Шило Н.А. Учение о россыпях. Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей
Подождите немного. Документ загружается.
Т
а
б л и
ц
а
21
.2
СраJlнение
распре
дел
еиJUI
минералов
разных
с
иuroкий
в
з
о
лото
ру
диых
меСТОРОЖдеuи
.
ях,
кимберлитах
Якугии
и
россыпях
(в
%)
Золоторудныс
мссторождеШ1Я
СИНI""ОНИЯ
минералов
Вулканогенные
П
лyroногенные
Кимберmпы
Р
оссыпи
я
кyrИИ
рудные
ЖI1ЛЫiЫС
рудные
жильные
Кубическая
41
7,3
50
-
21,3
37
,8
Гексагональная
5,9 14,2 8,2 8,5
10
4,8
Тригональная
5,8
14,2
8,2 33,S 8,4 8,8
Тетрагональная
59
21,4
16
,5
-
3,5
16
,5
Ромбическая
17,8
14
,2
12
,5
16
,5 20,2 23,4
Моноклинная
17,8 21,4
4,5
4l,5
28,7
8,7
Триклинная
5,8
7
,3
-
-
8,7
-
Данные
таблицы
свидетельствуют
о
том,
что
Ц
вулканогенных
месторож
дениях
рудные
парагенезисы
почти
наполовину
(41
%)
представлены
минера
лами
кубической
сингонии,
второе,
почти
равнознаqное
с
первым
,
место
за
нимают
минералы
ромбической
и
моноклинной
синroний
(средняя
категория
симметрии),
тогда
как
между
низшими
и
средними
категориями
симметрии
более
или
менее
равномерно
рассредото~ивается
комплекс
жильных
минера
лов.
Распре
деление
рудных
минералов
разных
сингоний
в
вулканогенных
ме
сторождениях
сходно
с
аналогичным
распределением
в
рудной
ассоциации
в
плутоногенных
золоторудньrх
месторождениях,
в
которых
на
долю
минералов
кубической
синroнии
приходится
50%,
но
жильные
парагенезисы
характери
зуются
резкими
различиями.
Р
аспределение
рудных
и
жильных
минеральных
ассоциаций
по
группам
сингонии
в
вулканогенных
золото-серебряных
место
рождениях
отличается
также
от
характера
распределения
минералов
в
ким
берлитах
и
в
россыпях
.
Это
объясняется,
с
одной
стороны,
условиями
обра
зования
месторождений,
а
с
другой
-
более
тонкими
механизмами
образова
ния
кристаллографических
решеток
минералов
по
230
пространственным
группам
симметрии,
что
требует
специальных
дополнительных
исследований
.
Распре
деление
минералов
разных
групп
сингоний
и
категорий
симмет
рии
в
россыпных
месторождениях
золота,
коренными
источниками
которого
являлись
плутоногенные
формации,
рассмотренные
выше,
как
бы
унаследует
их
материнскую
природу,
однако
в
россыпях
наряду
со
значительным
коли
чеством
минералов,
относящихся
к
высшей
категории
симметрии,
присутствует
также
много
минеральных
форм
тетрагональной
и
ромбической
сингониЙ.
Вм
есте
с
тем
эти
данные
показывают,
что
россыпеобразующие
минералы
не
повторяют
ни
одну
из
приведенных
рудных
ассоциаций,
они
также
отли
чаются
и
от
распределения
минералов
разных
групп
сингоний
в
земной
коре
.
Т
акую
ярко
выраженную
их
принадлежность
к
кубической
и
ромбической
(61,2%)
и
лишь
отчасти
к
тетрагональной
(16
,
5%)
сингониям
в
какой-то
мере
можно
объяснить
избирательной
концентрацией
в
россыпях
определяющей
ся
значениями
Кгу,
т.
е.
упаковкой
атомов
в
решетке
кристалла.
По
видимому,
наличие
в
минералах
кубической
сингонии
осей
симметрии
L
з
и
530
L
4
,
угол
между
которыми
равен
54044'08",
а
биссектрису
которого
можно
рас
сматривать
как
тензор
напряжений
в
кубододекаэдрических
формах,
делает
эти
минералы
устойчивыми
в
энергетическом
.
отношении.
В
случае
же
с
ром
бической
сингонией
(отчасти
с
тетрагональной)
существенную
роль
играет
принадлежность
форм
минералов
к
классу
симметрии
L
2
2P,
3L2
и,
возможно,
L4,
L
4
4L
2.
Однако
здесь
требуются
специальные
исследования,
причем,
есть
основание
утверждать,
с
многообещающими
результатами.
Габитусное
разнообразие
или
разброс
форм
минералов,
вступающих
в
россыпеобразующий
процесс
определяется
в
эндогенных
условиях
и
контро
лируется
общими
законами
симметрии,
действующими
в
ближнем
космосе.
