Группа 2. Синминерализационные геологические структуры

Месторождения сидеритовых руд

Бакальское месторождение (Южный Урал, Челябинская область).

Fe⁺²CO₃ + O₂ + H₂O → Fe⁺³₂O₃·n H₂O.

сидерит лимонит

Содержание Fe – 30% Fe – 50%

2.2. Нерудные месторождения

Выветривание приводит к полному или частичному уничтожению полезного ископаемого.

Месторождения нефти

Минас Рагра (Перу): нефть → битумы ванадиеносные

Месторождения слюд

Ковдор (Россия, Мурманская область)

Гидратация превращает слюды в гидрослюды и глины:

Флогопит → вермикулит

(Mg)₃[AlSi₃O₁₀](OH)₂ → (Mg)₃[AlSi₃O₁₀](OH)₂·4H₂O

Группа3. Месторождения, полезные минералы которых изменяются с выносом полезных элементов. (Терликова)

3.1. Месторождения сульфидных руд (меди, цинка, никеля, кобальта, молибдена).

В зоне окисления сульфиды переходят в растворимые сульфаты :

CuFeS₂ + O₂ + H₂O → Cu⁺² + SO₄^-2 + Fe⁺² + SO₄^-2 .

В зоне вторичного сульфидного обогащения

сульфаты меди → сульфиды

Cu⁺² + SO₄^-2 → Cu₂S

Б

А - руды зоны окисления: малахит (Cu₂[CO₃](OH)₂), куприт (Cu₂O)

Б - руды зоны вторичного обогащения: халькозин (Cu₂S), борнит (Cu₅FeS₄)

В

В - первичные руды: халькопирит (CuFeS₂)

Рис. 1.4. Строение коры выветривания месторождений сульфидных руд (вертикальный разрез)

3.2. Оксидные урановые руды. Наблюдается аналогичная картина зональности.

U

Б

А - руды зоны окисления: урановые слюдки (карнотит)

Б - руды зоны вторичного обогащения: урановая чернь (U⁺⁴O₂)

В

В - первичные руды: уранинит (U⁺⁴O₂)

Z

О₂ восст условия

Уранинит (U⁺⁴O₂) → уранил [U⁺⁶O₂]⁺² → U⁺⁴O₂

3.3. Месторождения карбонатных, сульфатных пород и солей подвергаются растворениюс образованием карста.

На солях образуется остаточная гипс-ангидритовая шляпа. В ней могут накапливаться бораты. Пример: Индерское месторождение бора в Прикаспийской впадине на территории Казахстана.

Геологические структуры месторождений полезных ископаемых

Группа 1. Доминерализационные геологические структуры(Шушаков)

1.1. Тектоногенные структуры:

Согласные.

секущие: разломы и трещины

Трещины отрыва

Силы сжатия

Трещины скола

комбинированные

1.2. Литогенные структуры - обусловлены наличием осадочных пород различной проницаемости.

Аргиллит

ВНК

Песчаник

Плутоногенные структуры – обусловлены формированием плутонических тел – интрузий.

Вулканогенные структуры - обусловлены строением вулканических аппаратов и окружающих их кальдер.

Породы жерловой фации с трещинными структурами

вулканические напластования

Рис. 2.1. Схема строения вулканического аппарата

Вывод: доминерализационными структурами определяются

1) пути миграции флюидов,

2) места локализации полезных ископаемых.

Группа 2. Синминерализационные геологические структуры

(Андрюков)

Это структуры, формирующиеся одновременно с залежами полезного ископаемого.

2.1. Тектоногенные рельефообразующие структуры.

Важны для экзогенных и вулканогенно-осадочных залежей.

Поднятие территории → эрозия, вынос полезного ископаемого

Опускание → накопление полезных ископаемых и их захоронение.

Пример: Керченское месторождение бурых железняков (рис.2.5), которые концентрируются в мульдах.

Рис. 2.5. Схематический вертикальный разрез Керченского месторождения

2.2. Плутоногенные структуры магматического расслоения

Рис. 2.6. Модель расслоенной интрузии с рудными залежами

Группа 3. Постминерализационные геологические структуры(Атняшев)

Нарушают характер залегания и сплошность тел полезных ископаемых.

