Реферат: Полезные ископаемые
План
1. Понятие «полезные ископаемые»
2. Генетическая классификация полезных ископаемых
3. Магматогенные, магматические, пегматитовые, постмагматическиеи гидротермальные месторождения
4. Экзогенные месторождения (выветривания), осадочныеместорождения
5. Горючие ископаемые
6. Метаморфические и метаморфизованные месторождения
Список используемой литературы
Полезные ископаемые –минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойствакоторых позволяют эффективно использовать их в сфере минерального производства.
Скопление полезныхископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения –районы, провинции и бассейны. Полезные ископаемые находятся в земной коре ввиде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, россыпей и других).
Полезное ископаемое –природное минеральное образование, которое используется в народном хозяйстве вестественном виде или после предварительной обработки.
Преобладают полезныеископаемые, находящихся в твердом состоянии; к жидким относятся нефть, рассолы,вода; к газообразным – природные горючие газы. Выделяют три группы полезныхископаемых: металлические, неметаллические и горючие. Металлические полезныеископаемые служат для извлечения из них металлов. Неметаллические полезныеископаемые объединяют строительные материалы (естественные и искусственные),рудоминеральное неметаллическое сырье (слюды, графит, алмазы) и химическоеминеральное сырье (калийные соли, фосфаты, сера). Горючие ископаемыеиспользуются как энергетическое и металлургическое топливо; продукты ихпереработки служат сырьем для химической промышленности. Признаками полезныхископаемых являются: спутники рудных месторождений (для золота – кварц, дляплатины – хромистый железняк и ток далее); обломки, валуны и т.д., попадающиесяв ложбинах рек; горные обнажения; минеральные источники; растительность.Полезные ископаемые имеют важнейшее значение в промышленности и хозяйстве.Наибольшее значение имеют уголь, нефть, газ, руды черных и цветных металлов,алмазы, золото.
Генетическаяклассификация месторождений полезных ископаемых.
Процессы образованияместорождений полезных ископаемых, как и все геологические процессы, могут бытьразделены на эндогенные (внутри рожденные), протекающие за счет внутреннейтепловой энергии земного шара, и экзогенные (извне рожденные), связанные свнешней солнечной энергией, получаемой поверхностью земного шара. В отдельнуюгруппу выделяют метаморфогенные месторождения полезных ископаемых, которыеобразуются в результате преобразования при определенных физико-химическихусловиях эндогенных и экзогенных месторождений. Таким образом, обобщеннаясхематическая классификация месторождений полезных выглядит следующим образом.
Эндогенные месторожденияразделяются, учитывая характер физико-химической системы, породившей руду, натри категории:
— магматическиеместорождения, к ним относятся месторождения, образовавшиеся при процессахдифференциации и кристаллизации магмы непосредственно во вмещающих изверженныхпородах.
— пегматитовыеместорождения. Пегматиты и находящиеся в них полезные ископаемые принадлежат ксамостоятельной группе позднемагматических образований, формирующихся в самыхзавершающих ступнях отвердевания интрузивных массивов и располагающихся близ ихкровли. Пегматиты образуют дайкообразные, линзообразные залежи и жилы.Характерными особенностями их являются: крупные и гигантские разметы зеренминералов; особая структура и текстура; сложные минеральные ассоциации.
— постмагматическиеместорождения. Эти месторождения всегда возникают позже тех пород, которые ихвмещают. Они образуются под воздействием остаточных магматических расплавов. Постмагматическиеместорождения делятся на контактово-метасоматические (скарновые) месторожденияи гидротермальные. Скарновые месторождения образуются на контактах интрузивныхи вмещающих (чаще всего карбонатных) пород в результате воздействия газовых игидротермальных растворов. Среди скарнов из рудных месторождений наиболеекрупные по запасам – магнетитовые месторождения железных руд. Однако в общембалансе железорудных месторождений скарновый тип имеет подчиненное значение.Гидротермальные месторождения развиты значительно шире других генетическихтипов эндогенных месторождений и являются очень важными в практическомотношении. Гидротермальные месторождения создаются циркулирующими подповерхностью земли горячими минерализованными газо-жидкими растворами.Скопления полезных ископаемых гидротермального генезиса возникают каквследствие отложения минеральных масс в пустотах пород, так и в связи сзамещением последних.
Экзогенные месторожденияполезных ископаемых возникают в результате геологических процессов, протекающихв поверхностной зоне земной коры. Среди них выделяют:
— месторождениявыветривания. Выветривание – процесс механического и химического разрушениягорных пород под влиянием колебаний температуры, воды, газов, в результатедеятельности растительных и животных организмов. Верхняя часть земной коры, гдепроисходят процессы выветривания, называются корой выветривания. Накоплениевещества полезного ископаемого в коре выветривания происходит двумя путями. Во-первых,вследствие растворения и выноса приповерхностными водами пустых горных пород,вещество полезного ископаемого накапливается в остатке. Во-вторых, в связи срастворением этими водами ценных компонентов горных пород, их инфильтрацией ипереотложением в нижней части коры выветривания.
