Билет 2

1. Площади распространения полезных ископаемых. Рудные формации.

В зависимости от масштабов проявления выделяют провинции полезных ископаемых, области (пояса, бассейны), районы (узлы), рудные поля, месторождения, рудные тела.

К провинциям относятся крупные структурные элементы земной коры (синеклизы, антиклизы, пассивные и активные окраины континентов, рифтовые системы, складчатые пояса, дно океана и т.п.)

Область полезных ископаемых - составной элемент провинции, имеет изометрические очертания, характеризуется набором определенных по происхождению и составу месторождений.

Рудные пояса – вытянутые линейные области, приуроченные к прогибам, глубинным разломам, зонам субдукции, рифтовым системам. Их размер - от сотен до тысяч км.

Бассейны – площади непрерывного распространения пластовой минерализации. Их площади – сотни квадратных километров.

Рудный район – местное скопление месторождений в пределах провинций, областей, поясов, бассейнов.

Рудное поле – небольшой участок земной коры (единицы, десятки квадратных километров), в пределах которого располагаются сближенные, одновременно образующиеся и генетически родственные месторождения. Может состоять и из одного крупного месторождения с серией разобщенных залежей.

Месторождение – одно или несколько тел полезных ископаемых, объединенных общностью происхождения и приуроченных к локальной геологической структуре. Его размеры – единицы – десятки квадратных километров.

Рудное тело – скопление промышленных руд, имеющих общий контур и определенную форму.

Рудная формация – группа МПИ и рудопроявлений однотипных как по элементному и мин. составу, так и по геологической обстановке их нахождения, которые характеризуются определенной геол. информацией и структурными условиями рудогенеза. Под рудной формацией понимают естественное сообщество рудных образований, объединяемых между собой сходными парагенетическими ассоциациями главнейших рудных минералов и тектономагматическими условиями проявления, а также близкими особенностями развития рудного процесса.

В рудные формации объединяются близкие по составу месторождения, формировавшиеся в сходных тсктономагматических условиях, определяемых единством тектонического режима.

2. Современные представления о глобальных закономерностях формирования рудоносных магм.

Полезные минералы магматического происхождения образуются в процессе дифференциации (т.е. разделения), магмы ультраосновного, основного или щелочного состава при высокой температуре (1500-700°С), высоком давлении и на значительных глубинах (3-5 км и более). Основным источником рудообразующих элементов является вещество верхней мантии. Об этом свидетельствует постоянная пространственная приуроченность как месторождений, так и вмещающих их пород к глубинным разломам.

В ходе становления интрузивных массивов происходила дифференциация вещества двух типов: ликвационная и кристаллизационная.

Дифференциация за счет ликвации магмы. Рудносиликатная магма при охлаждении разделяется на две несмешивающиеся жидкости – силикатную и рудную, кристаллизация которых происходит раздельно и приводит к образованию ликвационных месторождений.

Кристаллизационная дифференциация. В первичной магме не происходит ликвации. Магма остывает, и из неѐ последовательно кристаллизуются минералы: сначала наиболее высокотемпературные, а затем имеющие более низкие температуры кристаллизации. Если полезные элементы при затвердевании магмы входят в состав минералов ранних стадий кристаллизации, формируются раннемагматические месторождения. Если минералы, содержащие полезные элементы, кристаллизуются после затвердевания породообразующих силикатов, образуются позднемагматические месторождения. Такой путь обычно характерен для магм, обогащенных летучими компонентами.

Это упрощенное представление о способе образования магматических месторождений. В природе обычно одновременно реализуются все три пути магматической дифференциации вещества. Сложность связана еще и с тем, что поступление магмы может осуществлять несколькими порциями, различающимися по составу. То есть дифференциация магмы может происходить как непосредственно на месте становления интрузии, так и на более глубинных уровнях – ещѐ в магматических очагах. Однако, по преобладающему типу сформировавшихся руд, можно условно магматические месторождения разделить на ликвационные, ранне- и позднемагматические.

Ликвационные м-р наиболее х-ны для сульфидных медно-никелевых месторождений, (Кольском полуострове (Печенга), в Канаде (Садбери)). Связаны с дифференцированными базит-гипербазитовыми массивами, обогащенными магнием. На ранней стадии магматического этапа происходит ликвация - отделение сульфидной жидкости, которая принимает форму мелких капель, рассеянных в силикатном расплаве. Капли сливаются в полосы, гнезда, часть которых за счет высокой плотности под действием гравитации погружается в придонные части магматической камеры. Так возникают висячие, донные и пластообразные залежи. Основная часть сульфидного расплава кристаллизуется позже силикатного. Ликвационные месторождения редки. Они формировались лишь в пределах тектонически активизированных древних платформ. Более основные разности (пироксениты, перидотиты) слагают нижние части массивов, менее основные (габбро, долериты) – верхние.

Раннемагматические месторождения формируются в результате более ранней или одновременной с силикатами кристаллизации рудных минералов. Первичная кристаллизация типична для хромита, металлов платиновой группы, алмаза, редкометальных (циркон) и редкоземельные (монацит) минералы. Выкристаллизовавшиеся рудные минералы благодаря высокой плотности опускаются в жидком силикатном расплаве на дно магматической камеры. Здесь они перемещаются под действием гравитации и конвекционных токов, образуя обогащенные участки (кумуляты). Особенности: постепенные контакты между рудой и вмещающими породами; неправильная форма рудных тел – гнезда, линзы, сложные плитообразные залежи, трубообразные тела; вкрапленные т-ры и кристаллическизернистые структуры руд. Главным представителем - коренные месторождения алмазов.

Позднемагматические месторождения. формируются из остаточного рудного расплава, в котором концентрируется основная масса ценных компонентов. Первыми кристаллизуются породообразующие силикатные минералы. Остаточный расплав заполняет в почти затвердевшей интрузии ослабленные зоны (трещины), различные пустоты и промежутки между зернами силикатных минералов. При этом развивается сидеронитовая структура, когда рудный минерал как бы цементирует зерна силикатов. Черты: преимущественно эпигенетический характер рудных тел, имеющих форму секущих жил, линз, труб; сидеронитовые структуры, преобладание массивных руд над вкрапленными; крупные размеры рудных тел, значительные масштабы м-р достаточно богатых руд.

Типы месторождений: 1) хромитовые в серпентинизированных дунитах и перидотитах; 2) титаномагнетитовые в массивах габбро-перидотит-дунитового состава; 3) платиновые в дунитах, перидотитах и пироксенитах; 4) апатит-нефелиновые в щелочных породах – на Кольском полуострове (Хибины).