Значение конкреционного анализа при поисках и изучении рудных месторождений осадочного генезиса

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Значение конкреционного анализа при поисках и изучении рудных месторождений осадочного генезиса

19.08.2020

Конкреции как полезные ископаемые


Конкреционные, образования явились объектом вникания и использования человеком задолго до появления работ о них. Начиная с палеолита, когда для изготовления орудий труда и оружия использовался кремень - кремнистые конкреции из мела и известняка, различного рода минеральные стяжения широко применяется в качестве полезных ископаемых.

Однако до начала XIX ст., до оформления геологии как науки, конкреции, к сожалению, не пользовались достаточным вниманием естествоиспытателей. Их рассматривали, как "игру природы" и то поверхностно. В последующие десятилетия интерес к ним постепенно возрастал. К середине прошлого столетия сложились первые представления об их происхождении, выявлено широкое распространение и практическое значение многих групп конкреций как полезных ископаемых. На рубеже XIX-ХX вв. установлено, что конкреции слагают целые месторождения полезных ископаемых осадочного генезиса или участвует в их образования (марганцевые, фосфоритовые руды и т.п.). Наряду с ростом научного интересе к этим природным телам возобновляется и растет чисто практический интерес и ним. Начиная со второго десятилетия текущего столетия основное внимание уделялось изучению химико-минерального состава конкреций, что отражало возросший промышленный интерес. В геологической литературе стали появляться детальные описания распространения, условий залегания, вещественного состава и других особенностей конкреций. В центре внимания, конечно, находились конкреционные образования, которые могли быть использованы в качестве полезного ископаемого. Это прежде всего касалось конкреционных руд марганца, железа, алюминия, фосфора, серы, меди, бария и других некоторых видов нерудного сырья.

Вместе с тем только в последние несколько десятилетий (преимущественно в СССР) выяснилось многостороннее значение конкреций как одного из важнейших индикаторов условия образования вмещающих их пород и связанных с ними полезных ископаемых, стадийности литогенеза, генетического и поискового признака многих полезных ископаемых осадочного генезиса, коррелятивного признака и т.п. Советскими учеными разработана специальная методика изучения и использования конкреций - конкреционный анализ, который широко применяется и становится обязательным элементом не только литолого-геохимических исследований, но и поисковых, разведочных и даже эксплуатационных работ. Поскольку конкреции представляет собой не только геологические объекты, дальнейшее развитие конкреционного анализа предполагает взаимодействие геологов и исследователей конкреций в других природных я синтетических объектах. Sce это позволяет говорить о становлении новой ветви естествознания -конкрециелогии,

Изучение современных и ископаемых конкреций показало, что они образуется на всех стадиях литогенеза - в седиментогенезе, диагенезе, катагенезе, метагенезе и гипергенном эпигенезе. В последние годы выяснилось особое значение некоторых групп конкреций (например, океанических железомарганцевых) как источника не только железа и марганца, но и ряда малых элементов (меди, никеля, кобальта и др.).

Общеизвестна роль фосфоритовых желваков в добыче фосфоритовых руд для изготовления минеральных удобрении. Ценность их состоит не только в том, что они является источниками фосфора, но и в конкреции в фосфоритовых микроэлементов, играющих роль естественной биологически активной добавки, что повышает эффективность минерального удобрения.

Проведенными исследованиями не подтвердились предположения и даже утверждения некоторых авторов о том, что карбонатные конкреции является аккумуляторами малых элементов. Иначе обстоит дело с конкрециями другого состава. Так, описаны железистые конкреции, обогащенные иттрием. Ураноносность фосфоритовых конкреций во много раз превышает среднее содержание урана в осадочных породах. Железистомарганцевые конкреции Тихого океана, как уже отмечалось выше, представляет грандиозный по запасам резерв конкрециеобразующих элементов, попытки использования которых уже предпринимаются.

Число примеров использования конкреционных образований в качестве полезных ископаемых легко можно было бы продолжить. Область применения их очень широкая: от употребления в сыром виде (строительный материал, утяжелители буровых растворов и др.) до использования продуктов иx переработки в металлургии, химической промышленности, производстве минеральных удобрении и т.д.

