Металлогения
Подпрогнозом МПИ подразумевают научное предвидение наличия МПИ определенного типаили перспективных рудоносных площадей на основе известных закономерностейразвития геологических объектов.
Прогноз –научно обоснованное состояние объекта.
Прогнозирование– процесс разработки прогноза.
В основепрогноза МПИ лежат 2 базовых положения:
-знание геохимическихи геофизических особенностей, хим. элементов, их содержаний и комплексов вразличных физ-хим. обстановках;
-представленияо закономерном образовании, размещении и разнообразном изменении МПИ в земнойкоре в ходе геологической эволюции данного региона.
Металлогения(греч. металлоне – руда, генезис – происхождение)
Термин«Минерагения» используется параллельно
Методикипрогнозирования основаны на нескольких принципах:
1. Принцип вероятного подобия (наиболее вероятно, что в сходныхгеологических обстановках со сходной историей развития происходит образованиесходных по типу МПИ)
2. Принцип взаимосвязи характеристик рассеяния и концентрации хим.элементов. (Масштабы накопления какого-либо элемента в промышленныхконцентрациях в пределах каких-то определенных рудоносных площадей будутопределять его распространение в з.к.)
3. Принцип обратной зависимости частоты встречаемости рудоносныхобъектов от их размеров. Позволяет вывести закономерности ранжирования м/р поих размерам.
4. Принцип соответствия. Предусматривает, что этелонные и оцениваемыеобъекты имеют сопоставимые масштабы.
5. Принцип последовательного приближения. Определяет стадийность ГРР.Подразумевает изучение объектов от большего к меньшему.
Весь процесс геологического прогноза сводится к решению рядагеологических задач:
— установление металлогенической специализации изучаемых структур.В пределах этих структур происходит выяснение закономерностей размещения вовремени и пространстве объектов, перспективных на добычу ПИ.
— оценка величины и качества минерально-сырьевых ресурсов впределах исследуемых объектов. Это подсчет прогнозных ресурсов.
— геолого-экономический анализ каждого из выделенных объектов дляразработки оптимального объекта и дальнейшей разработки.
Это составные части геологического прогноза.
Геологический прогноз осуществляется на основе анализагеологических предпосылок и признаков в рамках определенных геологическихструктур.
Предпосылки:
— стратиграфические;
— литологические;
— структурные (структурно-тектонические);
— магматические (петрографические и петрологические);
— геохимические;
— геоморфологические;
— минералогические;
— климатические;
— геофизические.
Признаки поискового прогнозирования представляют собой конкретныегеологические факты, показывающие нахождение определенных типов п/и.
Объектом прогнозирования являются рудные МПИ или рудные тела.
Основа рудообразования – геодинамические процессы.
Участки з.к. разделены на мобильные и стабильные области(геоструктуры) и они характеризуются своей металлогенической спецификой.
Металлогенические пояса и провинции – это подвижные части з.к. со сложнойгеологической структурой. Отвечают крупным участкам з.к. на уровне складчатыхсистем в пределах платформ или участков дна мирового океана.(Средиземноморский, Тихоокеанский)
Рудные зоны – охватывают несколько рудных полей.
Рудный узел – рудоносная площадь, включающая в себя взаимосвязныерудные поля и ряд м/р определенного типа.
Рудное поле – группы однотипных по происхождению, составу иструктуре м/р.
Рудные тела – локальные скопления природного минерального сырья,приуроченные к определенным структурно-геологическим элементам в пределах м/р.
Виды прогнозирования:
1. Глобальное
2. Обзорное
3. Мелко-, средне-, крупномасштабное
4. Детальное
5. Локальное
Объекты обзорного прогнозирования=: либо вся территория РФ, либоотдельные крупные регионы (Урал, Сибирь, ВЕП, Якутия)
Мелкомасштабное прогнозирование. На стадии изучения недр. Масштаб1:1000000, 1:500000. Используется геохимия, АФС и КС. Для некоторых участковсоставляются прогнозные карты 1:200000, 1:50000.
Среднемасштабное прогнозирование. Стадия регионал ьной геологииизучения недр. Составляются карты 1:200000, 1:100000. Выделение рудных регионови узлов.
Оценкаресурсов по категории Р3.Возможность нахождения м/р на площади прогноза присреднемасштабном прогнощ=зировании должна подтверждаться наличием прямыхпризнаков данных п.и. Оценка рес-сов производится м-дом аналогии, путемсравнения с эталонами. Исп-ся удельн. продуктивность (кол-ко п.и. на ед-цуплощади и инте-ть орудинения – это предположительные параметры)
Крупномасштабное прогнозирование Стадия рег.геол. исследованийтер-рии. Карты м-ба 1:50 000, 1:25 000. Работы ведутся по определённым видамп.и. Перспективность кот-ой была выявлена ранее. Оценка прогнозных ресурсовпроизводится по категориям Р3 и Р2.
Детальное прогнозирование Стадия поисковых работ.Провод-ся впределах бассейнов рудных узлов и полей, которые были выявлены приметаллогенических исследованиях. Работы произв-ся в масс-бе 1:10 000. Произв-сявыделение геохим. и геофиз. аномалий на исследованной площади, участковпроявлений п.и. Оценка ресурсов по категориям Р2 и Р1. Наиб. Перспективныеобъекты вкл-ся в фонд объектов для постановки оценочных работ.
Прогнозирование на стадии оценочных работ
Проводится на ранее обнаруженных проявлениях п/и, которые быливыявлены при работах 1:50000, 1:10000. Для сложных по геологическому строениютерриторий работы могут вестись 1:5000/1:1000. Ведутся горные, буровые работы.По результатам вскрытия тел п/и, приблизительно оконтуриваются, устанавливаетсяположение тел в пространстве. Подсчет по категории С2.
