Главные типы минеральных ассоциаций изверженных горных пород

Каждая группа магматических горных пород сложена определенной ассоциацией
минералов, устойчивость которых зависит от состава исходного магматического расплава и
физико-химических условий кристаллизации.

Первичные минералы в эффузивных породах становятся неустойчивыми и
замещаются другими минералами.

Все минералы делятся на:

1) Главные. Основная часть породы, от присутствия или отсутствия зависит
название породы (PI, КПШ, Prx, Amf, кварц).

2) Второстепенные. В породе в малых количествах - 5 % (название не меняется).

3) Акцессорные. Находятся в малых количествах, 10-е доли, до 1-2 %,
концентрируют редкие породы.

Для каждой породы свои характерные минералы:

у/осн - хромит, магнетит.

Кислые - циркон, апатит.

Щелочные - апатит, сфен, эвдиалит.

По химическому составу делятся на 2 группы:

1.Солические (Si, Al, Na, К) - светлые, лейкократовые породы.

2.Фемические (мафические) (Mg, Fe - оливин, Prx, Amf, Bt) - меланократовые
породы.

По происхождению выделяют:

1)Первичные минералы (кристаллизуются из магматического расплава).

2)Вторичные (образуются в результате замещения первичных). Взаимодействуют с
расплавом, горячими газами и растворами. Процесс замещения - автометаморфизм. Он
делится на стадии:

 

I. магматическая Т > 600°С.

II. пневматолитовая Т 600-374°С.

III. гидротермальная Т < 374°С.

Образуются реакционные каемки (вокруг оливина образуется каемка гиперстена и
амфибола). Если в КПШ вростки альбита - пертиты.

3)Ксеногенные (не свойственные данной породе минералы).
По формам минералы делятся на:

1.Идиоморфные - имеют собственные ограничения, свойственные минералу.

2. Гипидиоморфные - один и тот же минерал идиоморфен по отношению к
некоторым минералам и ксеноморфен по отношению к другим.

3.Ксеноморфные (не имеют выраженной собственной формы) - выполняют
пространство, ограниченное соседними зернами.

Химический состав магматических горны х пород.

Магматические породы возникают в результате флюидного расплава магмы.
Основу магматических магм составляют ККТ + ионы Mg, Fe, Al, Na, К, Са + летучие
компоненты СОг, S, H2S, NhU, N2 и др. пары воды. Главные породообразующие элементы:

Ог-47,3% Са-3,5%

Si -28% Mg-2,3%

AI-8% Na-2,5%

Fe-4,5% К-2,5%

+ Ti, H, F, C, Cl, Sr, Ba, S, Mn, Zr, Ni, Co, Cr, V.

Все остальные элементы составляют 0,5 %. Все породообразующие: первые 4 ряда
таблицы Менделеева, порядковый номер не выше 26. Элементы обладают устойчивыми
ядрами и не способны к самопроизвольному делению.

Химический состав пород всегда дается в оксидах. Главная роль - SiO2 (35-75 %).
Наиболее распространены базальты (52 %) и граниты (73 %).

83. Метаморфические месторождения, условия образования, примеры месторождений.

Метаморфогенные месторождения формировались при интенсивном преобразовании горных пород на значительной глубине от поверхности земли в обстановке высоких температур и давлений. Эта серия объединяет две группы месторождений. Метаморфизованные месторождения включают преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса. Метаморфические образовались впервые в результате метаморфического преобразования минерального вещества.

К метаморфогенным месторождениям относятся такие месторождения, которые непосредственно сформированы в результате метаморфических процессов (метаморфические) или изменены под влиянием метаморфизма (метаморфизованные). Они включают месторождения железа, марганца, золота, урана, титана, меди и полиметаллов, алмазов, горного хрусталя, графита, кварцитов, яшмы, граната, флогопита, керамического сырья, корунда, высокоглиноземистого сырья, наждака, мрамора, нефрита, лазурита и др.

Метаморфические процессы имеют локальный и региональный характер. К локальным разновидностям относятся автометаморфизм и контактовый метаморфизм, а также динамометаморфизм вдоль тектонических зон. Региональный метаморфизм развивается вследствие совокупного действия давления, температуры и различных минерализаторов, особенно воды. В крайних формах он переходит в ультраметаморфизм, обуславливающий переплавление пород. Региональный метаморфизм, вызванный повышением температуры и давления, называется прогрессивным, способствующим реакциям с выделением воды и углекислоты из минералов. Метаморфизм, связанный со сменой высокотемпературных минеральных ассоциаций низкотемпературными, способствующий обратному поглощению воды и углекислоты, называется регрессивным. Вследствие метаморфизма изменяется форма, строение и состав тел полезных ископаемых.

Форма рудных тел. Среди метаморфизованных месторождений преобладают пастообразные, линзовидные, ленто- и жилообразные залежи. Их размеры иногда достигают значительных величин. Характерны полосчатые, сланцеватые, плойчатые текстуры. Метаколлоидные текстуры в процессе метаморфизма преобразуются в кристаллические.

Минеральный состав отличается переходом гидроксидов в оксидные соединения. Гидроксиды железа преобразуются в гематит и магнетит. Псиломелан и манганит замещаются браунитом и гаусманитом. Опал переходит в кварц, фосфорит преобразуется в апатит, органическое вещество графитизируется.

Геологический возраст. Метаморфогенные месторождения локального контактового происхождения могут иметь самый различный возраст. Среди регионально метаморфизованных месторождений резко преобладают древние образования. Большинство из них принадлежит докембрийским формациям.

