Лекция 13

Вопрос 25. Металлогения платформенного чехла: месторождения каменных солей и фосфоритов.

Месторождения каменных солей (эвапоритов) формировались в различные эпохи развития земли на континентах, формируются они и в наши дни. По геодинамической позиции различаются месторождения континентальных окраин, внутренних бассейнов, предгорных и межгорных впадин. А.Митчелл и М.Гарсон приводят данные о формировании эвапоритов на ранних стадиях раскола континентов. Вспомним, что формир ованию Красного моря предшествовало накопление эвапоритов в структуре типа авлакогена. Нередко эвапориты накапливались и в других авлакогенах, например, в Днепровско-Донецком. Тектонический контроль структурами растяжения и связанного с ним опускания и формирования линейных и изометричных депрессий обусловил связь эвапоритов со стратиформными месторождениями медистых песчаников и Pb-Zn руд в карбонатных породах. Примером связи эвапоритов с медистыми песчаниками, а также ассоциирующимися с ними Pb-Zn проявлениями может служить рассмотренный в лекции 11 бассейн Квана на атлантическом побережье Анголы (см. фиг. 11-1).

Близкое положение (ниже эвапоритов) занимают и меденосные сланцы мансфельдского типа (см. фиг. 11-2). Месторождения Pb и Zn в рифтах, например, долины Миссисипи, залегают выше эвапоритов, и некоторые исследователи связывают происхождение рудоносных растворов с эвапоритами, как это рассматривается и для металлоносных осадков Красного моря (см. вопрос 13 лекции № 7). В предгорных прогибах характерна также связь эвапоритов с нефтегазоносными месторождениями.

Месторождения каменных солей образуются хемогенно-осадочным путем и обязательными условиями для их образования являются аридный климат и равнинный рельеф области соленакопления.

Выделяется 3 основных типа соленакопления и соленосных толщ: 1) хлоридный, 2) сульфатный (CaSo₄·2H₂O) и 3) содовый (Na₂CO₃·10 H₂O), возможны и промежуточные типы, например, хлоридно-сульфатный. Галит (NaCl) развит во всех типах, сильфин (KCl) также имеет «сквозное» распространение, но характерен для хлоридных и хлоридно-сульфатных ассоциаций.

Для соленосных бассейнов характерно:

— связь хемогенно-осадочных толщ с первично красноцветными тонкообломочными отложениями,

— стратиграфический контроль рудных залежей,

— расположение в крупных депрессиях, отличающихся интенсивным некомпенсированным опусканием,

— пластовая форма рудных тел значительной мощности (до 700-800 м) и площадного распространения (от 5-6 до сотен тысяч км² и более),

— тонколистоватые текстуры руд, осложнённые оползневыми деформациями и текстурами растворения,

— присутствие в перекрывающих отложениях глинистых толщ (бронирующих экранов),

— проявления соляной тектоники − соляных куполов, диапиров, сложных складок нагнетания, связанных со способностью солей к пластическим деформациям.

Как уже отмечалось, типичными структурами соленакопелния являются платформенные депрессии, авлакогены и предгорные прогибы. Примером последних является Предуральский краевой прогиб, в котором развиты месторождения каменной соли Стерлитамак-Салаватского бассейна, гипса и ангидрита в отложениях кунгурского яруса нижней перми (фиг. 13-1).

Современное соленакопление известно в замкнутых бассейнах аридной зоны разных континентов. Яркими примерами служат залив Кара-Богаз-Гол в восточном Прикаспии и Мёртвое море, заполненное рапой.

Месторождения фосфоритов − скоплений скрытокристаллического или микрокристаллического апатита (Ca₅[PO₄]₃F или Ca₅[PO₄]₃Cl, с содержанием P₂O₅ 42,3%) имеют биогенное осадочное и биохимическое осадочное происхождение. Они образуются в прибрежно-мелководных условиях на окраинах континентов. Важными условиями фосфоритообразования являются 2 фактора: богатство органическим веществом и наличие восходящих течений (апвеллинг), выносящих из глубин соединения фосфора (фиг. 13-2). Такие условия соблюдаются в некоторых шельфовых зонах. Другим важным фактором служит расчлененность дна водоёма, т.к. образовавшиеся на возвышенностях дна фосфориты размываются и накапливаются в «ловушках» − понижениях дна.

По структурно-текстурным особенностям различаются желваковые, ракушечные и зернистые осадочные месторождения фосфоритов. Пластовые рудные залежи с содержанием P₂O₅ от 5-12% до 35% ассоциируются с черными сланцами, кремнями, доломитами. В залежах фосфоритов отмечаются повышенные содержания урана, стронция, редких земель, фтора.