Прогнозирование на стадии разведки
Проводятся на м/р с уже выполненным технико-экономическимобоснованием промышленной ценности м/р.
Ведется:
— оценка ресурсов м/р на горизонтах, которые лежат ниже глубин,затронутых работами, если есть геохимические и геофизические предпосылки напродолжение тела п/и;
— оценка ресурсов новых ранее неизвестных тел п/и, вскрытыхединичными скважинами и горными выработками, не разведанных ранее;
— переоценка ресурсов известных ранее, но не вовлеченных вразведку тел п/и.
Оценка ресурсов по категории Р1.
Теоретические основы прогноза
1. Рудообразующие процессы.
Рудообразование — накопление или металлов в определенных участкахз.к.
Процесс рудообразования является частным явлением, котороесопровождает процессы формирования, становления и развития данного участка з.к.
Рудообразующие процессы можно рассматриваться как частные случаипородообразования.
Рудообразованиерудогенезрудонакоплениерудообразующий процесс.
Рудообразующий процесс в обобщенном виде состоит из 3 главныхкомпонентов (циклов)
1. Отделение руд вещества от источника.
2. Перенос рудного вещества транспортирующими агентами.
3. Отложение рудного вещества в местах рудолокализации.
Ещенеобходим источник энергии.
Источникирудного вещ-ва:
— ювенильные
-подкоровые(связаны с базальтовой магмой)
-ассимиляционные(внутрикоровые)
-внемагматическаяинфильтрация
Транспортирующиеагенты:
-магм.расплавы
-газово-жидкиеводные растворы глубинного происхождения
-поверхностныеводы глубокой циркуляции
-воды морейи океанов
-атмосферныеводы
Путимиграции транспортирующих агентов отвечают зонамповышенной ослабленности ЗК (тектонические разломы, зоны пересечения разломов,породы с повышенными коллекторскими свойствами, каналы миграции вод – реки,ручьи).
Областирудонакопления – участки ЗК, которыенаходятся на пути движения транспортирующих агентов, где происходит резкоеизменение физ-хим состояния агентов, которое приводит к отделению рудообразующихкомпонентов, их осаждение и накопление. Это могут быть различные геохимическиебарьеры.
Источникэнергии– глубинноетепло Земли.
Моделирудообразования
-Эндотермальнаямодель (если источники энергии имеют глубинноепроисхождение, транспортирующие агенты и рудное вещество тоже глубинные).
— Экзотермальнаямодель (источник энергии глубинные, в рудообразующий процесс вовлекаютсяэкзогенные воды, которые приводятся в движение теплом Земли).
— Смешаннаямодель (наиболее распространенная, источниктепла имеет глубинное происхождение, минеральные растворы могут иметь эндо- иэкзогенную природу).
Типырудообразования
1. Магматогенные
— плутогенные
— вулканогенные
2. Седиментогенные (осадочные)
3. Метаморфогенные
Магматогенное рудообразование
1.Плутогенные рудообразующие процессы.
Процесс становление магматических тел является фактором миграции инакопления рудного вещества.
В зависимости от источников энергообеспечения и механизмовфункционирования, плутогенные рудообразующие процессы делятся на разновидности:
— собственно магматогенное рудообразующие процессы.Предполагало изначально вхождение рудного вещества в материнские расплавы и егоразделение и перераспределение вместе с разделением самих магматическихрасплавов.
В этих моделях большое значение имеет наличие летучих компонентов,а причина распределения руд и силикатных компонентов в расплавах обусловленнаяразличием термодинамических процессов в областях зарождения магматическихрасплавов и в местах их кристаллизации.
Такие рудообразующие модели приводят к образованию крупныхместорождений сульфизно-медно-никелевых руд, скоплений платиноидов врасслоенных базит-гипербазитовых комплексах – массив Бушвельд. Массив состоитиз норитов и габбро (общ.мощн. 9000м). Верхняя часть лополита сложена красным гранитом(мощн. 2500м), габброидная часть массива разделена на 5 зон:
1зона сложена однообразными габбро и норитами (1700м)
2 зона(главная, мощн 4500м) сложена почти такими же габбро иноритами, но ее верхняя часть отделена от 1 зоны железорудным слоем (мощн 3м).
3 зона (критическая, мощн 750-900м). Характернапсевдостратификация. Сложена зона чередованием прослоев пироксенитов,анортозитов, перидотитов, хромитов. В основании зоны хромитовый горизонт, вверхней части которого – прослой норитов, которые содержат сульфидную руду сплатиной.
4 зона (базальтовая) сложена норитов, габбро с тонкими прослоямипироксенитов.
5 зона – тонкозернистые закаленные нориты, диабазы, гибридныепороды в основании лополита.
Предполагается, что Бушвельдский массив образовался из одноймагмы, которая в результате дифференциации разделилась на гранитную игабброидную части. При кристаллизации габброидной части происходилапсевдостратификация массива.
На основе этого массива разработана модель магматогенногорудообразования.
Для составления модели используются принципы:
1. Должно наблюдаться постоянство пространственно-временныхассоциаций рудных тел и интрузивных образований определенного состава истроения.
2. Рудные тела должны располагаться в однотипных частях разрезамагматических тел.
3. Должна выдерживаться определенная зависимость геохимическиххарактеристик руд от петрологических и петрохимических свойств соответствующихмагматических пород.
4. Должны наблюдаться рудно-силикатные образования, состоящие изопределенных минеральных ассоциаций, которые возникают в определенные периодыформирования массива.
Источникомрудного вещества и его носителем являются соответствующие магматическиерасплавы. Пути и механизмы отделения рудного вещества и рудонакопления могутиметь свою специфику в зависимости от особенностей каждого конкретного массива.
В целом,модели объединены в 2 группы:
1. Допускается, что разделение магмы на рудную и силикатную частипроисходит на пути продвижения расплава к месту кристаллизации или в каких-топромежуточных магматических очагах. Поступление рудного и силикатного расплавовв место рудонакопления происходит в разное время.
2. Допускается, что поступление рудного вещества в зонурудонакопления происходит непосредственно из магматических камер, заполненныходнородным рудно-силикатным расплавом. Разделение на рудную и силикатную частипроисходит в месте кристаллизации.
Большуюроль играет проблема баланса/дисбаланса рудной и силикатной составляющих.
Преобладаниерудного вещества в источнике может превышать рудное вещество в месте накопленияв 1000 раз.
Рисунок скучей стрелочек J
Вмагматогенных моделях магматические расплавы выступают одновременно какисточник вещества и транспортирующий агент.
Плутогенныегидротермальные модели
1.Ортогенные. Носители рудного вещества –сами магматические расплавы. Они же и источник и транспорт рудного вещества.
Такиемодели допускают вынос вещества магматических тел их флюидными составляющими среализацией процесса рудонакопления в периферийных участках самого интрузивноготела или породах, вмещающих его.
2.Рециклинговая модель. Формирование орудененияпроисходит с участиемвод различного происхождения. Источник рудного вещества –магматический расплав, и в процессе оруденения участвует рудное вещество,мобилизованное из вмещающих пород.
Транспортныйагент – воды различного происхождения. Главный источник энергии – магматическийочаг и расплав.
Формированиеруд происходит в 3 этапа:
1. При кристаллизации расплава происходит уменьшение объема тела, чтоприводит к образованию трещин в над-интрузивной зоне → образованиепустотного пространства → в поры втягивается воды.
2. Пустоты
3. Под влиянием тепла магматического тела в движение приходятподземные воды с образованием конвективных потоков.
При циркуляции подземных вод происходит мобилизация рудноговещества вмещающих пород, которые вовлекаются в рудообразование. На 3 стадиипроцесс затухает.
Руды имеютярко выраженную зональность.
Дляфункционирования рециклинговых систем главное значение имеет водонасыщенностьокружающих пород и их проницаемость.
Большоезначение для формирования оруденения имеет длительность процесса, скоростьциркуляции вод и размах конвективных ячеек, которые обеспечивают циркулирующиеподземные воды окружающих пород.
Транспортирующиеагенты: магматогенные флюиды, вовлеченные в циркуляцию, воды вмещающих пород.
Продуктыэтих моделей: скопления рудного вещества, которые связаны с вулканическимикомплексами пород.
Рольвулканизма в процессе рудообразования заключается в образовании различных посвоей природе источников энергообеспечения и в участии большого количестважидких транспортирующих агентов.
Вулканогенно-гидротермальныемодели
Ортогеннаямодель. Оруденение при реализации этой моделиочень тесно связано с вулканическими и субвулканическими (дайки) телами.
В некоторыхслучаях не удается уверенно отнести рудные тела к продуктам вулканизма.
Источникэнергии – сами вулканические тела, источник рудного вещества – вулканическийрасплав, транспорт – вулканический расплав и его флюидная компонента.
Рецикинговаямодель.
Рисунок,где много стрелочек снизу с разных сторон поднимаются в одном месте на морскомдне.
1. зонавозникновения пирита и магнетита в результате восстановления сульфат-иона.
2.выщелачивание металлов из породообразующих минералов и их транспортировка ввиде металл-хлоридных соединений.
3. реакциис железосодержащими силикатами с высвобождением железа, высвобождение водорода.
4. зонавозникновения восстановленного флюида за счет водорода и углерода.
5.Углерод-водородные обменные реакции. Образование раствороввысокой солености.
6. Образование металломагнетитов и прожилковых сульфидных руд.
7.Обр-ние сплошных сульфидных руд.
Необходима повышенная проницаемость придонных осадков, тепловойпоток, большой объем воды, кот. обеспечивает питание всей рудообраз-щейсистемы.
Ист. руд. вещ-ва: донные осадки.
Транспорт: воды придонных осадков.
Место рудоотложения: граница донных осадков и морской воды.
Вулканогенно-сублимационное рудообразование.
В кратерных зонах соврем. вулканов. Сопровождается обр-ниемсеры.Объем формиующихся руд оч мал.
Вулканогенно-седиментационное рудообразование
Связано с экстракцией продуктов излияний и извержений вприлегающие бассейны.
Седиментогенные рудообразующие процессы.
Оч большое разнообразие механизмов переноса и отложения руд.вещ-ва.
Седиментогенные осадочные рудонакопления.
Перенос: механич., химич., биохимич..
Источник руд. в-ва: породы разного происхождения. Иногда руд.в-во вних наход-ся в рассеянном состоянии. Накопление большого объема руд.теласвязано с масщтабами процесса, длительным временем рудообр-я.
Модель форм-ния руд типа Мансфельд.Оруд-е гидротермального типа напримере м/р медистых песчаников.
Ист.руд.в-ва: красноцв.отложения.Сu здесь в рассеян.состоянии. СборСu происх.за счет подз.вод.
Способы проникновения и осаждения
1.путем фильтрации(Например, м/р Джесказган)
2.диффузионный путь
Путем фильтрации формир-ние гидротерм.оруд-ния может происх-ть нааллохтонных и автохтонных барьерах.
Ист.руд.в-ва: красноцв.терриг.отл-я.
Транспорт: подз.воды м/р.
Место рудоотл-я – участки З.к., где происх. Смена красноцв.отл-нийна др.отл-ния.
