Сводная генетическая классификация месторождений полезных ископаемых по В.И. Смирнову

Таблица 1

В формировании месторождений полезных ископаемых принимают участие как эндогенные процессы (обусловленные внутренней тепловой энергией Земли, в т.ч. магмой), так и экзогенные процессы (связанные с внешней по отношению к Земле солнечной энергией). После завершения формирования месторождений они могут подвергаться различным изменениям. Эти изменения, обусловленные эндогенными процессами, названы метаморфогенными.

В серии эндогенных месторождений выделяются следующие группы: магматическая, пегматитовая, карбонатитовая, скарновая, гидротермальная.

Магматические месторождения образуются в процессе становления интрузивных массивов, когда магма жидкая или кашеобразная, когда она еще не раскристаллизовалась и присутствует в виде расплава. Формируются месторождения при высоких температурах (700-1500⁰С). Месторождениями могут быть части интрузивов или отдельные интрузивы целиком (например, строительные граниты).

Если магматическая дифференциация существенно не влияет на форму тел таких полезных ископаемых, и их образование шло в течение всего процесса становления интрузивов, их называют полномагматическими. Форма залежей таких месторождений - штоки, дайки и др. тела, присущие интрузивам. Большую роль играют процессы дифференциации на стадии расплава или в процессе кристаллизации. Процесс дифференциации - разделение единой жидкой магмы на две различные несмешивающиеся жидкие магмы называют ликвацией, а месторождения называют ликвационными. К ним относят, например, медно-никелевые месторождения, связанные с основными породами. При высоких температурах магматический расплав представляет собой единую сульфидно-силикатную магму. По мере ее остывания сульфидный расплав выделяется из силикатного, образуя под действием гравитации и давления в различных частях магматической камеры сульфидные рудные залежи. Таким образом, формируются секущие инъекционные жилы ликвационных месторождений. Другие формы ликвационных месторождений - гнезда, линзы, штоки.

Промышленные минералы могут выделиться из расплава раньше, чем сопутствующие. Такие месторождения называют раннемагматическими (месторождение хромита в Южной Африке). Форма тел полезных ископаемых таких месторождений - пластообразные залежи, линзы, гнезда и др.

К позднемагматическим относят месторождения, промышленно-ценные минералы которых образовались позднее основной массы сопутствующих минералов, слагающих магматическую породу (титано-магнетитовые, титановые месторождения, вкрапления руд ильменита на Урале). Форма рудных тел позднемагматических месторождений - жилы, штоки, линзы, реже пластообразные залежи.

Пегматитовые месторождения также тесно связаны с магматическим процессом. Часто месторождения образуются на завершающих стадиях магма-тического и постмагматического процесса. Наиболее характерны пегматитовые образования по составу породообразующих минералов отвечающие гранитам (простые гранитные пегматиты). Но существуют и простые щелочные пегматиты, а также отвечающие ультраосновным магматическим породам. Строение магматических тел во многих случаях зональное. Для пегматитов типично присутствие минералов, содержащих летучие вещества - фтор, хлор, бор, водород и др.

Среди гранитных пегматитов А.Е.Ферсман выделил пегматиты чистой линии, расположенные среди гранитов и близких к ним по составу пород, и пегматиты линии скрещения или десилицированные, связанные с гранитной магмой, но залегающие в породах, резко отличающихся от гранитов по составу - гипербазитах, базитах и карбонатных породах.

В последние годы ряд геологов развивают взгляды на метаморфическое происхождение пегматитов. По-видимому, в различной геологической обстановке пегматитообразование может протекать разным путем. Форма тел полезных ископаемых в пегматитах - линзы, штоки, гнезда, жилы, а также пластообразные тела.

Карбонатитовые месторождения связаны с особыми комплексами горных пород, где существенную роль играют ультраосновные, щелочные и эндогенные карбонатные породы - карбонатиты. Эти комплексы характерны для древних платформ. В формировании комплексов прослеживается определенная последовательность. Сначала выделяются более ранние - ультраосновные породы, затем выделяется щелочная магма и формируются щелочные породы. Вмещающие породы преобразуются и по составу приближаются к щелочным. Возникают они за счет гнейсов и других пород (фенитизация). Воздействие щелочной магмы на ультраосновные породы приводит их к замещению амфибол-биотитовыми, флогопитовыми, апатит-магнетитовыми и др. породами и рудами. Затем формируются существенно карбонатные породы - карбонатиты, в которые отмечаются промышленные минералы: магнетит, апатит, пирохлор, барит, флюорит, гепатит и др. Морфология тел полезных ископаемых сложнее, здесь формируются трубо- и линзообразные тела, сложные жилы.

Скарновые месторождения формируются в зонах контактов магматических пород с вмещающими их осадочными или эффузивно-осадочными породами. Иногда их отождествляют с контактово-метасоматическими, возникающими в процессе метаморфизма на контактах различных пород. Скарны развиваются как на вмещающих породах, так и по прорывающим их интрузиям. Большинство скарнов возникает на сравнительно небольших глубинах (1-3,5 км) при начальной температуре не менее 600⁰С. Со скарнами связано формирование ряда видов минерального сырья, в т.ч. месторождения железа, вольфрама, молибдена, меди, олова, свинца и цинка, бора, берилла и др. Форма тел полезных ископаемых скарновых месторождений - линзо- и гнездовидная, штоко- и пластообразная.

Гидротермальные месторождения возникают из горячих водных растворов, циркулирующих в земной коре, а иногда выходящих на поверхность земли. Иногда под гидротермальными месторождениями понимают только те, которые формируются постмагматическими растворами. Однако происхождения растворов может быть различным. Одни растворы возникают на последней стадии кристаллизации магм (ювенильные воды), другие - из циркулирующих вблизи поверхности (вадозные воды) или элизионные воды, возникающие при отжатии из горных пород. Наряду с гидротермальными иногда выделяют пневматолитовые месторождения, которые могут формироваться из горючих газов, поступающих из магматических очагов. Гидротермальные растворы переносят различные элементы, из которых формируются те или иные месторождения (уран, золото, вольфрам, олово, сурьма, молибден, свинец и др.).

Глубину образования гидротермальных месторождений обуславливает давление, при котором они создаются. Гидротермальные растворы могут формироваться в приповерхностных частях земной коры(известны растворы, выходящие на поверхность с высокими содержаниями свинца, цинка, серебра, йода, брома - о.Челекен).

Гидротермальные месторождения, связанные с магматическими процессами разделяют на плутоногенные (интрузивный магматизм) и вулканогенные (постмагматическая деятельность вулканов) и телетермальные (иногда их относят к осадочным). При гидротермальном изменении кислых и средних вулканических пород возникают т.н. «вторичные кварциты». В их состав входят кварц, серицит, алунит, опал, диаспор и др. В более молодых разностях кварцитов встречается самородная сера. Большим разнообразием отличаются формы рудных тел гидротермальных месторождений. Наиболее типичны: жильная, линзовидная и гнездовая. Широко представлены штокообразная и пластообразная формы.

Стратиформные (телетермальные) месторождения - преимущественно пластовые, залегающие в осадочных толщах и не имеющие видимой связи с магматическими образованиями. Обычно они формируются на заключительных стадиях геосинклинального развития и в платформенных условиях. Рудные тела, как правило, представлены пологими пластовыми и линзовидными залежами.

Одни геологи считают их сингенетическими первично осадочными метаморфизованными образованиями, другие относят их к эпигенетическим инфильтрационным.

С месторождениями стратиформного типа связаны значительные залежи полиметаллических месторождений.