Главная страница
Навигация по странице:

  • Основные понятия: месторождение, рудопроявление, условия залегания, геологическое тело, руда. Строение земной коры, ее элементный и химический состав. Концентрация и рассеяние.

  • Основные термины и понятия

  • Строение земной коры, ее элементный и химический состав

  • Химический состав земной коры

  • 1. Элементы, имеющие большие кларки

  • 2. Элементы с малыми кларками

  • Концентрация и рассеяние

  • Общая характеристика эндогенных и экзогенных геологических процессов Эндогенные процессы

  • Парагенетические ассоциации элементов и минералов в рудах

  • Предпосылки рудообразования Процессы рудообразования

  • .Понятие о полезных ископаемых и их. Тема Условия формирования месторождений полезных ископаемых Лекция Основные понятия месторождение, рудопроявление, условия залегания, геологическое тело, руда. Строение земной коры, ее элементный и химический состав. Концентрация и рассеяние


    Скачать 1.56 Mb.
    НазваниеТема Условия формирования месторождений полезных ископаемых Лекция Основные понятия месторождение, рудопроявление, условия залегания, геологическое тело, руда. Строение земной коры, ее элементный и химический состав. Концентрация и рассеяние
    Дата15.08.2022
    Размер1.56 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла.Понятие о полезных ископаемых и их.docx
    ТипЛекция
    #646337
    страница1 из 3
      1   2   3


    Тема 4.1. Условия формирования месторождений полезных ископаемых

    Лекция 1.

    Основные понятия: месторождение, рудопроявление, условия залегания, геологическое тело, руда. Строение земной коры, ее элементный и химический состав. Концентрация и рассеяние.

    Полезные ископаемые являлись важнейшим элементом среды обитания человека с момента его появления на нашей планете. Они обеспечивали человека материалами для создания жилищ, предметов и орудий быта, определяли развитие ремесел, сельского хозяйства, военной техники, удовлетворяли эстетические и культурные потребности. Вовлечение минеральных веществ в хозяйственную сферу определяло общую эволюцию человеческой цивилизации. Россия обладает мощной минерально-сырьевой базой. Однако нарастающие темпы развития современного производства требуют выявления значительных дополнительных ресурсов, сосредоточенных в крупных и высококачественных месторождениях. Потребность обнаружения новых и нетрадиционных видов минерального сырья требует дальнейшего расширения и углубления геологических исследований.

    По мере развития человеческого общества расширялся круг используемых химических элементов. В настоящее время используется практически вся таблица Менделеева. (из них в количестве более 1 млн. т в год более 20 элементов: О, Р, С, Н, С1, N, В, А1, Fe, Ва, Са, K, Na, Мn, Сr, Сu, Ni, Рb…)

    Большое внимание в последние годы в отечественной и зарубежной печати привлекают вопросы обеспеченности человечества минеральным сырьем. Действительно, за последнее столетие добыча полезных ископаемых во всем мире резко возросла.

    Поскольку добыча полезных ископаемых непрерывно увеличивается, а запасы их в земной коре не возобновляются, то неизбежно встает вопрос о том, достаточное ли количество полезных минеральных веществ находится в доступной нам верхней части земной коры? На этот вопрос можно ответить утвердительно.

    Кроме прироста запасов руд с помощью известных методов поисково-разведочных работ дальнейшее развитие минеральносырьевой базы мира возможно следующими путями.

    1. Открытие месторождений, не выходящих на поверхность (слепые залежи), с помощью геохимических или технически совершенных геофизических методов. 

    2. Открытие и освоение новых видов минерального сырья, например азота, из воздуха; ряда полезных элементов (К, Мg, Вг, В и др.) из морской воды; использование океанических марганцевых конкреций (Мn, Ni, Со, Сu, Fе); эксплуатация подводных морских россыпей (золото, алмазы, олово, тантало-ниобаты и др.). Запасы этого сырья в отличие от месторождений на континенте возобновляются. 

