Билет №6

Вопрос 1.Осадочно-метаморфогенные месторождения железистых кварцитов.

I - геолого-промышленный тип:

Месторождения железистых кварцитов в железисто-кремнистых формациях докембрия

На долю этого ГГП приходится до 60-70% мировых ресурсов Fe.

Их объединяет согласное и многоярусное залегание среди метаморфизованных осадочных и вулканогенно-осадочных толщ докембрия в форме устойчивых пластов и пластообразных тел железистых кварцитов, тонкополосчатая текстура руд, простота минерального состава. Характерны концентрации запасов в крупных и уникальных месторождениях (0,8 – 10,5 млрд. т), высокое качество и легкая обогатимость руд, компактное расположение месторождений в виде крупных районов и гигантских железорудных бассейнов.

К этому типу относятся месторождения Украины (Криворожско-Кременчугский железорудный бассейн), КМА - Курской магнитной аномалии (Лебединское, Михайловское, Стойленское, Осколецкое) - , Кольского полуострова и Карелии (Оленегорское, Костомукшское и др.), Южной Якутии (Чаро-Токинское), Малого Хингана и др.

За рубежом они распространены в Канаде (железорудный пояс Лабрадора), США (район оз. Верхнее), Бразилии (штат Минас-Жерайс), Западной Австралии (бассейн Хамерсли), Индии (Бихар), Южной Африки, Китая (Аньшаньская группа) и др.

Площади рудных бассейнов огромны: 100-200 х 350-600 км.

Месторождения железистых кварцитов распространены на всех докембрийских щитах древних платформ, где они связаны с метаморфическими железисто-кремнистыми формациями. Последние представляют собой комплексы пород, в которых хемогенные железисто-кремнистые отложения (железистые кварциты) чередуются с терригенно-туфогенными и вулканогенными образованиями.

В докембрии устанавливается 5 эпох железооруденения, отвечающих стратиграфическим уровням:

раннеархейскому (более 3 млрд. лет) – Гренландия, толщи Свазиленд в Южной Африке;

позднеархейскому (2,6 млрд. лет) – Тараташский комплекс Урала, Индия, Китай;

нижнепротерозойскому (2,0 – 2,6 млрд. лет) – Кривой Рог, КМА, бассейн Хамерсли (Австралия), оз. Верхнее (США), Минас-Жерайс (Бразилия);

среднепротерозойскому (2,0 – 1,8 млрд. лет) – КМА, Канадский щит;

верхнепротерозойскому (рифейскому 1,8 – 0,6 млрд. лет) – Малый Хинган.

В архейских месторождениях заключено 6% запасов, нижнепротерозойских – 92%, рифейских – 2%.

Крупными структурными элементами, контролирующими размещение важнейших железорудных бассейнов метаморфогенного типа, являются узкие, вытянутые на десятки и сотни километров синклинории, сложенные породами железоносного комплекса. Эти линейные структуры четко проявляются также в магнитном поле в виде положительных высокоинтенсивных локальных аномалий.

Так, общая структура крупнейшего Криворожского железорудного бассейна большинством исследователей рассматривается как крупный синклинорий, осложненный складками более высоких порядков.

По другим представлениям, структура Криворожья интерпретируется как моноклиналь, усложненная флексурообразной зоной смятия (структура Южного рудного поля) и блоковыми перемещениями по основным разломам.

Структура Курской металлогенической провинции определяется крупными синклинорными зонами, протягивающимися в северо-западном направлении более чем на 550 км при ширине полос 250-1000 м. Именно с этими зонами связаны значительные запасы железистых кварцитов (месторождения: Михайловское, Лебединское, Коробковское, Яковлевское, Гостищевское и др.). Зоны разделены центральным антиклинорием КМА, сложенным нижнеархейским гранито-гнейсовым комплексом.

Среди промышленных месторождений железных руд, связанных с докембрийскими железисто-кремнистыми формациями, выделяются две группы: 1) месторождения железистых кварцитов (бедных сингенетических руд) и 2) месторождения богатых руд, связанных с железистыми кварцитами (эпигенетические месторождения).

Месторождения железистых кварцитов. Они заключают подавляющую часть общих запасов и дают половину мировой добычи товарной железной руды и их роль со временем возрастает по мере совершенствования технологии обогащения. Месторождения резко выделяются огромными запасами железных руд. Прогнозные ресурсы легкообогатимых железистых кварцитов в каждом бассейне составляют 100-500 млрд. т, а иногда первые триллионы тонн (КМА, Хамерсли).

Железоносные толщи бассейнов имеют сложное строение и состоят из пластов железистых кварцитов, ритмично чередующихся с пластами сланцев, сложенных биотитом, хлоритом, кварцем, амфиболом. Железистые кварциты составляют 25-55%, иногда до 75% мощности. Обычно наблюдается один или несколько (7-9) пластов железистых кварцитов. Так, в составе саксаганской свиты Кривого Рога выделяются 7 железистых и 7 сланцевых горизонтов. Мощность отдельных горизонтов от нескольких метров до 300 м.

