Лекция: Геология месторождений полезных ископаемых

Лекция: Геология месторождений полезных ископаемых

БЕРЁЗОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

1. Основные полезные ископаемые: золотоносные руды, карбонатные в виде

примесей в сульфатах (барит, пирит, халькопирит), Ni, Pb-

Попутные минералы: вольфрам, свинец, малахит, гидроокислы железа.

Географическое положение: Сев. Урал, Свердловская обл., пос. Берёзовский.

2. Региональное геологическое положение:

Уральско-герцинская складчатая обл., Восточный Урал, мегаантиклинорий.

3. В геологической структуре района главное участие принимают

глубинные изверженные породы, как кислого, так и основного состава.

Значительную роль играют осадочные породы девонского возраста, представленные

кварцево-серицитовыми, кварцево-хлоритовыми сланцами, а так же основными

эффузивными (диабазами, туфами), превращенными в эпидот-роговообманковые и

эпидот-хлоритовые сланцы.

Вся толща этих пород рассеяна сетью даек гранит-порфиров, плагиогранит-

порфиров, диоритов и диорит-порфиров.

Простирание даек меридиональное, но имеются широтные и диагональные.

Мощность колеблется от 2 до 40 м, по протяженности отдельные дайки

прослеживаются на сотни метров (до 2 км). Дайки вмещают в себя огромное

количество (до 70 000) маломощных кварцево-рудных жил, преимущественно

широтного простирания, образующихся в трещинах отрыва. Жилы выклиниваются к

зальбандам даек, образуя систему лестничных жил.

Комплекс пород – нижнесилурийский.

4. Структура месторождения определяется структурой

распространения здесь даек гранитного состава. Рудные тела представлены обычно

правильными вытянутыми жилами

5. Выделены 2 различных по составу и возрасту группы рудных жил:

кварцево-турмалиновые и кварц-сульфидные (подавляющее большинство

золотоносных жил). Вторая группа моложе первой. Встречаются кварцевые жилы

вне связи с дайками, но не все из них являются золотоносными.

Золото в кварц-сульфидных жилах присутствует частично в самородном виде,

частично связано с пиритом и тетраэдритом. Распределение содержания золота

неравномерное – кустовое. Текстура – вкрапленная, жильная, прожилково-

жильная.

6. Комплексное использование: малахит, гидроокислы железа,

попутно Cu, Co, Mo, W.

7. Эндогенные изменения ультраосновных, осадочных пород и

жильных гранитоидов по трещинам в дайках с образованием малахита и гидроокислов

железа.

8. Генетическая серия – эндогенная, группа –

гидротермальная, класс – плутоногенный, формация –

кварц-пирит-золоторудная.

9. Рудники: Центральный Берикульский и Сараменский

(Кузнецкий, Алатау), Степняк (Казахстан), Лебединское, Бендитон Балларот

(Австралия).

Рудные тела представлены правильными выдержанными жилами в массивах гранитоидов.

Наличие россыпных, МПИ зон окисления, гидротермальных МПИ, баритизация

Уральско-герцинской складчатости, а также наличие малых интрузивных

гранитоидов, трещинная тектоника.

ДЖЕЗКАЗГАНСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ

1. Главные полезные ископаемые: медь, свинец.

Попутные: сера, цинк, рений, кадмий и др.

Расположено в Юго-Восточной части Джезказганской обл. Казахстан.

2. Западная окраина складчатого поля центрального Казахстана

3. Оруденение приурочено к джезказганской серии осадочных пород средне- и

позднекаменноугольного возраста. В ее пределах горизонты серых песчаников и

мелкогалечных конгломератов перемежающихся с красными песчаниками,

алевролитами и аргиллитами. В полном разрезе выделяют 26 горизонтов серых

песчаников и столько же красных. Общая мощность 650-680 м. В серых – зерна

представлены окатанными обломками кварца и полевых шпатов, цемент

преимущественно карбонатный.

Тектоника: расположено в области переклинального замыкания крупной

Кенсирской антиклинали, вблизи участка пересечения 3-х региональных разломов.

