20.Элементы-примеси в минералах и горных породах и их применение для решения геологических задач.
Для решения вопросов геологии используется валовый состав примесных элементов. По содержанию примесных элементов минералы разделяются на две группы:
1. Минералы-концентраторы.
Отношение содержания элемента в минерале
к содержанию элемента в породе больше
Главным образом представлены акцессорными
минералами (циркон, сфен, апатит).
2. Минералы-носители. Отношение содержания элемента в минерале к содержанию элемента в породе меньше Главным образом представлены породообразующими минералами.
Иногда один и тот же минерал может быть и носителем и концентратором. Например, для свинца и бария и носителем, и концентратором является калиево-полевой шпат.
Примесные элементы используются для:
1. Корреляции массивов изверженных горных пород следующими методами:
Расчетом отношений содержания примесных элементов по результатам химических анализов; например
и т.д. Необходимо использовать только
те элементы, содержание которых в породе
непостоянное. Такие элементы как
молибден, германий.Построением диаграмм (звездчатых, столбчатых, лепестковых) по результатам спектральных анализов.
2. Определения горных
пород, являющихся источником рудного
вещества, образовавшегося в результате
выщелачивания примесного элемента. В
горных породах рассеяно большое
количество примесных элементов (например,
в 1 км3
гранита содержится 230 млн т.
130 млн. т.
260 тыс. т.
60 тыс. т., 260 тысяч тонн
26 кг
80000 тонн
,
100000 тыс. т.
150 тыс. тонн
12 тыс. т.
13 тонн
,
13 тонн
.
При решении этого вопроса обращается
внимание на форму вхождения примесного
элемента в кристаллическую решетку
минерала, на характер распределения и
содержание элемента в материнской
горной породе.
3. Установления генетической связи оруденения с конкретным массивом. Используются сквозные (проходящие) элементы, т.е. такие, которые являются одинаковыми и постмагматических образований. При выделении сквозных элементов учитывается характер их распределения в горной породе.
4. Определения генезиса минералов или горных пород. Например, существуют два генетических типа серпентинитовых массивов. Первый тип – результат гидротермальной переработки массивов ультраосновных пород, второй – результат гидротермального изменения доломитовых толщ. При этом для первого характерно содержание хромшпинеллидов, титановых руд, а второй тип не содержит оруденения. Типы различаются по примесным элементам: первый содержит никеля более 100 грамм на тонну, а также хром, кобальт, скандий; второй содержит никеля менее 100 грамм на тонну.
21. Миграция химических элементов.
Атомы
химических элементов находятся в
постоянной миграции. Этот процесс
противоречивый: с одной стороны он
приводит к концентрации химического
элемента в одной части земной коры и к
его дефициту с другой. Например, марганец
в эндогенных условиях рассеивается и
входит в состав кристаллических решеток
породообразующих минералов. В экзогенных
условиях образуются окислы и гидроокислы
марганца, происходит его концентрация,
а при попадании в глубинные условия
вновь происходит рассеивание марганца.
Миграция химических элементов может
происходить в атомной (например,
благородные газы), ионной (в виде части
растворов), молекулярной (в виде растворов
или расплавов) и грубодисперсной (в виде
обломков минералов или горных пород)
формах. По характеру среды миграции
может осуществляться в газообразном,
жидком и твердом состояниях (в результате
диффузии атомов через кристаллические
решетки минералов со скоростью 1 км/1,5
млрд. лет). По скорости миграции различают
активные мигранты
и пассивные мигранты
Факторы миграции химических элементов:
1. Внутренние (обусловлены особенностями строения атомов).
2. Внешние (характеризуют среду миграции).