24

Метамофогенные и метаморфизованные месторождения

Научная статья

География, геология и геодезия

Метамофогенные и метаморфические месторождения различаются следующим образом. В первых перенос металлов происходит на многие сотни метров и километры, во вторых перераспределение металлов происходит в пределах ранее образованных рудных тел.

Русский

2012-05-26

50 KB

27 чел.

Метамофогенные и метаморфизованные месторождения

Процессы регионального и регионально-контактового метаморфизма сопровождаются неравномерным сжатием пород, зональным тепловым потоком, мобилизацией огромных объемов захороненных поровых, молекулярно-пленочных вод (в основном морского происхождения), ювенильных вод, связанных с дегазацией мантии и магматических очагов и «конституционной» воды, входящей в кристаллическую решетку минералов. Метамофогенные и метаморфические месторождения различаются следующим образом. В первых перенос металлов происходит на многие сотни метров и километры, во вторых перераспределение металлов происходит в пределах ранее образованных рудных тел.

С учетом того, что массовая доля поровой и конституционной воды в метаморфизуемых осадочных толщах достигает 10 %, нетрудно представить себе объем высвобождаемой воды лишь в 1 км3. Метаморфические процессы по своей физической сути эндотермические, идущие с поглощением тепла. Источником тепла являются потоки энергии и вещества из мантии, интрузивные очаги, процессы преобразования энергии природных электрических полей в тепловую. По-видимому, в общем энергетическом балансе весьма важная роль принадлежит процессам поглощения и перераспределения в недрах солнечной энергии.

В результате метаморфизма в недрах скапливается перегретая вода с температурой 200-700° , омывающая зерна минералов по межзерновым микротрещинам и порам. В случае, если метаморфизуемая порода имеет надкларковые концентрации металлов, есть возможность их относительно концентрированной мобилизации с последующим отложением. Наиболее активным и распространенным компонентом – мигрантом метаморфогенных растворов является кремнезем, при остывании растворов образуются многочисленные кварцевые жилы и прожилки.

В 1980-ые годы гипотеза гидротермально-метаморфогенного происхождения получила широкое развитие для объяснения происхождения многих металлов, в частности золота. Специальными исследованиями установлена закономерная приуроченность многих месторождений золота к изограде метаморфогенного биотита в терригенных толщах Северо-Востока, Восточной Сибири, Средней Азии. Такая приуроченность объясняется скачком температуры при первом появлении биотита на фоне серицит-хлоритового метаморфического парагенезиса с 300-350° до 400-450°, что вызывает заметное нарушение равновесия в геотермальных системах. С внешней стороны биотитовой изограды (в «предбиотитовой» зоне) сконцентрированы золото-кварцевые месторождения, а с внутренней – золото-сульфидные, золото-кварц-сульфидные. Такие месторождения наблюдаются на значительных удалениях от ближайших интрузий (от 2-4 км до 10-20 км и более), а иногда и в совсем амагматичных областях.

Иногда руды золото-кварцевых месторождений на контакте с интрузиями несут признаки термального  метаморфизма (Игуменовское месторождение на Колыме, где на жилы наложена скарноидная ассоциация – пироксен, эпидот, роговая обманка, биотит, а самородное золото претерпело заметное укрупнение – до образования крупных рудных самородков, пирит подвергся пирротинизации, антимонит частично превращен в самородную сурьму) – своеобразный природный металлургический передел, доказывающий догранитный  возраст рудных жил. Возникает вопрос, что за процесс сформировал их до внедрения гранитов. Очевидно, внедрению гранитов предшествовал зональный тепловой поток, с которым могло быть связано оруденение.

Объемная насыщенность метаморфизуемых терригенных пород агрессивными порово-трещинными растворами – реликтами захороненной морской воды и флюидами магматического происхождения, позволяет предположить электролитический механизм миграции и накопления части рудного вещества. Необходимый для такого способа миграции электрический потенциал может быть создан термоЭДС на метаморфических границах, со скачкообразным изменением температуры на сотни градусов, либо индуцирован движением растворов (электролитического проводника второго рода) через постоянное магнитное поле, созданное многочисленными зонами пирротинизации.