— осадочныеместорождения. Образование осадочных месторождений происходит по схеме:разрушение → перенос → отложение → диагенез. Осадочныеместорождения образуются в поверхностных условиях, в водной среде, притемпературе до 500 С°, при низком и среднем давлении. Выделяют механическиеосадочные месторождения, химические осадочные месторождения и биохимическиеосадочные месторождения. Механические осадочные месторождения образуются засчет материала, возникшего при физическом выветривании. При переносе взвешенноевещество осаждается последовательно в зависимости от формы, размера частиц, ихудельного веса, скорости и массы водного потока; этот процесс называетсямеханической дифференциацией осадков. Среди механических осадков выделяютместорождения обломочных пород и россыпи. Химические осадочные месторожденияобразуются в поверхностных условиях на дне морских, озерных водоемов и болот засчет минеральных веществ, находившихся ранее в растворенном состоянии в воде.Источником для образования месторождений является морская вода, а такжепродукты химического выветривания горных пород и руд. Растворенные веществаотлагаются на дне водоемов в виде химических осадков путем кристаллизации изистинных растворов или коагуляции из коллоидных растворов. Биохимическиеосадочные месторождения возникают в результате жизнедеятельности организмов,которые концентрируют в себе большое количество тех или иных элементов. К этомугенетическому типу относятся месторождения известняков, диатомитов, серы,фосфоритов и каустобиолиты.
Метаморфогенныеместорождения. Они разделяются на:
— метаморфизованныеместорождения образуются при процессах регионального и термальногоконтактового метаморфизма за счет ранее существовавших месторождений полезныхископаемых. При этом форма, состав и строение тел полезных ископаемыхприобретают метаморфические признаки, но не изменяется промышленное применениеминерального сырья. К этому типу относятся месторождения металлических полезныхископаемых – железа, марганца, золота и урана, реже неметаллов – апатита,графита наждака и других.
— метаморфическиеместорождения возникают в процессе метаморфизма горных пород, не представляющихдо этого промышленной ценности, за счет перегруппировки минерального вещества.Представлены преимущественно неметаллическими полезными ископаемыми. Известныметаморфические месторождения мраморов, кварцитов, яшм, андалузита, ставролита,графита и других.
Магматогенныеместорождения
Магматогенныеместорождения (глубинные и эндогенные), залежи полезных ископаемых, источникомминеральных веществ которых служит магма; образуются при обособлениимагматических расплавов, газообразных и жидких минеральных растворов в процессеостывания и кристаллизации магмы в недрах Земли. Выделяют магматическиепегматитовые, карбонативные, скарновые, гидротермальные магматогенныеместорождения.
Гипогенные месторождения– гипогенные месторождения, магматогенные месторождения, эндогенные (рожденныевнутри) месторождения, месторождения полезных ископаемых, связанные сгеохимическими процессами глубинных частей земной коры и подкорового материала.Местом их локализации служат глубинные геологические пласты.
Магматические горныепороды образуются при застывании природных силикатных растворов сложногосостава (магм, лав). Они слагают более 60 % объема земной коры.
Пластинообразныегеологические тела, образовавшиеся в результате осаждения минерального веществаили остывания магмы в трещинах земной коры – это жилы. В трещинах изглубоких недр могут проникать расплавленные магматические массы, водяные пары иразличные газы или горячие водные растворы. В соответствии с этим жилы разделяютна пегматитовые, пневматолитовые и гидротермальные.
Пегматитовые образуются в результате заполнениятрещин минералами, которые выделились при остывании магмы, обогащенной летучимикомпонентами (парами воды, газами).
Пневматолитовые возникают, когда процессминералообразования происходит из летучих соединений, выделившихся из магмы ипоступающих в трещины земной коры.
Гидротермальные образуются при заполнении трещин минералами,выпавшими в осадок из горячих водных растворов.
В жилах встречаетсябольшое количество минералов. Многие из них имеют практическое значение: ихиспользуют в качестве полезных ископаемых.
В пегматитовых жилахсодержится кварц, полевые шпаты, слюда, горный хрусталь, драгоценные камни(топаз, берилл, изумруд), а также минералы содержащие радиоактивные иредкоземельные элементы.
В пневматолитовых жилахсодержатся, например, топаз, флюорит, вольфрамит, молибденит.
С гидротермальными жиламисвязаны месторождения рудных минералов: галенита, сфалерита, халькопирита, атакже золота, серебра.
