Хайретдинов Э.А. Металлогения

Подождите немного. Документ загружается.

перми в одном крупном ФНБ Фосфория.

2) ФНБ и ФМ зернистого типа появились в ордовике и карбо-

не, но эпоха массового формирования зернистых фосфоритов насту-

пила в меловой период и продолжалась на протяжении всей после-

дующей истории. 77% мировых запасов зернистых руд образова-

лись в мелу и раннем палеогене Средиземноморского пояса. Эта

эпоха преимущественно зернистого типа руд, хотя на Русской плат-

форме в верхней юре и мелу развиты только желваковые фосфори-

ты.

3) ФНБ и ФМ желвакового типа впервые появляются в ордови-

ке Сибирской платформы в отложениях с возрастом 450 млн. лет.

Основное же время их образования – юра и меловой периоды (190-

80 млн.т). Главная масса желваковых фосфоритов накопилась в ме-

лу (2,57 млрд. т Р

– почти 95% общемировых запасов этого типа).

Мел-раннепалеогеновая эпоха глобального фосфатообразования от-

личается преимущественным накоплением зернистых и желваковых

фосфоритов.

4) ФНБ и ФМ ракушечного типа существовали только в ордо-

вике и силуре.

В ордовике и силуре ракушечные фосфориты накапливаются в

эпиконтинентальных морях древних континентов. В палеозое ФНБ

располагались преимущественно в экстернидных прогибах и в со-

седних с океанами эпиконтинентальных платформенных водоёмах,

изолированных от океана. В мезозое ФНБ стали внутриконтинен-

тальные огромные моря, иногда отстоящие далеко от океана. Во

второй половине кайнозоя фосфоритообразование происходило

главным образом в шельфовых зонах современных океанов. На про-

тяжении кайнозоя граница максимального широтного развития об-

ластей фосфоритообразования смещалась к экватору вследствие

прогрессировавшего похолодания.

Примеры подобного приведённым типа рассматривались и по

рудным м-ниям. Они могут быть умножены эволюцией образования

сульфатов, хлоридных солей и многими иными. Заключим этот об-

зор элементами эволюции терригенного осадконакопления, ибо с

ним связаны остаточные и россыпные м-ния.

Мощные молассовые формации, свидетельствующие о дли-

тельном горообразовании в соседних областях, появились только в

рифее. В отложениях более древнего возраста известны только ма-

ломощные конгломераты мономиктового или олигомиктового со-

става, образовавшиеся как базальные слои в основании трансгрес-

сивных серий морских осадков. Мощность молассовых формаций и

размеры валунов в грубообломочных комплексах этих формаций

увеличиваются с приближением к неоген-четвертичному орогенно-

му этапу, что говорит и о продолжающейся эволюции одного из

глассов терригенных формаций. Для экстернидных разрезов поздне-

го протерозоя или рифея всех континентов характерно присутствие

мощных толщ чистых кварцитовых песчаников, исчезающих в раз-

резах фанерозойских геосинклиналей.

Континентальные красноцветные формации считаются про-

дуктом аридного климата. Однако до позднего девона наземной рас-

тительности практически не было, отсутствовал материал для вос-

становления железа, и поэтому континентальные терригенные фор-

мации даже в гумидных областях оставались красноцветными. Та-

кие красноцветные гумидные формации обнаружены в верхнем про-

терозое и нижнем палеозое. В них нет карбонатов, но есть тонкие

прослои и линзочки гематита. С появлением наземной растительно-

сти гумидные формации красноцветов исчезли.

Приведённые сведения однозначно свидетельствуют о необ-

ходимости при решении конкретных задач анализировать и геологи-

ческое прошлое площади, о недопустимости прибегать только к

сходным внешне примерам или к стандартным представлениям.

МГ интернидно-экстернидных и

платформенных областей

(платформ, орогенных зон, областей тектономагматической ак-

тивности), рудные и интрузивные комплексы

Главные структурные элементы земной коры.

В пределах континентального блока земной коры отчетливо

выделяются четыре крупные группы главных структурных элементов,

резко отличных между собой по геологическому развитию,

геологическим формациям, развитым в их пределах, МГ

особенностям и особенностям строения тектоносферы: экстернидно-

складчатые области, платформы, области тектоно-магматической

активизации и срединные массивы.

