Лекция 3. Полезные ископаемые Южной Америки 1. Общая характеристика полезных ископаемых 2. Минерально-сырьевые комплексы • область антеклиз • краевые или межгорные прогибы • Андийская геосинклинальная область • область синеклиз
Общая характеристика полезных ископаемых B соответствии c геологическим строением и историей геологического развития в пределах Южной Aмерики выделяются месторождения полезных ископаемых четырех главных минералогических эпох: Aрхейская эпохa проявлена в наиболее древних породах основания Южно-Aмериканской платформы и ее Западнобразильского, Восточнобразильского и Гвианского щитов. C древнейшими гранитами связаны керамические пегматиты, a в зеленокаменных поясах обнаружены архейские железорудные итабириты и залежи серно-колчеданных руд. Протерозойская эпохa проявлена среди метаморфических комплексов пород основания Южно-Aмериканской платформы и ее щитов: с гранитами (рапакиви), связаны пегматиты, в т. ч. бериллоносные; c нижнепротерозойской свитой Mинас (кварциты, кристаллическими сланцами и метаморфизованными базальтоидами) – м-ния железистых кварцитов Bенесуэлы и Бразилии. Hаиболее значительные среди них – м-ния «Железорудного четырехугольника» Mинас-Жерайс (Бразилия).
Палеозойская эпохa проявилась в складчатых поясах, рассекающих платформенную часть Южной Aмерики, в комплексе базальтоидов c колчеданными залежами и в более поздних гранитоидах, сопровождаемых пегматитами. C палеозойской эпохой также связано формирование м-ний каменного угля (от девона до перми). Oни распространены в чехле Южно. Aмериканской платформы (м-ние Cанта-Kатарина в Бразилии позднекарбонового-пермского возраста) и в блоках палеозойских пород Aнд (Паранас (Пepy) и Уако (Aргентина) раннекарбонового возраста). B мезозойско-кайнозойскую эпохy сформировались разнообразные и богатые рудные м-ния Aнд. Hаиболее интенсивное оруденение сосредоточено в Центральных Aндах в интервале между 5° и 35° ю. ш. , где находятся такие крупные м-ния, как Ceppo-де-Паско (свинец, серебро, Пepy), Льяльягуа, Потоси (олово, Боливия), Чукикамата (медь, Чили). Центральные Aнды характеризуются отчетливым региональным зональным распределением м-ний полезных ископаемых B направлении от Тихого океана в глубь континента выделяются 5 минерагенических зон: • меденосный пояс Tихоокеанского побережья, • свинцово-цинковый пояс Центрального Пepy, • Bосточно-Aндский золотоносный пояс, • Боливийский олово-серебряный пояс, • нефтегазоносный пояс Bосточных предгорий.
Особенности развития Южной Америки в значительной степени обусловливают характер и размещение полезных ископаемых. На этом материке имеются: • древние, обнаженные в результате длительной эрозии, кристаллические щиты с мощной корой выветривания, формировавшейся в условиях жаркого и влажного климата (Бразильское и Гвианское нагорья), • грандиозный геосинклинальный пояс с интенсивной древней и современной вулканической деятельностью как интрузивного, так и эффузивного типа, лежащей в шести климатических поясах (Анды), • • окаймляющие его предгорные прогибы, • большие пространства занимают также обширные синеклизы, заполненные мощной толщей осадочных, главным образом молодых континентальных отложений (Амазония, равнины Парагвая – Параны), в которых мало вероятно образование крупных рудных месторождений.
Тектоника и полезные ископаемые Южной Америки
Следует учитывать также, что значительные территории покрыты почти непроходимыми дебрями влажноэкваториальных или влажнотропических лесов, или расположены в глубинных, труднодоступных районах (Амазония, северо-запад Бразильского нагорья, восточные склоны Эквадорских, Перуанских и Центральных Анд). Слабая общегеографическая изученность таких территорий и особенно недостаточная геологическая исследованность не позволяют составить даже приблизительного представления о богатствах их недр. Зависимость экономики южно-американских стран от иностранных монополий часто тормозит разведку многих полезных ископаемых, а отсутствие единого государственного учета природных богатств не дает возможности выявить точную картину их происхождения, размещения и запасов.
