Билет 4

4.1 Скарновые месторождения Fe в гнейсовых комплексах древних щитов

Скарновые месторождения в гнейсовых комплексах древних щитов преобладают в кристаллическом фундаменте докембрийских платформ в магнезиальноскарновой формации.

Они известны в центральной части Алданского щита – Леглиерский рудный узел (месторождения Таежное, Магнетитовое, Леглиерское, Тинское и др.), Дес-Сиваглинский рудный узел (месторождения Десовское, Дорожное, Сиваглинское и др.)

– на Украинском щите (Молдовское),

- на Фенноскандинавском щите – Центральная Швеция (район Норберга, Персберга, Гарненберга),

- США (район Адирондака).

Месторождения размещаются среди толщ кристаллических сланцев и гнейсов, метаморфизованных в условиях гранулитовой фации и претерпевших гранитизацию и диафторез амфиболитовой фации. Большинство месторождений, в том числе и наиболее крупные – Таежное и Десовское, располагаются по периферии брахисинклинальных структур, на сочленении их с гранито-гнейсовыми куполами.

Таежное месторождение

Магнетитовые руды приурочены преимущественно к форстеритовой зоне метасоматической колонки.

Руды содержат железисто-магнезиальные бораты, количество которых может достигать промышленных концентраций. Так, по составу и содержанию боратов выделяют два промышленных типа руд - магнетит-людвигит-ашаритовые (черные) и магнетит-ашаритовые (светло-серые), содержащих от 3 до 20% В2О3 (среднее содержание по месторождению - 3,11%).

Образование магнезиальноскарновых магнетитовых месторождений алданского типа связывают с метасоматическими процессами прогрессивного и регрессивного метаморфизма и гранитизацией.

Скарновые месторождения зон тектономагматической активизации платформ

Скарновые месторождения зон тектономагматической активизации платформ известны только на Сибирской платформе. Сформировались они в мезозойский этап тектономагматической активизации платформы.

Размещение месторождений определилось редким пространственным совмещением трёх важнейших факторов:

1) широкого развития зон глубинных разломов в кристаллическом фундаменте,

2) интенсивного траппового магматизма и

3) наличия в низах осадочного чехла мощных отложений каменной соли и значительных количеств высокоминерализованных кальциево-натриевых рассолов.

Коршуновское месторождение

Руды метасоматические, образовались в результате замещения магнетитом преимущественно цемента брекчий. Текстура руд брекчиевидно-вкрапленная, прожилково-вкрапленная, участками почти сплошная.

На месторождении развиты известковые скарны и особенно эпидотовые, хлорит-амфиболовые, серпентин-хлоритовые и кальцитовые метасоматиты. На глубоких горизонтах распространены магнезиальные скарны. К необычным особенностям состава руд следует отнести повышенное содержание в магнетите магния (Mg) – магномагнетиты, присутствие в рудах галита с образованием своеобразных галит-магнетитовых руд и магнетитовых руд оолитовой структуры.

На всех месторождениях представлены стратиформные рудные залежи, контролируемые серией сближенных трещин отслоения в карбонатных породах ордовика, вмещающих трубки взрыва. Мелкие рудные залежи обладают незначительной протяженностью по латерали (не более 200-250 м) от эруптивного контакта. Мощная рудная залежь под экраном нерюндинского траппового сила прослежена по простиранию на 2700 м, а площадь её в плане около 2 кв. км.

Крутопадающие жильные тела в радиально-трещинных зонах развиты на ряде крупных (Капаевском, Рудногорском) и небольших месторождений. Мощность жил от 0,5 до 15 м. Они имеют сложное полосчатое строение, обусловленное чередованием зон, различающихся характером агрегатов магнетита, насыщенностью апатитом, хлоритом, кальцитом.

Масштаб месторождений различный: наряду с большим числом мелких месторождений с запасами десятки миллионов тонн имеются крупные – 300-600 млн. т. Общие запасы железных руд Ангарской провинции оценивают в 4 млрд. тонн.