Конкретные
же
объекты
кристаллических
структур
описываются
теорией
230
пространственных
групп
симметрии
Е.
С.
Федорова
и
семью
сингониями.
Их
можно
рассматривать
естественными
матрицами,
нормирующими
в
любой
минералообразующейся
системе
симметрийное
распределение
минералов
как
рудного,
так
и
породного
комплексов.
Однако
в
качестве
фундаментальной
основы
полиморфизма
в
матричном
пространстве
выступает
элементный
состав
кристаллизующегося
вещества
и
среда,
в
которой
развивается
этот
процесс
.
Н
е
вдаваясь
в
подробный
анализ
этой
чрезвычайно
важной
и,
как
мне
представляется,
еще
мало
изученной
геологами
проблемы,
укажу
лишь
на
несколько
простых
примеров.
Так
,
в
кубической
сингонии
присутствует
три
типа
решеток
Бравэ:
примитивная,
объемноцентрированная
и
гранецентри
рованная;
аналогичная
картина
наблюдается
и
в
ромбической,
а
также
во
всех
других
сингониях.
При
этом
параметры
решеток
сохраняются,
но
коор
динаты
эквивалентных
точек
для
каждой
из
них
меняются.
Модификация
минералов
может
существенно
видоизменяться
при
нали
чии
в
кристаллизующейся
системе
примесного
вещества.
Например,
из иде
ально
чистого
водного
раствора
поваренной
соли
NaC1
образуется
кубическая
форма
кристалла
,
соответствующая
примитивной
решетке
Бравэ
(рис.
21.1,
а),
но
если
в
тот
же
раствор
добавить
некоторое
количество
мочевины
(NH2)2CO
или
хлористого
кадмия
CdC1,
то
из
него
будут
выпадать
только
октаэдры
(рис.
21
.1 6);
при
добавлении
в
чистый
раствор
хлористого
натрия
борной
кислоты
ВС1
з
из
него
будут
кристаллизоваться
кубические
кристаллы
со
сре
занными
треугольными
гранями
углами
(рис
.
21.1
,
в);
на
том
же
рисунке
по
казан
кристалл
хлористого
натрия
(позиция
г),
форма
которого
часто
встре
чается
в
природе,
причина
образования
таких
кристаллов
не
известна;
нако
нец
показан
октаэдр
(рис
.
21
.\,
д)
с
развитыми
на
его
ребрах
гранями
-
в
та
кой
форме
кристаллизуется
хлористый
натрий
в
африканских
озерах,
приро
да
этого
феномена
.
также
не
выяснена
.
Иссле
дования
кристаллофизиков
[Вайнштейн
,
1986]
показали
,
что
огромные
различия
в
скоростях
роста
раз
ных
граней
обусловлены
молекулярными
процессами
встраивания
атомов
на
ступенях
и
действием
примесеЙ.
И
з
этого
следует
,
какие
возможности
откры
ваются
перед
геологом,
глубоко
изучающим
кристаллографические
модифи
кации
минералов,
их
реальных
кристаллов,
присутствующих
в
россыпях
.
Тен
зорная
кристаллофизика,
основанная
на
двух
принципах
симметрии
-
Н
ей
мана
и
Кюри,
-
позволяет
предсказывать
,
исходя
из
точечной
симметрии,
электрические,
магнитные,
механические
и
оптические
свойства
кристаллов.
53]
Рис
.
2/
./.
Влияние
при
месей
на
габи
тус
кристаллов
зСI
.
Поя
сне
ния
в
тексте
по
П
.
М
.
Зоркому
а
[]CШJ
в
r
Для
рассматриваемой
про
блемы
крайне
интересна
хи
ральность
или
энантиоморф
ность,
в
частности
проявляю
щаяся
в
кварце
.
Детально
изу
чавший
кварцы
на
Урале,
Кав
казе,
в
Карелии
и на
основа
нии
собранного
статистиче
ского
материла
из
других
стран,
Г
.
Г.
Леммлейн
[1973]
показал,
что
в
общей
совокуп
ности
по
объектам,
провинци-
ям
и
в
целом
по
суммирован
ным
статистическим
данным
соотношение
левых
и
правых
кварцев
стремится
как
1:
1,
т.
е.
к
50%
левых
и
50%
правых
кристаллов.
Что
регулирует
парность
разных
модификаций
этого
минерала?
Можно
лишь
предположить,
что
она
как-то
связана
с
парностью
химических
элементов,
которая
проявляется
в
геохимических
процессах
.
Е.
С.
Ф
едоров
полагал
,
что
форма
кристаллов
вообще
и
реальных
мине
ралов
в
частности
является
функцией
их
внутреннего
строения,
но
этот
по
стулат
не
объясняет
версификации,
например
полиморфизма
реальных
кри
сталлов,
существенного
отклонения
от
предсказаний
общих
кристаллографи
ческих
теорий
и
т
.
