2. Вулканоплутоническая (магматическая) дуга. Развиты известковощелочные лавы среднего и кислого состава, а в ядерной части дугового хребта – гранодиоритовые и гранитные плутоны. С ними ассоциируют; медно-молибденовые, олово-вольфрамовые месторождения.
3. Тыловодужный магматический пояс. Мощное давление континентальной плиты создает в тыловой части зоны субдукции систему чешуйчатых надвигов, падающих на восток и утолщающих земную кору. Формируются интрузии анатектических гранитов с оловорудными месторождениями.
4. Краевой бассейн сжатия. Выполнен терригенными осадками, содержит инфильтрационное урановое оруденение в песчаниках, соли в эвапоритах, угольные пласты.
Коллизия.Столкновение континентов приводит к закрытию океана, исчезновению бассейна между ними, возникновению надвигового пояса и нового бассейна. Место сочленения маркируется сутурной зоной. В надвиговом поясе – анатектические граниты с олово-вольфрамовыми месторождениями. В бассейнах – медные и урановые инфильтрационные месторождения в терригенных толщах. В глубинных частях сутурных зон – жадеит, нефрит, ювелирные корунды.
Заключительная стадия. Возращение континента в его первоначальное состояние, затухание тектонических магматических процессов, формирование систем амагматогенных рифтов, выполненных мелководными терригеннокарбонатными осадками с седиментогенными и эпитермальными полиметаллическими, урановыми) месторождениями. В эту стадию появляются поздние континентальные вулканические пояса с золото-серебряными и полиметаллическими месторождениями.
Вопрос 3. Периодичность, длительность и глубинные уровни образования месторождений. Периодичностьформирования месторождений хорошо разработана геосинклинальной концепцией. Выделяется гренвильский, байкальский, каледонский, герцинский, киммерийский, альпийский этапы. Каждый этап характеризуется типоморфным набором полезных ископаемых.
По мобилистским теориям в истории нашей планеты выделяют пять основных металлогенических периодов:
• тонких литосферных плит(3,8-3 млрд. лет);
• высокой тектонической активности, появление мощной континентальной коры и ядра земли (3 –2,7 млрд. лет);
• возникновения первых суперконтинентов (2,7 – 1,8 млрд. лет);
• слабой тектономагматической и металлогенической активности (1,8 –
0,6 млрд. лет);
• цикличного функционирования механизма тектоники литосферных плит (0,6 –0 млрд. лет).
Длительность формирования месторожденийчасто сопоставима с продолжительностью геологических процессов. В зависимости от генетической природы образование полезного ископаемого может происходить от тысяч до десятков миллионов лет. Например, для формирования осадочных железорудных пластов необходимо 5-10 млн. лет. Жильные месторождения могут формироваться за отрезки времени до десятков тысяч лет. Образование 30 угольных пластов в Донбассе происходило в течение 60 млн. лет. Магматические комплексы месторождения Ковдор создавались 300 млн. лет.
По уровням глубинности месторождения разделяются на приповерхностные, гипабиссальные, абиссальные, ультраабиссальные.
Приповерхностные (0-1,5 км) – экзогенные, вулканогенно-осадочные руды.
Гипабиссальный уровень (1,5-3,5 км) – наиболее богат. Здесь могут формироваться почти все промышленно-генетические типы эндогенных месторождений.
Абиссальный уровень (3,5-10 км) - беднее, чем два предыдущих. Здесь образуются альбитит-грейзеновые, карбонатитовые, пегматитовые и часть магматических (хромитовых, титаномагнетитовых) месторождений, а также месторождения, ассоциирующие с крупными гранитоидными, основными и ультраосновными плутонами.
Ультраабиссальный уровень (более 10 км) - небольшая группа месторождений (дистеновые, силлиманитовые, андалузитовые сланцы, рутил, корунд и др.). Здесь также идут преобразования ранее сформированных месторождений
– т. е. образуются метаморфизованные месторождения (железа, марганца, свинца и цинка).
Вопрос 4 .Источники рудного вещества. Среди источников вещества различных генетических типов месторождений выделяют:
• ювенильный – магматический, связанный с разнообразными магмами;
• ассимиляционный, возникший при захвате расплавами ранее образовавшихся минеральных масс;
• выщелоченный водными растворами из вмещающих пород;
• экзогенный, образовавшийся в результате выветривания континентальных пород и перевода части соединений либо в истинные растворы, либо во взвеси или механические обломки и сноса их в водные бассейны.
Литература:[1], с.32-51; [2], с. 200-205; [18]; [19], с. 34 -48
Проектные задания студентам по самостоятельной работе.
Сопоставить геодинамические обстановки и промышленно-генетические типы МПИ.
