Билет 3

1-Скарновые месторождения железа.

Скарново-магнетитовые месторождения широко распространены в России на Урале (Высокогорское, Гороблагодатское, Северо-Песчанское и др.) и Запад­ной Сибири (Таштагольское, Абаканское, Тейское и др.), в Кустанайской области Казахстана (Сарбайское, Соколовское, Качарское и др.), в Азербайджане (Дашкесанское).

Они связаны с плагиогранитами, производными базальтовой магмы ранней стадии геосинклинального развития. По условиям образования они подразделяются на следующие формации: известково-скарновые, магнезиально-скарновые и магнезиально-известково-скарновые, скаполит-альбитовые и скаполит-альбит-скарновые, магнетитовые и гематитовые водно-силикатные.

Минеральная ассоциация месторождений известково-скарновой формации представлена минералами пироксен-салитового типа и гранатами андрадит-гроссуля-рового типа, а также эпидотом, цоизитом, актинолитом, везувианом, хлоритами; железорудные минералы -магнетитом, мушкетовитом, мартитом, гематитом; суль­фидные — кобальтсодержащим пиритом, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, галенитом и др. Поздние нерудные минералы образуют кальцитовые и кварце­вые прожилки. Месторождения этой формации широко распространены на Урале, Кавказе, Алтае, в Казахстане и Средней Азии.

Магнетитовые месторождения магнезиально-скарновой формации находятся преимущественно в облас­тях древних щитов и докембрийской складчатости. Для минеральных ассоциаций магнетитовых магнезиально-скарновых месторождений характерно развитие магнезиальных силикатов — форстерита, глиноземистого диопсида-фассаита, шпинели, флогопита, сер­пентина. Месторождения этой формации встречаются в Кузнецком Алатау (Тейское), Горной Шории (Шерегешевское).

Главное отличие скаполит-альбитлвых и скаполит-альбит-скарновых магнетитовых месторождений - проявление интенсивного хлор-натриевого метасоматоза с образованием скаполит-альбитовых метасоматитов, замещающих алюмосиликатные породы рудного поля. Минеральные ассоциации месторождений этой формации отличаются от предыдущих наличием скаполита, альбита, реже ангидрита, большим развитием цеолитов.

Метасоматические месторождения часто встречаются в общих со скарновыми месторождениями рудных полях, но располагаются вдали от контактов интрузивов. Минеральный состав околорудных метасоматитов и руд формации водно-силикатных месторождений отражает более низкие, чем для скарновых месторождений, температуры их формирования. В составе околорудных метасоматитов участвуют эпидот, актинолит, иногда альбит, гранаты, пироксе-ны, хлориты, цеолиты, карбонаты, кварц. Главный железорудный минерал — магнетит, в отдельных случаях — гематит в виде железного блеска. Типичный представитель этой группы — Абаканское месторождение в Хакасии.

В рудах скарново-магнетитовых месторождений часто присутствует примесь кобальта, иногда бора. Состав руд способствует их легкому обогащению (магнитной сепарацией) и обеспечивает получение деше­вого высокосортного концентрата с содержанием же­леза 48 — 65% при его извлечении 84 — 89%. При флотации хвостов магнитной сепарации получают также кобальт-пиритный и халькопиритный концентраты.

Метаморфические месторождения

К этой серии относятся залежи метаморфизованных железистых кварцитов и месторождения метаморфогенных богатых руд древних формаций.

Железистые кварциты присущи только докембрийским складчатым областям.

В России железистые кварциты сосредоточены на Кольском п-ове и в Карелии, в бас­сейне Курской магнитной аномалии, на Южном Урале и т.д.

Все крупнейшие месторождения с запасами руды в миллиарды и десятки милли­ардов тонн относятся к нижнепротерозойским образованиям, претерпевшим мета­морфизм фации зеленых сланцев. Главные минералы железистых кварцитов этой формации — кварц, магнетит, гематит, биотит, хлорит, иногда сидерит, щелочные амфиболы и пироксены.

Главные минералы железистых кварцитов амфиболитовой фации — кварц, магнетит, гематит, роговая обманка, геденбергит, диопсид.