д.
Несомненно
,
в
основе
формообразующеro
процесса
ле
жит
элементный
состав
системы,
развитие
которой
регулируется
не
только
термодинамическими
режимами
,
но
и
неким
инФормационным
полем
,
кото
рое
следует
связывать
с
магнитными
полями
космического
пространства.
Во
второй
половине
ХХ
в.
кристаллография
была
вытолкнута
из
ком
плекса
геологических
дисциплин.
Бу
дучи
ВЗЯтой
физиками
на
вооружение
для
решения
сложнейших
проблем
фи
з
ики
твердого
тела,
кристаллография
совершила
революцию
не
только
в
материаловедении,
но
и
во
многих
других
областях.
Мир
сейчас
буквально
«купается»
в
достижениях
и
научных
откры
тиях
сделанных
на
основе
самых
общих
законов
кристаллографии
-
одно
из
них
создание
квантовых
генераторов,
т.
е.
лазерной
техники,
внедрение
но
вых
принципов,
на
которых
основывается
развитие
в
ХХ
I
в
.
научно
технического
прогресса.
22.
УЛЬТРАТОНКИЕ
КЛАССЫ
РОССЫПЕОБРАЗYIOЩИХ
МИНЕРАЛОВ
П
ри
изучении
различных
месторождений
выявлена
постоянно
вьщержи
вающаяся
закономерность
формирования
гранулярного
состава
минералов
рудной
ассоциации,
которые,
в
случае
принадлежности
таких
месторождений
к
россыпеобразующим
формациям,
часто
без
существенной
деформации
по
вторяются
в
возникших
за
их
счет
россыпях
.
Как
отмечалось
(см.
разд
.
17),
это
послужило
причиной
истолкования
некоторыми
исследователями
распре
деления
зерен
по
крупности,
в
частности
в
золоторудных
месторождениях,
в
532
соответствии
с
гиперболическим
законом
(x
2
/a
2
-fl/!J2),
что
допускало
рост
количества
мелких
частиц
в
кубической
прогрессии
с
уменьшением
их
раз
мерности;
иными
словами,
в
объеме
рудной
системы
одной
частице
размером
1
мм
должно
соответствовать
10З
частиц
размером
0,1
мм
и
106
частиц
разме
ром
0,01
мм.
Перенос
этих
параметров
распределения
рудных
минералов
по
крупности
на
формирование
россыпей
приводил
к
выводу,
что,
в
частности,
в
аллювии
концентрируется
лишь
незначительная
часть,
например,
золота,
высвобождающегося
при экзогенном
преобразовании
коренных
источников,
тогда
как
основная
его
масса
в
виде
ультратонких
(субмикроскопических)
зерен
уносится
водотоками
в
соответствии
с
их
гидравлической
подвижностью.
При
более
тщательном
исследовании
.этого
явления
возникла
проблема
дисперсности
частиц
рудного
вещества
до
потери
ими
кристаллографических
(кристаллических)
характеристик.
В
связи
с
этим
представляло
определенный
интерес
состояние,
например,
Pt,
Pd
Rh, Ru
и
Au,
присутствующих
в
значи
мых
количествах
в
черносланцевых
толщах или
в
нефтях
некоторых
месторо
ждений,
где
не
обнаруживались
минеральные
формы
этих
элементов.
Это
заставило
обратиться
к
аморфному
веществу,
кластерным
или
дозародыше
вым
формам
рудных
минералов;
значение
этой
проблемы
возросло
после
от
крытия
фуллеренов,
к
примеру
изобильно
насыщающих
шунгиты
Карелии
.
Фуллерены
и
аналогичные
им
неорганические
природные
и
искусствен
ные
образования,
в
которых
только
по
одной
или
двум
осям
трансляции
дальний
порядок
отсутствует
или,
наоборот,
по
одной
или
двум
осям
он
при
сутствует,
а
по
остальным
его
нет,
несомненно,
относятся
к
квазикристалли
ческому
состоянию
вещества.
Квазикристаллы
хотя
и
обладают
трехмерным
порядком,
но
трансляционное
упорядочение
в
них
отсутствует.
Это,
как
пра
вило,
высокомолекулярные
соединения,
кристаллизующиеся
в
икосаэдриче
ской
форме:
их
примерами
могут
служить
Al6СuLiз,
AllOoSi
14М
1124,
AI6Mn,
Мg
з2
(АI,
Zn)49,
С60,
С
70
,
Св
4
,
(C60Pd)n
и
многие
другие
.
Очевидно,
что
структурирование
кристаллического
,
квазикристалличе
ского
и
аморфного
вещества
должно
про
исходить
при
резко
очерченных
для
каждого
из
них
характеристиках
потенциальной
энергии;
тем
не
менее
по
соотношению
прежде
всего
физических
свойств
может
быть
построен
клас
сификационный
треугольник
в
вершинах
которого
размещаются
вещества
в
соответствующих
состояниях.