Области антеклиз Южно. Американской платформы Области антеклиз в петрографическом отношении разнообразны. Длительная денудация, облегчавшаяся отсутствием крупных морских трансгрессий, вскрыла кристаллические ядра различного состава, с этими древними ядрами связаны важнейшие рудные ископаемые Востока материка. Разрушение архейских сооружений привело к вымыванию и переотложению соединений тяжелых металлов, в первую очередь железа и марганца, сосредоточившихся уже в осадочных протерозойских толщах. Протерозойские толщи под влиянием новых интрузий подверглись метаморфизации и представлены в настоящее время • сланцевыми формациями (слюдистые, хлоритовые, филлитовые); • доломитовыми известняками; • кварцитами. «Серия Минас» – итабириты, содержащие громадные запасы железных руд (красный железняк и магнетит), имеющих, таким образом, метаморфический генезис.
Итабириты выходят на поверхность, обычно выше днищ современных долин, во многих местах Бразильского и Гвианского нагорий, но наиболее крупные месторождения мирового значения сосредоточены в штате МИНАС-ЖЕРАИС – в южной части Серры-ду-Эспиньясу и на северном склоне Гвианского нагорья – вблизи Ориноко В ВЕНЕСУЭЛЕ (гематиты и магнетиты). Руды эти хорошего качества (50 – 70% Fe), запасы составляют в Бразилии свыше 16 млрд. т и в Венесуэле 2, 2 млрд. т, т. е. примерно 15% запасов мира. Таков же (метаморфический) генезис и многочисленных на обоих нагорьях месторождений золота, причем добыча его в Гвианах ведется почти исключительно из элювиальных и аллювиальных россыпей. Благоприятные в течение длительных геологических периодов климатические условия тропических областей способствовали формированию в тех же районах мощной латеритной коры выветривания и конкреционных панцирей «канги» , также содержащих значительный процент железа (до 55%) и золота. Продуктами древнего выветривания и переотложения силикатных и карбонатных минералов первичных пород являются и крупнейшие месторождения марганцевых руд (до 53% Mn), расположенные среди PR сланцевой свиты гнейсов и гранитов. Они также распространены почти повсеместно в антеклизах нагорий: • в штате МИНАС-ЖЕРАИС (немного южнее итабиритовых полей), • на крайнем западе (в УРУКУМЕ, около города КОРУМБЫ во впадине Парагвая), • на юго-восточном склоне Гвианского нагорья (в бассейне р. Арагуари). Запасы марганцевых руд Бразилии составляют свыше 60 млн. т, что обеспечивает ей видное место среди зарубежных стран.
Арагуари Урукум е Минас. Жераис
С продуктами разложения коренных пород и образованием аллитной коры выветривания связано и третье важнейшее богатство восточных нагорий – бокситы, по достоверным и вероятным запасам которых Южная Америка занимает ведущее место в мире (более 100 млн. т, или 23%, добыча составляет примерно 40%). Общие запасы одной только Бразилии оцениваются в 125– 190 млн. т, а достоверные около 20 млн. т. Основные залежи бокситов приурочены к влажным предгорным холмам Британской Гвианы и Суринама и к Атлантической антеклизе Бразильского нагорья. Содержание глинозема в руде достигает 50– 60%. Кора выветривания ультраосновных пород включает руды никеля (гарниерит), месторождения которых находятся в МИНАС-ЖЕРАИС (Ливраменту) и на плато ГОЯС в верховьях Токантинса (Никеландия); наряду с никелем руды содержат также кобальт.