    3. Развитие и совершенствование технологических методов (металлургия, обогащение, химическое извлечение) позволяют широко внедрять комплексную переработку руд с полным использованием всех их составляющих компонентов. При обогащении руд можно шире использовать бедные вкрапленные руды, в которых, по В. И. Красникову, сосредоточено до 65% металла (от общего его количества в данном типе руд). 

    4. Громадный резерв будущего представляет верхний слой земной коры мощностью 2 км. Количество металлов нем в рассеянном (кларковом) состоянии многократно превосходит суммарные запасы всех известных месторождений, например для железа в 10 000 раз, меди в 600 000 раз, олова в 6 000 000 раз и т. д. 

    Несколько сложнее обстоит дело с источниками энергии (особенно нефти и угля). Но и здесь существуют достаточно мощные и надежные резервы:

    1) возможность выявления новых видов топлива;

    2) более широкое использование возобновляемых источников энергии (гидроэнергоресурсы, энергия Солнца, геотермические источники);

    3) расширенное потребление энергии радиоактивных элементов;

    4) открытие новых видов энергии (термоядерной и др.). 
    Основные термины и понятия.

    Студент, изучающий данную дисциплину, должен знать формулировки ряда основополагающих терминов:

    Полезноеископаемое - минеральные массы, извлекаемые из недр земли и используемые человеком. Полезные ископаемые бывают твердыми, жидкими, газообразными. В данном курсе будут изучаться твердые полезные ископаемые. Среди них выделяются:

    • 1) металлические (рудные) - это полезные минеральные массы из которых извлекаются металлы (из бурых железняков извлекается Fe из бокситов -Al, галенит-сфалеритовых руд - Pb, Zn) ,

    • 2) неметаллические (нерудные) - это минералы, горные породы, которые используются целиком (соли, графит, слюда, барит, алмазы, гранит, мрамор, глина, песок и т.п.)

    • 3) горючие - используются для получения энергии (угли, горючие сланцы, торф).

    Разделение достаточно условно. Так, некоторые полезные ископаемые могут быть отнесены как к рудным, так и нерудным (магнезит - минерал используется как огнеупорное сырье и из него извлекают металл Mg). Урановые руды рассматриваются как рудное полезное, хотя их используют для получения энергии.

    Руда - это минеральный агрегат, в котором содержание ценных компонентов достаточно для промышленного извлечения. Термин относится обычно к рудным полезным ископаемым и части нерудных полезных ископаемых, если их используют не целиком, а извлекают элементы, химические соединения, минералы. Например, габбро с гнездами магнетита - железная руда (из этого агрегата минералов извлекается Fe) или агрегат минералов - барит с кальцитом и кварцем может называться рудой, когда из него извлекают ценный минерал барит. Термин руда - древнерусское название крови. Для наших предков рудокопов руда - это кровь земли. С незапамятных времен полезные ископаемые добывали в горах. Здесь рудные тела часто выходят на поверхность и доступны для разработки. Так возникла сфера деятельности - горнорудное производство - название, используемое во всем мире применительно к любым видам работ по поискам, разведке, извлечению и переработки полезных ископаемых, где бы они не производились - в горах, на равнинах или в глубинах морей и океанов.

    Полезные ископаемые неравномерно распределены как по поверхности, так и на глубину, при их скоплениях образуются месторождения.

    Месторождения - это отдельные участки земной коры, где в результате тех или иных геологических процессов накопилось минеральное вещество, которое по качеству, количеству, условиям залегания экономически выгодно добывать и использовать.

    Рудопроявление - природное скопление в горных породах полезных минералов в ассоциации с другими минералами, характерными для промышленных руд небольших и невыясненных размеров. В данных экономических условиях не может быть объектом промышленной разработки. Иногда в результате разведки и изучения, или снижения кондиционных требований, совершенствования технологии переработки руд, рудопроявление может быть переведено в месторождение.