В пределах каждого главного структурного элемента

выделяются структуры более низких рангов.

Указанные главные структурные элементы развиваются всегда

строго направленно; причем одной из важнейших особенностей их

развития является тенденция к усложнению эволюции однотипных

элементов во времени: «самой общей тенденцией в развитии

литосферы в течение геологической истории являлась тенденция к

усложнению и нарастанию дифференцированности, ее структуры,

движений и деформаций во всех измерениях  по вертикали, т, е. в

направлении земного радиуса, по площади и во времени» [Хаин,

1968].

Главные геоструктуры земной коры существенно различаются

по МГ обстановкам и преобладающим процессам рудогенеза и их

продуктам. В этих геоструктурах В.И. Смирнов выделяет следую-

щие главные МГ обстановки: дно океанов, интернидные,

экстернидные, параорогенные (вторично интер- или экстернидные),

не активизированные и активизированные платформы.

Дно Ми ро во го океа на повсеместно молодое, максимальный

возраст его около 100 млн. лет; орогенные структуры уверенно рас-

познаются в пределах фанерозоя; платформы подверглись в различ-

ной мере, но всё же значительному воздействию в фанерозое. Со-

средоточенные здесь полезные ископаемые в большинстве своём по

объёму и разнообразию образованы в фанерозойское время. Поэто-

му основное внимание здесь уделено МГ фанерозоя.

МГ обстановки могут одновременно существовать в различ-

ных частях Земли и сменять друг друга в ее геологической истории.

Специфика дофанерозойского развития земной коры заключа-

ется в существовании обстановок, не имеющих полных аналогов на

последующих этапах. В частности, в архее выделяются протоконти-

нентальные обстановки (древнейшие гранитогнейсовые ядра) и зе-

ленокаменные пояса – прообразы позднейших интернидов; в проте-

розое – гранитогнейсовые основания, чехлы протоплатформ и зоны

протоактивизации.

На базе разработок Г.М. Власова, В.Н. Козеренко, В.И. Смир-

нова, Г.А. Твалчрелидзе с учетом палеотектонической позиции и ха-

рактера сочетания (сопряженности) различных тектонических еди-

ниц МГ обстановки группируются следующим образом:

А. Океанические.

A.I. Дно океанов,

Б. Переходные от океанических к континентальным (окраин-

но-континентальные).

Б.1. Орогенно-складчатые системы восточноазиатского типа,

отделенные от океанического дна желобом, эти обстановки объеди-

няют латеральный ряд сопряженных и сближенных по времени раз-

вития элементов: интерниды, достигающие островодужных стадий

развития; срединные массивы (порой отсутствующие); окраинно

континентальные прогибы с экстернидным режимом развития;

краевые вулкано-плутонические пояса, накладывающиеся с активи-

зацией на основание любого состава и возраста.

Б.2. Орогенно-складчатые системы андийского типа, в кото-

рых за желобом в сторону континента располагается ряд элементов:

интерниды, достигающие островодужных стадий; вторичные

параинтерниды; вулкано-плутонические пояса; экстерниды.

В. Континентальные и внутриконтинентальные.

В.I. Ф у н д а м е н т п л а т ф о р м и его выступы — щиты, в кото-

ром выделяются гранитогнейсовые ядра, зеленокаменные пояса,

протоплатформенные чехлы, зоны протоактивизации с проявления-

ми активизации и не активизированные.

В.2. Платформенный чехол – ативизированный и не активизи-

рованный.

В.3. В н у т р и к о н т и н е н т а л ь н ы е э к с т е р н и д н ы е с и с т е м ы,

состоящие из ряда элементов: первичные интерниды; вторичные

интерниды; вулкано-плутонические пояса; тыльные прогибы с ре-

жимом развития, близким к экстернидному.

Дополнительно к названным по А.Д. Щеглову целесообразно

обособить зоны тектоно-магматической активизации (ЗТМА).

Г.1 Зоны отражённой тектоно-магматической активизации

(ЗОТМА) и

Г.2 Зоны автономной тектоно-магматической активизации

(ЗАТМА).

Позже рассмотрим их подробнее.