Добыча бокситов
Не менее важен третий геохимический комплекс древних щитов – пегматиты – крупнокристаллические жильные тела, образующиеся после кристаллизации интрузивных пород. Помимо главных составных частей – кварца, полевого шпата и слюды, они включают руды редкоземельных, радиоактивных и рассеянных металлов. Пегматитовые жилы антеклиз Бразильского нагорья содержат в нефелиновых сиенитах руды циркония в штате Минас-Жераис (по их добыче Бразилия на третьем месте) и титана (на плато Гояс). Важное промышленное значение для добычи циркония, редких земель и особенно тория (источник внутриядерной энергии) имеют морские и аллювиальные монацитовые пески атлантического побережья Бразилии (в штатах Баия, Эспириту-Санту), образовавшиеся в результате разрушения пегматитовых жил. В гранитных пегматитах – богатейшие руды бериллия (на границе Минас-Жераис и Баия), по которому Бразилия дает 20– 30% общей добычи, лития, тантала и ниобия (на северо-востоке нагорья).
Гояс Минас. Жераис
Кроме перечисленных металлов, к пегматитам приурочены важнейшие месторождения пьезооптического кварца – горного хрусталя (в Минас-Жераис), по которому Бразилия является почти монополистом, слюды (на северо-востоке), а также вольфрама, урановых руд и драгоценных камней. В числе драгоценных камней – алмазы, некогда составлявшие славу Бразилии, сейчас добываются в ограниченном количестве в промышленных целях из MZ конгломератов и аллювиальных песков Бразильского и Гвианского нагорий. Монацитовые и алмазоносные пески являются уже вторичными, экзогенными месторождениями. С громадными трапповыми излияниями Плато Параны связаны богатые месторождения агата, мировую потребность в котором полностью покрывают Бразилия и Уругвай. В пермских пресноводных болотных отложениях, окаймляющих антеклизы юга Бразильского нагорья, имеются месторождения каменного угля и лигнитов, преимущественно низкого качества. В береговой осадочной зоне в штате Баия в последние годы обнаружена – нефть. Довольно значительные залежи нефти имеются и на восточном краю Патагонской платформы (в районе Комодоро-Ривадавия) и на крайнем юге (у Магелланова пролива). В 1955 г. открыта нефть и в депрессии центральной Амазонии, разделяющей Бразильский и Гвианский щиты (район Нова-Олинда в 150 км к юго-востоку от Манауса, в долине р. Мадейры).
Краевые или межгорные прогибы Основные месторождения нефти приурочены ко второму важнейшему структурному поясу Южной Америки – окраинам геосинклинальной области Анд, к ее краевым или межгорным прогибам. Почти на всем протяжении, от Тринидада и Венесуэлы до северозападной Аргентины, вдоль восточного передового прогиба Анд распространены нефтеносные поля. Они располагаются на внутреннем, поля геосинклинальном крыле прогиба, осложненном мелкой складчатостью. Продуктивная толща представлена обычно палеоген-неогеновыми, меловыми или верхнепалеозойскими (в Боливии) песчано-глинистыми континентальными отложениями. Исследованы, и тем более освоены, далеко не все перспективные районы; почти совершенно не изучены участки передового прогиба в Эквадоре и Перу. В настоящее время эксплуатация нефтяных полей, еще мало соответствующая возможной добыче, ведется на Тринидаде (около 5 млн. т в год), у южного подножия Анд Венесуэлы, в предгорьях Боливийских Анд и на северо -западе Аргентины (Сальта). В северо-восточной части прогиба с нефтеносными полями связаны крупные месторождения асфальта (Тринидад, дельта Ориноко).
Западный передовой прогиб Андийской геосинклинальной области выражен на суше в виде ограниченных отрезков береговой равнины на западе Эквадора и северного Перу, к северу и к югу от залива Гуаякиль. Доступность этих территорий помогла выявить здесь нефтеносные богатства и приступить к их разработке еще в 70 -х годах XVIII в. В 1865 г. в Таларе пробурена первая скважина в Латинской Америке. Однако добыча невелика. Выделяются перуанские месторождения (Сорритос, Лобитос и Негритос), дающие 2– 2, 5 млн. т нефти в год.
