Характеристика Лисаковского месторождения

Месторождения россыпей возникают благодаря концентрации  ценных компонентов среди обломочных отложений в процессе разрушения и переотложения вещества горных пород и ранее существовавших месторождений полезных ископаемых, претерпевших физическое и химическое выветривание. По существу, в генетическом плане россыпи не представляют собой самостоятельной группы месторождений, так как очень многие из них сформировались при переотложении продуктов выветривания, т.е. являются осадочными образованиями. Однако особенности их состава и условий залегания позволяет многим исследователям отделять россыпи от близких к ним месторождений.

По условиям образования среди россыпных месторождений различают элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные (или речные), литоральные (или прибрежные), гляциальные и эоловые.

Механизм формирования россыпей заключается в сортировке обломочного материала по крупности, плотности и форме частиц, в истирании и окатывании обломков, дифференциации материала по степени механической прочности и химической устойчивости в процессе транспортировки.

Элювиальные россыпи возникают на месте залегания коренных пород, и контуры тех и других примерно совпадают. Россыпи могут быть необогащенными, если представляют собой развалы вещества полезного ископаемого среди обломков коренных пород, и обогащенными, если «пустые» породы частично вымыты водами плоскостного стока.

Это единственный вид россыпей, который относится к месторождениям выветривания, однако для удобства изложения они рассматриваются вместе с преобладающей частью россыпей среди механических осадочных месторождений.

Делювиальные россыпи формируются при сортировке обломочного материала в процессе его сползания по склону под влиянием силы тяжести. Характер смещения обломочной массы, а следовательно, и строение россыпи зависят от угла склона, мощности осыпи, параметров (размеры, форма, плотность) обломков, климатических, гидрогеологических и инженерно-геологических факторов.

Контуры делювиальных россыпей растянуты вниз по склону с вершиной у источников. Длина россыпей достигает десятков – первых сотен метров. Распределение ценных минералов в их пределах неравномерное, с максимумом содержаний в вершинах россыпей.

Пролювиальные россыпи очень редки. Они развиваются у подножия гор вследствие смывания временными потоками обломочного материала со склонов. Обломки в таких россыпях слабо окатаны и плохо отсортированы.

Аллювиальные россыпи образуются за счет дифференциации и отложения перемещаемых донных осадков. Накопление материала происходит в них только в определенные моменты при оптимальном режиме перемещений аллювия по дну реки в разных ее частях и фракционного состава аллювия.

Аллювиальные россыпи делятся по месту их расположения на косовые, русловые, долинные, террасовые и дельтовые. Они могут быть простыми – при одном горизонте ценных минералов и сложными – при наличии двух и более подобных горизонтов. В поперечном разрезе россыпей различают плотик, пески, торфа(песчано-глинистые осадки) и почвенный слой (отсутствует в русловых россыпях).

Плотик бывает коренной, сложенный коренными породами дна речной долины, и ложный, подстилающий верхние залежи сложных россыпей и представленный обычно глиной. Пески (пласт) состоят из валунно-галечных образований, содержащих в качестве связующего материала песчаную и глинистую фракции и концентрирующих основную массу тяжелых минеральных частиц. Торфа представляют собой песчано-глинистые осадки, обедненные тяжелыми минералами. Граница между торфами и песками (пластом) постепенная.

Аллювиальные россыпи могут размещаться в непосредственной близости от коренных источников. Они протягиваются вдоль реки на различное расстояние – в зависимости от гидрогеологического режима, богатства коренного источника, глубины его эрозионного среза и поведения сростков зерен ценного минерала в речном потоке. Распределение минералов в россыпи обычно неравномерное.

Прибрежные россыпи формируются под влиянием приливов и отливов, волн и береговых течений. Абразионные и аккумулятивные берега неблагоприятны для образования прибрежных россыпей. Оптимальные условия для их создания возникают у стабильных по степени развития профиля равновесия берегов, вдоль которых происходит непрерывное возвратно-поступательное перемещение обломочных масс, их измельчение, сортировка и перетложение. Прибрежные россыпи локализуются в пляжной зоне, при этом тяжелые минералы накапливаются в верхеней части отложений, подверженных постоянному перемыву морскими волнами.

Прибрежные морские и океанические россыпи располагаются узкой полосой между линиями прилива и отлива или зоне прибоя в закрытых бассейнах. Для них характерны хорошо отсортированные равномернозернистые скопления ценных минералов с  высоким их содержанием. Протяженность россыпей весьма значительна, а мощность их не превышает 1м. Обычно подобные россыпи залегают в самой верхней части песчаных отложений побережья или перекрыты маломощным  (до 1 м) слоем песка.

По времени образования россыпи могут быть современными и древними (ископаемыми), по условиям залегания они делятся на открытые и погребенные, по форме среди них различают плащеобразные, пластовые, линзовидные и гнездовые. Размеры россыпей колеблются в широких пределах. Косовые и русловые россыпи верховьев рек имеют протяженность до 10-15 м . Долинные россыпи протягиваются на сотни километров.

