Формирование месторождений

Этап –длительный период минералонакопления одного генетического процесса, например, магматического, пегматитового, гидротермального или супергенного.
Обычно месторождения полезных ископаемых формируются в один этап, реже в два и более. Примером последнего могут служить верхние части рудных тел, в контурах которых находятся минеральные массы глубинного (например, гидротермального) и супергенного (обусловленного выветриванием) этапов.
Стадия – период времени в рамках одного этапа, в течение которого происходило накопление минералов определенного состава, отделенный перерывом минерализации от других стадий.
Критериями для выделения стадий накопления вещества полезного ископаемого служат:
- пересечения ранних минеральных образований жилами и прожилками минерального вещества последующих стадий;
- брекчирование минеральных агрегатов ранней стадии с цементацией их обломков минеральной массой новых (более поздних) стадий.
Парагенезис (парагенетическая минеральная ассоциация – совместное нахождение минералов, обусловленное общностью происхождения.
Минеральные генерации – минеральные ассоциации последовательных стадий минералонакопления.
В таких генерациях минеральный состав может быть полностью различным, целиком одинаковым или частично повторяться. В последних двух случаях говорят о нескольких генерациях одного и того же минерала (напр., пирит первой и второй генераций)

Длительность формирования месторождений
Месторождения полезных ископаемых формировались достаточно
длительное время, соизмеримое с геологическим временем образования
комплексов горных пород.
Наиболее ясно этот вопрос решается для месторождений осадочных
полезных ископаемых: солей, углей, осадочных железных и марганцевых
руд, месторождений выветривания.
▪ Толща пермских (кунгурский ярус Р1) каменных и калийных солей Верхнекамского
месторождения мощностью 350-400 м накапливалась в течение 15-17 тыс лет).
▪ Платформенные морские меторождения сидерит-лептохлорит-гидрогематитовых бобово-)
оолитовых руд в кабонатно-терригенных отложениях Западно-Сибирского бассейна (J-K-Pg-N),
представленные пологозалегающими пластами железной руды (до 4-х пластов мощностью от 2
до 20 м), формировались в интервале времени от 3 до 15 млн лет (включая перерывы в
осадконакоплении, фиксируемые частными размывами как самих руд, так и подстилающих их
пластов терригенно-осадочных пород.
▪ Периоды отложения угленосной толщи карбона (С) Донецкого бассейна, включающие до
30 пластов каменного угля, охватывают 50-60 млн лет.
▼

▼
Для магматогенных и метаморфогенных месторождений этот вопрос
решается менее определенно с привлечением методов абсолютной
геохронологии; такого рода исследования показывают на широкий
диапазон времени формирования этих месторождений.
▪ В короткие отрезки времени (до десятков тысяч лет) возникают жильные и штокверковые
месторождения, ассоциирующие с гранитоидным магматизмом.
▪ Продолжительность лишь ниобиевого оруденения в составе сложного комплекса
щелочных-ультраосновных пород и карбонатитов Сокли в Финляндии (O-D1) оценивается в 8,5
млн. лет, а формирование аналогичного Томторского массива (R-V) – в более 80 млн. лет.
Следует подчеркнуть, что некоторые химические элементы,
участвующие в создании минералообразующих комплексов тел
полезных ископаемых, могут переходить из одного геологического (более
раннего) цикла в другой (более поздний) и поэтому их возраст может
быть более древним, чем возраст месторождения.
▪ По изотопным данным возраст свинца в рудах колчеданно-полиметаллических
месторождений Рудного Алтая является значительно более древним по сравнению с
среднедевонским (эйфельским, D2) возрастом самих месторождений

По мере перехода от земной поверхности на глубину меняются геохимическая и петрофизическая обстановки минералообразования:
возрастает температура (Т);
увеличивается давление (Р);
повышается плотность пород (ρ);
резко снижается активность кислорода (O2);
снижаются активности углекислоты (CO2) и азота N2);
возрастают активноти метана (CH4) и водорода (H2);
меняются фазовое состояние воды (H2O) и ее плотность (ρ);
хрупкие деформации горных пород сменяются пластичными.