Обращает внимание сходство качественного состава золото-кварцевых месторождений и состава метаморфических парагенезисов терригенных пород зеленосланцевой фации. И те, и другие содержат кварц, хлорит, серицит, альбит, графит. Гидротермальные месторождения золота, а также урана, реже олова, которым приписывается метаморфический генезис (в частности, месторождение золота Сухой Лог), приурочены к крупным приразломным зонам смятия, секущим сульфидизированные толщи с высокими кларками концентрации этих металлов. Руды обычно имеют прожилково-вкрапленное строение, границы рудного тела определяются опробованием.

В мелких разрывных нарушениях, оперяющих и секущих региональные разломы, концентрируется золото, заимствованное из массы ранних окварцованных и пиритизированных тектонитов с образованием жильных тел золото-кварцевой формации. Наивысшие концентрации жильного золота характерны для участков сопряжения ранних метаморфических ассоциаций с поздними биотитовыми куполами, где происходит телескопирование разновременных структурно-морфологических типов золотого оруденения.

Сходное происхождение предполагается и для золоторудных объектов Авзянского района в Башкортостане.

В Якутии и Приморье известны месторождения олова в биотитизированных терригенных породах, не имеющие связи с интрузиями. Их полная отработка до выклинивания на глубину также не выявила гранитных «корней» оруденения. Для вмещающих пород местами устанавливаются высокие фоновые концентрации олова. Возможно, оруденение связано именно с неравномерным тепловым потоком, приводящим в движение ионы металлов, в данном случае олова и его спутников в гидротермальной системе.

К метаморфогенным относятся также месторождения высокоглиноземистого сырья – корундовые, силлиманитовые, кианитовые сланцы. Они образуются при весьма высоких давлениях и температурах. При высокой температуре и низких давлениях образуются андалузитовые сланцы. Исходным субстратом высокоглиноземистых пород обычно являются глины. Высокоглиноземистое сырье представляет интерес, как возможный источник алюминия, наждачного камня, электротехнических материалов.

При глубоком метаморфизме высокоглиноземистых пород иногда возникают ювелирные камни первого класса – рубины, сапфиры, характерные в ультраметаморфических комплексах Индии, Цейлона, Бирмы, Камбоджи.

С локальным термальным метаморфизмом (часто обусловленным внедрением интрузий габбро) связано преобразование серпентинитов, реже доломитов в весьма ценный поделочный камень – нефрит.

С процессами регионального зонального метаморфизма связываются некоторые стратиформные месторождения редких металлов скарноидного типа, не имеющие явной связи с какими-либо интрузиями (шеелитовые Сонг-Донг в Южной Корее, Кти-Теберда на Северном Кавказе, Фелбертал в Австрии и др., иногда бериллиевые с гельвином, бертрандитом, бериллиеносным везувианом и др.).

Некоторыми исследователями с многократным полигенным  (региональным, околоинтрузивным контактовым) метаморфизмом связываются месторождения 5-метальной формации (Co, Ni, Ag, Bi U). Предполагается, что в породах субстрата были дометаморфические концентрации этих металлов (возможно, непромышленные), регенерированные и обогащенные при наложении разновременных процессов.

Метаморфизованные месторождения имеют определенные  условия для образования – высокое давление и температуру. В литературе прошлых лет такие условия безоговорочно приписывались палеоглубинам рудообразования более 5 км. Вместе с тем геологической съемкой в разных регионах выявлены высоко метаморфизованные породы по молодым – меловым и даже кайнозойским отложениям, которые никак не могли быть погружены на такую глубину. Очевидно, высокие тепловые потоки и высокое давление могут иметь место на малых глубинах в зонах крупных активных разломов.

