10. Скарновые месторождения

На больших и средних глубинах отделяющиеся от расплава летучие компоненты (включая воду) представляют собой надкритический флюид, находящийся в относительном равновесии с кристаллизующимися из расплава минералами. Такой флюид не равновесен совмещающими породами и является по отношению к ним агрессивной средой. Флюид устремляется к вмещающим породам и, химически реагируя с ними, производит контактовый метасоматоз. При этом в боковых породах (в кровле), пропитывающихся растворами, протекают химические реакции. Степень преобразования и состав получающихся продуктов в значительной мере зависят не столько от температуры, сколько от химической активности раствора и состава реагирующих с ними пород. Наиболее интенсивные изменения происходят среди контактирующих с магматическими массивами известковистых пород. В результате реакций путем метасоматоза, образуются скарны, состоящие преимущественно из силикатов Са, Fe, Аl и др. Химический состав их показывает, что источником для их образования послужили как вмещающие породы (известняки, доломиты и др.), так и составные части магмы. Характерно, что вдоль контакта одновременно происходит изменение и в интрузивных породах, успевших застыть к моменту проявления описываемого процесса. При этом минералы магматических пород замещаются новообразованиями, состав которых показывает, что имеет место привнос элементов из карбонатных толщ (Са, Mg).

Известковые скарны

Минеральный состав, структура и текстура

Главными минералами известковых скарнов являются пироксен и гранат, хотя иногда встречаются везувиановые или волластонитовые скарны. Обычными для известковых скарнов являются везувиан, родонит, волластонит, магнетит, шеелит, молибденит, галенит, халькопирит, сфалерит.

Условия образования и нахождения

Образуют залежи, линзы, тела неправильной формы, зоны, в непосредственном контакте гранитоидов с карбонатными породами.

Магнезиальные скарны

Минеральный состав, структура и текстура

Главные минералы магнезиальных скарнов — форстерит, диопсид, флогопит, кальцит, а также апатит, роговая обманка, магнетит и турмалин.

Условия образования и нахождения

Образуют зоны, залежи, линзы, жильные тела на контакте гранитоидов с доломитами и доломитовыми мраморами, либо с магматическими породами ультраосновного состава (дуниты, гарцбургиты).

Полезные ископаемые связанные со скарнами

С известковыми скарнами связаны месторождения железа, меди, вольфрама, молибдена, свинца, цинка, бора. Месторождения железа скарнового типа характеризуются обычно не очень большими запасами (хотя есть исключения, такие как г. Магнитная на Урале) и высоким качеством руды, сложенной как правило магнетитом, реже — гематитом. С магнезиальными скарнами связаны крупные месторождения флогопита (например Слюдянка в южном Прибайкалье) и магнетита (Тёйское в Горной Шории).

11. Гидротермальные месторождения.

500-50 градусов. Геотермический градиент в среднем 33градуса/1км .Складчатые сооружения – фумаролы, гейзеры. Нефть – гидротермальное полезное ископаемое. 374 градусов -надкритический флюид

Происхождение вод

Ювенильные

1. Мантийная дегазация; 2. Магматогенные воды – падение давления – дегазация магмы

3. Метаморфогенные – Зеленосланцевая фация - хлорит – (ОН)8; Амфиболитовая фация - биотит, амфибол - (ОН)2 ; гранулитовая фация – «безводные» минералы и породы; 4. Захороненные; 5. Метеорные

Пути миграции - вверху преобладает поровый коллектор, ниже трещинный, еще ниже в надкритической зоне проницаемы межзерновые швы, трещины спайности

Причины движения – перепад давлений, включая режим растворенного газа

Источники вещества Геохимия – уход из магм всех элементов, не вошедших в породообразующие минералы, частично литофильные, анионы – Cl, F

почти все халькофильные

При миграции вод через вмещающие породы – насыщение; Металлогения

Состав вод Вначале как правило кислые – много летучих F, Cl, BO3 и т.д., избыток SiO2

Потом щелочные - дегазация, а щелочи остаются в р-ре – пример Новотерская мин. вода

