Типы минеральных месторождений Минеральное месторождение – геологически

Типы минеральных месторождений

Минеральное месторождение – геологически обособленное тело (или группа тел), характеризующееся специфичным составом Тип минерального месторождения – совокупность геологических тел, сформировавшаяся при одинаковых (или весьма близких) значениях физико- химических параметров (температур, давлений, активности химических компонентов) и отличающихся, поэтому, сходными сообществами минералов

Среды минералообразования ► Магматический расплав ► Газоваясреда ► Гидротермальный раствор

Магматический расплав Силикатный Карбонатный Состав силикатного магматического расплава: Si, Al, Fe, Са, Mg, К, Ti, Na, а также различные летучие компоненты (окислы углерода, сероводород, хлор, фтор др. ) и парообразная вода Состав щелочно-карбонатного расплава: Na, Ca, Mg, C и др.

Гидротермальные растворы Источники H 2 O в земной коре: ► Дегазация мантии ► Дегазация остывающей магмы ► Обезвоживания глин др. пород в процессе регионального метаморфизма ► Поверхностные воды

Источники минерального вещества ► Кристаллизация из магматического расплава ► Летучие вещества в составе магматического расплава ► Окружающие горные породы на пути миграции водных растворов

Факторы кристаллизации Кристаллизация начинается при достижении в минералообразующей среде определенного насыщения веществом. 1) Испарение растворителя 2) Падение температуры 3) Падение давления 4) Химическая реакция

Геологический цикл образования минеральных месторождений

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

Магматические породы По условиям образования: ► Интрузивные – породы, кристаллизующиеся на глубине. ► Эффузивные – породы, излившиеся на земную поверхность в виде лав. По химическому составу: Si. O 2, Щелочноземельный Щелочной % ряд ультраосновные 40 Оливиниты Ийолит-уртит Кимберлиты Нефелинит Нефелиновые сиениты основные 50 Габбро Фонолиты Базальты Сиенит средние 60 Диорит Трахит Андезит кислые 70 Гранит Липарит

Магматические месторождения Пироксенит Габбро 100 Калиевый 80 полевой шпат Кварц Плагиоклазы 60 Диорит Пироксены 40 (мон. ) 20 Биотит (ромб. ) Рог. Оливин 0 обманка Гранит

Магматические породы Соде Щелочноземельный ряд Щелочной ряд ржан ие Si. O 2 Породы Основные минералы ультраосновные 40 Оливиниты, Оливин (Mg, Fe)2 Si. O 4 Ийолит Нефелин Na 3 K(Al. Si. O 4)4 пироксениты Энстатит (Mg, Fe)2 Si 2 O 6 Нефеленит Эгирин Na. Fe(Si. O 4) Кимберлиты основные 50 Габбро Энстатит (Mg, Fe)2 Si 2 O 6 Нефелиновый Полевой шпат KAl. Si 3 O 8 Базальт Полевой шпат - Плагиоклазы сиенит Нефелин Na 3 K(Al. Si. O 4)4 (Ca, Na)[(Al, Si)4 O 8] Фонолит Эгирин Na. Fe(Si. O 4) средние 60 Диорит Полевой шпат – KAl. Si 3 O 8 Сиенит Полевой шпат KAl. Si 3 O 8 Андезит Биотит Трахит Биотит K(Fe, Mg)3(Al. Si 3 O 10)(OH)2 Мусковит KAl 2(Al. Si 3 O 10)(OH)2 кислые 70 Гранит Полевой шпат – KAl. Si 3 O 8 Риолит Биотит K(Fe, Mg)3(Al. Si 3 O 10)(OH)2 Мусковит KAl 2(Al. Si 3 O 10)(OH)2 Кварц Si. O 2

Этапы кристаллизации магматического расплава Интрузивные породы: 1 этап ранней кристаллизации Возникает либо рассеянная рудная вкрапленность или полосчатые скопления других тугоплавких минералов 2 этап тела кристаллизации Происходит затвердевание основного объема расплава. Кристаллизуется 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. )

Этапы кристаллизации магматических пород Эффузивные породы: 1 этап ранней кристаллизации Кристаллизуются некоторые породообразующие минералы, образующие в массе породы порфировые вкрапленники кислые породы: санидин, лейцит ультра- основные породы: оливин, авгит щелочные: нефелин 2 этап тела кристаллизации Застывает основная масса расплава (стекловатая, впоследствии раскристаллизующаяся на мелкие кристаллики) 3 этап позднемагматический Заполнение пустот в массе эффузива, образование жеод, миндалин

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

Пегматиты - являются продуктами кристаллизации остаточного магматического раствора- расплава, обогащенного летучими компонентами и редкими элементами Признаки пегматитов: ► гигантозернистость кристаллов ► специфический минеральный состав

Пегматиты Форма тел: линзы, жилы, тела неправильной формы Размеры тел: мощность до 20 м и до 300 м в длину

Зональность гранитных пегматитов Занорыш 2 Письменный гранит Кристаллы Грубозернистый в занорыше пегматит Кварцевое Аплит ядро Блоковый Вмещающие пегматит породы

Занорыш

Типы гранитных пегматитов Типы гранитных Главные минералы Второстепенные пегматитов минералы Редкоземельные и Кварц Альмандин, апатит, керамические микроклин (ортоклаз) колумбит, уранинит, пегматиты слюды монацит, алланит К-В (слюдяные) Турмалин (шерл) Апатит, альмандин F-Be (камерные) Топаз, берилл, турмалин (шерл), флюорит, кварц (морион) Na-Li Альбит, сподумен, Поллуцит, (редкометалльные) Li-слюды колумбит Турмалин (эльбаит) берилл