Железистые кварциты – полосчатые руды с ритмичным чередованием существенно рудных и кварцевых (иногда силикатных) полосок мощностью от 2 до 10 мм при содержании Fe от 25 до 45%. Рудные прослои на 70% сложены магнетитом, гематитом и на 30% кварцем, нередко пронизанным мельчайшими пластинками гематита. Нерудные прослои состоят на 80-90% из кварца, также содержащего гематит, и на 10-20% из магнетита и гематита. Из силикатов наблюдаются куммингтонит, рибекит, актинолит, хлорит и др. Соотношения между главными компонентами могут быть различными. Текстура железистых кварцитов от тонкополосчатой (ширина полос 1-3 мм) до грубополосчатой (более 10 мм) с более тонкой внутренней слоистостью, чем сильнее метаморфизованы руды, тем грубее полосчатость, появляются плойчатые текстуры.

Из ответов:

Кривой Рог (КР). Геологическое строение КР руд­ной зоны: субмеридионально на 100 км, ширина 6—7 км. Ее продолжением на севере служат желе­зорудные месторождения Кременчуга, далее железистые породы в основании Днепровско-Донецкой впадины и, наконец, аналогичные породы Курской магнитной аномалии; на юге она прослеживается по магнитным аномалиям Причерноморской впадины. Железорудная полоса КР- сложная складчатая синклинальная зона, которая рассматривается как реликт древней геосинклинали.В составе криворожской серии выделяются три свиты — нижняя(переслаивание амфиболитов, амфиболовых сланцев, песчаников, кварцитов и сланцев серицитового, хлорит-серицитового, слюдяного и гранатового состава), средняя продуктивная (переслаивание магнетит-мартитовых роговиков, джеспилитов, хлоритовых, хлорит-биотитовых и амфиболовых сланцев; в ее полном разрезе насчитываются семь железистых и семь сланцевых горизонтов) и верхняя(доломиты, песчаники, конгломераты и сланцы углисто-серицитовые, слюдистые, амфиболовые).

Возраст. Территорию КР района слагают породы протерозойской КР серии(1700—1900 млн лет) и образующие сложноскладчатую полосу метаморфических сланцев и железистых роговиков, западнее и восточнее которой распространены кристаллические сланцы, гнейсы и мигматиты архея.

Состав. Рудные тела КР- бедные и бога­тые. К бедным: серии пластов железистых квар­цитов, вытянутые на 10-ки километров при мощности в сотни метров. Они состоят из тонко чередующихся прослойков кварца, минералов железа (магнетит, гематит, мартит) и силикатов (хлорит, биотит). Содержание железа: 25—43%. Богатые руды: железа 50% и более залегают среди железистых кварцитов и приурочены к тектоническим осложнениям пластов последних — флексурам, шарнирам складок, сбросам и зонам интенсивной трещиноватости. По форме среди них отмечаются пластовые, линзо- и лентовидные и столбовые залежи различных размеров.

КМА.Структура КМА –определяется крупными синклинорными зонами. Распространены 2 пром.типа: осадочно-метаморфизованные жел.кварциты и богатые железные руды коры выветретривания жел.кварцитов.

Жел .кварциты учавствуют в строении крист.фундамента. Обладают повыш.магнитностью и плотностью. Приурочены к 2-м железорудным поясам.

Жел.кварциты: магнетитовые, гематит магнетитовые, гематитовые. Это тонкослоистые, мелко-тонкозерн.породы. Гл.рудн.мин.-магнетит, гематит, кварц.

Вопрос 2. Стратиформные месторождения свинца и цинка. Особенности геологического строения, характера рудной минерализации, структурного и фациально-литологического контроля оруденения. Полигенность стратиформных месторождений.

СТРАТИФОРМНЫЕ МЕСТОРОЖДЕ­НИЯ, залежи ПИ, сосредоточенные в пределах 1-го или неск. стратиграфич. горизонтов вулканогенно-осадочных и осадочных слоистых толщ горных пород. Приурочены к опред. стратигр.горизонтам мощных толщ известняков и доломитов преимущественно палеозойского, реже мезозойского возраста в чехлах древних платформ, в областях завершенной складчатости, в срединных массивах. Обычно в районах их развития отсутствуют магматические породы, с которыми можно связать оруденение.

Наиболее характерны в толшах карбонатных пород («месторождения типа долины Миссури» в США, а также аналогичные м-я СССР, Канады, Польши, Австрии, стран Сев. Африки и др.)