Из
этого
следует,
что
должны
иметь
место
структурные
переходы
от
аморфного
к
квазикристаллическому
и
кристалли
ческому
состояниям,
и
наоборот.
И
хотя
до
сих
пор
является
общепризнан
ным
отнесение
аморфных
веществ
к
так
называемым
переохлажденным
рас
плавам
или
стеклам
(что
еще
не
имеет
однозначного
решения),
термодина
мика
этих
переходов
не
раскрыта.
Представляется
,
что
образование
ультра
тонких
или
субмикроскопических
классов
рудных
минералов,
равно
как
и
количественная
их
роль
в
месторождениях
-
коренных
источниках
россыпей,
связаны
с
переходом
(по
мере
изменения
термодинамических
условий)
рас
плава
через
аморфное
состояние,
характеризующееся
кластерными
или
доза
родышевыми
формами,
к
кристаллическому.
Следовательно,
кластерные
или
дозародышевые
формы
минеральных
вьщелений
(мономеры,
димеры,
тримеры,
тетрамеры
и т
.
д.)
можно
рассмат
ривать
в
качестве
исходного
состояния
рудного
вещества,
которым
определя-
533
ется
при
соответствующих
термодинамических
режимах
образование
ультра
тонких
классов
его
минералов
в
кристаллизующейся
системе
.
Механизм
их
образования
связывается
с
кинетикой
роста
кристаллов
.
Он
рассматривался
во
многих
работах;
его
интерпретация
нередко
основывается
на
двух
близких
позициях.
В
первой
из
них
с
помощью
кинетических
уравнений
описывается
рост
кристаллов
со
сложной
симметрией
[Черепанова
,
1980]
;
причем
в
этом
случае
формирование
многокомпонентноro
растущего
бинарного
кристалла
сводится
к
обобщению
элементарных
процессов,
что
,
если не
решать
много
численную
цепочку
сложных
уравнений,
характеризующих
их
развитие
,
обо
значается
двумя
общими
равенствами,
опираясь
на
которые
можно
понять
этот
механизм.
Они
имеют
следующий
вид:
Wa
~
IW;
~
=
.q~
-
'
ехр(
-LlЕ
~
IКТ);
дE
~
=
~
~a
~
a
+
~
~fj
Ф
~fj
'
где
W
o~
IW,
~
-
отношение
вероятности
отрыва
частицы
~
от
кристалла
W
o~
к
вероятности
ее
присоединения
к
кристаллу
W,
;;
дЕ
{
-
изменение
потенци
альной
энергии
частицы
в
процессе
перехода;
.q~
-
'
-
частоты
ко
ле
бания
частицы
в
твердой
и
жидкой
фазах
;
а,
fЗ
-
компоненты
бинарной
системы
(а
-
fЗ);
~
~a
,
~
{p
-
число
ближайших
с
~-частицей
соседей
компонентов
а
и
fЗ
в
кристалле
;
~
a
И
~p
-
энергия парного взаимодействия
компоненты
по
отношению
к
энергии
взаимодействия
в
расплаве
.
Анализ
кинетики
роста
кристаллов
с
помощью
указанного
вида
уравне
ний
позволяет
выявить
принципиально
важную
особенность
этого
процесса.
Она
состоит
в
переменном
изменении
в
расплаве
или
растворе
концентраций
кристаллизующихся
компонентов
и
при
колебании
температурного
градиента
сопровождается
затормаживанием
кристаллизации
(либо
её
прекращением)
.
Это
приводит
к
насыщению
рудной
системы
ультратонкими
классами
мине
ралов
.
Такой
э
ффект
проявляется
,
в
частности,
при
формировании
з
ароды
шей
с
ионным
типом
взаимодействий
в
широкой
области
пересыщений
,
ко
гда
возникают
упорядоченные
структуры
;
пересыщение
расплава
приво
д
ит
к
их
разрушению
,
сопровождающемуся
возникновением
доменов,
ра
з
м
е
р
ко
т
о
рых
уменьшается
с
увеличением
скорости
кристаллизации
.
Прои
сходит
разу
порядочивание
компонентов
,
и
в
твердой
фазе
создается
общая
ультратонкая
структура
рудного
или
породного
агрегата,
в
котором
совместно
присутству
ют
кластерные
и
кристаллические
формы
минералов.
Нетрудно
понять
,
что
процесс
кристаллизации
,
в
сущности
,
распадается
на
две
взаимно
увязанные
фазы:
формирование
кластерных
форм
и
рост
кри
сталлов
на
устойчивых
зародышевых
структурах
;
их
можно
рассматривать
как
последовательную
координацию
атомов
или
ионов
.
