Шило Н.А. Учение о россыпях. Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей
Подождите немного. Документ загружается.
Россып
еобразующий
процесс
существенно
усложняется
тектоно-геомор
фологической
и
физико-географической
обстановками,
детерминирующими
режимы
развития
континентального
литогенеза,
флювиальную
деятельность,
характер
террасогенеза,
концентрацию
рудного
вещества
.
Однако
в
результи
рующей
россыпеобразования
в
качестве
определяющего
фактора
часто
вы
ступают
разнообразные
структурные
особенности
коренных
источников
соот
ветствующих
рудных
провинций
.
По
этому
понимание
данного
процесса
пи
рается
прежде
всего
на
всесторонний
анализ
региональной
рудоносности,
её
полицикличности,
геохимическую
специфику
минералообразующи
систем
,
парагенезис
рудных
комплексов,
соотношение
оруденения
и
магматизма
и
др
.
Поскольку
россыпные
месторождения
различных
полезных
ископаемых
являются
функцией
множества
пространственно-временных
геологических
явлений,
то
только исследования
всей
и
совокупности
позволили
более
или
менее
полно
очертить
контуры
схемы
правомерно
претендующей
на
универ
сальность
россыпеобразующего
процесса
,
и
в
том смысле
излагаемый
в
книге
материал
является
,
по
существу
,
надежной
основой
созданного
учения
о
россыпях
всех
минералов,
дающих
промышленные
концентрации
в
рыхлом
покрове
Земли.
Учение
о
россыпях,
как
впрочем,
и
теоретическая
геология
подобно
любой
иной
области
естествознания
на
современном
уровне
развития
науки
основывается
на
раскрытии
причинно-следственны
и
пространственно-вре
менных
связей
геологических
процессов
и
явлений,
установлении
и
множе
ственности,
интерпретации
параметров
ее
каждой
компоненты,
а
также
изу
чении
основ
нергетики
и
динамики
развития
этих
процессов
.
Однако
реаль
ное
создание
такой
концепции,
как
нетрудно
понять,
опирается
на
всесто
ронний
анализ
условий
формирования
россыпны
месторождений
корректно
проведенный
с
учетом
законов
фи
зики
твердого
тела,
гидродинамики,
ис
пользованием
методов
количественной
оценки
физико-химических
свойств
минералов
и
среды
их
концентрации.
На
той
основе
изучение
отдельных
звеньев
(выветривания
десилицификации,
режимов
взаимодействия
минера
лов
со
средой
и
т.
д.),
а
также
в
целом
различных
вариантов
россыпеобразо
вания
приближает
к
созданию
его
модели
.
Все
то
и
явило
ь
теоретической
базой
'
учения
о
россыпях.
В
россыпеобразовании
количественная
и
каtlественная
роли
рудны
формаций
просматриваются
в
систематике
коренных
источников
золота,
лементов
платиновой
группы,
касситерита
титаносодержащи
минералов
,
циркония
и
редкоземельных
элементов
алмазов.
Вс
е
рудные
месторожде
ния
и
рудопроявления
в
ндогенную
историю
своего
развития
приобретают
признаки
россыпеобразующих
или
нероссыпеобразующих
формаций.
И
зу
чение
их
особенностей
открыло
путь
для
решения
сложны
вопросов
свя
занных
с
оценкой
перспектив
различных
структур
земной
коры
:
по
россы
пям
-
их
промышленной
рудоносности,
по
рудным
комплексам
-
россып
ного
потенциала.
Наиболее
сложная
из
обсуждаемых
в
книге
проблем
-
возраст
россыпей.
В
это
понятие
нередко
вкладывается
разный
смысл.
Во зможно,
поэтому
она
оказалась
далеко
не
достаточно
разработанной
для
многих
отделов
геологиче
ских
систем.
И
з-за
отсутствия
биостратиграфической
основы
изучения
кон-
10
тинеllТального
покрова
Земли
,
и
особенно
знаtlИМОГО
для
тих
целей
перио
да
-
от
верхней
юры
и
до
голоцена
усложнялась
трансформация
простраllСТ
венны
и
объемны
соотношений
во
временные
при
корреляции
разрезов
продуктивны
слоев
или
россыпей
в
целом
.
Т
акая
корреляция
затруднялась
в
силу
присущей
тим
отложениям
неустойчивой
полифациальности
и
множе
ственности
их
стратиграфических
признаков
.
П
о
этой
причине
при
анализе
возрастны
соотношений
продуктивных
толщ
россыпных
месторождений
все
полезны
ископаемых
намечены
только
общие
позиции
которые
делают
возможным
изучение
динамики
развития
россыпеобразования,
от
похи
к
похе
качественно
изменявшегося.
