Введение 9 страница
В Восточном Кимберли находится главное промышленное месторождение алмазов Австралии – трубка АК-1. В плане она вытянута на северо-восток: длина ее – 1,6 км, ширина – от 50 до 600 м, площадь выхода на поверхность – 0,45 км2. Кратерная часть ее эродирована. Большая часть трубки выполнена песчаным туфом – плотной литокристаллокластической породой, содержащей обломки лампроита и округлые зерна ксеногенного кварца из вмещающих протерозойских пород. Наблюдаются также внутритрубочные жильные лампроиты. Наиболее высокая алмазоносность (6,1–6,8 кар/т) свойственна песчаным туфам в южной части трубки. Среднее содержание алмазов в приповерхностной зоне составляет 5,55 кар/т, с глубиной возрастает до 12,4 кар/т. Достоверные запасы руды до глубины 200 м оцениваются в 61 млн т при среднем содержании алмазов 6,8 кар/т. Качество алмазов трубки АК-1 невысокое: средняя масса алмазов составляет 0,08 карат, на долю ювелирных алмазов приходится лишь около 5 %. Самый крупный алмаз имел массу 14,34 карата. Бесцветных кристаллов немного, доминируют коричневые и желтые разновидности.
С трубкой АК-1 пространственно связаны две промышленные алмазоносные аллювиальные россыпи в долинах рек Смоук-Крик и Лаймстон-Крик. Эти россыпи прослеживаются на расстояние до 35 км. Мощность продуктивных аллювиальных отложений составляет 1–5 м, содержание алмазов – до 10–12 кар/м3 песка.
Перспективы алмазоносности территории Беларуси. Впервые алмазы на территории Беларуси были обнаружены в середине 1970-х гг. в семилукских отложениях франского яруса в Барсуковской скв. 32 (размер зерна алмаза 0,10 х 0,15 мм). В 1980-х гг. были выявлены локальные магнитные аномалии «трубчатого» типа (около 100) в пределах Северо-Припятского плеча. Трубки взрыва в плане представляют изометричные тела с широким кратером (250 х 500, 400 х 900 м) и узким жерлом (80 х 200 м). Все они сгруппированы в Жлобинское, Уваровичское, Светиловичское, Стрешенское и Стародорожское поля. Диатремы Жлобинского поля изучены буровыми работниками и комплексом аналитических исследований. В его пределах установлены четыре куста: Рогачевский, Лучинский, Гадиловичский и Антоновский, включающие от 3 до 7 трубок и одну обособленную трубку – Сеножатку. В сложении трубок принимают участие породы щелочно-ультраосновной и щелочно-базальтоидной серий. В породах диатрем выявлены хромшпинелиды, пиропы, хромдиопсиды. По данным БелНИГРИ, в трубках Антоновская, Веточка и Цупер обнаружены единичные зерна алмазов розового цвета.
Лекция 17. КАМНЕСАМОЦВЕТНОЕ СЫРЬЕ
Общие сведения. Под термином «цветные камни», или «камнесамоцветное сырье», понимается разнообразная и обширная группа минералов и горных пород (в том числе органического происхождения и синтетические аналоги), обладающих специфическими эстетическими, техническими и экономическими свойствами, предопределившими их практическое использование. К этой группе относятся все минералы и породы, которые в литературе известны под наименованием самоцветы, драгоценные, полудрагоценные, декоративные, благородные, ювелирные, поделочные, ювелирно-поделочные и другие камни, а также их искусственные аналоги и имитации. Изучением камнесамоцветного сырья и их генезиса занимается специальная научная дисциплина – геммология.
Классификация камнесамоцветного сырья. В зависимости от сочетания физических свойств, определяющих эстетический облик минерала, частоты его встречаемости в природе и соответственно стоимости цветные камни принято разделять на три группы: ювелирные, поделочные и ювелирно-поделочные (табл. 9).
Применение в промышленности.Ювелирные (драгоценные) камни применяются для изготовления дорогих украшений. Для этих целей используются редкие, эффектные, преимущественно прозрачные кристаллы. Их отличают три основных свойства: крастота, долговечность, редкость встречаемости в природе. После обработки все драгоценные камни, за исключением алмаза, сохраняют свои названия. Масса их обычно выражается в каратах, в редких случаях – в граммах.