Региональный метаморфизм существенно преобразовал концентрации железа в докембрийских толщах (первоначально предположительно гидротермально-осадочные) с образованием гигантских месторождений в джеспилитах – железистых кварцитах, вмещающих подавляющую часть мировых запасов (КМА, Австралия, Бразилия, Кривой Рог, озера Верхнего в США и др.). В этих месторождениях железорудные пласты смяты в складки согласно с вмещающими метаморфическими сланцами (филлитами, тальковыми, амфиболовыми и другими). Соотношение оксидов железа (гематит, магнетит) и кварца в рудах колеблется от 70:30 до обратного. Руды ритмично-полосчатые, из тонких слойков рудных и нерудных минералов. Кроме кварца, на участках наложения более поздних метасоматических процессов, в рудах возникают альбит, щелочные пироксен и амфиболы (эгирин, арфведсонит, рибекит), сидерит, сульфиды. В таких участках на железистые кварциты нередко накладывается богатая и масштабная минерализация урана (Кривой Рог), золота (Итабира, Бразилия). Нередко в джеспилитах отмечается повышенное содержание платины и палладия (например, в Михайловском месторождении в Курской обл. выделяется участок под названием «Палладиевая горка» с содержанием палладия 0,9 г/т). При наложении на рудные пласты складчатости и разрывов повышается доля магнетита в рудах, его содержание до образования богатых рудных столбов в замках складок. Самое богатое железное оруденение образуется при выветривании рудных пластов (так называемые мартитовые руды с содержанием железа до 55-60 %, почти нацело сложенные окислами железа).

Сходным образом образуются крупные залежи силикатных руд марганца в докембрийских толщах (так называемые гондиты, состоящие из кварца, марганцевого граната и родонита). Сами по себе они не имеют промышленной ценности, однако в корах выветривания образуются богатые качественные оксидные руды с содержанием марганца до 50 %. Крупные месторождения таких руд известны в Индии.

К метаморфизованным обычно месторождениям относят золотой сверхгигант – Витватерсранд в ЮАР, на котором добыта половина мировой добычи золота (до рекордной 1000 т в 1970 г.). Рудоносными являются средне- верхнепротерозойские терригенные ритмично слоистые толщи, заполняющие впадину в архейском гнейсовом щите. Основная часть терригенных пород превращена в кварциты и глинистые сланцы. Мощность толщи – до 9 км. Среди них выделяются пачки конгломератов с галькой кварца и кварцитов с цементом, превращенным в серицит-хлорит-кварцевый парагенезис. Второстепенные метаморфические минералы – хлоритоид, графит. Цемент составляет 30 % объема конгломератов, гальки – 70 %.

Рудные пачки мощностью от 1 м до 6-8 м, реже до 45 м протягиваются на десятки километров, в глубину они отработаны до 3,5 км. Общая протяженность серии рудных пластов – более 450 км в виде дуги по периметру палеовпадины. В пачках основная часть золота приурочена к базальным или внутренним слоям конгломератов мощностью от 30-40 см до 1-4м. Выделяется 6 главных рудных пластов. В цементе развита мелкая вкрапленность пирита – главного концентратора золота. Кроме пирита ограниченно развиты пирротин, арсенопирит, халькопирит, сфалерит, галенит, уранинит. Концентрация пирита и соответственно золота возрастает на участках деформаций пластов. Предполагается первичное осадочное накопление золота в отложениях палеодельт внутриконтинентальной  впадины. Несомненно осадочное (кластогенное) происхождение имеют хорошо окатанные зерна платины, иридия, осмия и других платиноидов, а также редкие зерна алмазов, сопутствующие золоту.

Процессы метаморфизма низшей (зеленосланцевой) фации привели к гидротермальному перераспределению первично осадочного золота, происходившему в пределах конгломератовых пластов, как наиболее проницаемых пород. Частицы золота, не покидая в основном пределы минерала - хозяина (пирита), претерпели некоторое укрупнение. Некоторые золотоносные пласты обогатились при этом ураном. Среднее содержание золота в пластах 3-18 г/т (в подзонах вторичного сульфидного обогащения в подошве зоны окисления – до 80 г/т), урана – 0,027 %. Наиболее крупные золотины имеют размер до 0,1 %, форма их – неправильные сростки, микропрожилки, зерна.

Сходное строение, хотя и несравненно меньший размер, имеют месторождения золота в конгломератах в Гане (Тарква), радиоактивных минералов в Канаде, США, Бразилии (Блайнд-Ривер и др.).

В конце статьи, следует отметить метаморфизованные россыпи алмазов в глубоко преобразованных терригенных отложений докембрия (слюдисто-кварцевые «итаколумиты» Бразильского щита, конгломераты Гвианского щита и юга Африки). Промышленное значение алмазоносность этих пород обычно приобретает лишь в корах выветривания и продуктах их размыва и переотложения.

