Рудные поля и узлы The numerous sites

Рудные поля и узлы

The numerous sites of occurrence of metallic deposits (that include "giants" and "super-giants") exploited in the past, present and future at and under the surface. From Laznicka (2001)

Угольные пласты Геохимические аномалии Геофизические аномалии

Морфология тел полезных ископаемых Рис. 1. Схематические формы рудных тел (по В. М. Григорьеву и др. с дополнениями): А - изометричные (а - шток, 6 - гнездо, в - карман); Б – уплощенные (а - пласт, б - линза, в- жила); В- вытянутые в одном направлении (а - столбообразное, б-трубообразное, в воронковидное); 1 - рудные тела; 2 - гранит; 3 — песок; 4 гpaвий, галька и минералы тяжелой фракции; 5 - алевролит

Шток Рис. 2. Шток (план)

Штокверк

Кимберлитовая трубка

Пластообразные тела

Жильные тела

Сложные формы Рис. 10. Послерудные нарушения золотокварцевой жилы (разрез) 1 – рудная жила; 2 – кварцевый диорит; 3 – сбросы

Сложные формы Рис. 12. Характер изменения жилы около контакта с дорудной трещиной. (По Т. М. Кайковой) а — дорудная преграждающая трещина малой мощности; местами присут-ствует тончайший слой тектонической глинки; зона рассланцевания вдоль трещины мощностью не более 10 см. Тонкие прожилки кварца проникают вдоль трещины по сланцеватости пород. Тонкий прожилок (1), сопутствующий жиле, „отклоняется" дорудной трещиной; б — слой тектонической глинки достигает 10 мм мощности. В дорудную зону по сланцеватости проникает кварц и главным образом кальцит (2). Жила упирается в зону нарушения, не продолжаясь за последнюю

Основы тектоники плит

Элементы тектоники плит

Стадии развития земной коры

Геодинамические обстановки

Металлогенические обстановки Тихого океана

Примеры металлогенической специализации геодинамических обстановок

Текстуры руд Некоторые типы текстур руд (схемы). а — пятнистая; б— полосчатая; в — крустификационная; г — прожилковая; д — кокардовая; е оолитовая; ж — почковидная; з — бреичиевая; и — брекчиевидная. ;

Текстуры руд Крустификационная текстура кварца и аметиста. Крустификационная (симметричная) текстура и гребенчатая структура. Полированный штуф В центре жилы — жеодовая полость

Текстуры руд Колломорфная и почковидная текстура коллоидных агрегатов малахита. Структура агрегата концентрически зональная. Месторождение Высокогорское, Урал. Полированный штуф Колломорфная тектура агрегата псиломелана (светло серое), с трещинками усыхания) и халцедона (черное). Структура агрегата псиломелана и халцедона гелевая. Для пиролюзита (белое) характерны волокнистая метаколлоидная структура и колломорфная метаколлоидная текстура. Полированный штуф.

Структуры руд Некоторые типы структур руд (схемы). а— равномернозернистая; б— неравномернозернистая; в — пластинчатая; г — волокнистая; д — зональная; е— кристаллографически ориентированная; ж — тесного срастания; з — замещения; и — дробления; к — колломорфная

Структуры руд Гипидиоморфнозернистая структура. Промежутки между идиоморфными зернами пирита (белое с шагренью) заполнены халькопиритом (светло серое) и кварцем (черное). Полированный шлиф. Обломочная структура агрегата рутила, ильменита (белое), циркона (серое, рельефное) и кварца (черное). Обломки минералов сцементированы диккитом (черное). Полированный шлиф.

Последовательность рудообразования

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В соответствии с главными подразделениями геологических процессов и горных пород все месторождения полезных ископаемых подразделяются на три серии: - эндогенную (магматогенную), - экзогенную (седиментогенную), - метаморфогенную.

Серии, в свою очередь, подразделяются на группы, а группы - на классы, а классы иногда - на подклассы. Классы и подклассы по необходимости подразделяются на формации ПИ. Рудной формацией называют естественное сообщество месторождений, объединенных сходством ассоциаций главнейших рудных минералов, сформированных в сходных физико-химических (температура, давление, состав растворов) и геологических (литология, тектоника) условиях.

Основными критериями для выделения рудной формации являются: 1) повторяющиеся минеральные ассоциации с определенными количественными соотношениями рудных минералов; 2) взаимосвязь между устойчивыми минеральными ассоциациями и геологическими условиями их нахождения; 3) особенности химического состава руд и типоморфных элементовпримесей, в т. ч. - металлов-спутников. Название формации определяется двумя главнейшими характеристиками: 1) состав ведущих минералов или элементов (металлов); 2) происхождение рудной массы (генезис). Например, "медно-никелевая сульфидная магматическая", "магнетитовая скарновая" и др.

