Шило Н.А. Учение о россыпях. Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей
Подождите немного. Документ загружается.
наследуют
основные
особенности
парагенезисов
э
ндогенны
источников
,
об
разующихся
при
строго
лимитированных
термодинамически
параметра
.
О
тмеченная
закономерность
связи
россыпей
с
коренными
источниками
совершенно
очевидна,
хотя
она
почти
всегда
затушевана
и
лишена
детальной
конкретности,
что
во
многих
случаях
рассматривается
как
доказательство
её
отсутствия.
П
одобные
представления
-
результат
недоучета
нергетики
про
цесса
концентрации
рудного
вещества
в
зоне
седиментогенеза
,
а
также
ус
тойчивости
типоморфных
признаков
минеральных
ассоциаций
.
Н
еадекватность
содержаний
рудного
вещества
в
рудных
формациях
и
россыпях
возникает
за
счет
строго
направленной
аддитивной
его
концентра
ции
в
последних.
О
на
обусловливается
запасами
полезного
ископаемого
в
коренных
источниках
в
которых
рудные
минералы
могут
быть
рассеяны
(вкраплены)
в
громадных
объемах
магматических
метаморфических,
гидро
термальных
или
осадочных
пород
.
Аддитивность
россыпеобразования
,
проте
кающего
в
ходе
гипергенного
преобразования
коренных
источников
,
обла
дающих
всеми
признакам
и
россыпеобразующих
формаций
,
всегда
на
ОДl1Тся
в
прямой
зависимости
не
только
от
физико-химических
арактеристик
руд
ных
минералов
но
и
от
типа
литогенеза.
Т
аким
образом
,
эндогенная
история
формирования
россыпеобра
зу
ющи
рудных
формаций
и
свойства
минералов
содержащихся
в
них
,
обусловлива
ют
широкий
спектр
россыпей,
которые
различаются
прежде
всего
по
вещест
венному
составу.
В
месте
с
тем
тектоно-геоморфологическое
ра
витие
ру
д
ных
полей
в
субаэральных
условиях
сопровождается
возникновением
нео
динако
вых
по
происхождению
и
другим
геологическим
особенностям
россыпей
,
ко
торые
содержат
комплекс
полезных
ископаемых
в
виде
строго
фиксирован
ных
минеральных
парагенезисов
,
закономерно
связанных
как
с
россыпеобра
зующими
формациями,
так
и
со
средой
осадконакопления
.
2.
РОССЫПЕОБРАЗУЮЩИЕ
МИНЕРAJIЫ
И
сточник
рудного
вещества
для
россыпей
,
как
уже
отмечалось
выше
-
россыпеобразующие
формации
,
но
накопление
в
россыпя
поле
зных
компо
нентов
происходит
лишь
при
высокой
гипергенной
устойчивости,
особых
миграционных
свойствах
и
физических
параметрах
минералов
которы
е
опре
деляют
их
концентрацию
на
одной
или
нескольких
стадиях
осадочного
про
цесса.
Р
азвитие
осадочного
процесса
сопровождается
формиров
анием
терри
ген
но-минералогических
провинций
(в
пони
мании
В
.
п
.
Батурина)
.
И
х
обра
зование
можно
рассматривать
как следствие
суммарного
выравнивания
веще
ственного
состава
коренных
источников
россыпей
и
преобра
зующихс
я
на по
верхности
вмещающих
толщ
или
массивов
горных
пород
сопряженны
с
тими
провинциями
.
В
частности,
на
рудные
парагенезисы нередко
наклады
ваются
акцессорные
минералы
пород,
усложняя
или
видоизменяя
их
в
зави
симости
от
гипергенной
устойчивости
минералогических
ассоциаций
.
Устойчивость
минералов
месторождений
или
рудопроявлений
являв
шихся источником
рудного
вещества
для
россыпей
рассматривалась
во
многих
работах
отечественных
и
зарубежных
исследователей
.
реди
них
мо-
20
ryr
быть
названы
труды
В
.
и
.
Вернадского
,
А.
Е.
Ферсмана
,
Б
.
Б
.
По
лынова,
А.
п
.
Виноградова,
Н
.
М.
Страхова,
Н
.
В
.
Белова,
И.
И
.
Гинзбурга
,
А.
И.
Пе
рельмана,
В
.
И
.
Лебедева,
М.
и
.
Глазковской,
В
.
В
.
Добровольского
В
.
п
.
Батурина,
ж
.
Корбеля,
Ф
.
П
еттиджона
,
С.
Го
лдича,
Г.
Джексона
и
др
.
Однако
в
большинстве
работ
проблема
устойчивости
решалась
только
на
по
родообразующих
минералах
.
