Метаморфогенные месторождения. Общая характеристика. Геологические и физико-химические условия образования. Полезные ископаемые. Примеры месторождений

Общая характеристика

Метаморфогенные месторождения возникли в процессе метаморфизма в связи е перегруппировкой минерального вещества метаморфизуемых пород.

Метаморфизованные месторождения - это первичные месторождения разных типов, подвергшиеся метаморфическим преобразованиям вместе с вмещающими породами.

Метаморфические процессы подразделяются на локальные и региональные.

Локальные - автометаморфизм и ореольный (контактовый) метаморфизм массивов изверженных пород, а также динамометаморфизм в разломах.

Регинальный метаморфизм проявлен на большой территории в обстановке повышающихся РТ-условий.

Прогрессивный метаморфизм - связан с повышением температуры и давления, с выделением вода и углекислоты из минералов.

Регрессивный метаморфизм - происходит при понижении Т и Р и сопровождается поглощением воды и углекислоты (диавторез).

Изохимический метаморфизм происходит без привноса новых минералообразущих веществ и соответствует прогрессивной стадии.

Аллохимический метаморфизм характеризуется привносом новых веществ и изменением химического состава пород (свойственен регрессивной стадии).

Формы тел полезных ископаемых

а) пластообразные,

б) линзовидные,

в) ленто- и жилообразные.

Текстура: полосчатые, сланцеватые, плойчатые, очковые, лучистые.

Структура: гранобластическая, порфиробластическая, лепидобластическая, роговиковая, пластинчатая, листоватая, волокнистая.

Минеральный состав отличается переходом гидрооксилынх соединений в оксидные.

Лимонит ———» гематит, магнетит

Псиломелан, манганит ———> браунит, гаусманит

Опал ———» кварц

Органическое вещество ———> графитизируется

В процессе метаморфизма могут образоваться собственные метаморфические месторождения:

Мраморы Флогопит

Кварциты Амфибол-асбест

Кровельные сланцы Нефрит

Высокоглиноземистое сырье Графит

(кианит, андалузит, силли- Корунд и наждак

манит) Гранат

Титана

Горный хрусталь

2. Геологический возраст

1) Докембрийские;

2) Раннепалеозойские.

3. Геологические структуры

Главные структуры – уплотненные рассланцованные тектонические зоны, усложненные складчатостью и разломами.

Выделяются 3 группы структур:

1) складчато-трещинные;

2) складчато-разрывные;

3) зон смятия.

4. Физико-химические условия образования

Метаморфогенные месторождения образуются при высоких Т, иногла Р и участии минерализаторов (Н₂O, CO₂, H₂S др.)

Температура образования.

1) Верхняя 950-900°(парагенезис: гиперстен + пироксен);

2) Высокая 750-700°(мусковит);

3) Средняя 600° (хлорит);

4) Нижняя 500-450° (каолин).

Давление.

1500-1700 МПа (В.И.Смирнов);

700-200 МНп (В.Соболев)

Роль воды. При метаморфизме участвуют четыре типа воды:

1) вода перового пространства (неметаморфизированных пород);

2) вода в минералах-гидратах;

3) вода, поступающая из зон высоких ступеней метаморфизма вследствие гидратации в зоны низких ступеней;

4) ювенильная вода (магматическая).

Роль воды заключается в следующем:

1) пары водя создают высокое давление;

2) понижают Т;

3) ускоряют процессы метаморфизма;

4) растворяет химические соединения, участвующих в реакциях.

Роль углекислоты. При метаморфизме карбонатсодержащих пород увеличивается парциальное давление углекислоты.

5. Метаморфические фации и полезные ископаемые.

Метаморфические фации - породы, достигающие внутреннего равновесия на той или иной ступени метаморфизма.

Минеральный состав фации зависит от состава исходных пород:

1) пеллитовые (глиноземистые);

2) кварц-полевошпатовые;

3) известковые;

4) основные;

Ультраосновные (высокомагнезиальные).

Фации подразделяются на 2 группы.

1. Контактный метаморфизм (высокая Т и низкое Р). Выделяются 4 фации (при повышении Т):

А) альбит-эпидот-роговиковая;

Б) роговообманково-роговиковая;

В) пироксен-роговиковая;

Г) санидинитовая.

2. Фации регионального метаморфизма (9)

6. Систематика месторождений

Подразделяются на 2 группы:

1) метаморфизованных;

2) метаморфических месторождений.

Метаморфизованные месторождения

Подразделяются на 2 типа:

А) регионально-метаморфизованные;

Б) контактно-метаморфизованные.

Регионально-метаморфизованные

Это месторождения Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Au, U, P, которые залегают в докембрийскитх или Pz₁ породах. Примеры:

1) железорудные месторождения железа (Украина);

2) марганца (Бразилия);

3) Au и U (Витватерсранд, ЮАР).

Месторождения железистых руд

1) Железистые кварциты (Кривой Рог, Курская магнитная аномалия, оз. Верхнее и др.).