Магматическиеместорождения.
Горные породы,образованные из магмы, называются магматическими. Породы магматическогопроисхождения слагают более 60% объема земной коры. Они весьма разнообразны поусловиям залегания, строению, химическому и минералогическому составу.Магматические горные породы – не случайные смеси минералов, а закономерные ихассоциации. По генезису минералы изверженный пород можно разделить на минералыглавной фазы магматической кристаллизации и эпимагматические, т.е.послемагматические. Минералы главной фазы магматической кристаллизации образуютосновную массу горной породы. Строение магматических горных пород определяетсяусловиями образования. Эффузивные горные породы образуются в условиях быстрогозастывания на поверхности Земли или вблизи нее. В зависимости от скоростизастывания в эффузивной породе могут присутствовать участкинераскристаллизованного магматического вещества в виде силикатного стекла.Сравнительно неглубокие магматические внедрения застывают быстрее глубокозалегающих интрузий и вследствие этого кристаллизуются в менее благоприятныхусловиях. Текстура магматических пород также дает указания на условия ихобразования. Породы, возникшие из относительно медленно застывших и активноперемещавшихся лав, сохраняю признаки в виде закономерной ориентировкиудлиненных кристаллов в стекловатой массе. Магматические породы, образованногоиз однотипного расплава и имеющие одинаковый химический состав, в зависимостиот условий застывания заметно различаются по структурно-текстурным признакам иформе залегания. В каждой группе пород выделяют интрузивные породы – глубинныеи полуглубинные, эффузивные породы, подразделяемые на относительно неизменные изаметно измененные.
При образованиимагматических горных пород возникают месторождения определенных полезныхископаемых. Они залегают главным образом среди изверженных горных пород иобразуются в процессе дифференциации и кристаллизации магма при температуреоколо 800-1500С° и давлении в сотни атмосфер. Месторождения полезных ископаемыхсобственно магматического происхождения встречаются преимущественно в массивахультраосновных и основных изверженных пород. Таковы месторождения хромов,минералов группы платины, сульфидов железа, никеля, меди и кобальта,титаномагнетитов, алмазов, графита, апатита, некоторых редкометалльныхминералов. Типичным примером являются известные медно-никилевые месторожденияМончегорского района на Кольском полуострове. В результате разделения исходноймагмы на силикатную и сульфидную в породах ультраосновного и основного составовобособились скопления сульфидов. Их крупные массы благодаря своему большомувесу сконцентрированы в нижней части массива изверженных пород, внедрившихся втолщу гнейсов. Часть сульфидного расплава была отжата в трещины в верхней частимассива. Такое же происхождение имеют медно-никелевые сульфидные месторожденияНорильска, а в Канаде – крупнейшее месторождение Садбери. Другие месторождениямагматического месторождения – месторождения хромитов на Урале, в Южной Африке,Турции и в других местах. Магматическое происхождение также имеют титано-магнетитовыеместорождения Урала. Оригинальный тип магматических месторождений это трубкивзрыва, заполненные раздробленной ультраосновной породой (кимберлитом),содержащей алмазы. Такие месторождения были открыты в Южной Африке, в Якутии.Магматические месторождения в изверженных породах кислого и среднего состававстречаются значительно реже. Наиболее известный пример – крупнейшееместорождение магнетитовых руд Каруна – Северная Швеция, которое рассматриваюткак продукт дифференциации сиенитовой магмы. В некоторых случаях граниты могутбыть обогащены ценными редкометалльными минералами. Так в Северной Нигерииразрабатывают граниты, обогащенные колумбитом, цирконом и другими. Сдифференциацией щелочных магм связаны месторождения апатита и некоторых редкометалльныхминералов. Наиболее яркий пример – уникальное Хабинское месторождение апатитов,залегающие в массиве нефелиновых сиенитов.
Пегматитовыеместорождения.
