Осадочные месторождения

В процессе физического и частично химического выветривания зерна ряда устойчивых минералов высвобождаются и могут принять участие в формирований промышленных россыпных месторождений. Алмазоносные кимберлиты в процессе выветривания являются одной из причин алмазоносных элювиальных россыпей. При разрушении коренных эндогенных месторождений могут образовываться промышленные россыпи золота. Источником полезных компонентов молодых россыпей могут служить более древние россыпи. В результате перемещения материала по склонам гор, в речном потоке воды, в прибрежно-морских и озерных условиях, переноса зерен ветром происходит гравитационная механическая дифференциация вещества.

Среди россыпных месторождений по особенностям их генезиса часто выделяют следующие классы: 1 — элювиально-делювиальный, 2 - аллювиальный, 3 - гляциальный, 4 - морской, 5 - озерный, 6 – эоловый и др.

Если сформировавшиеся россыпи перекрыты более молодыми отложениями, их называют погребенными. Аллювиальные россыпи - самые распространенные и значительные по размерам. Коренные породы, на которых залегают песчано-глинистые аллювиальные образования с полезными компонентами, принято называть плотиком (основание россыпи).

Россыпные месторождения механически постепенно переходят в осадочные (механические осадки).

Осадочные месторождения возникают в водной и воздушной средах. Материал для формирования таких месторождений или привносится механическим путем потоками жидкой воды, льда, воздуха или выпадают из воды, содержащей ряд растворенных продуктов. В ряде случаев большую роль в образовании месторождений играют животные и растения, накопившие в себе иные вещества. Существенное значение в возникновении месторождений могут иметь материалы, поступающие из вулканических очагов или другим путем, например, в растворах. Большое влияние на формирование осадочных месторождений имеет климат. Учитывая климат, выделяют три типа осадконакопления: 1 - гумидный; 2 - аридный; 3 - ледовый (Н.М.Страхов). Кроме того, выделяют также эффузивно-осадочный тип литогенеза. В гумидных условиях (повышенная влажность) возникают осадочные месторождения алюминия, железа, марганца, каменного угля и др. В аридных (повышенная температура) образуются месторождения калийно-магниевых солей, поваренной соли, гипса, доломита, фосфора и др. В условиях ледового типа - моренные глины и суглинки, валунно-гравийный материал. Эффузивно-осадочные месторождения - озерная самородная сера, рапа озер, содержащая бор, калий, литий, магний.

Среди осадочных месторождений с учетом характера процесса выделяют классы: 1 — механический; 2 — химический; 3 - биохимический; 4 — вулканогенно-осадочный.

К механическому классу относятся ледниковые образования моренных глин, флювио-гляциальных песков, песчано-глинистые и др. образования, эоловые пески, аллювиальные пески и глины, галечники, морские глины, пролювиальные и делювиальные суглинки, глины и др.

В класс химических месторождений входят: калийно-магниевые соли, поваренная соль, гипсы, некоторые месторождения марганца, железа. Одни возникли из истинных растворов (месторождения солей, гипса, ангидритов) другие - из коллоидных растворов (месторождения алюминия, железа, и др.).

Отложения солей формируются в бассейнах с повышенной соленостью. Концентрированный рассол, из которого выделяются твердые соли, называют рапой. Последняя может быть поверхностная и погребенная (межкристальная и иловая). Из маточного рассола благодаря испарению последовательно выпадают (по Н.С.Курнакову): 1 - гипс; 2 - галит; 3 - эпсомит; 4 - гексогидрит (сульфат магния); 5 - карналлит; 6 - бишофит. В условиях аридного климата известен ряд соляных озер следующих типов: 1 - карбонатный; 2 - сульфатный; 3 -хлоридный. Озера, в которых происходит садка солей, называются «самосадочными».

Миграционная способность компонентов отражается в закономерностях размещения залежей полезных ископаемых по отношению к существовавшей в момент рудоотложения береговой линии. Так, ближе к берегу сформировались руды алюминия, далее - железа, еще дальше - марганца.

Биохимические осадочные месторождения возникают в результате деятельности различных организмов, в т.ч. растений и животных (залежи диатомитов, известняков-ракушечников, каменного и бурого угля, фосфора). Нет единого взгляда на происхождение месторождений нефти и газа. Большинство ученых придерживается органогенного происхождения нефти. Однако, есть и другие взгляды: в частности, Д.И.Менделеев предложил так называемую карбидную гипотезу (неорганическую).

Вулканогенно-осадочные месторождения возникают при поступлении промышленных компонентов из вулканов (месторождения пемзы, самородной серы, бора, лития, калия). К эффузивно-осадочным относят некоторые месторождения железного и медного колчедана, марганца, свинца, цинка, сформировавшиеся в морских условиях из подводных вулканов.

Метаморфогенные месторождения разделяются на три группы: метаморфические, метаморфизованные и регенерированные. К метаморфическим относят месторождения,возникшие в процессе метаморфизма. Метаморфизованные - это месторождения,изменившиеся в процессе метаморфизма. Регенерированные месторождения формируются в процессе метаморфизма при переотложении вещества за пределами ранее существовавших их концентраций.

Метаморфические месторождения возникают как при контактовом, так и при региональном метаморфизме.

Метаморфизованные месторождения испытали заметные изменения в составе, структуре и текстуре, а также частично в морфологии залежей. Они могут быть видоустойчивыми и трансформационными. К первым относят месторождения, в которых не изменился вид сырья. Например, при метаморфизме первично-осадочных или вулканогенно-осадочных железных руд изменяется минеральный состав, минералы переходят в магнетит, но вид сырья не изменяется. Ко вторым относят такие месторождения, в которых в процессе метаморфизма изменился вид сырья (каменный уголь переходят в графит, боксит - в корунд, известняк и др.). Метаморфизм в этих месторождениях может быть контактовый и региональный, как и в видоустойчивых месторождениях.

К регенирированным относят месторождения, тела которых целиком переотложились в процессе метаморфизма под воздействием растворов. Регенирированные месторождения практически неотличимы от гидротермальных.

Формы тел полезных ископаемых метаморфогенных месторождений разнообразны: пластовые залежи, линзы, гнезда, жилы и штоковидные тела.

Все рассмотренные выше месторождения возникают естественным путем без вмешательства человека. В связи с хозяйственной деятельность человека формируется ряд образований, которые впоследствии могут представлять промышленный интерес. Например, отвалы горных пород могут в будущем представлять интерес как строительное сырье. Техногенные месторождения можно подразделить на стихийные и целевые. К первым следует отнести отходы обогатительных фабрик, некоторых химических предприятий (например, т.н. «огарки» серного колчедана при производстве серной кислоты). В качестве целевых - вторичные месторождений из межкристальной рапы в районе Кара-Богаз-Гола и др.

3.5. Промышленные типы месторождений

Принято разделять месторождения полезных ископаемых на три вида: металлические, неметаллические и горючих полезных ископаемых.