Рудные тела - тонкие слойки кварца с гематитом и магнетитом, чередующиеся со слюдистыми, амфиболовыми и хлоритовыми сланцами (фация зеленых сланцев).

2) Такониты (низы железорудные формаций КМА, Кривого Рога и др.).

Характеризуются грубополосчатыми рудами, состоящими, кроме кварца и магнетита, из куммингтонита, граната и амфибола (амфилотовая фация).

Куммингтонит – магнезиальный амфибол.

3) Итабириты (залежи Австралии, Бразилия и др.)

Представлены тонкополосчатым чередованием кварца, магнетита и гематита (+амфибол+ гранат + пироксен + полев.шпаты) – амфиболитовой фации.

Золотоносные конгломераты (Витватерсранд, ЮАР).

Район ураносодержащих конгломератов имеет размеры 350км*100км. Добывается 800т золота в год, всего получено 30тыс.т. Попутно U, Ag, Os – иридий, Pt, алмазы.

Вмещающие породы – гранитогнейсы и кристаллические сланцы архея. Выше – кварциты, конгломераты и эффузиву Витватерсрандской системы (поздний докембрий). Верхний ярус – континентальные отложения Pz₃.

Рудоносные конгломераты сосредоточены в Витватерсрандской системе. Они представлены конгломератами, кварцитами и кремнисто-глинистыми сланцами. Мощность продуктивного горизонта 1,5-5,5км.

Рудные тела - это конгломераты, разделенные кварцитами (''рифами"), а промышленные разновидности называется - "банкеты". Мощность золотоносных конгломератов до 3м, длина десятки км, на глубину прослежены до 3,8км. Содержание Аu – 8г/т, U – 0,02%.

Золото первичное и вторичное. Первичное золото в сульфидах и цементе. Вторичное золото - в виде тонких прожилков.

Генезис месторождения спорный (первичный гидротермальный или первичный осадочный).

б) Контактово-метаморфизованные месторождения.

Это некоторые месторождения железа, графита, корунда и наждака. Железные руды. Осадочные пласты оксидных и карбонатных руд под воздействием интрузий преобразованы в пластообразные залежи, сходные со скарновыми месторождениями железа (месторождения Южной Якутии в др.).

Месторождения графита. Графитовые месторождения образовались вблизи интрузий, рвущих пласты каменного угля (Курейское месторождение в Тунгусском бассейне).

Месторождения корунда и наждака. Образуются под влиянием интрузий на залежи бокситов. При сильном метаморфизме образуется наждак, состоящий из корунда, шпинели, магнетита, пирита, андалузита, диаспора.

Метаморфические месторождения

Метаморфические месторождения образуются за счет перекристаллизации и перегруппировки вещества исходных пород, т.е. они образуются за счет метаморфизма горных пород.

Примеры;

известняки - мраморы

песчаники - кварциты

глинистые - кровельные

сланцы сланцы

Также известны месторождения асбеста, флогопита, кианита, наждака и графита, граната и рутила.

Амфибол-асбестовые месторождения образуются среди:

а) глинисто-доломитовых толщ;

б) в железистых и яшмовидных кварцитах;

в) в серпентинитах;

г) среди доломитов и магнетитовых скарнов.

Флогопитовые месторождения. Развиты в метаморфических толщах архея (Алданский щит). Представлены флогопитоносными породами на контакте алюмосиликатных и карбонатных пород, среди гнейсов, сланцев и гранитов, а также среди диопсидовых пород.

Кианитовые и силлиманитовые месторождения. Представлены минералами амфиболитовой фации (андалузит, кианит, силлиманит). Известны в Карелин, Якутии, на Кольском полуострове и др. Первичными породами были обогащенные глиноземом и органическим веществом осадки позднего протерозоя.

Месторождения наждака. Известны на на Урале среди древних метаморфических пород амфиболитовой фации. Развиты среди мраморизованных известняков. Состав: корунд, хлоритоиды и пирит. Образовалась по карбонатным породам при воздействии гиноземсодержащих водных растворов метаморфическое природы.

Месторождения горного хрусталя. Типичны для зеленосланцевой фации (Урал, Якутия, Вост.Сибирь и др.).

Месторождения граната (гранулитовой фации).

В кристаллических сланцах образуется гранат (альмандин и пироп) и ортоклаз (Урал, Карелия),

Месторождения титана. При метаморфизме габброидов образуются вкрапленные рутиловые руды среди амфиболитов и эклогитов (Урал).

Месторождения золота. Представлены скоплениями Аu и в кварцевых жилах и прожилково-вкрапленных рудах, развитых среди архейских и протерозойских пород (зеленосланцевой и амфиболитовой фаций). Золото мобилизуется из первичных осадочных или вулканогенных пород.

Месторождения алмазов. Образуются при ударении с Землей крупных метеоритов. Среди архейских гнейсов в прослоях графита сформировались ударно-метаморфизованные импактиты, содержащие алмазы (Сибирь).

Альпийские жилы выполняют трещины тем же веществом метаморфических пород, которые они прорезают. Иногда образуются промышленные месторождения амфибол-асбеста и горного хрусталя.