К
числу
наиболее
устойчивых
породообразующих
минералов
относится
кварц,
за
ним
следуют
слюды
и
близкие
к
ним
минералы
с
двухмерными
лис
товыми
структурами,
затем
амфиболы
(с
решеткой
из
двойных
цепочек
кремнекислородных
тетраэдров),
далее
минералы
с
кристаллической
решет
кой,
состоящей
из
одинарных
цепочек
(в
частности,
пироксены),
и,
наконец,
минералы
кристаллическая
решетка
которых
построена,
как
и
у
амфиболов,
кремнекислородными
тетраэдрами,
но
изолированными
и
не
очень
прочно
соединенными
атомами
железа
и
магния
(например,
оливин
и
др
.
)
.
Устойчи
вость
минералов
определяется
уровнями
энергии
кристаллических
решеток,
или,
как
их
в
свое
время
назвал
А.
Е.
Ф
ерсман,
энергетическими
константа
ми
.
Последние
характеризуют
ту
долю
энергии,
которую
вносит
в
решетку
каждый
входящий
в
нее
ион,
т
.
е
.
в
общем
случае
энергия
кристаллической
решетки
должна
возрастать
пропорционально
увеличению
числа
структурных
элементов
минералов
.
Таким
образом,
их
высокая
гипергенная
устойчивость
может
быть
объяснена
низкими
энергетическими
константами
кристаллов,
что
и
удовлетворяет
одному
из
общих
принципов
физики
твердого
тела
,
со
гласно
которому
наиболее
устойчивыми
являются
состояния
вещества
с
ми
нимальными
энергиями
.
Очевидно,
что
распределение
скорости
выветрива
ния
породообразующих
минералов
примерно
соответствует
реакционному
ряду
Боуэна
.
Высокотемпературные
минералы
относятся
к
легко
разрушаю
щимся,
тогда
как
низкотемпературные
в
гипергенной
зоне,
напротив,
отли
чаются
относительно
большей
устойчивостью
.
Во
зглавляющий
ряд
гиперген
но
устойчивых
породообразующих
минералов
кварц
(из
этих
рассуждений
я
пока
исключаю
янтарь)
занимает
вместе
с
тем
последнее
место
в
числе
рос
сыпеобразующих
минералов
.
Кварц
лежит
на
границе,
по
одну
сторону
которой
находятся
минералы
с
высокой
гипергенной
устойчивостью,
по
другую
-
с
низкой
.
Такое
разделе
ние
минерального
царства
проявляется
и
в
седиментационной
дифференциа
ции
вещества,
сопровождающейся
концентрацией
минералов
с
высокой
ги
пергенной
устойtrивостью
И
разрушением
(физическим,
химическим),
рас
сеиванием
и
удалением
в
конечные
бассейны
осадконакопления
минералов
с
низкой
гипергенной
устойчивостью.
Для
понимания
сущности
россыпеобразования
важное
значение
имеет
количественная
оценка
поведения
минералов,
высвобождающихся
в
гипер
генной зоне
из
рудных
россыпеобразующих
формаций.
Он
а
поддается
описа
нию
законами
физики
гидродинамики,
гидрологии,
геохимии
выявляющи
ми
суммарный
эффект
сложного
и
длительного
преобразования
рудных
фор
маций
.
В
этих
оценках
определенными
показателями
служат
твердость
(н)
показывающая
энергетическое
состояние
структуры
минералов,
и
плотность
(р),
отражающая
упаковку
атомов
в
кристаллах.
Ока
залось,
что
произведение
21
Та
бл
и
ц
а
2.1
Фи
з
иче
с
кие
С80йства
и
константы
гипеРГСIIllОЙ
УСТОЙЧН80СТИ
минер
ал
О8
Мин
еР:lJ1
р,
Г/СМ
3
Н
рН
Kry=lg(p/1)
Платина
иридистая
22,9
6,5
148,85 2,17
Платина
21,5 4 86 1,93
П
лат
ина
n
алл
ади
стая
17,7
4,3 76,11 1, 8
Поликсен
17
4,3 73,1
1,86
П
лат
ина
никелистая
17
(?) 4 6
1,83
Купроплатина
14
,6 4
58,4 1,77
Фсрроплатина
13
,5 4
54
1,73
Танталит
8 6,3
50,4
1
,7
Палладий
11
,4 4,3 49,02 1,69
Торолит
7,7 6
42,2
1,66
Золото
16,9
2,7 45,63
1,65
Касситерит
7
6,5 45,5
1,65
Корунд
4
9
36
1,56
Бадделеит
5,5
6,5
35
,
75
1,55
Вольфрамит
7,1 5
35,5 1,
55
Циркон
4,7 7,5
35,25 1,54
IЭвксенит
5,4 6,5
35,1 1
,5
4
Алмаз
3,5
10
35
1,54
Элсктрум
13,5 2,5
33,75 1,53
IСамарскит
5,7
5,5 31,55
1,5
Колумбит
5,2
6
31,2 1,49
Шпинель
3,9 8
31,2 1,49
Магнетит
5,2
5, 30,16
1,47
Поликра
з
5
6
30
1,47
И
льме
норутил
4.8
6
2 ,8
1,46
Топ:!
