Шило Н.А. Учение о россыпях. Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей
Подождите немного. Документ загружается.
рые
при
известных
условиях
являются
источником
образования
россыпей
и
составляют
класс
россыпеобразующих
формаций
,
другие
-
в
силу
показан
ных
в
работе
причин
не
дают
россыпей
и
по
э
тому
не
являются
россыпеоб
разующими.
Экзогенное
преобразование
рудных
формаций
,
относящихся
к
классу
россыпеобразующих
,
должно
удовлетворять
условиям
следующего
неравенства
:
где
~ml
-
концентрация
рудного
вещества
в
источнике
;
~m
2-
концентрация
рудного
вещества
в
россыпи
,
(Х
,
У)
-
координаты
точки
концентрации
.
Из
него
очевидно,
что
экзогенная
трансформация
эн
д
огенньrx
коренных
источников
россыпей
или
рудных
месторождений
сопровожда
е
тся
концен
трацией
рудного
вещества
на
всех
или
отдельных
стадиях
развития
континен
тального
литогенеза,
что,
в
сущности
,
и
приводит
К
образованию
россыпей
.
П
ричем
они
могут
возникать
и
за
счет
бедных
коренных
источников
,
хотя
их
значительные
размеры
являются
непременным
условием
образования
крyn
Нbrx
россьmеЙ
.
П
риведенное
соотношение
указывает
на
необязательную
адек
ватность
средних
содержаний
россыпеобразующих
минералов
в
ру
д
ных
ме
сторождениях
и
в
возникших
за
их
счет
россыпях
.
Если
же
рудное
вещество
в
коренных
источниках
находится
в
таких
ми
неральных
формах,
которые
не
способствуют
его
концентрации
в
рыхлых
от
ложениях,
т
.
е
.
в
ходе
развития
литогенетических
процессов
происходит
е
го
рассеивание
,
то
такие
рудные
месторождения
или
рудопроявления
,
относясь
к
не
россыпеобразующим
формациям
,
не
дают
россыпей
.
В
э
том
с
л
уч
а
е
д
и
намика
преобразования
рудных
формаций
развивается
в
соответствии
со
с
ле
дующим
неравенством
:
в
работе
бьuIO
показано
,
что
фундаментальной
основой
концентрации
рудного
вещества
в
экзогенных
условиях
являются
свойства
рудных
минера
лов,
интегральным
выражением
которых
прежде
всего
является
э
нергия
кри
сталлической
решетки,
определяющаяся прочностью
свя
з
ей
структурных
элементов
в
кристалле
и
другими
ее
параметрами
.
От
них
зависит
устойчи
вость
рудных
минералов
в
гипергенньrx
преобразованиях
коренных
источни
ков
россыпей
.
В
практике
для
описания
этих
параметров
минералов
привле
каются
различные
уравнения
.
Например
,
исходя
из
того
,
что
кри
т
ерием
кон
ституции
минералов
являются
их
плотность
r
и
твер
д
ость
~
выраженные
че
рез
суммарный
атомный
вес
L4
межатомные
расстояния
d,
валентности
эл
е
к
троположительных
и
электроотрицательных
атомов
(WkWa)
,
коор
д
инацион
ные
числа
(СМ
,
используются
следующие
ур
а
внения
:
р
=
р
[U /
{d
3
)
];
Н
=
ak
[WkW
a
/ d
1
]
,ву
,
540
где
k -
коэффициент
прочности
атомной
связи,
зависящий
от
КОВa.llентности;
fЗ
-
коэффициент
ослабления
связи;
а
-
коэффициент
пропорциональности;
у-
коэффициент
плотности
упаковки
атомов.
Иногда
ДЛЯ
решения
этих
вопросов
представляется
весьма
важным
опре
деление
в
минеральном
виде
атомных
связей,
которые
могут
быть
найдены
по
равенству
Строение
кристаллов,
а
значит,
и
их
гипергенная
устойчивость
функ
ционально
связаны
с
количеством
структурных
элементов
n
их
размерностыо
R
и
поляризационными
свойствами
J,
что
может
быть
выражено функцией
вида
Приведенные
уравнения
сложны
и,
в
сущности
при
годны
только
при
исследованиях
различных
кристаллографических
мотивов
или
решеток
кри
сталлов.