В С. м. преобладают пластовые тела, залегающие согласно с вмещающими их горными породами; они отличаются про­стым минеральным составом руд, опре­деляемым вкрапленностью сульфидов меди, цинка, свинца и сопутствующих им минералов в одном или неск. пластах рудоносных пород. Как правило, С. м. обладают большими размерами и широ­ким площадным развитием, формируя обширные рудные районы и провинции (напр., Миссисипский долины свинцово-цинковые месторождения). Рудные тела имеют форму пластов или несколько стратиграфических горизонтов. М-я характеризуются незначит. оруденением на глубину, но большой протяженностью по простиранию. Руда- карб. породы, содержащие вкрапленность, гнезда, и тонкие прожилки судьфидов. Руда- в основном сфалерит и галенит, сульфиды железа и меди-подчиненное значение.

М-я: Миргалимсай(казахстан), Сардана, Барвинское(Россия), Миссисипи-Миссури(США)

Из лекций:

ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД

Стратиформные свинцово-цинковые месторождения в известняково-доломитовых формациях.

В целом удельный вес всех месторождений в мировых запасах и добыче свинца и цинка составляет около 30—45%.

Представителями данной группы являются месторождения в Южном Казахстане (Миргалимсай, Ачисай, Шалкия), в Кыргызстане (Сумсар, Джергалан), в России (Сардана, Барвинское), США (Миссисипи-Миссури), Канады (Пайн-Пойнт), Северного Туниса, Марокко, Франции, Польши (Верхняя Силезия) и др.

Стратиформные Pb-Zn месторождения в карбонатных формациях приурочены к определенным стратиграфическим горизонтам мощных толщ известняков и доломитов преимущественно PZ возраста в чехлах древних платформ, в складчатых областях, в срединных массивах.

Характерно отсутствие магматических пород и синхронного вулканизма, с которыми можно связывать оруденение.

Рудные тела имеют форму пластов или лентообразных залежей и размещаются в одном или нескольких стратиграфических горизонтах и характеризуются незначительным развитием оруденения на глубину.

Рудой являются карбонатные породы, содержащие вкрапленность, гнезда и тонкие прожилки сульфидов (в основном сфалерит и галенит).

По ряду геологических особенностей в группе выделяются несколько типов: каратауский, типа Миссури, барвинский и др.

Каратауский тип – Pb-Zn стратиформные месторождения, приуроченные к углисто-кремнисто-известняково-доломитовой слоистой формации. В месторождениях отчетливо проявлены главные черты осадочно-диагенетического рудообразования:

• четкая пластовая форма рудных тел,

• локальный стратиграфический контроль оруденения,

• слоистые текстуры руд,

• обогащенность рудного пласта органическим веществом, свидетельствующая о застойных условиях седиментации,

• многоярусность оруденения и др.

• Характерна резко выраженная Ba-Pb-Zn геохимическая и металлогеническая специализация.

Типичными представителями месторождений этого типа являются Миргалимсайское и Шалкиинское в Каратау (Казахстан), Учкулач и другие в Тянь-Шане, Сумсарское в Кыргызстане, цинковые месторождения района Восточного Теннесси (США).

Месторождение Миргалимсай локализовано в известняково-доломитовой формации, приуроченной к внутриконтинентальной рифтогенной структуре. Рудоносная карбонатная формация сформировалась в прибрежно-морских условиях на склонах палеоподнятий вблизи области денудации и сноса. Нижняя часть формации сложена терригенными породами — красноцветными песчаниками, аргиллитами, верхняя — карбонатная. Оруденение приурочено к доломитам с повышенным содержанием органики. Продуктивные отложения имеют мощность около 600 м. Основные рудные минералы — барит, галенит, сфалерит, второстепенные — пирит и марказит.

Тип Миссисипи – Миссури

Включает в себя стратиформные свинцово-цинковые месторождения в доломитовой рифогенной формации. Рудные залежи локализованы в барьерных рифовых постройках и сопряженных с ними карбонатных фациях, расположены на различных стратиграфических уровнях. Морфология рудных тел отличается большим разнообразием и определяется конседиментационными структурами карбонатных осадков, накопившихся в условиях мелководья. Руды грубополосчатые вкрапленные до массивных, существенно Zn или существенно Pb, обычно лишенные барита.

Месторождения района считаются в основном свинцоворудными.

В целом по району содержание свинца составляет 5,8%, цинка — 1%.

Общие запасы оцениваются в 6,7 млн. т свинца и 1,5 млн. т — цинка. Из руд также извлекают медь, кадмий, серебро, кобальт, никель.

За время эксплуатации (с 1720 г.) в районе Миссури добыто более 12 млн. т Pb и 11 млн. т — Zn.

К Pb-Zn месторождениям, связанным с рифогенными карбонатными формациями, помимо месторождений Миссури, относятся Гейс-Ривер и Пайн-Пойнт (Западная Канада) в среднедевонских коралловых рифах и, вероятно, месторождения Силезии (Польша). В России - Сардана и Уруйское в Якутии,

По составу главных рудных минералов выделяются два минеральных типа: существенно галенитовый (месторождения Миссури) и существенно сфалеритовый (Сардана), смешанный галенит-сфалеритовый состав имеют руды месторождения Пайн-Пойнт.