Наиболее характернымобразованием магматизма являются пегматиты – крупнозернистые породы, составкоторых близок к материнской интрузии, но обычно отличается повышеннымсодержанием летучих компонентов – фтора, лития, бериллия, воды. Разработаныоригинальные представления о пегматитах как о промежуточных образованиях междуизверженными горными породами и рудными жилами. Остаточный магматогенныйгазовый раствор, проникая по трещинам в породу, способствует ееперекристаллизации с образованием крупнокристаллической структуры. Растворкоординирует имеющиеся минералы, на место которых выпадают новые. Следовательно,пегматиты рассматриваются как перекристализованные участки материнских пород.Наиболее распространены пегматиты гранитов и гранодиоритов, хотя известныпегматиты, генетически и пространственно связанные с интрузиями щелочных,ультраосновных и основных магм. Пегматиты образуют жилы, линзовидные инеправильной формы тела. Мощность их колебания от 1 до 20-30 м, протяженность – от нескольких метров до 300-500м. Часто многие десятки и сотни этих телгруппируются в большие по площади пегматитовые поля. Такие образования известныв Карелии, Юго-Восточном Забайкалье и других местах. Пегматитовые тела имеютзональное строение, причем от периферии к середине структура становится болеекрупной, а в центральной части имеются полости (занорыши), в которых образуютсякрупные кристаллы. Подавляющая часть пегматитов образовались в глубинныхусловиях при высоких давлениях. Характерными особенностями их являются:
а) крупные и гигантскиеразмеры зерен минералов;
б) особая структура и текстура,выражающаяся часто в закономерном срастании минералов и зональном строениипегматитовых тел;
в) сложные минеральныеассоциации, среди которых значительное место занимают минералы с легколетучимикомпонентами и редкими металлами.
В пегматитах Норвегииобнаружены кристаллы ортоклаза величиной 10×10 м² и массой 100 т, ана Урале была целая каменоломня, расположенная в кристалле амазонита. Пластиныслюды в пегматитах достигают величины 5-7 м, в пегматитах Волыни был обнаружен кристалл морина более 2 м. В виде гигантских кристаллов встречаются не толькораспространенные, но и редкие минералы. В пегматитах США встречались кристаллыберилла длинной 5,5 м, толщиной 1,2 м, массой 18 т (штат Мэн) и кристаллысподумена длиной 12,8 м, шириной до 2 м, массой около 100 т (штат ЮжнаяДакота). В пегматитах Бразилии был найден кристалл топаза в 117 кг и кристалл аквамарина длиной 47 см.
Постмагматические илиметосамотические месторождения.
Постмагматическиеместорождения всегда возникают позже тех пород, которые их вмещают. Образуютсяпод воздействием остаточных магматических расплавов. Процесс рудообразованияпроисходит на глубинах от 300 до 4500 м от поверхности. На контактахинтрузивных массивов в условиях воздействия высокой температуры и подвижныхкомпонентов происходит глубокое преобразование вмещающих пород,сопровождающееся их перекристаллизацией и образованием серии специфическихминералов. Для контактового минералообразования исключительно важное значениеимеют явления метосамотоза, которые именно здесь поучают наиболее яркоевыражение. Легкоподвижные компоненты, в виде газов и растворов поступающие изостывающего интрузивного массива, в результате взаимодействия с этими легкореагирующими породами образуют мощные метасоматические тела, которые называютскарнами. Минералогический состав скарнов весьма своеобразен. Преобладающиеминералы в них – кальциевые гранаты (обычно андрадит, реже гроссуляр),кальциевые пироксены (диопсид); распространены также лучистые роговые обманки,кальцит, кварц, хлорит, магнетит, гематит, сульфиды и многие другие. Иногдазаметно зональное строение скарнов. В непосредственной близости от интрузивноготела скарны сложены наиболее высокотемпературными минералами, магнетитом,гематитом, андрадитом. От интрузива преобладают эпидот, лучистые амфиболы,хлориты, сульфиты. Для периферических участков типичны кварц, кальцит, иногдафлюорит и барит.
Со скарнами связанымногочисленные рудные месторождения меди, свинца и цинка, молибдена ивольфрама, кобальта и других металлов. Широкой известностью пользуютсяжелезорудные скарновые месторождения Урала – горы Магнитная, Благодать.Скарновым является также крупное молибденово-вольфрамовое месторождениеТырныауз на Северном Кавказе. Среди скарнов из рудных месторождений наиболеекрупные по запасам – магнетитовые месторождения железных руд это Кустанайские,Уральские, Горно-Шорские и другие. Скарновые полиметаллические месторожденияпредставлены линзами, гнездами и вкрапленностью сульфидов свинца и цинка, средипироксен-гранатовых скарнов месторождения Далтнегорское в России иФранклин-Ферное в США. Из золоторудных месторождений Синюхинское в Горном Алтаеи Натальевское в Кузнетском Алатау.
Гидротермальныеместорождения.
Процессы, совершающиесяпод воздействием остаточных магматических растворов, в условиях более низкихтемператур называются гидротермальными. Гидротермальные минеральныеобразования, несмотря на значительно меньшую их массу по сравнению смагматическими горными породами, имеют весьма важное значение, так как с нимисвязано образование месторождений важнейших полезных ископаемых, главнымобразом руд цветных, благородных и редких металлов. Среди гидротермальныхобразований, формирующихся на значительной глубине, до 5 км, довольно четко различают высоко- и низкотемпературные.