з
3,6 8
28,8 1,46
Лопарит
4,8 5,8
27,84
1,44
Мон:!цит
5,1
5,3
27,03 1,43
Шеелит
6
4,5
27
1,43
Приорит
4,9
5,5
26,95
1,43
Пироп
3,8 7 26,6
1,42
И
льме
нит
4,7
5,5
25,85 1,4 1
Цирк
елит
4,7
5,5 25,85
1,
41
Рутил
4,2 6
25,2
1,4
Брукит
4,1
5,5
22,55 1,35
Фен
ак
ит
3
7,5 22,5 1,35
Пирохлор
4,2
5,3
22,26
1,34
Анатаз
3,9
5,5
21,45 1,33
Бастнезит
4,8
4,3 20,64
1,3 1
Торит
5,4 3,8
20,52 1,3 1
Кс
е
нотим
4,5 4,5 20,25
1,3
Киноварь
8,14 2,3 18,72
1,27
Паризит
4,3 4,3 18,49
1,27
Кв
арц
2,6 7
18,20 1,26
Янтарь
1,07
2.3 2.46
0
,3
9
22
н
на
р
характеризует
степень
ги
пергенной
устойчивости
минералов
.
Его
логарифм
назван
мною
констан
той
гипергенной
устой
чивости
ко
торая
является
безразмерной
вели
чиной
.
В
приведенных
в
табл.
2.1
кон
стантах
гипергенной
устойчивости
минералов
(К,
-у)
показатель
твердо
сти
принят
по
шкале
Мооса
.
Следует
уtlитывать
,
что
различия
между
ве
личинами
данного
показателя
эта
лонных
минералов
по
эт
ой
шкале
не
таковы
,
как,
например
,
в
абсолют
ной
шкале
.
По
э
тому
если
рассчи
т
ы
вать
константы
по
последней
,
то
не
которые
минералы
в
приведенном
ряду
поменяются
местами.
В
целом
же
характер
их
распределения
не
изменится.
то
свидетельствует
о
реальной
фи
зи
ческой
связи
между
Кгу
и
значения
и
абсолютной
и
от
носительной
твердости
минералов
.
О
бнаруживается
также
вполне
реальная
(природная)
закономерная
связь
К
гу
и
р,
как
это
следует
из
рис
.
2.1
а
.
Н
ерав
но
1ерность
распре
деления
МИllералов
lIa
приведенном
графике
объясняется
те
I
что
во
всем
их
комплексе
дол
я
пре
дстав
и
телей
с
большей
и
меньшей
плотно
стью
неодинакова
.
Здесь
сказывается
также
связь
анализируемых
парамет
ров
минералов
(Кгу,
р
,
н)
с
имиче
ским
составом
,
чем
в
сущности
и
обусловлены
ра
зл
ичия
между
россы
пеобразующими
fинералами
,
не
смотря
на
присущее
им
общее
свой
ство
-
высокую
гипергенную
устой
чивость
.
П
ривед
е
нный
на
рис
.
2.1,
а
график
пока
зывает
возможность
экс
траполяции
в
области
минералов
как
с
низкими,
так
и с
высокими
значе
ниями
твердости,
однако
последняя
ограничена
,
как
и
звест
но
,
алмазом,
хотя
теоретически
могут
быть
веще-
К.,
а
2,2
1,8
1,4
1,0
0,6
1
1,5
2 3
5
7
10
15
20
\gp
К.,
2,4
2,2
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
2
•
. '
1
•
•
••
. ... .
..
~
.
••
,
..
1 •
...
,
.
:.
-.
б
3 4 5 6 7 8
10
IgH
Рис
.
2./.
вя
з ь
ко
ффициента
гипсргенной
устойчивости
с
плотностью
(о)
и
относитель
ной
твердостью
1Ин
е
ра
л
ов
(6)
ства
и
с
большей
твердостью
.
По
-видимому
за
пределами
значений
Кгу
в
большую
сторону
от
2,17
должна
лежать
область
«сверхустойчивых»
минера
лов
-
имически
чистых,
с
идеальной
решеткой
и т
.
д.,
а
за
их
пределами
в
меньшую
сторону
от
1 26 -
область
всех
прочих
неустойчивых
минералов,
не
накапливающи
ся
в
россыпях
.
Анализ
графика
полученной
константы
показывает,
что
связь
между
Кгу
и
р
обнаруживает
зависимость
между
Н
и
р
(рис
.
2.2).
Зависимость
между
логарифмами
тих
величин
имеет
линейный
вид
где
откуда
Н
= 1
о
-
а,
Igp
.
10
11.
=
А
/
р
«'
,
где
А
и
а)=
соп
t
или
н
р
«'
=
СОI1
t.