Ювелирно-поделочные камни по своим стоимостным характеристикам значительно уступают ювелирным. Они используются, с одной стороны, для изготовления всевозможной ювелирно-галантерейной продукции (кабошонов, плоских вставок и т. п.), а с другой – являются сырьем для камнерезных поделок. Физической единицей измерения сырья этой группы является килограмм.
Поделочные камни отличаются также яркостью окраски и всевозможной текстурой, что позволяет использовать их после соответствующей обработки. Применяются они в основном в художественной промышленности для изготовления художественно-бытовых и сувенирных камнерезных изделий (ваз, пепельниц, портсигаров), мозаики, резных камней, картин из натурального камня и т. п. Поделочные камни – великолепное сырье для художественного оформления интерьеров, облицовки, фасадов и стен дворцов, храмов и других архитектурных сооружений. В этой группе главенствующую роль играют горные породы. Сырье измеряется в центнерах и тоннах.
Цветные камни, используемые для для производства технических деталей и изделий, имеют общее название – «технические камни». Они применяются для производства мелких каменных деталей для точных приборов (подшипники, втулки, подпятники, подушки, опорные призмы, часовые камни), лабораторного оборудования (агатовые и яшмовые ступки, пестики) и в других отраслях промышленности (фильеры, гладильные валики, нитеводители и т. п.). Качество технических камней определяется однородностью строения и окраски, отсутствием трещин, полостей и включений. Естественные и синтетические технические камни используются в квантовых генераторах и усилителях (рубин, изумруд), в космических аппаратах (сапфир, берилл и др.).
Таблица 9
Классификация цветных камней [28]
| Группа | Порядок | Минерал, горная порода |
| I | Рубин, изумруд, алмаз, синий сапфир | |
| II | Александрит, оранжевый, фиолетовый и зеленый сапфир, благородный черный опал, благородный жадеит | |
| Первая: ювелирные (драгоценные камни) | III | Демантоид, шпинель, благородный белый и огненный опал, аквамарин, топаз, родолит, турмалин |
| IV | Хризолит, циркон, желтый, зеленый, розовый берилл, кунцит, бирюза, аметист, пироп, альмандин, лунный и солнечный камень, хризопраз, цитрин | |
| I | Лазурит, жадеит, нефрит, малахит, чароит, янтарь, горный хрусталь (дымчатый и бесцветный) | |
| Вторая: ювелирно-поделочные камни | II | Гематит-кровавик, родонит, непрозрачные иризирующие полевые шпаты (беломорит и т. п.), иризирующий обсидиан, эпидот-гранатовые и везувиановые родингиты-жады |
| Третья: поделочные камни | Яшма, мраморный оникс, обсидиан, гагат, окаменелое дерево, лиственит, кремень рисунчатый, графический пегматит, флюорит, авантюриновый кварцит, селенит, агальматолит, цветной мрамор и т. д. |
Мировой рынок камнесамоцветного сырья. Объемы ежегодной мировой добычи и реализации цветных камней не поддаются точному учету из-за отсутствия достоверной статистической информации, существования нелегальной добычи, многократных перепродаж камней, значительной разницы в цене между камнем в сырье и обработанном виде. Стоимость добываемых драгоценных камней зависит от многих факторов. На мировом рынке (1997–2000) наиболее высоко ценились изумруд, рубин, александрит, гранат-демантоид и сапфир. Стоимость отдельных камней массой 1–10 каратов варьирует от 500–1 000 до 20 000–50 000 дол. США.