Так
как
с
тапностыо
континентального
осадкообразования
и
сопряжен
ного
с
ним
развития
ландшафтов
функционально
связан
общий
фон,
на
ко
тором
проявляются
процессы
формирования
россып
н
ых
месторождений,
то
в
связи
с
тим
уместно
обратить
внимание
на
слабую
изученность
ранней
ис
тории
нашей
планеты,
относящейся
к
первой
половине
всего
времени
её
раз
вития.
Представления
о
примитивном
строении
земной
коры
на
том
тапе
не
отвергают
а
напротив
,
предполагают
существование
уже
в
то
время
двух
активны
в
ДИllамике
россыпеобразования
оболочек
Земли
:
гидро-
и
атмо
сферы
.
П
оявлеllие
указанны сфер
планеты
,
вступивших
во
взаимодействие
с
внешней
зоной
земной
коры,
рассматривается
в
качестве
фактора
,
по
кото
рому
было
определено,
возможно
,
доархейское начало
экзогенной
переработ
Кl1
повер
110
ти
планеты,
несомненно
сопровождавшееся
формированием
кластогенны
толщ
и
россыпей.
Закономерности
их
пространственного
раз
мещеllИЯ
,
конечно
же
,
существенно
деформироваllЫ
последующей
деструк
цией
матери
ковы
структур
,
в
пределах
которы
проис
одило
развитие
кон
тинентального
литогене
з
а
.
Ш
ироко
распространенные
на
всех
континентах
дофанерозойские
струк
туры
и
связанные
с
ними
металлогенические
провинции
,
для
которых
харак
терны
поли
генные
и
полихронные
рудные
комплексы
заставляют усилить
внимание
к
проблеме
открытия
древних
метаморфизованных
и
метаморфо
генны
россыпей
различных
полезных
ископаемы
.
К
сожалению,
в
предла
гаемой
читателю
книге
она
не
Полуtlила
должной
проработки,
хотя
,
как
пред
ставляется
её
теоретическая
основа
освещена
достаточно
полно
.
Есть
также
уверенность
в
том,
что
отдельные
вопросы
на
окончательное
решение
которых
автор
не
претендует,
найдут
разрешение
в
работах
многих
геологов
,
продолжающих
изучать
россыпи.
В
качестве
итога
анализа
проблем,
представляющих
матрицу
для
созда
ния
чения
о
ро
сыпях
,
в
последнем
разделе
книги
предложена
схема
в
со
ответствии
с
которой
может
осуществляться
количественная
интерпретация
отделыlы
стадий
россыпеобразующего
процесса
.
Однако
автор
полагает
,
что
то
лишь
пу"ктирная
линия
пути
,
по
которому
в
будущем
должно
совершен
ствоваться
это
направление
науки
о
полезных
ископаемых
.
П
ри
подготовке
данной
книги
возникали
определенные
вопросы
.
Отве
чает
ли
её
издание
интересам
мирового
сообщества
к
данному
типу
месторо
ждений?
Сохраняется
ли
необходимость
в
далыlйшихх
научных
разработках
отдельны
проблем
решение
которых
должно
способствовать
усовершенст
вованию
того
направления
геологических
знаний?
П
оложительный
ответ
на
11
них
лежит
во
все
возрастающей
актуальности
эксплуатации
россыпных
ме
сторождений
которые
в
значительной
степени
определяют
развитие
совре
менного
научно-технического
прогресса.
В
ХХ
в.
В
связи
С
бурным
ростом
атомной
и
ядерной
энергетики,
рак
ето
строения,
авиации,
химической
и
радиотехнической
промышленности
,
точ
ного
приборостроения,
лазерной
техники
,
оптоволоконной
связи,
т.
е.
таких
отраслей
,
развитие
которых
тесно
связано
с
использованием
россып
е
обра
зующих
минералов
или
металлов,
особенно
ре зк о
возросло
з
начение
россы
пей
широкого
спектра
полезных
ископаемых
.
К
концу
хх
столетия
россыпи
оказались
основным
источником
получения
титана,
циркония
о
л
ова
,
золота,
алмазов,
граната,
некоторых минералов
кварца,
янтаря;
из
них
добывается
значительное
количество
элементов
платиновой
группы
отчасти
серебро
вольфрам
,
железо
ниобий
,
тантал
иттрий,
эрбий
церий,
лантан,
празео
д
им
неодим
торий,
шпинель
благородная
,
фенакит
,
отчасти
уран
и
бериллий
а
также
многие
другие
редкие
и
рассеянные
элементы
и
минералы
.
Шир
око
из
вестны
гигантские
титаномагнетитовые
россыпи,
разрабатываемые
во
многих
странах
мира
(Индонезии,
М
алайзии
Таиланде
,
Ни
герии
Бразилии
и
др.),
оловянные
месторождения
М
алайского
архипелага,
золотоносная
провинция
в
Южной
Африке
,
ильменит-цирконовые
россыпи
на
Украине
,
янтарны
е
прибрежно-морские
отложения
в
Прибал
тике,
Фр
анции
и
т.