Определим
константы
А
и
а)
из
графика
(см
.
рис.
2.2):
при р
= 1
Н
12
,5 =
А
при
р
=
10
Н
= 4,5;
10
«'
=
12
,5/4,5 = 2,
78
;
а)
=
Ig
2,78 =
044
.
Таким
образом
,
Н
ро
.
и
=
12
,5
,
или,
округляя,
H~p
=
12,5
.
23
•
5
з
• •
............
2
"
..................
Зависимость
Кгу
от
Igp
(см
.
рис.
2.
1,
а)
-
прямое
следствие
связи,
описанной последним
выражением:
Кгу
=
а2
19
р
+
1>2,
где а2 и
1>2
= const .
Если
Н
JP
=
12
,
5,
то
Н
р
О.44
=
12
,5
ГР
,
откуда
Кгу
=
0,5
19p
+
+
Ig
12
,5 = 0,5
Ig
р
+ 1 1.
При
Р
= 1
Кгу
:::
1,1,
а
при
р
=
10
Кгу
:::
1
6,
что
и
2
з
5
10
20
50 100
Ig
р
показывают
данные,
приведенные
на
Рис
.
2.2.
Соотношение
твердости
(11)
и
плотности
(р)
минералов
графике
.
В
то
же
время
между
Кгу
и
Н
связь
очень
неустойчива
или
в
явном
виде
отсутствует
(рис
.
2,1,
б).
Н
есомненно,
более
строгие
зависимости
между
этими
параметрами,
рассматриваемые
с
физико-химических
позиций
,
могли
бы
быть
получены
при
специальных
исследованиях
твердости
и
плотности
.
Вообще
говоря,
такие
исследования
особенно
необходимы,
если
учесть
ани
зотропию
твердости,
имеющую
векторное
распределение
в
соответствии
с
гранями
кристаллов.
И
зменение
твердости
описывается
геометрической
прогрессией,
тогда
как
плотность
представляет
собой
скалярную
величину
.
Константы
гипергенной
устойчивости
россыпеобразующих
минералов
изменяются
равномерно
(см.
табл.
2.1) -
от
2,17
(платина
иридистая)
до
126
(кварц)
.
По
величине
Кгу
все
минералы
россыпеобразующих
рудных
форма
ций
MOryr
быть
разделены
на
шесть
более
или
менее
компактных
семейств:
элементы,
простые
и
сложные
оксиды,
вольфраматы,
силикаты
,
фосфаты
и
карбонаты
.
В
семействе
элементов
(табл
.
2.
2)
объединяются
минералы
с
наиболее
высокой
константой
гипергенной
устойчивости:
от
2,17
у
платины
иридистой
до
1,
54
у
алмаза
(средняя
- 1,82),
причем
высокие
значения
в
большей
степе
ни
определяются
плотностью
минералов,
нежели
твердостью
.
Рос
сыпеобразующие
минералы
семейства
простых
и
сложных
оксидов
(см
.
табл.
2.
2)
имеют
более
низкую,
чем
у
элементов,
среднюю
величину
кон
станты
гипергенной
устойчивости
(1,46),
однако
и
здесь
Кгу
значительно
ко
леблется
(1,70 -
танталит
и
1,26 -
кварц).
Замечу, что
именно
кварц,
возглав
ляющий
ряд
породообразующих
минералов
с
низкой
константой
гипергенной
устойчивости,
занижает
ее
среднюю
величину,
так
как
обладает
небольшой
плотностью.
Это
относится
также
и к
шпинели
,
анатазу,
корунду
,
брукиту
,
отtlасти
рутилу
И
пиропу,
у
которых
Кгу
выше
,
чем
у
кварца
,
за
счет
более
высокой
твердости.
Во
льфраматы
характеризуются
такой
же
величиной
константы,
как
и
семейство
оксидов
(1,46),
что
при
высоком
ее
значении
у
вольфрамита
(1
,55),
вероятно,
можно
объяснить
пониженной
твердостью
шеелита
(его
константа
1,43).
Средняя
константа
гипергенной
устойчивости
россыпеобразующих
ми
нералов,
относящихся
к
силикатам,
- 1
43.
Ее
величина
снижается
из-за
не
высокой
плотности
большинства
минералов
семейства
(фенакит,
топаз
,
пи-
24
Та
бл
и
ца
2.2
Семейства
россыпеобразующих
рудных
минералов
Мин
е
рал
Формул
а
СИllroния
К
гу
Элемеl
.
1ТЫ
(среднее
К
гу
= 1,82)
Платина
иридистая
,
Pt, Ir
Кубическая
2,
17
П
л
атина
Р!
