Основы учения о полезных ископаемых

Пиотровкий А.М. Влияние генетических особенностей на формирование физико-механических свойств пород среднего карбона Донецкого бассейна // Вест. МГУ. Сер. геол.. 1984. № 2. С. 37-52.

Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых: учебник. - М.: Изд-во МГУ, 1997. С. 177-184, 232-251.

Тимофеев П.П., Косовская А.Г., Шутов В.Д., Боголюбова Л.И., Дриц В.А. Новое в учении о стадиях осадочного породообразования // Литология и полезные ископаемые. 1974. № 3. С.58-82.

Хаин В.Е., Соколов Б.А. Рифтогенез и нефтегазоносность: основные проблемы// Геол. журнал. 1991. № 5. С. 3-16.

Холодов В.Н. Новое в познании катагенеза // Литология и полезные ископаемые. 1982. № 3. С. 3-22.

Холодов В.Н. Постседиментационные преобразования в элизионных бассейнах (на примере Восточного Предкавказья). М: Наука. 1983. С.3-7, 82-119.

Япаскурт О.В. О взаимоотношениях катагенеза и начального метаморфизма // Вест. МГУ. Сер.геол.. 1981. № 5. С. 33-38.

Проектные задания студентам по самостоятельной работе по теме 17.

Ознакомиться с дополнительной литературой по теме «Катагенетическое образование месторождений»

Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Что такое катагенез?

2. Как формируются гидродинамические системы при катагенических преобразованиях осадочных толщ?

3. В чем отличие элизионного катагенеза от инфильтрационного?

4. При каких температурах образуются полезные ископаемые катагенетических месторождений?

5. Какие геологические особенности присущи катагенетическим месторождениям (форма рудных тел, стратиграфические, литологические, фациальные особенности)

6. Привести примеры месторождений, формирующихся осадочно-катагенетическим путём.

Лекция 18 (2 часа) Метаморфизованные и метаморфические месторождения

Общая характеристика, типы месторождений. Физико-химические условия образовании, метаморфические фации и полезные ископаемые. Примеры регионально метаморфизованных месторождений, контактово-метаморфических месторождений, динамометаморфических месторождений, импактитовые месторождений.

Вопрос 1.Общая характеристика. Образуются при метаморфизме - т. е разнообразных эндогенных процессах, с которыми связаны изменения в структуре, минеральном и химическом составе горных пород, отличающиеся от их первоначального образования.

Месторождения делятся на метаморфизованные и метаморфические.

Метаморфизованные месторождения подверглись изменению одновременно с окружающими их породами в такой степени, что метаморфические признаки в форме, строении и составе тел полезных ископаемых оказываются доминирующими.

Метаморфические месторождения возникли вновь в процессе метаморфизма в связи с перегруппировкой минерального вещества метаморфизуемых пород.

Метаморфические процессы могут быть региональными и локальными. К локальным разновидностям относятся автометаморфизм, контактовый метаморфизм массивов изверженных пород, а также динамометаморфизм вдоль тектонических зон (сдвигов, надвигов). Региональный метаморфизм развивается вследствие совокупного воздействия статической и динамической нагрузок горных пород, в обстановке повышающегося давления, температуры и воздействия различных минерализаторов, особенно воды. В крайних формах он переходит в ультраметаморфизм, обуславливающий выборочное или полное переплавление изменяющихся пород.

Метаморфизм может быть прогрессивным и регрессивным. Региональный метаморфизм, вызванный повышением температуры и давления, называется прямым, или прогрессивным, способствующем реакциям с выделением воды, углекислоты из минералов. Метаморфизм, связанный со сменой высокотемпературных минеральных ассоциаций низкотемпературными, способствующий обратному поглощению воды и углекислоты, называется обратным или регрессивным.

Метаморфизм разделяется также на изохимический и аллохимический. Изохимический (без привноса новых минералообразующих веществ) характерен для прогрессивной стадии. Аллохимический (с привносом новых веществ и изменением химического состава метаморфизующихся пород) наиболее характерен для регрессивной стадии метаморфизма.

Вследствие метаморфизма меняется и форма тел полезных ископаемых, образуются метаморфические текстуры и структуры.