Для высокотемпературнойстадии глубинного гидротермального процесса характерно образование штокверков.Они представляют собой сложную систему ветвящихся трещин небольшой мощности,заполненных гидротермальными минералами. Штокверки в плане достигают 1 км и более. Глубинные высокотемпературные гидротермальные процессы образуют крупные жилы, линзы,пластообразные метасоматические залежи. Основной жильный материал – кварц. Взначительном количестве встречаются турмалин, мусковит, флюорит, топаз, берилл.Среди рудных минералов типичны золото, молибден, висмутин, пирротит, пирит,гематит, вольфрамит и другие. Минеральные образования гидротермального типасопровождаются разными рудными месторождениями. Таковы кварцево-золоторудныеместорождения Урала и северо-востока России, кварцево-касситеритовыеместорождения Рудных гор (в Чехии) и кварцево-турмалиново-касситеритовые икасситеритово-сульфидные месторождения Восточной Сибири, Корнуэлла вВеликобритании, кварцево-молибденовые и вольфрамовые месторождения Забайкалья,кварцево-вольфрамовые месторождения Португалии, юго-востока Азии и Забайкалья.Типичным примером месторождений данного типа является кварцево-вольфрамовоеДжидинское месторождение в Бурятии. Месторождение представлено системойкварцево-гюбнеритовых жил с сульфидами.
Более низкотемпературныеглубинные гидротермальные образования представлены преимущественно жилами илителами неправильной формы, возникшими в процессе инфильтрационногометасоматоза. Для относительно низкотемпературных гидротермальных месторожденийхарактерны менее интенсивные околожильные изменения, чем длявысокотемпературных. Здесь в зонах околожильных изменений развиваются мелкочешуйчатыесветлые слюды, кварц, хлориты, карбонаты. Типичные представителигидротермальных образований этого типа – месторождения колчеданных руд СреднегоУрала, а также полиметаллических (свинцово-цинковых с примесью серебра) рудАлтая, Кавказа (Садонское месторождение) и Забайкалья. Наиболеенизкотемпературными считаются сурьмяные и ртутные месторождения. Их примерами являютсякрупнейшее в мире месторождение киновари Альмаден (Испания) и месторождениеХайдаркен в Средней Азии. Они представлены кварцево-кальцитовыми, местами сфлюоритом, жилами, содержащими одну киноварь или антимонит и киноварь. К этойгруппе также относится Никитовское месторождение киновари (Донбасс). Гидротермальныеместорождения, сформированные на небольшой глубине (менее 1 км), но в широком температурном интервале, отличаются разнообразием минерального состава и обычнозалегают среди эффузивных пород или малых интрузий. Формы рудных тел и ихвещественный состав разнообразны. В высокотемпературных гидротермальныхместорождениях малых глубин встречаются совместно такие минералы, как турмалин,вольфрам и касситерит, с одной стороны, и халцедон, сфалерит, галенит — сдругой. Высокотемпературные гидротермальные образования малых глубин наиболеехорошо представлены олово-вольфрамово-серебрянными месторождениями Боливии.Примером может служить известное месторождение Потоси, в котором на протяжениинескольких веков добывали серебро. В этом месторождении среди рудных минераловприсутствуют как высокотемпературные (касситерит, вольфрамит), так инизкотемпературные минералы сурьмы и серебра. В России к этому типу относитсясвинцово-оловорудное месторождение Хрустальное Приморского края, в котором рудысостоят из касситерита, галенита и других сульфидов. Низкотемпературныеминеральные образования этого типа формируются в настоящее время в районахактивного вулканизма, осаждаясь из сольфатар, гейзеров и прочих горячихисточников. Известно осаждение реальгара и аурипигмента в отложениях гейзеровЙеллоустонкого национального парка США, в отложениях сольфатар Италии, горячихисточников на Камчатке.
Экзогенные месторождения– выветривания.
Экзогенные месторождения полезныхископаемых возникают в результате геологических процессов, протекающих вповерхностной зоне земной коры. Среди них выделяют месторождения выветривания иосадочные месторождения.
Процессы изменения горныхпород на поверхности Земли под влиянием непосредственного влияния солнечныхлучей, колебаний температуры воздуха, замерзающей в пустотах горных пород воды,кислорода, углекислоты, а также организмов населяющих поверхность Земли и самуюверхнюю часть земной коры, объединяют под общим понятием «выветривание».
Выветривание – процессмеханического и химического разрушения горных пород под влиянием колебанийтемпературы, воды, газов, в результате деятельности растительных и животныхорганизмов.