Уже на первом семинаре по изучении конкреций, проведенном а навей стране, ряд докладов был посвящен характеристике отдельных групп конкреций как полезных ископаемых. Результата изучения рудных конкреций докладывались и на Второй Bcecоюзной научной конференции. И, наконец, а соответствии с рекомендациями этих конференции был организован и проведен первый в но тории геологическое науки семинар, специально посвященный общей характеристике рудных конкреций в рудоносных формациях. Задачей семинара было комплексное освещение проблем изучения и практического использования конкреций, имеющих значение как рудные полезные ископаемые или как поисковые признаки в рудоносных формациях.

Роль конкрециеобразования в рудогенезе зависит от состава и формационного типа руд, геологического возраста вмещающих толщ. В фанерозое (особенно с позднего палеозоя) конкреции становятся главными составными частями осадочно-диагенетических и значительной части вулканогенно-осадочных руд марганца, фосфора, больней части железа (окисных, карбонатных, силикатных), алюминия, меди, бария, стронция, серы, ряда других малых и редких элементов. При этом в осадочном рудогенезе участвуют все типы конкреционного морфогенеза. Изучении подлежат как собственно рудные конкреции, так и конкреция рудоносных формаций, которое хотя и не являются полезными ископаемыми, но, будучи парагенетически связанными с последними, играют ми могут играть роль генетических или поисковых признаков оруденения.

Результаты использования конкреционного анализа тем значительнее, чем детальнее и многосторонее изучаются различные типы и группы конкреций и конкреционные комплексы с учетом не только вещественного состава их, но и широкого спектра геологических, литологических и геохимических особенностей конкреций и вмещающих их пород.

Конкреции и минеральный новообразования в них как генетические и поисковые признаки


Так как образование конкреций определенным образом связано с условиями (фациальными, геохимическими, геотектоническими и т.п.) формирования вмещающих их пород и толщ, изучение различных типов конкреций и особенно парагенетических их ассоциаций - конкреционных комплексов - позволяет использовать их для фациального и формационного анализа осадочных толщ, поисков парагенетически связанных с конкрециями полезных ископаемых, а также полезных ископаемых конкреционного происхождения (конкреционные руды железа, марганца, алюминия, фосфора, меди и др.).

В последние годы приведены также убедительные примеры перерастания конкрециеобразования в рудный процесс. Поэтому присутствие конкреций определенного состава может определять перспективность осадочных и осадочно-вулканогенных толщ для поисков некоторых видов полезных ископаемых.

Изучение рудных конкреций и конкреций рудоносных формации, применение конкреционного анализа может сыграть положительную роль и в выяснении генезиса и закономерностей размещения так называемых стратиформных месторождении цветных И редких металлов в осадочных и осадочно-вулканогенных формациях различного возраста. При этой сульфидные и сульфидоносные конкреции имеет значение не только как показатели генезиса месторождений, но и как поисковые признаки.

Поисковыми признаками могут оказаться и некоторые особенности химического состава конкреций, наличие специфических примесей, в частности радиоактивных элементов (в фосфоритах, например), позволяющее использовать радиометрические методы при поисках фосфатного сырья.

Наряду с большим разнообразием состава конкрециеобразователей, минеральные новообразования в конкрециях-септариях также многообразны: от самородных минералов до силикатов. Главное внимание следует обратить на те минералы, которые до недавнего времени "традиционно" рассматривались как гипогенные, гидротермальные (диккит, барит, сульфиды тяжелых металлов и др.) и принимались или могут приниматься в качестве прямых поисковых признаков оруденения. Поэтому выяснение генетической природы минеральных новообразований в трещинах сокращения конкреций-септарий, помимо теоретического значения моет оказаться полезным и при решении некоторых практических вопросов.