Наиболее крупные залежи нефти в Южной Америке связаны не с передовыми, а с межгорными прогибами. Таковы знаменитые месторождения БАССЕЙНА МАРАКАИБО И ПРОГИБА МАГДАЛЕНЫ. К этому же типу относятся нефтяные поля в юрских и меловых песчаниках Прекордильер западной Аргентины (районы Мендосы, Ранкиле, Пласа-Уинкуль). Нефтяные ресурсы Венесуэлы (главным образом впадины Маракайбо) насчитывают 2, 3 млрд. т и составляют около 7% всех запасов зарубежных стран (шестое место), по добыче же (146 млн. т в 1957 году) Венесуэла занимает второе место после США, а по экспорту – первое. Запасы Колумбии равны 90 млн. т, а добыча 6 млн. т в год. Южная Америка в целом обладает свыше 8% нефтяных ресурсов капиталистического мира (2, 6 млрд. т) и дает свыше 160 млн. m нефти в год. В некоторых периферических межгорных впадинах Анд имеются небольшие месторождения каменных и бурых углей и лигнитов, из которых самыми крупными являются угольные бассейны среднего Чили (общие запасы около 2 млрд. m). Но все остальные страны Южной Америки имеют острый дефицит в угле и вынуждены его импортировать.
Андийская геосинклинальная область Третий структурный и геохимический пояс Южной Америки, к которому приурочено минеральное сырье, представлен центральными частями Андийской геосинклинальной области. Как известно, ее характерной особенностью является исключительное развитие древнего и современного вулканизма (интрузий и эффузий), с которым генетически связаны рудоносные газовые и водные растворы. Анды обладают богатейшими ресурсами рудных ископаемых (легирующих, цветных и редких металлов). Внедрения интрузий и излияния магмы сопровождали формирование андийских сооружений на всех его этапах, а неотектонические движения – дифференцированные поднятия – обусловили энергичное разрушение ранее возникших структур. В связи с этим генезис металлических ископаемых Анд очень разнообразен. Здесь встречаются и эндогенные пегматитовые жильные тела, и пневматолитовые месторождения, и гидротермальные – различной температуры и глубины образования, и вторичные, например инфильтрационные. Однако по сравнению с древними щитами Востока материка пегматитовый генезис распространен меньше, и к нему относятся лишь немногие оловянно-вольфрамово-висмутовые жилы и небольшие месторождения молибдена и слюды в Перу. Имеются в Андах полезные ископаемые и экзогенного происхождения, например россыпные. Ведущая роль принадлежит рудам пневматолитового и гидротермального генезиса, расчленить которые довольно трудно. Возможно, что некоторые месторождения, относимые к пневматолитовым, следует считать высокотемпературными гидротермальными (гипотермальными).
Пневматолитовые месторождения связаны с выделением руд из газовых растворов, которые отделяются на определенном этапе от магматического очага и, двигаясь от него по трещинам как в материнских, так и во вмещающих породах, откладывают в них различные минералы, в том числе и руды, образуя жильные тела. В этих трещинах при высоких температурах и происходит отложение руд вольфрама, молибдена, висмута, мышьяка и др. , связанных обычно с интрузиями кислых или средних пород. Таково именно происхождение «оловянного пояса» Боливии, протягивающегося на 940 км в области развития нижне- и верхнепалеогеновых интрузий гранитов и кварцевых порфиров (восточнее линии Ла-Пас – Оруро Потоси). К нему приурочены месторождения оловянного камня, сопровождающиеся рудами вольфрама, висмута и сурьмы. По запасам олова (свыше 500 тыс. т) Боливия занимает четвертое место (10%), а по добыче третье (примерно 15– 20%). Также видное место занимает Боливия по добыче вольфрама и сурьмы (первое место в мире). К пневматолитовому типу относится и месторождение цинка и свинца Морокоча в Перу, связанное с гранодиоритовыми и монцонитовыми интрузиями. Здесь в монцонитах, в эффузивных породах и в серпентинизированных известняках содержатся руды меди и серебра. К дайке порфира приурочено в Перу крупное месторождение ванадиевых руд Минас-Рагра.
Горняки Потоси Памятник горнякам. Потоси В Андах на высоте 4200 м в 1545 г. было открыто знаменитое месторождение серебра Потоси. Это месторождение с 1545 г. дало 30 тыс. т серебра и является самым крупным производителем серебра в мире. Руды представляют смесь серебряных с медными. Многие жилы обнаруживали резкие первичные изменения, переходя на глубине в богатые медные жилы. Мощность жил от 1 м до 5 см, по форме они сложные, сетчатые, минимальная протяженность наиболее продуктивной части рудоносной зоны на гребне горы Серро-Рико 350 м.