2-Главные промышленно-генетические типы месторождений свинца и цинка. Минеральные парагенезисы и условия образования полиметаллических месторождений.

Главные промышленно-генетические типы месторождений свинца и цинка:

1. Гидротермальные плутоногенные месторождения (Садон - Кавказ);

2. Вулканогенно-гидротермальные месторождения (Приаргунский полиметаллический пояс - Восточное Забайкалье)

3. Скарновые (Верхнее - Дальний восток);

4. Колчеданно-полиметаллические местрождения (Риддер-Сокольное – Рудный Алтай, Жайрем-Казахстан);

5. Стратиформные месторождения свинца и цинка в карбонатных формациях (Миссисипи-Миссури – США);

6. Метаморфизованные колчеданно-полиметаллические месторождения (Горевское –Енисейский Кряж, Броккен-Хилл –Австралия).

Тесный парагенезис минералов свинца и цинка в эндогенных месторождениях обусловлен их отчётливыми халькофильными свойствами, а также тем, что соединения, в виде которых мигрировали эти металлы в эндогенных условиях, имеет близкие геохимические свойства. При кристаллизации силикатных расплавов сульфиды цинка и свинца не образуются, что связано с низким содержанием этих металлов в расплавах и способностью давать подвижные растворимые комплексные соединения. Установлено, что температура выше 300 °С неблагоприятна для образования сульфидов свинца и цинка. Однако минералы цинка начинают кристаллизоваться при более высокой температуре, чем галенит. Термодинимический диапазон образования цинковых минералов гораздо шире, чем свинцовых. Сфалерита во многих рудных телах больше на глубоких горизонтах, а галенита – ближе к поверхности.

Общая последовательность выделения сульфидов в полиметаллических месторождениях имеет следующий вид: пирит – сфалерит – халькопирит – галенит – антимонит. В соответствии с этим устанавливается ряд комплексных полиметаллических месторождений от более высокотемпературных к низкотемпературным: цинковые, цинко-медные; свинцово-цинковые; цинко-свинцовые; свинцово-сурьмяные.

Попутными компонентами полиметаллических руд являются кадмий, серебро, золото, селен, теллур, германий, таллий, галлий и индий. Обычно они тяготеют к одному из главных сульфидных минералов. Серебро и золото концентрируются преимущественно в галените и халькопирите; кадмий и индий связаны со сфалеритом.

4.3 БЕРИЛЛИЙ. Все месторождения бериллия эндогенные. Выделяются следующие промышленные типы: 1) пегматитовые, 2) полевошпатовых метасоматитов, 3) грейзеновые, 4) плутоногенные гидротермальные, 5) вулканогенные гидротермальные. ПЕГМАТИТОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Это традиционный тип месторождений бериллия, - вся мировая добыча. Наличие в них крупных кристаллов, нередко массой в несколько тонн, способствует ручной их выемке и получению без какого-либо обогащения концентратов, содержащих 10 % ВеО. Берилл из пегматитов извлекается преимущественно попутно при разработке их на мусковит, тантал, цезий или литий. Соответственно выделяются редкометально-слюдоносные (бериллий-мусковитовые) и редкометальные (литий-цезий-танталовые, литиевые) пегматиты. Первые широко развиты в Индии, Бразилии, США. Локализуются в апикальных участках и флангах слюдоносных и наиболее глубинных редкометальных пегматитовых полей; возраст их преимущественно средне- и позднепротерозойский, вмещающие породы метаморфизованы до кианит-амфиболитовой фации.