2 типа м/р (гипергенных)
-коры выветривания(образ-ся когда идет вынос неруд. компоненты)
-россыпные(идет вынос обломков рудн.компонентов)
Метаморфогенные рудообразующие процессы
1)рудообразующие
2)рудопреобразующие
1-те процессы, кот-ые сопровожд-ся возникновением новых скопленийруд.в-ва.
2-те процессы, кот-ые харак-ся превращением ранее возникшихскоплений руд.в-ва в иные формы с преобразованием ими новых качеств.
По механизму метаморфогенные проц-ы дел-ся на неск.видов, из кот.наиб. Значимые:
I.Метаморфогенно-гидротермально-плутоногенные м/р.
Реализуются в усл-ях палингенеза при ультраметаморфизме, когдавозникают вторичные расплавы. Накопление вещ-ва происх. по принципуплутоногенных моделей.
Ист.руд.в-ва: вторич.расплавы.
Агенты переноса: чаще всего флюидные компоненты расплавов.
Место рудоотложения: граница расплава и вмещающих порд.
II.Метаморфогенно-гидротермальные м/р
Активное участие вод. Ист.руд.в-ва: рассеянные конц-ции руд.в-ва вгеол.образ-ях, кот-ые подвержены метаморфизму. Транспортные агенты:метаморфогенные воды. Место рудолокации: участки термодинамических изменений.Энергообеспеение осущ-ся тепловыми потоками. Источник тепловых полей: глубинныймагм.очаг, внедряющаяся интрузия, тект. деформации.
Могут образовываться достаточно крупные м/р Au,At,Pt вчерносланцевых породах.
Напр, в м/р Au в PR-их толщах, из каждого км3 углеродистыхтолщ в рез-те их метам-ма и гранитизации, может высвобождаться до 7 тонн Au, и1300000 тонн серы. В рез-те метам-ма конц-ция Au может увелич-ся в отдельныхуч-ках высокоуглеродистых толщах до 30-130г/т.
Гидротермальная модель
Идут процессы выщелачивания и переноса минералов. Ист.энергии:глубинный магм. очаг, кот.приводит в действие рудообразование. Транспорт: водыразличного происхожд-я (погребенные, метеорные(осадки), м.б.частичномагматогенные, морские(если магм.очаг под дном моря)
Циркуляция вод по рециклинговой схеме: восход.движение->выщелачивание-> восходящее движ.со сбросом в-ва на барьерах.
Характер скопления руд.в-ва: эпигенетический (рудоотл-я в ужесформированных толщах г.п.) и синтетический(на дне водоемов в ещё нелитифицированных осадках)
Диагенетическая модель рудообразования
В рез-те: форм-ние глубинных рудопроявлений и мпи.
Энергообеспечение за счет увеличения гидростатич. давления припогружении –> разогрев подз.вод, кот-ые выступ. транспортными агентами.Берётся из осад.г.п., кот-ые подвержены уплотнению. Миграция в восходящ.направлении., опред-ся гидравлич.градиентом. Отложение рудного в-ва происх-т влитологич. или стр-ных эл-х в связи с изменением физ-хим. усл-й среды(набарьерах). нпр, согласные или секущие тела п.и.(по тект-им трещинам)
Из всех моделей рудообразования наиб-шей иненсивностью и масштабаминакопления облад. рециклинговые и гидротерм. модели. Для их функционированиянеобх. высокий уровень водонасыщ-ти рудных форм, либо возм-ть притока вод изсоседних уч-ков З.к.
Металлогенические обстановки
Гл. структуры: платформы, дно океана, подвижные пояса.
Металлогенические обстановки могут одновременно находиться вразных частях З.к.
Стадии развития З.к.:
1.предварительная(рифтовая) – происходит форм-ние конт-ой рифтовойсис-мы с грабеном в центр. части (Байкальский, Рейдский). Магнетизм осн. состава(сформ-нием г.п. УО и щелочного ряда) – связано образ-е карбонатитовых м/р.
2.молодая (тип Красного моря) Происх. раздвиг с миграцией плит впротивоположные стороны от рифтовой зоны(спрединг). Появл-ся молодая океанич.кора.
3.зрелая стадия(нпр, Атлантический океан). Расширение океан. корыот зон спрединга. Конт.окраины. Процессы магм-ма крайне редки. В области шельфаи на материковом склоне идет накопление обломочного мат-ла.
Пассивн окр: вост. побережье Америки, зап. побережьн Африки, юж.побережье Индостана, сев ч-ть Автралии. Угленосн., нефтегазоносн. бас-ны,россыпные м/р.
В засушливых регионах на пассивн. окраинах возможно обр-ниеэвапаритовых бассейнов (Зап.Сахара)
4. стадия поглащения (тихоокеанская ст). нпр, Тихий океан. Хар-сяобратным движением литосф. плит -> образ-ние зон субдукции, где происх-тпоглащ-е океанич. коры. Это активные окраины. Здесь много магм. очагов, широкоеразвитие магм-ма(осн. и кисл. состава, за счет ассимиляции магмы). Широкоеразвитие рудопроявлений и м/р магматогенного типа.(нпр, Филлипины,Курильские, Японские о-ва, Индонезия, от Аляски до Анд)
5.Заключит.стадия (средиземноморский тип). Активность зонспрединга затухает, формирование океанич коры прекращается, продолжаетсясубдукция, кот. приводит к смыканию литосф. плит. океанич. кора покрываетсяосад. отложениями -> много осад. м/р. Продолжается активный магм-зм наакт-ных окраинах.
6.Заключительная стадия (Гималаи) Столкновение 2ух плит ивозникновение межконт. орогена. Активный орогенез. Образование метаморфогенныхкомплексов. Магматизм затухает -> почти нет магматогенногоородинения.Нахождение магматоген.м/р возможно, но они были образованы на болееранних стадиях. Смешение и наложение геодинамических обстановок. нпр, Урал(гдеогромный спектр п.и.)