Россыпи концентрируют только те минералы, для которых характерны высокая плотность, химическая устойчивость в зоне окисления, физическая прочность. Соответственно, наиболее распространенными ценными минералами россыпей являются золото, платина, киноварь, колумбит, танталит, вольфрамит, касситерит, шеелит, монацит, магнетит, ильменит, циркон, корунд, рутил, гранат, топаз, алмаз.

По количеству ценных минералов россыпи могут быть мономинеральными и комплексными.

Россыпные месторождения служат важным источником ряда полезных ископаемых. Они дают около половины мировой добычи алмазов, титана, вольфрама и олова, 10-20% добычи золота и платины. Немалое значение имеют россыпи в добыче тантала, ниобия, монацита, магнетита, граната и горного хрусталя.

Выделяют следующие типы россыпных месторождений.

Золотоносные  (аллювиальные) – СССР (Восточная Сибирь – долины рек Алдан, Колыма, Бодайбо), Австралия (Калгурли), США (Аляска, Калифорния), Бразилия.

Платиноносные  (элювиальные и аллювиальные) – СССР (Урал), Заир, Зимбабве, Эфиопия, США (Аляска), Колумбия.

Алмазоносные (все генетические типы россыпей) – СССР (Якутия, Урал), Индия, ЮАР, Намибия, Ангола, Танзания, Заир, Австралия, Венесуэла, Гайана.

Касситерит-вольфрамитовые ( делювиальные и аллювиальные) – Северо-Восток СССР (Иультин, Пыркакай), Якутия (Омчикандин, Депутатское), Забайкалье (Шерловогорское), Казахстан (Кара-Оба, Богуты); КНР (Нюшипо), Индонезия (Банка), Бирма (Бвабин, Хейда), Конго, Австралия, США (Атолия в Калифорнии), Бразилия.

Монацитовые и цирконовые (литоральные) – Индия, Шри-Ланка, Австралия, Бразилия.

Колумбит-танталовые – СССР, Конго, Заир, Нигерия, Бразилия.

Магнетит-ильменитовые (литоральные) – СССР (Западная и Восточная Сибирь, Средняя Азия); Индия, Шри-Ланка, Сьерра-Леоне, Мадагаскар, Австралия, США, Бразилия.

 

Химические осадочные месторождения

 

Подобные месторождения формируются из истинных или коллоидных растворов. Из истинных растворов в лагунах, солеродных морских бассейнах в условиях аридного климата возникают месторождения минеральных солей, гипса, ангидрита, боратов, барита, но эти отложения накапливаются только при очень высокой концентрации солей в растворах.

Руды металлов осаждаются на дне водных бассейнов (речных, озерных, морских) из суспензий и коллоидных растворов, образующихся за счет продуктов континентальной коры выветривания. Соединения этих металлов транспортируются реками и грунтовыми водами в форме тонких взвесей, коллоидных и истинных растворов. Отлагаются эти соединения в прибрежных зонах озер и морей под воздействием растворенных в водах электролитов, которые коагулируют коллоиды и переводят их в осадок.

В связи с различной геохимической подвижностью металлов происходит их дифференциация в процессе отложения. Бокситы накапливаются ближе к берегу, а марганцевые руды – в верхней части шельфа. Дифференциация отмечается и для руд одного металла. Она выражается в изменении минерального состава руд при удалении от берега. В этом направлении в залежах марганцевых руд четырехвалентные соединения последовательно сменяются трехвалентными, а затем двухвалентными. В залежах железных руд в том же направлении наблюдается переход от оксидов к карбонатам, а затем к силикатам.

Среди химических осадочных месторождений выделяют следующие основные типы: сильвин-галитовый, сидерит-шамозит-лимонитовый, родохрозит-псиломелан-пиролюзитовый и бокситовый.

Сильвин-галитовые месторождения минеральных солей состоят из хлоридов и сульфатов натрия, калия, магния, кальция с примесью бромидов, иодидов и боратов. Главным минералом большинства месторождений является галит. Постоянно присутствуют сильвин, гипс и ангидрит.

По условиям формирования месторождения минеральных солей разделяют на современные соленосные бассейны, соляные подземные воды и ископаемые соляные месторождения.

Ископаемые залежи минеральных солей формировались в прошлые геологические эпохи в условиях аридного климата при испарении морской воды в изолированных лагунах. Накопление галогенных осадков мощностью в сотни метров и появление крупнейших соляных месторождений предопределялось особыми геологическими и структурно-тектоническими условиями. Наиболее благоприятны для образования соляных месторождений краевые прогибы и синеклизы платформ.

Все известные группы месторождения приурочены именно к этим структурным элементам земной коры – Предуральскому, Предкарпатскому, Закарпатскому, Донецкому, Предпиринейскому, Предатласскому краевым прогибам, а также к Прикаспийской, Днепровско-Донецкой, Московской, Ангаро-Ленской, Северо-Германской и Внутриамериканской синеклизам.

