Поисковые работы на твердые полезные ископаемые

6.

7. Поисковые критерии (предпосылки) и поисковые признаки полезных ископаемых

Геологическое положение различных типов месторождений определяется комбинацией условий, благоприятных для их образования, которые имели место в период формирования месторождений. Промышленные месторождения встречаются в недрах редко, но, не случайно. Они образуются в результате миграции химических элементов и формировании их скоплений под действием современных и древних геохимических (геохимические потоки и геохимические барьеры), и механических (в основном под действием гравитационной сепарации минералов с различным удельным весом) процессов.

Научно обоснованное проведение поисковых работ возможно при учете совокупности геологических данных, определяющих возможность обнаружения тех или иных месторождений. Геологические закономерности, контролирующие размещение месторождений, составляют основу геологических критериев. Особенности геологического строения и вещественного состава пород, на основе которых оцениваются перспективы изучаемых площадей и проводятся поисковые работы, делятся на две группы: геологические критерии, или предпосылки поисков и поисковые признаки.

Геологические предпосылки поисков — это такие элементы и особенности геологического строения данного участка земной коры, которые предопределяют существование условий и возможностей образования месторождений определенного типа в его пределах в геологическом прошлом. Геологические критерии обусловливают принципиальную теоретическую возможность протекания процессов рудообразования; наличие их характеризует перспективность данного участка на обнаружение месторождений.

Поисковые критерии (предпосылки) –комплексгеологических данных, которые позволяют предполагать возможность наличия месторождения полезного ископаемого

По ведущим геологическим факторам выделяются литолого-фациальные стратиграфические, магматогенные, структурные, геоморфологические поисковые критерии.

Формационные критерииоснованы на одном из важнейших положений геологии полезных ископаемых — о закономерной связи полезных ископаемых с геологическими формациями. Например:

— с дунит-гипербазитовыми формациями ранних стадий рифтогенеза и областей активизации связаны месторождения хромитов и платиноидов,

— с вулканогенными базальтоидными формациями связаны колчеданные месторождения,

— прибрежно-морские известково-терригенные формации содержат рудные тела марганцевых месторождений и т. д.

Некоторые виды полезных ископаемых бывают приурочены к одному определенному типу формаций (моноформационный), тогда как другие встречаются в двух или нескольких типах формаций.

Например, медистые песчаники связаны с пестроцветными формациями аридных зон и отсутствуют в других группах формаций. Это, в частности, служит доказательством осадочного происхождения медных руд данного типа, сингенетичного с вмещающими породами. А фосфоритоносные формации делятся на две группы: геосинклинальную и платформенную. Первая связана с карбонатными или терригенно-карбонатными формациями, характеризующимися повышенной кремнистостью. Фосфоритоносные формации платформенных областей представлены двумя группами: терригенно-карбонатной и глауконитовой.

Геологическая формация может выступать в качестве среды рудоотложения, вмещающей промышленно ценную минерализацию, связанную с другими геологическими формациями. Жильные гидротермальные месторождения, связанные с магматическими формациями, могут быть локализованы среди осадочных, осадочно-вулканогенных и других геологических формаций. Такие формации называются рудовмещающими. Вмещающая среда существенно влияет на локализованную в ней гидротермальную минерализацию, во многих случаях предопределяя развитие различных по минеральному составу руд.

Связь полезных ископаемых с формациями в общем виде заключается в том, что они представляют собой по существу горные породы, входящие в состав определенных формаций, но встречаются значительно реже, чем другие компоненты формаций. Руды и другие полезные ископаемые являются, как и все остальные породы, составляющие формацию, ее закономерными членами.

Когда речь идет об осадочных формациях, связь с ними осадочных полезных ископаемых бывает наиболее очевидной: тела их переслаиваются с другими породами формации. По существу, в данном случае полезные ископаемые представляют собой определенные, особые фации осадочных пород.