3 типа Металлогенических обстановок.
1. дна океанов
2. складчатых систем (подвижных поясов)
3. платформ
Геодинамическая обстановка дна океанов:
1.сох
2.окраинные моря
3.глубоководные желоба
4.островные дуги
5.абиссальные впадины
6.цепи вулканических островов ит.д.
Образование различных типов рельефа. По геоморфологич. хар-кам:
-конт. шельф
-конт. склон
-конт. возвышенности (5%)
-абиссальные равнины (41-42%)
-окенанич. хребты и поднятия (32-33%)
-отдельные вулк. сооружения (3%)
-глубоководные желоба и хребты(4%)
Геодинамические обстановки и металлогения СОХ
Массивы ультраосновных пород, образования хромитовых руд,платиноиды. Магматизм основного состава (габбро, базальты). Медно-колчеданноеоруденение в базальтах.
Геодинамические обстановки, металлогения окраинных и задуговыхморей.
Охотское, Китайское, Желтое моря. В пределах этих морей широкораспространены осадочные комплексы терригенного и карбонатно-терригенногосостава. Месторождения газа, нефти, угля, морские россыпи алмазов, золота,янтаря, платиноидов, хромита, магнетита.
Геодинамические обсановки ложа океанов и абиссальных долин
Ложе океана ровным слоем усеяно ЖМК и корками. Их происхождениесвязывают с зонами спрединга. Запасы от 350 млн. до 1,7 трлн.
Все ПИ на дне Мирового океана делятся на (по способу их образованияи преобразования):
1 группа. ПИ, образованные в континентальной и прибрежно-морскойобстановке и оказавшиеся под водой в результате трансгрессии. Месторождения нашельфе.
2 группа. ПИ образованы в прибрежно-морской зоне за счетволно-прибойной деятельности, которая частично либо полностью заполнена.
3 группа. ПИ, образованные на дне океана. Это продукты техрудообразованных процессов, которые характерны для дна океана.
Наиболее значимые ПИ 1 и 2 группы.
1 группа — континентальная металлогения.
2 группа — промежуточные положения. Это россыпи вприбрежно-морской полосе.
3 группа — фосфориты, ЖМК.
Для образования прибрежных россыпей играет баланс между скоростьюнаступления моря и скорость поступления обломочного материала.
В ЖМК:
Fe 17*1010 тонн, Mn примерно столько же, Ni 2,5*109тонн, Cu 1,5*109 тонн, Co 1*109 тонн, могут быть Au PtRb.
Обнаружены на большой площади дна Мирового океана. Две полосы ЖМКсимметричны относительно экватора. ЖМ корки кобольтоносны. Приурочены кподводным возвышенностям и их склонам. Содержат более 1% Co.
Зоны окраинно-континентальных прогибов
2 морфологических типа скопления сульфидов:
1) Конусообразные тела (h=1-25 м). Приурочены к гидротермальнымисточникам.
2) Выходят за пределы прогибов.
Конусообразные тела – «черные курильщики».
3) Сульфидоносные илы. В пределах красного моря.
Характеризуются высоким содержанием элементов. В 10м слое илов вАтлантис-2 (впадина) содержится 29% Fe, 3,5% Zn, 1-1,5% Cu, 0,1% Pb, 54г/т Ag,0,05 г/т Au.
Металлогения платформ
Платформы имеют двухъярусное строение:
— осадочный чехол
— кристаллический фундамент
Фундамент платформ
Обстановки:
1. гранито-гнейсовых ядер
2. зеленокаменных поясов
3. протогеосинклинали
4. чехлы протоплатформ
5. зоны протоактивизации
1. гранито-гнейсовые ядра
Предположительно, это участки формирования древней континентальнойкоры. Породы гранитоидного состава. Проявлены продукты метасоматоза(гранитизации) ультраметаморфизма.
Основные ПИ: рутил-кианитовые и андалузитовые месторождения,магнетитовые месторождения, флагопит, скарноподобные образования, месторожденияПШ, мусковита.
2. зеленокаменные пояса
Древнейшие линейные прогибы. С вулканическим и магматогеннымзаполнением. Сложены породами базит., ультрабазит. Состава, базальт-коматитовойсерии.
ПИ: медно-никелевые, никелевые месторождения, столеитовыеместорождения (базальты, кислые вулканиты), сульфидные месторождения, Zn-Сu –сульфидные руды (вулканиты основного состава), месторождения железистыхкварцитов, редкие и специфические, жильные проявления, золоторудные месторождения(метам.-гидротерм.происхождения).
3. протогеосинклинали
Мобильные зоны между выступами гранито-гнейсового состава.Возраст: PR. По строению и вещественному составу являются аналогамизеленокаменных поясов AR. Их рассматривают как древние внутриконтинентальныерифтогенные прогибы.
ПИ: сульфидные Zn-Сu, сульфидные – полиметаллическиеместорождения, Ti b Ti- магнетитовые руды, хромитовые руды, железистыекварциты, сидеритовые и гематитовые руды, золоторудныеметаморфогенно-гидротермальные месторождения.
4. чехлы протоплатформ
ПИ: золотоносные ураноносные конгломераты, медистые песчаники сCo, Zn, Pb; Au-U и U-V месторождения.
5. зоны протоактивизации
Там, где после консолидации геоструктур в конце AR –начале PRстали переходить принципиально иные тектоно-магматические процессы.Представляют собой прогибы и интенс. базальтоидным вулканизмом.
ПИ:Cu-Ni руды, Pt-ды, Ti-магнетитовые руды, хромиты,карбонатитовые месторождения с Fe, апатитом, Сu, пегматитом, грейзеном,месторождения самородной Cu.
Металлогения осадочного чехла платформ
Характеризуется своими закономерностями размещения ПИ, связаннымис преобладанием рудообразующих процессов определенного типа.
Закономерности размещения ПИ в пределах платформ зависит отпериодической смены условий осадконакопления, проявлений магматизма итектонической перестройки структурных планов платформы. Образование синеклиз,антеклиз, краевых и предгорных прогибов. В пределах платформ: тектоническиеавлакогены, различные кряжи. В пределах каждой из этих структур происходитсмена условий осадконакопления, формирование определенного составагеологических формаций и связанных с ними скоплений ПИ.
Развитие осадочного чехла происходит циклично. В рамках цикларазличают такие стадии, как:
1. трансгрессивная (начальная)
2. иннудационная (средняя)
3. регрессивная (поздняя)
4. эмерсивная (конечная)
1 – характеризуется наступлением моря. Накопление кластогенного иглинистого материала. Для этих формаций характерно образование ПИ:месторождений Fe (кремнисто-гематитов), Mn (в виде скопления оксидовпиролюзит-псиломелан), россыпи Ti-Zr-вые, фосфориты, янтарь.
2 – накопление глубоководных фаций (море стоит высоко).Образование карбонатных формаций, карб.-глин. Месторождения Pb и Zn, фосфориты,флюорит.
3 – отступление моря. Формирование месторождений Fe(оолитово-гетит-шамозитовые руды), U (в песчано-алевритовых отложениях).
С эвапоритовыми бассейнами месторождения калийной и каменной соли,месторождения Sr (в виде целестина SrSo4), месторождения каменногоугля.
В условиях регрессивной стадии происходит образование каменныхуглей паралического типа (прибрежные).
4 – море уходит, происходит развитие континентальных фацийлинейного типа, речн. отлож., КВ.
Латеритные КВ – на Fe,Al (бокситы)
Скопления Al, россыпи Ti и Zr. Месторождения Mo,U (гидрогенныйтип, в углях, торфах). Месторождения алмазов, угля (лимнического ипатолического циклов (речная).
В эту стадию усиливается роль магматогенных процессов иразвивается эндогенная металлогения, связанная с проявлением вулканизма иинтрузивного магматизма.
Формирование базальт-долеритовой (трапповой) формации – сульфидно–Cu-Ni руды, проявления Au или Pt.
На контакте субвулканических тел с угленосными отложениями могутформироваться месторождения графита. В туфах возможно скопление исландскогошпата, образование цеолита. В жилах Q-Ca-вого состава Zn-оруденение с Ag. Вбазальтах – самородная медь. Скопления фосфора в виде апатита.
Металлогения отдельных осадочных бассейнов
Изучение закономерности формирования осад. ПИ в пределах осадочныхбассейнов в ходе их развития от начала седиментации до возникновениярегиональной складчатости и локализации бассейна.
В пределах осадочных бассейнов состав, строение формационныхкомпонентов осадочных пород обусловлено геодинамической позиции осадочногобассейна.
Осадочные бассейны
1. внутриконтинентальный рифтогенез (внутриплитные)
2. пассивно-окраинные
3. субдукционные
4. коллизионные
5. океанические
1 – образование на ранней стадии геотектонического циклалитосферы. Связаны крупные и уникальные месторождения U и Au, конгломератов сAg и Pt-дами. Месторождения медистых песчаников с Ag, Co, Cu, Au, Pt-ды.
В процессе последующих процессов формируются надрифтовыедепрессии, в их пределах могут происходить накопление крупных запасов цв.сырья. Формирование месторождений солей и месторождений Fe осадочного типа.
2 – стратиформные месторождения Pb-Zn с баритом, Ag, Hg, Pb, Zn,Au. Месторождения фосфоритов, U в кремнисто-карбонатно-терригенных формациях –месторождения Cu-Pb-Zn-ых.
3,4 – более широкое развитие получили магматогенные ивулканогенное рудообразующие процессы. Формирование межгорных бассейнов. Сбассейнами (предгорные бассейны) Форланда связаны крупные месторождения УВ.
Металлогения и ПИ складчатых областей
Базировались на геосинклинальной теории. Два типа складчатыхобластей:
– базальтофильные (преобладание магматических комплексов основногои ультраосновного состава). Н-р, Урал.
– гранитофильные. Н-р, Кавказ. Продукты кислого магматизма.
По тектоническому режиму развития и времени формирования впределах складчатых областей было принято различать:
1) геосинклинальные образования (ранние и поздние)
2) орогенные образования (ранние и поздние)
3) зоны ТМА (повторного орогенеза)
1) Выделяют зоны:
а. ранние геосинклинальные стадии
б. поздние геосинклинальные стадии
В а. выделяются две зоны:
1) зона эвгеосинклиналей (центр, внутренние зоны геосинклиналей).Характеризуются развитием офиолитовых комплексов. с ними связаны пи: хромиты сплатиноидами, титано-магнетиты, медно-титано-ванадиевая минерализация,медно-сульфидная минерализация. Это есть фрагменты океанской коры, которые врезультате субдукции вынесло на дневную поверхность. Пи, характерные для у/опород: м/р талька,, хризотил-асбестовая минерализация, золоторудная,лиственитовая форма оруденения – образование ртутной минерализации.
2)миогеосинклинальная зона (краевые, внешние участки геосинклиналей). Руд.формации: железорудная, кремнистая (жеезистые кварциты), марганцеваякремнистая, формация ванадиносных сланцев, фосфоритовая кремнистая,терригенно-карбонатная. Это сто различные краевые бассейны с широки развитиемосадочных процессов, подвержены метаморфизму.
В б)накладываются процессы основного, кислого, среднего магматизма. ПИ:титано-магнетитовое оруденение, связанное с породами осн. состава (г-анартозиты).