1,93
Платина
п
аллад
истая
Pt
,
Pd
1,88
Поликсен
П
ла
тин
а
ник
ел
истая
Купроплатин
а
Ферроп
лат
ина
Палл
ад
lf
Й
Зо
л
о
т
о
Алм
аз
ле
ктр
у
м
Т
а
н
тал
ит
ТОРОЛI1Т
Ка
сс
и
те
ри
т
Мос
с
и т
Корунд
Бадд
ел
еи
т
Эвксенит
Стрюверит
Самарскит
Ко
л
умбит
Шпинель
Магн
ет
и
т
Ульвошпин
ел
ь
По
л
и
к р
аз
И
л
ьм
е
норутил
Хромшпинели
д
ы
Лопарит
Приорит
Цирк
ел
ит
И
л
ьменит
Г
а
тч
е
тто
л
и
т
Рутил
Брукит
Пирохлор
Перовскит
мата
з
Кварц
Вол
ьфра
мtlТ
Шее
л
ит
Pt, Fe
Pt
, Fe, i, Cu
Pt
, Fe, Cu
Pt
, Fe
Pd
All
С
A\I
,
Ag
Простые
н
сложные
оксиды
(
с
реднее
К
гу
= 1,46)
(Fe,Mn)Ta20 6
Ромбическая
Sn(Ta,
Ь)
2
0
7
Моноклинная
п0
2
Тетра
гон
ал
ьная
F
e2+
(
Ь
,
Та)
2
0
6
Ромбическая
АI
2
0
з
Тригональная
Zr0
2
Моноклинная
(У
,
Се
,
Са)(
b,Ta,Ti2
06)
Ро
мбическая
(Ti,Ta,Fe
2
+)0
2
(y
,
Tr
,Fe,U)(
b
,
Ta
,
Тi)4
(Fe,Mn) (
Ь
2
0
з
)
МgAI
2
О
з
F
е2+=
F
еЗ2+
+
О
З
F
е2
ТiO
з
(У
,
Се
,
С
а
2
+
)(Тi
,
Ь
,
Та)
2
0
6
(Ti, b,
Fe)0
2
(Mn,Fe)(Cr,
AI
,Fe)20 4
(
а
,
Се
,
Са)( Ь
,
Тi)О
з
(У
,
Er,Ca,Th)(Ti,
Ь)
2
0
з
(Са
,
Се,У
,
F
е
)(Тi
,
Zг
,
Th)
з
0
7
Fe
Ti0
2
(U,C
a,
е
Ы
b,
TablOH
,F)2
Тi0
2
Тi0
2
аСа
b2
06F
СаТiO
з
Тi0
2
Si~
Вольфраматы
(среднее
К
гу
= 1,49)
..
Кубическая
Ромбическая
Кубич
е
ская
Ромбическая
..
Тригональная
Кубиче
с
кая
Т
е
трагональная
Кубическая
Ромбическая
Гексагональная
(Mn,Fe
)W0
4
Моноклинная
aW0
4
Тетрагональная
1,86
1,83
1,77
1,73
1,69
1,66
1,54
1,53
1,7
1.66
1,65
1,6
1,55
1,55
1,5
1,5
1,49
1,49
1,49
1,47
?
1,47
1,47
1,46
1,46
1,44
1,
43
1,
41
1,4
1,4
1,
35
1,34
1,34
1,
33
1,26
1,
55
1,
43
25
Окончание
та
б
л
. 2.2
Мин
ерал
Ф
ОРМУЛ3
СИIIГОIlIfЯ
К
гу
Силикаты
(среднее
К
гу
= 1,43)
Циркон
(Zг
.
..
)[( i
...
)(O
ОН
)4
1
Тетраroнальнзя
1
,5
4
Топ
аз
А1
2
[
F
e2
i0
4
1
Ромбическая
1,
46
Пироп
М
gз
АJ
2!
i0
4
1
з
К
убическая
1,
42
Ф
е
н
акит
B
e2[S
i0
41
Тригональная
1,35
Тори
т
Th[
i0
4
]
Тетраroнальная
1
,3
1
Фосфаты
(сред н
ее
К
гу
= 1
,3
7)
Мон
ац
ит
I
(Се
,
Lз)[
РО
4
]
М
оноклинная
I
1,43
К
сенот
им
УРО
4
Т
етрагональная
1
,3
Карбонаты
(среднее
К
гу
= 1
,2
9)
I I
Б
естнезит
(Се)[FСОз]
I
ТРl1ГОНальная
1.31
П
аРI1ЗИТ
Са
е2[
F
2
(
О
з>зlз
ГеКCI\гоналЬН!JЯ
1
,27
роп),
хотя
их
твердость
достаточно
велика.
Им
енно
то
обст оят
ельство
как
будет
показано
дальше,
объясняет
,
как
и
в
случае
с
про
ст
ыми
и
сложными
оксидами,
образование
россып
ей,
обычно
удаленных
о
т
своих почти
всегда
убогих
рудных
россыпеобразующих
формаций
.