    Условия залегания тела полезного ископаемого (как и любого другого геологического тела) характеризуют его положение в пространстве. Помимо уже известных для горных пород элементов залегания (линия простирания, линия падения и угол падения) для характеристики условий залегания тел полезных ископаемых добавляются линия восстания и склонения. Линия восстания направлена в противоположном от линии падения направлении - в сторону наибольшего подъема тела. Угол восстания равен углу падения. Склонение тела полезного ископаемого – отклонение по мере углубления длинной оси рудного тела от направления простирания. Угол, образованный длинной осью рудного тела с линией простирания, называется углом склонения.

    Геологическое тело — это различные по форме, размерам и условиям залегания образования земной коры (пласты, жилы, линзы, штоки и т. д.), сложенные полезным минеральным веществом или содержащие его в рассеянном виде. В ряде месторождений наблюдается несколько геологических тел. 

    Промышленные кондиции - требования, которым должно удовлетворять минеральное сырье, прежде чем его скопления будут названы месторождением. К промышленным кондициям относят кондиционные запасы, кондиционные содержания полезных и вредных компонентов, кондиционную мощность и др. 

    Кондиционные запасы минерального сырья - его количество, достаточное для рентабельного производства. Для рудных полезных ископаемых запасы исчисляются в весовых категориях (тысячах тонн, десятках тонн, тоннах, килограммах и т.п.), а для неметаллических - обычно в объемных единицах (например, м3). 

    Кондиционное содержание полезных компонентов - это их минимальное содержание, при котором возможна эксплуатация месторождения. Существуют кондиции на вредные примеси в рудах (например, допустимое максимальное содержание серы в железных рудах), мощность пластов (например, минимальная мощность угольных пластов, при которой рентабельна их разработка) и другие. Кондиции меняются в связи с технико-экономическим прогрессом (в начале 20 века кондиционное содержание Cu составляло 5%, а сейчас 1-2 и менее %). Они различны для разных типов полезных ископаемых (табл. 3).

    Таблица 3 Примеры промышленных кондиций полезных ископаемых

    Металлы

    Типичные представители

    Минимальные запасы, т

    Минимальное содержание металла, %

    Черные

    Железо, марганец

    Сотни тысяч

    20-25

    Цветные

    Медь, свинец, цинк, никель

    Тысячи - десятки тысяч

    0,4-1

    Редкие

    Вольфрам, молибден, олово, ртуть

    Десятки, сотни

    0,1-,2

    Радиоактивные

    Уран, торий

    Десятки, сотни

    0,05-0,1

    Благородные

    Золото, платина

    Килограммы

    0,0005

    Кондиции изменяются и для различных регионов. Требования к сырью более низкие для экономически обжитых районов с развитой инфраструктурой, чем для труднодоступных областей, например, Центральной Сибири, Чукотки, Аляски, Гималаев. В старых горнорудных районах выгодно разрабатывать мелкие месторождения золота с содержанием его всего 1-2 г/т и массой первые килограммы (например, Урал). Для необжитых территорий нужны объекты, в которых находится десятки, и даже сотни тонн золота в рудах с концентрацией 5-10 г/т.

    Следовательно, учение о полезных ископаемых не только геологическая, но и экономическая дисциплина, включающая определение масштаба оруденения, понятия промышленного и непромышленного содержания металла в руде, оценку технологических свойств минерального сырья, анализ развития добычи полезных ископаемых в стране и за рубежом и др.
    Строение земной коры, ее элементный и химический состав

    При современных технических средствах мы не можем непо­средственно наблюдать и изучать глубинные слои Земли. Самая глубокая буровая скважина на Земле не достигает 8 км. Более глубокие слои изучаются косвенными геофизическими методами, на основании которых можно лишь строить гипотезы. Наиболее важным является сейсмический метод, который по скорости распространения в Земле упругих волн, вызванных землетрясением или искусственными взрывами, дает возможность судить об упругих свойствах вещества, залегающего на разной глубине. Так на основании многочисленных измерений установлено, что скорость распространения сейсмических волн меняется скачкообразно на определенных глубинах. Это связано, прежде всего, со скачкообразным изменением плотности слоев Земли (Таблица 8.2.1).