Пространственная связь пегматитов с гранитами не всегда очевидна. Наиболее распространенная форма пегматитов — линзообразная, с характерной концентрической зональностью и появлением в центральных частях тел кварцевых ядер иногда розового цвета. Месторождения полевошпатовых метасоматитов. ГРЕЙЗЕНОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Приурочены к апикальным участкам гранитных куполов средней и малой глубинности, располагаются среди гранитов, но чаще над ними, в породах кровли. Представлены штокверковыми жильными телами. ФОРМАЦИИ ГРЕЙЗЕНОВ - Апоалюмосшшкатвая, Апобазитовая, Апогипербазитовая, Анокарбонатная. Особенно интересны апогипербазитовые и апокарбонатные грейзены. Апогипербазитовые грейзены представлены серией зон флогопитовых слюдитов мощностью от 0,5 до 5 м, среди которых располагаются маломощные олигоклазовые, кварц-олигоклазовые и флюорит-олигоклазовые жилы. Последние будинированы и представлены разорванными ядрами-линзами, обжатыми флого-питовыми слюдитами, которые, в свою. очередь, обрамляются ак-тинолитовыми породами. В олигоклазовых жилах встречается светло-зеленый берилл, в слюдитах — изумруд, александрит, фенакит. На контактах олигоклазовых жил часто разви­ваются бериллийсодержащие Маргарит и фуксит. Таково строение типичных месторождений изумрудов, которые рассматривались А. Ферсманом как десилифицированные пегматиты.

Апокарбонатные грейзены представлены флюориговыми мета-соматитами, развившимися по известнякам, пронизанным по мно­гочисленным трещинкам литиевым маргаритом-эфеситом, муско­витом, фенакитом, которые с глубиной сменяются хризобериллом. Все грейзеновые месторождения связаны постепенными перехода­ми с плутоногенными гидротермальными образованиями. ПЛУТОНОГЕННЫЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Наблюдается четко выражен-j ная зональность, заключающаяся в том, что непосредственно! вблизи куполов субщелочных гранитоидов развивается фенакит^ сопровождаемый иногда торитом, редкоземельными минераламш(ортит, бастнезит) и пиритом; на удалении от них ториевые и ред-коземельные минералы исчезают, появляются бертрандит и кальцит, увеличивается количество сульфидов; широкое развитие по-лучает галенит, возникают барит и халцедон. Оруденение контро-лируется дорудными дайками, при этом наиболее богатые мас-сивные руды возникают в узлах пересечения н сопряжения даекразличного направления. Сами дайки при развшнп рудной мине-рализации подвергаются флюоритизации и березнпиации. Примером ме-сторождений данной формации может служить Агуачили в Мек-сике. Вулканогенные гидротермальные месторождения. Приурочены к бортам третичных депрессий и связаны с тектони­ческими нарушениями, контролирующими распределение вулка-но-плутоиогеппих комплексов. Орудепснпс располагается в серн-цитизированных и окварцоваппых риолитовых туфах и туфоланах вблизи штоков и даек риолитов и представлено вкрапленностью, тонкими прожилками и нодулями — выполнением миндалевидных пустот. крупнейшее в мире месторожде­ние Спер May и тип (Томас-Рсйндж) в шт. Юта, США.

Билет 5

1-Осадочные морские месторождения железа. (Керченский, Западно-Сибирский бассейны). Условия образования руд. Особенности состава и строения рудных залежей.

Платформенные морские месторождения сидерит-лептохлорит-гидрогематитовых бобово-оолитовых руд в карбонатно-терригенных отложениях представлены в СНГ тремя Mz-Kz железорудными бассейнами – Керченским, Аятским и Западно-Сибирским. Рудоносные формации входят в состав свит либо краевого прогиба области альпийской складчатости (Керчинский бассейн), либо чехла Западно-Сибирской эпипалеозойской плиты (Аятский и Западно-Сибирский бассейны). Пологозалегающие рудные пласты принадлежат к прибрежно-морским фациям юрского, позднемелового, Pg и Ng возраста. В Керчинском и Аятском бассейнах по одному рудному пласту, в Западно-Сибирском – до 4 пластов при мощности 2-20 м. Рудные пласты лежат на подстилающих слоях с некоторым размывом и сами подвергаются частичному размыву при отложении осадков кровли.

Руды сложены, в основном, различных размеров оолитами гидрогётитового, гематитового, лептохлоритового или сидеритового состава, обломками оолитов и песчано-глинистого материала, сцементированных теми же минералами, которые образуют и оолиты. Встречаются линзы сидерита и прослои вмещающих песчано-глинистых пород.