МГ океанов

Пространство Мирового океана разделяется на континенталь-

ные шельфы и склоны – 15,3%; континентальные возвышенности —

5,3%; абиссальные равнины  41,7%; океанические хребты и подня-

тия - 32.6%; обособленные вулканические сооружения и их группы

- 3,2%; глубоководные желоба и сопряженные с ними хребты -

3,7%.

Происхождение этих зон связывается с процессами спрединга

— разрастанием океанической коры в срединно-океанических хреб-

тах, Одиночные вулканические сооружения либо их. группы, распо-

ложенные вне зоны спрединга, рассматриваются как результат воз-

действия мантийных горячих точек на мигрирующие плиты океани-

ческой коры. Области сопряжения океанических и континентальных

плит разделяются на пассивные и активные. В первом случае возни-

кают обширные континентальные шельфы и склоны, иногда ослож-

ненные поднятиями, Поддвиги океанических плит под конти-

нентальные либо океанические плиты сопровождаются формирова-

нием зон субдукций, с которыми пространственно связаны глубоко-

водные желоба, островные дуги и задуговые (окраинные) бассейны.

В соответствии с базовыми положениями тектоники плит ос-

новные МГ процессы реализуются в срединно-океанических хреб-

тах и в зонах активных континентальных окраин — в обстановках

островных дут, окраинных бассейнов и краевых частей континен-

тов. Концепция новой глобальной тектоники предполагает цикличе-

ское развитие земной коры со следующими главными стадиями:

а) предварительная стадия (рифтовый тип развития) — формирова-

ние внутри континентальных рифтовых систем;

б) молодая стадия (тип Красного моря) — возникновение раздвига с

миграцией плит от оси рифтовых зон (спрединг) и появлением ново-

образованной океанической коры;

в) зрелая стадия (атлантический тип) — расширение океанической

коры от зон спрединга при пассивной границе океанического ложа с

континентами;

г) стадия поглощения (тихоокеанский тип)  возникновение зон

субдукции на границах континентов с океанической корой и погло-

щение океанической коры;

д) заключительная стадия (тип Средиземного моря)  продолжение

субдукции океанической коры при затухании активности зон спре-

динга и сближении краев континентов вплоть до смыкания;

е) фанерозойские складчатые интернидные области: замкнутая ста-

дия (гималайский тип) — столкновение двух континентов с возник-

новением межконтинентального орогенного пояса.

Продукты рудогенеза, установленные на дне Mирового океа-

на, принадлежат к трем основным группам:

а) образованные в континентальной либо прибрежно-морской об-

становке и оказавшиеся в подводных условиях вследствие транс-

грессии; такие объекты известны на шельфах, но могут располагать-

ся и на больших глубинах;

б) образованные либо преобразованные в прибрежно-морской зоне

за счет волноприбойной деятельности и частично либо полностью

затопленные;

в) образованные на дне океана и представляющие собственно океа-

нические процессы рудогенеза.

М-ния первой группы характеризуют собственно кон ти нен -

таль ную МГ . М-ния второй группы представлены россыпями в при-

брежных и шельфовых зонах. К третьей группе относятся субма-

ринные скопления фосфоритов, железо-марганцевых конкреций и

сульфидных руд.

Прибрежно-морские и морские россыпи в подавляющем боль-

шинстве случаев отражают МГ- специализацию прилегающих уча-

стков континентов. Формированию россыпей обычно предшествует

возникновение аллювиальных скоплений тяжелых минералов, хотя

нередка и их аккумуляция непосредственно после высвобождения

из коренных пород при выветривании. Образование и распростра-

ненность россыпи зависит от равновесия между скоростями колеба-

ний уровня моря и поступлением обломочного материала.

Ильменит-рутил-циркон-монацитовые россыпи известны на

побережьях Индийского (Индийском, Южно-Африканском, Австра-

лийском, о-вов Шри-Ланка и Мадагаскара) и Атлантического (побе-

режье Флориды, Бразилии) океанов. Наиболее значительные россы-

пи олова установлены на побережье Индонезии, Малайзии, Таилан-

да – в континентальных и островных частях этих стран. Большинст-

во россыпей Индонезии – переработанные либо частично перерабо-

танные россыпи затопленных древних речных долин. Магнетитовые

и титаномагнетитовые пески известны во многих прибрежно-

морских зонах. Крупные скопления песков развиты на западном по-

бережье Северо-Американского континента. Магнетитовые пески

интенсивно эксплуатируются в Японии на о-вах Хонсю и Хоккайдо.