    Первая зона раздела, называемая зоной Мохоровичича, находится на средней глубине 33 кмвторая – на средней глубине 2900 км.Эти зоны делят Землю на три основных слоя: кору, мантию и ядро (Рисунок 1).

    Кора – верхняя твердая каменная оболочка Земли. По физическим свойствам кору делят на три слоя: осадочный, гранитный и базальтовый (Рисунок 2)



    Рисунок 1 – Оболочки Земли, выделяемые по скорости прохождения сейсмических волн
    По мощности и строению выделяют два основных типа коры: материковый и океанический, в промежуточной полосе между ними находится кора переходного типа. Материковая кора имеет среднюю толщину 35 км (до 80 км в горных странах) и состоит из трех слоев: осадочный мощностью 0 – 15 км, гранитный средней мощностью 10 км и базальтовый средней мощностью 20 км. Осадки представлены в основном глинами, песками и известняками. Толщина океанической коры в среднем 5 км: осадочный слой имеет толщину около 1,5 км, гранитный слой отсутствует, базальтовый имеет мощность около 5 км. Названия гранитный и базальтовый им даны не за их минералогический состав, а потому что скорость прохождения сейсмических волн в этих слоях соответствует скорости сейсмических волн в граните и базальте.

     

     



     

    Рисунок 2 – Строение земной коры: 1 – вода, 2 – осадочный слой, 3 – гранитный слой, 4 – базальтовый слой, 5 – мантия
    В жизни земной коры происходят непрерывные изменения – идет формирование и развитие больших прогибов и поднятий. В областях стабильных, так называемых платформенных, поднятия и прогибы измеряются сотнями километров, а скорость вертикальных движений измеряется долями миллиметра в год. В подвижных, так называемых геосинклинальных зонах, прогибы и поднятия имеют удлиненную форму порядка 50 – 100 км, а скорость вертикального движе­ния порядка 1 см в год. Причина вертикальных движений кроется в мантии Земли.

    Мантия – оболочка Земли, отличающаяся от коры главным образом физическими параметрами. Она состоит из окислов магния, железа и кремния, которые и образуют магму. Давление в мантии, возрастает с глубиной и достигает на границе ядра 1,3 млн. атмосфер. Плотность мантии увеличивается от 3,5 в верхних слоях до 5,5 г/см3на границе ядра. Температура вещества мантии соответственно увеличивается примерно от 500°С до 3800°С. Несмотря на высокую температуру, мантия находится в твердом состоянии.

    На глубинах от 100 до 350 км, особенно в пределах 100 – 150 км, сочетание температуры и давления таково, что вещество находится в размягченном или расплавленном состоянии. Этот слой плавления и повышенной активности называется астеносферой, иногда – волноводом. Конвекционные токи порождают горизонтальные астеносферные течения. Их скорость достигает нескольких десятков сантиметров в год. Эти течения привели к расколу литосферы на отдельные глыбы и к их горизонтальному перемещению, известному как дрейф материков. В астеносфере находятся вулканические очаги и центры глубокофокусных землетрясений.

    Над астеносферой проводится нижняя граница литосферы. Жизнь земной коры, ее вертикальные и горизонтальные движения, вулканизм и землетрясения тесно связаны с верхней мантией. Поэтому в литосферу современная наука включает земную кору и самую верхнюю мантию до астеносферы, до глубины около 100 км.

    Мантия простирается от земной коры до глубины 2900 км, где граничит с ядром, находящимся в середине Земли.