В Аятском и Западно-Сибирском бассейнах установлено характерное изменение минерального состава руд по направлению от бывшей береговой линии в сторону моря: гидрогётит постепенно уступает место лептохлоритам. На Аятском месторождении, кроме того, наблюдается более поздняя сидеритизация гидрогётитовых и лептохлоритовых руд, которую Кротов связывал с регрессией мелового моря и образованием замкнутых лагун.

За рубежом к месторождениям данной формации относится Лотарингский бассейн минеттовых (мелкоолитовых) руд площадью 1100 км2, расположенный, в основном, на территории Франции, Германии, Бельгии и Люксембурга. К ним относится также месторождение Кливленд в Великобритании.

Керчинский бассейн характеризуется двумя типами месторождений морских платформенных осадочных оолитовых железных руд киммерийского возраста. Первый тип месторождений приурочен к крупным тектоническим брахисинслинальным структурам – мульдам, второй тип связан с компенсационными прогибами в зоне развития грязевого вулканизма, так называемыми «вдавленными синклиналями».

Во всех мульдах и прогибах рудный пласт подстилается известняками понтического яруса или глинами нижнекиммерийского яруса и перекрывается глинами. Мощность рудных пластов 25-40 м, на краях до 0.5 м.

Главные типы руд – «табачные» и «коричневые», главные минералы в которых гидрогётит и смектит.

Запасы железных руд 1,5 млрд. т.

2-Скарновые полиметаллические месторождения, плутоногенные и вулканогенные гидротермальные месторождения свинца и цинка. Особенности геологического строения, условия образования и минеральный состав руд. Характерные элементы-примеси.

В промышленных месторождениях выделяют следующие типы руд: свинцовые, цинковые, свинцово-цинковые и полиметаллические (с Cu, Cd, Ge, In, Ga, Co, Ni, Bi, Sn, As, Se, Sb – элементы-спутники).

Скарновые месторождения Pb и Zn известны в Приморье (Верхнее, Николаевское), Казахстане (Аскаран), Швеции (Сала), США (Лоуренс), Мексике (Эль-Потоси), Аргентине (Агилар), Японии (Камиона). Они связаны с гранитоидами гипабиссальной фации (гранодиорит-порфирами, гранит-порфирами). Залегают на контакте или в экзоконтакте интрузивов и вмещающих осадочных и вулканогенно-осадочных толщ, содержащих горизонты известняков. Контролируются разрывными нарушениями, межформационными срывами и зонами трещиноватости. Скарновые залежи имеют пластообразную, линзовидную и жилообразную формы, протяжённость их многие сотни метров, мощность десятки метров. Сульфидные руды со Pb и Zn, наложенные на известковые скарны гранат-пироксенового состава, имеют более сложную морфологию. Они представлены линзами, столбообразными телами и гнёздами. Размеры рудных тел десятки – первые сотни метров по простиранию и столько же по падению, мощность от 1 до 10 м и более. Минеральный состав руд скарновых месторождений определяется комбинацией скарнообразующих силикатов и сульфидов. Минералообразование протекало в несколько стадий, из которых главными являются: предрудная скарновая (800-600°С), продуктивная сульфидная или галенит сфалеритовая (240-150°С) и послерудная кварц-кальцитовая (80-50°С).

Плутогенные г/т месторождения Pb и Zn известны в Забайкалье (Екатерино-Благодатское, Кадаинское), на Кавказе (Садон, Згид), Германии (Фрайберг), Индии, США (Тинтик), Канаде (Кен-Хилл).

На участках месторождений развиты гранитоиды или малые интрузии гипабиссальной фации в виде гранодиорит-порфиров или гранит-порфиров, а также дайки диорит-порфиритов и диабазовых порфиритов. Вероятно, оруденение не только пространственно, но и парагенетически связано с этими интрузивными комплексами. Рудные тела имеют различную форму: пластовообразную, линзовидную, штоко-, трубо-, жилообразную, жильную и штокверковую. Они прослеживаются на десятки-многие сотни метров (жильные системы на 1,5-2 км) по простиранию и по падению, мощность их от 0,5 до 200 м и более.