Эндогенные месторождения Эндогенные месторождения, их называют также гипогенными, связывают с внутренней энергией Земли. В данной серии выделяют шесть групп. Две группы - магматическая и карбонатитовая - образуются из расплавов в процессах их дифференциации и ликвации, связанных со средними, основными и ультраосновными магмами. Четыре остальные группы - пегматитовая, альбитит-грейзеновая, скарновая и гидротермальная - ассоциируют с кислыми, средними и щелочными магматическими комплексами и формировались на позднеинтрузивной и постинтрузивной стадиях их становления.

Генетическая классификация МПИ Эндогенная серия Группа Класс Типы месторождений Магматическая 1. Ликвационный сульфидные медно никелевые в основных и ультраосновных комплексах. 2. Раннемагматический а) магматические горные породы; б) алмазоносные кимберлиты и лампроиты; в) хромитовые, титаномагнетитовые и платиноидов в расслоенных ультраосновных комплексах; г) редкие, редкоземельные и рассеянные элементы в щелочных комплексах. 3. Поздне магматический а) хромитовые и титаномагнетитовые; б) апатит нефелиновые; в) платиноидные Карбонати товая Флюидно магматический карбонатитовый Перовскит титаномагнетитовые, редкоземельные и флюоритовые Пегматитовая 1. Флюидно магматогенный Керамические, мусковитовые, редкометалльные и цветных камней 2. Флюидно метаморфогенный Керамические, мусковитовые 1. Известковый Железорудные, вольфрам молибденовые, медно молибденовые, свинцово цинковые 2. Магнезиальный Железорудные, медно молибденовые, оловорудные, борные, шпинелевые 3. Силикатный Железорудные (с кобальтом) 1. Альбититовый Урановые, ториевые, редкометальные (Zr, Ta, Nb) и редкоземельные 2. Грейзеновый Литиевые, бериллиевые, олово вольфрамовые, молибденовые, висмутовые 1. Плутоногенный Штокверковые и жильные а) высокотемпературные медно молибден порфировые, золото , олово , медно кварцевые; Скарновая Альбитит грейзеновая Гидротермальная камафоритовые, редкометалльно пирохлоровые,

Экзогенные месторождения полезных ископаемых (поверхностные, гипергенные) формировались вследствие механической, химической и биохимически диффенциации вещества земной коры под влиянием солнечной энергии. Здесь выделяются три группы: выветривания, месторождения в которой связаны с древней и современной корой выветривания; осадочную, руды которой возникли при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минерального вещества в бассейнах седиментации, включающую россыпи; эпигенетическую, рудообразование в которой происходило в осадочно породных бассейнах в связи с деятельностью грунтовых или артезианских подземных вод.

Экзогенная серия Группа Класс Выветриван ия Остаточный переотложенный и Никель кобальтовые, бокситовые, редкометальные и редкоземельные, глин (каолиновых, бентонитовых), апатитовые, марганцевые Осадочная 1. Механический россыпной а) Гравийные, песчаные и глинистые (ПГС); б) Континентальные россыпные золотые, платиновые, касситеритовые, алмазные, колумбит танталитовые, корундовые; в) Прибрежно морские россыпные рутиловые, ильменитовые, циркониевые, касситеритовые, алмазные, цветных камней 2. Хемогенный а) Гидрооксидные, суспензионно колло идные: бурых железняков, марганца, железомарганцевых конкреций и корок; б) Сульфидно сульфатно карбонатные: цветных и редких металлов в черных сланцах; в) Сульфатно галоидные: каменных, калийных, магниевых солей, боратов, лития 3. Биохимический Фосфоритовые (континентальные и прибрежно морские), кремнистых пород (диатомит, трепел, опоки), известняков, угля, горючих сланцев, торфа 1. Грунтовых вод Медистых песчаников, уран ванадиевые в палеоруслах 2. Инфильтрационный Редкометально урановые 3. Эксфильтрационный Свинцово цинковые в карбонатных породах, свинцовые в песчаниках, золоторудные и урановые в терригенно карбонатных Эпигенети ческая Типы месторождений

