Типичные черты месторождений в корах выветривания Al (бокситов), Fe, Co, Ni, Mn, Au, TR, каолина, магнезита, хризопраза, бирюзы, опала.

Основы учения о полезных ископаемых. Лекция 11 Типичные черты месторождений в корах выветривания Al (бокситов), Fe, Co, Ni, Mn, Au, TR, каолина, магнезита, хризопраза, бирюзы, опала. - Месторождения приповерхностные и часто комплексные. - Ведущая роль в образовании месторождений климата, рельефа, тектонических движений, гидрогеологических условий, строения и петрографического состава коренных пород. - Контроль рудоносных зон т месторожждений региональными поверхностями структурностратиграфических несогласий. - Отчетливая минералого-геохимическая вертикальная зональность, которая контролирует положение рудных тел: сверху вниз: латериты с возможными залежами бокситов, Fe, охры; каолинит-гидрослюдистые образования с возможными залежами каолинита, руд Ni, Co; гидрослюдисто-монтмориллонитовые образования (возможны минеральные краски); дезинтегрированные породы. - Вертикальная зональность окисления сульфидных руд с подзонами, например медносульфидных руд, сверху вниз: полного окисления и богатых оксидных руд; частичного окисления с пирит-баритовой сыпучкой; вторичного восстановления (регенерации) и богатых вторичных сульфидных руд; неизмененных первичных сульфидных руд. - Плащевидные, линейные или сложные, включая карстовые формы рудных тел. - Колломорфные, натечные, каркасно-ящичные, пустотные, землистые и рыхлые текстуры руд, качестов руд ьрезко отличается от первичных руд. - Формируются при атмосферном давлении и низких температурах, для их образования большое значение имеют биохимические реакции. - Образование руд происходило на геохимических барьерах: окислительно-восстановительном (Fe, Mn, Ce, U, V, Cu, Ag), кислотно-щелочном (бокситы, Co, Ni, Ga, Sc, каолин, апатит), сорбционном (U, TR, Au, Ra). Ряды миграции элементов в корах выветривания (по Б.Б. Полынову и А.И.Перельману) Ряд 2 Степень подвижности Энергично выносимые Легко выносимые 3 4 1 Элементы Cl, Br, J, S Геохимические барьеры Испарения Ca, Na, K, F Испарения, биогенный Подвижные Si, P, Mn, Co, Ni, Cu, V, Sr, U Обмена, Eh, pH, сорбции Инертные Al, Fe, Ti Ведущая роль в образовании месторождений климата, рельефа, тектонических движений, гидрогеологических условий, строения и петрографического состава материнских пород Группы минералов в зоне выветривания Кварц, мусковит, турмалин, серпентин, дистен, берилл, корунд, флюорит, барит, ильменит, рутил, киноварь 2 Полуактивные Полевые шпаты, пироксены, амфиболы, большинство сульфидов 1 Инертные 3 Активные Оливин, сфен, карбонаты, галит, сильвин, пирротин, сера, угли Схема образования коры выветривания на тектонически неактивных площадях (по Н.М.Страхову, 1963): 1 - свежая порода; 2 - зона дресвы, химически мало измененной; 3 - гидрослюдисто-монтмориллонитовобейделлитовая (сложные глинистые минералы) зона ; 4 – каолиновая (Al4|(OH)8||Si4O10) зона; 5 - охры, окислы алюминия, включая бокситы; 6 - панцирь, окислы железа и алюминия, также включая бокситы. Схема циркуляции грунтовых вод в благоприятных условиях инфильтрации атмосферных осадков. (По В.И.Смирнову, 1968). МГВ - меженный горизонт речной воды; ПГВ паводковый горизонт речной воды. Группы элементов по степени миграции в гипергенезе (по А.И.Перельману,1979) № Название группы Элементы I Очень сильные мигранты Сильные мигранты S, Cl, B, Br, I Подземные воды, соли Ca, Na, Mg, F, Sr, Переотложенные Zn, U, Mo, Se, V месторождения, подземные воды III Cредние мигранты Остаточные Si, K, Mn, P, Ba, месторождения и Rb, Ni, Cu, Li, Co, Cs, As, Tl, Ra подземные воды IV Слабые мигранты Al, Fe, Ti, Zr, Y, Остаточные месторождения и Nb, TR, Th, Be, россыпи Ta, Sn, Hf, Pt, Au, Ag II Формы накопления Связь первичных пород и полезных ископаемых, сформированных в корах выветривания по ним Исходные породы Богатые глиноземом базальты, габбро, щелочные породы, глины и кристаллические сланцы Полезные ископаемые Бокситы