Главные рудные минералы – пирит, пирротин, сфалерит, галенит, арсенопирит, марказит; жильные – кварц, кальцит и доломит. Среди плутогенных г/т месторождений Pb и Zn выделяются 2 рудные формации: 1) метосамотическая пирит-галенит-сфалеритовая в карбонатных породах (Екатерино-Благодатское, Тинтик) и 2) жильная галенит-сфалеритовая в гранитоидах и сланцах (Згид, Фрайберг).

Вулканогенные г/т месторождения Pb-Zn руд известны в Забайкалье (Ново-Широкинское), Ср. Азии, Закарпатье (Береговское, Беганьское), Закавказье (Шаумян и др.), Югославии (Злетово), Перу (Касапалка).

Рудовмещающими породами служат вулканиты (лавы, пирокласты) андезит-дацитовойи дацит-липаритовой формации, с которыми месторождения связаны парагенетически. Оруденение приурочено к жерловым, экструзивным и субвулканическим фациям вулканитов. Месторождения размещены в вулканических структурах, в синвулканических зонах дробления и трещинах – кольцевых, радиальных и линейных. Рудные тела обычно имеют жильную и линзовидную формы, реже штокверковую. Они прослеживаются на десятки – первые сотни метров по простиранию и по падению; мощность рудных тел от 0,1 до 1-1,5 (редко до 30) м.

Главные минералы: рудные – галенит, сфалерит, пирит, жильные – кварц, кальцит, барит и флюорит; второстепенные – арсенопирит, блеклая руда, борнит, золото, сидерит, доломит, адуляр, халцедон и каолинит. Текстуры руд – прожилковые, вкрапленные, полосчатые, брекчиевые; структуры – мелко- и среднезернистые, колломорфные. В дорудное время образуются вторичные кварциты, кварц-гематитовые метасоматиты. Околорудные изменения заключаются в окварцевании, серицитизации, карбонатизации, реже хлоритизации, адуляризации и каолинизации.

Минералообразование происходило в несколько стадий: 1) кварц-пирит-халькопиритовую, 2) кварц-гематитовую, 3) барит-флюорит-галенит-сфалеритовую, 4) послерудную кварц-карбонатную. Руды формировались в интервале температур 300-100°С. Занальность оруденения проявлена в смене пирит-халькопириовой ассоциации халькопирит-сфалеритовой и затем галенит-сфалеритовой от глубоких к верхним горизонтам месторождения и от центральных его частей к флангам. Глубина и условия образования субвулканические – от первых сотен метров до 1000 м, интервал оруденения – первые сотни метров.

5.3. ПЛАТИНА и металлы ее группы встречаются в природе в рассеянном состоянии. Платиноиды являются типичными продуктами базальтовой магмы и накапливаются в процессе ликвации и кристаллизационной дифференциации ультраосновных и основных магм. Изредка встречаются постмагматические скарновые и гидротермальные месторождения платиноидов. В экзогенных условиях платиноиды устойчивы к химическому выветриванию и, как правило, образуют россыпи, среди которых основное значение имеют аллювиальные.

Месторождения разделяются на собственно платиноносные и платиносодержащие.

Среди платиноносных месторождений выделяются раннемагматические типа рифа Меренского в Бушвельдском массиве (платина-хромит-медноникелевая формация) и позднемагматические типа Нижне-Тагильского месторождения (хромит-платиновая формация).

Месторождения, содержащие платиноиды в качестве попутных компонентов, относятся к следующим группам:

1.ликвационные медно-никелевые и сульфидные никелевые норильского типа (медь-никель-платиновая формация)

2.хромитовые с платиноидами кордильерского типа

3.комплексные медно и молибден-меднопорфировые месторождения.