Метаморфогенные месторождения полезных ископаемых возникают в глубинных зонах земной коры под воздействием господствующих там высоких давлений и температур. В этой серии выделяют две группы рудных образований: метаморфизованную, включающую преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса, собственно метаморфическую, образовавшуюся впервые в результате метаморфогенного преобразования минерального вещества или обусловленную процессами гидротермально-метаморфогенного концентрирования рассеянных рудных элементов или их соединений

Метаморфогенная серия Группа Класс Типы месторождений Метаморфизованная 1. Регионально Железорудные, марганцевые, золото метаморфизованный урановые, апатитовые, колчеданные 2. Контактово Железорудные, графитовые, корундовые, метаморфизованные Метаморфическая 1. Зеленосланцевый Горного хрусталя, золото кварцевые, мрамора, кварцитов, кровельных сланцев 2. Амфиболитовый Андалузитовые, силлиманитовые, асбестовые кианитовые, наждака, амфибол 3. Гранулит Гранатовые, рутил эклогитовые, эклогитовый флогопитовые, алмазные 4. Импактный Алмазные

Месторождения выветривания Fig. Nickel laterite deposit (outcrop profile) at Vota (Boeotia, Central Greece) (source: N. Skarpelis).

Кора выветривания в разных географических поясах http: //www. ecosystema. ru/07 referats/slovgeo/3 65. htm Латериты, Мадагаскар. http: //www. lensart. ru/picture pid 1059 b. htm? ps=18

Горный массив, сложенный сульфидизированными песчаниками. Якутия. http: //www. sbras. ru/HBC/hbc. phtml? 18+409+1

Схема строения древней коры выветривания на гранитах Урала (по В. П. Петрову): 1 граниты, 2 жилы пегматита, 3 сланцы, 4 тектонические разрывы, 5 зона дресвы, 6 гидрослюдистая зона, 7 каолинитовая зона http: //geo. web. ru/db/msg. html? mid=1163814&uri=gif%2 f 4 5. htm

Общий вид эксплуатационного карьера (а) и схематический геологический разрез (б) латеритного золоторудного месторождения Ити (Кот д'Ивуар, Западная Африка) [Monthel et si. , 2002] : 1 латеритный покров; 2 глинистая кора выветривания; 3 граниты; 4 гранодиориты; 5 мраморизованные известняки; б зона брекчий; 7 золоторудные тела; 8 скважины (а), геологические границы (б)

Гидрогеологические условия при образовании кор выветривания Подземные воды: http: //www. ecosystema. ru/07 referats/slovgeo/i mg/129. jpg

Кора выветривания рудных полезных ископаемых Схема зоны окисления рудных месторождений. В зоне окисления сульфидных тел выделяют несколько подзон: 1) поверхностный слой; 2) зона окисления, подзоны: а) окисленных руд; б) окисленных выщелоченных руд; в) богатых окисленных руд; 3) зона вторичного обогащения 4) зона неизмененных руд.

Кора выветривания нерудных полезных ископаемых Caprock http: //web. ead. anl. gov/saltcaverns/usdeposit/i ndex. htm

Осадочные месторождения Sand from Skeleton Beach in Namibia contains rounded and polished pink and red garnet. Image Copyright © 2008 Dr. Gary Greenberg, All Rights Reserved. Самородная платина. Длина частицы – 11 мм. http: //geology. com/articles/sand grains. shtml http: //www. uraniumminerals. com/Notes/Glossary. htm

Схема расположения россыпей различных типов в долине реки (по А. П. Бобричеву и др. ). Террасовые россыпи: 1 террасы 5, 2 террасы 4, 3 террасы 3, 4 террасы 2, 5 террасы 1. Долинные россыпи: 6 пойменные, 7 береговых отмелей, бечевников, 8 шлейфовые размываемых террасовых останцов, 9 косовые, 10 собственно русловые

Схема размещения россыпей в поперечном сечении речной долины.

Обзорная карта золотоносного бассейна Витватерсранд (ЮАР) Ulrike Rantzsch & Christoph D. K. Gauert & Willem A. Van der Westhuizen & Isabelle Duhamel & Michel Cuney & Gerhard J. Beukes: Mineral chemical study of U bearing minerals from the Dominion Reefs, South Africa Overview map of the Witwatersrand Basin with Dominion project location (after Mc. Carthy 2006)

Условия залегания погребённых россыпей (Горная энциклопедия): a в контурах современных долин под склоновыми отложениями; б на водоразделах и склонах современных долин под вулканогенными образованиями; в во впадинах под ледниковыми отложениями; г под аллювием и морскими отложениями прибрежных равнин. 1? 5 осадки: 1 аллювиальные; 2 морские; 3 склоновые; 4 ледниковые; 5 вулканогенные; 6 коренные породы; 7 граница перекрытия; 8 типы россыпей (цифры на рис. ): I древнего тальвега, II террасовые, III прибрежно морские, IV отторженцы аллювиальной россыпи в донной морене, V водно ледниковые.