Складки 2-го порядка имеют сундучную форму: почти горизонтальный пологий свод,

очень крутые крылья, подобные флексурам.

4. Структура рудного тела определяется строением напластования –

известны рудные тела пластообразной (нижн.горизонты), линзообразной (средняя

часть) формы, мощность от 0,5 до 30 м, длина и ширина достигает нескольких

километров при ширине 50-100 м, мощность небольшая, кроме того широко развиты

мелкие и маломощные жильные тела.

5. Главные минералы: борнит, кальцит, халькозин, халькопирит, галенит.

Вторичные: пирит, арсенопирит, блеклые руды и др.

Установлена двустадийность оруденения. Минеральная ассоциации обеих стадий

близки, но выявлено, что элементы примеси, установленные в минералах 1-ой

стадии, не входят в состав этих же минералов 2-ой стадии минерализации,

например, рений и осмий связаны с 1-ой, а золото со 2-ой.

Первая стадия характеризуется широким развитием вкраплений руд ( результат

метасоматического замещения известкового цемента песчаников).

Для второй стадии характерен жильный тип оруденения.

Текстура рудных тел вкрапленная, жильная, полосчатая, массивная.

6. Комплексное использование: серебро, рений, сера, цинк, кадмий.

7. Эндогенные изменения: альбитизация, карбонатизация, окварцевание.

Экзогенные: окисление.

8. Серия – эндогенная, группа – гидротермальная,

класс – амагматогенный, подкласс – стратиформный, формация –

гранит-халькопиритовая.

9. Замбия, Заир, Польша, Германия.

Предпосылки: приуроченность рудных тел к антиклинальным складкам 2-го

порядка и разрывам в их присводных частях, гидротермальные изменения вмещающих

рудные тела пород.

Признаки: медные ореолы, зона окисления на поверхности, гравитационная

аномалия, бурожелезняковая шляпа, красноцветные песчаники, малахит, лазурит,

песчаники.

МАМСКО-ЧУЙСКАЯ СЛЮДОНОСНАЯ ПРОВИНЦИЯ

1. Главные ПИ: мусковит

Попутные ПИ: пегматиты, КПШ

Бассейн реки Мамы в Иркутской области, Алданский щит Сибирской платформы.

2. Пегматитовые поля этого района приурочены к полосе развития

метаморфических пород,

простирающихся более чем на 300 км в СВ направлении при ширине 35-60 км и

ограничены с СЗ Чуйским и с ЮВ Мамско-Еренским гранитными массивами.

3. В составе метаморфической толщи выделяют (снизу-вверх) мамская,

кадаликанская и балайбинская подсерии. Слюдоносные породы размещены только в

мамской и в очень небольшом количестве, кадаликанской подсерии. Мамская

подсерия подразделяется на 3 свиты: нижняя витимская – сложена биотитовыми и

гранато-биотитовыми гнейсами с прослоями кварцитов, сланцев, конгломератов,

следующая – слюдянистая – состоит преимущественно из 2-ух слюдяных,

биотитовых, дистеновых и гранатосодержащих гнейсов и сланцев. Верхняя -

.......... – состоит из амфиболосодержащих пород, известняков и известково-

силикатных пород.

4. Метаморфическая толща образует крупный ассиметричный синклинорий с

крутым ЮВ и пологим СЗ крыльями, осложненными складками более высоких

порядков. Вся толща прорвана многочисленными телами гранито-пегматитов и

пегматитов. Распределение гранит-пегматитовых инъекций в полосе развития

метаморфических пород неравномерно: в ЮВ ее части выделяется зона массовых

инъекций, где объем гранитовых и пегматитовых тел составляет более 50 % от

общего объема пород, в центральной зоне количество пегматитов убывает, а

далее к СЗ встречаются лишь одиночные жилы гранит-пегматитов. Главная масса

пегматитов размещающихся в верхах слюдянистой и низах ......... Свит.

Формы и размеры пегматитовых тел чрезвычайно разнообразны: встречаются

межпластовые пологопадающие согласные линзовидные тела, штоки и штокообразные

залежи, секущие жилы, простые и с разветвлениями, иногда трубообразные тела.