Фосф
аты
также
обладают
небо
л
ьшой
константой
гипергенной
устойчи
вости
,
на
величину
ко
т
орой
влияют
невысокие
значения
плотности
и
твердо
сти
минералов
того
семейства.
Для
карбонатов
характерны
те
же
особенности
,
что
и
для
фосфатов
.
Ро
с
сыпи
минералов
этих
семейств
,
как
правило
,
образуются
за
счет
рассре
д
ото
ченных рудных
формаци
й.
Особое
место
среди
россыпеобразующих
минералов
занимают
киноварь
и
янтарь
.
Киноварь
относится
к
тем
редким
сульфидам,
которые
могуг
обра
з
овы
вать
россыпи
промышленного
значения.
Ее
константа
гипергенной
устойчи
вости
выше,
чем
у
кварца
и
паризита
.
П
лотность
киновари
очень
высокая
,
но
К
гу
снижается
из-за
небольшой
твердости
(2,3).
В
отличи
е
от
большинства
других
сульфидов
киноварь
об
ладает
некоторой
химич
еск
ой
стойкостью
в
гипергенных
условиях,
особенно
в
субполярной
фи
зик
о
-геог
рафической
об
становке
что
и
способствует
возникновению
ее
россып
ей
в
северных
район
а
(Колыма,
Аляска).
В
общем
же
россыпи
киновари
сравнительно
ре
дки
и
н
е
имеют
значения
в
добыче
ртути
.
Ян
тарь
в
ряду
россыпеобразующих
минералов
-
пре
дставитель
класса
органических
веществ
поэтому
,
как
и
гипогенный
антраксолит
,
не
ра
ссмат
ривается
в
курсах
минералогии
[Бетехтин
,
1950)
.
Он
обра
зуется
биогенным
путем
и
состоит
из
смеси
смол,
среди
которых
присутству
ет
и
янтарная
ки
слота
СlOН
160
.
Конс
танта
гипергенной
устойчивости
янтаря
з
начительно
меньше
,
чем
у
большинства
породообразующих
мин
е
ралов
(О
39),
что
опре
деляется
его
очень
низкой
плотностью
инезначит
ел
ьной
твердостыо
(см
.
табл.
2.
1)
.
По
-видимому,
накопление
этого
минерала
в
россыпя
следует
объяснять
химической
устойчивостью
в
окислительно-восстановите
л
ьно
й
среде
и
большой
вязкостью
,
предохраняющими
его
от
разрушения
.
26
Для
каждоro
семейства
россыпеобразующих
минералов
характерны
так
же
свои
значения
ионного
потенциала
и
заряда
катиона.
и
величины
наи
большие
у
простых
и
сложных
оксидов
соответственно
- 4,5-7,5
и
3.
У
вольфраматов
они
составляют
2- 2,5
и
2,
у
фосфатов
- 0,5-2,5
и
1- 3
у
карбо
натов
- 2-2 5
и
2-
3,
наконец,
у
силикатов
- 2,2- 5,3
и
2-4.
Твердость
минералов
-
физический
параметр,
определяющий
прежде
всего
и
миграционные
свойства.
О
на
характеризуется
далеко
не
одинако
вой
анизотропностью
и
в
конечном
счете
зависит
от
кристаллохимических
особенностей
минералов
,
т
.
е
.
от
вида
связей
атомов
или
ионов
в
них
и
ти
па
структуры
(решетки)
.
Г
ипергенная
устойчивость
минералов,
как
показы
вает
приведенное
выше
аналитическое
исследование
уравнения
и
получен
ных
с
его
помощью
кривы
,
обусловлена
интегральным
эффектом
твердо
сти
и
плотности
.
ти
показатели,
а
также
химическая
стойкость
(например,
у
янтаря)
объясняют
миграционные
свойства
минералов
в
гипергенной
сре
де
и
условия
и
концентрации
без
нарушения
первичной
кристаллической
структуры.
Мu
г
раЦUОllllы
е с
вой
с
тва
минералов
Если
не
принимать
во
внимание
электромагнитные
явления
и
астрофи
з
ические
(ядерные)
процессы,
то
можно
говорить
о
трех
видах
миграции
ве
щества
в
природе:
химической,
коллоидной
и
кристаллической.
Химическая
миграция
-
это
перемещение
элементов
в
форме
растворимых
солей,
которые
образуются
при
выветривании
горных
пород.
Такой
вид
миграции
характерен
в
равной
мере
как
для
эндогенных
(гидротермы),
так
и
для
экзогенных
(вод
ные
растворы)
условий
.
Коллоидная
миграция
вещества
обусловливается
сложными
процессами
и реализуется,
по-видимому,
в
условиях
взаимодейст
вия
коллоидов
(или
гелей)
с
поверхностными
силами
зерен
поровых
и
кар
касных
структур.
При
том
участие
химических
и
электромагнитных
сил
ис
ключить
нельзя
.