Крупными месторождениями калийных солей являются Верхнекамское на Урале, Старобинское в Белоруссии, Калуш и Стебник в Западной Украине, а также Страсфуртское в ГДР. Среди месторождений каменной соли широко известны Славяно-Артемовское и Илецкое; за рубежом месторождения имеются также в ФРГ и Канаде.

Сидерит-шамозит-лимонитовые железорудные месторождения представлены пластами, вытянутыми линзами, пластообразными залежами и гнездами. Протяженность рудных тел составляет обычно десятки и сотни километров при ширине в несколько километров, а мощность – десятки метров. В состав руд входят оксиды и гидроксиды железа (лимонит, гидрогетит, гетит, гематит), карбонаты (сидерит) и железистые силикаты – хлориты (шамозит, тюрингит). Кроме того, руды содержат минералы марганца, кварц, халцедон, кальцит, барит, гипс, глинистые минералы. Текстуры руд оолитовые. Вмещающими являются песчано-глинистые морские и континентальные отложения. Крупные осадочные железорудные месторождения расположены в Крыму (Керченский бассейн), Казахстане (Аятское), а за рубежом – в Центральной Европе (Лотарингский бассейн), Мали, Австралии, США (Клинтон), Канаде.

Залежи родохрозит-псиломелан-пиролюзитовых месторождений имеют форму пластов, пластообрахных и линзовидных тел, прослеживающихся по простиранию на несколько километров при ширине сотни метров и мощности 10-20 м. В минеральном составе руд основную роль играют оксиды и гидроксиды (пиролюзит, псиломелан, манганит), карбонаты (родохрозит, манганокальцит) и силикаты марганца (родонит, марганцевые гранаты). В тех или иных количествах в рудах присутствуют лимонит, глинистые минералы, опал, пирит, марказит, барит. Текстуры руд конкреционные, пористые, сажистые.

По структурно-геологическому положению осадочные месторождения марганца делят на прибрежно-морские платформенные (Никопольское на Украине, Чиатурское в Грузии) и субплатформенные (Успенское в Кузнецком Алатау), а также геосинклинальные (Малый Хинган, Южный Урал). Первые из перечисленных являются наиболее крупными по масштабам. Они локализуются среди кремнистых, песчано-глинистых и карбонатных пород. Рудные тела характеризуются почти горизонтальным залеганием, выдержанной мощностью и равномерным составом руд.

За рубежом месторождения описываемого типа известны в Италии, Испании, Великобритании, КНР, Габоне и США.

Современные месторождения конкреционных железо-марганцевых руд обладают огромными запасами сырья. Кроме того, эти запасы постоянно возобновляются. Руды состоят из оксидов и гидроксидов марганца и железа, халцедона, хлорита, глинистых минералов. Помимо марганца ( в среднем 20%) и железа ( в среднем 16%) руды содержат промышленные концентрации никеля (0,6%), кобальта (0,33%), меди (0,35%), свинца, цинка и серебра. Значительные площади развития подобных руд выявлены в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах.

Осадочные бокситовые месторождения разделяются на платформенные и геосинклинальные. Для залежей типична пластовая, линзо-, гнездо- и лентовидная форма. Они имеют мощность от нескольких метров до первых десятков метров при площади развития в несколько квадратных километров. Характерна приуроченность залежей к песчано-глинистым и карбонатным отложениям. Нижний контакт рудных тел обычно неровный, что обусловлено заполнением бокситами карстовых полостей в контактирующих с рудами известняках. Руды состоят из бемита, диаспора и гиббсита, гидроксидов железа, кремнезема и глинистых минералов. Текстуры руд массивные, оолитовые, бобовые, брекчиевые, пористые, рыхлые.

Месторождения рассматриваемого типа расположены на Урале (СУБР и ЮУБР), в Ленинградской области (Тихвинская группа), на Тимане (Южно-Тиманская группа), в Тургайском прогибе (Амангельдинская группа), а за рубежом – в ВНР, СФРЮ, Франции, на о.Ямайка.

 

Биохимические осадочные месторождения

 

Образование биохимических осадков обусловлено способностью некоторых животных и растительных организмов концентрировать при жизнедеятельности большие количества тех или иных химических элементов. В некоторых морских организмах содержание элементов во много раз выше кларкового. Так, концентрация фтора, бора, калия и серы в организмах может быть выше кларковой в десятки раз, брома, стронция, железа, мышьяка и серебра – в сотни раз, кремния и фосфора – в тысячи раз, а цинка и марганца – в сотни тысяч раз.

Биохимическое осадочное происхождение имеют месторождения известняков, доломитов, мергелей, диатомитов, фосфоритов, урана, ванадия, серы, а также твердых, жидких и газообразных каустобиолитов.