д.
О
значении
подобного
типа
месторождений
красноречиво
свидетельст
вуют
опубликованные
в
различное
время
цифры
,
по
всей
вероятности,
все-таки
неполно
отражающие
масштабы
добычи
полезных
ископаемы
и
з
россыпей
.
К
концу
хх
столетия
за
счет
разработки
эт
их
месторождений
в
мире
производилось
(в
%):
циркония
-
более
95
,
титана
- 70,
ниобия
- 70,
оло
ва
-
более
50,
золота
-
50
(вместе
с
конгломератами
ЮАР)
,
алмазов
-
око
ло
20
,
тантала
-
более
10
.
В
последние
годы
существования
оветского
ою
за
из
россыпей
в
стране
добывалось
(в
%
):
титана
-
95
,
циркония
-
65
золо
та
-
более
45,
олова
- 25,
а
также
значительная
часть
алмазов,
вольфрама,
платиноидов,
весь
янтарь
и
некоторые
другие
полезные
ископаемые
.
В
обо
зримом
будущем
число
элементов,
извлекаемых
из
россыпны
месторожде
ний,
несомненно
станет
еще
больше
,
так
как
при
стремительном
и
устойчи
вом
росте
потребления
минерального
сырья
его
коренные
источники
исто
щаются
быстрее
,
чем
предполагал
ось
.
Несмотря
на
существенную
роль
.
в
современном
общественном
произ
водстве
названных
элементов
и
минералов
,
их
добыча
из
коренных
месторо
ждений
часто
бывает
невыгодна
из-за
большой
энергоемкости
переработки
рудного
сырья
.
Ра
зработка
этих
месторождений,
сопровождающаяся
вскрыти
ем
и
концентрацией
минералов
на
промышленных
установках
,
сопряжена
со
сложными
технологическими
процессами,
требующими
применения
УIIИ
кальных
машин
и
аппаратов,
дорогостоящих
реагентов
,
нер
едк
о
загрязняю
щих
и
даже
отравляющих
окружающую
среду
.
Ро
ссыпи
же
,
образовавшиеся
в
ходе
эволюции
континентального
литогенеза,
когда
вскрытие
и
естественная
концентрация
рудного
вещества
происходили
в
течение
длительного
време
ни
,
лишены
подобны
недостатков,
по
эт
ому они
становятся
важнейшими
объектами
дл
я
добычи
ра
зл
ичных
полезных
ископаемых
.
В
значительной
12
степени
этому
способствует
и
сравнительно
малая
энергоемкость
эксплуа
тации
россыпей,
в
то
время
как
переработка
руд
из
коренных
месторожде
ний
на
обогатительных
фабриках,
как
правило,
сопряжена
с
большими
производственными
издержками.
Например
извлечение
золота
из
руд
эко
номически
выгодно
лишь
при
содержании
металла
не
ниже
0,001%,
в
то
же
время
золотоносные
россыпи
нередко
эксплуатируются
при
содержании
зо
лота
(6-10)·10-
6%
.
Оловоносные
руды
выгодно
отрабатывать
при
содержании
олова
0,3-0
5%
,
однако
россыпи
касситерита
часто
с
большим
экономическим
ффектом
эксплуатируются
даже
при
содержании
олова
в
песках
0,02-0,03%.
Наконец,
промышленное
значение
россыпных
месторождений
зависит
в
ка
кой-то
степени
от
возможности
применять
мощную
и
разнообразную
произ
водительную
технику,
сокращающую
издержки
производства
и
капитальные
вложения
.
Резко
расширилась
в
настояшее
время
география
промышленной
экс
плуатации
россыпей
.
Полезные
ископаемые
теперь
из
них
добывают
практи
чески
от
экватора
и
пустынь
жаркого
(аридного)
пояса
до
арктических
терри
торий
-
перигляциальной
зоны
планеты,
где
развита
мощная
вечная
мерзло
та
.
Россыпные
месторождения
разрабатываются,
кроме
Антарктиды
и
остро
вов
Арктики
на
всех
континентах
:
в
Европе,
Азии,
Африке,
Южной
и
е
в
рной
Америке,
Австралии,
а
также
на
островах
Тихого,
Атлантического
и
Индийского
океанов.
К
сожалению,
до
сих
пор
практически
нигде
не
получают
полезных
компонентов
при
переработке
рыхлого
материала
во
время
сооружения
пло
тин
,
искусственных
водохранилищ,
оросительных
систем
и
водоемов,
когда
перемываются
миллиарды
кубометров
породы
.