Форма тел полезных ископаемых - сплющенная, пластообразная, ленто-, линзо-, жилообразные залежи сплошных руд.

Текстура вещества метаморфизованных месторождений полосчатая, плойчатая, сланцеватая. Структура - гранобластовая, листоватая, пластинчатая.

Минеральный состав метаморфизованных месторождений отличается переходом гидрооксидов в оксиды (лимонит-гематит, магнетит; псиломелан- браунит, опал - кварц фосфорит-апатит, уголь - графит).

Для минеральных ассоциаций метаморфогенных месторождений характерны минеральные парагенезисы соответствующей фации метаморфизма.

Геологический возраст. Метаморфогенные месторождения локального метаморфизма могут иметь различный возраст. Среди месторождений, связанных с региональным метаморфизмом, резко преобладают древние образования - докембрийские (архейские, протерозойские), раннепалеозойские.

Вопрос 3. Физико-химические условия образования, метаморфические фации и полезные ископаемые. Формирование месторождений происходит при высокой температуре, которой иногда сопутствует высокое давление, при участии минерализаторов - воды, углекислоты, сероводорода и других летучих соединений.

Температура рудообразования. Установлено, что нижняя граница регионального метаморфизма (по пределу устойчивости каолина) колеблется в пределахз 450-500С, переход от низкой к средней температуре (по исчезновению хлорита) - при 600С, от средней к высокой температуре (по устойчивости мусковита) - при 700-750С, а веорхняя граница, установленная по парагенезису пироксена и гиперстена - 900-950С. Такие высокие жзначения не достижимы при простом погружении толщ горных пород и заключенных в них полезных ископаемых. Поэтому считается, что важным источником метаморфизма явлется периодически усиливающийся тепловой поток из недр Земли.

Давление при рудообразовании может достигать 1500-1700 МПа. Образование различных криатллических сланцем происходит в пределах давлений 700-200 МПа.

Метаморфические фации и соответствующие им полезные ископаемые показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 - Физические условия возникновения метаорфических фаций. По данным П.Эсколы, Н.Елисеева, В.Соболева, Ф.Тернера, Дж.Ферхугена и др.:

1-6 - фации: 1 - цеолитовая, 2 - зеленосланцевая, 3 - амфиболовая, 4 - глаукофановая, 5 - гранулитовая, 6 - эклогитовая

Вопрос 4. Примеры регионально метаморфизованных месторождений, контактово-метаморфических месторождений, динамометаморфических месторождений, импактитовые месторождений. Классификация метаморфогенных пород и примеры месторождений каждого класса показаны в таблице 4.

Таблица 4 Классификация метаморфогенных месторождений

Примером метаморфизованных месторождений являются железистые кварциты Курской магнитной аномалии (КМА) и Криворожского месторождения, марганцевые месторождения Индии, урансодержащие золотоносные конгломераты месторождения Витватерсранд (ЮАР), свинцово-цинковые руды месторождения Брокен-Хилл в Австралии. К контактово-метаморфизованным относятся Южноякутские магнетитовые месторождения железа, Курейское месторождение графита (Красноярский край), месторождения корунда и наждака в Греции.

Метаморфические месторождения - месторождения флогопита на Алданском щите, кианитовые и силлиманитовые месторождения на Кольском полуострове, в Карелии, графита на Украине и др.

Примером динамометаморфических месторождений являются: Кокчетавское месторождение алмазов, месторождение золота Бакрчик (Казахстан).

К импактитовым месторождениям, возможно, относятся алмазы некоторых месторождений Архангельской провинции.

Литература: [1], с. 371-382; [2] с. 261-285; [3], с 154-160; [21]

Проектные задания студентам по самостоятельной работе по теме 18

Изучить генетические особенности метаморфогенных месторождений

Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Что такое региональный и локальный метаморфизм (контактовый, динамометаморфизм, ударный метаморфизм)?

2. Какие фации характерны для регионального метаморфизма?

3. Какие температуры и давления соответствуют фациям регионального метаморфизма?

4. Какие полезные ископаемые характерны для цеолитовой фации?

5. Какие полезные ископаемые образуются при метаморфизме в фации зеленых сланцев?

6. Какие полезные ископаемые характерны для глаукофановой, амфиболитовой, гранулитовой фаций?