Ликвационные месторождения Геологическое строение рудного района Садбери (Sudbury) http: //gsc. nrcan. gc. ca/mindep/metallogeny/ni_cu_pge/sudbury/index_e. php#fig 01

Норильское медно-никелевое месторождение Fig. 04. The rift related nickel–copper–PGE deposit Norilsk–Talnakh, Russia. Modified from Glaskovsky et al. (1977).

Раннемагматические месторождения Fig. 06. 01. The Stillwater chromite–platinum mining district in Montana, USA. a) Geological setting (modified from Conn (1979) and Sawkins (1984)). b) Gabbro hosting PGM and Ni sulfide ore. c) Bronzite cumulus.

Позднемагматические месторождения

Схема фосфоритообразования в зоне шельфа по хемогенной модели А. В. Казакова. / — морские воды, обогащенные СОг н Р 2 О 5; 2 — осадки глинисто известковой фации; 3 — осадки фосфоритной фации. Фосфоритоносные провинции мира. Месторождения фосфоритов: 1 — микрозернистых, 2 — зернистых, 3 — желваковых. Провинции: I— Скалистых гор, II— Восточно Американской береговой равнины, I Аравийско Африканская, IV — Русской платформы, V — Азиатская, VI — Австралийская.

Фосфориты

Торф Уголь

Углеобразование http: //www. uky. edu/KGS/coalbear. htm

Схема зарастания озера 1 моховой покров (рям); 2 донные отложения органических остатков; 3 "окно" или пространство чистой воды

Типы торфяников

Стадии формирования углей http: //www. uky. edu/KGS/coalkinds. htm

Петрографические типы углей Оптические свойства твёрдых горючих ископаемых определяются степенью метаморфизма. Бурые и почти все каменные угли в тонких срезах (шлифах) прозрачны и под микроскопом изучаются в проходящем свете. А. Каменный уголь. Проходящий свет. Красное — витринит, чёрное — инертинит, белое — глина. Б. Каменный уголь. Проходящий свет. Красное — витринит, жёлтое — липтинит: тонкие жёлтые полоски — кутикула (покровная плёнка листьев), овальные жёлтые тела — смола. В. Горючий сланец. Проходящий свет. Коричневые ячеистые тела — колонии водорослей, белые включения неправильной формы — минеральные зёрна. Фото: «Наука и жизнь»

Палеогеографическая схема визейского торфонакопления и источники сноса

Эпигенетические месторождения Упрощённое строение Великого артезианского бассейна, Австралия http: //www. derm. qld. gov. au/factsheets/pdf/water/w 68. pdf

Модель формирования эпигенетических месторождений благодаря восходящему движению рассолов на пассивной континентальной окраине D. Leach et. al.

Упрощённый разрез ролловой структуры http: //www. calypsouranium. com/s/Sage. Cre ek. asp

Урановая минерализация (чёрное) в ролловом рудном теле. Robert M. Hazen and John M. Ferry Mineral Evolution: Mineralogy in the Fourth Dimension ELEMENTS, February 2010, v. 6, p. (1): 9 12,

Sectional Model of Ngalia and Amadeus Basin uranium mineralisation models

Схематический разрез, объясняющий формирование инфильтрационных и эксфильтрационных месторождений. http: //www. stockhouse. com/bullboards/Message. Detail. Thread. aspx? sv=2&p=0&m=23540271&r=0&s=ST BR&t=LIST

Рекомендуемая литература: 1. В. И. Смирнов. Геология полезных ископаемых. Изд. 2 е «Недра» , 1982 г. 2. А. Г. Бетехтин, А. Д. Генкин, А. А. Филимонова, Т. Н. Шадлун. Структурно тектстурные особенности эндогенных руд. Изд. «Недра» . 1964 г. 3. М. П. Исаенко. Определитель текстур и структур руд. Изд. «Недра» , 1983 г. 4. С. А. Юшко. Методы лабораторного исследования руд. Изд. 4 е, 1973 г. 5. Типоморфизм минералов и его практическое значение. Изд. «Недра» , 1972 г. 6. Старостин В. И. , Игнатов П. А. Геология полезных ископаемых". М. , Академический проект, 2004.