Ресурсы. Крупные месторождения цветных камней, особенно ювелирных и ювелирно-поделочных, известны в немногих странах (табл. 10). Наиболее разнообразные виды камнесамоцветного сырья имеются в России, Австралии, Бразилии, США, Танзании и ЮАР. Россия издавна славилась своими самоцветами. Однако к настоящему времени запасы многих месторождений истощены. Из числа известных самоцветов продолжают добываться топазы, изумруды, бериллы, демантоиды, александриты, родониты, саянский нефрит, байкальский лазурит. В последние 30–40 лет открыты новые месторождения цветных камней на Полярном и Приполярном Урале, Кольском полуострове, в Восточной Сибири и Приморье. Среди новых российских самоцветов, получивших известность в мире, выделяются ювелирный хромдиопсид, чароит, а также светло-зеленые, травянисто-зеленые и снежно-белые саянские и витимские нефриты, декоративный датолит-волластонит-геденбергитовый скарн Приморья, кольский амазонит, ювелирный жадеит и др.
Таблица 10
Ведущие страны-поставщики основных видов цветных камней
на мировой рынок [50]
| Страна | Основной вид цветного камня | Страна | Основной вид цветного камня |
| Австралия | Благородный опал, сапфир, изумруд, хризопраз, родонит | Малагасийская Республика | Топаз, аквамарин, турмалин, кунцит |
| Афганистан | Лазурит, кунцит | Мозамбик | Топаз, аквамарин, турмалин, кунцит |
| Бирма (Мьянма) | Жадеит-империал, рубин, сапфир | Польша | Янтарь |
 Окончание табл. | |||
| Бразилия | Изумруд, топаз, аквамарин, турмалин, кунцит, аметист, агат, цитрин | Россия | Изумруд, топаз, берилл, демантоид, родонит, александрит, нефрит, лазурит, аметист, ама-зонит, хромдиопсид, чароит, жадеит, янтарь |
| Заир | Малахит | США | Топаз, аквамарин, турмалин, кунцит, хризолит, нефрит, агат, бирюза |
| Зимбабве | Изумруд, аметист | Таиланд | Рубин, сапфир |
| Индия | Рубин, сапфир, изумруд, агат | Танзания | Танзанит, рубин, сапфир, топаз, аквамарин, турмалин, кунцит, родонит |
| Иран | Бирюза | Уругвай | Аметист |
| Канада | Нефрит | Шри-Ланка | Рубин, сапфир |
| Китай | Бирюза, нефрит | ЮАР | Изумруд, пироп, суджилит, тигровый глаз |
| Колумбия | Изумруд | Замбия | Изумруд |
Генетические типы промышленных месторождений. Камнесамоцветное сырье встречается почти во всех генетических типах месторождений, принадлежащих эндогенной, экзогенной и метаморфогенной сериям. Наиболее обширна группа месторождений эндогенной серии.
Собственно магматические месторождения представлены алмазами и сопутствующими им пиропами и хризолитами (прозрачная зеленая разновидность оливина) в кимберлитовых трубках, а также месторождениями магматических горных пород (лабрадорит, амазонитовый гранит и др.).
Пегматитовые месторождения цветных камней образовались за счет высокотемпературных растворов, богатых летучими компонентами, выделявшихся либо в процессе кристаллизации пегматитовой породы и давших изолированные, так называемые миароловые, полости, либо имеющие постмагматическое происхождение. Среди гранитных пегматитов наибольшее значение имеют хрустале- и флюоритоносные, топазо-берилловые и десилицированные пегматиты. С постмагматическими растворами связывают образование полостей растворения в пегматитовых телах и кристаллизационное выделение в них прозрачных разновидностей минералов совершенной формы. Такие полости известны как «погреба», «карманы», «занорыши». В них нередко присутствуют крупные кристаллы аквамарина, мориона, раухтопаза, аметиста, берилла, турмалина, флюорита и др. Пегматиты с драгоценными камнями известны на Урале, в Забайкалье, Казахстане, США, Бразилии, Австралии и др.
Десилицированные пегматиты связаны с ультраосновными породами, которые под воздействием газово-жидких эманаций превратились в биотитовые породы, содержащие гнездообразные скопления кристаллов изумруда, александрита и фенакита (винно-желтый прозрачный силикат бериллия). В них иногда присутствует корунд и его драгоценная прозрачная разновидность – рубин.
Карбонатитовые месторождения как источник камнесамоцветного сырья изучены недостаточно. С ними связаны прожилки и вкрапленники прозрачного зеленого оливина – хризолита.