3.1. Складчатые

Рис. х. Схема складчатой пострудной структуры Криворожского месторождения

3.2. Разрывные

Рис. 2.7. Схема дизъюнктивной пострудной структуры Сарановского месторождения (вертикальный разрез)

Структуры рудных полей и месторождений

Рудное поле объединяет месторождения с одинаковым строением и составом.

1. Плутоногенные поля (Вотинов)

Контролируют размещение магматических месторождений.

Положение залежей в плутонах определяется их петрографическим составом.

Габбро

Пироксениты, содержащие рудные тела

Рис. 1. Модель плутоногенного Качканарского рудного поля.

2. Вулканогенные поля (Елисеев)

Характерны для гидротермальных вулканогенных и вулканогенно-осадочных месторождений.

Рудные жилы

Кварцевые латиты (трахиандезиты)

Рис. Разрез месторождения касситерита Ллалагуа, Боливия

3. Тектоногенные поля (Касай)

Класс 3.1. Дизъюнктивные поля

3.1.1. Поля зон крупных разрывов (сбросов, взбросов, сдвигов, надвигов). Контролируют размещение офиолитов с вулканогенно-осадочными колчеданными и с магматическими месторождениями, гидротермальных месторождений полиметаллов (Садонское, Нерчинское поля) и ртути (Хайдарканское рудное поле).

Hg

Hg Hg

Рис. 2.14. Рудное поле, положение месторождений которого контролируется разрывным нарушением

3.1.2. Поля зон тектонической трещиноватости. Фрайбергское рудное поле.

Рис. 2.15. Месторождение, положение залежей которого контролируется тремя системами трещин

Класс 3.2. Пликативно-структурные поля.

Характерны для нефтяных месторождений.

Рис. 2.16. Поле, положение месторождений которого контролируется структурными поднятиями (структурная карта)

4. Тектоно-плутоногенные поля (Мизёв)

Оруденение контролируется плутоническими телами и разрывами. Например, поля гидротермальных жил в трещинах даек гранитоидов (Березовское, Кочкарское золоторудные поля).

Рис. 2.19. Контроль положения рудоносных даек системой разрывных нарушений

5. Литогенные поля (Михалев)

Контролируют размещение амагматогенных гидротермальных месторождений (медь в песчаниках Джезказгана, полиметаллы в карбонатных породах Каратау), инфильтрационных месторождений выветривания.

Рис. 2.18. Контроль положения ролловой залежи урановых руд пластом проницаемых песчаных пород

6. Тектоно-литогенные поля (Нечаева)

Положение месторождений контролируется:

а) тектоническими структурами,

б) благоприятными для движения растворов литологическими разновидностями пород.

Фактор определяет размещение нефтегазовых и гидроминеральных месторождений.

Рис. 2.20. Контроль положения нефтяной залежи пликативной тектонической структурой и пластом проницаемых песчаных пород

7. Контактовые поля (Рожков)

7.1. Литогенно-плутоногенные (контакт осадочных и плутонических пород) характерны для скарновых (Высокогорское железорудное), грейзеновых (Караоба).

Вулканогенно-осадочные

Известняки породы

Скарны

Граница зоны ороговикования и

мраморизации

Рис. Схема строения скарнового поля

Важную роль играют трещины в плутонах, формирующиеся при их остывании:

Рис. 2.10. Схема расположения контракционных трещин в гранитном массиве, контролирующих размещение пегматитовых и гидротермальных жил

7.2. Диапировые поля (Шипицина) контролируются соляными куполами. С ними связаны залежи нефти и газа (Прикаспийский бассейн), а также полиметаллов (Южная Европа, Северная Африка).

А

Б

Рис. 9.15. Схематический разрез месторождения нефти, связанного с диапировой структурой: А – залежь в надкупольной структуре, Б – залежь, экранированная диапиром, в околокупольной структуре

Заключение (Усаева)

Изучение дисциплины показало разнообразие геологических процессов образования месторождений, а также разнообразие самих видов полезных ископаемых.

Любой геолог должен знать, в какой геологической обстановке может присутствовать месторождение полезного ископаемого.

Месторождения образуют богатство недр Земли – минеральные ресурсы.