Россыпи золота разрабатывались на о. Лусон (Филиппины). Пляже-

вые и террасовые россыпи золота на п-ове Сьюард (Аляска) протя-

гиваются на 5 км при ширине до 90 м. Платиноносная россыпь с

промышленными содержаниями платиноидов на Аляске на берегу

Берингова моря эксплуатировалась несколько десятков лет.

Kpyпные запасы хромитов в россыпях (более 30 млн. т) известны на

континентальном шельфе шт. Орегон (США) на глубинах от 18 до

160 м, на пляже и береговых террасах. В этих россыпях  около 200

т золота и 10 т платиноидов.

Главные источники тяжёлых минералов в прибрежных россы-

пях – их аллювиальные скопления. Часть минералов накапливается

в таких россыпях после высвобождения при выветривании.

Ф о с ф о р и т ы и ф о с ф о р н ы е о т л о ж е н и я с со -

держаниями Р

от 10 до 30% выявлены на континентальных окра-

инах и подводных поднятиях. Значительные масштабы фосфорито-

носности установлены близ западной окраины Южно-Американско-

го континента, восточной Северо-Американского, южной  Афри-

канского.

Ж е л е з о – м а р г а н ц е в ы е к о н к р е ц и и со держат Ni,

Cu и Co в значительных концентрациях. 06щие запасы металлов в

них оцениваются: Fe — 17.10

т, Mn — 7.10

т, Ni – 2,310

т, Cu –

1,5.10

т, Co – 1.10

т. Ресурсы цветных металлов в конкрециях су-

щественно превышают их запасы в м-ниях на континентах.

По данным В. Маккелви, в железо-марганцевых конкрециях

установлены следующие содержания основных металлов (в %, в

скобках — число станции наблюдения):

Mn (2378).. ................................. 18,60

Cu (2368) ……………………….. 0,45

Fe (2374) …............................. 12,47

Cо (2284) …….... ………. ……… 0,27

Ni (2383) …….............................. 0,66

Средняя глубина наблюдений – 4210 м (по 2277 станциям),

Средняя плотность распространении – 10,9 кг/м

(по 344 станциям).

В конкрециях повышены содержания ряда рудных элементов.

В некоторых из них установлены (мг/т): Pt – 125-50; Pd – 2,5-10; Ir

– до 23; Ru – 5-20; Rh – до 200; Au – до 8.

Конкреции представляют собой полиминеральные агрегаты

субмикроскопических минеральных фаз, среди которых преоблада-

ют тодорокит, манганит, бирнессит, вернадит, гидроксиды железа

(гётит, лепидокрокит, ферроксигит и др.), филлипсит.

При оценке промышленной значимости конкреций учитывает-

ся плотносгь их pacпространения (в кг на 1 м

дна), содержания Mn,

Ni, Сu, Co. а также  (Ni+Co).

Жeлезо-марганцeвые конкреции обнаружены на значительной

площади дна Мирового океана при широких колебаниях плотностей

и содержаний основных металлов. В распределении конкреций и

колебаниях их состава установлена зависимость от широты. Выде-

ляются симметричные экватору зоны между 10° и 40° северной и

южной широты. К экваториальной зоне наблюдается резкое падение

содержаний Mn, Ni, Cr. Максимальные концентрации Ni + Cu (от

2,5 до 3.5%) установлены на глубинах 3,5 – 6 км. Содержания Со не

обнаруживают отчетливой зависимости от глубин океана.

Наибольшие скопления конкреции обнаружены в зоне Кла-

рион-Клиппертон (ограниченная одноименными субширотными

разломами, расположена между Гавайскими островами и Северо-

Американским побережьем, 110 – 160

западной долготы).

IIлотность расположения конкреций здесь от 8,45 до 11,94 кг/м

, На

площади 2,25 млн км

этой зоны масса конкреций составляет

7,75.10

т при высоких содержаниях основных компонентов.