Контактово-метасоматические месторождения камнесамоцветного сырья формировались в зоне контакта карбонатных пород с интрузивными магматическими телами. Известны крупные месторождения благородной шпинели (MgAl2O4), образовавшиеся на контакте гранитоидных интрузий с доломитами (Бадахшанское месторождение в Таджикистане). Благородная шпинель находится в парагенезисе с гранатом, диопсидом и другими минералами.
Альбитит-грейзеновые месторождения связаны с апикальными выступами массивов кислых и щелочных гипабиссальных пород, подвергшихся постмагматическому щелочному метасоматозу. В месторождениях этого типа распространены топаз, берилл, турмалин, аквамарин, флюорит, циркон, кварц и др.
Гидротермальные (высоко- средне- и низкотемпературные) месторождения являются источником получения разнообразного камнесамоцветного сырья (флюорит, аметист, дымчатый кварц, турмалин, халцедон, агат, исландский шпат и др.). Они формировались в результате воздействия жидких растворов, циркулировавших в земной коре и участвовавших в процессах перемещения и отложения минеральных веществ. К этой группе относятся знаменитые месторождения Мурзинского района Среднего Урала – копи Мурзинка, Ватиха и другие, месторождения агата в эффузивных породах (Грузия, Армения).
С метаморфогенной серией связаны месторождения граната, поделочных джеспилитов, микрокварцитов и других пород. При контактовом метаморфизме, часто сопровождаемом десиликацией, образуются изумруды, сапфиры, рубины, благородная шпинель, лазурит. В штоках измененных ультраосновных пород нередко наблюдаются скопления нефрита и жадеита. Метаморфогенное происхождение имеют исключительно богатые по текстуре и окраске поделочные яшмы. Особенно знаменит яшмами Южный Урал, где выявлено около 100 месторождений пестроокрашенной яшмы.
В составе экзогенной серии выделяются три группы месторождений: выветривания, россыпная и осадочная.
Месторождения выветривания представлены элювиальными и делювиальными россыпями драгоценных и поделочных камней, а также остаточными образованиями кор выветривания, в которых происходило формирование стяжений и прожилков благородного опала (месторождения Австралии). При выветривании полевошпатовых пород в присутствии солей меди и фосфора образовались прожилки, корочки и вкрапленники бирюзы CuAl6[(OH)2PO4]4 . 4H2O (Бирюзаканское и Тасказганское месторождения в Средней Азии). В зонах окисления меднорудных и железорудных месторождений возникали скопления малахита и азурита.
Россыпные месторождения представляют рыхлые или сцементированные скопления обломочного материала, содержащие стойкие в химическом отношении минералы (алмаз, рубин, сапфир, топаз, гранат, горный хрусталь и др.).
Осадочные месторождения возникают в процессе осадконакопления на дне различных водоемов (озера, моря, болота и т. д.). Среди них наибольшее значение имеют механические и биохимические осадки, реже химические. Механические осадки образуются за счет размыва коренных отложений или древних россыпей. С ними могут быть связаны месторождения алмазов, гранатов, янтаря и др. К биохимическим месторождениям относят древние накопления поделочных углей (гагат и сапропелит), современные образования (кораллы, жемчуг). Химические осадки представлены гипсом и ангидритом.
Геология месторождений самоцветов. На мировом рынке цветных камней ведущее место наряду с алмазом и изумрудом занимает благородный корунд Al2O3, и в частности его разновидности – рубин и сапфир. Благородный корунд кристаллизируется в тригональной сингонии: кристаллы имеют бочонковидную, столбчатую, пирамидальную и иные формы. Твердость его 9 (по шкале Мооса). Химически чистый корунд –бесцветный. Красная разновидность корунда (рубин) обусловлена примесью хрома, а синяя, голубая, зеленая разновидность (сапфир) – примесью титана.
Главным промышленным типом месторождений благородного корунда являются элювиально-делювиальные и аллювиальные россыпи. Они широко представлены в Таиланде, Мьянме, Индии, Шри-Ланке и некоторых других странах. Коренные источники этих месторождений весьма разнообразны: гнездовая и акцессорная вкрапленность кристаллов рубина и сапфира в базальтах (Таиланд, Камбоджа, Австралия), в скарнах (Шри-Ланка, Мьянма), слюдяных грейзенах (месторождение Умба в Танзании), в пегматитах (Урал, Канада) и др.
Месторождения рубина Мьянмы. Они сосредоточены в Могокском рубиноносном районе. Здесь известны высокосортные кармино-красные рубины цвета «голубиной крови». В пределах этого района широко развиты глубокометаморфизованные породы архейского возраста – гранулиты, гранатовые гнейсы и кристаллические сланцы с прослоями силлиманитовых кварцитов, прорванных гранитами комплекса Кобаинг. Местами в составе этих толщ появляются мощные горизонты кальцитовых мраморов. Рубиновая минерализация приурочена к контакту мраморов с телами и дайками гранитов и пегматитов Кобаинского интрузивного комплекса.
Главные месторождения Могокского рубиноносного района (Могок, Ибу, Пэйксви, Луда, Колан и др.) тяготеют к поясу развития мраморов вдоль долины р. Могок. Продуктивные зоны представляют магнезиально-кальцитовые скарны с характерным парагенезисом форстерита, скаполита, диопсида, флогопита, апатита, а также содержат шпинель и рубин. Кристаллы рубина имеют преобладающий призматический и бочонковидный габитус. Содержание Cr2O3 в них составляет 1,5–2,0 %. Встречаются рубины с проявлением астеризма в виде 6-лучевой звезды, но чаще развиты параллельные («шелк») или пересекающиеся под углом 60 о («сетка») включения игольчатого рутила, шпинели, оливина и других минералов.
Месторождения сапфира Шри-Ланки сосредоточены в районе г. Ратнапура (город Драгоценных камней). Добыча производится из многочисленных аллювиальных россыпей, которые распространены на площади около 2000 км2. Наиболее крупные месторождения – Раквана, Багангода, Пелмандулла, Курувита.
Продуктивными являются гравийно-галечниковые отложения (иллам), содержащие валуны и гальку белого кварца, железистые стяжения, песок. Продуктивный слой иллам (линзы мощностью около 0,6 м) залегает на глубине от 1,5 до 16 м от земной поверхности. Сапфиры в этом слое практически всегда ассоциируются с другими цветными минералами (зеленая шпинель, цветной турмалин, топаз, гранат, берилл и др.). Распространены многие разновидности сапфиров – голубые, синие, бесцветные, желтые, оранжевые. Густожелтые сапфиры получили название «королевские топазы», а бледные – «восточные топазы». Наиболее ценными являются голубые звездчатые сапфиры, обладающие оптическим эффектом и стоящие в ювелирной табели о рангах на одной ступени с небесно-синими кашмирскими сапфирами. В 1981 г. здесь был найден крупнейший в мире кристалл голубого сапфира массой 6033,4 г и размерами 28 х 18 см.
Коренной источник сапфиров этих месторождений неясен. Различными исследователями указывается на три возможных источника сапфиров: силикатные скарны, пегматитовые жилы и гранулиты.
Перспективы выявления камнесамоцветного сырья в Беларуси. Эта группа минерального сырья в Беларуси является наименее изученной. Имеются перспективы выявления драгоценных (алмаз, рубин), ювелирно-поделочных (янтарь) и поделочных камней (гипс, ангидрит, кремень рисунчатый, мрамор и др.). В настоящее время выявлено относительно крупное месторождение янтаря Гатча, расположенное в Жабинковском районе Брестской области. Прогнозные ресурсы янтаря по категории Р1 составляют 16,4 т при среднем содержании янтаря 34,1 г/м3, а общие ресурсы по категориям Р1+Р2+Р3 – 311 т. Среди поделочных камней особое значение могут иметь гипсы и ангидриты Бриневского месторождения, характеризующиеся большим разнообразием структур и текстур.
