Поисковые критерии (предпосылки).

Под поисковыми критериями (некоторые ученые пользуются термином «предпосылки») понимаются геологические факты, которые прямо или косвенно указывают на возможность обнаружения того или иного полезного ископаемого в данном районе. Наиболее важное значение имеют критерии: климатические, стратиграфические, фациально-литологические, структурные, магматогенные, метаморфогенные, геохимические, геоморфологические и геофизические.

 

16. Климатические поисковые критерии.
Климатические критерии указывают на связь климатических условий и процессов минералообразования и определяются особенностями осадкообразования и осадконакопления на больших территориях (рис. 9).

Рис. 9. Особенности осадкообразования в условиях влажного (а,) и засушливого (б) климата (по Н.М. Страхову). 1 - органогенные известняки; 2 – SiO2 - опоки, яшмы, кремнистые сланцы; 3 - горючие сланцы; 4 - Мn - руды; 5 - Р - руды; 6 - Fe - руды; 7 - глауконит; 8 - бокситы; 9 - кора выветривания; 10 - угли; 11 - содержание рудного элемента

Зоны влажного климата (гумидные) благоприятны для образования россыпных месторождений золота, платины, алмазов, и ряда тяжелых металлов, а также месторождений бокситов, каолинов, железных, марганцевых руд и углей. В зонах засушливого климата (аридного) можно предполагать образование осадочных руд меди, свинца, цинка, гипса, галита, калийных солей, флюорита, боратов, брома. В пустыне на побережье Каспийского моря в специфических условиях происходит образование мирабилита, выпадающего из морской воды.

Н.М. Страхов указывает, что, очерчивая для каждого отрезка геологического времени пролегания гумидных или аридных зон, мы тем самым выделяем на поверхности земли области, которые в то время были благоприятны для формирования химической коры выветривания и образования определенных месторождений; одновременно выявляются области, неблагоприятные для их образования.

 

17.Структурные поисковые критерии.
Структурные критерии основаны на особенностях тектонического строения земной коры, определяющих условия локализации месторождений. Необходимо различать по крайней мере три группы структурных критериев: 1) определяющих положения рудных полей и бассейнов в пределах складчатых зон и платформ; 2) определяющих положения отдельных месторождений в пределах рудных полей или бассейнов; 3) определяющих положения рудных тел в месторождениях.

Структурные критерии первой группы определяют самые общие закономерности размещения полезных ископаемых. Так, главные структурные элементы земной коры — щиты, платформы и геосинклинальные зоны — характеризуются вполне определенным металлогеническим обликом. Щиты наиболее богаты месторождениями слюды, редких и радиоактивных элементов, апатита; на платформах отмечаются месторождения фосфоритов, нефти, газа, угля; в геосинклинальных областях сосредоточена основная масса металлических полезных ископаемых. Следовательно, основная цель изучения структур первой группы заключается в установлении закономерностей размещения рудных полей.

Структуры рудных полей в пределах щитов, платформ и геосинклинальных областей, как правило, определяются складчатыми и разрывными нарушениями более высоких порядков. В равной степени это относится и к месторождениям. Наиболее благоприятными структурными условиями для локализации рудных полей и месторождений являются замковые части складок, особенно осложненные разрывными нарушениями, и зоны пересечения разрывных нарушении различных направлений.

Структура осадочных месторождений более проста и чаще всего подчинена складчатости. Так, рудные тела месторождений железа платформенного типа залегают горизонтально или слабонаклонно, имеют пластовую и пластообразную форму и отличаются устойчивой мощностью. Рудные тела железистых кварцитов типа Кривого Рога падают круто, согласно с элементами залегания вмещающих толщ. Складчатые структуры — антиклинали или купола — наиболее благоприятны для локализации нефтяных и газовых месторождений.

Структуры, определяющие положение тел полезного ископаемого в пределах месторождения, исключительно многообразны. Они рассматриваются в разделах о поисково-оценочных работах и в связи с вопросами разведки месторождений.

 

18. Магматогенные поисковые критерии.
К магматогенным критериям относятся все прямые и косвенные геологические факторы, определяющие связь месторождений полезных ископаемых с изверженными породами. Эндогенные месторождения чаще всего имеют пространственную и генетическую связь с определенными интрузивами, закономерно размещаясь относительно последних (рис. 10). При разрушении некоторых видов изверженных пород могут образовываться осадочные месторождения и месторождения кор выветривания.