    Ядро – центральная часть Земли не совсем ясной химической и физической природы. С начала XX в. существует гипотеза, что ядро на 85 – 90% состоит из железа; во внешнем жидком ядре к нему добавляется кислород, а во внутреннем – никель. По современным данным, больше сторонников имеет гипотеза силикатного ядра. Однако независимо от состава химических элементов для ядра, в силу особых физических условий, характерно полное вырождение химических свойств вещества. Температура ядра порядка 4000°С, давление в центре Земли более 3,5 млн. атмосфер. При таких условиях вещество переходит в так называемую металлическую фазу, электронные оболочки атомов разрушаются, и образуется электронная плазма отдельных химических элементов. Вещество становится более плотным и насыщенным свободными электронами. Огромные кольцевые вихри свободных электронов, возникающие в ядре, порождают, вероятно, постоянное магнитное поле Земли, которое простирается в околоземное пространство на несколько земных радиусов. Образование магнитосферы и изоляция земной природы от плазмы солнечной короны было первым и одним из важнейших условий зарождения жизни, развития биосферы и становления географической оболочки.

    Внешнее ядро – жидкое. Плотность внешнего ядра в верхней части около 10,0 г/см3Внутреннее ядро – твердое, его плотность доходит до 13,7 г/см3.

     Химический состав земной коры

    Распространение химических элементов в земной коре впервые количественно оценил американский ученый Ф.У. Кларк. В его честь среднее значение относительного содержания химического элемента в земной коре принято называть кларком.

    Все элементы земной коры, согласно их кларкам, можно условно разбить на две группы:

    1. Элементы, имеющие большие кларки. В эту группу входят (кларки приведены по Виноградову, 1960):

    кислород (О) – 47%

    кальций (Са) – 2,96%

    кремний (Si) – 29,5%

    натрий (Na) – 2,50%

    алюминий (Al) – 8,05%

    калий (К) – 2,50%

    железо (Fe) – 4,65%

    магний (Mg) – 1,87%

    Сумма этих 8 этих элементов составляет 99,03%. В эту же группу входят водород (Н – 0,1%) и титан (Ti – 0,7%). Элементы этой группы образуют самостоятельные химические соединения, их называют главными.

    2. Элементы с малыми кларками. В эту группу входят все остальные элементы в земной коре, они большей частью рассеяны среди химических соединений других элементов, их называют рассеяными

    За границу между группами условно принимают среднее содержание химического элемента, равное 0,1%. В земной коре преобладают легкие атомы, занимающие начальные клетки периодической системы, ядра которых содержат небольшое количество протонов и нейтронов. Также преобладают элементы с четными порядковыми номерами и атомными массами.

    Концентрация и рассеяние

    В результате рассеяния и концентрации химические элементы распределены в земной коре неравномерно. При образовании горных пород из магмы происходит сортировка главных элементов, а также тех, которые могут войти в кристаллическое вещество в виде изоморфных примесей. Этот процесс отражается и на элементах, находящихся в состоянии рассеяния.

    Пример. В базальтах содержится никеля в 20 раз, а меди в 10 раз больше, чем в гранитах. Зато в гранитах в 2—3 раза больше олова и свинца, а урана в 7 раз больше, чем в базальтах. Поэтому оловянные и свинцовые руды связаны с гранитными массивами, а руды меди — с породами основного (базальтового) состава.

    Далеко не все атомы металлов обособляются при кристаллизации силикатной магмы. Большая их часть остается в минералах в рассеянном состоянии.

    Многочисленные геохимические исследования показали, что магматические горные породы одного состава содержат неодинаковое количество рассеянных элементов.

    На Кольском полуострове обнаружено, что в горных породах, содержащих медно-никелевые руды, рассеянных никеля и меди вдвое больше, чем в таких же породах, где нет этих руд. Точно так же в гранитах, с которыми связаны месторождения руд олова, свинца, молибдена, содержится этих металлов в рассеянной форме больше, чем в «безрудных» гранитах.

    Приведенные примеры показывают, что рассеянные химические элементы распределены в земной коре очень неравномерно. Поэтому наряду с определением среднего содержания элементов, их распространенности в земной коре в целом, необходимо как-то учитывать способность элементов концентрироваться или рассеиваться в отдельных местах. Чтобы количественно оценить неоднородность распределения химических элементов в земной коре, В. И. Вернадский ввел особую геохимическую величину — Кларк концентрации. Эта величина показывает степень отклонения содержания химического элемента от его кларка

    где А — содержание химического элемента в горной породе, руде и пр., К— кларк элемента в земной коре.