В истории планеты фосфориты образовались начиная с протерозоя и до наших дней. Наиболее продуктивными были венд-кембрийская, пермская и позднемеловая-палеогеновая эпохи. Наиболее богатые фосфоритоносные бассейны известны в провинциях Скалистых гор, Восточно-Американской береговой равнины, Аравийско-Африканской и Русской платформ, Азиатской и Австралийской окраин континентов.

В пределах Урало-Монгольского пояса крупный Каратауский фосфоритоносный бассейн расположен на юго-западной периферии континентального блока Центрального Казахстана, в Малокаратауской зоне. Рудоносными являются нижнекембрийские отложения. Геологическое строение одного из месторождений представлено на фиг. 13-3.

Вопрос 26. Металлогения платформенного чехла: месторождения бокситов, самородной меди, россыпные месторождения золота, платины и алмазов. Примеры россыпных месторождений на Урале.

Месторождения бокситов принадлежат к 2^м генетическим группам: 1) месторождения кор выветривания, среди которых выделяются 1а) остаточные и 1б) перемещенные и 2) осадочные месторождения, которые также можно разделить на 2а) осадочные платформенные и 2б) осадочные, формировавшиеся в островодужной обстановке.

Наибольшее практическое значение в мире принадлежит кайнозойским бокситовым месторождениям латеральных кор выветривания, развитым в экваториальной и близэкваториальной зоне, но имеют значение и осадочные месторождения бокситов.

Основными минералами бокситов служат моногидраты и тригидраты глинозема: бёмит, диаспор (Al₂O₃·H₂O) и гиббсит (Al₂O₃·3H₂O), ассоциирующиеся с оксидами железа − гематитом, гидрогематитом, гётитом, гидрогётитом, кремнезёмом, иногда оксидом Ti.

Характерными структурными типами бокситовых руд являются бобовые, бобово-оолитовые, брекчиевые, песчаниковые и афанитовые. Последние обычны для осадочных бокситов.

Примерами бокситовых месторождений латеритных кор выветривания служат провинции Африканского континента в Гвинее и Гвиане и северной и юго-западной Австралии. Характерны обширные площади развития латеритов, на которых наиболее интенсивные процессы образования бокситов происходят на возвышенностях, обычно − плоских горах.

Месторождение Боке на СЗ Гвинеи образовалось в палеогене − неогене на пенепленизированной поверхности силурийских сланцев. Мощность латеральной коры выветривания до 10-15 м на площади длиной 130 км при ширине зоны 30-60 км. На этой площади сформировалось 2 типа месторождений: 1) элювиальные, образованные на возвышенностях, и 20 делювиальные, сформированные при перемещении элювиальных залежей по склонам возвышенностей. Содержание глинозема в месторожэдениях высокое, 51-62% Al₂O₃.

Месторождения Гвианской береговой равнины протягиваются полосой в ширину 100-150 км на 600 км вдоль побережья Атлантического океана. Они расположены на склоне Гвианского щита, сложенного гранитами и кристаллическими сланцами докембрия. Платформенный чехол мезозойско-кайнозойского возраста представлен песчано-глинистыми отложениями. Лвтеритные бокситы образовались, главным образом, на плоских вершинах.

Австралийские месторождения сложены большей частью перемещенными латеритными корами выветривания, представленными пизолитовыми, галечными, гравийными и брекчиевыми типами руд.

Бокситовые месторождения Урала представлены различными типами, но наибольшее значение имеют месторождения осадочного генезиса. Бокситоносные комплексы развиты в отложениях 4^х возрастных диапазонов:

1 — ранне-среднедевонском (D₁-D₂),

2 — позднедевонском (D₃f),

3 — позднетриасовом (T₃),

4 — меловом (Cr).

Наибольшее экономическое значение имеют девонские бокситы Северо-Уральского бокситоносного района (СУБР) и Южно-Уральского бокситоносного района (ЮУБР) — фиг. 13-4. Первый из них (СУБР) приурочен к девонским карбонатным отложениям, (D₁-D₂), формировавшимся в морском бассейне на заключительном этапе островодужного вулканизма тагильской зоны. Район ЮУБР занимает иную геотектоническую позицию, на западном фланге Башкирского антиклинория. Таким образом, продуктивные толщи СУБРа формировались в Восточном (океаническом) секторе Урала, а рудонеосные формации ЮУБРа — в Западном (континентальном) секторе, на окраине Восточно-Европейской платформы.

Позднетриасовые бокситоносные толщи развиты в Люльинском районе Северного Урала, в его восточной зоне, в условиях начала формиролвания молодой платформы. Близкую позицию занимают месторождения бокситов кор выветривания на Южном Урале, в западном крыле Магнитогорской мегазоны, сформировавшиеся в мезозойской депрессии на девонских вулка-

ногенных толщах.