Рис. 10. Особенности локализации сульфидных медно-никелевых месторождений в основных горных породах. 1 - нориты; 2 - вмещающие гнейсыи сланцы; 3 - руды сплошные (черные) и вкрапленные (точки)

 

 

В основных и ультраосновных массивах (перидотитах, дунитах, пироксенитах) локализуются месторождения хрома, платины, титана, алмазов, медно-никелевые, асбеста, талька. В результате выветривания пород этой группы образуются вторичные месторождения никеля и кобальта, а также россыпные месторождения платины и алмазов.

С кислыми магматическими породами связано подавляющее большинство эндогенных рудных месторождений. Существует определенная зависимость между характером оруденения и глубиной материнской интрузии. Выделяются: вулканические лавовые тела; гипабиссальные интрузии и дайки; интрузивные массивы средних и больших глубин. С гипабиссальными малыми интрузиями связано большинство полиметаллических месторождений, значительная часть золотых, некоторые медные, оловянные и др. К гранитоидным батолитам приурочены месторождения вольфрама, почти все рудоносные пегматиты, оловянные месторождения кварц-касситеритовой формации, значительная часть золоторудных и молибденовых месторождений. В результате разрушения изверженных пород кислого состава образуются элювиальные, делювиальные и аллювиальные месторождении монацита, золота, олова и других металлов.

В щелочных интрузивных породах известны крупные карбонатитовые месторождения ниобия. На Кольском полуострове в пределах стратифицированного Ловозерского щелочного массива выделяется горизонт, в котором отмечается до 20 промышленно-ценных элементов. В щелочных породах расположены Хибинские апатитовые месторождения.

Если установлена пространственная взаимосвязь даек с рудными телами, то это может оказать значительную помощь при поисках эндогенного оруденения.

 

19. Метаморфогенные поисковые критерии.
Метаморфогенные критерии. Толщи горных пород и месторождения, залегающие в них, в процессе развития земной коры подвергаются метаморфизму. Такие измененные месторождения называются метаморфизованными в результате метаморфизма в горных породах в связи с изменениями температур и давлений могут возникать новые месторождения, получившие название метаморфогенных, как, например, месторождения титана в кристаллических сланцах, кианитовые месторождения в метаморфических породах и некоторые другие. С метаморфизмом связывается образование месторождений флогопита, графита, железистых кварцитов, мрамора, некоторых месторождений исландского шпата, гранатов.

Для метаморфизованных и метаморфогенных месторождений характерны специфические изменения вмещающих пород, которые могут являться поисковыми критериями: серпентинизация ультраосновных пород, графитизация гнейсов, ослюденение, мраморизация известняков. Эти изменения могут появ­ляться не только в результате регионального метаморфизма, но и под влиянием глубинных интрузий, что в значительной степени увеличивает перспективы поисков в данном районе.

Измененные околорудные породы являются важным поисковым критерием месторождений различного генезиса. Изменение вмещающих пород может происходить не только в результате воздействия рудоносных растворов, но и в процессе разрушения месторождений в зоне выветривания. Наиболее характерными околорудными изменениями вмещающих пород эндогенных месторождений являются скарнирование, грейзенизация, окварцевание, каолинизация, доломитизация, серицитизация. Со скарнами связаны месторождения железа, меди, полиметаллов, вольфрама, молибдена, золота, олова, бора и некоторых других металлов. В грейзенизированных породах отмечаются месторождения олова, вольфрама, молибдена, бериллия, тантала, ниобия, висмута. Серицитизация сопровождает месторождения золота, меди, цинка, свинца, редких ме­таллов. Каолинизация характерна для средне- и низкотемпературных месторождений свинца, цинка, золота, олова, флюорита, ртути.

Измененные околорудные породы имеют важное поисковое значение в связи с тем, что они, как правило, ярко окрашены и распространены на площадях, значительно превосходящих размеры тел полезных ископаемых. Однако надо иметь в виду, что зоны измененных пород не всегда содержат промышленное оруденение.

 

20. Геохимические поисковые критерии.
Геохимические критерии. Закономерное распределение химических элементов в различных природных образованиях — горных породах, почвах, водах — является основой геохимических поисков. Благоприятными для поисков являются площади, на которых отмечаются повышенные содержания промышленно-ценных элементов и их спутников. Например, повышенные средние содержания свинца и цинка характерны для эффузивно-осадочных толщ Рудного Алтая, известного полиметаллическими месторождениями. В ультраосновных породах Южного Урала, где распространены месторождения хрома, отмечаются повышенные средние содержания хрома. Особенно важное поисковое значение имеют минеральные формы нахождения элемента, парагенетические ассоциации элементов и минералов. Знание парагенезисов позволяет уже на стадии поисков установить возможный комплекс главных, второстепенных и редких элементов. Например, в свинцово-цинковых рудах часто присутствуют серебро и кадмий, в медно-никелевых — кобальт и платина. Известна пятиэлементная формация, в которой присутствуют уран, кобальт, никель, висмут, серебро. В месторождениях угля встречаются германий, уран, ванадий; в галоидных солях — иод и бром.