В
рыхлых
отложениях
на
правляемых
на
строительство,
часто
содержится
целый
комплекс
ценных
ми
нералов
и
металлов,
попутное
извлечение
которых
повышает
эффективность
горного
производства.
Оценивая
возрастающую
роль
металлов
и
минералов,
добываемых
из
россыпных
месторождений,
следует
отметить, что
фактически
во
всех
странах
в
промышленный
оборот
вовлекаются
все
новые
и
новые
типы
россыпей
,
которые
раньше
не
относились
к
ПРОМbJшленным
объектам
(литоральные
,
элювиальные
и
т.
д.)
.
Таким
образом,
важнейшие
геологическое
и
минерально-сырьевое
зна
чения
россыпных
месторождений
создают
необходимые
предпосылки
для
развития
той
отрасли
геологических
знаний
которая
в
данной
книге
пред
ставляется
как
учение
о
россыпях
.
Достаточно
четко
определившиеся
конту
ры
этого
направления
геологических
знаний
позволяют
говорить
о
новом
вкладе
в
фундаментальную
науку,
в
данном
случае
сделанном
учеными
сфор
мировавшейся
в
России
уникальной
школы,
активная
деятельность
которой
не
угасает,
несмотря
на
деструктивные
общественные
процессы,
охватившие
в
конце
ХХ
в
.
множество
стран
мира
.
13
1
'ОССblIЕО&'13V1OШIIЕ
"ДНЫЕ
ФI'МlЦIIIIII
МIIНЕ'lПbI
1.
ПРИРО
ДА
РО
СС
ЫП
Е
ОБРАЗУЮЩИХ
РУ
Д
НЫХ
ФОРМАЦИЙ
И
МИНЕРАЛОВ
Р
оссыпи
различных
полезных
ископаемых
,
связанные
с
теми или
иными
металлогеническими
провинция
ми,
характеризуются
определенной
позицией
в
структурных
комплексах
со
сложной
тектонической
и
магматической
историей
развития.
Эти
комплексы
,
если
они
даже
отличаются
полихронностью
и
полигенностью
,
четко
профи
лируются
рудными
ассоциациями
,
нередко
с
ясно
выраженными
пространст
венно-временными
генетическими
связями
с
сериями
ультраосновных
,
ос
новных,
кислых
или
щелочных
пород
в
различных
фациях
.
В
любом
гео
ро
нологическом
срезе
провинции
обладают
набором
ассоциативных
коренных
месторождений
или
рудопроявлений
иногда
с
рассеянной
минерализацией
,
которым
часто
свойственны
парагенезисы
рудных
минералов
с
такими
харак
теристиками,
которые
позволяют
им
в
ходе
гипергенной
эволюции
накапли
ваться
в
рыхлом
покрове
планеты
,
образуя
разномасштабные
с
широким
спектром
полезных
ископаемых
россыпи. Р
удные
ассоциации
,
выступающие
в
качестве
коренных
источников
таких
минералов,
мною
были
названы
рос
сыпеобразующими
рудными
формациями
[
Ш
ило,
1
970в
,
с
.
131.
Минералы
с
соответствующими
физико-химическими
свойствами,
характеризующимися
,
как
дальше
будет
показано
,
константой
гипергенной
устойчивости
-
инте
гральной
функцией
их
структурных
особенностей,
а
также
обладающие
соот
ветствующими
гидраВЛИ<lескими
показателями
названы
россыпеобразующими.
К
оренные
источники
рудных
парагенезисов,
в
ходе
гипергенной
истории
обеспечивающие
образование
россыпных
месторождений
,
формируются
в
длительной
,
сложно
протекающей
дифФеренциации
планетарного
вещества
в
эндогенных
магматических
,
метасоматических,
гидротермальных
или
мета
морфических
минералообразующих
системах
.
Эти
системы
развиваются
при
взаимодействии
химических
элементов
или
их
соединений
друг
с
другом
.
В
рудо-
и
минералооб
р
азующих
процессах
химические
реакции
направленно
протекают
в
соответствии
с
фундаментальными
характеристиками
элементов
зависящими
от
заряда
ядра
и
структуры
электронных
оболочек.
Ими
опреде
ляются
кислотно-щелочные
свойства
элементов,
потенциалы
ионизации
,
ва
лентности
и
др.
Н
апример,
при прочих
равных
термодинамических
условиях
14
только
элементы,
с
ОДНОЙ
стороны,
обладающие
свойствами
жестких
кислот
и
жестких
оснований,
а с
другой
-
мягких
кислот
и
мягких
оснований,
дают
устойчивые
соединения,
что
и
определяет
лимитированное
в
природных
ус
ловиях
количество
(-4000)
минеральных
видов.
