Вопросы для самопроверки

1.Какие химические элементы наиболее распространены в земной коре?

2.Какие ассоциации химических элементов и минералов типичны для дунитов, нефелиновых сиенитов, осадочных лагунных образований?

3. Какие химические элементы относятся к группе железа геохимической классификации А.Н.Заварицкого?

2. Месторождения металлических полезных ископаемых (рудные месторождения)

2.1. Программа

Месторождения руд черных металлов: железа, марганца, хрома.

Месторождения руд легирующих металлов: титана, ванадия, никеля и кобальта, вольфрама и молибдена.

Месторождения руд цветных металлов: олова, меди, цинка и свинца, ртути и сурьмы.

Месторождения руд легких металлов: алюминия, магния.

Месторождения руд благородных металлов: золота, серебра, платины.

Месторождения руд радиоактивных металлов: урана, тория.

Месторождения редких металлов: лития, рубидия, цезия, бериллия, тантала и ниобия, циркония и гафния, редких земель.

Понятие об источниках сырья для производства рассеянных элементов: галлия, германия, кадмия, индия, селена, теллура, рубидия, цезия.

2.2. Методические указания

Каждый вид полезных ископаемых следует изучать по следующей схеме: 1)главные области применения металла; 2)общие сведения о запасах руд и масштабах добычи; 3)краткие геохимические сведения (распространенность, распределение средних содержаний металла по главным типам горных пород); 4)главные минералы руд, химические элементы -полезные примеси в рудах; 5) основные требования промышленности к рудам;

6)главнейшие генетические группы, классы и формации месторождений по В.И.Смирнову, их пространственное распределение и промышленное значение, примеры месторождений.

Для лучшего усвоения и закрепления материала необходимо внимательно проанализировать приведенные в учебниках [2,4]схемы строения месторождений. Следует научиться самостоятельно схематично изображать геологическое строение месторождений, перечисленных ниже. Месторождения, положение которых указано в тексте учебников, следует отыскать на географической карте. Это облегчит процесс запоминания. При изучении полезных компонентов-примесей в рудах обязательно используйте периодическую систему химических элементов Д.И.Менделеева.

Промышленные месторождения железа [2, 4] относятся к следующим генетическим группам: магматической, карбонатитовой, скарновой,гидротермальной, выветривания,осадочной,регионально-метаморфизованной.Запомните, к каким группам относятся расположенные на Урале Качканарское, Соколовско-Сарбайское, Бакальское рудные поля, а также месторождения других регионов: Ковдорское, Коршуновское, Яковлевское, Лисаковское, Керченское, Криворожское. Обратите внимание, что среди месторождений выветривания выделяются природно-легированные бурые железняки и железные шляпы железистых кварцитов (КМА) и сидеритов, что в метаморфогенных месторождениях сосредоточены главные запасы железа. Руды последних делятся на богатые и бедные (железистые кварциты); выясните их различие с учетом залегания и условий образования.

Среди месторождений марганцевых рудвыделяются месторождения выветривания и осадочные (Никопольское, Чиатурское).Актуальной стала проблема добычи железо-марганцевых конкреций дна океанов.

Хромовые рудыдобываются главным образом из магматических месторождений (Кемпирсайские, Сарановское) и значительно меньше из россыпей.

Месторождения титанаотносятся к магматической и осадочной группам. Первые являются комплексными железо-титан-ванадиевыми, причем титан извлекается из руд, в которых кристаллы ильменита обособлены от магнетита. Среди вторых главное значение для добычи имеют современные и ископаемые прибрежно-морские россыпи.

Никель и кобальтпринадлежат к побочной подгруппе восьмой группы периодической системы и в природе часто концентрируются в одних и тех же месторождениях:ликвационных (Норильские),гидротермальных (Ховуаксы),выветривания (Бурыктальское). Иногда кобальт концентрируется отдельно от никеля, что особенно характерно для скарновых железорудных месторождений, в которых кобальт входит в состав пирита или образует собственные минералы.Гидротермальные амагматогенные кобальтово-медные месторождения известны в Центральной Африке.