Разнообразно и внутреннее строение пегматитовых тел: встречаются симметрично

и асимметрично зональные жилы, полизональные тела и тела с беспорядочным,

гнездовым распределением структурных разностей пегматитов. Размеры кристаллов

мусковита достигают 100-150 см, они имеют бочонкообразную и пластинчатую

форму.

По распределению слюды в пегматитовых телах можно выделить:

А) равномернорассеянный мусковит

Б) гнезда мусковита, расположенные в пегматитовых телах в соответствии с

особенностями внутрирудной трещинной тектоники;

В) мусковитоносные зоны, приуроченные к центральным частям пегматитовых тел

или к зальбандам жил (чаще к висячему боку); они занимают также иногда и

секущее положение по отношению к границам пегматитового тела.

5. Текстура: распространена пегматоидная, в дифференцированных

пегматитах встречаетсяполосчатая и симметрично-полосчатая.

Промышленно кристаллы мусковита связаны с 2-мя его генерациями в результате

гидролиза ПШ: под воздействием постмагматических растворов возникают кварц-

мусковитовый комплекс с характерным сростанием обоих минералов. Позднее

крупные кристаллы среды возникают путем замещения ПШ и кварца, при этом

наиболее крупные кристаллы обычно встречаются в пегматитах пегматоидной

текстуры, но эта перекристаллизация охватывает в целом различные поверхности

пегматитов. Крупные тонкослоистые кристаллы развиваются вдоль линейных

трещин, эта, 3-я генерация слюды встречается в значительных количествах, но

качество ее низкое.

Минеральный состав: кварц, микроклин, биотит, мусковит, иногда альбит,

реже апатит, реже турмалин, гематит, флюорит и сульфиды, в ряде жил в

значительных количествах встречается гранат, дистен, хлорит, серицит.

6. Кварцполевошпатовое сырье, керамическое сырье.

7. Эндогенные: грейзенизация, метасоматоз, микроклинизация,

перекристаллизация.

Экзогенные: КПШ – монтмориллонит.

8. Серия – эндогенная, группа – пегматитовая, класс

– перекристаллизационный, формация – мусковитовых пегматитов.

9. Чулинский и Лоухский районы Карелии, район Станового хребта, юг и

запад Карельского полуострова, г.Мадрас (Индия), месторождения в Бразилии.

Признаки: архейский или протерозойский возраст и, собственно,

распространены в пределах щитов и древних платформ среди кристаллов сланцев,

гнейсов, амфиболитов, реже в гранитах (приурочены к породам амфиболитовой

стадии развития). Слюдоносные пегматиты группируются в серии тел – пегматитовые

поля, объединяющиеся в пегматитовые провинции и пояса (несколько 10 и 1000 км).

БУРЫКТАЛЬСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ.

1. Главные ПИ: железо-кобальт-никелиевые руды.

Попутные: магний, марганец.

Омск, Урал, Вост. Склон горы Орск.

2. Тагило-Магнитогорская синклиналь, Бурыктальский массив.

3. Бурыктальский массив сложен в основном серпентинами, также

присутствуют габбро, диориты. Эти породы слагают самостоятельные большие

площади, а также образуют среди серпентинов густую сеть жилообразных тел. На

контакте габброидных и диоритовых даек с серпентинами развиваются хлоритовые

оторочки.

Мезозойская кора выветривания на большей части территории уничтожена

последними процессами эрозии, верхние наиболее выветрелые, зоны коры

выветривания, сохранились главным образом на участках с большим количеством

даек, тектонических трещин, но выветрелые зоны коры выветривания, в основном

коры по серпентинам, обладают повышенным содержанием никеля и кобальта,

поэтому в этих областях концентрируются промышленные рудные залежи. Таким

образом, коры выветривания Бурыктальского массива характеризуются развитием

2-х основных типов: площадного, сохранившегося от размыва в благоприятных

участках древнего рельефа и трещинно-линейного, образующегося там, где

выветривание проникло на глубину вдоль даек и тектонических трещин.