Стратиграфические критерии

Некоторые типы месторождений характеризуются отчетливой приуроченностью к определенным стратиграфическим горизонтам, которая объясняется тем, что образование их происходило в определенные эпохи осадконакопления. Так, Н. М. Страховым установлено в истории развития земной коры семь крупных и девять мелких эпох образования осадочных железорудных месторождений. С этими эпохами в основном совпадают периоды образования осадочных месторождений марганца и бокситов.

Закономерной стратиграфическойприуроченностью характеризуются месторождения угля, горючих сланцев, фосфоритов, медистых песчаников и др. (рис.

Распределение углей в % к общим запасам

Не помню, откуда картинка и что значит а и б. Если найдете что-нибудь подобное, иллюстрирующее – хорошо бы вставить

То же касается и этой картинки

Таким образом, изучение стратиграфического разреза имеет большое значение при поисковых работах, поскольку присутствие в изучаемом районе пород тех стратиграфических горизонтов, которые в глобальном или региональном масштабе относятся к продуктивным, может служить предпосылкой поисков соответствующих месторождений.

Применительно к эндогенным месторождениям выделяются металлогенические эпохи. Например, более 90% железа – образовалось в докембрии, также с докембрийскими отложениями связаны 100% тория, 97% кобальта и урана, 30% хрома и марганца, 25% меди.

Большую роль в формировании полезных ископаемых играют палеоклиматические и палеотектонические условия. Это коры выветривания, на кислых породах – бокситы, каолинит.

В аридном климате (признак – красноцветы) в континентальных условиях формируются месторождения гипсов и солей.

В гумидном климате (признак – зеленый или серый цвет отложений) в континентальных условиях формируются месторождения угля, фосфоритов, горючих сланцев).

Структурные критерии

Тела полезных ископаемых закономерно связаны с тектоническими структурами. Эта связь проявляется на различных масштабных (иерархических) уровнях. В глобальном масштабе такими структурами могут являться металлогенические провинции, в региональном они могут быть проявлены металлогеническими поясами и бассейнами. Эти категории являются важным элементом прогнозно-металлогенических оценок крупных территорий, перспективных районов.

Структурные критерии необходимо рассматривать в соответствии с рангом структур (планетарные – металлогенические пояса — Тихоокеанский, Центральноазиатский; региональные – металлогенические области, нефтегазоносные провинции; локальные – металлогенические районы, нефтегазоносные области, рудные узлы, зоны нефтегазонакопления; рудоконтролирующие структуры — месторождения; рудные тела внутри месторождения, залежи нефти и газа), по генетическим соотношениям с полезными ископаемыми (рудовмещающие и рудоподводящие) и по временным соотношениям с полезными ископаемыми (дорудные, сингенетичные, пострудные)

Для поисков конкретных месторождений полезных ископаемых ведущее значение приобретают локальные рудолокализующие структуры. Они весьма разнообразны для месторождений различных групп. В месторождениях одного промышленного типах зачастую выделяется несколько структурных разновидностей. При проведении поисковых работ важно знать различные структурные типы месторождений, являющихся объектом поисков для того, чтобы обратить внимание на выявление соответствующих структур, которые могут служить поисковыми критериями.

Часто под структурными критериями подразумеваются, прежде всего, разрывные и складчатые структуры, контактовые зоны интрузивных тел, поскольку к этим элементам бывают приурочены рудные тела месторождений различных типов. Наличие разрывных нарушений традиционно рассматривается как благоприятная предпосылка для поисков. Точно так же укоренились представления о высокой перспективности некоторых ставших классическими комбинаций структурных элементов. Например, сочетания складок, преимущественно антиклинальных, и секущих разрывов, особенно если складки образованы чередованием пород, различающихся по компетентности, пористости, проницаемости и другим физико-механическим свойствам.

Например, установлено, что медноколчеданные, колчеданно-полиметаллические и др. месторождения занимают закономерные позиции в палеовулканических структурах, располагаясь обычно:

— на склонах экструзивных и экструзивно-лавовых куполов;

— в жерловых зонах стратовулканов;

— в вершинных депрессиях вулкано-купольных структур и стратовулканов;

— в депрессионных структурах других типов.