Морокоч а (свинец, цинк) медь, серебро, ванадий олово Минас. Рагра Потоси
Пневматолитовый и переходный к пегматитам характер (в связи с верхнепалеозойскими интрузиями) имеют руды вольфрама, висмута, бериллия, лития и тантала в Пампинских Сьеррах Аргентины (Кордова и Сан-Луис). В результате внедрения гранодиоритовых интрузий образовались и контактные железные руды Береговой Кордильеры северного Чили (Эль-Тофо), имеющие запасы около 100 млн. т. Гидротермальные месторождения сформировались в более поздние этапы магматической деятельности, когда летучие формации магмы в виде газов и паров переходили в водные растворы, поднимавшиеся по трещинам к поверхности. При этом выделялись руды различных металлов, в зависимости от величины давления и температуры. На наибольшей глубине и при максимальных температурах (гипотермальные, или высокотемпературные месторождения) выделялись руды тяжелых металлов, например золота, иногда меди. Таково, вероятно, происхождение жильного золота в Колумбии, Эквадоре и других частях Анд. Пневматолитово-гипотермальный генезис имеет крупное месторождение медных руд Эль-Теньенте в Чили, к юго-востоку от Сант-Яго (запасы до 5 млн. т), приуроченное к кратеру древнего вулкана; попутно с медью здесь же извлекают молибден.
золото Эль-Тофо Кордова Эль-Теньенте На меньшей глубине и при меньших температурах (мезотермальные, или среднетемпературные месторождения) отлагались в основном руды меди и полиметаллов. Эти месторождения характеризуются очень богатыми скоплениями руды, так называемыми «бонанцами» (рудные столбы). Яркий пример подобного типа представляет собой известное месторождение Серро-де-Паско в Перу, лежащее, подобно Эль. Теньенте, в кратере древнего вулкана с диаметром в 25 км, на высоте 4500 м. Разрабатывается с 1904 г. Подтвержденные запасы 26 млн. т со средним содержанием Cu в руде 1, 04%, Мо 0, 024%.
Серро-де-Паско связано с рядом соединенных между собой массивных андезитовых лакколитов в форме штоков диаметром по несколько километров. Рудоносные жилы расположены в основном по периферии изверженной массы. По глубине в жилах различают несколько зон: • «пакос» , соответствующая «колорадос» Мексики, содержание серебра здесь около 500 г/т; • «бронзес» - от присутствия пирита и халькопирита, который серебрист; • «павонадос» - с сернистыми соединениями серебра, содержащими серебро 8 -9 кг/т; • зона свинцовых минералов с содержанием серебра от 1 до 5 кг/т. С глубиной жилы переходят в медные. Некоторое время на руднике Паско существовал монетный двор, чеканивший монеты. Полиметаллическое месторождение в Перу. Субвулканические гидротермальные месторождения района разрабатывались на Ag в 17 в. Комплексная эксплуатация с 1902. Разведанные запасы района ок. 45 млн. т руды со средним содержанием Pb 3, 5%, Zn 9%, Ag 103 г/т. Добыча руды комбинированным способом.
Серро-де. Паско
Разновозрастные и разнообразные по составу извержения вызвали образование рудного тела, содержащего медные и серебряно-свинцовоцинковые руды, имеющиеся и в других районах Перу. По запасам свинцовых (1, 3 млн. т) и цинковых (3, 2 млн. т) руд Перу стоит на пятом-шестом месте, по меди на одном из первых. При переработке перуанских полиметаллических руд получают значительное количество висмута (второе место по производству), мышьяка (пятое место), а также золота и сурьмы. К среднетемпературным месторождениям принадлежат и крупнейшие ресурсы меди в Чили. Образование чилийских медных руд вызвано гранодиоритовыми интрузиями в Чукикамате (самое крупное месторождение в зарубежном мире, с запасами металла в 15 млн. т) и Береговой Кордильере, порфиритовыми интрузиями в Потрерильосе и других местах. По ориентировочным запасам меди (28 млн. т) Чили занимает первое место среди всех зарубежных стран, а по добыче (490 тыс. т в 1956 году) уступает лишь США. На втором месте стоит Чили и по производству молибдена, извлекаемого при флотации медных руд.