Выделяются первичные и вторичные парагенетические ассоциации минералов. Так, в полиметаллических рудах главными первичными минералами являются галенит и сфалерит, а вторичная парагенетическая ассоциация представлена англезитом и церусситом, развивающимися по галениту, и смитсонитом, развитым по сфалериту.

Большое значение для поисков некоторых месторождений имеют элементы-индикаторы: литий в гранитоидах указывает на присутствие тантала; мышьяк — на золотую минерализацию; ртуть — на ряд халькофильных элементов.

Ценную информацию для поисков дают акцессорные минералы в изверженных породах: биотит, циркон, сфен, рутил и сульфиды. Если в биотите из гранитов отмечается литий или олово, то это дает основание ожидать повышенные концентрации этих металлов в гранитном массиве или вблизи него. Поисковое значение имеют повышенные содержания химических элементов не только в коренных породах, но и в рыхлых отложениях, почвах, растениях, подземных и поверхностных водах. Например, повышенные содержания химических элементов в каком-либо водотоке свидетельствуют о возможном обогащении бассейна водосбора этими элементами. В водах вблизи нефтяных и газовых месторождений часто содержатся повышенные количества иода, брома, растворимых углеводородов.

 

21. Геоморфологические поисковые критерии.
Геоморфологические критерии. Формирование рельефа земной поверхности определяет пространственное положение месторождений, связанных с разрушением коренных пород и переотложением рыхлого материала. Это разнообразные россыпи, месторождения кор выветривания, глины, пески, гравий.

Наибольшее значение геоморфологические критерии имеют при поисках россыпных месторождений. Изучение истории формирования современных и древних речных долин способствует открытию различных россыпных благородных металлов.

Характерные формы рельефа свойственны площадям развития коры выветривания и ледниковых отложений. С выровненными поверхностями коры выветривания связаны крупнейшие месторождения бокситов, марганца, никеля, редких металлов.

Ледниковые формы рельефа (озы, друмлины, камы) служат надежным признаком месторождений высококачественного песка и гравия. Геоморфологические наблюдения помогают при поисках рудных тел зон измененных пород, которые благодаря резко отличным физическим свойствам отчетливо проявляются в рельефе. Устойчивые к выветриванию рудные тела, дайки, измененные зоны образуют положительные формы рельефа. Неустойчивые к выветриванию зоны окисления сульфидных рудных тел, породы, нарушенные тектоническими подвижками, могут образовывать отрицательные формы рельефа (промоины, впадины). Таким образом, избирательное выветривание приводит к образованию характерных форм рельефа. Это позволяет геологу с помощью аэрофотоснимков на стадии подготовки к полевым работам по геоморфологическим признакам выделить наиболее интересные участки для поисков тех или иных полезных ископаемых.

Геоморфологические критерии помогают выявлять молодые поднятия, связанные с современными движениями земной коры, что имеет большое значение при поисках месторождений нефти и газа.

 

22. Геофизические поисковые критерии.
Геофизические критерии основаны на изучении естественных физических полей, среди которых выделяются аномалии, указывающие на возможность обнаружения полезных ископаемых. Такими аномалиями являются магнитные, радиоактивные, гравитационные и аномалии электрического поля. На практике в силу различных причин при производстве геофизических съемок выявляется множество геофизических аномалий, но лишь немногие из них связаны с полезными ископаемыми. Чаще всего магнитные аномалии фиксируют железные и медно-никелевые руды, участки повышенного гамма-излучения — радиоактивные руды, аномалии силы тяжести указывают на месторождения хромитов, каменной соли и т.д. При поисках алмазоносных кимберлитов большую помощь оказали магнитные съемки, которые фиксировали трубки по интенсивным магнитным аномалиям.

В последнее время все большее значение приобретают геофизические наблюдения, проводимые с искусственных спутников Земли и управляемых космических аппаратов. Эти наблюдения позволяют рассматривать изменения геофизических полей во времени и в пространстве.