Однако
поскольку
пре
дельной
координацией
обладают
только
атомы
внутренней
части
уже
сфор
мировавшейся
решетки
[Строителев
,
1980]
,
то
в
кластерах
или
д
озародыше
вых
формах
,
обладающих
большой
удельной
энергетически
напряженной
по
-
534
верхностью,
где
к
тому
же
могуг
появляться
локальные
электрические
поля
с
повышенным
значением
потенциала,
они
не
полностью
координируются,
иначе
говоря,
не
имеют
полного
числа
соседей.
Если
число
соседствующих
в
структурах
атомов
или
ионов
обозначить
через
т,
а
число
вакансий
<fерез
n,
то
отношение
этих
параметров
(т/n)
даст
некоторый
коэффициент
(К),
характеризующий
полноту
координации
атомов
в
формирующейся
дозародышевой
структуре
или
кластере
(К=
т/n).
Атомы
или
ионы,
надежно
присоединенные
к
кристаллу,
будут
иметь
К>
1;
при
К = 1
<fИСЛО
вакансий
или
свободных
ХИМИ<fеских
связей
и
занятых
атомами
пози
ций
должно
распределяться
поровну.
Неустойчивое
положение
занявших
ва
кансии атомов
будет
отвечать
неравенству
К
< 1.
В
изменяющейся
термодинамической
обстановке,
когда
развитие
про
цесса
кристаллизации
проходит
через
все
значения
К,
что и
определяет
коор
динацию
атомов
при
групповом
присоединении
их
к
различным
граням,
мо
ryr
возникать
одномерные,
двумерные
группировки
и
трехмерные
зародыши.
Последние
в
зависимости
от
типа
структур
или
участвующих
в
их
образова
нии
элементов
обладают
далеко
не
одинаковой
устойчивостью,
определяю
щей
различный
ход
кристаллизации.
Если
зародыши
оказываются
устойчи
выми
при
минимальном
количестве
участвующих
в
их
строении
атомов,
то
кристаллизация
может
пойти
по
пути
спонтанного
массового
их
появления
,
при
этом
возникающая
недосыщенность
системы
кристаллизующимися
ком
понентами
может
приводить
к
прекращению
роста
зародышей,
таким
обра
зом
определяется
ультратонкая
размерность
вьщелений
рудных
минералов
.
Поэтому
можно
утверждать,
что
именно
полнотой
координации
на
зароды
шевом
уровне,
изначально
присущей
некоторым
соединениям,
регулируется
формирование
ультратонких
классов
рудных
минералов,
однако
во
всех слу
чаях
этот
процесс
детерминируется
временем
кристаллизации,
она
является
его
функцией.
При
этом
большую
роль
играют
участвующие
в
реакциях
эле
менты,
которые
проявляют
разную
склонность
к
аморфизации.
Химические
соединения
,
сплавы
или
интерметаллиды,
обладающие
такими
свойствами
,
образуют
кластерные
или
дозародышевые
ассоциаты
с
повышенной
полнотой
координации,
что
часто,
наряду
с
термодинамическими режимами,
и
про
граммирует
размерность
минералов.
Кинетика
такого
процесса
просматривается
при
экспериментальном
формировании
полупроводниковых
структур
с
квантовыми
ТО<fками,
когда
на
энергетически
напряженной
поверхности
кристалла
создается
упорядоченное
распределение
кластерных
форм
,
что
может
свидетельствовать
о
резонансном
возбуждении
решеткой
волнового
колебания
атомов
кристаллизующейся
сре
ды.
Этот
вывод
отвергает
модель
стохастического
заполнения
атомами
вакан
сий
и
согласуется
с
представлениями
о
нелинейном
характере
процесса
кри
сталлизации
,
в
которой
как
колебания
атомов
кристаллизующейся
среды,
так
и
растущей
решетки
нормируются
частотой
-
1013
раз
в
секунду.
Переход
од
номерных
кластерных
структур
в
многомерные
зародыши
и
последующий
рост
отмечается
постоянным
метрическим
значением
вурфа
())
для
всех
син
гоний
,
равным
1,32,
указывающим
на
объемный
рост
кристаллов
.
В
рудных
системах
дисперсные
частицы
обычно
отличаются
некоторым
разбросом
по
размерам
в
диапазоне
от
аморфных
или
кластерных
форм
и
до
535
полнокристаллических
вьщелений;
на
гранях
последних,
как
правило
в
ассо
циации
с
углеродистым
субстратом,
в
виде
тончайших
пленок
или
молеку
лярно-кластерных
соединений
(до
5
мкм)
аморфизуется
рудное
вещество
.
Подобные
дисперсные
минеральные
системы
можно
классифицировать
как
диссипативные
структуры,
которые
развиваются
при
магматических
,
гидро
термально-метасоматических
и
метаморфических
процессах.