За счетвнедрения магмы кислого состава, возникает железорудное оруденение.
Сизмененными гранитами связано молибденовое оруденение, золото-кварцевые формыоруденения. Формирование медного и свинцово-цинкового полиметаллическогосульфидного типа оруденения.
Скоплениябокситов.
Карб. итерриг. формации, характерные для этой стадии синцово-цинковое ижелезо-марганцевое оруденение.
(2) Привоитк интесивному развитию складчатости и формированию метаморфических коплексов.
М/р:преобразованные кремнистые (марганцевые, железные м/р), карновый тип: железо,медно, золоторудные (контактовый метаморфизм). Разрушение пород (катаклаз,меланитизация с динамометаморфизмом).
(3)Оруденение связано с вулканизмом основного состава. Этомедно-никелево-сульфидное, медно-сульфидное, титано-магнетитовое, магнетитовоеоруденение.
В этустадию происходит формирование локальных эвапоритовых, угленосных бассейнов имолассоидных комплексов (м/р стройматериалов), стратиформные типы (медистыепесчаники, сланцы), проявления гипсов для засушливых областей.
Металлогеническоеразвитие ЗК
3 основныеметаллогенических периода:
— AR
— PR
— FR
AR период.
Самыйпродолжительный.
Характеризуетсяпреобладанием 2 металлогенических обстановок, приуроченных к гранито-гнейсовымядрам (участки континентальной коры) и зеленокаменным поясам (участкиокеанической коры).
В пределахразвития конинентальной коры ведущая роль принадлежала метаморфогенномурудообразованию.
Взеленокаменных поясах были магматические процессы => магматогенные ивулканогенные м/р (хромиты, титано-магнетиты, сульфидно-медно-никелевые руды,железистые кварциты).
МеталлогенияAR в целом характеризуется накоплением железа (плутоног., вулканог. процессы),титана (плутоног., магматог.), хрома (плутоног.), меди и никеля (плутоног.).
PR период.
4 осн. типаметаллог. обстановок:
— древниегранито-гейсовые ядра (1)
— зеленокаменные пояса (2)
— протогеосинклинали (3)
— чехлыпротоплатформ (4)
(1) поведущим рудообазующим процессам аналогичны архейским.
(4) впервыеполучили развитие осадочные рудообразующие процессы => образование ранее невстречавшихся м/р (золото-, ураноносные конгломераты; черносланцевые толщи),стратиформные м/р, рудообразование гидрогенного типа.
Снижаетсяроль метамофогенного рудообразования. Появляется рудообразование связанное сметасоматизмом.
ПИ: Fe, Mn,Ti, Cu, Ni. U, Au, Pt-ды, Sn, W, Be.
М/р:хромиты, золоторудное с U, Fe.
Фанерозойскийпериод
Характеризуетсяобразованием мощного осадочного чехла, более широким развитием рудообразующихпроцессов осадочного типа, большим разнообразием ПИ. С наличием осадочногочехла и сохранившимися геодин. обстановками более ранних периодов развитияЗемли. Fz период удобнее рассматривать в соответствии с тектоническими циклами.
Выделяютсякомплексы пород связанные с байкальским, каледонским, герцинским, киммерийскими альпийским этапами.
Выделяют до18 различных пространственно-временных ассоциаций.
В ходе геолразвития Земли наблюдается закономерность в образовании ПИ. Для всех периодовуст. однотипность продуктов рудогенеза, кот связаны с мантийным магматизмомбазальтоидного состава. Во все времена с у/о магамтизмом ассоциирует хромитовоеоруденение.
Расслоенныебазит-ульрабазитовые интрузии явл носителями сульфидно-медно-никелевых руд.
С породамиосн состава (габбро-анартозиты) связано титан-магнетитовое оруденение.
С вулканогформациями базитового состава ассоциируют медно-колчеданные и полимеаллическиеруды.
Этазакономерность является качественной.С Fz базальтоидный магматизм будетуступать гранитоидному.
Развитиегранитоидного магматизма привело к образованию более широкого набоа м/р,широкое развитие гидроерм. проессов.
Сгранитоидным магматизмом связано образование тех руд, кот не накапливаются вбольших масштабах в AR и PR.
FZ периодразвития Земли характеризуется образованием мощных толщ осадочных пород, котобеспечили возникновение коровых источником в-ва.
Споявлением осадочного чехла появились механизмы вовлечения в процессырудообразования различных подземных вод.
FZрудогенез подраделяется на несколько групп обстановок:
1. обстановки складчатых систем
2. обстановки платформенного развития
а)обстановки платформенноо образования
б)обстановки осадочного чехла
Обстановкискладчатых систем
1. Складчатые системы байкальского цикла развития продолжаютметаллогению PR. Набор ПИ близок к PR обстановкам.
В рифейскомэтапе накопление Fe (вулканог образования), м/р Fe и Ti (плутоног), м/р Cu, Pb,Zn (c вулканог образоваиями базальтоидного типа), Au (плутоног и метаморфогкомплексы пород), более широкое развитие, чем в PR ПИ Be, Sn,W (cгранитоидами).
2. Каледонский цикл.
Орогенныепроцессы особо не развиты.
Fe, Ti,Va,Ag,Cu,Zn,Pb (вулканог образования), Mo, Hg, Sb.
Осн. чертыметаллогения Fz.
3. Герцинский цикл
Большоеразнообразие рудообразующих процессов.
Образ м/рCr (дуниты), Pt (у/о породы), Fe, Ti, Va (плутоног процессы), Fe, Mn, Cu, Pb,Zn, W, Be, As, Sb, U, Au, Sn, Li.
4. Киммерийский цикл. Сходен с герциским циклом.Металлы:Mo,Cu,Pb,Sn,W,Au,Ag,Hg,As,U.
