Парагенетические ассоциации химических элементов и минералов

Одна из основных закономерностей распространения химических элементов в земной коре была подмечена сравнительно давно и заключается в том, что подавляющая масса тяжелых металлов, характеризующих месторождения металлических полезных ископаемых (медь, золото, олово, ртуть и др.), в природе находится как-то обособленно от элементов, входящих в состав горных пород и так называемых неметаллических полезных ископаемых (кремний, углерод, фосфор, хлор и др.). Первая группа химических элементов названа была Вашингтоном металлогенными, а вторая – петрогенными.

Металлогенные элементы обладают высоким атомным весом и располагаются в нижней части таблицы химических элементов Д.И.Менделеева. Атомный вес петрогенных элементов небольшой, занимают они верхние ряды таблицы. Проведенная Вашингтоном в таблице Д.И.Менделеева граница между петрогенными и металлогенными элементами представляет собой ломаную линию. Часть элементов, располагающихся на границе между этими двумя группами химических элементов (Fe, Mn, отчасти, S, Cr, Ni и др.), в природе играет двойственную роль.

Различие между металлогенными и петрогенными элементами выражается также в истории их миграции, в той геохимической роли, какую они играют при образовании месторождений полезных ископаемых. В эндогенных условиях концентрируются, как правило, металлогенные элементы в рудных месторождениях. При экзогенных процессах преимущественно накапливаются петрогенные элементы, образующие месторождения глин, песков, известняков и горючих ископаемых.

Металлогенные элементы входят в состав рудных минералов; петрогенные элементы образуют нерудные минералы.

Рудные минералы непрозрачны, твердость их в большинстве случаев низкая или умеренная, удельный вес высокий, характеризуются легкоплавкостью.

Физические свойства нерудных минералов противоположны свойствам рудных минералов; для них характерны прозрачность, повышенная или высокая твердость, низкий удельный вес и тугоплавкость.

В свою очередь в различных типах горных пород и в связанных с ними месторождениях полезных ископаемых металлогенные и петрогенные элементы встречаются в определенных закономерных ассоциациях, которые определяются парагенезисом минералов. Впервые обратил внимание на ассоциации совместно находящихся минералов русский академик В.М.Севергин в 1798 г., назвав это явление «смежностью минералов». В настоящее время под термином парагенезис минералов, по предложению А.Г.Бетехтина, понимают не просто ассоциации всех совместно находящихся минералов, а определенные группы совместно образовавшихся минералов.

Таблица 3 Парагенетические ассоциации элементов и минералов в рудах

Полезное ископаемое	Ассоциации элементов		Парагенезис минералов
Магматические месторождения в ультраосновных и основных породах (дунитах, перидотитах, пироксенитах, габбро, диабазах)
Хромитовые руды	Ca, Fe, Mg		Хромит, серпентин
Платиновые руды	Pt (Os, Ir),Fe, Cr, Mg		Платина, осмистый иридий, хромит, оливин
Медно-никелевые сульфидные руды	Ni, Cu, Fe, Co, Pt, Pd		Пирротин, пентландит, халькопирит, магнетит, миллерит, минералы Pt и Pd, пироксены, основные плагиоклазы
II.Гидротермальные месторождения, связанные главным образом с кислыми интрузивными породами (гранитоидами)
Кварцево-касситеритовые руды		Sn (W, Mo)		Касситерит, берилл, вольфрамит, молибденит, висмутин, кварц, топаз, флюорит
Медные и медно-молибденовые порфировые руды		Cu, Mo		Халькопирит, пирит, молибденит, кварц, серицит, андалузит
Золото-сульфидные руды		Au, Cu, Fe, Pb (As, Bi, Zn)		Золото, айкинит, арсенопирит, блеклая руда, галенит, сфалерит, пирит, кварц, карбонаты
Сурьмяно-ртутные руды		Sb, Hg, F		Стибнит, киноварь, флюорит, кварц, кальцит
III. Осадочные образования
Марганцевые руды		Mn		Пиролюзит, псиломелан, манганит, родохрозит
Ископаемые соли		Na, Ca, Mg, K, Cl, S, C, O, H		Галит, калийные и магниевые соли, гипс, самородная сера, битумы

Вопросы для самопроверки:

1. Понятие о минералах.

2. Что понимается под вещественным составом месторождений?

3. Какие различают минералы по происхождению?

4. Понятие о сопровождающих минералах.

5. Что понимается под пустой породой?

6. Вредные примеси.

7. Ценные примеси в рудах.

8. Задача комплексного использования руд.

9. Металлогенные и петрогенные химические элементы.

10. Что такое парагенезис минералов?

ЛЕКЦИЯ № 6

ТЕМА: «Классификация месторождений полезных ископаемых»

Значение классификации месторождений полезных ископаемых. Принципы классификации месторождений. Генетическая классификация месторождений.

Классификация месторождений полезных ископаемых имеет большое значение. Она позволяет объединить в известные группы месторождения, близкие по своим признакам, и тем самым помогает рационально проводить их поиски, облегчает изучение месторождений в процессе разведочных и эксплуатационных работ и играет существенную роль при выборе технологии переработки рудоминерального сырья.

Принципы классификации месторождений

Классифицировать месторождения полезных ископаемых можно на основе различных принципов.

Первый, наиболее простой принцип классификации – морфологический, т.е. по форме тел и по условиям залегания их среди вмещающих пород.

Второй принцип – генетический, т.е. по процессам образования месторождений, по их происхождению.

Третий принцип классификации – минералого-технологический, т.е. по вещественному составу полезных ископаемых с учетом технологии их переработки (по промышленному использованию минерального сырья).

Генетическая классификация

Генетическая классификация месторождений способствует пониманию связи явлений и общих закономерностей для поисков, разведки и оценки месторождений.

Основное разделение месторождений произведено по В.А.Обручеву, на три группы:

А.Эндогенные

Б.Экзогенные

В. Метаморфогенные.

Эндогенные месторождения, учитывая характер физико-химической системы, породившей руды, разделяются, по С.С.Смирнову, на три категории:

ЭНДОГЕННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

1. Магматические (кристаллизационные и ликвационные)

2. Пегматитовые

3. Постмагматические (скарновые, гидротермальные, эксгаляционные)

Магматические месторождения разделяются в соответствии с классификацией А.Н.Заварицкого, основанной на особенностях процессов дифференциации рудоносных магм, на два класса: