Методические указания. Настоящий раздел является самым крупным и составляет основную часть курса

Настоящий раздел является самым крупным и составляет основную часть курса. В нем согласно генетической классификации последовательно рассматриваются особенности геологического строения и условия образования месторождений [1, с. 51-285]. Месторождения эндогенной серии по ведущему генетическому процессу подразделяются на семь групп (табл. 5).

Месторождения магматической группы связаны с формациями магма-тических горных пород, причем, если рудные месторождения обычно располагаются внутри дифференцированных массивов ультраосновных, основных и щелочных горных пород [1, с. 51-66], то нерудные место-рождения естественных строительных материалов могут быть связаны с магматическими горными породами любого состава. Характерной особенностью магматических месторождений является присутствие в рудах тех же минералов, что и во вмещающих материнских породах, различие заключается лишь в количественных соотношениях минералов. Рассмотрите, как зависит состав полезных ископаемых от состава формаций горных пород. В основу классификации месторождений магматической группы положены процессы магматической дифференциации, в соответствии с которыми выделяются ликвационный и кристаллизационный классы. Внутри последнего по временным соотношениям полезных и породообразующих минералов выделяются ранне- и позднемагматический подклассы. В основу построения геологической модели ликвационных месторождений могут быть положены Норильские месторождения, раннемагматических - месторождение Трубка Мир и месторождения магматических пород, позднемагматических – Сарановское и Качканарское.

Карбонатитовые месторождения располагаются на активизированных участках платформ среди массивов ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов [1, с. 66-77]. При этом следует иметь в виду большой интервал глубин существования карбонатитов: от эффузивных образований до

Таблица 5

Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых эндогенной серии [составлена на основе классификации В.И.Смирнова (1989) с использованием классификации С.А. Вахромеева (1979)]

Груп-па	Класс	Подкласс	Ряд	Примеры формаций полезных ископаемых и месторождений
1. Магматическая	1.1. Ликва- ционный		Плутоничес-кий	Сульфидная медно-никелевая (Норильск), платинометалльная
Вулканичес-кий	Сульфидная никелевая (Камбалда, Австралия) с медью
1.2. Кристал- лизационный	Раннемаг-матический	Плутоничес-кий	Естественных строительных камней, нефелиновая
Вулканичес-кий	Естественных строительных камней, алмазная
Позднемаг-матический	Плутоничес-кий	Хромшпинелидовая (Саранов-ское), титаномагнетитовая, не-фелин-апатитовая, лопаритовая
Вулканичес-кий	Магнетитовых лав
2. Кар-бонати-товая				Апатит-магнетитовая, флогопитовая, редкометалльно-редкоземельная (Ковдорское)
3. Пегматито-вая	3.1. Простые			Керамических пегматитов
3.2. Перекри-сталлизован-ные			Мусковитовых пегматитов (Мамское)
3.3. Метасо- матически замещенные			Хрусталеносных и редкометалльных пегматитов
4. Альбитит-грейзеновая	4.1. Альбити-товый	Эндоальби-титовый	Собственно альбитито-вый	Редкометалльных альбититов (бериллоносных, лепидолито-вых, колумбит-танталитовых)
Экзоальби-титовый	Линейных альбититов	Ураноносных, ниобиевых альбититов
Фенитовый	Бериллиевых альбититов
4.2. Грей- зеновый	Эндогрей-зеновый	Апогранит-ный	Молибденит-вольфрамитовая (Караоба)
Экзогрейзеновый	Апоалюмо-силикатный	Кварц-касситеритовая
Апокарбо-натный	Флюоритовая
Апогипер-базитовый	Берилл-изумрудоносных слюдитов (Изумрудные копи)

Окончание табл. 5

Груп-па	Класс	Подкласс	Ряд	Примеры формаций полезных ископаемых и месторождений
5. Скарновая	5.1. Интру-зивный син-скарновый	Экзоскар-новый	Магнезиаль-ный	Офикальцитовая
5.2. Интру-зивный позднескар-новый	Экзоскар-новый	Силикатный	Скарново-магнетитовая (Сарбайское)
Магнезиаль-ный	Флогопитовая, боратовая, магнетитовая
Известковый	Скарново-магнетитовая (Высо-когорское), халькопиритовая
5.3. Интру-зивный постскар-новый	Эндоскар-новый	Силикатный	Шеелитовая (Чарух-Дайрон)
Экзоскар-новый	Магнезиаль-ный	Скарново-полиметаллическая
Известковый	Скарново-полиметаллическая с бором (Верхнее), молибденит-шеелитовая, халькопиритовая
5.4. Эффу-зивный пост-скарновый	Экзоскар-новый	Силикатный	Магно-магнетитовая (Коршуновское)
6. Гидротермальная	6.1. Плутоно-генный	Кварцевый		Кварц-пирит-золоторудная (Берёзовское)
Сульфид-ный		Галенит-сфалерит-халькопиритовая (Садонское)
Карбонатный		Сидеритовая (Бакальское), магнезитовая
		Хризотил-асбестовая
6.2. Вулкано-генный	Субвулка-нический		Золото-серебрянная с теллуридами и селенидами
Эксгаля-ционный		Самородной серы
Термально-водный		Тепло-энергетические, углекислые воды
6.3. Теле-термальный (амагматогенный)	Жильный		Антимонит-киноварная (Хайдаркан)
Страти-формный		Борнит-халькозиновая (Джезказган)
7.Вулканогенно-осадочная	7.1. Механи-ческий			Вулканических туфов для строительства
7.2. Гидро-термальный	Колчедан-ный		Медно-колчеданная (Урупское, Гайское), серно-колчеданная, колчеданно-полиметаллическая
Оксидный		Железо-марганцевая
Соляной		Соляная