Вольфрам и молибденотносятся к шестой группе периодической системы и часто встречаются вместе в одних месторождениях: скарновых (Тырныауз),альбитит-грейзеновых (Караоба).Однако способность вольфрама образовывать кислородные соединения, а молибдена -соединяться с серой приводит к накоплению молибдена отдельно от вольфрама в гидротермальных месторождениях. При рассмотрении месторождений этих металлов необходимо иметь в виду следующее: 1)альбитит-грейзеновые месторождения в пособии[2,с. 220-221, 228-229]названы высокотемпературными гидротермальными; 2)главным источником молибдена являются гидротермальные плутоногенные кварцевые месторождения прожилково-вкрапленных (порфировых) молибденовых и медно-молибденовых руд во вторичных кварцитах (Коунрад)[2.с. 221, 223-226, 243-245].

Олово [2,4]обычно концентрируется вместе с вольфрамом и молибденом, что характерно для альбитит-грейзеновых месторождений кварц-касситеритовой формации [2,с. 266-267, 270-273]. В группе гидротермальных месторождений олова выделяются класс плутоногенных (кварцевые и сульфидносиликатные)и класс вулканогенных месторождений.Меньшее значение для добычи имеют пегматитовые и россыпные месторождения.

Промышленные минералы меди [2,4]достаточно разнообразны. Нужно знать, какие из них характерны для первичных руд эндогенных месторождений, руд зоны окисления и зоны вторичного сульфидного обогащения. Выделяются магматическая (Норильские), скарновая (Саякские),гидротермальная (Коунрадское, Джезказганское), вулканогенно-осадочная и осадочная группы. Гидротермальные месторождения медных руд делятся на классы: плутоногенный (кварцевые прожилково-вкрапленные руды во вторичных кварцитах),вулканогенный (медно-цеолитовые руды),амагматогенный (руды в медистых песчаниках).

Необходимо изучить следующие генетические группы месторождений свинца и цинка: скарновую (Дальнегорское), гидротермальную (классы: плутоногенный -месторождения в карбонатных породах и жильные; вулканогенный, амагматогенный),вулканогенно-осадочную (Рудный Алтай),осадочную и метаморфизованную.

Месторождения сурьмы и ртутиотносятся к амагматогенному (Хайдаркан) и вулканогенному классам.

Алюминиевое сырьедобывается из месторождений магматической (Хибиногорское),гидротермальной, выветривания и осадочной (Красная Шапочка, Тихвинское) групп. Перспективными являются метаморфогенные месторождения.За рубежом весь алюминий получается из бокситового сырья экзогенных месторождений.

Золоторудные месторожденияскарновой, гидротермальной (плу-тоногенные –Березовское, и вулканогенные), осадочной (россыпи) групп и группы регионального метаморфизма достаточно подробно описаны в книге [4].

Серебро извлекается попутно из руд полиметаллических (свинцово-цинковых) скарновых, гидротермальных и колчеданных месторождений. Среди собственно серебряных выделяются гидротермальные, плутоногенные и вулканогенные месторождения [4].

Металлы платиновой группы(платина, палладий, иридий, родий, осмий, рутений) извлекаются из магматических и россыпных месторож-дений, среди которых особенно следует выделить ликвационные сульфидные медно-никелевые, кристаллизационные месторождения, а также аллювиальные россыпи.

Для урановых месторожденийнеобходимо обратить внимание на минералогию и металлогению урана, альбититовых, гидротермальных плутоногенных и вулканогенных, инфильтрационных,осадочно-диагенетических,метаморфизованных месторождений. Новым важным типом месторождений являются так называемые полигенные месторож-дения, залегающие в зонах несогласия в фундаментах платформ среди пород протерозоя. В их образовании последовательно участвовали процессы осадкообразования, метаморфизма и выветривания.

Основным источником другого радиоактивного элемента –торияслужит минерал монацит, концентрирующийся в россыпях [4].

Редкие и рассеянные элементыпо геохимическим особенностям можно разбить на две группы: литофильные (Li,Be,Ta,Nb,Zr,Hf,Rb ,Cs, редкие земли) и халькофильные (Ga,Ge,Cd,Se, Те,Re), которые четко обособляются в периодической системе.Элементы первой группы концентрируются в магматических,карбонатитовых, пегматитовых и альбитит-грейзеновых месторождениях, связанных с кислыми или щелочными интрузиями, а при наличии устойчивых к выветриванию минералов еще и в россыпях. Элементы второй группы обычно не образуют самостоятельных минералов и накапливаются в сульфидных рудах ликвационных, гидротермальных и вулканогенно-осадочных месторождений цветных металлов.