Именно
поэтому
можно
счи
тать,
что
основу
возникновения
россыпеобразуюших
формаций
на
самых
на
чальных
стадиях
их
формирования
составляет
группировка
элементов
по
изо
валентному
признаку,
что
и
определяет
характер
минеральных
парагенетиче
ских
ассоциаций.
Вероятно,
разделение
рудного вещества
по
кислотности
можно
отнести
к
одному
из
ведущих
факторов
формирования
парагенезисов.
Данный
процесс
находится
в
прямой
зависимости
от
присутствия
кремнезема
-
наиболее
кислотного
элемента
в
силикатных
системах
.
На
то
указывает
тот
факт
что
в
насыщенных
кремнеземом
средах
(гранитоидный
и
липаритовый
магматизм)
формируются
одни
ассоциации
изовалентных
элементов
а в
недо
сыщенных
им
(ультраосновной
и
базальтоидный
магматизм)
-
другие
.
Примером
изовалентных
группировок
могут
служить
следующие
ряды
рудогенных
лементов
в
трех-
или
четырехвалентном
состоянии:
ТiЗ+,
уЗ+,
СгЗ+,
МпЗ+,
FеЗ+
СоЗ+,
NiЗ+
~
у4+,
Cr4+,
Мп
4
+.
ZгЗ+
,
ЬЗ+,
МоЗ+,
ТсЗ+
RLt З+,
Rh
З+,
Рd
З+
~
М
о
4+,
Тс
4
+,
RLt
4
+.
Rh4+
,
Pd
4
+;
WЗ+
Rе
З+,
О
З+,
1
гЗ+,
Рt
З+,
АLtЗ+
~
W4+
.
Re
4
+
О
4+,
Ir4
+,
Pt
4
+.
Таким
образом,
одни
и
те
же
элементы
в
неодинаковом
валентном
со
стоянии
группируются
в
различные
ассоциации,
определяющие
устойчивые
эндогенные
парагенезисы.
Они
являются
весьма
характерными
для
ультраос
новного
магматизма,
в
связи
с
которым
формируются
россыпеобразующие
рудные
формации
с
самородными
лементами
двух
триад
платиноидов
Ru
,
Rh
,
Pd
и
О
,
Ir
,
Pt
.
К
ним
часто
присоединяются
Fe, Ni, Ti,
Сг,
У,
Cu,
иногда
Au
и
даже
Лg;
Ni,
У
,
Cll
и
Ag
не
дают россыпеобразующих
минералов.
В
изовалентных
ассоциациях
обнаруживается
корреляция
рудных
ле
ментов,
отвечающих
минимуму
средних
потенциалов
ионизации,
которые
группируются
в
ряд,
широко
распространенный
в
полиметаллических
место
рождениях
с
золотом,
Cu
+,
Лg+,
Ан
+,
Zn+,
Cd+,
Hg
+.
Однако
они
никогда
не
дают
рудных
россыпеобразующих
формаций,
и
даже
присутствующее
в
том
комплексе
самородное
золото
находится
в
таких
гидравлических
формах,
которые
не
способствуют
его
концентрации
в
лито
генны
процессах
.
Элементы
с
максимальными
усредненными
потенциалами
ионизации
обычно
также
не
дают
россыпеобразующих
формаций,
хотя
в
некоторых
маг
матических
процессах
Ti
,
Сг
,
Fe,
Мп
образуют
минералы
с
физико-химиче
скими
свойствами
,
способствующими
их
концентрации
в
гипергенных
усло
виях.
Они
в
одят
В
состав
геохимической
ассоциации,
которая
иногда
опре
деляет
парагенетический
комплекс
рудных
формаций,
е2+
.
Ti2+,
у2+,
Сг2+.
Мп2+,
Fe2+,
Со2+
i2+,
Сн
2
+.
15
При
сравнении
двух
приведенных
рядов
можно
легко
убедиться
в
том,
что
первый
из
них
относится
к
геохимической
ассоциации,
обычно
сопутст
вующей
проявлениям
кислого
магматизма
,
тогда
как
второй
профилирует
ру
д
огенные
парагенезисы
ультрабазит-базитовых
породных
комплексов
.
Харак
терно,
что
в
обоих
геохимических
рядах
последовательно
нарастают
электро
сродство,
поляризационные
свойства
и
сродство
к сере
относительно
сродст
ва
к
кислороду;
в
первом
случае
эту
тенденцию
заве
ршает
ртуть,
во
втором
-
медь
,
со
свойственной
им
халькофильностью
.
Нетрудно
понять
,
что разная
геохимическая
активность
элеме
нтов
,
про
являющаяся
в
процессе
формирования
россыпеобра
з
ующих
ру
дны
форма
ций
,
детерминирует
обра
з
ование
ассоциаций
минералов
среди
которы
ясно
очерчиваются
три
группы~
самородные
металлы
,
соединения
с
кислородом
(включая
силикаты)
и
серой
.
