Горные породы и типы минеральных месторождений Геологический

Горные породы и типы минеральных месторождений

Геологический цикл образования горных пород и связанных с ними минеральных месторождений выветривание вода Осадочные породы Гидротермальные изменения Теплота и давление Метаморфиче ские породы плавление Вулканические породы Интрузивные породы остывание магма

Горные породы – агрегаты минералов, образовавшийся в результате геологических процессов, слагающие самостоятельные тела в земной коре По происхождению горные породы делятся на магматические, осадочные и метаморфические Процессы петрогенеза: 1. Кристаллизация при остывании магм и лав 2. Осадконакопление – отложение продуктов разрушения ранее образованных пород 3. Изменения (перекристаллизация) горных пород при изменении физико-химических условий среды

Минеральное месторождение Геологически обособленное тело (или группа тел), характеризующиеся специфичным минеральным составом, естественное скопление полезного ископаемого

Тип минерального месторождения Определяется условиями его образования. Однотипные месторождения формируются при близких значениях физико-химических параметров (температур, давлений, активности химических компонентов и др. ); характеризуются сходными сообществами минералов – парагенетическими ассоциациями

Классификация минеральных месторождений Месторождения Осадочные Коры выветривания Метаморфогенные Магматогенные Экзогенные Эндогенные Коллоидно -химические Россыпные Химическое выветривание Механическое выветривание Регионально -метаморфические Контактово -метаморфические Постмагматические Магматические

Магматические породы По условиям образования: ► ► Интрузивные – кристаллизуются на глубине. Эффузивные – кристаллизуются из лав, излившихся на земную поверхность. По химическому составу: Si. O 2, % ультраоснов ные основные 40 средние 60 кислые 70 50 Щелочноземельный ряд Оливиниты Кимберлиты Габбро Базальты Диорит Андезит Гранит Липарит Щелочной ряд Нефелиниты Нефелиновые сиениты Фонолиты Сиенит Трахит

Минералы магматических пород Породы Главные минералы Второстепенные минералы Полезные ископаемые ультраосновные Оливин Пироксены Магнетит; пирротин; хромит Pt: Cr; алмазы основные Пироксены Основные плагиоклазы Магнетит; апатит Сu-Ni; Fe средние Средние плагиоклазы; Калиевый полевой шпат; Слюды Циркон; апатит; турмалин; магнетит Mo; Be кислые Кислые плагиоклазы; Кварц; Калиевый полевой шпат; Слюды Циркон; Sn; Mo; Cs

Эффузивные породы Этапы кристаллизации: 1 этап – ранней кристаллизации Кристаллизуются некоторые породообразующие минералы, образующие в массе породы порфировые вкрапленники кислые породы: санидин, лейцит ультраосновные породы: оливин, авгит щелочные: нефелин 2 этап – основной кристаллизации Застывает основная масса расплава (образуется стекло, позже образуется масса мелких кристаллов) 3 этап – позднемагматический Заполнение пустот в массе эффузива, образование жеод, миндалин

Вулкан Безымянный, Камчатка

Жидкая базальтовая лава Вулкан Килауэа, Гавайи

Вулканические породы под микроскопом

Базальт Кальцитовые миндалины в стекловатой массе

Агат Миндалина Жеода 3 поздемагматический этап кристаллизации

Этапы кристаллизации интрузивных пород 1 этап – ранней кристаллизации Возникает рассеянная вкрапленность тугоплавких минералов 2 этап – основной кристаллизации Затвердевание основного объема расплава. Кристаллизация главные породообразующие минералы 3 этап – позднемагматический Кристаллизация остаточных расплавов, обогащенных летучими компонентами (F, H 2 O, CO 2 и др. ) и элементами комплексообразователями (Cr, Ti, Nb и др. )

Салминский гранитный массив, Карелия

Магматические руды Хромит

Магматические породы Гранит рапакиви Крупнозернистый гранит

Постмагматические месторождения - формируются из газов или растворов Пегматиты ► Возгоны ► Грейзены ► Гидротермальные жилы ►

Пегматиты продукты кристаллизации остаточного магматического раствора-расплава, обогащенного летучими компонентами и редкими элементами Признаки пегматитов: ► жильные тела ► гигантозернистость кристаллов ► специфический минеральный состав Размеры тел: мощность до 20 м, длина до 300 м

Зональность пегматитов 1 – кристаллы в занорыше; 2 – кварцевое ядро; 3 – блоковый пегматит; 4 – письменный гранит; 5 – грубозернистый пегматит; 6 – аплит; 7 – вмещающая порода

Зоны пегматитового тела «Письменный гранит» Грубозернистый пегматит

Кварцевое ядро пегматита

«Хрустальный погреб»

Возгоны - отложения минералов в жерлах вулканов и фумаролах из вулканических газов, содержащих F, Cl, CO 2, H 2 O, CH 4, H 2 S, SO 3 Минералы возгонов Сера - S Аурипигмент - As. S Стибнит - Sb 2 S 3 Гематит – Fe 2 O 3

Минералы возгонов Сера, Авачинская сопка, Камчатка Гейзер, вулкан Мутновский

Грейзены - породы, образовавшиеся в результате переработки осадочных пород гидротермально-газовыми растворами из гранитоидов Структура: штокверковые; ► площадные; ► околожильные ►