    Если кларк концентрации больше 1, то это указывает на повышенное содержание элемента, если кларк концентрации меньше 1, это значит, что в данном месте содержание элемента ниже его среднего значения для земной коры в целом. 

    В итоге многочисленных исследований геохимиков и геологов установлено, что существуют территории, различающиеся уровнем содержания металлов и составом руд. Такие территории называют геохимическими провинциями. Так, например, для кристаллических горных пород Уральской геохимической провинции характерно повышенное содержание меди, хрома, никеля, кобальта, титана и некоторых других элементов. Не случайно в этой провинции находятся известные магматогенные месторождения хромитов, титаномагнетитов, медно-колчеданные гидротермальные месторождения. 

    В пределах провинций имеются разные типы горных пород, которые также различаются содержанием рассеянных элементов. Это так называемый геохимический фон.

    В тех местах, где имеются рудные концентрации, между рудами и вмещающими горными породами образуются постепенные переходы от высокого содержания к среднему уровню, типичному для данной породы в каждой конкретной провинции.

    Глубинные руды находятся как бы в чехле постепенного убывания концентрации металлов. Такое образование называется эндогенным или первичным ореолом рассеяния. Первичные ореолы имеют большие размеры, чем скопления руды, поэтому их легче обнаружить, чем руду. В настоящее время разработаны геохимические методы и приемы, позволяющие по эндогенным ореолам рассеяния находить скопления ценного минерального сырья.
    Лекция 2

    Общая характеристика эндогенных и экзогенных геологических процессов. Парагенетические ассоциации минералов. Предпосылки рудообразования. Этапы и стадии рудообразования. Понятие о геохимических барьерах.
    Общая характеристика эндогенных и экзогенных

    геологических процессов

    Эндогенные процессы:

    Эндогенные процессы - геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах твердой Земли. К эндогенным процессам относятся тектонические процессы, магматизм, метаморфизм, сейсмическая активность.

    Тектонические процессы - образование разломов и складок.

    Магматизм — термин, объединяющий эффузивные (вулканизм) и интрузивные (плутонизм) процессы в развитии складчатых и платформенных областей. Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых является магма и её производные. Магматизм является проявлением глубинной активности Земли; он тесно связан с ее развитием, тепловой историей и тектонической эволюцией.

    Метаморфизм — процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида.

    Сейсмическая активность - это количественная мера сейсмического режима, определяемая средним числом очагов землетрясений в некотором диапазоне энергетической величины, которые возникают на рассматриваемой территории за определенное время наблюдения.

    Экзогенные процессы:

    Экзогенные процессы - геологические процессы, происходящие на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры (выветривание физическое, химическое, органическое, эрозия, деятельность ледников и др.); обусловлены главным образом энергией солнечной радиации, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов.

    Физическое выветривание горных пород - это процесс механического раздробления горных пород без изменения химического состава образующих их минералов.

    Физическое выветривание активно протекает при больших колебаниях суточных и сезонных температур, например в жарких пустынях, где поверхность почвы иногда нагревается до 60 - 70°С, а ночью охлаждается почти до 0°С.

    Процесс разрушения усиливается при конденсации и замерзании воды в трещинах горных пород, поскольку, замерзая, вода расширяется и с огромной силой давит на стенки.

    В сухом климате аналогичную роль играют соли, кристаллизующиеся в трещинах горных пород. Так, соль кальция CaSO4, превращаясь в гипс (CaSO4 × 2H2O), увеличивается в объеме на 33%. В результате от породы, разбитой сетью трещин, начинают отпадать отдельные обломки, и с течением времени ее поверхность может подвергнуться полному механическому разрушению, что благоприятствует химическому выветриванию.