Для того чтобы выявить указанные структуры, а затем приступить к поисковым работам в наиболее благоприятных частях этих структур, необходимо достаточно детально расшифровать внутреннее строение вулканогенных толщ, т. е. провести специальное палеовулканологическое картирование.

Структурные критерии можно подразделить на две группы:

— тектонические — разломы разного типа, складки, их комбинации и т. д.;

— палеовулканологические — древние захороненные вулканические постройки; стратовулканы, экструзивы, субвулканы, депрессии разного рода и др.

Полезные ископаемые складчатых областей

Ранняя стадия формирования складчатой области, характеризующаяся прогибанием, интенсивным вулканизмом, внедрением основных интрузий.

Так для спилит-диабазовой формации древних эффузивных излияний (пластовые эффузивы) сульфидной субформации характерны месторождения меди, цинка, свинца, а для железо-марганцевой субформации месторождения окислов железа и марганца.

Для интрузивной дунитовой доскладчатой формации – гипербазитов характерны хромитовые руды и асбест.

Для интрузивной габбро-перидотит-дунитовой доскладчатой формации характерны титано-магнетитовые, ильменит-магнетитовые месторождения, месторождения титана и железа.

Контакты габбро-диоритовых интрузий с карбонатными толщами – скарны часто содержат скопления халькопирита – руды на железо и медь)

Кремнисто-доломитовая формация часто содержит металлоносные фосфориты – фосфор с примесью редких и радиоактивных металлов. Они образуют слоистые тела.

Средняя стадия формирования складчатой области, для которой характерны складчатость, внедрение кислых интрузий. Соответственно эти явления сопровождаются формированием скарнов и внедрением гидротермальных растворов. Эти явления сопровождаются формированием контактово — метасоматических месторождений цветных, радиоактивных, редкоземельных металлов.

Для поздннй стадии и стадии активизированных складчатых поясов (орогенной), характерны горообразование, разломы, внедрение малых интрузий, извержение вулканов среднего и щелочного состава.

В межгорных впадинах (синклинориях) на этой стадии формируются месторождения нефти и газа. В карбонатных и терригенных формациях формируются стратиформные ртутные и сурьмянные месторождения в виде вкрапленностей и прожилков. В породах золото-кварцевой формации в виде системы секущих и пластовых жил, или стратиформных залежей образуются месторождения золота. В породах гранитной формации формируются Редкоземельные пегматито-грейзеновые месторождения в виде системы жильных зон, жил и штоков. Месторождения содержат олово, марганец, железо, вольфрам, молибден, берилл, литий. Сопутствующими элементами являются цинк, фосфор, сера, торий, уран.

В вулканогенно-интрузивных формациях со вторичным кварцитом в штокверках и миндализированных массивх, вкрапленниках и прожилках концентрируются медно-молибденовые порфировые руды (В месторождениях этого типа содержится 60% мировых запасов меди и 35 % молибдена).

Вулканогенно-интрузивная формация гранодиоритов содержит молибден – вольфрам — полиметаллические руды которые концентрируются в дайках, штоков, в виде вкрапленников и прожилков. В основном из них добывают молибден, вольфрам, цинк, свинец. Месторождения этого типа дают более 60% мировых запасов молибдена.

Гранитоидные магматические комплексы в виде жил и штокверков содержат 80% запасов оловянных силикатно-касситеритовых месторождений.

Излившиеся магмы приповерхностных образований континентальных вулканических поясов в прожилках, вкрапленностях, гнездах характеризуются ртутно-золото-серебрянными месторождениями.

На этой стадии в пестроцветных флишоидных молассовых формациях формируются стратиформные медистые песчаники. Это главные месторождения меди, примесями в которых являются кобальт, свинец, цинк, никель. (Джесказган).

На этой же стадии формируются и осадочные месторождения мелководий и прибрежных зон. Это, в зависимости от климата, – уголь, горючий сланец, соли.

Складчатые области развиваются в течение нескольких эпох тектоно-магматической активизации, поэтому месторождения в них отличаются обилием и разнообразием формационных, фациальных и минеральных типов