7. Какие фации характерны для пород контактового метаморфизма?

8. Привести примеры полезных ископаемых, образующихся при контактовом метаморфизме.

9. Как образуются железистые кварциты, привести пример месторождений.

10. Как образуются золотоносные конгломераты, привести пример месторождения

11. Привести примеры месторождений, образующихся при ударном метаморфизме

12. Как образуются алмазы при динамометаморфических процессах?

Проектные задания по модулю 3.

1. Составить расширенную генетическую классификацию экзогенных месторождений с примерами полезных ископаемых

2. Сделать обзор физико-химических условий метаморфизма с соответствующими метаморфогенными полезными ископаемыми

Тесты рубежного контроля

Тест 1

Тест 2

Тест 3

Тест 4

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых: Учебник для высшей школы. - М.: Академический Проект, 2006. - 512 с.

2. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра, 1989. 360 с.

Дополнительная

3. Вольфсон Ф.И., Некрасов Е.М. Основы образования рудных месторождений. М.: Недра, 1986. 223 с.

4. Смирнов В.И., Гинзбург А.И., Григорьев В.М., Яковлев Г.Ф. Курс рудных месторождений. М.: Недра, 1986, 360 с.

5. Генезис рудных месторождений / Б.Скиннер. Т.2. М.: Мир, 1984. 405 с.

6. Генетические модели эндогенных рудных формаций. Т.1. Новосибирск: Наука, 1983. 184с.

7. Грановская Н.В. Эпигенетические и осадочно-катагенетические месторождения: современные генетические гипотезы. Методическое пособие по дисциплине «Геология полезных ископаемых», раздел «Генетические типы месторождений». Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2002.16 с. (50 экз.)

8. Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях / Под редакцией А.Г.Бетехтина. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 622 с.

9. Уэйджер Л., Браун Г. Расслоенные изверженные породы. М.: Мир, 1970. 552 с.

10. Екимова Т.Е., Лаврова Л.Д., Надеждина Е.Д. и др. Новый тип коренных месторождений алмазов // Руды и металлы, стартовый номер, 1992. С. 69 -80

11. Минерагения осадочных бассейнов континентов и периконтинентальных областей. М.: МПР, 1998. 590 с .

12. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых: учебник. М.: Изд-во МГУ, 1997. 304 с.

13. Котляр В.Н. Основы теории рудообразования. М.: Недра, 1970

14. Рудные месторождения СССР. Т.1,2,3 / В.И.Смирнов. М.: Недра, 1978.

15. Шнейдерхен Г. Рудные месторождения/ Под ред. В.И.Смирнова. М.: ИЛ, 1958. С.371.

16. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. М.: Изд-во МГУ, 1991. С. 284.

17. Куварт М. Неметаллические полезные ископаемые/ Под ред. В.П.Петрова. М.: Мир, 1986. С.329.

18. Вахромеев С.Ф. Месторождения полезных ископаемых. М.: Недра, 1979. С.294

19. Митчелл А., Гарсон М. Глобальная тектоническая позиция минеральных месторождений. М.: Мир, 1984. С. 496.

20. Геодинамические реконструкции. Методическое руководство / Мин-во геологии СССР. ВСЕГЕИ. Л.: Недра, 1991. 144 с.

21. Белевцев Я.Н. Метаморфогенное рудообразование. М.: Недра, 1979. С. 275.

22. Асаналиев У.А., Наркелюн Л.Ф., Попов В.В. и др. Справочное пособие по стратиформным месторождениям М.: Недра, 1990. С. 234.

23. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. М.: Наука, 1985, с.338

24. Бугельский Ю.Ю. и др. Экзогенные рудообразующие системы кор выветривания. М.: Наука, 1990. С. 186.

25. Соколов Б.А. Эволюция и нефтегазоносность осадочных бассейнов. М.: 1980. С. 243.

26. Геология угольных бассейнов и месторождений СССР. М.: Госгортехиздат, 1960. С. 496.

27. Михайлов Б.М. Рудоносные коры выветривания: Принципы и методы оценки рудоносных геологических формаций. Л., Недра, 1986. 238 с.

28. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. М.: Изд. АН СССР, 1955

Размещено на Allbest.ru