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 физикохимических параметров (температур, давлений, активности химических компонентов) и отличающихся, поэтому, сходными сообществами минералов

Среды минералообразования ► Магматический ► Газовая расплав среда ► 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

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

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

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

Занорыш

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

Типы щелочных пегматитов Тип пегматитов Главные минералы Второстепенные минералы Пегматиты нефелиновых сиенитов и ийолитуртитов Нефелин, микроклин, эгирин, арфведсонит Титанит, эвдиалит, астрофиллит, лампрофиллит, апатит, натролит, содалит, шорломит Сиенитовые пегматиты Микроклин, ортоклаз Корунд, пирохлор, 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 гидротермальногазовыми 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 гранитоидов Минералы грейзенов Главные КПШ Плагиоклаз Мусковит Биотит Кварц Второстепенные Рудные Мусковит Кварц Флюорит Топаз Берилл Турмалин Касситерит Sn. O 2 Вольфрамит (Fe, Mn)WO 4 Арсенопирит Fe. As. S Молибденит Mo. S 2 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 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 (Fe, Mn)WO 4 Касситерит Sn. O 2 Молибденит Mo. S 2 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 200 -400 0 С Кварц Кальцит Флюорит Галенит Pb. S Сфалерит Zn. S Пирит Fe. S 2 Халькопирит Cu. Fe. S 2 Эпитермальные жилы 100 -250 0 С Кварц Барит Флюорит Кальцит Аурипигмент As 2 S 3 Реальгар As 4 S 4 Киноварь Hg. S 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 кристаллизующейся магмы), обогащенного летучими компонентами. - 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 Ca 3(Si 3 O 9) Диопсид Ca. Mg(Si 2 O 6) Гроссуляр Ca 3 Al 2(Si. O 4)3 Адрадит Ca 3 Fe 2(Si. O 4)3 Скаполит (Ca, Na)4[(Al, Si)4 O 8]3(CO 3, Cl) Везувиан 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 Брусит Mg 3(Si 2 O 5)(OH)4 Mg(OH)2

Регионально-метаморфические породы Степень метаморфизма Осадочные породы Пески Глины Al-содержащие Первичные преобразования Песчаники Зеленосланцевая Кварциты Т – 150 -2500 С Р<10 км Амфиболитовая Mg-содержащие Глинистые сланцы Мусковитовые сланцы Амфиболиты Т – 400 -7000 С Р<25 км Гранулитовая Известняки Гранулиты кислые и основные Вулканиты Кислые Известняки Биотитовые сланцы Гнейсы Магматогенные Основные Зеленые сланцы Мусковитовые сланцы Мрамора Кальцифиры Актинолитовые сланцы Кристаллические сланцы Амфиболиты Гранулиты кислые и основные Т – 400 -9000 С Р<30 км Ультраметаморфизм Гранитогнейсы Эклогиты

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