Благородные
ме
талл
ы
вместе
с
окси
дами
и
си
л
икатами
составляют
главную
часть
россыпеобра
зу
ющих
минералов,
в
какой
то
мере
объясняющуюся
тем,
что эле
менты
с
повышенным
сродством
к
сере
при
больших
давлениях
утрачивают
его,
увеличивая
сродство
к
кислороду
.
Такая
смена
сродства
эле
ментов
объясняется
возрастанием
плотности
кисло
ро
дн
ых
соединений
что
согласуется
с
высокими
барическими
режимами
по
д
обного
типа
минералообразования.
Возможно
,
по
этому
Ru
, Rh
Pd
и
О
, Ir,
Pt,
а
также
Аи
в
россыпеобразующих
формациях
присутствуют
преимущ
ест
венно
в
самородном
виде,
обра
зуя
устойчивые
геохимические
ряды,
почти
не
изменяющиеся
при
переходе
из
коренных
источников
в
рос
сыпные
ме
сторождения.
Максимальное
сродство
элементов
к
кислороду
нере
дко
оказывается
ре
шающим
условием
при
формировании
россыпеобра
зующих
ру
дных
форм
а
ций
причем
оно
проявляется
даже
в
ра
зличн
ом
валентном
состоянии
ле
ментов
.
Их
примером
могут
служить
следующие
три
ряда,
в
которых
присут
ствуют
обе
триады
металлов
п
латин
овой
группы
,
а
также
г,
W,
Ь
Т
а,
С
,
Sn Ti
входящие
в
состав
широкого
спектра
рудных
минералов
с
гипергенно
устойчивыми
параметрами:
cr6+ W
6+
6+
О
6+
Ru
6
+.
у
5+
'
Ь5+'
Ta
S
+
Pd
5+·
, "
С4+,
Мп
4
+,
М
0
4+,
W
4+,
И4+,
Ru
4+,
Sn
4
+,
Ti+
4
,
1r4
+.
т
им
трем
ря
дам
могут
быть
противопоставлены
лементы
с
~инималь-
ным
сродством
к
кислороду
:
N i
2+
Cd
2+,
Pd
2+
Ag
2+,
Hg
2+,
РЬ
2+,
Mg
2+,
Pt
2+;
Li
+,
Na
+,
К
+,
Лg+,
Аи
+.
Правда
,
некоторые
из
этих
элементов
присутствуют
и
в
других
ассоциа
циях
,
что
объясня
ется
д
ругим
их
валентным
состоянием
.
Они
,
за
исключени
ем
золота,
натрия
(золотоносные
ал
ьбити
ты
или
кварц-альбитовые
жилы)
и
отчасти
платины,
не
дают
россыпеобра
зующих
формаций
.
В
семействе
россыпеобразующих
минералов
знач
ительное
место
принад
лежит
минеральным
фа
зам,
в
которых
широко
ра
звит
изоморфизм.
Особ
енно
ярко он
выражен
в
рудных
формациях
с
характерными
для
них
сложными
16
оксидами,
силикатами
и
фосфатами
однако
и
минералы
в
лементной
форме
не
лишены
того
важного
признака,
проявляющегося
в
эндогеННblХ
минера
лообразующих
системах.
О
дним
из
таких
примеров
может
служить
триада
золото-серебро-теллур,
дающая
ряд
минеральных
видов:
кренерит,
калаверит,
сильванит,
петцит,
мпрессит,
гессит
.
В
сложных
оксидах,
в
которых
широко
представлены
изоморфные
при
меси
к
таким
минералам
относятся
приорит
и
циркелит;
не
лишены
этого
свойства
и
силикаты.
И
зоморфизм,
являющийся
важной
особенностью
россыпеобразующих
минералов,
усиливает
плотность
решетки,
что
делает
их
устойчивыми
в
к
зогенных
условиях
и
таким
образом
определяет
миграционные
свойства
ко
торые
обнаруживаются
в
ходе
развития
литогенетических
процессов
на
по
верхности
Земли
.
В
качестве
общего
порядка
изоморфных
замещений
можно
привести
следующую
ассоциацию
элементов:
К
Fe
Са
Са
R Ti
Са
Ni
Sc
Mg
Rb
Sr
а
Са
i i i
i
i
i
i
i i i
i
i
i
i
Ва
с
U
Th
РЬ
Nb
У
Та
Zr
Sc
К
Са Са
Cd.
(Hf)
Здесь
лементы
нижнего
за
1ещают
элементы
верхнего
ряда
.
Возможен
изоморфизм,
определяющийся
валентным
состоянием
элемен
тов,
в
том
случае
они
группируются
в
следующие
два
ряда,
где,
так
же
как
и
в
приведенных
выше,
элементы
нижнего
изоморфно
замещают
лементы
верхнего:
Sj4+
i
АIЗ+
Mg2+
i
Fe2+
Fe2+
i
M
g
2+
Мп
2+
i
Mg
2+
Si
4
+
i
zг4+
Si
4
+
i
Ti
4
+.
