Геохимические барьеры

Формы накопления металлов и механизмы осаждения рудных компонентов

Источники вещества

• Сток с континента

• Изменение океанических базальтов

• Гидротермальные процессы в океане

• Гидрогенная

• Седиментационная

• Диагенетическая

Скорости роста -1-10 мм / тыс. лет

Общий объем этих железомарганцевых образований в Мировом океане оценивается в 106 млрд т сухой рудной массы. Кроме оксигидроксидов Fe и Mn, в составе железомарганцевых образований (ЖМО) присутствуют значимые количества Ni, Cu, Co, Mo, Pt, TR, U, Th и др. элементов, благодаря которым они приобрели промышленную ценность. Их минерально-сырьевой потенциал по Mn, Ni, Co, Mo, Ce сопоставим и даже превосходит прогнозные ресурсы континентов.

Гидрохимическая структура океана определяет батиметрические интервалы благоприятные для образования конкреций и накопления рудных компонентов.

Ключевое значение имеют два геохимических барьера:

Слой кислородного минимума (верхняя граница на глубине 500– 3500 м).

Критическая глубина карбонатонакопления (4500–5000 м), на которой содержание CaCO3 в осадках ~ 10 %.

Из ответов:

Впервые железомарганцевые конкреции на дне Тихого океана были открыты английской экспедициейна судне «Челенжер» более 100 лет назад. Однако реальные представления об их развитии получили во второй половине 20-го века, когда стало применяться подводное фотографирование и телевидение морского дна и были разработаны методы подъёма глубоководных осадков. Этими исследованиями устансвлено, что железо- марганцевые конкреции формируются преимущественно в пелагической области океанов и практически отсутствуют в приконтинентальных зонах.

Конкреции и рудные корки на поверхности коренных пород обнаружены в пелагической области почти повсеместно как на дне котловин, так и на склонах поднятий. Мощность конкреций на базальтах и туфобрекчиях от нескольких мм до 10-15 см. Размеры конкреций от 1мм до 1 м в диаметре, средие размеры 3-7 см.

Морфологические типы конкреций-сферические, элипсовидны, лепёшковидные, плитчатые, желвакообразные и гроздевидные. Часто эти формы обусловлены конфигурацией обломков пород и органических остатков, служащих ядрами конкреций. Среди них встречаются обломки эффузивных и туфогенных пород, зубы акул и другие органическаи остатки. Текстуры конкреций и рудных корок- скорлуповатослоистые, оолитовые, петельчатые, колломорфные, пятнистые и прожилковые-характеризуют различные стадии их образования в процессе осаждения рудного вещества и в последующих процессах метосамотоза и метоморфизма. Главные рудообразующие минералы в конкрециях- вернадит и гидгогётит, реже встречаются другие оксиды и гидрооксиды марганца и железа (тодорокит, пиролюзит, бернессит, рансьерит, криптомелан, браунит и гематит)

США, ФРГ и Япония, не имеющие крупных месторождений марганца на своих территориях, проводили опытную добычу железомаргрнцевых конкреций со дна Тихого и Атлантического океанов на глубинах до 7 км. В добываемых конкрециях содержится (в % мас.): Mn-35-30; Fe-10-12; Ni-1-2; Co-0,3-1,5; Cu-1-1,5/ Концентрация конкреций на обрабатываемых участках 10-20 кг/кв.метр. Масштаб добычи 1-2 млн. Т в год. Заявки на пром.. добычу крнкреций сделали Индия, Россия и Франция.

Вопрос 2. Вулканогенные гидротермальные и гидротермально-осадочные месторождения медно-колчеданных руд. Медно-колчеданные месторождения Урала.

Из лекций:

Медно-колчеданные и цинк-медно-колчеданные месторождения

Медно-колчеданные и цинк-медно-колчеданные месторождения входят в группу колчеданных месторождений, представляя самостоятельные рудные формации. Общей характерной чертой этих месторождений является приуроченность их к складчатым поясам, где они залегают среди вулканогенных и вулканогенно-осадочных комплексов.

Для них характерно резкое преобладание в рудах пирита при небольшом содержании других сульфидов (халькопирита, сфалерита); мелкозернистое строение руд с типичными колломорфными и метаколлоидными текстурами; преимущественно согласное залегание рудных тел по отношению к напластованию вмещающих пород; частое проявление рудной зональности в пределах рудных тел и месторождений, в связи с чем отдельные тела или их части сложены серно- или медно-колчеданными или цинк-медно-колчеданными, либо полиметаллическими рудами.