Причем
при
решении
этих
и
особенно
квантово-механических
урав
нений
не
всегда
можно
получить
однозначные,
воспроизводимые
в
экспери
ментах
результаты.
Оказалось,
как
это
детально
рассмотрено
в
разд.
1,
что,
поскольку
в
основе
гипергенной
устойчивости
минералов
лежат
два
парамет
ра
:
плотность
р и
твердость
Н,
то
логарифм
их
произведения
дает
безразмер
ную
величину,
которая
во
всех
отношениях
удовлетворяет
характеристикам
устойчивости
как
рудных
россыпеобразующих,
так
и
породообразующих
или
жильных
минералов
.
Причем
твердость
взята
по
шкале
Мооса
.
Эта
безраз
мерная
велие/ина
названа
мною
константой
гипергенной
устойчивости
мине
ралов
Кгу
.
Она
прямо
пропорциональна
твердости
и
плотности
минералов
что
показано
в
следующем
равенстве:
К
гу=
lg(рН)
.
Проверка
корректности
вывода
константы
гипергенной
устойчивости
минералов
осуществлена
в
разд
.
2
и
на
рис.
2.1
и
2.2.
Весьма
также
показа
тельно
что
для
каждого
семейства
россыпеобразующих
минералов
расклас
сифицированных
по
константе
гипергенной
устойчивости
(см.
табл.
2.
1),
ха
рактерны
свои
значения
ионного
потенциала
и
заряда
катиона.
Наибольшие
их
величины
относятся
к
простым
и
сложным
оксидам
(4,5-7,5
и
3),
за
ними
идут
вольфраматы
(2-2,5
и
2),
затем
фосфаты
(0,5-2,5
и
1- 3),
карбонаты
(2
-
2,S
и
2-3)
и
силикаты
(2,2-
5,3
и
2-4).
Эндогенная
история
рудного
месторождения
,
которое
характеризуется
совершенно
определенными
парагенетическими
минеральными
рудными
и
жильными
ассоциациями,
свойственными
коренным
месторождениям
вооб
ще
и,
в
частности,
относящимся
к
россыпеобразующим
формациям,
в
первом
приближении может
быть
оценена
изобарно-изотермическим
потенциалом
t:.Z.
Его
значение
определяется
исходными
элементами,
которые
участвуют
в
химических
реакциях,
протекающих
в
рудном
процессе;
ими,
а
также
внут-
541
ренней
энергией
системы
U
детерминируется
формирование
рудных
параге
незисов.
Этот
процесс,
как
известно
развивается
под
строгим
термодинами
ческим
контролем
и
регулируется
давлением
Р
и
температурой
Т.
Его
проте
кание
зависит
также
от
э
нтропии
S
и
энтальпии
Н
системы,
что
видно
из
следующих
соотношений:
дz
=
АН
- Tl1S;
дz
=
l1U
-Тl1S
+ Pl1V
где
Т
-
абсолютная
температура;
Р
-
давление:
l1
V -
разность
объема
исход
ных
и
конечных
веществ,
участвующих
в
рудообразовании;
l1U
-
разность
внутренних
энергий
системы;
l1H
-
разность
энтальпий;
l1S
-
разность
эн
тропий.
Однако
приведенными
уравнениями
более
или
менее
корректно
можно
описать
лишь
химические
реакции,
лежащие
в
основе
рудообразующего
про
цесса,
якобы
протекающего
вне
временного
пространства,
и
они
скорее
могут
быть
применены
к
условиям
метаморфогенного
рудообразования,
где ре
шающая
роль
принадлежит
исходным
веществам,
давлению
и
температуре
,
тогда
как
временной
параметр,
играющий
ничтожно
малую
роль,
обычно
не
учитывается.
Принадлежнос
ть
рудных
месторождений
к
россыпеобразующим
формациям
является
функцией
времени
минералообразования,
которое
и оп
ределяет
характеристики
рудного
вещества,
приобретаемые
минералами
в
широком
временном
диапазоне
рудообразующего
процесса;
им
детерминиру
ется,
например,
агрегатность
минералов
и
другие
важные
их
физические
свойства.
Иными
словами,
скорость
протекания
рудообразования,
по
видимому
играет
определяющую
роль
в
формировании
россыпеобразующих
и
не
россыпеобразующих
рудных
формаций.
Тог
да
изобарно-изотермический
потенциал
должен
являться
функцией
времени
[l1Z = ./{t)]
а
это
значит
,
что
система
переходит
в
класс
неравновесных
процессов,
которые
могут
быть
описаны
неравенством
И.
Р
.
Пригожина
:
f dv L
(JJ.l
;/
JPJ)Jp,
/
at·
JP
j
/
д!
?
О,
ij
где
J.li
-
химический
потенциал
компоненты
i, j -
обобщенный
поток.
Таким
образом,
процесс
формирования
рудного
тела
правильнее
рас
сматривать
в
качестве
динамической
системы,
развивающейся
в
колебатель
ном
режиме,
в
которой
равновесное
состояние
(dP/dt<O)
сменяется
неустой
чивостью
(dPjdT=O),
что
описывается
уравнениями
развития
диссипативных
структур,
а
геометрия
их
кривых
проявляет
сходство
с
колебательными
гармо
никами
кристаллизации
магматических
расплавов,
которые
попеременно
за
тормаживаются
с
вьщелением
тепла
при
кристаллизации
различных
минералов
.
Любое
рудное
месторождение,
являющееся
коренным
источником
рос
сыпей,
в
общем
случае
можно
описывать
фракталами
или
теорией
агрегации,
поскольку
именно
в
этом
процессе
возникают
фрактальные
кластеры,
пере
растающие
в
кристаллы
с
дендритовидной
агрегатностью,
формирующейся
ритмичностью
руд
или зональностью
рудных
полей,
проявляющейся
почти
542
на
всех
структурных
уровнях
и
т
.
д.
В
общем
это
динамическая
система
с
притягивающими
траекториями.
Изучение
ее
развития
обнаруживает
свойст
ва
последовательно
самоорганизующейся
системы,
проходящей
все
стадии
от
роста
кристаллических
решеток
минералов
и
до
формирования
рудного
поля,
с
трансляцией
симметрии
в
ходе
образования
его
структуры.
н
.
r.
Стенина
[19981
полагает,
что
смысл
зональности,
в
частности
золо
торудных
месторождений,
вскрывается
на
ультрамикроскопическом
уровне
прямого
разрешения
кристаллической
решетки.
Она
установила
в
минералах
из
некоторых
месторождений
несоразмерные
фазы,
характеризующиеся
ир
рациональным
сверхпериодом
,
обусловленным
смещением
атомов
из
узлов
рациональной
трансляционной
цепочки
в
соответствии
с
законом
17
® =
17
0
ехр
i(qor +
ер).
По
мнению
данного
автора,
«особенности
строения
и
состава
золоторуд
ных
полей
указывают
на то
,
что
они
являются
природными
фракталами.
Са
моорганизация
их
вещества
происходит
через
аква-комплексы
[2SiO
з
-
ОН
2
-
Ме
n
+
2Ме
т
+О4]
'
)'
К
сожалению,
эта
сторона
количественного
описания
процесса
образо
вания
рудных
месторождений
еще
недостаточно
изучена,
хотя
по-видимому
,
весьма
перспективна
.
Поэтому
ограничусь
лишь
упоминанием
этого
много
обещающего
направления
исследований
.
Всем
известно
,
что
всякое
рудное
месторождение
или
рудопроявление,
выведенное
на
дневную
поверхность
того
или
иного
участка
Земли,
по
гео
л
огическим
особенностям
относящегося
к
рудному
полю,
заканчивает
свою
эндогенную
историю
через
зону
окисления,
в
различных
вариантах
меняю
щуюся
по
составу
и
структурным
особенностям
в
зависимости
от
типа
лито
генеза
образованием
элювиального
·
слоя
.
Физико-химические
исследования
,
в
частности
,
СОЛИфЛЮКЦИОННblХ
плащей,
формирующихся
в
пределах
рудных
полей
в
поясе
развития
перигляциального
литогенеза
,
выявили
такие
особен
ности
динамики
их
развития
,
которые
можно
описать
приведенным
выше
неравенством
И
.
Р
.
Пригожина
.
Различия
минеральных
парагенезисов
в
эн
д
огенную
и
экзогенную
стадию
развития
рудных
систем
фиксируются
термо
д
инамическими
параметрами
,
что
проявляется
в
исчезающе
малом
периоде
равновесных
стадий
.
Вместе
с
тем
экзогенная
стадия
должна
характеризо
ваться
более
значимыми
количествами
производства
энтропии.
Однако
если
рассматривать
динамику
тектоно-геоморфологическоro
раз
вития
рудного
поля
,
что
в
самом
общем
виде
определяет
условия
миграции
рудного
вещества
и
его
концентрацию
на
всех
последующих
стадиях
россы
пеобразующего
процесса,
неодинаково
эффективного
в
различных
типах
кон
т
инентального
литогенеза,
то
исследователь
неизбежно
столкнется
с
функ
циональной
свя
з
ью
этого
процесса
с
мощностью
элювиального
слоя
или
рыхлого
покрова
вообще
т
и его
подвижностью
,
т.
е.
скоростью
разрушения
выве
д
енных
на
поверхность
или
в
экзогенную
зону
горных
пород
и
рудных
тел
Ае
,
а
также
с
плотностью
и
динамической
вязкостью
рыхлого
чехла
руд
ного
поля
(а
и
с).
В
этом
случае
понимание
процесса
достигается
при
его
описании
следующими
соотношениями
:
543
du / dl =
а
/
Зд[т
3
/
сди];
dт
/ dl =
Ае
-
Ьт
+
а
/зд[т
з
/
сди],
где
du/dt
-
скорость
изменения
дневной
поверхности;
dm/dt -
скорость
изме
нения
элювиального
слоя
рудного
поля;
ди
-
вектор
с
компонентами
du/dx
и
du/dy,
равными
наклону
поверхности
вдоль
осей
х
и
у;
Ь
-
коэффициент
,
от
ражающий
скорость
разрушения
поверхности
рудного
поля.
Поступающий
с
определенным
коэффициентом
разрыхления
k
p
во
флю
виальную
зону
материал,
содержащий
рудное
вещество
(т.
е
.
россыпеобра
зующие
минералы),
подвергается
физико-химической
переработке,
характер
и
интенсивность
которой
определяется
типом
литогенеза
-
его
физико
географической
зональностью
или
азональностью.
О
днако
трансформация
материала,
отбор
рудного
вещества
и
его
концентрация
в
значительной
сте
пени
будут
зависеть
от
фи
зико-химических
характеристик,
количества
руд
ного
вещества
в
твердой
фазе
m
п
и
доли
россыпеобразующих
минералов,
сво
бодных
от
сростков
с
жильными
породами
m
р
.
В
этом
случае
процесс
образо
вания
россыпи
в
речной
долине
с
нормальной
мощностью
аллювия
может
быть
описан
уравнением,
которое
в
свое
время
В
.
В
.
По
ликарпочкиным
было
использовано для
анализа
условий
концентрации
рудного
вещества
в
речной
долине
(см.
разд
.
10.4),
когда
этот
процесс
зависит
от
размеров
коренного
источника.
Оно
имеет
следующий
вид:
Но
,
как
известно,
концентрация
россыпеобразующих
минералов
проис
ходит
по
мере
их
отделения
от
жильного
материала
в
сложных
условиях
раз
вивающейся
турбулентности
в
потоке,
она
зависит
от
смывающей
скорости
потока
V
c
,
прямо
пропорциональна
конечной
скорости
падения
тела
в
воде
V
o
и
средней
вертикальной
составляющей
скорости
потока
V
cp
.
Характери
стику
этого
процесса
количественно
можно
описать
дина~ической
скоростью
потока
с
турбулентной
структурой,
оно
имеет
следующий
вид:
где
С
-
коэффициент
уклона
русла.
Так
как
концентрация
россыпеобразующих
минералов
или
вообще
руд
ного
вещества
во
флювиальном
процессе
зависит
от
скорости
потока
V,
имеющего
турбулентную
структуру,
пропорциональна
гидравлическому
ра
диусу
R
и
гидравли~ескому
уклону
i,
а
также
определяется
ускорением
силы
тяжести
g,
то этот
процесс
можно
описать
уравнением
л
.
Пр
андтля
имею
щим
следующий
вид:
V = fiRi.
В русловом
потоке
происходит
дифференциация
минералов
.
В
этом
акте
участвуют
не
только
рудные
ассоциации,
но
и
нерудный
минеральный
ком
плекс
.
П
араллельно
с
отделением
россыпеобразующих
минералов
от
жиль-
544
ного
материала
происходит
удаление
из
зоны
концентрации
рудного
вещест
ва
всех
минералов
с
малой
Кгу,
т.
е.
тех
минералов,
которые
имеют
ее
значе
ние
ниже
константы
кварца
(Кгу>
1,26).
Таким
образом
,
осуществляется
гра
витационная
и
гидрохимическая
сегрегация
рудного
вещества
от
жильного
материала
и
вообще
от
всех
вмещающих
рудное
вещество
пород,
но одновре
менно
с
этим
развивается
и
набирает
силу
дифференциация
россыпеобра
зующих
минералов
по
разным
признакам
.
Одними
из
важных
параметров,
которые
определяют
эту
дифференциацию,
являются
их
физические
свойства
и
характер
поверхности.
В
водном
потоке
,
как
показали
исследования,
про
исходит
разделение
рудных
минералов
по
равнопадаемости,
что
может
быть
описано
уравнением
где
d
l
и
d
2
-
диаметры
минералов;
81
и
lh.
-
плотности
минералов
:
tJ.
-
плот
ность
среды
;
!JII
и
!JI2
-
коэффициенты
сопротивления;
или
величине
равноскоростности
падения
зерен
минерального
вещества
в
жидкой
среде
,
которая
определяется
формой
зерен,
характером
их
поверхно
сти и
др
.,
что
можно
выразить
соотношением
Диаметр
транспортируемых
потоком
зерен
иногда
дает
важную
инфор
мацию
для
решения
литологических
и
гидрологических
вопросов;
помогает
понять
условия
концентрации
рудного
вещества
,
выделяющегося
среди
дру
гих
осадков
модой
на
графике.
Его
определение
по
количественно
преобла
дающей
средневзвешенной
фракции
для
этих
целей
оказывается
весьма
эф
фективным
и
определяется
следующей
зависимостью:
где
Pil'
P
i2
, ... , P
i
" -
содержание
каждой
фракции;
d
ip
d
i2
, ... ,
d
i
" -
средняя
их
крупность
.
Все
сказанное
выше
относится
к
организованным
потокам
с
турбулентной
структурой
,
хотя
при
этом
нельзя
не
учитывать
и
ламинарную
его
составляю
щую
.
Однако
субмарин
ное
россыпеобразование
,
происходящее
в
латеральной
волноприбойной
зоне
активных
или
пассивных
шельфов
,
существенно
отлича
ется
от
охарактеризованного
выше,
связанного
с
континентальным
породооб
разованием
.
В
морской
латерали,
как
показали
эксперименты,
этот
процесс
приобретает
иную
форму
,
поскольку
его
динамика
определяется
накатываю
щейся
волной
.
Здесь
происходит
разделение
россыпеобразующих
минералов
от
не
россыпеобразующих,
при
одновременной
концентрации
в
осадке
первых
и
удалении
вторых
.
Поведение
минералов
в
волноприбойной
зоне
можно
опи
сать
равенством
,
которое
и
характеризует
в
самом
общем
случае
субмаринное
или
литоральное
россыпеобразование
.
Оно
имеет
следующий
вид:
545
где
V
c
-
срывающая
критическая
скорость
волнового
потока,
см/с
;
У
-
плот
ность
минералов,
г/см
3
,
d -
диаметр
зерен
,
мм
,
Т
-
период
волны
,
с
.
В
связи
с
литоральным
россыпеобразованием
весьма
важно
отметить
,
что
опробование
и исследование
минерального
состава
осадков
дальнего
шельфа,
т.
е
.
зоны,
удаленной
от
литорали
,
пока
з
ало
отсутствие
концентра
ции
россыпеобразующих
минералов.
На
дальнем
шельфе
выявляе
т
ся
л
ишь
элементная
характеристика
осадка
.
Она
может
быть
описана
следующим
ра
венством
:
k
С(Х
,
Y,Z)
= f d
;·
J;(X Y,
Z)
,
i=1
где
!,{Х
,
Y,Z) -
базисная
функция
.
Однако
существует
и
более
глубокая
проработка
колич
ес
тв
е
нной
инт
е
р
претации
россыпеобразующего
процесса
в
литоральной
зоне.
Ее
моде
л
ь
д
о
ложенная
С.
Е.
Саксом
и
А.
Е.
Смолдыревым
[1970]
на
Вс
е
сою
з
ном
сов
е
щ
а
нии
по
проблемам
геологии
россыпей,
подверглась
обсуждению
и
бы
л
а
при
з
нана
вполне
корректной
.
Детали
э
той
моде
л
и
рассмотрены
в
ра
зд
.
11
.2.
По
э
тому
з
десь
уместно
привести
лишь
уравнения
,
которые
впо
л
не
у
д
овле
твори
тельно
вписываются
в
общую
схему
оценки
д
инамич
е
ских
процессов
отд
е
л
ь
ных
стадий
россыпеобра
з
ования
:
, f'i '
V = .
~
(r)dr'
'
....
v'
= f '.i
~'
(r)dr;
r
m
tn
dV'
v'
__ =
!f
.
dt
а
'
v' + V"
dV'
qJ
v'
- -d-t- =
а'
v'
+ v"
S =
уо
Г
'
Р
о
ехр
(
__
U
.
_
У
I
dr
;
'
...
0 I{I )
f
Yf
'b
д
у
Q
ub
=
Ь
(и
-
u.)~
у
dг
.
о
о
дг
Вероятно
,
концентрацию
россыпеобра
з
ующих
минералов
и л
и
ру
д
ного
вещества
можно
описать
уравнениями
функций
распреде
л
ения
(бу
д
ь
то
в
э
лювиальном
сло
е,
иногда
под
действием
окислительно-восстановит
ел
ьных
процессов
развивающихся
в
коры
химического
выветривания
,
и
л
и
в
д
ел
юви
ал
ьно-солифлюкционных
отложениях
,
в
ал
л
ювии
речных
д
о
л
ин
и
л
и
в в
о
л
но
прибойной
зоне
морской
литорали)
.
546
F
~ (
х
)
=
P(~
<
х
)
;
~
(ы)
=
Ы
,
Ы
Е
[а
,
Ь]
;
F(
x) =
P(~
<
х
)
=
(
х
-
а)
/
(Ь
-
а).
Рассмотренные
в
этом
разделе
фрагменты
общего
универсального
мно
гостадийного
россыпеобразующего
ПРQцесса
с
количественной
интерпретаци
ей
отдельных
его
стадий
или локализованных
звеньев
показывают,
что
созда
ние
его
общей
модели
должно
опираться
на
решение
чрезвычайно
широкого
круга
проблем
геологии
рудных
месторождений
и
россыпей,
как
правило
от
носящихся
к
неравновесным
системам.
Термодинамические
условия
форми
рования
рудных
россыпеообразующих
формаций
определяются
флюидной
компонентой
магматических
расплавов
.
Отделение
их от
магм
кладет
начало
развитию
рудообразующих
систем
;
последние
,
эволюционируя
в
одних
слу
чаях
з
аканчивают
свое
развитие
образованием
магматических
месторождений
,
в
друг
и
-
гидротермальных
,
включая
метасоматические
рудные
комплексы
.
Во
флюидах
водородная
составляющая
играет
решающую
роль;
флюиды
эво
люционируя
от
восстановленных
состояний
до
окисленных
продуцируют
ювенильные
гидротермы
.
Как
ни парадоксально
,
но
россыпеобразующий
процесс
также
протекает
с
участием
флюидов
и
воды
но
при
иных
температурных
и
барических
усло
вия
.
Именно
поэтому
несмотря
на
кажущееся
их
несопоставимое
термоди
намическое
различие,
рудный
и
россыпеобразующий
процессы
связаны
с
развитием
неравновесных
систем
;
в
этом
случае
предложенные
выше
колиtlе
ственные
оценки
отдельных
их
стадий
действительны
лишь
для
локальных
з
веньев
.
Реальные
же
модели
тих
процессов
должны
создаваться
на
основе
т
еории
диссипативных
структур
что
,
разумеется
,
сильно
усложняет
задачу
,
так
как
для
того
потребуются
специальные
исследования
и
разработка
но
вого
математического
аппарата
.
В
з
аключение
этого
раздела
хотелось
обратить
внимание
на
тот
факт
,
что
в
приро
де
вс
е
процессы
,
в
том
числе
относящиеся
к
классу
рудообразующих
,
про
те
кают
по
наибо
л
ее
энергетически
выгодным
вариантам
.
Видимо
,
в
осно
в
е
того
пр
е
жд
е
всего
лежит
з
акон
сохранения
э
нергии
;
это
положение
ф
ф
е
ктно
просма
т
ривается
,
например
,
в
том
,
что
сила
притяжения
двух
тел
в
гравитационном
поле
прямо
пропорциональна
произведению
их
масс
и
об
ра
т
но
пропорциональна
квадрату
расстояния
между
ними
.
С
этим
законом
странным
образом
совпадает
возрастание
площади
поверхности
тел
,
имею
щих
форму
ш
а
р
а,
она
прямо
пропорциональна
квадрату
его
радиуса
.
При
том
е
сли
происходит
с
л
ияние
д
вух
сфер
,
то
суммарная
их
поверхность
воз
р
асте
т
в
квадрате
,
а
ее
новый
объем
в
кубе
.
По
э
тому
любая
количественная
инт
е
рпретация
РОССblпеобразующего
процесса
должна
учитывать
эти
самые
общие
по
л
ожения
изменения
объемов
тел
и
законов
их
взаимодействия
как
между
собой
,
так
и
со
средой
.
547
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Р
ассмртренный
в
книге
материал
со
всей
очевидно
стью
показывает
,
что
отрасль
геологических
знаний,
которая
в
начале
ХХ
в.
стала
очерчиваться
контурами
специфического
на
учного
направления
как
в
учении
о
полезных
ископаемых,
так
и в
геологии
вообще,
в
преддверии
XX
I
столетия
оформилась
в
учение
о
россыпях
.
Ло
гика
развития
этого
учения
опиралась
на
фундаментальные
законы
взаимо
действия
литосферы,
гидросферы,
атмосферы
и
ноосферы.
Таким
обра
з
ом
,
учение
о
россыпях
основывается
на
синтезе
знаний
о
неравновесных
дина
мически
напряженных
тектоно-геоморфологических
и
физико
-
географиче
ских
процессах,
происходящих
в
сопряжении
твердой
Земли
с
ее
жидкой
и
газовой
оболочками;
здесь
проявляются
две
противоположно
направленные
силы
:
гравитация
и
тепло;
они
активизируют
в
верхней
зоне
земной
коры
породо-
и
рудообразование
.
В
субаэральных
условиях
взаимодействие
эт
их
сил
сопровождается
формированием
кластогенных
или
россыпных
место
рождений
и
рудоносных
кор
химического
выветривания
.
В
первом
случае
ведущая
роль
принадлежит
механогенезу
,
во
втором
-
петрои
з
охимическим
окислительно-восстановительным
реакциям
,
которые
,
иног
да
приобретая
специфическое
развитие
,
приводят
к
бокситообразованию.
Как
россыпи
,
так
и
коры
химического
выветривания
включают
широкий
спектр
поле
з
ных
ископаемых,
представленных
большим
набором
гипергенно устойчивых
минералов
.
В
более
глубоких
слоях
рыхлого
покрова
Земли
взаимодействие
план
е
тарных
оболочек
активизирует
изохимические
с
участием
кислоро
да
окисли
тельно-восстановительные
процессы,
которые
инициируют
формирование
термобароградиентных
систем
.
Их
развитие
приводит
в
подвижное
состояние
элементы
поливалентной
группы
,
которые
при
некоторых
условиях
могут
концентрироваться
на
пороговых
структурах
или
геохимических
барьерах
,
образуя
эпигенетически
наложенные
на
пластовые
залежи
месторождения
урана
селена
,
ванадия
и
др.
И
з
названной
триады
генетически
ра
з
ных
месторождений
-
россып
ей,
кор
химического
выветривания
и
поливалентных
эле
ментов
-
в
книге
рас
смотрены
проблемы
образования
только
россыпей включая
и
их
коренные
источники
,
которые
выделяются
в
класс
россыпеобра
з
уюших
ру
д
ных
форма
ций
.
Р
оссыпи
от
других
экзогенных
месторождений
названной
триады
от
л
и
чаются
связью
с
кластогенным
петрогенезом;
именно
в
ходе
его
ра
зв
и т
ия
происходит
концентрация
гипергенно
устойчивых
ру
д
ных
минералов
в
гид
равлически
согласованной
породной
ассоциации
.
548
Таким
образом
,
динамическое
и
геохимическое
взаимодействие
внешних
оболочек
Земли
приводит
к
образованию
таких
месторождений
полезных
ис
копаемы
,
которые
в
ХХ
в
.
сыграли
решающую
роль
в
развитии
человече
ского
общества
,
-
это
алюминий
(бокситы)
уран,
группа
платиноидов
золо
то
-
серебряная
ассоциация
,
титан
,
цирконий
редкоземельные
элементы,
ал
мазы
,
кварцевые
пески
и
абразивные
материалы.
И
х
использование
оказало
решающее
в
л
ияние
на
материаловедение
:
в
нетрадиционных
наукоемких
от
расля
они
вытеснили
медь
и
железо.
Вво
д
в
широкий
оборот
указанных
эле
~eHTOB
в
технически
развитых
странах
сопровождался
сокращением
производства
стали
что
и
определило
в
конце
хх
в
.
главные
тенденции
в
материаловедении
.
К
ним
,
во-первых
,
от
носится
широкое
использование
упрочняющих
материалов
,
позволивших
уменьшить
массу
и
габариты
машинного
оборудования,
что
привело
к
со
кращению
потребления
стали
;
во-вторых
,
появление
легких
сплавов
из
алюминия
,
титана
,
магния
,
лития
и
других
элементов
коренным
образом
изменило
износоустойчивость
конструкционных
материалов
и
легкость
конс
т
рукций
работающих
в
любых
экстремальных
условиях
;
в-третьих
,
ис
поль
з
ование
в
композиционных
материалах
наиболее
распространенных
в
природе
лементов:
кремния
углерода
,
азота,
алюминия
и
кислорода,
кото
рые
образуют
соединения
со
стабильными
связями
-
диоксид кремния
,
оксид
алюминия
,
карбид
кремния
,
муассонит
и
другие
,
их
внедрение
в
прои
з
во
д
ство
позволили
получить
новый
класс
материалов
-
керамик
и
по
лимерны
веществ.
Легкие
сплавы,
керамики
и
полимерные
материалы
оказались
могиль
щиками
же
л
е з
н
го
века
:
высокая
металлоемкость
национального д
охода,
еще
н
ед
авно
яв
л
явшаяся
мерилом
технического
развития
ряда стран
стала
отри
цат
е
льным
пока
з
ателем
товарного
производства
.
Таким
обра
з
ом
научно-технический
прогресс
конца
хх
столетия
разви
вался
на
основе
вовлечения
в
обиход
химических
элементов
,
которые
явля
ются
типичными
в
конституции
россыпеобразующих
рудных
материалов
,
особенно
объе
д
иняющихся
семействами
«простых
И
сложных
оксидов»
,
«си
л
икатов
»,
«
фосфатов
».
В
структурах
их
решеток
присутствуют
тантал
,
ниобий
,
алюминий
,
ти
т
ан
,
магний
,
марганец
стронций
,
цирконий
,
иридий
,
кремний
и
многие
редкие
земли
.
Нетривиальная
ситуация
в
общественном
производстве
ХХ
в
.
привела
к
увеличению
масштабов
использования
россыпных
месторождений
и
рудных
кор
и
1ического
выветривания
,
что
активизировало
изучение
россыпей
,
оп
ре
д
елив
на
д алекую
перспективу
ряд
фундаментальных
научных
направле
ний
,
о
ватываемых
учением
о
россыпях.
К
ним
относятся
изучение
присутст
вующих
в
россыпях
тонких
и
ультратонких
классов
золота
,
платиноидов
,
ал
ма
з
ов
и
д
ругих
минералов
,
изыскание
методов
их
извлечения
.
Многогранная
проблем
а
на
первый
план
вы
д
винула
исследования
механизма
образования
ти
минералов
в
рудных
системах
,
строго
лимитированных
по
параметрам
гидротер
tальной
или
магматической деятельностью
.
В книге
показано,
что
в
коренны
источниках
россыпей
распределение
рудных
минералов
по
фрак
uиям
крупности
контролируется
не
гиперболической,
а
параболической
549