Меловые (апт-сеноман) месторождения развиты также в восточных зонах Урала. Месторождения образовались в Зауральском пенеплене и представлены рудами кор выветривания и переотложенных кор выветривания.

Наиболее известное крупное месторождение СУБРа — Красная шапочка. Бокситовые залежи расположены в среднедевонской толще известняков, мергелей и углистых аргиллитов. Характерно положение бокситов, типичное и для других месторождений СУБРа: в области перерыва в осадконакоплении. На Красной Шапочке — перерыва в основании эйфеля. Ниже перерыва поверхность известняков закарстована, в известняках развиты впадины глубиной 3-4 м, размером 5-15 м. В связи с этим нижняя поверхность рудного пласта неровная (фиг. 13-5). Кастовые впадины внизу заполнены брекчифми, выше − высококачественные плотные землистые красно-коричневые бокситы и их яшмовидные разности (см. таблицу на фиг. 13-5).

Богославское месторождение, представляющее триасовый возрастной уровень бокситонаопления, залегают в буроугольной депрессии, что характерно для месторождений молодой платформы (фиг. 13-6).

Мезозойская Таналыкская депрессия большей частью расположена на

Халиловском ультрабазитовом массиве, на поверхности которого формируются бурые железняки, содержащие Ni, Co, V. В северной части депрессия залегвает на вулканических породах различного состава. Здесь на поверхности вулканических пород сформировалась бокситоносная кора выветривания Переволочанского месторождения (фиг. 13-7).

Месторождения самородной меди не имеют широкого распространения. Они известны в районе Верхнего озера в США и ряде других районов — в Азербайджане, Армении, в Центральном Казахстане. На Южном Урале рудопроявления медно-цеолитовой формации известны в Магнитогорской зоне в связи с нижнекаменноугольными эффузивами, образовавшимися в субаэральной обстановке.

Рудное поле озера Верхнее представляет собой серию покровов докембрийских базальтов с линзами конгломератов. Самородная медь в ассоциации с цеолитами, халькозином и гематитом, выполняет трещины и миндалины в кровле базальтовых покровов и содержится среди конгломератов. Форма рудных тел пластообразная, но осложнённая элементами разрывной тек-

тоники.

Россыпные месторождения золота, платины и алмазов, а также других минералов − циркона, рутила, ильменита − обычно формируются вблизи коренных источников этих элементов и минералов. По способу образования россыпи делятся на элювиальные, делювиальные, аллювиальные и прибрежно-морские.

Россыпные месторождения платины обычно формируются вблизи коренных источников − например, массивов Платиноносного пояса Урала. Здесь характерны элювиальные, делювиальные и аллювиальные россыпи.

Россыпные месторождения золота широко развиты в золотоносных районах Сибири и Дальнего Востока − Бодайбинском, Билибинском и многих других. Они представлены разными типами, но наибольшее значение имеют аллювиальные, особенно долинные и террасовые россыпи.

Прибрежно-морские россыпи часто содержат рутил, циркон, ильменит, иногда − алмазы. Например, в Намибии россыпи содержат алмазы, коренной источник которых пока не известен.

На Урале современные и древние россыпи золота, платиноидов и алмазов (четвертичные, неоген-четвертичные, мезо-кайнозойские и олигоценовые) развиты на всём его протяжении. Экономическое значение имеют неоген-четвертичные россыпи золота и алмазов Тимана и мезо-кайнозойские россыпи золота и платины восточного склона Урала. Ведущее значение принадлежит россыпям золота, платины и алмазов неоген-четвертичного возраста западного фланга осевой части Полярного, Приполярного, Северного и Среднего Урала, а также мезо-кайнозойским россыпям золота, пьезокварца и самоцветов Зауральского пенеплена.

Для ведущих россыпных районов характерно положение на приподнятых пенепленах горных областей.

Размещение россыпей платиноидов на Северном и Среднем Урале показано на фиг. 13-8.

Можно видеть, что россыпи пространственно связаны с ультраосновными интрузиями — источником платиноидов. Сформировано 2 металлогенических пояса: Западный, специализированный на платину и Восточный, в котором развиты золото-платиновые и осмий-иридиевые россыпи,

Основной алмазоносный район Урала расположен на Среднем и Северном Урале, примерно от широты Екатеринбурга на юге до широты около 100 км севернее Ивделя. Здесь, на рифтогенной окраине Восточно-Евро­пей­ской платформы к западу от Главного Уральского разлома обнаружены алмазоносные россыпи с месторождениями и проявлениями алмазов в аллювии и туффизитах, единичные находки алмазов в магматических и метаморфических породах.

Дата добавления: 2014-01-13