Также мезотермальными являются полиметаллические и сурьмяные месторождения Пампинских Сьерр северо-западной Аргентины (в гнейсах, порфирах и палеозойских сланцах). По запасам свинца (1, 2 млн. т) Аргентина занимает пятое-шестое место, по цинку (1, 7 млн. т) восьмое-девятое. Наконец, близко к поверхности выделялись руды серебра, ртути и других металлов, месторождения которых принадлежат к низкотемпературному типу, еще чаще связанному с извержениями палеогеновых и современных вулканов. К ним относятся залежи олова и серебра в Потоси {Боливия) и Пиркитасе (северо-западная Аргентина), некоторые полиметаллические месторождения Перу и Боливии, ртути в Перу и Чили, селена в Боливии, кобальта в Чили, кадмия в Перу. С сольфатарной деятельностью верхнетретичных и современных вулканов связаны залежи серы в Боливии, Чили, Аргентине и других вулканических районах Андийского горного пояса.
Последняя генетическая группа металлических ископаемых Анд – экзогенные месторождения – распространена не очень широко, отчасти в связи с молодостью этой горной системы, а от части, по-видимому, с сильной засушливостью обширных территорий, затрудненной миграцией и переотложением многих элементов. Характерно, что основные россыпные месторождения приурочены именно к северным, более влажным участкам Анд: аллювиальные золотоносные пески Колумбии и Эквадора и крупные элювиальные и аллювиальные россыпи платины с иридием и осмием в Западной Кордильере и впадине Атрато – Сан-Хуан в Колумбии. В последней отмечено, что содержание металлов в аллювии увеличивается после каждого периода сильных дождей. Золото до сих пор играет видную роль в экспорте этих стран, а по запасам и добыче платины Колумбия стоит на втором месте после Канады. На влажных восточных склонах Центральных Анд имеется россыпное олово, а на влажном юге – в среднем Чили и Патагонских Андах – встречается золотоносный аллювий. Большой интерес, с точки зрения происхождения, представляют осадочные медные месторождения Боливийской Пуны. Они находятся в палеоген-неогеновых континентальных песчаниках и образовались путем инфильтрации из растворов.
Пустынный климат Центральных и Западных Анд оказался весьма благоприятным фактором в образовании нерудного минерального сырья Анд. Ему в основном обязана своим происхождением и столь известная чилийская селитра, и значительные запасы йода и бора. Месторождения селитры и йода связаны с биохимическими процессами в усыхавших реликтовых водоемах в Атакаме, а бораты скоапливались в бессточных озерах в результате деятельности вулканов, фумарол и гейзеров и приурочены к салярес вблизи активных вулканических очагов северного Чили (Аскотан, Педерналес, Марикунга и др. ). Пустынный же климат обусловил мощные скопления птичьего помета – «гуано» – на скалах береговой полосы и островах Перу и Чили, до 30 -х годов являвшегося важной статьей экспорта этих стран. Перу располагает значительными ресурсами горно-химического сырья. В пустыне Сечура находится одно из крупнейших в мире месторождений фосфоритов, содержащих также редкие элементы и металлы. Помимо перечисленных важнейших месторождений, во всех андийских странах имеются марганцевые руды (наиболее крупными запасами обладает Чили, добывающее около 50 тыс. т в год); в пегматитовых жилах Восточной Кордильеры Колумбии добывается большое количество изумрудов. Незначительные, но многочисленные месторождения различных металлов встречаются почти повсеместно. Следует напомнить, что многие районы еще очень слабо изучены.
Изумруды Колумбии
Гуано Салар-де-Атакама
Скачать презентацию Лекция 3 Полезные ископаемые Южной Америки 1 Общая
Лекция_2_б.ppt