Уровни глубин формирования месторождений
Приповерхностная зона (0,0 – 1,5 км)
Все месторождения экзогенной серии, вулканогенные гидротермальные (в том числе колчеданные)месторождения цветных и благородных металлов, кимберлитовые и лампроитовые трубки, карбонатиты.
Гипабиссальная зона (1,5 – 3,5 км)
Большинство плутоногенных гидротермальных месторождений различных металлов, скарновые месторождения железа и меди, магматические месторождения сульфидных медно-никелевых руд, хромитов, платиноидов и редких металлов.
Абиссальная зона (3,5 – 10,0 км)
Пегматитовые, альбититовые и грейзеновые месторождения, часть плутоногенных гидротермальных месторождений, магматические месторождения хромитов и титаномагнетитов, ассоциирующие с крупными глубинными плутонами кислых, основных и др. магм.
Ультраабиссальная зона (10,0 – граница Мохо)
На континатита, андалузита,ентах – около 40 км, под дном океана – 5-8 км
Метаморфогенные месторождения дистена, силлиманита, андалузита, рутила, корунда, графита, флогопита. Здесь испытывают глубокие метаморфические преобразования руды образовавшиеся на более высоких уровнях (метаморфизованные месторождения железа и марганца).

Глубина эрозионного среза
определяется положением тел полезных ископаемых относительно современной земной поверхности.
Принято выделять три степени эродированности месторождений: - начальную (тела полезных ископаемых только начали вскрываться эрозией и месторождение перспективно на глубину);
- промежуточную (среднюю) и
- полную (на поверхности обнажаются корневые части рудных тел и перспективы месторождения на глубину весьма ограничены)

Графическая модель южноафриканских кимберлитовых трубок (по Дж. Хаусону с упрощением)
1– туфы вулканического конуса;
2 – кратерные осадки;
3 – эксплозивные кимберлитовые брекчии (агломераты, туфы);
4 – интрузивные брекчии и кимберлиты;
5 – породы системы Карру (С1-Р-Т): а – основные лавы; б – сланцы, песчаники;
6 – система Вентесдорп (PR1): а – андезитовые лавы; б – конгломераты, кварциты;
7 – первичная система (AR): а – сланцы; б – гранито-гнейсы;
8 – границы систем;
9 – современная поверхность трубок и силлов в поле Кимберли.
Части трубок: I – кратерная; II – диатремовая; III - канальная

Источники вещества полезных ископаемых
Ювенильные, связанные с разнообразными по составу магмами глубинного (нижнекорового и верхнемантийного) зарождения и с «трансмагматическими» (по Д..Коржинскому) флюидами.
Алмазы в кимберлитовых и лампроитовых трубках, ниобий и редкоземельные элементы в карбонатитах сложных ультраосновных-щелочных магматических комплексов.
Ассимиляционные, связанные с ассимиляцией магматическим расплавом минерального вещества окружающих пород, то-есть с возникновением палингенной магмы.
Обогащение щелочной магмы углеродом за счет ассимиляции ею окружающих карбонатных пород с последующим образованаием магматических штоков плотнокристаллического графита в периферических частях сиенитового интрузива Ботогольского месторождения (По Б.М.Куплетскому)
▼

▼
Заимствованные выщелачиванием из пород минерального веществагазово-жидкими растворами различного генезиса на путях их подземной циркуляции.
Рециклинговая модель образования субмаринных колчеданных залежей в конвективной палеогидротермальной системе, предполагающая захват из окружающих пород цветных металлов и других элементов, их перенос циркулирующей разогретой морской водой с последующим отложением в зоне выхода гидротерм близ поверхности морского дна. (По Р.Хатчинсону, У.Файфу и др.)
Экзогенные, то-есть снос вещества с поверхности континентов в виде взвесей и растворов в водные бассейны осадконакопления (седиментации).
Растворение и перенос железа, марганца, алюминия, солей и др. с континентов в бассейн осадконакопления с образованием осадочных пластовых залежей этих металлов и др. элементов и соединений.