Наиболее глубоко метаморфизованные месторож­дения гранулитовой фации архейского возраста образуют небольшие по запасам (десятки — первые сотни миллионов тонн) месторождения

Для железистых кварцитов типичны средние со­держания железа в пределах 20 — 40%, чаще всего 32 — 37%. Железистые кварциты бедны фосфором и серой, при преобладании среди рудных минералов магнетита хорошо обогащаются.

Богатые железные руды представляют собой продукт природного обогащения железистых кварцитов, образующийся в результате выщелачивания кварца и разложения силикатов при процессах древнего выветривания или метаморфизма.

Метаморфические тела богатых руд сложены магнетитовыми и магнетито-железно-слюдковыми рудами. Руды в основном сложены магнетитом, гематитом — железным блеском, щелочными амфиболами.

2-Стратиформные месторождения медистых песчаников и сланцев

К числу наиболее характерных, типоморфных особенностей месторождений этого типа относятся сле­дующие:

• приуроченность к пестроцветным терригенным толщам, сформированным в платформенных условиях и на заключительных стадиях геосинклинального режима;

• согласное с вмещающими породами залегание рудных тел, имеющих пластовые, пластообразные, линзовидные, формы;

• выдержанность рудных тел, значительная их протяженность при относительно малой мощности (от десятков см до первых м);

• наличие многоярусных залежей;

• отсутствие околорудных изменений, слабо проявленные карбонатизация, окварцевание, являющие­ся следствием поздних преобразований;

• относительно простой минеральный состав руд, главными минералами в которых являются халькозин, борнит, халькопирит, пирит (второстепенные более многочисленны);

• проявление минеральной зональности, выражен­ной в смене сульфидов (снизу вверх) и к флангам в последовательности: халькозин — борнит — халькопирит — пирит;

• зависимость минеральной зональности рудных залежей от фациальных особенностей вмещающих пород (трансгрессивного и регрессивного накопления осадков, мелководных и глубоководных фаций — континентальных или прибрежно-морских);

• присутствие в промышленных количествах попутных компонентов — свинца, цинка, серебра, рассеянных элементов, иногда кобальта, урана и других, при этом количество попутных компонентов и их ассоциации также определяются типом рудонос­ных формаций.

Месторождения медистых песчаников и сланцев характеризуются крупными размерами, нередко относятся к уникальным по масштабам запасов. Содержа­ния меди в рудах колеблются от 1 до 6%. Соотношения главных рудообразующих элементов — меди, свинца и цинка (Pb:Zn:Cu = 1:0,5:10).

Руды относятся к промышленному типу прожилково-вкрапленных медных серебросодержащих. Помимо серебра, присутствуют платиноиды, полиметаллы, рений, селен, теллур, кобальт и уран. Наиболее распространенными минеральными типами руд являются: халькопирит-борнит-халькозиновый; галенит-халькопирит-борнит-халькозиновый (первичный); брошантит-куприт-самородная медь-малахито­вый смешанный (вторичный и окисленный). Место­рождения разрабатываются открытым и подземным способами.

Большинство исследователей поподдерживают концепцию полигенного и полихронного генезиса стратиформных месторожде­ний (первичные руды стратиформных месторождений медистых песчаников и сланцев имеют осадочное происхождение, но позднее, в результате процессов диа- и катагенеза и под воздействием подземных горячих минерализованных вод, испытали заметные преобразования).

Месторождения медистых песчаников и сланцев связаны с формациями красноцветных, пестроцветных, сероцветных песчано-сланцевых осадочных (иногда вулканогенно-осадочных) пород, формирующимися в крупных депрессионных структурах, разви­вающихся в условиях орогенного режима или режима активизации платформ.

Все они приурочены к сочленениям двух типов структур — областям сноса и питания обломочным и рудным веществом и участкам накопления и захоронения этих веществ.

Меденосные формации подразделяются на ряд ти­пов по геотектонической позиции, режимам накопления, стратиграфическим, литолого-фациальным, металлогеничес-ким особенностям.

Медистые песчаники и сланцы накапливались на всем протяжении геологической истории — от протерозоя до кайнозоя, но наиболее крупные скопления были сформированы в протерозое и верхнем палеозое. Всего в них заключено более 22% мировых запасов меди.