Здесь установлены для железо-марганцевых конкреций сред-

ние содержания основных металлов (указаны в %, в скобках — чис-

ло станций наблюдения) :

Мn (362) ............. 25.43

Мn:Fe ( 359) ………......……..4.38

Fe (359). ............. 6,66

Ni :Mn (362) .........…………...0,05

Ni (366}. ............. 1,27

Cu:Mn (J62) ..:......……………0,04

Сu (366) ............. 1,02

(Ni+Cu):Mn (362) ......………..0.09

Ni+Cu (366). .......... 1,29

Co:Mn (319) ………….…...... 0,009

Со (323) ...........……0,22

Mo:Mn (93)….……………… 0,002

Mo (93) …............... 0,05

Сu:Ni (366)...........……………0,8

Несколько значительных по размерам зон развития конкре-

ций с содержаниями (Ni + Со) более 1% выделено в Тихом океане к

северу и к югу от экваториальной зоны.

К о б а л ь т о н о с н ы е ж е л е з о – м а р г а н ц е в ы е

корки обнаружены на подводных возвышенностях и их склонах.

Сложены они вернадитом и гидроксидами железа, на подводных

террасах Гавайского архипелага содержат 1.15% Со, 0.35% Ni,

0,05% Сu, а на поднятиях между Гонолулу и Самоа - 2,5% Со, 0,8%

Ni. В районе Гавайского архипелага и островов Джонстон-Пальмира

ресурсы Со в конкрециях оценены в 6,9 млн т, никеля 3.9 млн т, ме-

ди 0,5 млн т, марганца 189 млн т.

С у л ь ф и д н ы е р у д ы на дне Мирового океана извест-

ны в трех главных обстановках:

в океанических хребтах, отождествляемых с осевыми частями зон

спрединга, и сопряженных с хребтами поперечных к ним океаниче-

ских рифтов (Восточно-Тихоокеанское поднятие, хребет Хуан де

Фука, Галапагосский рифт),

в сопряженных с зонами спрединга окраинно-континентальных про-

гибах (Калифорнийский залив — бассейн Гуаймас);

в межконтинентальных рифтах, рассматриваемых как молодые

океанические бассейны (Красное море).

Массивные сульфидные руды выявлены в первых двух обста-

новках в различных по морфологии скоплениях.

На Восточно-Тихоокеанском поднятии известны два морфоло-

гических типа скоплений сульфидов. Первый, наиболее pаcпpo-

cтранённый и приуроченный к осевому грабену, представлен кону-

сообразными телами высотой от 1 до 25 м, тяготеющих к гидротер-

мальным центрам с поперечником около 50 м. Второй тип установ-

лен за пределами грабена, на склоне базальтового вулкана с попе-

речником основания около 6 км и высотой 350 м: здесь расположе-

но пластообразное сульфидное тело размером в плане 400х800 м.

Руды отличаются весьма высокими содержаниями цинка, умерен-

ными – меди и свинца.

Исследователи считают, что трубы и холмы – это частные, вре-

менно существующие элементы рудных тел, в конечных стадиях

становления обретающие линзовидную форму.

В составе руд Восточно-Тихоокеанского поднятия и хребта

Хуан-де-Фука преобладают сфалерит и вюртцит, сопровождающие-

ся ангидритом, баритом, опалом, пиритом.

В зоне Галапагосского рифта известна сульфидная залежь

протяженностью около 1000 м при ширине 200 м и возможной мощ-

ности 35 м. В рудах преобладают пирит и марказит (85%); сфалери-

та и халькопирита мало, содержания Zn менее 1%, Cu — до 10%.

Сульфиды скапливаются в полях функционирующих либо

«умерших» гидротермальных источников. Обычно гидротермы вы-

водятся через трубообразные либо конусовидные сульфидные со-

оружения с образованием над ними плюмажных ореолов. Темпера-

тура выводимых растворов достигает 380

С; они содержат до 100 г/т

железа и несколько граммов на тонну цинка и меди.

Железоокисные осадки на тех же площадях, что и скопления

сульфидов, рассматриваются или как продукты субмаринного окис-

ления сульфидных руд, или как окисные фации продуктов рудоот-

ложения, формирующиеся на удалении oт выводных каналов.

В зонах со скоростью спрединга 3 см/год излияние высоко-

температурных растворов, формирующих скопления сульфидов,

проявляется с периодичностью 10

-10

лет при длительности 10

лет.

Условия бассейна Гуаймас сопоставимы с формационными

обстановками терригенных колчеданоносных провинций, хотя пря-

мые аналогии сомнительны, поскольку имеются и иные интерпрета-

ции.