5. Альпийский этап. Металлы: Mo,Cu,Fe,Mn,Pb,Zn,Ag,Sn,,Ag,Co.
Платформенныережимы FZ.
Fe, Ti, Cu,Zn, Pb, Pt-ды, U, Ag.
Технологияпрогнозирования МПИ
1 ЭТАППредварительный
1 стадия:геодин. модель исследуемого района. Составляется геодин. карта территории
2 стадия:региональный прогноз методом актуализма. Изучаются геодин. комплексы геол.прошлого, кот. потенциально перспективы в опред. типах ПИ и сравнении их сэталонными объектами. На основе работ дается общая металлогеническая оценкатерритории на основании изучения рудообразующих процессов, факторов локализациирудного вещества. Металогеническая оценка – основа для дальнейших прогнозныхразработок.
3 стадия:а) анализ структуры, литолого-петрогр., геоморф. и др. предпосылок, физ. св-впород и геофиз. параметров.
б)осуществляется палеогеодин. реконструкция района.
в)моделирование палеогеодин. рудообразования и сост. обзорн. геодин. схема порайону.
4 стадия:разработка моделей формирования и локализации МПИ. Модели дожны бытьмноговариантными.
Параметрымодели:
— глубинность зарождения геол. процессов
— типгеодин. процесса
— источникрудного вещества
— источникрудообразующего процесса
— источникэнергии для рудобразующего процесса
— транспортирующий агент
— средарудоотложения
— механизмотложения
— зональность, возникающая в результате рудоотложения
— взаимодействие рудных тел и вмещающих пород
— термодин.обстановка рудооложения
5 стадия:крупномасштабный прогноз на основе разработанной модели формирования МПИ.Выделение перспективных участков
2 ЭТАП.Проверочный
6 стадия:производится проверка моделей и их прогнозных следствий. Работа в перспективныхучастках.
3 ЭТАП.Основной
7 стадия:производится внесение изменений и данных в разработанные модели с учетом ихпроверки.
Методыподсчета прогнозных ресурсов
Поисковые ипоисково-разведочные работы предполагают обнаружение ПИ и определение общихперспектив на ПИ исследуемых площадей.
Категории:Р1, Р2, Р3
Прогнозныересурсы позволяют судить о возможности расширения минерально-сырьевой базы ПИ испособствовать улучшению ее географо-экономического положения.
В соответствиис научно-технич. документационные показатели выделения категорий:
1. Категория Р1.
Ресурсыучитывают возможность выявления новых м/р на перспективных участках и рудныхтел на разработанных и разведуемых территорий. Для их колличественной оценкиисп. геол. обоснованное представление о рамерах и т.д. территории, исп.материала одиночных структурных и поисковых скв. или горных выработок.
Реализуетсямаериалы геол. экстраполяции в структ., литол. и стратигр и др. геол. данныхболее изученных участков.
2. Категория Р2.
Предполагаетсявозможность обнаржения в известных и потенциальных минерагеническихподразделениях новых МПИ, вероятность наличия которых основана на положительнойоценке выявленных при средне-, крупномасштабной съемке и поискахрудопроявлений, а также геоф., геох. и др. аномалий.
Требования:Колич. оценка ресурсов Р2 + представления о размерах предполагаемого м/р вминер. составе и качестве руд определенных на основе аналогии с уже известнымиобъектами того же формационного типа.
3. Категория Р3.
Учитываетсялишь потенциальная возможность открытия МПИ на основании благоприятныхпоисковых предпосылок (стратигр., литолого-фац., магм., структ., климатич.)
Регион.геол. изучение недр и колич. оценка ресурсов Р3 производится без привязки кконкретным объектам только на основе аналогии с более изученными минерагенич.подразделениями того же ранга, где имеются м/р того жеформационно-генетического типа.
Требованияк выделению категорий
1. Категория Р1.
Используютматериалы 1:25000 и крупнее. Базируется на том, что: должны быть установленыграницы тела, расположение рудных тел, их внутренняя структура ирудолокализующие факторы. Должны быть установлена морфология тел, глубина ихзалегания и уровень эрозионного среза. Минер. и хим. состав ПИ, состав и содержаниеполезных компонентов.
Р(оценка)=Q(запас)*c(%содержание)
V=S*m(сред)
2. Категория Р2
Масштабыработ 1:200000 – 1:50000
Прогнозныекарты крупнее.
Материалы:должны быть известны площади рудопроявлений на основании прямых и косвенныхпризнаков по геох, геоф данным, принадлежность к опред. генетич. типу промыш.типу.
Должно бытьустановлено сходство благоприятных тект. структур, горизонтов осадочных пород,магм., метам. комплексов с аналогичными образованиями на известных м/р того жетипа. Ожидаемый минер. и хим. состав руд и сред. содержание компонентов.
2параметра:
Отс-ютсведения о минералогич. и хим. составе руд.
р(рудоносность)=Q(эталонныйобъек)/S(этал.)
Р(оценка)=S*р(рудоносность)*к(понижающий коэффициент)
3. Категория Р3
Выявлениеновых рудопроявлений для постановки поисково-оценочных работ. Осущ. по итогампоисков в масштабе по 1:200000 и менее. Основа: прогнозные карты масштаба1:200000 и 1:100000.
В основеоценки ресурсов: наличие продуктивных рудоносных формаций осад., вулканог., меам.происхождения; наличие благоприятных разрывных нарушений. Наличие уже известныхпроявлений и МПИ. Наличие прямых и косвенных признаков ПИ, предполагаемый тип,размер, состав тел ПИ. Сходство территории по геол. строению и составу пород сминерагенич. подразделениями того же ранга, на которых уже известны промыш.м/р.