Грейзены 3 KAl. Si 3 O 8 + 2 H+ = KAl 2(Al. Si 3 O 10)(OH)2+6 Si. O 2+2 K+ КПШ Мусковит Кварц Минеральный состав: Минералы гранитоидов КПШ Плагиоклаз Мусковит Биотит Кварц Минералы грейзенов Главные Второстепенные Рудные Мусковит Кварц Флюорит Топаз Берилл Турмалин Касситерит Вольфрамит Арсенопирит Молибденит Пирит Халькопирит Галенит

Гидротермальные жилы - образуются при просачивании в трещины остаточных летучих компонентов, которые охлаждаются и превращаются в горячие водные растворы - гидротермы Форма минеральных тел зависит от формы заполняемых пустот 2) химического состава пород 1)

Минеральный состав гидротермальных жил Тип жил Нерудные минералы Рудные минералы Гипотермальные жилы 300 -500 0 С Кварц Мусковит Топаз Берилл Вольфрамит Касситерит Молибденит Арсенопирит Висмутин Пирит Халькопирит Галенит Сфалерит Мезотермальные жилы 200 -400 0 С Кварц Кальцит Флюорит Галенит Сфалерит Пирит Халькопирит Эпитермальные жилы 100 -250 0 С Кварц Барит Флюорит Кальцит Аурипигмент Реальгар Киноварь Стибнит

Скарны формируются в зонах контакта гранитоидных интрузий с карбонатными породами на больших глубинах (более 10 км) и при температуре более 800 0 С Образуются за счет летучих компонентов (отщепления от кристаллизующейся магмы). - гранит эндоскарн сланцы и песчаник экзоскарн сланцы разломы известняк

Этапы образования скарнов 1 этап. Силикатный Выравнивание химических составов пород Ca. CO 3 + Si. O 2 = Ca. Si. O 3 + CO 2 Кальцит Кварц Волластонит Ca. Mg(CO 3)2 + 2 Si. O 2 = Ca. Mg(Si 2 O 6) + 2 CO 2 Доломит Кварц Диопсид Минералы 1 стадии Волластонит Диопсид Гроссуляр Адрадит Скаполит Везувиан Геденбергит Эпидот

Этапы образования скарнов 2 этап. Железорудный Гематитовая и магнетитовая минерализация Минералы 2 -го этапа Гематит Fe 2 O 3 Магнетит Fe. Fe 2 O 4 Шеелит Ca(WO 4)

Этапы образования скарнов 3 этап. Сульфидный Характеризуется возрастанием активности серы в растворах Минералы 3 -го этапа Пирит Халькопирит Fe. S 2 Cu. Fe. S 2 Галенит Pb. S Сфалерит Zn. S Молибденит Mo. S 2

Этапы образования скарнов 4 этап. Постскарновый Происходит перекристаллизация ранее отложившихся минералов в гнезда, прожилки и полости. Возникают несколько генераций кварца.

Осадочные породы Диагенез - преобразование продуктов выветривания и органических остатков в осадочные породы Главные изменения осадков в процессе диагенеза: обезвоживание, уплотнение, цементация, кристаллизация и перекристаллизация

Осадки и осадочные породы Раковины Известняк (ракушечник)

Генетические типы осадочных горных пород - Обломочные - состоят из сцементированных обломков продуктов механического разрушения магматических, метаморфических или ранее образовавшихся осадочных горных пород; (галечники, песчаники, алевролиты, глины и др. ) - Химические (хемогенные) - выпадение солей из растворов; (соли, гипс и др. ) - Органогенные - образуются в результате цементации остатков животных или растительных организмов (известняки, радиоляриты и др. ) - Хемобиогенные

Осадочные горные породы Песчаник Соляная шахта

Метаморфизм и метаморфические горные породы Метаморфизм - изменение магматических и осадочных пород в твердом состоянии под воздействием эндогенных факторов. Виды метаморфизма: - Изохимический - Контактовый (аллохимический) - Региональный - Локальный

Факторы метаморфизма - Температура (Геотермический градиент от 5 до 100 о. С/км) - Давление (нагрузка вышележащих пород) (глубина 10 км ~ 200 м. Па, глубина 30 км ~ 600 -700 м. Па) - Глубинные флюиды (растворы и газы) (H 2 O, CO 2, CO, CH 4, H 2 S, SO 2)

Регионально-метаморфические породы Степень метаморфизма Осадочные породы Пески Глины Alсодержащ ие Слабая Песчаники Средняя Кварциты Mgсодержащи е Глинистые сланцы Мусковитовые сланцы Биотитовые сланцы Сильная Гнейсы Ультраметаморф изм Гранитогнейсы Магматогенные Известняки Вулканиты Кислые Известняки Основ-ные Зеленые сланцы Мусковитовые сланцы Актинолитовые сланцы Амфиболиты Мрамора Кристал. Кальци- личксие сланцы фиры Амфиболит ы Эклогиты Гранитогнейсы Эклогиты

Мраморный карьер Рускеала, Карелия

Кварциты Железистый кварцит, Курская магнитная аномалия

Жилы альпийского типа