Прибрежно-морские россыпи

Аллювиальные россыпи

II. Группа осадочная

I. Группа выветривания

Класс 1. Остаточные месторождения выветривания

Класс 2. Инфильтрационные месторождения выветривания

Класс 1. Месторождения механических осадков

Подкласс 1.1. Месторождения обломочных горных пород

Подкласс 1.2. Россыпи

Класс 2. Месторождения химических осадков

Подкласс 2.1. Осадки и концентраты истинных растворов

Лекция 12

Подкласс 2.2. Осадки из коллоидных растворов

(Al, Fe, Mn, черные сланцы)

2.2.1. Седиментогенетический ряд

Это современные отложения характерные для гумидного климата:

1) континетальные – озерно-болотные, речные,

2) океанические – глубоководные Fe-Mn конкреции,

3) прибрежно-морские – пластовые залежи оолитовых руд.

Строение шельфовых образований, план:

Содержание

Al Fe Mn

Способы концентрации:

1) коагуляция коллоидных частиц гидроксидов Al, Fe, Mn на электролитическом (ионы морской воды) щелочном и окислительном барьерах,

2) накопление металлов с большими радиусами ионов (Au, Pt, U) в сорбированной форме при коагуляции частиц органического и неорганического вещества,

3) механическое осаждение крупных частиц.

2 модели рудообразования:

- прямая – снос материала с континента и его осаждение (по Н.М. Страхову),

- обратная (модель апвеллинга) – вынос растворенных металлов из глубин сероводородных бассейнов к поверхности.

Fe⁺³, Mn⁺⁴ Fe⁺³, Mn⁺⁴

О₂

Eh

2.2.2. Седименто-диагенетический ряд

(ископаемые месторождения)

Приурочены часто к терригенным фациальным комплексам морских карбонатных формаций.

Континентальные месторождения залегают в озерных и речных отложениях, примеры:

- бокситовые залежи Тихвинского района на севере Русской плиты, представлены лентовидными и линзообразными залежами гиббситовых – Al(OH)₃, бокситов оолитово-бобовой и глинистой текстур, приурочены к речным отложениям тульского горизонта нижнего карбона (С₁v tl);

- железные руды Лисаковского месторождения в Казахстане в долине р. Палеотобол с лентовидной формой залежей, оолитовой, микроолитовой, обломочной текстурой лептохлорит-сидерит-гидрогетитовых (силикатно-карбонатно-оксидных) руд, залегающих в терригенных аллювиальных отложениях верхнего палеогена (Р).

Морские месторождения залегают в шельфовых отложениях, примеры:

- бокситы диаспор-бемитовые Северо-Уральского бокси-тового района (СУБР) – месторождение Красная Шапочка эйфельского возраста (основание среднего девона), пласт залегает на закарстованной поверхности известняков нижнего девона и перекрывается известняками среднего девона;

- бурожелезняковые (гетит-сидерит-шамозитовые) оолитовые руды пластовых залежей Эльзас-Лотарингского бассейна (Германия, Франция, Бельгия, Люксембург) юрского возраста и Керченского бассейна (Украина) верхнего неогена (занклский или киммерийский ярус плиоцена – N₂zan);

- марганцевые оолитовые руды Южно-Украинского, Грузинского олигоценовых (Р₃), Северо-Уральского палеоценового бассейнов (Р₁).

Особняком от рассмотренных месторождений стоят залежи, связанные с черносланцевыми толщами битуминозных формаций формирующимися в восстановительных условиях среды. В результате диа- и катагенетических преобразований в них концентрируются золото, платина, сульфиды меди, молбдена, оксиды урана и др.

Месторождения механо-химических осадков

Месторождения известково-глинистой горной породы – мергеля. Пласты мергеля характерны для отложений флишевых формаций складчатых областей. Они являются хорошим сырьем для получения цемента. Характерны месторождения мергеля в районе г. Новороссийска.

Класс 3. Месторождения биохимических осадков

Подкласс 3.1. Биогенный

Месторождения образуются на биологических барьерах – местах массовой гибели животных или растительных оргенизмов. Это чаще всего механические или температурные барьеры.