Верхняя часть земнойкоры, где происходят процессы выветривания, называется корой выветривания. Процессвыветривания очень сложен и включает многочисленные частные процессы и явления– механические, физико-химические, химические и биогеохимические. Составпродуктов выветривания в значительной мере обусловлен минералогическим составомисходных горных пород. При выветривании происходит не только разрушениепервичных минералов, но и возникновение еще более многочисленных новых,гипергенных. Большая часть глинистых минералов, многочисленные сульфаты, карбонаты,минералы оксидов железа, алюминия, марганца, титана и многие другие имеютгипергенное происхождение. Выветривание нельзя рассматривать только как процессразрушения горных пород. Процесс выветривания может прерваться на любой стадиипервичной минерализации и образования коры выветривания, в связи снеблагоприятным изменением физико-географических условий или под воздействиемгеологических событий (например, тектонитовое поднятие территории, сопровождаемоеэрозией коры выветривания, или наоборот, опусканием региона и захоронение корывыветривания под осадками). Следовательно, очень древняя кора выветриванияможет быть неполно развитой, а геологически более молодая кора, развивавшаясяна протяжении более длительного времени, может оказаться более хорошосформированной.
Карбонатные коры образование,которых происходило в условиях жарких аридных ландшафтов, вероятно, впеременно-влажном климате. Карбонатная кора сложена скрытокристаллическим кальцитом,масса которого плотно цементирует обломки окружающих пород. На отдельныхучастках эта кора представлена скоплениями конкреций, имеющих разную форму иразмеры от нескольких сантиметров до 0,5 м. Карбонатные коры широко распространены в странах Ближнего Востока, в Северной Африке, Мексике, местамивстречаются в Южной Европе. Реликты карбонатных кор имеются в Средней Азии,Южном Казахстане, Крыму. Гипсовая кора сложена мелкокристаллическими илишестоватыми кристаллами гипса. Текстура ее плотная или рыхлая, ноздреватая. Этакора встречается во многих засушливых областях Азии и Северной Африки.Фрагменты гипсовой коры сохранились в некоторых районах Северной Азии иКазахстана. Особенно большую площадь она занимает на Устюрте.
С корами выветриваниясвязаны разнообразные месторождения полезных ископаемых, в том числе весьмакрупных. Известное железорудное месторождение Курской магнитной аномалии,представляет собой в верхней, наиболее богатой части древнюю, раннепалеозойскуюкору выветривания магнетитсодержащих кварцитов. В мезозойской коре выветриванияЮжного Урала имеются крупные залежи никелевых и железных легированных руд, атакже каолинита. Во многих странах известны месторождения бокситов,образовавшихся при выветривании горных пород силикатного состава. Особенноблагоприятны для этого нефелиновые сиениты.
В гумидных ландшафтахобильные кислые растворы фильтруются вниз, растворяя рудные минералы. Вверху врезультате окисления и гидролиза железа, которые образуют железную шляпу, какбы прикрывающую месторождения. Под железной шляпой может образоваться горизонт,из которого полностью выщелочены руды и где сохранилась лишь «сыпучка» изустойчивых минералов (кварца, барита). В зависимости от конкретныхгеографических условий, строения месторождения и состава руд кора выветриванияимеет различные горизонты. Так, для рудных месторождений Казахстана типичныгоризонты богатых окисленных руд и вторичного сульфидного обогащения. Намедно-колчеданных месторождениях Урала кора выветривания представлена мощнойжелезной шляпой и горизонтом выщелачивания (сверху кварцево-баритовая, снизуколчеданная «сыпучка»), а зона вторичного обогащения слабо выражена. В резкоаридных ландшафтах пустыни Атакама (Чили) кора выветривания рудныхместорождений отличается мощным горизонтом сульфатов. Сравнительно молодая коравыветривания месторождений Кавказа плохо выражена. В лесных ландшафтахумеренного пояса возникают новообразования гидрогетита и псиломелана; в степных– кальцита; в пустынных – гипса.
Осадочные месторождения.
Поверхностная толщалитосферы на 80% сложена осадочными горными породами (95% из них имеют морскоепроисхождение). Они сформировались на поверхности Земли в результате накопленияминеральных масс, образовавшихся в процессе разрушения существовавших горныхпород. Процессы разрушения и накопления новых горных пород на поверхности Землиидут повсеместно: в пустынях, на дне морей и океанов, в речных долинах, горныхобластях. Условия образования накладывают существенный отпечаток на их облик. Водних случаях осадочные породы состоят из обломков разрушающихся пород, вдругих – из скопления органических остатков, в третьих – из кристаллическихзерен, выпавших из водных растворов. Осадочные горные породы по происхождениюделятся на три группы: обломочные, образовавшиеся в процессе механическогонакопления обломков ранее существовавших пород; химические, образовавшиеся привыпадении осадков из растворов; породы биохимического происхождения.