Третий
вид
миграции
-
перемещение
под
действием
грави
тационных
сил
минерального
вещества
в
виде
кристаллов
(минералов),
воз
никши
в
эндогенных
или
приповерхностных
условиях.
Р
азумеется,
предмет
настоящего
исследования -
кристаллическая
миграция,
развивающаяся
на
границе
сопряжеllИЯ
твердой,
жидкой
и
газовой
оболочек
планеты.
П
ри
этом
виде
миграции
воздействующие
на
вещество
силы
проявляются
через
жидкую
и
газовую
среды
и
в
какой-то
степени
непосредственно
через
твердый
суб
страт
горны
пород
.
Общеизвестно
,
что
конечная
стадия
гипергенного
преобразования
ко
ренны
ИСТОЧIIИКОВ
россыпей
-
освобождение
(вскрытие)
минералов
от
жильного
материала
и
вовлечение
их
в
разнообразные
миграционные
процес
сы
.
тепень
подвижности
минералов
в
осадочной
дифференциации
зависит
от
физико-
имических
параметров
кристаллов.
Она
определяется,
как
было
сказано
выше
прочностыо
кристаллической
решетки,
обусловленной
вели
чинами
ионного
потенциала
и
заряда
катиона,
что
физически
проявляется
в
твердости
и
плотности,
т
.
е
.
в
двух
составляющих
константы
гипергенной
ус
тойчив
сти
МИllералов
.
27
Величины
твердости
и
плотности
у
разных
минералов
не
имеют
явной
взаимной
связи
в
решетках,
но
именно
они
в
конечном
счете
создают
разли
чия
в
миграционных
свойствах
минерального
вещества,
участвующего
в
оса
дочном
породообразовании
в
кристаллической
форме.
Если
у
минералов
вы
сокие
плотность
и
значение
константы
гипергенной
устойчивости,
то
на
са
мых
начальных
стадиях
осадочного
процесса
(практически
сразу
же
при
от
боре
рудного
вещества)
их
миграция
должна
подавляться
силами
гравитации
и
сменяться
концентрацией
(накоплением)
вблизи
коренных
источников
.
Такие
минералы,
а
к
ним
относится
,
в
сущности,
все
семейство элементов
-
от
платины
иридистой
до
электрума,
хотя
и
обладают
пониженной
твердо
стью
или
повышенной
ковкостью
,
все
же
из-за
большой
плотности
быстро
выбывают,
не
разрушаясь,
из
процессов
миграции
.
Напротив
минералы
с
минимальными
значениями
р
и
высокими
Кгу
вовлекаются
в
длительную
и
сложную
миграцию
(физико-химические
условия
при
этом
могут изменяться
в
широком
диапазоне).
Они
не
разрушаются
благодаря
высокой
тверд
ости
и
химической
устойчивости
.
Такие
минералы
в
россыпеобра
зу
ющем
процессе
могут
находиться
как
угодно долго
и
при
благоприятных
гидродинамических
условиях
концентрируются
в
рыхлом
покрове
.
Классический при
мер
-
алмаз
.
Несмотря
на
низкую
плотность,
его
миграционные
свойства
совершенны
вследствие
высокой
прочности
кристаллов
.
Занимая
в
ряду
гипергенной
ус
тойчивости
18-е
место,
он
иногда
образует
россыпи
,
весьма
удаленные
от
ко
ренных
источников
.
Аллювиальный
износ
алмаза,
как
показал
В
.
С.
Трофи
мов
[1957],
ничтожен
.
С
теоретических
позиций
для
каждого
россыпеобразующего
минерала
должны
существовать
свои,
индивидуальные
миграционные
свойства,
опре
деляющие
их
подвижность
в
осадочном
процессе
.
Практически
у
многих
ми
нералов
эти
показатели
близки
или
одинаковы
следовательно,
в
рассчитан
ном
мною
виде
Кгу
не
учитывает
все
фи
з
ико
-х
имические
параметры
кристал
лического
вещества.
Миграционную
способность
россыпеобразующих
минералов
в
порядке
убывания
приближенно
можно
представить
следующим
рядом
:
алмаз-ильме
нит
-
магнетит
-
касситерит
-
платина
.
К
аждый
из
приведенных
пяти
минера
лов
,
между
которыми
размещаются
все
остальные,
обладает
своими
мигра
ционными
свойствами.
Этот
ряд
можно
представить
и
в
виде
десятибалль
ной
шкалы
:
ал.маз-циркон-uль.менum-монацит
-
.магнеmum
-
шеелит
-
кассumе
pum
-
вольФрамит
-з
олоmо-nлаmuна
l
удобной
для
оценки
условий
обра
зован
ия
россыпей,
выявления
причин
отсутствия
каких-либо
минералов
в
гиперген
ных
парагенезисах
и
других
практических
целей
.