3.1.1. Седиментогенетический ряд

Зоогенные образования:

- известковые раковины (ракушечник) у побережий морей,

- кремнистые раковины в холодноводных морских и пресноводных озерных условиях (радиолярии, диатомовые водоросли), приводящие к образованию месторождений диатомита.

Отмирание морских организмов связано с действием прибоя, а механизм накопления аналогичен механизму накопления прибрежно-морских россыпей. Промышленные концентрации известковых раковин известны вдоль побережий Каспийского и других морей.

Фитогенные образования: скопления сапропеля (отмершего планктона), древесины в прибрежных лагунах или континентальных озерах.

3.1.2. Диагенетический ряд

Месторождения связаны с органогенными формациями:

- к арбонатными (известняки, ракушечниковые фосфориты),

- кремнистыми (диатомит, опока, трепел),

- терригенно-зоогенными (глауконитовые пески с ракушечниковыми фосфоритами – Вятско-Камский бассейн),

- терригенно-фитогенными –

ранний диагенез – торф,

поздний – бурый уголь.

3.1.3. Катагенетический ряд

Месторождения каменного угля в терригенных формациях складчатых областей: Донецкий, Кузнецкий бассейны.

Подкласс 3.2. Собственно биохимический

Источником вещества полезных ископаемых являются живые организмы, они разлагаются, вещество мигрирует и осаждается на геохимических барьерах.

3.2.1. Седиментогенетический ряд

Современное фосфоритообразование происходит в прибрежных океанических условиях в тропических широтах на мелководье на участках апвеллинга – восходящего движения вод в океане.

3.2.2. Седиментодиагенетический ряд

Ископаемые месторождения фосфоритов тяготеют к границе глубоководных кремнистых формаций с относительно мелководными карбонатными.

Фосфоритовые пояса:

- кембрий - хр. Каратау в Казахстане,

- пермь – п-ов Флорида, США),

- палеоген - месторождения Марокко, Алжира, Туниса.

Пояса протягиваются вдоль складчатых областей на сотни километров при ширине в десятки километров. В пределах поясов выделяются фосфоритовые толщи мощностью до сотни метров, состоящие из десятка продуктивных пластов мощностью в единицы метров, чередующихся с пластами кремнистых пород. Пласты состоят из однородных мелкозернистых фосфоритов полосчатой текстуры и микроолитовой структуры, реже встречаются желваковые фосфориты.

Образования фосфоритов, гипотеза А. Казакова (50-е гг. ХХ в.).

СО₂ Са₅[РО₄]₃(ОН)

Источником фосфора являются морские планктонные организмы, гибель и погружение которых на глубины свыше 350 м приводит к их растворению и насыщению глубинных вод фосфором. При наличии прибрежных восходящих течений, когда глубинные холодные воды попадают в теплые поверхностные условия, происходит достаточно резкое падение парциального давления углекислого газа и вода становится пересыщенной по отношению к иону кальция и соответственно к его фосфату, что приводит к выпадению фосфата кальция в виде фосфорита.

Фосфоритообразование происходит на барическом геохимическом барьере, связанном с уменьшением парциального давления газов, растворенных в морской воде. Часть фосфора попадает в морскую воду в результате вулканических процессов.

К диагенетическому ряду следует также относить месторождения горючего газа, образующегося в результате преобразования органического вещества при температурах 10-20^оС и на глубинах менее 150 м. Другая часть газа образуется в условиях катагенеза.

3.2.3. Катагенетический ряд

Месторождения нефти и газа бывают приурочены к осадочным терригенным и карбонатным формациям чехла древних и молодых платформ. Они состоят из пород - коллекторов, обладающих высокой пористостью и проницаемостью и содержащих скопления углеводородов, и пород - экранов, обладающих низкой проницаемостью. Различают структурные и литологически экранированные залежи.