Н
аправленная
концентрация
рудного
материала,
определяющаяся
структурными
или
геохи
мическими
барьерами,
способствует
формированию
промышленных
место
рождений
с
упорными
рудами,
в
которых
ведущая
роль
принадлежит
ультра
тонкой
размерности
минеральных
вьщелениЙ.
Если
кинетика
роста
кристаллов
могла определять
вероятностный
харак
тер
гранулярного
распределения
минеральных
выделений
в
рудах,
то
тогда
его
можно
характеризовать
случайной
функцией
<р(х)
и
процесс
опишется
уравнением
следующего
вида:
<р(х)
= Ln<p(XJf(xJ,
где
f{x)
-
функция
распределения.
Таким
образом,
гранулярный
состав
рудных
парагенезисов
находится
в
прямой
зависимости
от
типа
месторождений
или
их
формационной
принад
лежности,
часто
определяющейся
последовательностью
кристаллизации
пет
рогенного
(жильного)
и
ру
дного
комплексов
или
масштабом
и
временными
интервалами
проявления
метасоматических
процессов
.
Н
апример
,
золото
серебряная,
платиново-металльная,
редкоземельная
ассоциации
формируясь
в
интерстициях
жильных
минералов,
во
многих
случаях
образуют
тонковкра
пленные
ксеногенные
вьщеления;
они
развиваются
по
микротрещинам
,
кото
рые
на
начальных
этапах
становления
рудных
систем
при
быстрой
смене
на
пряжений
образуют
треЩИIO-rую
матрицу
для
реализации
рудного
потенциала
гидротермальных
растворов
или
метасоматитов
.
Ярко
выраженная
ксеногенная
природа
ультратонкой размерности мине
ралов
платиново-металльной
ассоциации,
развивающейся
в
рудных
формаци
ях,
или
сходного
с
ней минерального
комплекса
золото-серебряных
вулка
ногенных
месторождений,
так
же
как
и
многих
других
с
признаками
ксено
генности
россыпеобразующих
минералов,
свидетельствует
о
едином
механиз
ме
их
образования.
Он
,
несомненно,
связан
со
спонтанной
кристаллизацией
«переохлажденных»
магматических
или
гидротермальных
систем,
в
которых
рудное
вещество,
возможно
,
находилось
в
аморфном
состоянии.
Р
еализация
такого
механизма
связана
с
мгновенным
изменением
давления
вызвавшим
растягивающие
напряжения
и
массовое
формирование
ми
кротрещиновато
сти,
послужившей
матрицей
для
образования
зародышей
рудных
минералов
,
которые
возникали
со
скоростью
J,
описываемой
равенством
Уолтона
-
Ро
ди
на
[Современная
кристаллография
1980
,
с.
63].
в
приведенных
в
различных
разделах
книги
примерах
просматривается
прямая
зависимость
размерности
минералов
от
временной
функции
,
опреде
-
536
ляющей
скорость
смены
термодинамических
режимов;
при
сжатии
времени
кристаллизации
затормаживается
или
полностью
прекращается
рост
зароды
шевых
форм
при
дальнейшем
развитии
рудного
процесса,
программирую
щего
размерность
рудных
минералов;
при
растянутом
временном
интервале
его
протекания
продолжающийся
рост
минеральных
вьщелений
выводит
руд
ные
формации
в
класс
россыпеобразующих.
В
есьма
яркими
примерами
зави
симости
роста
рудных
вьщелений
от
смены
режимов
во
времени
могут
слу
жить
вулканогенные
месторождения
золота
,
щелочные
массивы
с
тонкой
вкрапленностью
редкоземельных
минералов,
сульфидные,
оксидные
или
не
фелин-фойДолитовые
типы
платиново-металльной
минерализации
:
они, как
правило,
давая
значимые
месторождения
промышленных
руд,
никогда
не
со
провождаются
россыпями.
23
.
КО
ЛИЧ
Е
СТВ
Е
ННАЯ
ИН
ТЕ
РПРЕТАЦИЯ
РАЗЛИЧНЫХ
СТАДИЙ
РО
СС
ЫП
Е
ОБРАЗОВАНИЯ
Россыпи
различных
полезных
ископаемых,
будучи
полигенными
и
поли
хронными
образованиями,
являются
производными
сложного
взаимодействия
трех
оболочек
Земли:
литосферы,
гидросферы
и
атмосферы.
Динамика
зоны
их
сопряжения
детерминируется
эндогенной
и
экзогенной
энергией,
поэтому
эти
месторождения
как
никакие
другие
должны
рассматриваться
в
качестве
продукта
космической
жизни
Земли.