глубины 2 км. Обратите внимание на специфику состава полезных ископаемых. Образование месторождений карбонатитовой группы связано со сложными процессами последовательной кристаллизации различных магм и наложением на продукты предыдущих этапов магматизма гидротермально-метасоматических процессов последующих этапов. В основу геологической модели группы может быть взято Ковдорское месторождение.

Важными отличительными чертами пегматитовых месторождений являются их связь с массивами кислых и щелочных горных пород, жилообразная форма тел, крупно- и гигантокристаллические структуры. Составьте модели месторождений простых, перекристаллизованных и метасоматически замещенных пегматитов. Обратите внимание, что перекристаллизованные пегматиты связаны с толщами глубокометаморфизованных пород фундаментов платформ, а метасоматически замещенные - обычно залегают в эндо- и экзоконтактах интрузий [1, c. 77-92]. Рассмотрите в качестве модели Мамское месторождение.

Если образование магматических месторождений связано с процессами дифференциации и кристаллизации магм, карбонатитовых и пегматитовых – с совместным действием магматических и гидротермально-метасоматических процессов, то образование месторождений следующих четырех генетических групп обусловлено главным образом пневматолито-гидротермальными процессами. Причем альбитит-грейзеновые месторождения формируются в результате процессов автометасоматоза, скарновые - контактового метасоматоза, гидротермальные - в результате минералообразования по способу отложения и замещения из гидротермальных растворов. Вулканогенно-осадочные месторождения могут образовываться как в результате минералообразования по способу отложения и замещения из гидротермальных растворов, так и механическим путем при вулканических извержениях.

Собственно альбититовые и грейзеновые месторождения [1, с. 92-105] представляют собой зоны альбититов и грейзенов, обычно связанные с интрузиями кислых или щелочных горных пород. Их состав определяется составом интрузий и вмещающих пород. В альбититах и грейзенах концентрируются редкие и рассеянные химические элементы, имеющие большие и малые эффективные радиусы ионов, которые первоначально в виде примесей входили в состав породообразующих минералов интрузивов. Месторождения экзоальбититового подкласса ряда фенитов располагаются по периферии массивов ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов, а ряда линейных альбититов - среди гнейсов и кристаллических сланцев. В книге [2, с. 80-82] характеризуемые месторождения отнесены к гидротермальным высокотемпературным умеренных и значительных глубин. В качестве геологической модели грейзенового класса рассмотрите месторождение Караоба.

Наиболее характерной особенностью геологической модели месторождений скарновой группы является их приуроченность к контакту интрузий гранитоидов с карбонатными породами [1, с. 105-130], однако в ряде случаев такой приуроченности не отмечается. Образование скарновых месторождений можно представить в виде следующей последовательности процессов: внедрение интрузий, термальный контактовый метаморфизм (застывание интрузивов), отделение пневматолито-гидротермальных растворов, контактовый метасоматоз (образование скарнов), гидротермальные новообразования. При этом полезные ископаемые могли образоваться одновременно со скарнами (класс синскарновый), непосредственно вслед за скарнами (класс позднескарновый), либо в гидротермальный этап скарнового процесса (класс постскарновый). В последнем случае они будут наложены на скарны. Геологической моделью позднескарнового класса являются месторождения Соколовско-Сарбайского рудного поля, а постскарнового – месторождение Тырныауз.

При изучении гидротермальных месторождений обратите особое внимание на их классификацию. В.И.Смирновым [1, с. 172-174] в основу классификации положена связь месторождений с магматизмом. Место-рождения, имеющие непосредственную связь с интрузивными породами через гидротермы, связанные с интрузиями, и состоящие из минералов, образовавшихся при относительно высоких температурах, относятся к плутоногенному классу. Им противопоставляются вулканогенные месторождения связанные с наземным вулканизмом. Месторождения, не имеющие прямой связи с магматизмом, содержащие низкотемпературные минералы, выделены в амагматогенный класс. В основу классификации П.М.Татаринова и И.Г.Магакьяна положены температура и глубина образования месторождений. Между этими двумя классификациями имеется тесная связь. В класс плутоногенных классификации В.И.Смирнова попадают часть высокотемпературных кварцсодержаших месторождений и среднетемпературные месторождения умеренных и значительных глубин классификации П.М.Татаринова и И.Г.Магакьяна; в класс вулканогенных - высокотемпературные и часть среднетемпературных месторождений малых глубин и приповерхностных; в класс амагматогенных - низкотемпературные месторождения. Геологические модели плутоногенных месторождений имеют много общего с альбитит-грейзеновыми. Для них характерна связь с малыми интрузиями гранитоидов, зональное строение месторождений и рудных тел, интенсивные гидротермальные изменения вмещающих горных пород. В качестве геологической модели данного класса рассмотрите Березовское месторождение. При моделировании вулканогенных месторождений обратите внимание прежде всего на их связь с формациями наземных эффузивов, структурную позицию в вулканических аппаратах, изменения вмещающих пород и особенности состава. Что касается амагматогенных месторождений, то здесь главную роль необходимо отвести литологическому контролю обычно согласно залегающих часто многоэтажных рудных тел. Примером геологической модели амагматогенного класса являются месторождения Джезказганского рудного поля

Источником полезных ископаемых месторождений вулканогенно-осадочной группы являются продукты вулканической деятельности. При этом в результате механического накопления обломочного материала образуются различные туфы, широко используемые в строительстве. При осаждении вещества гидротерм образуются - соли, железо-марганцевые руды и др. Для них характерна пластовая согласная форма залегания среди вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород складчатых областей.

При участии горячих минерализованных водных растворов, связанных с очагами подводного вулканизма основного и кислого состава, образуются месторождения колчеданного подкласса. При этом руды могли концентрироваться непосредственно на дне моря, образуя гидротермально-осадочные месторождения, или во вмещающих вулканических породах метасоматическим путем, образуя гидротермально-метасоматические месторождения. В случае сочетания обоих способов рудоотложения формировались комбинированные месторождения. В основу геологической модели подкласса могут быть положены колчеданные месторождения Урала.

Месторождения экзогенной серии возникают на поверхности земли и в ее верхнем слое под действием трансформированной солнечной энергии. Месторождения первой группы - выветривания появляются при достаточно интенсивном физическом и химическом выветривании горных пород и руд. Они подразделяются на 2 класса (табл. 6). Остаточные месторождения залегают непосредственно в корах выветривания. В зависимости от интенсивности выветривания, которая определяется климатической зональностью, образуются коры различного состава (профиля), в соответствии с которым выделяются подклассы остаточных месторождений. Постройте графические модели месторождений каждого подкласса. В качестве геологической модели латеритного подкласса рассмотрите уральские месторождения силикатных никелевых руд. При этом имейте в виду, что концентрация полезных ископаемых происходит на геохимических барьерах, важнейшими из которых являются окислительный (для железа, марганца, алюминия), щелочной (для никеля и магния), а также сорбционный (для кобальта).

Инфильтрационные месторождения часто залегают вне типичных кор выветривания в приповерхностных частях земной коры и образуются при концентрации продуктов выноса из кор. Для их возникновения не-обходимы три основных условия: источник вещества, подземные и грунтовые воды, осуществляющие растворение и перенос минеральных веществ, и геохимический барьер. Постройте графические модели контактово-карстовых месторождений, располагающихся на контакте ультраосновных и карбонатных пород; ролловых, залегающих в горизонтах подземных вод на участках смены окислительных обстановок восстановительными; и калькретовых, образующихся на поверхности земли при осаждении минералов из подземных источников. Криогенные месторождения располагаются в зонах многолетней мерзлоты, где затруднена миграция углеводородов из-за низкотемпературного барьера. К атмосферноводному подклассу отнесены залежи пресных и солоноватых вод, образующиеся в результате инфильтрации (просачивания) и концентрации метеорных вод на инфильтрационно-диффузионном барьере.

Перенос продуктов выветривания поверхностными водами и их оса-ждение на путях миграции или в конечных водоемах стока приводит к образованию месторождений, относимых к осадочной группе. Однако часто концентрация полезных ископаемых и их образование связаны не только с процессами седиментогенеза (осадконакопления), но и диагенеза - преобразования рыхлых осадков в осадочные горные породы и катагенеза - преобразования пород, их окаменения. Поэтому в принятой в настоящем курсе классификации месторождений в зависимости от степени преобразования вещества они подразделяются на ряды (табл. 6). Среди месторождений класса механических осадков выделяются два подкласса: месторождения

Таблица 6