Типы щелочных пегматитов Тип Главные минералы Второстепенные пегматитов минералы Пегматиты Нефелин, микроклин, Титанит, эвдиалит, нефелиновых эгирин, арфведсонит астрофиллит, сиенитов и ийолит- лампрофиллит, уртитов апатит, натролит, содалит, шорломит Сиенитовые Микроклин, ортоклаз Корунд, пирохлор, пегматиты циркон, роговая обманка, биотит

Возгоны - отложения минералов на стенках в жерлах вулканов из вулканических газов, содержащих F, Cl, CO 2, H 2 O, CH 4, H 2 S, SO 3 Минералы возгонов Сера Аурипигмент Стибнит Гематит

Грейзены - породы, образовавшиеся в результате переработки гранитоидов гидротермально- газовыми растворами 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 Минералы грейзенов гранитоидов Главные Второстепенные Рудные КПШ Мусковит Флюорит Касситерит Sn. O 2 Плагиоклаз Кварц Топаз Вольфрамит (Fe, Mn)WO 4 Мусковит Берилл Арсенопирит Fe. As. S Биотит Турмалин Молибденит Mo. S 2 Кварц Пирит Fe. S 2 Халькопирит Cu. Fe. S 2 Галенит Pb. S

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

Минеральный состав гидротермальных жил Тип жил Нерудные Рудные минералы минералы Гипотермальные жилы Кварц Вольфрамит (Fe, Mn)WO 4 300 -500 0 С Мусковит Касситерит Sn. O 2 Топаз Молибденит Mo. S 2 Берилл Арсенопирит Fe. As. S Висмутин Bi 2 S 3 Пирит Fe. S 2 Халькопирит Cu. Fe. S 2 Галенит Pb. S Сфалерит Zn. S Мезотермальные жилы Кварц Галенит Pb. S 200 -400 0 С Кальцит Сфалерит Zn. S Флюорит Пирит Fe. S 2 Халькопирит Cu. Fe. S 2 Эпитермальные жилы Кварц Аурипигмент As 2 S 3 100 -250 0 С Барит Реальгар As 4 S 4 Флюорит Киноварь Hg. S Кальцит Стибнит Sb 2 S 3

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 газового раствора (отщепления от гранит эндоскарн кристаллизующейся магмы), сланцы и песчаник экзоскарн обогащенного летучими сланцы разломы компонентами. 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 Ca 3(Si 3 O 9) Скаполит Диопсид Ca. Mg(Si 2 O 6) (Ca, Na)4[(Al, Si)4 O 8]3(CO 3, Cl) Гроссуляр Ca 3 Al 2(Si. O 4)3 Везувиан Адрадит Ca 3 Fe 2(Si. O 4)3 Ca 19 Al 10 Mg 3(Si. O 4)10(Si 2 O 7)4(OH)10 Геденбергит Ca. Fe(Si 2 O 6) Эпидот Ca 2(Al 2 Fe)(Si. O 4)(Si 2 O 7)O(OH)

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 Fe. S 2 Халькопирит 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.

Магнезиальные скарны - Возникают на контакте магнезитовых и доломитовых толщ с любыми силикатными породами (в том числе и регионально-метаморфическими)

Минералы магнезиальных скарнов Минералы 1 этапа Форстерит Mg 2(Si. O 4) Шпинель Mg. Al 2 O 4 Магнезит Mg(CO 3) Графит C Минералы 2 этапа Клиногумит Mg 9(Si. O 4)4(F, OH)2 Флогопит KMg 3(Al. Si 3 O 10)(O H)2 Минералы 3 этапа Серпентин Mg 3(Si 2 O 5)(OH)4 Брусит Mg(OH)2

Регионально-метаморфические породы Степень Осадочные породы Магматогенные мета- морфизма Пески Глины Извест- Вулканиты няки Al-содержа- Mg-содержа- Кислые Основные щие Первичные Песчаники Глинистые сланцы Извест- Зеленые преобразо- няки сланцы вания Зелено- Кварциты Муско- Биотитовые Муско- Актиноли- сланцевая витовые сланцы витовые сланцы Т – 150 -2500 С сланцы Р<10 км Амфи- Гнейсы Амфиболиты Мрамора Кристал- Амфиболиты болитовая Кальци- лические Т – 400 -7000 С фиры сланцы Р<25 км Грану- Гранулиты кислые и Кальци- Гранулиты кислые и основные литовая основные фиры Т – 400 -9000 С Р<30 км Ультра- Гранито- Эклогиты Гранито- Эклогиты метамор- гнейсы физм

Осадочные породы Зона окисления медносульфидных месторождений O H 2 O CO 2 2 Fe(OH)3 Подзона окисленных руд Кварц, Каолинит Al 2(Si 2 O 5)(OH)4 Лимонит Подзона выщелоченных руд Зона окисления Малахит, Cu 2(CO 3)(OH)2 Cu 3(CO 3)2(OH)2 Азурит Подзона богатых Куприт Cu 2 O окисленных руд Грунтовые воды Халькозин Cu 2 S Зона цементации Зона вторичного Ковеллин Cu. S сульфидного обогащения Халькопирит Пирит Cu. Fe. S 2 Зона первичных руд Fe. S 2