    Химическое выветривание - это процесс химического изменения горных пород и минералов и образования новых, более простых соединений в результате реакций растворения, гидролиза, гидратации и окисления. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода выступает в роли активного растворителя горных пород и минералов, а растворенный в воде углекислый газ усиливает разрушающее действие воды. Основная химическая реакция воды с минералами магматических пород - гидролиз - приводит к замене катионов щелочных и щелочноземельных элементов кристаллической решетки на ионы водорода диссоциированных молекул воды. С деятельностью воды связана также гидратация - химический процесс присоединения воды к минералам.

    Органическое выветривание: Разрушение горных пород организмами осуществляется физическим или химическим путём. Простейшие растения - лишайники - способны селиться на любой горной породе и извлекать из неё питательные вещества с помощью выделяемых им органических кислот; это подтверждается опытами посадки лишайников на гладкое стекло. Через некоторое время на стекле появлялось помутнение, свидетельствующее о частичном его растворении. Простейшие растения подготавливают почву для жизни на поверхности горных пород более высокоорганизованных растений.

    Эрозия - разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

    По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа.

    По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию.
    Парагенетические ассоциации элементов и минералов в рудах

    В месторождениях полезных ископаемых часто наблюдаются закономерные ассоциации химических элементов и минералов, называемые соответственно парагенезисом элементов и минералов. Большое внимание парагенезису уделяли Владимир Иванович Вернадский и Александр Евгеньевич Ферсман. Анатолий Георгиевич Бетехтин уточнил и развил это понятие, предложив под парагенезисами минералов понимать не просто ассоциации всех совместно находящихся минералов, а определенные группы совместно образовавшихся минералов.

    В современной минералогии и геохимии термин парагенезис означает «совместное нахождение минералов или химических элементов, связанных генетически».

    Примерами парагенезисов минералов могут служить такие сочетания минералов, как  

    киноварь  и  антимонит,

    золото  и  кварц,  

    алмаз  и  гранат,

    галенит,  сфалерит  и  халькопирит  (часто и  пирит),  

    пирротин  и  пентландит,

    касситерит  и  вольфрамит

    азурит и малахит  и др.

    Изучение парагенетических минеральных ассоциаций имеет огромное значение. Оно позволяет разобраться в сложном процессе формирования месторождений полезных ископаемых и способствует организации целенаправленных поисков ряда месторождений. Так, знаменитые якутские коренные месторождения алмазов были обнаружены при шлиховой съемке. Геологи сначала обнаружили спутник алмаза гранат (пироп), встречающийся в едином парагенезисе с алмазом. Пироп - ярко-красный минерал, легко обнаруживается в шлихах, а алмаз - бесцветный, как правило, его обнаружить было труднее. Знание парагенезиса уверенно привело к открытию коренных месторождений алмаза.

    Парагенезис элементов и минералов, слагающих руды, имеет большое значение для поисково-разведочных работ и оценки месторождений полезных ископаемых. Если в дунитах, например, встречены шлиры хромита, то возможно нахождение в них и платины. Если габбро содержат пирротин и халькопирит, то в них может присутствовать и никельсодержащий сульфид - пентландит. В гранитных пегматитах, содержащих кристаллы сподумена, следует искать касситерит.

    В месторождениях прожилково-вкрапленных руд наряду с сульфидами меди может находиться в промышленных количествах и молибденит, поэтому необходимо производить опробование таких руд на молибден. В колчеданных пиритных рудах помимо основных промышленных элементов (Сu, Au, Ag, Pt) постоянно присутствуют и другие элементы, поэтому необходима комплексная переработка таких руд. Для латеритов характерно наличие в железной руде ценных примесей - никеля и хрома, позволяющих использовать их как природно-легированные руды.
    Предпосылки рудообразования

    Процессы рудообразования — концентрация рудных компонентов, протекающая в связи с дифференциацией и перемещением элементов в земной коре и подкоровом слое и приводящая к формированию рудных месторождений; они являются составной частью процессов минералообразования.

      1   2   3


    написать администратору сайта