Примеры месторождений Австралия, Гвинея, СУБР (РФ) Ni, Co, Fe магнезит Майари (Куба), Халиловское (РФ) Ильменит Волынское (Украина) Железистые кварциты Fe Михайловское (РФ) Гондиты, марганцевоносные метаморфические сланцы Mn Постмасбургское (ЮАР) Каолин Васильковское (Казахстан) Nb, Zr. TR Араша (Бразилия) Ta, Nb, Sn,Th Плато Джос (Нигерия), Конго, Руанда Au Майкаин (Казахстан) Тальк и маршаллит Алгуйское (Россия) Ультрабазиты Габбро-анортозиты Лейкократовые граниты Карбонатиты Редкометальные щелочные граниты, пегматиты Золотоносные колчеданные месторождения и березиты Оталькованные доломиты и кремнистоизвестковые породы Фосфоритоносные доломиты Содержащие фосфор и медь пиритоносные черные сланцы Фосфорит Бирюза Телекское (Россия) Бирюзокан (Узбекистан) Делювиально-элювиальная россыпь золота по развалам кварцевой жилы. Эфиопия. Фото М.В.Дубинина, 2010 г. Отчетливая минералого-геохимическая вертикальная зональность образований кор выветривания, которая контролирует положение рудных тел: сверху вниз латериты - каолинит-гидрослюдистые образования - гидрослюдистомонтмориллонитовые образования - дезинтегрированные породы Схема строения месторождения латеритных бокситов Гвинеи (Западная Африка) (Синяков, 1994): Плащевидная, линейная или сложная карстовая форма рудных тел Бокситовый пласт Сланцы ордовика Обломочный боксит Песчаники ордовика 1 - кварцевые песчаники ордовика; 2 - граптолитовые сланцы силура; 3 - зона литомаржа гидрослюдисто-каолинитового состава внизу и гиббсит-каолинитового состава вверху; 4 структурный боксит; 5 - бовальная кираса; 6 - шлейфовые обломочно-бобовые бокситы. Схематический разрез Вершинной залежи каолина Глуховского месторождения (Украина) (по В.И.Сивоконю /Романович, 1992/): 1 - суглинки с разведочными скважинами; 2 - глины; 3 - каолин; 4 - выветрелые граниты, гнейсы и мигматиты. Суглинки Q Глины Каолинит Каолин PR Дезинтегрированные граниты, гнейсы и мигматиты Плащевидные залежи Fe руд Месторождения богатых железных руд в площадных и линейных корах выветривания (Белгородский район КМА) /Железистокремнистые формации, 1989/: Линейные залежи Fe руд Разрезы месторождений: а Михайловского, б Яковлевского: 1 - осадочные породы фанерозоя; 2 филлиты, алевролиты докембрия; 3 куммингтонит-магнетитовые кварциты; 4 - магнетитгематитовые (железнослюдковые) кварциты; 5 - богатые мартитжелезнослюдковые руды; 6 богатые дисперсно гематитовые и гидрогетитовые руды; 7 переотложенные руды Линейнолинзовидные залежи переотложенных бокситов Тихвинского месторождения Сложные залежи гидросиликатных руд Ni Строение месторождений Ni Новокаледонского типа (по Эдельштейну,1982). 1-покровные отложения; 2охры; 3-выщелоченные ультрабазиты; 4 – дезинтегрированные ультрабазиты;5-слабо измененные обохренные ультрабазиты; 6-прожилки гарниерита; 7ультабазиты; 8-границы распространения типов руд: I - оксидных Co-Fe-Ni; I I - оксидно-силикатных и силикатно-оксидных Fe-Ni; III- силикатных Ni. Fe(OH)3 KFe3[(OH)6(SO)4]2 SiO2+BaSO4 BaSO4 CaSO4x2H2O Cu2S+CuS+Cu+Ag2S CuFeS+FeS+FeS2 Схема строения зоны окисления медно-колчеданного месторождения. Разрез через крутопадающее плитообразное рудное тело (Вольфсон, Некрасов, 1986). Подзоны: а – окисления, б – выщелачивания, г – вторичного сульфидного обогащения (цементации); 1 – гидроксиды железа (железная шляпа); 2 – гидросульфаты железа – ярозиты; 3 – кварцевая или кварц-баритовая сыпучка; 4 – баритовая сыпучка; 5 – гипсовая сыпучка; 6 – вторичные сульфиды меди (ковеллин, халькозин), слагающие богатые медные руды; 7 – первичные руды, рядовые по содержанию меди, сложенные пиритом, пирротином и медными минералами (халькопиритом, борнитом, энаргитом). Образование руд происходило на геохимических барьерах: окислительновосстановительном (Fe, Mn, Ce, U, V, Cu, Ag), кислотно-щелочном (бокситы, Co, Ni, Ga, Sc, каолин, апатит), сорбционном (U, TR, Au, Ra). Формируются при атмосферном давлении и низких температурах, для их образования большое значение имеют биохимические реакции.