В площадной коре выветривания рудные залежи представлены горизонтальными и

пологопадающими телами с неровной поверхностью подошвы и кровли, с резко

меняющейся мощностью. Рудные залежи коры выветривания трещинно-линейного типа

представлены наклонными карманообразными или клиновидными телами, иногда

сложной формы.

4. Главные типы Бурыктальских руд:

А) никель и кобальтсодержащие рудные охры: средний количественный

минералогический состав 6%; гидроокислы железа – 40 %, кварц – 30 %, магнетит

– 10 %, галлуазит – 5 %, марганцевые минералы – 30 %, тальк, хромшпинелиды,

серпентин, карбонаты – менее 1 %, среднее содержание никеля 0,7-0,8 %,

кобальта – 0,1 %.

Б) гидрохлоритовые оторочки сложены почти исключительно гидрохлоритом, в

верхних горизонтах коры выветривания переходят в галлуазит, в нижних

горизонтах, за контуром рудных тел он сменяется хлоритовыми породами.

Содержание никеля от 1,25 –1,36 до 6 %.

В) нонтронито-магнетито-марганцевые породы – преобладает нонтронит, а

марганцевые минералы имеют подчиненное значение. Нонтронит – 60 %, магнетит –

30 %, марганцевые минералы – 10 %; нонтронита, никеля около 1 %, кобальта –

сотые доли процента, в магнетите 0,7 и сотые доли % соответственно, и в

марганцевых минералах 5,95 и 3,71 %.

6. Комплексное использование: марказит, магний.

7. Экзогенные: гидрохлоритовые оторочки, процессы эрозии, выветривание.

8. Серия – экзогенная, группа – выветривания, класс

– остаточный, формация – силикатных никелевых руд. Образуются в

результате растворения и выноса ценных компонентов поверхностными водами из

коры выветривания и отложения их в нижних частях до уреза грунтовых вод.

9. Южный Урал, Куба, Бразилия.

Предпосылки: 1) источник вещества, 2) поверхностные грунтовые воды, 3)

щелочной геохимический барьер.

Признаки: ультраосновные и основные породы, кора выветривания.

САРАНОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

1. Главные ПИ: серпентин, змеевик.

Пермская область, Горнозаводский район.

2. Расположено в западном крыле среднего Уральского поднятия.

3. Приурочено к 2-ум небольшим выходам ультраосновных пород Сарановского

гипербазитового поля. Оба хромитоносных массива вытянуты в СЗ

близмеридиональном направлении 15-19 км при ширине 150-200 м и имеют крутое

падение на восток. Вмещающие породы – кварц-слюдяные сланцы верхнего

протерозоя, северные выходы массива – перидотиты, на СВ контакте – с

габброидами. Рудное тело пересечено дайками габбродиабазов и осложнено

тектоническими нарушениями.

4. ....... рудное тело расположено только в пределах у/основных пород.

(кальцит, хромитовые руды, стен, пирит, уваровит).

Западное рудное тело: длина 950 м, ширина – 5м, восточное тело: длина 1100 м,

ширина 3-3,5 м, центральное тело: длина – 1200 м, ширина – 10-10,5 м. На

глубине линзообразное тело шириной до 1,5 м.

Падение жил крутое – 1850 на восток, но на глубине 300-400 м оно

становится более пологим (400-300).

Послерудными разрывными нарушениями рудные тела разбиты на системы мелких

блоков с амплитудой перемещения до нескольких метров.

Текстура руд – у хромитов массивная, вкрапленная.

Основные минералы: хромшпинелиды, хромит, магнохромит, серпентин,

селенит, оливин, кальцит, пирит, уваровит, тальк.

6 Низкое содержание хрома и высокое –железа в рудах. Не используют

как феррохром, а используют как огнеупорное и химическое сырье.

Комплексное использование: уваровит, повышенные содержания ванадия,

титана, NaCr, перидотит, магнетит.

7. Эндогенный – серпентинизация по перидотитам – результат

постмагматических изменений. Халькопирит, кальцит, тальк и другие.

Экзогенный – выветривание.

8. Серия – эндогенная, группа – магматическая,

класс – кристаллизационный, формация – хромшпинелевая, схема

образования – кристаллизационная дифференциация.