Механические осадочныеместорождения образуются за счет минерала, возникшего при физическомвыветривании. При переносе взвешенное вещество осаждается последовательно взависимости от формы, размера частиц, их удельного веса, скорости и массыводного потока; этот процесс называется механической дифференциацией осадков.Среди механических осадков условно выделяют месторождения обломочных пород(валуны, галечники, гравий, пески, глины) и россыпи (золота, алмазов, платины идругих).
Механические обломочныеместорождения образуются под действием водных потоков в долинах рек, озерных иприбрежных зон морей, причем, в последнем случае они являются, обычно болеекрупными и качественными. Основная масса осадочного материала поступает в видетвердых частиц разного размера (обломков горных пород и минералов) и врастворенном состоянии. Для литоральной зоны участки, покрытые илистымиосадками, на небольшом расстоянии сменяются скоплениями песка, гальки ивалунов. Могут образовываться обильные аккумуляции обломков раковин, взначительном количестве здесь накапливаются отмершие водоросли.
Россыпями, или россыпнымиместорождениями, называются скопления обломочного материала, содержащие ценныеустойчивые минералы с большим удельным весом. Разрабатывают россыпи золота,касситерита, вольфрама, циркона, алмазов и других. В нашей стране широкоизвестны россыпи месторождения золота на Южном Урале, в Сибири, насеверо-востоке страны, а за границей – на Аляске, в Калифорнии (США), ВосточнойАвстралии и многих других местах. Большая часть россыпей золота приурочена каллювиальным отложениям. В строении россыпи выделяют плотик, пласт и торфа.Пласт – это аллювиальные отложения, содержащие россыпное золото. Плотик –основание, на котором залегает пласт. На поверхности плотика часто образуютсятрещины и карманы, обогащенные золотом. Торфа – условное название пустой толщи,покрывающей золотоносные отложения. Золото в россыпях присутствует в видемелких пластинок разной формы, обычно уплощенных и сглаженных. Мировойизвестностью пользуются россыпи касситерита на Малаккском полуострове и островахБанка и Белитунг в Индонезии, монацита в прибрежных песках Бразилии и Индии,алмазов в Южной Африке, танталита и колумбита в Нигерии и Заире.
Химические осадочныеместорождения образуются в поверхностных условиях на дне морских, озерныхводоемов и болот за счет минеральных веществ, находившихся ранее в растворенномсостоянии в воде. Источником для образования месторождений является морскаявода, а также продукты химического выветривания горных пород и руд.Растворенные вещества отлагаются на дне водоемов в виде химических осадковпутем кристаллизации из истинных растворов или коагуляции из коллоидныхрастворов. Для образования соляных месторождений требуется существованиебарров, создающих узкие заливы, через которые проходит ограниченное количествоморской воды. Второе необходимое условие – природный климат в районе залива,при котором испарение воды в заливе превышает ежегодный приток воды через барр.На месторождениях солей рудные тела представлены пластовыми залежами, а вскладчатых областях антиклинальными, синклинальными складками и солянымикуполами. Минеральный состав залежей – гипс, ангидрид, калийные, магнезиальныесоли, бораты. Попутно с солями извлекаются и соединения редких металлов: цезия,рубидия и других. В России наиболее крупные месторождения – в Иркутской области(Усолье), в Забайкалье и в Якутии. Месторождения химических осадков изколлоидных растворов образуют скопления руд железа, марганца, алюминия идругих. Морские месторождения геосинклинального типа залегают среди известнякови имеют форму пластов. К этому типу относятся отдельные месторождения СеверногоУрала, Боксонское в Красноярском крае, некоторые месторождения Салаирскогокряжа и другие. Озерные и долинные месторождения бокситов расположены наплатформах и образованы в небольших континентальных озерах. Линзовидные инеправильные по форме залежи боксидов залегают среди песчано-глинистыхотложений.
Биохимические осадочныеместорождения возникают в результате жизнедеятельности организмов, которыеконцентрируют в себе большое количество тех или иных элементов. К этомугенетическому типу относятся месторождения известняков, диатомитов, фосфоритови каустобиолитов. Органогенные известняки образуются при накоплении иуплотнении скелетов морских животных. Осадочные месторождения серы образуютсяпри восстановлении сульфатов биохимическим путем. Месторождения фосфоритов – засчет больших скоплений фосфатных (отмерших) организмов. Осадочные морскиеместорождения фосфоритов по условиям образования делятся на платформенное игеосинклинальное. Платформенные месторождения, в образовании которых организмыиграют основную роль, занимают значительные площади, но отличаются небольшоймощностью. Геосинклинальные месторождения фосфорита, в образовании которыхрешающую роль играли процессы осадочной химической дифференциации, имеетпластовую форму, сложные условия залегания.
Горючие ископаемые.