До
недавнего
прошлого
к
общепри
знанным
источникам
энергии,
определяющей
динамические
и
сопутствую
щие
им
физико-химические
процессы,
развивающиеся
в
ходе
эволюции
со
пряженных
геосфер
,
относились:
лучистая
энергия
(5,9'10
18
Дж/год)
и
корпус
кулярное
излучение
(8'10"
Дж/год)
Солнца
,
свечение
звезд
(2,3'10"
Дж/год),
энергия
космических
лучей
(5
'
10"
Дж/год)
и
гравитационного
взаимодейст
вия
Луны
и
Солнца
(6'1013
Дж/год),
полярных
сияний
(101
2
Дж/год)
,
свече
ние
неба
(1012
Дж/год),
энергия
падения
метеоритов
(5
,
9'1012
Дж/год),
мол
ний
(6
,7'
1013
Дж/год),
фонового
свечения
воздуха
(4,2' 1
010
Дж/год),
а
также
суммарная
энергия
внутренних
сфер
Земли
(3,4'1015
Дж/год)
.
Однако
нами
[Шило
,
Ващилов
,
1989]
было
показано
,
что
приливной
возмущенный
потен
циал,
возникающий
в
ходе
солнечных
и
лунных
приливов,
описываемый
вы
ражением
среди
прочих
компонентов
вносит
главный
вклад
в
энергетический
баланс
динамических
и
физико-химических
процессов,
определяющих
континен
тальное
породообразование,
которое
сопровождается
формированием
россы
пей
.
Величина
этой
энергии,
приводящей
,
в
частности,
к
радиальным
дефор
мациям
Земли
,
по
нашим
расчетам
равна
1028
Дж/год.
Связанное
с
энергией
приливов
кинематическое
возмущение
во
внешней
зоне
земной
коры
в
первую
очередь
приводит
к
ослаблению
сил
трения
сла
гающих
ее
блоков
,
сопровождается
изменением
сплошности
среды.
П
од
дей
ствием
приливов
и
отливов
с
определенной
периодичностью
нарушается
537
проницаемость
внутрикорового
и
внутримантийного
вещества
,
что
не
может
не
сказываться
на
механизме
регуляции
изостатического
равновесия
.
Высо
кочастотные
знакопеременные
радиальные
и
тангенциальные
силы
,
возбуж
даемые
энергией
приливного
горба,
проникая
в
мантию,
способствуют
фор
мированию
ее
анизотропии
.
Таким
образом
приливы
и
отливы,
инициирую
щие
волну
громадных
напряжений
во
внешней
зоне
планеты
,
оказывают
как
бы
каталитическое
воздействие
на переходы
вещества
из
одного
состояния
в
другое как
в
земной
коре,
так
и
в
мантии.
Именно
этими
гигантскими
сила
ми
непрерывного
действия,
активизирующими
на
поверхности
планеты
фи
зико-химические
и литогенетические
процессы,
определяется
лимитирован
ное
во
времени
существование
материков,
надокеаническая
часть
которых
,
согласно
расчетам,
должна
уничтожаться
в
течение
18
-
20
млн
лет
.
Этот
фе
номен
,
кстати
сказать
,
совершенно
не
учитывается
современной
тектоникой
ни
в
одной
концепции
динамики
земной
коры
и
верхней
мантии
.
Сказанное
позволяет
утверждать
,
что
закономерности
планетарного
раз
мещения
россыпных
месторождений
определяются
в
ходе
эволюции
геологи
ческих
структур
земной
коры
и
различных
типов
континентального
и
субм
а
ринного
литогенеза·
все
варианты
последнего,
как
показано
детерминирую
т
ся
суммированной
эндогенной
и
экзогенной
энергией,
главный
вклад
в
кото
рую
вносится
приливами
и
отливами
Луны
и
Солнца
.
Однако
основой
самого
появления
россыпных
провинций
являются
соответствующие
металлогениче
ские
комплексы,
характеризующиеся
широким
развитием
россыпеобра
з
ую
щих
рудных формаций.
Вместе
с
тем
при прочих
равных
тектоно-маг
матических
и
тектоно-геоморфологических
условиях
формировани
е
различ
ных
россыпных
провинций
регулируется
зональностью
литогенетических
процессов
.
Значительная
роль
в
определении
этой
зональности
принадлежит
,
в
ча
стности,
адвективным
потокам
тепла
1ЧJ
,
формирование
которых
находится
в
прямой
зависимости
от
положения
континентов
,
характера
ре
л
ьефа
и
д
р
.,
которые
выступают
в
качестве
регулятора
распределения
многолетней
Т
о
и
фо
новой
Т
ф
температур
подстилающей
поверхности
.
Адвекция
по
т
оков
подда
ет
ся
количественным оценкам
и
может
быть
описана
следующим
р
а
венством
:
R
~
=
(Т
о
-
Т
Ф
)~
рс2nа
/
'r
o
,
где
~
рс2nа
/
'r
o
-
соотношение
теплоусвоения
.
Из
этого
равенства
в
самом
общем
виде
видна
корреляция
обра
з
ования
россыпных
месторождений
с
космической
жизнью
Земли
.
