Осадочные месторождения Fe, Mn, Al, их типы

Экзогенные месторождения (поверхностные, гипергенные, седиментогенные) связаны с геохимическими процессами, протекавшими в прошлом и развивающимися в настоящее время на поверхности и в приповерхностном слое Земли.

В этой серии выделяются три группы месторождений: группа выветривания, россыпные и осадочные.

Осадочная группа объединяет месторождения, возникающие при механической, химической, биохимической и вулканической
дифференциации минеральных веществ в процессе накопления толщ осадочных пород.

Осадочными называются месторождения полезных ископаемых, возникшие в процессе осадконакопления на дне водоемов. Типичными признаками осадочных месторождений являются:

-локализация в определенных фациально-палеогеографических зонах;

- строгая приуроченность к стратиграфическим горизонтам;

- образование в стадии седиментогенеза и диагенеза;

- пластовая, пластово-линзовидная и лентовидная форма рудных тел. По месту образования они разделяются на речные, болотные, озерные и морские. Среди осадочных известны и современные, но наиболее распространены древние ископаемые образования.

три класса:

1. Механические месторождения. Типичными представителями служат месторождения гравия, песка и глины.

2. Хемогенно-осадочные месторождения. Среди хсмогенно-осадочных месторождений различают: образованные из истинных растворов и из коллоидов. К первому подклассу относят месторождения солей и рассолов, ко второму -металлов.

3. Они имеют большое экономическое значение, так как являются важнейшими энергетическими источниками, обеспечивают химическую промышленность и производство фосфорных удобрений.

Месторождения, образованные из коллоидных растворов

Осадочные месторождения Fe, Мn и Аl формируются из суспензий и коллоидных растворов на дне рек, озер и морских водоемов.

Для рассматриваемых месторождений характерны следующие особенности:

1. ассоциация с сероцветными терригенными, туфогенно-осадочными формациями гумидных зон;

2. фациально-геохимическая и минеральная зональность оруденения относительно береговой линии;

3. стратиграфический контроль оруденения, наличие металлогенических эпох, в которых сосредоточены наибольшие мировые запасы Fe, Мn и Аl;

4. пластовая форма рудных тел, оолитовые, конкреционные и микрослоистые текстуры руд.

Источником материала для образования этих месторождений является континентальная кора выветривания. Максимальное количество железа мобилизуется при выветривании основных пород, для накопления бокситов наиболее благоприятны коры выветривания кислых пород, а для марганца - зоны выветривания пород с повышенным количеством этого металла. Вынос соединений всех трех металлов осуществляется реками и грунтовыми водами. Перенос происходит в форме тонких взвесей, коллоидных растворов. Отложение соединений осуществляется в прибрежной зоне озер и морей под воздействием электролитов, растворенных в водах этих водоемов, коагулирующих коллоиды металлических соединений и переводящих их в осадок. В связи с различной геохимической подвижностью соединений Fe, Мn и Аl происходит их дифференциация в прибрежной зоне: ближе к берегу накапливаются бокситы, затем в верхней части шельфа отлагаются железные руды, а в нижней - садка марганцевых руд. Дифференциация проявляется также в изменении минерального состава руд от берега в глубь бассейна. В залежах марганцевых руд происходит смена четырехвалентных соединений трехвалентными, а затем двухвалентными, замена оксидных соединений карбонатными; для залежей железных руд в том же направлении намечается переход от оксидов к карбонатам и затем к силикатам.

Месторождения железа имеют форму пластов и пластообразных залежей. Размеры их достигают крупных величин: в длину десятки и сотни километров, ширина их несколько километров, мощность до десятков метров. По минеральному составу руды разделяются на три группы: оксидные, карбонатные и силикатные. Оксидные состоят из лимонита, гидрогетита, гетита, карбонатные из сидерита, в состав силикатных руд входят железистые хлориты типа шамозита и тюрингита.

Месторождения марганца также имеют форму платообразных залежей. Гидрооксидные руды состоят из псиломелана, пиролюзита, в состав оксидных руд входит кроме того манганит. Карбонатные руды состоят из родохрозита, манганокальцита.

Грандиозные запасы руд сосредоточены в железо-марганцевых конкрециях, выстилающих крупные площади дна Тихого. Атлантического и Индийского океанов. Конкреции, плиты и корки имеют поперечник от десятых долей сантиметра до нескольких метров. Главными рудными минералами конкреций являются вернадит, псиломелан, гидрогетит и монтмориллонит, присутствуют пиролюзит, гетит и другие минералы.

Месторождения алюминия (бокситы) имеют форму пластов, линз, лентовидную и гнездообразную. Они достигают в длину и ширину нескольких километров при мощности до первых десятков метров. Текстуры бобовые, бобово-оолитовые, брекчиевые. Бокситы бывают каменистые, кавернозные и рыхлые. Минеральный состав: бемит, диаспор, гиббсит.

Кроме того, осадочным путем могут образоваться некоторые месторождения цветных и редких металлов: U, Сu, V, Мо, Sr, Gе. Чаще всего они приурочены к так называемым черным сланцам, пестроцветным отложениям, фосфорсодержащим породам. Черные сланцы содержат рассеянную вкрапленность сульфидов Fе, Сu, Мо, оксидов U и V, иногда достигающую промышленных концентраций. Кроме того, в их состав входят Ni, Сr, Тi, Со, Zn, Рb, Аg, Au и другие элементы. Фосфорсодержащие породы часто содержат повышенное количество урана, местами сопровождаемого V, Аg, Мо и другими элементами.

Выделяются следующие рудные формации хемогенных месторождений:

1. гипс-ангидрит-галитовая;

2. галит-карналлитовая;

3. содовая;

4. современных и древних рассолов с концентрациями В, I, Вr, щелочных и щелочно-земельных металлов;

5. бурых железняков с шамозит-гетит-гидрогетитовыми и сидеритовыми рудами;

6. псиломелан-пиролюзитовая с родохрозитом;

7. железо-марганцевых конкреций дна Мирового океана;

8. диаспор-бемитовая.

Пример месторождений: серные озера Поволжья, Никопольский бассейн, Чиатурское, Усинское (Mn).