Нетрудно
заметить, что
и
пятибалльная
,
и
десятибалльная
шкалы
начи
наются
и
заканчиваются
минералами
из
семейства
элементов
.
Крайним
с
од
ной
стороны
является
минерал
с
самой
низкой
плотностью
,
но
с
максималь
ной
из
всех
известных
нам
веществ
твердостью,
с
другой
-
минерал
с
наи
большей
плотностью,
но
практически
с
ничтожно
малой
для
россыпеобра
зующих
минералов
твердостью.
Этот
факт
указывает
на
то,
что
миграцион
ные
свойства
кристаллов
в
осадочном
процессе
определяются
не
только
по
казателями
гипергенной
устойчивости
,
но
и
некоторыми
другими
причина
ми
,
к
которым
следует
отнести
пространственно-временные
условия
,
харак
-
28
тер
среды,
в
которой
осуществляется
миграция
кристаллов,
их
форму
и
т.
д
.
Представляется
неверным
воспринимать
процесс
миграции
минерального
вещества
на
поверхности
суши
только
в
зависимости
от
физико-химических
св
йств
его
кристаллов.
В
действительности
он
всегда
осложнен
тектоногео
морфологической
и
физико-географической
обстановкой
развития
континен
тального
литогенеза
и
в
значительной
степени
зависит
от
его
типа
,
хотя
фун
даментальной
основой
этого
процесса
является
гипергенная
устойчивость
минералов.
П
оведение
минерала
в
зоне
отбора,
миграции
и
концентрации
рудного
вещества
изменяется
в
зависимости
от
литогенетических
особенно
стей
и,
естественно
,
в
разной
обстановке
различно
.
Основными
факторами
в
процесса
отбора
рудного
вещества
и
его
дальнейшей
концентрации
несо
мненно
являются
климат
и
рельеф
.
К
омпоненты
ландшафта
во
многих
случа
я
влияют
н
а
разрушение
россыпеобразующих
минералов
и
способствуют
об
ра
з
ованию
новы
.
Наибо
л
ее
яркий
,
пожалуй
даже
классический
,
пример
подобной
зависи
мости
-
изменение
ильменита
при
формировании
кор
выветривания
во
влажном
теплом
климате
(поверхность
несколько
расчлененная)
.
Т
аким
усло
виям
на
начальной
стадии
выветривания
соответствует
,
как
известно
,
щелоч
ная
среда
,
в
которой
двухвалентное
железо
переходит
в
трехвалентную
фор
му
,
а
по
зд
нее
с
повышением
кислотности
процесса
выносится
вместе
с
гид
роксидами
марганца
и
алюминия.
В
результате
происходит
изменение
титан
со
д
ержащих
минералов
по
схеме
:
ильменит
-
рутил-6рукит
-
анатаз
.
К
онстанта
и
гипергенной
устойчивости
уменьшается:
1,
41
- 1,
40-
1,35-
133
.
П
одобную
схему
гипергенного
преобразования
россыпеобразующих
минералов
особен
но
характерную
для
гумидны
условий
,
можно
проследить
и
на
других
при
мерах
.
Во
все
случаях
в
ря
д
у
будет
наблюдаться
увеличение
подвижности
кристаллического
вещества
.
В
перигляциальной
обстановке
возрастание
миграционной
способности
минералов
происходит
бе
з
изменения
их
конституции
за
счет
неполного
ос
вобождения
(вскрытия)
кристаллов
от
жильного
материала,
который
,
являясь
бо
л
е
е
л
егким
компонен
т
ом
рудовмещающего
субстрата
,
облегчает
перенос,
например
касситерита,
з
олота
или
платины
на
большие
расстояния
.
Зависимость
миграции
минералов
от
особенностей
среды
осадконакоп
ления
,
пре
д
ставляющая
суммарный
эффект
взаимодействия
таких
факторов
,
как
а
рактер
кристаллического
рудного
вещества
и
тип
литогенеза,
сложна
и
многообра
з
н
а
.
Иначе
говоря
,
nepe.MelЦeHиe
обломочного
материала
,
согласио
з
аконам
г
uдродllнш.ШКlI
1I
гравшnацuи
,
сопровождается
ег
о
дифференциацией
по
крупности
и
плотности
,
в
оде
которой
фракционируются
тяжелые
минералы
вJl1есте
с
соотвеmсmвУЮIЦlI.JI1
корре.ляmuвflbIМ
UJl1
lUIaccoJl1
оБЛОJl1ОЧНЫХ
пород
.
В
с
оответствии
с
э
тим
принципом
далее
и
будут
рассмотрены
общие
положе
ния
теории
концентрации
россыпеобразующих
минералов.
У
сл
овия
КОllцеllтрации
россыnеобразующux
МUllералов
Проблема
концентрации
рудного
вещества
в
рыхлом
покрове
планеты
арактерна
не
только
для
геологии
россыпей
,
хотя
именно
здесь
она
служит
29