Провести анализ источников металлов при формировании месторождений.
Вопросы для самоконтроля знаний:
1. Что относится к мантийным и магматическим источникам металлов при формировании эндогенных месторождений?
2. В каком виде, и каким путем могут выноситься металлы из верхней мантии в зону рудоотложения?
3. Какие металлы продуцируются палингенной гранитной магмой?
4. Как происходит вынос металлов из гранитных магматических очагов?
5. Что является источником металлов метаморфогенных месторождений?
6. Что является источником металлов экзогенных месторождений?
Литература: [1], с.50 – 51; [2], 49 - 58
Эндогенная серия
Общая характеристика, способы дифференциации магмы при образовании магматических месторождений. Модели формирования ликвационных и раннемагматических месторождений. Особенности образования раннемагматических месторождений алмазов. Модели формирования позднемагматических месторождений.
Вопрос 1. Общая характеристика, способы дифференциации магмы. К магматическим месторождениям относятся месторождения, полезные ископаемые которых образуются из магмы. Из нерудных полезных ископаемых – это могут быть магматические горные породы (граниты, габбро и др.), которые при определенных требованиях используются как строительный, облицовочный материал. Кроме того, это могут быть полезные нерудные минералы – прежде всего алмазы, апатит. Из рудных полезных ископаемых магматического генезиса важное значение имеют руды хрома, железа, меди и никеля, платины. Полезные минералы магматического происхождения, как рудные, так и нерудные, образуются в процессе дифференциации (т.е. разделения), магмы ультраосновного, основного или щелочного состава при высокой температуре (1500-700С), высоком давлении и на значительных глубинах (3-5 км и более). Основным источником рудообразующих элементов является, вероятно, вещество верхней мантии. Об этом свидетельствует постоянная пространственная приуроченность как месторождений, так и вмещающих их пород к глубинным разломам.
В ходе становления интрузивных массивов происходила дифференциация вещества двух типов: ликвационная и кристаллизационная.
Дифференциация за счет ликвации магмы. Рудносиликатная магма при охлаждении разделяется на две несмешивающиеся жидкости – силикатную и рудную, кристаллизация которых происходит раздельно и приводит к образованию ликвационных месторождений.
Кристаллизационная дифференциация. В первичной магме не происходит ликвации. Магма остывает, и из неѐ последовательно кристаллизуются минералы: сначала наиболее высокотемпературные, а затем имеющие более низкие температуры кристаллизации. Если полезные элементы при затвердевании магмы входят в состав минералов ранних стадий кристаллизации, формируются раннемагматические месторождения. Если минералы, содержащие полезные элементы, кристаллизуются после затвердевания породообразующих силикатов, образуются позднемагматические месторождения. Такой путь обычно характерен для магм, обогащенных летучими компонентами.
Это упрощенное представление о способе образования магматических месторождений. В природе обычно одновременно реализуются все три пути магматической дифференциации вещества. Сложность связана еще и с тем, что поступление магмы может осуществлять несколькими порциями, различающимися по составу. То есть дифференциация магмы может происходить как непосредственно на месте становления интрузии, так и на более глубинных уровнях – ещѐ в магматических очагах. Однако, по преобладающему типу сформировавшихся руд, можно условно магматические месторождения разделить на ликвационные, ранне- и позднемагматические.
Вопрос 2. Модели образования месторождений: ликвационных и раннемагматических. Ликвационные месторождения наиболее характерны для сульфидных медно-никелевых месторождений, примером которых являются месторождения Норильской группы (Талнах, Октябрьское, Норильск 1), на Кольском полуострове (Печенга), в Канаде (Садбери) и др. Месторождения связаны с дифференцированными базит-гипербазитовыми массивами, обогащенными магнием. Главными геохимическими факторами ликвации магмы являются: концентрация серы, общий состав магмы, особенно содержание в ней железа, магния и кремния; содержание меди, никеля и других халькофильных элементов в силикатной фазе. На ранней стадии магматического этапа происходит ликвация - отделение сульфидной жидкости, которая принимает форму мелких капель, рассеянных в силикатном расплаве. Капли сливаются в полосы, гнезда, часть которых за счет высокой плотности под действием гравитации погружается в придонные части магматической камеры. Так возникают висячие, донные и пластообразные залежи. На средней стадии при температурах 11001200С (и более) кристаллизуются породообразующие силикаты, а сульфиды остаются жидкими. Основная часть сульфидного расплава кристаллизуется позже силикатного (на поздней стадии магматического этапа) при температурах 600-800С. Ликвационные месторождения редки. Они формировались лишь в пределах тектонически активизированных древних платформ, где пространственно и генетически связаны с дифференцированными интрузивными массивами габбродолеритов, норитов, пироксенитов и перидотитов.