Основы учения о полезных ископаемых

ХИМИЧЕСКИЕ  ОСАДОЧНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Химические осадочные  месторождения образуются в поверхностных  условиях на дне морских, озерных  водоемов и болот за счет минеральных  веществ, находившихся ранее в растворенном состоянии в воде. Источником для  образования месторождений является морская вода, а также продукты химического выветривания горных пород  и руд. Растворенные вещества отлагаются на дне водоемов в виде химических осадков путем кристаллизации из истинных растворов или коагуляции из коллоидных растворов. Для образования  соляных месторождений требуется  существование барров, создающих узкие заливы, через которые проходит ограниченное количество морской 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 в складчатых областях антиклинальными, синклинальными складками и соляными куполами. Минеральный состав залежей – гипс, ангидрид, калийные, магнезиальные соли, 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 из коллоидных растворов образуют скопления руд железа, марганца, алюминия и других. Морские месторождения геосинклинального типа залегают среди известняков и имеют форму пластов. К этому типу относятся отдельные месторождения Северного Урала, Боксонское в Красноярском крае, некоторые месторождения Салаирского кряжа и другие. Озерные и долинные месторождения бокситов расположены на платформах и образованы в небольших континентальных озерах. Линзовидные и неправильные по форме залежи боксидов залегают среди песчано-глинистых отложений.

Биохимические осадочные  месторождения возникают в результате жизнедеятельности организмов, которые  концентрируют в себе большое  количество тех или иных элементов. К этому генетическому типу относятся  месторождения известняков, диатомитов, фосфоритов и каустобиолитов. Органогенные известняки образуются при накоплении и уплотнении скелетов морских животных. Осадочные месторождения серы образуются при восстановлении сульфатов биохимическим путем. Месторождения фосфоритов – за счет больших скоплений фосфатных (отмерших) организмов. Осадочные морские месторождения фосфоритов по условиям образования делятся на платформенное и геосинклинальное. Платформенные месторождения, в образовании которых организмы играют основную роль, занимают значительные площади, но отличаются небольшой мощностью. Геосинклинальные месторождения фосфорита, в образовании которых решающую роль играли процессы осадочной химической дифференциации, имеет пластовую форму, сложные условия залегания.

Горючие ископаемые.

Уголь. Большую часть энергии  во всем мире получают за счет сжигания ископаемого топлива – угля, нефти  и газа. В ядерной энергетике тепловыделяющие  элементы промышленных реакторов на АЭС состоят из урановых топливных  стержней.

Уголь является важным национальным природным ресурсом в первую очередь  благодаря своей энергетической ценности. Среди ведущих мировых  держав только Япония не располагает  большими запасами угля. Хотя уголь  – самый распространенный вид  энергоресурсов, на нашей планете  имеются обширные территории, где  угольных месторождений нет. Угли различаются  по теплотворной способности: она самая  низкая у бурого угля и самая высокая  у антрацита

Нефтегазоносные осадочные  бассейны обычно связаны с определенными  геологическими структурами. Практически  все крупные залежи нефти приурочены к участкам земной коры, которые  в течение длительного времени  испытывали прогибание, в результате чего там накопились особенно мощные осадочные толщи.

Нефть и газ встречаются  в породах разного возраста –  от кембрийских до плиоценовых. Иногда нефть добывается и из докембрийских пород, однако считается, что ее проникновение в эти породы вторично. Наиболее древние залежи нефти, приуроченные к палеозойским породам, установлены главным образом на территории Северной Америки. Вероятно, это можно объяснить тем, что здесь наиболее интенсивные поиски проводились в породах именно этого возраста.

Бoльшая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым территориям и окраинам материков: 1) Персидский залив – Северная Африка; 2) Мексиканский залив – Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о. Тринидад); 3) острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; 4) Западная Сибирь; 5) северная Аляска; 6) Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); 7) о. Сахалин с прилегающими участками шельфа.

Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т. Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний  Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают: Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла.

Метаморфогенные месторождения.

Метаморфогенные месторождения разделяются на метаморфические и метаморфизованные.

Метаморфические месторождения  возникают в процессе метаморфизма горных пород, не представляющих до этого  промышленной ценности, за счет перегруппировки минерального вещества. Метаморфические месторождения представлены преимущественно неметаллическими полезными ископаемыми. Известны месторождения мраморов, кварцитов, яшм, андалузита, ставролита, графита и других. При метаморфизме углей за счет высокой температуры изверженных пород образуются месторождения графита (Тунгусские месторождения). При региональном метаморфизме глинистых сланцев образуются метаморфические сланцы (дистеновые, силлиманитовые, андалузитовые, кианитовые), являющиеся сырьем для извлечения глинозема, огнеупорами и сырьем для получения сплавов с кремнием – силуминов. Месторождения их известны в Карелии (Кейвское), в Северном Прибайкалье (Мамское), в Бурятии (Кяхтинское), в Саянах (Кайское) и в Индии.

Метаморфизованные месторождения  образуются при процессах регионального  и термального контактового метаморфизма за счет ранее существовавших месторождений  полезных ископаемых. При этом форма, состав и строение тел полезных ископаемых преобритают метаморфические признаки, но не изменяется промышленное применение минерального сырья. К метаморфизованным месторождениям относятся месторождения металлических полезных ископаемых – железа, марганца, золота и урана, реже неметаллов – апатита, графита, наждака и других. Железорудные месторождения осадочного генезиса в процессе метаморфизма превращаются в метаморфизованные. Происходит преобразование гидрооксидов железа в магнетит и гематит, опал перекристализуется в кварц, уменьшается количество вредных примесей. Руды приобретают облик железистых кварцитов, сидерит замещается магнетитом и кварцем. К этому типа принадлежат наиболее крупные железорудные месторождения КМА, Хинган – Россия, Верхнее озеро – США. Крупнейшее в мире месторождение золота – 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. Их месторождения это Шокшинское в Карелии, Билимбаевское на Урале, Антоновское в Западной Сибири.