В
некоторых
ситуациях
эндогенного
минералообразования
происходит
гетеровалентное
изоморфное
замещение,
тогда
рудный
процесс
развивается
с
участием
следующих
рядов
элементов:
(Na+ +
AJЗ+)
н
(Са2+
+
Mg
2+);
(Li+ +
AJЗ+)
н
(Са2+
+
Mg
2+);
(дl3++C
+)
н
( j4+);
(Ca2++AI3+)
н
(Ca3++Mg2+).
В
тетраметре
того
комплекса
отсутствуют
собственно
рудогенные
ме
таллы,
но
лементы
всех
четыре рядов
участвуют
в
структурах
широкого
спектра
россыпеобразующих
минералов
из
семейства
силикатов,
нередко
дающих
минеральные
виды,
весьма
устойчивые
в
гипергенных
условиях.
Россыпеобра
зующие
рудные
формации
включают
месторождения
и ру
допроявления
собственно
магматического
генезиса,
а
также
большую
группу
гидротермальных
образований,
разделяющуюся
на
две
ветви:
плутоногенную
и
вулканогенную,
метаморфические,
метаморфогенные
и
стратиформные
объекты.
В
последних
не
всегда
однозначно
устанавливается
генетическая
17
принадлежность
поскольку
они,
как
правило,
отличаются
двойственными
чер
тами
и
проявляют
признаки
полигенности
.
Приведенный
выше
анализ
возникновения
элементных
ассоциаций
по
их
изо
валентному
признаку
сродству
к
кислороду
или
сере,
склонности
к
изоморфному
замещени
ю
в
лигандах
показывает
сложность
длительного
ру
дообразующего
процесса
,
который
зарождается
как
отдельная
ветвь
в
ходе
бифуркации
магмагенерирующего
очага
.
В
формировании
магматических
и
рудообразующих
систем
решающая
роль
принадлежит
флюидам
.
Существует
множество
моделей
их
взаимодействия
с
силикатным
расплавом
rниколь
ский,
1987
;
Стенина
1998
;
Иванюк
и
др
.,
1996
;
и
др
.
]
.
Вероя
тно
,
в
основе
эволюции
этих
систем
лежит
анионный
комплекс
(SiO:
-
),
(SiO
~
)"
(SiP
~
)
(Si40~
;
),
(Si60:~
-
),
(Si40~~)
_
(Sip~
-
)
_
,
которому
соответствует
реакцион
ный
ряд
минералов:
оливин
-
пироксен-амфиболы-слюды.
Его
рассмотрение
показывает,
что
в
ходе
кристаллизации
расплава
происходит
повышение
окислительного
потенциала
магматической
системы
до
уровня
когда
тре
-
валентное
железо
начинает
входить
в
решетку
силикатов
и
выделяется
маг
нетит.
Причины
роста
окислительного
потенциала
кристаллизующейся
сис
темы
несомненно
обусловлены
эволюцией
структуры
расплава.
По
-видимо
му,
возрастание
его
окислительной
способности
происходит
в
результате
деполимеризации,
которая
сопровождается
расщеплением
связей
кремний
кислород
с
заменой
их на связи
кремний
-
галоген,
кремний
-
водород,
крем
ний
-
кремний
и
т
.
Д.
Можно
утверждать
что
уже
на
начальной
фаз
кристаллизации
,
аракте
ризующейся
массовым
зародышеобразованием,
происходит
окисление
опре
деленной
доли
восстановленных
газов
Н
2
СН
4
и
СО
дО
Н
2
О
и
0
2>
что,
по
видимому
и
вызывает
бифуркацию
системы
на
собственно
магматическую
и
рудную.
Посл
едняя
развивается
как
бы
в
арьергарде
первой
.
Хотя
обе
они
и
порождаются
общим
процессом,
но,
будучи
разделенными
по
вещественному
составу
контрастно
отличаются
друг
от
друга
.
При
отсутствии
дивергенции
возникают
собственно
магматические
месторождения
связанные
с
ультра
базитами,
габброидами
(базальтоидами
в
эффузивной
фации)
гранитоида
ми,
сиенитами
или
родственными
им
по
агпаитности
породами.
Дивергент
ная
же
ветвь
рудообразующего
процесса,
развиваясь
по
законам
фракталов
или
волюционируя
в
изменяющихся
термобароградиентных
режимах
дает
широкий
спектр
гидротермальных, метасоматических
или
метаморфоген
ных
месторождений,
в
числе
которых
формируются
и
россыпеобразуюшие
рудные
формации.