Внедрение перидотитов (формирование рудного тела) – габбро, образование

разломов, внедрение даек габбро-диабазов. Расслоенность массива объясняется

кристаллической дифференциацией в обособленной форме.

9. Предпосылки: 1) приурочены к складчатой области; 2) к

длительно развивающимся глубинным разломам; 3) массив у/основных пород; 4)

структуры каледонского возраста; 5) осложнение тектоническими нарушениями

(сдвиги; сдвиго-сбросы)

Признаки: выход рудных тел на поверхность.

КОВДОРСКОЕ ФЛОГОПИТ-ВЕРМИКУЛИТОВОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

1. Главные ПИ: флогопит, вермикулит.

Попутные: железистые соединения.

2. Расположено в СЗ части Крльского

п-ова и приурочено к сложному массиву у/основно-щелочных пород, покрывающими

гранито-гнейсы архея. Площадь массива достигает почти 40 км2.

3. Центральная часть сложена оливинитами, перидотитами,

пироксенитами, представляющими собой наиболее ранние интрузивные фазы.

Внешняя часть массива имеет концентрическое строение и сложена разнообразными

щелочными породами поздних интрузивных фаз и связана с ними различными

метасоматическими образованиями. По контакту щелочных и у/основных пород

развиты более молодые биотит-мелонит-нефелинового состава, а в СЗ части –

апатит-оливиновые породы и связанные с ними магнетитовые руды. Формирование

массивов распадается на ряд интрузивных фаз (5-7) с последующим изменением

состава пород от у/основных до «у/щелочного».

4. Структура рудного поля зависит от

структуры массива у/основных и щелочных пород: сложные массивы

у/основно-щелочных пород представляют собой многофазные центральные интрузии,

группирующиеся на платформах и иногда в областях складчатости. Они представляют

собой воронкообразные тела площадью от долей км2 до 2000 км2

.

Форма тел: флогопиты – линзовидные, жилообразные; магнетитовые руды –

столбообразные, трубообразные; вермикулиты – пластообразные.

5. Текстура: полосчатая, пятнистая, массивная, вкрапленная.

Минеральные типы флогопита:

А) железистый флогопит, образованный по оливинитам в результате воздействия

гидротермальных растворов после внедрения в эти породы кольцевой интрузии. В

результате образуется метасоматическая колонна, в средней части которой

образуются слюды, состоящие на 90-95 % из флогопита.

Б) Более поздний флогопит образуется в северной части месторождения на контакте

оливинитов и метасоматических мелонитовых образований. Очень крупные рудные

залежи здесь представлены оливин-флогопитовыми породами с кристаллами

флогопита, достигающими иногда гигантских размеров (до 5-6 м2).

Содержание флогопита от 50 до 1000 г/м3.

6. Комплексное применение: (торий) железо, монацит, пирохлор.

Эндогенные: карбонатизация, гидротация, метасоматоз приводит к

перекристаллизации вещества пород и образованию флогопит-диоритовых структурных

скарнов.

Экзогенные: выветривание, в коре выветривания месторождения сосредоточены

крупные запасы вермикулита, слюды.

7. Серия – эндогенная, группа –

карбонатитовая, формация – флогопитовая, серия – экзогенная,

группа – выветривания, класс – остаточный, формация –

вермикулитовая.

8. Схема образования: внедрение

магматических расплавов, интенсивная деятельность материала интрузии и

вмещающих пород, вместе с тем высокая концентрация железа, магния, глинозема,

щелочей в различных породах основных и у/основных комплексов создает в условиях

интенсивной гидротермальной деятельности благоприятные возможности для

формирования железисто-магнезиальных слюд – флогопитов.

9. Предпосылки: 1) активизируемые

участки платформы; 2) массивы у/основных и основных пород.

Признаки: магнетитовые скопления, магнетит с кварцем.

ГАЙСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ

1. Главные ПИ: медь. Попутные: свинец, цинк, кадмий, хлор,

телур. Южный Урал, Оренбургская область, пос. Гай.