Геологическая структура. Складчатые структуры метаморфогенных месторождений характеризуются наличием уплотненных, разбитых густой
сетью трещин изоклинальных складок, с очень характерным крутым погружением шарниров. Зоны смятия, представляющие собой плоские,
интенсивно развальцованные нарушения, обычно согласные с общим планом рассланцевания, относятся к наиболее типичным геологическим
структурам, свойственным региональным метаморфогенным

месторождениям.

Физико-химические условия образования

Теоретически и экспериментально установлено, что нижняя температурная граница регионального метаморфизма колеблется в пределах 450 - 500°С, а верхняя граница, установленная по парагенезису пироксена и гиперстена, определяется в 900 - 950°С. По имеющимся данным, давление может достигать 1500-1700 МПа.

Классификация метаморфогенных месторождении

Серия метаморфогенных месторождений подразделяется на две группы - метаморфизованные и метаморфические. Группа метаморфизованных месторождений расчленяется на два класса: регионально метаморфизованные и контактово- метаморфизованные.

Регионально метаморфизованные месторождения

В классе регионально метаморфизованные месторождений известны месторождения Fе, Мn, Рb, Zn, Сu, Аu и U, фосфора. Все они залегают

среди докембрийских, отчасти нижнепалеозойских

метаморфических пород. Это месторождения железа: КМА, Кривого Рога, Кольского полуострова и др.; марганца: Бразилии, Индии; золота и урана: Витватерсранд в ЮАР и др.

Регионально метаморфизованные месторождения железных руд составляют подавляющую часть мировых запасов железа. Находятся они среди докембрийских, отчасти нижнепалеозойских пород. Рудные тела разделяются на бедные и богатые. К бедным принадлежат серии пластообразных залежей железистых кварцитов, вытянутые на десятки километров при мощности в сотни метров. Железистые кварциты состоят из тонко чередующихся прослоек кварца, минералов железа (магнетит, гематит, мартит) и силикатов (биотит, хлорит и др.) Содержание железа в них составляет 25 - 43%. Богатые руды с содержанием железа 50% и более образуются при выветривании железистых кварцитов. По форме среди них преобладают плащеобразиые тела. В минеральном составе богатых руд отмечаются мартит, гидрогематит и другие гидроксиды железа.

Проблема генезиса железистых кварцитов многие годы была предметом дискуссий между сторонниками первично осадочного морского и вулканогенного происхождения. В последние годы геологи признают существование и тех и других месторождений, выделяя в составе древних докембрийских пород четыре железисто-кремнистые формации. Значительно более спорными остаются вопросы генезиса богатых руд. Существует по крайней мере три точки зрения: одни считают, что формирование богатых руд обусловлено гидротермальным процессом; другие связывают его с глубинной циркуляцией поверхностных вод; согласно третьей, они имеют метаморфогенное происхождение. Вероятно, богатые руды имеют сложный полигенный генезис.

Среди метаморфизованных первично осадочных месторождений марганцевых руд выделяют две разновидности. К одной принадлежат месторождения, образовавшиеся при слабом метаморфизме первично осадочных руд. Примером являются месторождения Центрального Казахстана, руды которых сложены браунитом и гаусманитом. Интенсивно метаморфизованные залежи марганцевых руд (вторая разновидность) распространены в Индии, Бразилии, Австралии и других странах. Рудные тела этих месторождений, в составе которых отмечаются марганцевый гранат, марганцевые пироксены и амфиболы, залегают среди гнейсов, кристаллических сланцев, кварцитов.

Ярким примером метаморфизованных месторождений является уникальное по запасам золота, урана, платиноидов, редких земель, алмазов месторождение Витватерсранд в ЮАР. Здесь линзовидные в плане и пластово-линзовидные в разрезе рудные тела (рифы) приурочены к пластам кварцевых конгломератов, ритмично чередующихся с кварцитами и сланцами раннепротерозойской толщи.

Контактово-метаморфизованные месторождения

В этом классе могут находиться разнообразные месторождения, не всегда легко выделяемые среди эндогенных скарновых месторождений, развитых в интрузивных ореолах. В качестве примера приводятся некоторые месторождения графита, корунда и наждака.

Месторождения графита возникают в ореоле интрузий, рвущих пласты каменного угля. Их примером может служить Корейское месторождение, генетически связанное с пластами каменного угля Тунгусского бассейна, подвергшимися сильному контактовому метаморфизму под воздействием сибирских траппов.

Месторождения корунда и наждака возникают вследствие контактового влияния интрузий на залежи бокситов.

Метаморфические месторождения

Метаморфические месторождения образуются в результате метаморфизма горных пород. Типичными метаморфическими образованиями являются многочисленные месторождения мраморов, возникшие при изменении известняков, месторождения кварцитов, образовавшиеся при метаморфизме песчаников, месторождения кровельных сланцев, сформировавшиеся при низкой ступени метаморфизма глинистых сланцев. К фации зеленых сланцев принадлежат метаморфические месторождения асбеста, к амфиболовой фации -флогопита, а также кианита, наждака и графита, к гранулитовой - граната, к эклогитовой - рутила (титана).

Метаморфогенно-гидротермальные месторождения. К метаморфогенно-гидротермальным месторождениям относят месторождения золота, урана, горного хрусталя, расположенные в метаморфических комплексах. Предполагают, что рудоформирующие гидротермальные системы образуются на этапах регрессивного метаморфизма и перераспределяют полезные компоненты, заимствованные из вмещающих метаморфических пород. Для таких месторождений устанавливается ведущая роль углекисло-водных гидротерм в образовании руд и отсутствие пространственной связи с определенными магматическими комплексами.