В
связи
с
тим
обратим
внимание
на
роль
различны
ИМИ'I
ски
ле-
ментов
в
формировании
россыпеобразующих
минералов.
В
структурах
и
ре
шеток
ведущими
являются
d-
лементы
(60%)
за
ними
следуют
р-элементы
(20%),
затем
s-элементы
(11
%)
роль
j-элементов
ничтожна
так
как
на
и
до
лю
приходится
9%
россыпеобра
зующих
минералов
.
Если
же
считать
что
в
образовании
почти
1000
минералов
участвуют
двухвалентные
катионы
,
где
d-
и
s-
лементам
принадлежит
главная
роль
при
ничтожно
малы
значениях
р- и
f-элементов,
то
при
таком
соотношении
просматривается
трансформация
18
рудного
вещества
коренных
источников
в
парагенезисы
россыпеобразующих
минералов
.
М
инералы
,
в
структурных
мотивах
которых
основу
составляют
s-
лементы,
в
гипергенном
процессе
оказываются
малоустойчивыми
,
в
то
время
как
минералы
,
образованные
р-
лементами,
напротив
отличаются
вы
сокой
устойчивостью
в
тех
же
условиях
.
П
роис
одящие
в
зоне
гипергенеза
преобразования
возникших
в
эндо
генны
условиях
минералогических
рудных
ассоциаций
в
россыпеобразую
щие
парагенезисы
представляют
собой
сложный
процесс
,
развивающийся
в
зависимости
от
тектонических
,
литогенетических,
природно-климатических
,
ландшафтообразующи
особенностей
и
множества
других
факторов
.
Г
ипер
генная
трансформация
эндогенных
парагенезисов
зависит
от
геохимического
профиля
выведенных
на
поверхность
магматических
и
рудных
комплексов
а
также
от
условий
отбора
рудного
вещества
в
гипергенной
зоне
,
способствую
щих
высвобождению
полезных
элементов
из
рудных
формаций
,
миграции
и
концентрации
минералов,
иными
словами,
определяющих
образование
в
по
верхностных
условиях
соответствующих
парагенетических
ассоциаций
харак
терных
для
лювиальных,
делювиальных,
аллювиальных
прибрежно-морских
(литоральны
)
и
субаквальных
россыпных
месторождений
множества
полез
ных
ископае
1ЫХ
.
Основываясь
на
сказанном
можно
утверждать
,
что
россыпи
являются
суммарным
пр
явлением
минералами
в
гипергенной
зоне
физических
и
кри
сталло
имических
свойств,
которые
обусловливают
их
сохранность
в
слож
ны
и
длительных
процессах,
иногда
развивающихся
в
течение
целых
геоло
гически
пох
.
Благодаря
своим
физико-химическим
характеристикам
(по
вышенной
плотности,
твердости
,
химической
устойчивости
в
широком
ки
слотно-щелочном
диапазоне
и
т
.
д
.
)
россыпеобразующие
минералы
накапли
ваются
в
отложениях,
определяя
концентрацию
рудного
вещества
на
отдель
ны
участках
земной
поверхности
выше
кларковых
значений.
Таким
образом
,
между
коренными
источниками
и
россыпями
(включая
и
коры
химического
выветривания)
возникает
градиент
концентрации.
Этот
процесс
находится
в
прямой
зависимости
от
континентального
литогенеза,
в
течение
которого
рудные
минералы
,
освобождаясь
от
петрогенных
ассоциаций
,
накапливаются
в
о
д
е
формирования
или
в
корах
химического
выветривания,
или
в
класто
генны
'
отложениях
как
во
внутри
континентальных
организованных
потоках
,
так
и
в
прибрежных
зонах
морских,
реже озерных
водоемов
.
Уникальность
россыпеобразования
как
кластогенного
процесса
проявля
ется
в
его
универсальности
.
Она
выражается
в
том
что
соответствующие
руд
ные
формации
,
не
всегда
имеющие
промышленное
значение
и
во
ногих
случаях
не
представляющие
кономически
значимые
объекты
(рудопроявле
ния
платины
,
золота
,
касситерита
,
ильменита
,
циркона
и
многих
других
ми
нералов)
,
сопровождаются
крупномасштабными
по
размерам
и
весьма
бога
тыми
по
содержанию
россыпями
.
Следовательно,
коренные
источники
и
возникающие
за
их
счет
россыпи
-
это
не
адекватные
образования
по
кон
центрации
рудного
вещества
,
хотя
в
россыпях
сохраняется
подобие
рудного
минерального
комплекса
.
П
оследнее
проявляется
в
качественных
особенно
стях
парагенезисов
,
которые
иногда
в
экзогенной
зоне
существенно
видоиз
меняются
.
Однако
в
само
1
общем
виде
минеральные
ассоциации
россыпей
19