Эта
свя
з
ь
просма
т
ривается
не
то
л
ько
в
источниках
э
нергии
,
о
чем
ска
з
ано
выше
она
фиксиру
ется
присутствием
в
минеральных
парагенезисах
россыпей
космич
е
ского
ве
щества
,
позволившего
вьщелить,
наряду
с
зональными
типами
л
ито
г
ен
еза
,
азональный
астрональный
,
хотя
з
начение
его
не
столь
велико
,
к
а
к
,
например
,
вулканогенно
-
осадочного
литогенеза
,
также
отнесенного
к
а з
он
ал
ьному
.
Ска
з
анное
выше
позволяе
т
понять
тот
тривиальный
ф
а
к
т
ч
т
о
вопро
с
ы
т
еории
образования
россыпей
могут
решаться
с
раз
л
ичных
по
з
иций
;
напри
мер
,
о
д
ним
из
аспектов
этой
проб
ле
мы
мож
е
т
являться
мин
е
ральны
й сос
та
в
538
месторождений,
который
находится
в
прямой
зависимости
как
от
характера
коренных
источников
россыпей,
так
и
от
эволюции
эндогеных
месторожде
ний
и
рудных
полей
в
экзогенную
стадию
их
развития.
И
сходной
позицией
при
решении
теоретических
вопросов
россыпеобразования
может
быть
ана
лиз
различных
типов
континентального
литогенеза,
определяющих
условия
концентрации
в
рыхлых
отложениях
рудного
вещества
или,
напротив
его
рассеяние.
Как
известно,
более
общими
факторами,
однако
весьма
сущест
венно
влияющими
на
формирование
не
только
отдельных
россыпных
место
рождений,
но
и
целых
провинций,
являются
тектоно-магматический
и текто
но-геоморфологический
аспекты
развития
структур
того
или
иного
участка
Земли.
Основываясь
на
этом,
создание
теории россыпеобразования
может
быть
согласовано
с
эволюцией
магматизма
и
тектонических
структур
таких
провинций
их
возраста,
соотношения
с
другими
структурами
земной
коры
и
т.
д.
Наконец
многоаспектную
теорию
россыпеобразования
можно
рассмат
ривать
с
позиций
меры,
количественной
интерпретации
отдельных
стадий
этого
сложного
процесса,
определения
его
энергетической
составляющей.
Такой
подход
к
анализу
качественно
различающихся
геологических
явлений
или
объектов
позволяет
при
всем
сложном
разнообразии
коренных
и
рос
сыпных
месторождений,
внешне
как
будто
бы
не
связанных
между
собой,
фиксировать
и
количественно
оценивать
общие
параметры
развития
или
ге
незиса,
определяющиеся
геологическим
временем
и
средой,
общими
источ
никами
энергии
их
образования.
В
настоящем
разделе
будет
сосредоточено
внимание
именно
на
этом
ас
пекте
россыпных
месторождений
различных
полезных
ископаемых,
еще
не
достаточно
разработанном,
в
основе
которого
лежит
количественная
оценка
отдельных
звеньев
единого
геологического
процесса,
являющегося,
как
ска
зано,
функцией
космического
положения
планеты;
при
создании
развитого
соответствующего
математического
аппарата
такой
подход
можно
рассматри
вать
в
качестве
будущего
общего
фундамента
изучения
вообще
всех
или
по
крайней
мере
большинства
явлений,
относимых
к
геологии,
а
в
нашем
кон
кретном
случае
-
к
рудогенезу.
На
основании
интерпретации
количественных
оценок
различных
стадий
россыпеобразования
как
мне
представляется,
полнее
раскрывается
природа
месторождений,
являющихся
интегральной
производной
рудообразующих
систем
развивающихся
под
влиянием
многофакторных
неравновесных
про
цессов.
Уже
достигнутый
уровень
теоретических
исследований
россыпеобра
зующего
процесса,
в
ходе
изучения
которого
использованы
для
количествен
ных
оценок
математические
уравнения
или
соотношения,
позволяет
доста
точно
обоснованно
сводить
последние
в
единую
схему,
что даст
возможность
все
разнообразие
внешне
как
будто
бы
не
сопоставимых
явлений
подвести
к
общему
знаменателю.
В
разных
местах
работы
с
известной
степенью
кор
ректности
описывались
отдельные
стадии
образования
россыпных
месторож
дений
различных
полезных
ископаемых.
Однако
рассмотренные
в
той
после
довательности,
в
какой
происходит
развитие
россыпеобразующего
процесса,
модельные
выражения
дают
возможность
лучше
понять
его
общую
динамику
.
В
этом
сложном
многофакторном
процессе
все
рудные
месторождения
выступают
в
двух
формах:
к
одной
относятся
такие
их представители,
кото-
539