Лекция 18. ГИПС И АНГИДРИТ
Общие сведения. Гипс и ангидрит наряду с карбонатами, глинами, песком, гравием, осадочными кремнистыми, изверженными и метаморфическими горными породами входят в состав группы строительно-конструкционных материалов. Роль этого минерального сырья, несмотря на его относительную дешевизну, непрерывно возрастает в связи с грандиозными масштабами современного промышленного и гражданского строительства. Характерной особенностью месторождений горных пород, используемых как строительные материалы и как сырье для получения различной продукции, являются значительные размеры, большие объемы перерабатываемой горной массы, обычно открытый способ разработки, близость месторождений к потребителям, комплексность переработки сырья.
Минералогия. Гипс – двухводный сульфат кальция CaSO4 . 2H2O. Кристаллизуется в моноклинальной сингонии. Кристаллы его пластинчатые, столбчатые, игольчатые, линзо- и чечевицеобразные. Плотные массы имеют строение от тонко- до крупнозернистого. В прожилках и жилах гипс обладает волокнистым строением. В кристаллическом состоянии он бесцветен и прозрачен, в плотных массах имеет белую, серую, розовую, красную и бурую окраску. Твердость его 2, плотность 2,32 г/см3, слабо растворим в воде. При обжиге постепенно теряет кристаллизационную воду и переходит сначала в полугидрат, а затем в безводный ангидрит.
Ангидрит имеет формулу CaSO4, кристаллизуется в ромбической сингонии. Кристаллы его обычно призматические, таблитчатые, тонкоигольчатые и шестоватые. Часто отмечаются радиальнолучистые сростки и скопления шестоватых кристаллов. Для ангидрита характерна прямоугольная спайность по трем направлениям. Излом неровный и занозистый; блеск перламутровый и стеклянный. Твердость – 3–3,5, плотность – 2,96 г/см3. Под микроскопом в проходящем свете ангидрит бесцветен. Чистый ангидрит белый, отдельные его кристаллы водяно-прозрачные. Ангидритовая порода чаще всего светло-серая, голубовато-серая, реже темно-серая и буро-серая. Красный и бурый цвета обусловлены примесью оксидов железа.
Применение в промышленности. Гипс и ангидрит используются преимущественно для производства гипсовых вяжущих материалов. Наиболее обычным видом таких материалов является строительный (штукатурный) гипс (алебастр). Он получается в результате обжига гипсовой породы (гипсового камня) при температуре до 130–180 о С и последующего тонкого размола продуктов обжига. Вследствие потери части воды возникает полуводный гипс 2CaSO4 . H2O, который при смешивании с водой вновь переходит в двухводный и на воздухе затвердевает в камнеподобное тело.
Молотый гипс применяется при производстве портланд-цемента в виде добавки, корректирующей время схватывания последнего. Необожженный гипс в тонкоразмолотом виде используется в качестве цемента при малоэтажном строительстве, для отливки архитектурных деталей и отделки фасадов зданий, служит наполнителем для писчей бумаги, используется как сырье для производства сульфата аммония и как удобрение для некоторых видов почв. Чистые снежно-белые и ровноокрашенные разновидности применяются в качестве облицовочного камня, а волокнистая разновидность (селенит) – для поделок.
Общетехнические требования. Гипсовый и гипсоангидритовый камень, используемый для производства вяжущих материалов, должен отвечать требованиям ГОСТа 4013-82. Гипсовый и гипсоангидритовый камень по суммарному содержанию гипса и ангидрита в пересчете на гипс подразделяются на сорта (табл. 11).
Таблица 11
Основные показатели, используемые для выделения сортов гипса
и гипсоангидритового камня (ГОСТ 4013-82)
| Сорт | Содержание в гипсовом камне, %, не менее | Содержание в гипсоангидритовом камне, %, не менее | ||
| гипса (CaSO4. 2 H2O) | кристаллизационной воды | гипса и ангидрита в пересчете на (CaSO4 . 2 H2O) | серного ангидрида (SO3) | |
| 19,88 | 44,18 | |||
| 18,83 | 41,85 | |||
| 16,74 | 37,20 | |||
| 14,64 | – | – |
Содержание гипса в гипсовом камне определяют по кристаллизационной воде, а в гипсовоангидритовом камне – по серному ангидриду (SO3). Для производства гипсовых вяжущих должен поставляться только гипсовый камень. В медицине, фарфорово-фаянсовой и керамической промышленности используется только 1-й сорт гипса.