В группе колчеданных месторождений выделяются следующие рудные формации:

1) существенно пиритовая (маломедистая), часто с повышенным содержанием кобальта;

2) медно-колчеданная;

3) цинк-медно-колчеданная;

4) медно-свинцово-цинковая колчеданно-полиметаллическая.

По данным А. И. Кривцова [1978], из всех мировых запасов меди, сосредоточенных в колчеданных месторождениях, 82% связано с медно-колчеданными и цинк-медно-колчеданными формациями и только 18% меди заключено в колчеданно-полиметаллических месторождениях.

Cu-колчеданные месторождения уральского типа ассоциируют с дифференцированными базальтоидными формациями, формировавшимися в субмаринных областях. Они известны по всему Миру (Канада, Испания (Рио-Тинто), Норвегия, Тасмания, Филиппины), но наиболее крупные сосредоточены в России на Урале (месторождения Кисарчинское, Учалинское, Подольское, Блявинское, Красноуральское, Гайское, Дегтярское, Карпушинское и др.), Северном Кавказе (Урупское, Худесское).

Рудоконтролирующими структурами Cu-колчеданных месторождений выступают региональные пояса — тектонические троги, контролируемые глубинными разломами. В их пределах расположены вулкано-тектонические депрессии, кальдеры, вулкано-купольные структуры, являющиеся рудолокализующими структурами.

Так, Гайское Cu-колчеданное месторождение на Южном Урале приурочено к многожерловой вулканической постройке, представляющей собой центральный вулкан, сложенный пологолежащими слоями пирокластических образований андезит-дацитового и липаритового состава. Сходное положение занимает Учалинское месторождение, размещающееся в сильно дислоцированной в синвулканическое время липаритовой постройки, залегающей на пологом базальтовом основании.

В разрезах вулканитов колчеданные залежи занимают вполне определенное положение, приурочиваясь к перерывам вулканической деятельности, отмечаемым локальным накоплением вулканогенно-осадочных пород и появлением в разрезах кислых и умеренно-кислых дериватов базальтовой магмы. Роль оснований продуктивных депрессий играют базальтоиды.

Процессы накопления руд начинаются еще до появления в разрезах кислых вулканитов, колчеданообразование неоднократно проявляется в ходе кислого вулканизма и угасает с его завершением. Такая пространственно-временная ассоциация Cu-колчеданных месторождений с продуктами кислого вулканизма дает основание исследователям считать, что колчеданные руды и кислые дифференциаты базальтовой магмы обладают общностью причин возникновения. Длительность колчеданообразования оценивается в 10000 ÷ 10000 лет. В большинстве разрезов непрерывной базальт-андезит-дацит-риолитовой формации кислые вулканиты играют существенную роль и колчеданные залежи при этажном расположении контролируются несколькими уровнями, которые фиксируются маломощными горизонтами туфогенных и осадочных пород, свидетельствующих о кратковременных перерывах вулканической деятельности.

Морфология залежей Cu-колчеданных руд определяется в слабо преобразованных месторождениях формой депрессионной структуры, в которой происходило рудоотложение, а в преобразованных — теми последующими изменениями (складчатостью, разрывными деформациями, региональным и контактовым метаморфизмом), которым позднее подверглись рудные тела и вмещающие их породы.

Минеральный состав Cu-колчеданных руд относительно простой: резко преобладает пирит (90—95%), в меньших количествах присутствует халькопирит и сфалерит (5—10%), второстепенными являются борнит, галенит и др. Нерудные - в подчиненном количестве представлены кварцем, серицитом, хлоритом, карбонатами.

Текстура руд чаще массивная, иногда полосчатая, по краям рудных залежей появляется брекчиевая и вкрапленная.

Для руд характерны минеральные парагенезисы, последовательно сменяющие друг друга: 1) пиритовый;

2) халькопирит-пиритовый (или борнит-пиритовый);

3) халькопирит-сфалерит-пиритовый.

Носителями меди в медно-колчеданных рудах являются халькопирит и реже гипогенные борнит и халькозин, а также блеклые руды — теннантит и тетраэдрит. Содержание меди в рудах в среднем 1,5%, цинка 2%. Руды комплексные — они содержат золото (от 0,2 до 10 г/т), серебро (30—40 г/т), кадмий, селен, теллур, кобальт.

Дата добавления: 2015-03-29