Газовая шапка

ГНК

Нефть

Пласт-коллектор

Нефть

Вода

ВНК

Пласты-

флюидоупоры

Рис. 1. Вертикальный поперечный разрез пластово-сводовой залежи нефти. Верхняя граница залежи совпадает с верхней границей (кровлей) пласта-коллектора, нижняя граница залежи совпадает с нижней границей (подошвой) пласта-коллектора и с водонефтяным контактом (ВНК). В своде структуры может быть газовая шапка, которая отделяется от нефти газонефтяным контактом (ГНК)

Аргиллит

ВНК

Песчаник

Рис. 2. Вертикальный поперечный разрез пластовой литологически экранированной залежи. В верхней части пласта слабопроницаемый аргиллит, ниже по падению – проницаемый пористый песчаник с нефтью и водой

Первые бывают приурочены к тектоническим ловушкам, а вторые к литологическим. Наиболее распространенными являются антиклинальные пластовые залежи, приуроченные к сводам положительных структур. Литологически экранированные залежи бывают часто приурочены к участкам смены по простиранию пород коллекторов (например, песчаников) породами экранами.

Образование месторождений:

седиментогенез органического вещества → диагенез (газ) → катагенез (нефть, газ)→ миграция углеводородов → концентрация на фильтрационном барьере.

3.2.4. Ряд раннего гипергенеза

При взаимодействии нефтей с пластовыми водами (по А.М. Кропачеву)

- в результате восстановления сульфат-иона образуются сероводородные рассолы:

SO₄ → H₂S,

- за счет окисления углеводородов образуются углекислые воды, имеющие бальнеологическое значение

СH₄ → CO₂.

В. СЕРИЯ МЕТАМОРФОГЕННАЯ

Группа I. Месторождения регионального метаморфизма

Региональное геологическое положение. Месторождения залегают в метаморфических породах фундамента древних платформ. Они располагаются на щитах платформ или в блоках фундамента древних платформ (террейнах) фанерозойских складчатых областей. Возраст большинства месторождений AR, PR.

Тела полезных ископаемых имеют

пластовую, линзообразную, форму,

они дислоцированы складчатостью и разрывами,

крупные размеры.

Состав полезных ископаемых определяется:

1) фацией метаморфизма,

200^о 1000^оС

1 Зеленых сланцев (антрацит,

нефрит, магнетит)

Амфиболовая (корунд, графит,

кианит)

Гранулитовая (гранат,

рутил)

Эклогитовая (рутил)

Z, км

Она влияет в основном на состав нерудных минералов. Так в фации зеленых сланцев устойчивыми являются антрацит, нефрит, магнетит, при более глубоком метаморфизме амфиболовой фации существуют графит, кианит, корунд, для гранулитовой фации характерны гранат, рутил, для эклогитовой - также рутил.

2) составом исходного вещества, подвергшегося метаморфизму.

По составу исходного вещества группа подразделяется на два класса.

Класс 1. Метаморфизован ные месторождения

1.1. Ряд литогенный (первично-осадочный)

Железистые и марганцовистые кварциты (джеспилиты, гондиты): Кривой Рог, КМА.

Золото- и урансодержащие конгломераты: ЮАР, Канада, Бразилия.

1.2. Ряд вулканогенный

Железистые кварциты архея Канады,

Полиметаллические руды Австралии.

Класс 2. Метаморфические месторождения

В результате метаморфизма

2.1. Ряд зеленосланцевый

Месторождения

- мраморов, образующиеся при метаморфизме известняков и доломитов,

- кровельных сланцев, образующиеся при метаморфизме глинистых пород,

- амфибол-асбестов, приуроченные к толщам глинистых сланцев с мраморизованными доломитами или к толщам ожелезненных кварцитопесчаников,

- альпийские жилы в кварцитопесчаниках,

- амфибол-асбест, нефрит и жадеит среди метаморфизованных гипербазитов.

2.2. Ряд амфиболовый

Месторождения

- графита (Завальевское на Украинском щите),

- корунда,

- кианита и силлиманита,

- яшм среди измененных вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород основного и среднего состава

2.3. Ряд гранулитовый

Месторождения

- кварцитов (Шокшинское малиновых кварцитов в Карелии),

- абразивного сырья – гранатовых сланцев.

2.4. Ряд эклогитовый

- рутила среди метаморфизованных габброидов.

Образования месторождений

Литогенез → метаморфизм → экзогенные преобразования (выветривание).

Дата добавления: 2014-01-05