Уголь. Большую часть энергии во всем мире получают за счетсжигания ископаемого топлива – угля, нефти и газа. В ядерной энергетике тепловыделяющиеэлементы промышленных реакторов на АЭС состоят из урановых топливных стержней.
Уголь является важнымнациональным природным ресурсом в первую очередь благодаря своей энергетическойценности. Среди ведущих мировых держав только Япония не располагает большимизапасами угля. Хотя уголь – самый распространенный вид энергоресурсов, на нашейпланете имеются обширные территории, где угольных месторождений нет. Углиразличаются по теплотворной способности: она самая низкая у бурого угля и самаявысокая у антрацита
Нефтегазоносные осадочныебассейны обычно связаны с определенными геологическими структурами. Практическивсе крупные залежи нефти приурочены к участкам земной коры, которые в течениедлительного времени испытывали прогибание, в результате чего там накопилисьособенно мощные осадочные толщи.
Нефть и газ встречаются впородах разного возраста – от кембрийских до плиоценовых. Иногда нефтьдобывается и из докембрийских пород, однако считается, что ее проникновение вэти породы вторично. Наиболее древние залежи нефти, приуроченные к палеозойскимпородам, установлены главным образом на территории Северной Америки. Вероятно,это можно объяснить тем, что здесь наиболее интенсивные поиски проводились впородах именно этого возраста.
Бoльшая часть нефтяныхместорождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена квнутриматериковым территориям и окраинам материков: 1) Персидский залив –Северная Африка; 2) Мексиканский залив – Карибское море (включая прибрежныерайоны Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о. Тринидад); 3) острова Малайскогоархипелага и Новая Гвинея; 4) Западная Сибирь; 5) северная Аляска; 6) Северноеморе (главным образом норвежский и британский секторы); 7) о. Сахалин сприлегающими участками шельфа.
Мировые запасы нефтисоставляют более 132,7 млрд. т. Из них 74% приходится на Азию, в том числеБлижний Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают: СаудовскаяАравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла.
Метаморфогенныеместорождения.
Метаморфогенныеместорождения разделяются на метаморфические и метаморфизованные.
Метаморфическиеместорождения возникают в процессе метаморфизма горных пород, не представляющихдо этого промышленной ценности, за счет перегруппировки минерального вещества.Метаморфические месторождения представлены преимущественно неметаллическимиполезными ископаемыми. Известны месторождения мраморов, кварцитов, яшм,андалузита, ставролита, графита и других. При метаморфизме углей за счетвысокой температуры изверженных пород образуются месторождения графита(Тунгусские месторождения). При региональном метаморфизме глинистых сланцевобразуются метаморфические сланцы (дистеновые, силлиманитовые, андалузитовые,кианитовые), являющиеся сырьем для извлечения глинозема, огнеупорами и сырьемдля получения сплавов с кремнием – силуминов. Месторождения их известны вКарелии (Кейвское), в Северном Прибайкалье (Мамское), в Бурятии (Кяхтинское), вСаянах (Кайское) и в Индии.
Метаморфизованныеместорождения образуются при процессах регионального и термального контактовогометаморфизма за счет ранее существовавших месторождений полезных ископаемых.При этом форма, состав и строение тел полезных ископаемых преобритаютметаморфические признаки, но не изменяется промышленное применение минеральногосырья. К метаморфизованным месторождениям относятся месторождения металлическихполезных ископаемых – железа, марганца, золота и урана, реже неметаллов –апатита, графита, наждака и других. Железорудные месторождения осадочногогенезиса в процессе метаморфизма превращаются в метаморфизованные. Происходитпреобразование гидрооксидов железа в магнетит и гематит, опалперекристализуется в кварц, уменьшается количество вредных примесей. Рудыприобретают облик железистых кварцитов, сидерит замещается магнетитом икварцем. К этому типа принадлежат наиболее крупные железорудные месторожденияКМА, Хинган – Россия, Верхнее озеро – США. Крупнейшее в мире месторождениезолота – Витватерсранд, содержащее также огромные запасы урана и, собственно,ураноносные конгломераты Блайнд-Ривер. За счет песчаников образуются кварцы –ценный материал, применяемый в химии, металлургии, как огнеупор и абразив. Ихместорождения это Шокшинское в Карелии, Билимбаевское на Урале, Антоновское вЗападной Сибири.
Список используемой литературы
1. Добровольский В.В. «Геология», М.: ГИЦ ВЛАДОС 2001
2. Иванова М.Ф. «Общая геология с основами историческойгеологии», М.: Высшая школа 1969
3. Никонова М.А.; Данилов П.А. Землеведение и краеведение. –АКАДЕМА 2002.
4. Интернет. Сайт «Геология»