Наиболее вероятными источниками металлов при образовании стратиформных медных месторождений являлись различные геологические формации, развитые в областях сноса: вулканогенные и вулканогенно-осадочные формации основного состава, а также кон­трастные и непрерывные (базальт-риолитовые, базальт-андезит-дацит-риолитовые и др.), вмещающие разнообразные, в первую очередь, колчеданные месторождения. Возможным источником металлов могли быть также массивы основного и ультраосновного состава с медной, медно-никелевой и другой минерализацией и месторождениями.

Минеральные парагенезисы рудных тел в медистых песчаниках и сланцах формируются на всех стадиях — седиментогенеза, диагенеза, катагенеза и метаморфизма.

Наиболее крупные стратиформные месторождения медистых песчаников и сланцев находятся в Казахстане (Джезказган), Польше (Легницо-Глогувское рудное поле), Замбии (Нчанга, Муфугир, Нкана и Др.), Заире (Камото, Мусоши), Афганистане (Айнак). Из российских месторождений наибольший интерес представляет Удокан.

Удоканское месторождение находится на территории Северо-Восточного Забайкалья, оно приурочено к крупному раннепротерозойскому прогибу в архей­ском кристаллическом фундаменте. Прогиб заполнен карбонатно-терригенными отложениями удоканского комплекса общей мощностью 9— 12 тыс. м, Меденосный горизонт имеет мощность от 50— 100м до 250 — 270 м; Главные первичные минералы руд — халькозин, борнит, магнетит.

3. Литий. Пром.типы – гранитные пегматиты и природные высокоминерализованные воды (рапа соляных озер, рассолы, термальные воды). Меньше- грейзены и гидротермы. ГРАНИТНЫЕ ПЕГМАТИТЫ – Колмозерское, Полмострундровское, Тастыгское, ещё + США и Афганистан. Альбит-сподуменовые пегматиты. Жилы. Сподумен-микроклин-альбитовые пегматиты с лепидолитом, поллуцитом и бериллом. Термальные хлоридные калиево-натриевые воды. Глубокозалегающие хлоридные. Погребенная хлоридная натриевая рапа с литием. Салары – (Чили). + Сухое соленое озеро СЕРЛЗ (Калифорния,США). Поверхностная хлоридная натриево-магниевая рапа – Мёртвое море (Израиль). Поверхностная сульфатно-хлоридная магниево-натриевая рапа – Большое Солёное Озеро (Юта,США), Для лития характерно и эндо и экзогенное рудообразование. ЭНДО – с кислыми гранитами, ЭКЗО – высокоминерализованные воды.

Литий по геохимическим свойствам относится к крупноионным литофильным элементам, в числе которых рубидий и цезий. Содержание лития в верхней континентальной коре составляет 21 г/т, в морской воде 0,17 мг/л. Основные минералы лития — слюда лепидолит — KLi1,5Al1,5[Si3AlO10] (F, OH)2 и пироксен сподумен — LiAl [Si2O6]. Когда литий не образует самостоятельных минералов, он изоморфно замещает калий в широко распространенных породообразующих минералах. Месторождения лития приурочены к редкометалльным гранитным интрузиям, в связи с которыми развиваются литиеносные пегматиты или гидротермальные комплексные месторождения, содержащие также олово, вольфрам, висмут и другие металлы. Стоит особо отметить специфические породы онгониты — граниты с магматическим топазом, высоким содержанием фтора и воды, и исключительно высокими концентрациями различных редких элементов, в том числе и лития. Другой тип месторождений лития — рассолы некоторых сильносоленых озёр. Месторождения лития известны в России, Боливии, Аргентине, Мексике, Афганистане, Чили, США, Канаде, Бразилии, Испании, Швеции, Китае, Австралии, Зимбабве, Конго. Применение — термоэлектрические материалы, химические источники тока, ракетное топливо, лазерные материалы.

Li, Rb,Cs в рудах флюоритовых апокарбонатовых грейзеновых месторождений, связанных с литий-фтористыми гранитами — месторождения Вознесенское и Пограничное, расположенные на территории Ханкайского срединного массива, оруденение связано с массивами гранитов литий-фтористого типа, локализуется в узле пересечения тектонических нарушений. Среднее содержание лития, рубидия и цезия в рудах и отвальных продуктах Вознесенского и Пограничного месторождения: