Тема 8. Пегматитовые месторождения

Лекции. Общие сведения о пегматитах. Характерные особенности пегматитов: состав, структура, текстура, зональное строение пегматитовых тел, концентрация редких и радиоактивных элементов.

Гранитные пегматиты. Пегматиты чистой линии, пегматиты линии скрещения (десилицированные пегматиты). Простые и сложные (дифференцированные пегматиты).

Гипотезы образования пегматитов. Гипотеза А.Е. Ферсмана. Остаточный расплав, продукт фракционной кристаллизации магмы насыщенный летучими. Закрытая система при неограниченной растворимости Н₂О. Геофазы становления пегматитов по А.Е. Ферсману. Слабые стороны гипотезы.

Гипотеза пегматитообразования А.Н. Заварицкого. Перекристаллизация пород (например аплитов) в замкнутой системе, метасоматическая переработка перекристаллизованных пород в открытой системе. Слабые стороны гипотезы.

Гипотеза Е. Камерона, Р. Джонсона и др. (США). Пегматитовый расплав в полузакрытой системе, затем дальнейшая переработка в открытой физико-химической системе.

Пегматиты - как переходный тип месторождений: от месторождений образующихся из расплава до месторождений из флюидов.

Связь с другими месторождениями полезных ископаемых.

Классификация пегматитовых месторождений по В.И. Смирнову. Простые пегматиты, калиевой полевой шпат. Месторождения Украины, Кольского полуострова. Перекристаллизованные пегматиты (мусковит). Месторождения Кольского полуострова, Мамско-Чуйский район Иркутской области. Метасоматически замещенные редкометальные пегматиты, тантал, ниобий, бериллий, цезий, литий. Калбинский хребет на Алтае.

Лабораторное занятие № 4. Пегматитовые месторождения: слюдоносные, керамические, редкометальные гранитные пегматиты чистой линии, десилицированные пегматиты.

Тема 9. Карбонатитовые месторождения.

Понятие о карбонатитовых месторождениях. Минеральный состав карбонатитов, последовательность их формирования. Общая схема строения карбонатитовых месторождений. Зональность карбонатитовых месторождений. Магматическая и гидротермальная гипотезы образования карбонатитовых месторождений. Основные полезные ископаемые карбонатитов. Ta-Nb месторождения. Редкоземельные месторождения (Восточный Саян). Апатит-магнетитовые месторождения (Ковдорское). Флогопитовые месторождения (Гулинское).

Лабораторное занятие № 5. Карбонатитовые месторождения.

Тема 10. Флюидогенные (постмагматические) месторождения

Общие представления о флюидогенном образовании.

Общие положения. Понятие о флюидогенных месторождениях. Образование под воздействием газовых или гидротермальных флюидов в связи с прямым или косвенным участием магматизма.

Состав гидротермальных флюидов. Современные рудообразующие гидротермы (Челекен, Солтон-Си, Атлантикс, Хуан-де-Фука и др.). Эволюция растворов по Д.С. Коржинскому (ранняя щелочная, кислотная, поздняя щелочная).

Происхождение H₂O гидротермальных растворов. Ювенильная, трансмагматическая, метаморфогенная, метеорная (вадозовая).

Источники рудного вещества. Ювенильный, мантийный, ювенильный коровый магматогенный фильтрационный источник (латераль-секреционная гипотеза).

Роль изотопных исследований вещества для решения вопроса об источнике флюидов и полезных компонентов.

Способы переноса минерального вещества.

Причины и способы отложения вещества. Обменные реакции. Фильтрационный эффект. Изменение температуры, давления, PH и Eh растворов. Два способа отложения вещества – выполнение пустот и отложение путём метасоматоза.

Метасоматоз и его роль в рудообразовании. Понятие о метасоматозе. Теория метасоматоза Д.С. Коржинского. Представление о дифференциальной подвижности компонентов. Диффузионный и инфильтрационный метасоматоз. Биметасоматоз. Метасоматическая горизонтальная и вертикальная зональность. Основные типы гидротермально изменённых пород (приложение 3).

Минеральные парагенезисы гидротермально изменённых пород. Зависимость от температуры и кислотности-щелочности растворов, подвижности компонентов. Систематика метасоматитов по В.А. Жарикову и др. Группы, ряды (формации), семейства (фации). Зональность метасоматически изменённых пород. Их поисковое значение.

Представление о зональности постмагматических месторождений. Зональность геосинклинальных складчатых областей. Зональность В. Эммонса по отношению к интрузивным массивам. Пульсационная гипотеза С.С. Смирнова для объяснения зональности месторождений. Вертикальная и горизонтальная зональность. Зональность первого и второго рода.

Роль экспериментов и моделирования в познании процессов формирования постмагматических месторождений.

10.1. Скарновые месторождения. Понятие о скарнах, как известково-силикатных породах, образующихся в приконтактовой зоне интрузивов. Известковые (нормальные) и магнезиальные скарны. Эндоскарны и экзоскарны. Скарны и скарновые месторождения. Соотношение между скарнами и рудой. Сопутствующее, отстающее и наложенное оруденение. Зональность скарнов.

Гипотезы образования скарнов и скарновых месторождений. Инфильтрационно-диффузионная (биметасоматическая гипотеза) Д.С. Коржинского. Слабые стороны гипотезы. Стадийная гипотеза П.П. Пилипенко. Достоинства и недостатки гипотезы.

Основные полезные ископаемые скарновых месторождений. Железорудные месторождения (г. Магнитная, Таштагол). Меднорудные месторождения (Турьинские рудники, Юлия). Золоторудные месторождения (Натальевское, Лебедское). Вольфрам-молибденовые (Тырныауз) и вольфрамовые месторождения (Чарух-Дайрон). Свинцово-цинковые месторождения (Дальнегорский рудный узел).

10.2. Гидротермальные месторождения. Общее понятие о гидротермальных месторождениях.

Температура формирования гидротермальных месторождений. Критическая точка воды – 374⁰С. Методы определения температур минералообразования: по минеральным ассоциациям (приложение 2), изотопам, термодинамическим расчётам. Методы декрепитаации и гомогенезации.

Глубина формирования гидротермальных месторождений. Критерии глубинности формирования месторождений. По связи с интрузивными породами; по протяжённости оруденения; по составу руд; по проявлению зональности; по характеру распределения оруденения; по текстуре и структуре руд (приложение 2).

Классификация гидротермальных месторождений. Принципы классификаций. Классификация В. Лингрена, В.А. Обручева, М.А. Усова. Современная классификация гидротермальных месторождений по глубине и температуре. Некоторые недостатки данной классификации.

Основные модели гидротермальных месторождений (приложение 4).

Высокотемпературные месторождения (> 300⁰С) глубинные и близповерхностные месторождения. Связь с магматизмом. Морфология рудных тел. Изменения вмещающих пород. Месторождения: кварц-золоторудные (Кочкарь); Кварц-вольфрамитовые (Джидинское рудное поле, Калгутинское); олово-вольфрам-висмут-серебрянные (Унция, Боливия); олово-полиме-таллическое (Хрустальное).

Среднетемпературные глубинные и близповерхностные месторождения. Связь с магматизмом. Морфология рудных тел. Изменения вмещающих пород. Месторождения: кварц-золотосульфидные (Берёзовское, Берикуль); медно-молибденовое (Сорское); полиметаллические (месторождения рудного Алтая); асбестовые (Баженовское); тальковые (Киргетейское); магнезитовые (Саткинское); колчеданные (Блява).

Низкотемпературные глубинные и близповерхностные месторождения. Связь с магматизмом. Морфология рудных тел. Изменения вмещающих пород. Месторождения: ртутные (Никитовское, Акташ); сурьмяные (Кадамжай); ртутно-сурьмяные (Хайдаркан); меднорудные (Джезказган); золото-серебяные (Балей); алунитовые (Заглик); флюоритовые (Калангуевское).

Стратиформные месторождения полиметаллов, меди и др. Дискуссионность генезиса месторождений. Современные гидротермы как модель формирования стратиформных месторождений. Рифтовые зоны океана (Красное море – Атлантикс, Хуан-де-Фука и др.), континентальные термальные источники рассолов (Солтон-Си, Челекен и др.).

Лабораторное занятие № 6. Скарновые месторождения: железо-меднорудные, свинцово-цинковые, вольфрам-молибденовые, золоторудные.

Лабораторное занятие № 7. Флюидогенные (гидротермальные) месторождения: кварц-вольфрамит-молибденовые, кварц-золоторудные, золото-сульфидные, полиметаллические, касситерито-сульфидные, сурьмяно-ртутные, медно-колчеданные, колчеданно-полиметаллические, медно-молибденовые порфировые руды, флюоритовые, золото-серебряные, асбестовые, медистые песчаники.

Тема 11. Месторождения коры выветривания.

Лекции. Солнечная энергия, атмосферные осадки, микроорганизмы - как основные агенты экзогенных процессов. Физическое и химическое выветривание. Основные агенты физического выветривания. Химическое выветривание. Основные агенты химического выветривания. Вертикальная гидрогеохимическая зональность и процессы химического выветривания. Стадия химического выветривания. Схема образования коры выветривания по Н.М. Страхову. Зависимость интенсивности образования коры выветривания от температуры, количества атмосферных осадков, количества гумуса. Подвижность элементов в процессе выветривания по А.И. Перельману. Основные профили кор выветривания: гидрослюдистая, каолинитовая, латеритная. Вторичные процессы в рудных месторождениях. Вода, как главный агент формирования зоны окисления. Зональность зоны окисления сульфидных месторождений. Стадийность формирования зоны окисления и причины её обуславливающие. Особенности перераспределения вещества в зоне окисления.

Остаточные месторождения коры выветривания. Элювиальные россыпи. Алмазоносные, колумбитовые, касситеритовые и т.д.

11.1. Остаточные месторождения. Месторождения собственно коры выветривания. Силикатно-никелевые (Новая Каледония, Куба, Урал), каолиновые (Украина), гиббситовая (латеритные) (Гвинея, Урал).

11.2. Инфильтрационные месторождения коры выветривания. Типы геохимических барьеров по А.И. Перельману, определяющие формирование инфильтрационных месторождений. Окислительно-восстановительный барьер. Руды типа "О" и руды типа "В".

Инфильтрационные месторождения урана, как пример месторождений связанных с зонами пластового окисления. Геологические условия формирования. Причины осаждения металла. Формы рудных тел. Зональность месторождений - плато Колорадо (США), Чу-Сарысуйская впадина (Казахстан) и др.

Метод подземного выщелачивания как прогрессивный приём разработки инфильтрационных (зон пластового окисления) месторождений.

Лабораторное занятие № 8. Экзогенные месторождения. Остаточные месторождения каолинов, остаточные месторождения бокситов.