Биогенные и биохимические осадочные месторождения

Продолжение «Биогенные и биохимические
осадочные месторождения»
Месторождения угля, горючих сланцев, торфа также являются результатом накопления и изменения органических остатков.
Многие морские организмы содержат ряд элементов в количествах, во много раз превышающих их содержание в литосфере.
К таким элементам относятся P, Zn, Ge, Be, Sr, Mn, Br. После гибели этих организмов и ряда химических превращений такие элементы могут накапливаться в промышленных концентрациях.

Месторождения фосфоритов (фосфорнокислый кальций) образуются за счёт фосфора, содержащегося в остатках морских животных (скелеты, ткани). Их накоплению способствовала массовая гибель живых организмов в связи с регрессией, трансгрессией моря, изменениями режима жизни. Часть фосфора поступает из континентального стока (в форме взвеси, органического вещества). Месторождения формируются вблизи современных или древних краевых частей континентов.
Эпохи накопления:
- венд-карбон;
- ордовик, пермь;
- мел-палеоген (58% запасов).
Известно более 20 крупных рудоносных бассейнов.
Полезные ископаемые биогенного происхождения
Месторождения фосфоритов

Скалистых Гор
Основные фосфоритоносные провинции
Азиатская
Восточно-Европейской платформы
Восточно-Африканской береговой равнины

Геологические условия образования фосфоритов и строение месторождений определяются следующими особенностями:
1 - приуроченность к континентальным осадкам, отложениям древних шельфов и внутриконтинентальных морей;
2 - связь с депрессионными зонами, осложнёнными поднятиями и впадинами;
3 - пластовые формы рудных тел;
4 - кремнисто-карбонатный, песчано-глинистый, черносланцевый состав толщ;
5 - седиментационно-обломочные, конкреционные, зернистые, биогенные текстуры;
6 - повышенные концентрации U, Sr, F, редких земель и др.
Геологические условия образования фосфоритов

В толщах песчано-глинистых и карбонатных пород фосфатное вещество образует желваки, гальку, оолиты, мелкие зёрна, слойки, конкреции.
Продолжение «Геологические условия
образования фосфоритов»
Образование фосфоритов происходит в процессе разложения органических остатков. При этом фосфорнокислый кальций переходит в раствор и отлагается на поверхности раковин или в осадках в виде конкреций.

А.В. Казаков выдвинул гипотезу химического происхождения фосфоритов - за счёт отмирающего фитопланктона, который содержит повышенное количество фосфора, т.е. механизм извлечения фосфора биогенный. Процесс проходит в две стадии:
1 - биоассимиляция фосфора микроорганизмами планктона
2 - биоседиментация
На глубине 300-1500 м планктон интенсивно растворяется, образуется высокая концентрация фосфора (до 300 мг/м3).
Гипотеза химического происхождения фосфоритов
Глубинными течениями материал поднимается к шельфу и отлагается.
Фосфат Са[(Ca3(PO4)2] отлагается под воздействием микроорганизмов – цианобактерий. Фосфор переходит в раствор и выпадает в шельфовой зоне в условиях уменьшения парциального давления.
Апвеллинг

Самородная сера формируется в виде месторождений также биохимическим путём – существуют микробы, способные восстанавливать сернистые соли до сероводорода. Окисление сероводорода до серы может происходить как химическим путём, так и биохимическим.
Месторождения самородной серы

Горючие полезные ископаемые образуются из низших и высших растительных остатков, а также микроорганизмов. Они представляют собой литифицированные концентрации углеродистого органического вещества: торф, лигнин, бурые, каменные угли, горючие сланцы (кремнистые,
Месторождения горючих полезных ископаемых
глинистые породы с содержанием органического вещества 15-40%).
Пластовые тела угля залегают обычно среди терригенных пород; угленосные толщи имеют многоярусное строение.

Геологические условия формирования горючих полезных ископаемых определяются тем, что они образуются:
- в заболоченных озёрах, котловинах, долинах;
- при тектоническом режиме стабильного опускания, который является оптимальным для торфонакопления и углеобразования (200 см за 1000 лет).
Благоприятным является гумидный климат. Угли образуются при литификации торфа и сапропеля (глинистого ила, обогащённого органическим веществом).
Геологические условия формирования
горючих полезных ископаемых

1 - Седиментационная (накопление осадка, образование перекрывающих глинисто-песчанистых толщ).
2 - Биохимическая (разложение без доступа кислорода).
3 - Метаморфизма (углефикация, увеличение количества С, вынос примесей).
По составу первичного материала различают угли
- гумусовые (остатки высших растений);
- сапропелевые (остатки низших - планктона).
Выделяются угли:
- лимнические, образовавшиеся в континентальных озёрно-болотных условиях;
- паралические - прибрежно-морские.
Угли ассоциируют с песчано-глинистыми породами. Часто в них наблюдается наличие металлов (V, Mo, Ge, U, Re, Bi, Te и др.).
Стадии углеобразования

1 - Платформенные (Иркутский бассейн).
2 - Складчатых областей (Донбасс).
3 - Промежуточные посторогенные – (Минусинская котловина, Буреинская гр.).
Угленосные формации
Разработка каменного угля