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21736. Интерфейсы и адаптеры дисплеев 327 KB
  В традиционной технике цветного телевизионного вещания PAL SECAM или NTSC видеосигнал непосредственно несет информацию о мгновенном значении яркости fн а цветовая информация передается в модулированном виде на дополнительных частотах fд . Таким образом обеспечивается совместимость чернобелого приемника игнорирующего цветовую информацию с цветным передающим каналом. fп 35МГц f МГц fд1 =443Мгц fн=45МГц fд2=46 МГц Однако для вывода графической информации с...
21737. Печатающие устройства 188.5 KB
  По способу печати принтеры разделяются на буквопечатающие и знакосинтезирующие что аналогично текстовому и графическому режимам дисплея а также последовательные и параллельные. В последовательных принтерах печать осуществляется поэлементно с продвижением по строке и после завершения печати одной строки переходят к печати следующей строки. Вместе с тем у них есть преимущество в качестве печатаемых символов а в ряде случаев и в скорости печати. Во время печати головка движется по строке слева направо и ударами иголок...
21738. Устройства хранения данных 237 KB
  Устройства хранения данных Вопросы: Общая характеристика устройств хранения данных. Общая характеристика устройств хранения данных. Утройства хранения данных относятся к внешней памяти компьютера они пзволяют сохранять информацию для последующего ее использования независимо от состояния включен или выключен компьютера. В устройствах хранения данных могут быть реализованы различные физические принципы хранения информации магнитный оптический электронный в любых их сочетаниях.
21739. Накопители на гибких магнитных дисках 323 KB
  С тех пор эти устройства претерпели относительно не большие изменения размер дискеты уменьшился почти в два раза а емкость возросла всего на порядок. Первые накопители использовали дискеты диаметром 525 133 мм для краткости обозначаемые как 5 заключенные в мягкие конверты рис. Поскольку дискеты НВ отличаются более высокой коэрцитивной силой носителя для них требуется более сильный ток записи чем для обычных дискет. Эти компактные дискеты заключены в пластмассовый конверт.
21740. Организация работ в очистных забоях. Основные понятия и определения 23.5 KB
  Организация производства комплекс мероприятий направленный на рациональное сочетание процессов труда с вещественными элементами производства в пространстве и времени с целью повышения эффективности горного производства. Для разработки конкретных и детальных мероприятий по организации производственных процессов разрабатывается проект. В состав проекта входят графики работы очистных и подготовительных забоев определение типа бригады и выполняемых ею производственных процессов количество членов бригады их разряды нормы выработки и...
21741. Формы организации производства в очистных забоях 36 KB
  Цикличность ведение работ по циклам характеризуется повторяемостью выполнения определенных процессов в известной последовательности. Под циклом понимают совокупность всех процессов и операций выполняемых в определенной последовательности и объеме и необходимых для выемки полезных ископаемых по всей длине лавы очистного забоя на установленную паспортом величину подвигания забоя. Полный цикл совокупность всех процессов выполняемых в данном забое в определенном порядке и объеме необходимом для его подвигания на установленную величину...
21742. Проектирование организации очистных работ 23.5 KB
  Режим работы очистных забоев является исходным для составления проекта организации работ на добычном участке который включает графики организации производственных процессов в очистных и подготовительных забоях. Составление графиков организации очистных работдля случая когда режим работ и число циклов в сутки задано:для составления или корректировки необходимо посчитать объемы работ по каждому процессу и время для их выполнения; численность рабочих необходимых для выполнения каждого процесса комплексную норму выработки расценки. Для...
21743. Методика по выполнению раздела проекта: проектирование и организация работ в очистных забоях 65.5 KB
  Зависит от того задан ли режим работы рудника и число циклов в сутки либо режим работы и число циклов определяется как возможные в данных условиях. 1 Уточнить определить исходные данные задан ли режим работы и число циклов в скутки 2 Осуществляется анализ существующей организации производственных предприятий. Число производственных циклов в сутки по формуле: Кцп = 24 число часов в сутки. коэффициент повторяемости число повторений процессов подготовки на 1 цикл выемки полезного компонента.
21744. Организация производства подготовительных забоев 22 KB
  Время в течении которого выполняются все процессы проходческого цикла составляют продолжительность цикла. Процессы проходческого цикла могут выполняться последовательно или параллельно. При 2 способе продолжительность проходческого цикла сокращается и скорость в единицу времени повышается.