осаждение SiO2

Формы переноса

1. Истинные – молекулярные – слабая рстворимость многих соединений - SiO2,

2. Ионные растворы – только для легко мигрирующих ионов - щелочные металлы

3. Коллоидные растворы ; 4. Взвеси; 5. Комплексные соединения

Причины осаждения

1. Снижение темпер. – предел растворимости- ЭК снижается – размер ионов растет

2. Снижение Р – дегазация – смена рН

3. Изменение еН – появление О2, Fe+2 – Fe+3 S-2 – S+6

4. Реакции внутри раствора вследствие 1, 2, 3 …

5. Смешение растворов; 6. Реакция с вмещающими породами рН – Карбонаты Кварц; еН – органика, кислород; 7. Коагуляция – (1 – 6); 8 Сорбция; 9 Фильтрационный эффект (взвеси, коллоиды, крупные ионы)

Изменение вмещающих пород

вкрапленные руды, ореолы рассеяния

1. Окварцевание; 2. Серицитизация аналогия с грейзенами

K[AlSi3O8] - (K, H3O) Al2 [Al Si3O10] (OH)2•nH2O ;кислые и средние плагиоклазы, КПШ

березиты – пирит, золото

3. Каолинитизация Al4 [Si4O10] (OH)8

4. Пропилитизация – ср. и осн. Породы альбит-хлорит-эпидот-серицит-карбонаты

5. Лиственитизация - осн. Породы Mg-Fe карбонаты, кварц, тальк, хлорит, серицит, пирит

6. Алунитизация KАl3[SO4] (OH)6 ; 7. Серпентинизация

Форма тел – жильная, стратиформная

Классификация

По глубинности

Значительных – 3-7 км и умеренных 1,3-3 - плутоногенные

1. Связь с интрузиями; 2. Прослеживаются на большие расстояния; 3. Формации пространственно обособлены, разновременны; 4. Простой состав руд; 5. Невысокие концентрации; 6. Длительная разработка

Малых глубин - менее1,5 км вулканогенные

1. Часто не прослеживается связь с магматическими породами - телетермальные

2. Не прослеживаются на большие расстояния; 3. Ярко выраженная зональность;

4. Сложный состав руд; 5. Высокие концентрации; 6. Короткий период разработки

По температурам

минералы проходящие – кварц, флюорит, пирит, золото

Высокотемпературные (гипо-) 500 – 300 

включают пневматолитовые связь с гранитными интрузиями, пегматитами, грейзенами

воды кислые

Силикаты - п.шп, муск, скаполит, эпидот, турмалин, топаз

Рудные – пирротин, касситерит, вольфрамит, молибденит, висмутин, арсенопирит итд.

Среднетемпературные (мезо-) 300 - 200

связь с различными интрузиями, нередко в осадочных и др. породах ;воды нейтральные, восстановительная среда; Жильные карбонаты (включая магнезит, витерит), сульфаты (включая барит), (адуляр-приповерхностный) ; Рудные золото, серебро, халькопирит, галенит, сфалерит, буланжерит Pb5Sb4S11, кобальтин, блеклые руды (Cu, Ag)3(Sb, As) S3

Полезные ископаемые

Осн. масса известных месторождений Cu, Pb, Zn, Au, Ag ; Золото-сульфидная формация – Березово; Медно-порфировые – Коунрад; Pb, Zn, - Лениногорск, Зыряновское, Садон; Сульфидно-касситеритовые Эге-Хая; Горный хрусталь – Памир, Алдан, Полярный Урал; Флюорит – Забайкалье

Приповерхностные Медно-колчеданные; Пятиэлементная – U, Ag, Bi, Co, Ni; Большое Меджежье оз; Рудные горы Германия, Чехия

Низкотемпературные (эпи- ) 200-50 ; Жильные карбонаты(исл шпат), халцедон, цеолиты, каолинит ;Рудные киноварь, антимонит, реальгар, аурипигмент, блеклые руды, халькозин, сульфиды серебра, теллуриды золота;

Глубинные и приповерхностные Sb-Hg Кадамджай, Никитовка, Хайдаркан, Альмаден;

Cu – Джезказган, Удокан; Au, Ag –колчеданные