2. Складчатая область Южного Урала, южная часть западного

крыла Тагиломагнитогорского прогиба. Рудовмещающие породы – лавы, лавобрекчии

и пирокласты кислого состава, туфы и кремнистые сланцы. Они перекрыты

отложениями сидерит-базальтовой формации среднего состава.

3. Формы рудных тел – согласные

пластовые залежи, линзы, сложенные массивными и сплошными рудами, жилы штоки.

Протяженность рудных тел до 5 км при мощности десятки (иногда до 100 м).

Глубина от 100 м до 2 км. Структура рудного тела определяется центрами

вулканической активности.

4. Текстура массивная, полосчатая,

прожилковая, вкрапленная. Минералы – пирит, халькопирит, сфалерит, борнит,

тальк, кварц, флюорит.

5. Комплексное использование: цинк,

кремний, теллур, золото, серебро, кадмий.

6. Метаморфизм в фазе зеленых сланцев, выветривание, окисление.

7. Серия – эндогенная, группа –

колчеданная, класс - ......., формация – медноколчеданная.

8. Сибирь, Средний Урал, Испания, Кавказ (др. вулканическая

постройка).

Признаки: железная шляпа, сульфиды, сфалерит.

СОКОЛОВСКО-САРБАЙСКОЕ РУДНОЕ ПОЛЕ

1. Главные ПИ: магнетитовые руды – принадлежат к Кустанайской группе

контактово-метаморфических (скарновых) МПИ. Кустанайская область в 45 км к СЗ

от г. Кустанай в пределах Туртайского прогиба .

2. Уральская герцинская складчатая область, Туртайский прогиб, мезозойско-

кайнозойский чехол. Несогласное залегание интрузий (гранитов) по скарнам.

3. Месторождение приурочено к одному из горизонтов валерьяновской

вулканогенно-осадочной толщи нижнего карбона, сложенной туфами, туффитами

среднего и основного состава, известняками и туфобрекчиями альбитофиров и

плагиоклазовых порфиров, прорванных интрузиями кислого и среднего состава.

Палеозойский комплекс пород перекрыт мощной толщей рыхлых палеозойских и

кайнозойских отложений (конгломераты, пески, глины, опоки, песчаники), имеющих

мощность до 100-140 м и залегающих почти горизонтально. Палеозойский

вулканогенно-осадочный комплекс подвергся интенсивной складчатости и образует в

районе месторождения меридионально вытянутую антиклинальную складку, к ядру

которой приурочены интрузивные тела диоритов.

Сарбайское месторождение расположено на западном крыле указанной складки; к

восточному крылу этой же складки приурочено Соколовское месторождение. На

месторождении разведаны 3 пластообразные залежи (Восточная, Юго-Восточная и

Западная).

4. Рудные залежи имеют диагональное простирание и падение на запад под углом

45-650. Залежи прослеживаются по простиранию на 1-18 км, по падению

на 500-1000 м и имеют мощность от 30-70 до 150 м. Основную часть месторождения

составляют богатые массивные магнетитовые руды и рудоносные скарны, довольно

выдержанные по простиранию и по падению, мощность от десятков см до десятков м.

Массивные магнетитовые руды развиты по известнякам, а полосчатые – по слоистым

вулканогенным-карбонатным породам.

5. В магнетитовых рудах и рудоносных скарнах развиты следующие минералы:

магнетит, гематит, гранат, пироксен, актинолит, кварц и др.

Массивные магнетитовые руды имеют полосчатую текстуру и мелкозернистую

структуру, содержание железа в среднем 54,7 %, но достигает 56-70 %. Наиболее

распространены пироксеновые и гранатовые скарны с магнетитом. Магнетитовые

образования в скарнах – это прожилки, гнезда различных размеров,

вкрапленности. Развиты также эпидот-хлорит-магнетитовые руды полосчатой

текстуры. К лежачему боку рудных тел приурочены массивные полосчатые и

вкрапленные сульфидные (пиритовые) ряды мощностью до 20 см.

6. Характерна обильная, сульфидная минерализация, повышенное содержание

серы, свинца, мышьяка. Содержание тория, кобальта низкое, но возможна их

концентрация в хвостах при обогащении руд.

7. Эндогенное: ороговикование, скарнование.