Месторождения полезных ископаемых и понятие о геохимических ореолах
Месторождения полезных ископаемых – это участки земной коры, минеральное вещество в которых по количеству, качеству и условиям залегания при данной экономической конъюнктуре пригодно для промышленного использования. Все месторождения можно разделить на 4 группы: рудные (металлические), нерудные (неметаллические), горючие (каустобиолиты), гидроминеральные. Особый интерес представляют рудные месторождения, т.е. такие, из минералов которых добываются металлы и их соединения. Следовательно, с точки геохимии, рудные месторождения представляют собой крупные концентрации металлов, находящихся в минеральной форме в земной коре.
Среднее содержание элемента в земной коре по предложению А. Е. Ферсмана названо кларком в честь американского исследователя, определившего содержание большинства элементов в литосфере.
Для образования месторождений почти всегда необходимо наличие процессов, приводящих к концентрации ряда элементов на определенном участке земной коры. Обычно такая концентрация элементов происходит на геохимических барьерах при уменьшении интенсивности миграции элементов. Некоторые месторождения могут возникать и без миграции основных рудных компонентов за счет выноса их пород большинства других элементов. Так образуются месторождения кор выветривания. Участки с наибольшим содержанием металлов могут представлять собой рудные тела, вокруг которых повышенные концентрации металлов создают первичные геохимические ореолы.
|
|
|
При разрушении месторождений в результате миграции основных компонентов по направлению от рудных тел происходит образование ореолов, получивших название вторичных ореолов рассеяния. Химические элементы в них могут находиться в минеральной, биогенной и изоморфной формах, а также в виде растворов и газовых смесей.
Для количественной характеристики ореолов А. А. Сауковым введено понятие о среднем коэффициенте аномальности элемента в пределах ореола (К), представляющем отношение концентрации рассматриваемого элемента в пределах ореола (Са) к концентрации его за пределами ореола, т.е. к местному геохимическому фону (Сф):
К=Са/Сф
Однако использование этой величины практически оправдано только при очень высоких содержаниях элемента в ореоле.
Формы миграции химических элементов
На формирование ореолов, на распределение и форму нахождения в них элементов большое влияние оказывает форма миграции. Наиболее распространены основные формы.
1. Магматические расплавы. В этой форме происходит миграция вещества, поступившего из мантии, а также подвергшегося плавлению при высокой степени метаморфизма или при растворении во внедрившихся расплавах. Миграционной средой в данном случае может быть в различной степени раскристаллизованный расплав и граница расплава с вмещающими породами. Основными внешними факторами миграции элементов в расплаве являются концентрация вещества, температура и давление. Из внутренних факторов решающую роль играют гравитационные свойства атомов, размеры ионных радиусов, кристаллизационные свойства. При миграции элементов в форме магматического расплава образуются только первичные ореолы. Элементы могут находиться в минеральной и изоморфной формах.
|
|
|
2. Растворы. Значительная часть элементов, образующих геохимические ореолы вокруг месторождения и вокруг отдельных рудных тел, мигрирует в земной коре в виде истинных и коллоидных растворов. Миграция химических элементов в форме растворов связана с гидротермальными и метаморфическими процессами, а также с выщелачиванием и переносом вещества подземными и поверхностными водами. Миграционной средой при рассматриваемой форме миграции могут быть трещины в горных породах, поры в минералах, трещины и пустоты между коренными породами и перекрывающими их рыхлыми отложениями, рыхлые отложения и почвы, водные растворы рек, морей, озер и болот. Такая миграция элементов является составной частью большинства процессов, приводящих к образованию первичных и вторичных геохимических ореолов.
|
|
|
В первичных ореолах элементы могут находиться в виде растворов, газовых смесей, в минеральной и изоморфной форме. Во вторичных ореолах, при миграции растворов, элементы могут оставаться в виде растворов, а также находиться в минеральной и изоморфной формах.
3. Минеральная форма миграции распространена сравнительно широко и представляет собой перемещение минералов в пределах литосферы. Миграционной средой могут быть магматические расплавы, поверхностные воды и граница атмосферы и литосферы. В результате могут образовываться первичные и вторичные ореолы, где элементы-индикаторы находятся только в минеральной форме. Причина образования ореолов – механическая дифференциация вещества по плотности и размеру.
4. Изоморфная форма миграции элементов является частью процесса миграции минералов, в которых элементы-индикаторы находятся в виде изоморфной примеси. Образующиеся при этом ореолы могут быть первичными и вторичными.
|
|
|
5. Миграция элементов в форме газовых смесей происходит при пневматолитовых процессах, в результате радиоактивного распада, при окислении сульфидов, при возгонке ряда соединений.
6. Биогенная форма миграции связана с поступлением элементов в животные и растительные организмы.
Ассоциации элементов
Ряд элементов при определенных условиях совместно концентрируется на отдельных участках, что является результатом одинаковой устойчивости ядер и общности условий миграции, обусловленных внутренними и внешними факторами. В тех случаях, когда на концентрацию определенных элементов решающее влияние оказывают сходные внутренние факторы, ассоциации элементов, находящиеся в повышенных содержаниях, сохраняются в широком диапазоне различных геологических условий. (ПРИМЕР – ассоциации U-Pb-He, Th-Pb-He, K-Ar и др.) В тех же случаях, когда на образование ассоциации основное влияние оказывают внешние факторы, совместное нахождение элементов ограничено комплексом определенных геологических условий. (ПРИМЕР ассоциации Au-Cu-As-Pb-Zn-Fe,).
Совместное нахождение элементов в горных породах отражено в геохимических классификациях химических элементов. Наличие одного из членов ассоциации в соответствующей геологической обстановке свидетельствует о возможном присутствии и других членов.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 598; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!