Ресурсы и добыча. Наиболее крупными ресурсами и разведанными запасами гипса обладают США, Россия, Китай, Канада, Иран и Таиланд. Разработка месторождений гипса осуществляется обычно открытым способом, реже шахтным (Новомосковское месторождение в Тульской области и др.). Мировое производство товарного гипса в 1998–2000 гг. составило около 100–110 млн т. Крупнейшими странами-производителями являются США (19 млн т), Таиланд (8,6 млн т), Канада (8,5 млн т), Иран (8,5 млн т) и Китай (8 млн т).
Генетические типы промышленных месторождений. Основными геолого-промышленными типами месторождений гипса и ангидрита являются: осадочные, остаточные и инфильтрационные.
Осадочные месторождения гипса и ангидрита образуются в эвапоритовых бассейнах из истинных растворов в процессе сгущения морской воды в аридных климатических условиях. Это наиболее распространенный и промышленно ценный тип месторождений рассматриваемого минерального сырья. Среди них выделяют сингенетические и эпигенетические месторождения. Первые образуются путем отложения гипса непосредственно из растворов в бассейнах (лагунах, заливах, усыхающих морях и т. д.), вторые – в результате гидратации ангидрита под воздействием нисходящих вод. Переход ангидрита в гипс сопровождается увеличением объема породы на 30 % и более. На больших глубинах (600–1000 м и более) при высоком давлении гипс неустойчив, происходит его дегитратация и переход в ангидрит.
Залежи гипса в сингенетических месторождениях имеют форму линз и пластов мощностью до 20–30 м. Слои гипса часто перемежаются с другими породами и образуют гипсоносные свиты (толщи) мощностью до нескольких сотен метров. Формы эпигенетических залежей осложнены вследствие вздутия и вспучивания сульфатных пород при переходе ангидрита в гипс и вызываемых этими явлениями многочисленных нарушений в залегании пород. Формы рудных тел часто осложнены в результате растворения гипса поверхностными и подземными водами (карстовые явления). Залежи гипса осадочного происхождения достигают многих сотен квадратных километров. Месторождения этого типа известны в Республике Коми, Псковской, Тульской и других областях России, в Донецкой области Украины и в других странах.
Остаточные месторождения типа «гипсовых шляп» возникают в результате накопления гипса и ангидрита как остаточных продуктов при выщелачивании легкорастворимых минералов в соляных залежах. Они имеют ограниченное практическое значение.
Инфильтрационные месторождения образуются как путем метасоматического замещения гипсом карбонатных пород при воздействии на них сернокислых вод, так за счет растворения рассеянного в осадочных породах гипса, переноса его грунтовыми водами и последующего отложения в смеси с песчаными, глинистыми и известковыми частицами в виде гажи, глино-гипса, гипсита и др. Месторождения этого типа невелики и разрабатываются лишь для местных нужд.
Геология месторождений гипса и ангидрита. Крупнейшим в СНГ является Новомосковское месторождение гипса, расположенное в Тульской области. За счет импорта сырья, добываемого на данном месторождении, удовлетворяются потребности Беларуси в гипсе. Приурочено оно к южному склону Московской синеклизы. Стратиграфически гипсоносная толща относится к фаменскому ярусу верхнего девона. Залегает она на сравнительно небольших глубинах, не превышающих 120–150 м. Общая мощность гипсоносной толщи составляет около 70 м. Разрез представлен переслаиванием доломита и гипса, вверху ее выделяется пласт гипса мощностью 20–25 м. Иногда в этом гипсовом пласте появляется слой доломита, разделяющий гипсовый пласт на две части.
На месторождении гипсовый пласт почти повсеместно перекрыт слоем глины мощностью 0,5–2,0 м, который является водоупором и изолирует его от вышележащего водоносного пласта доломита. На девонских доломитах залегают известняки, а также песчано-глинистые породы с прослоями угля (нижний карбон), пески с прослоями глин (мезозой), четвертичные песчано-глинистые аллювиально-делювиальные образования. Общая мощность надгипсоносных отложений составляет 60–130 м.