Возникновение минерализации в септарных трещинах связано со вторичными по отношению к конкрециеобразованию процессами, обусловленными притоком минерализованных растворов после или в ходе образования контракционных трещин. При этом обычно отсутствуют сколько-нибудь заметные следи воздействия минералообразующих растворов на конкреции или вмещавшие их осадки (породы), что можно объяснить относительным равновесием между теми и другими. Этому требование могли отвечать иловые растворы осадков в стадии диагенеза. Вместе с тем формирование минералов септарных трещин происходит в позднем диагенезе в новой геохимической обстановке в осадке, отличавшейся от обстановки раннего диагенеза, когда формируется подавляющая масса конкреций, чем объясняется различие в минералогии конкреций и минеральных новообразования в них. Это различие касается не только новообразованных минералов тяжелых металлов (сульфидов, сульфатов), но и "жильных" минералов септарных трещин (карбонатов, кварца, силикатов и др.).

Важно также знать характерные парагенезисы минералов септарных трещин, чтобы использовать нетипичные для них минералы (например, киноварь) в качестве индикаторов гидротермального процесса. Определенное значение имеет и характер трещин, заполненных минеральными выделениями: типичные ли это септарные трещины, выклинивавшиеся к периферии конкреции, или же трещины, секущие тела конкреций и переходящие в доковые породы.

При суждении о генезисе сульфидной (как и всякой другой) минерализации в конкрециях-септариях надо принимать во вникание, помимо отмеченных выше черт и особенностей, и всю совокупность геологической обстановки, условия залегания, частоту, локальный или региональный характер, стратиграфическую приуроченность минерализации, наличие и характер трещиноватости пород и т.п.

Изложенное выше позволяет высказать предостережение от возникновения ложных иллюзий, когда всякое, выделение так называемых заведомо гидротермальных минералов может рассматриваться как поисковый признак наличия в районе соответствующих рудопроявлений или месторождении. Для правильной оценки значения минеральных новообразований в конкрециях как поисконого признака необходимо и достаточно в каждом конкретном случае решить вопрос о генетической природе этих минералов.

Конкреции и значение их при изучении метаморфизованных и метаморфических пород


В большой литературе по метаморфизму осадочных образований содержится немного сведении о влиянии процессов метаморфизма не развитые в них конкреция. Вместе с тем работы по изучении различных признаков осадочных пород в метаморфизованных докембрийских толщах признается как весьма актуальные.

B большинстве своем конкреции в процессе метаморфизма осадочных пород в той или иной степени изменяются. Однако чаще всего возникающая еще в стадии диагенеза осадков контрастность или гетерогенность состава конкреций и вмещавших их пород и даже отдельные особенности строения и состава конкреций (например, зональность) сохраняется в метаморфических породах, хотя и в новых минеральных ассоциациях. Сохранятся также в основных чертах форма (контуры) и размеры конкреций, приуроченность их к определенным литологическим типам пород.

С учетом определенной "консервативности" конкреций к метаморфическим изменениям представляется правомерным изложенные выше соображения о значении конкреций в осадочных породах как генетических и поисковых признаков переносить и на метаморфические породы с развитыми в них минеральными реликтами - метаконкрециями или равновесными минеральными ассоциациями, возникшими вследствие метаморфизма на месте бывших конкреций. При этом, разумеется, следует отличать их от собственно метаморфических конкреций, образующихся вследствие собирательной кристаллизации при метаморфизме осадочных пород. Актуальность проведения такого рода наблюдений и исследовании определяется интенсивным развитием в последние годы литологии докембрия и вовлечением в опоискование все более древних метаморфизованных и метаморфических толщ.

Кроме минеральных ассоциаций, возникавших вследствие химической перестройки породы в процессе метаморфизма, многие метаморфические породы содержат другие минералы (протогенные или реликтовые), которые остались от более ранних парагенезисов неизмененными. Нам приходилось уже отмечать, что именно конкреционные образования, по крайней мере в центральных своих частях (в особенности в крупных экземплярах конкреция"), имеют больше шансов coxранить свой исходный минеральный состав в качестве реликтового, Об этом свидетельствуют и реально описанные случаи сохранения реликтового состава в ядрах конкреции.

При рассмотрении и выявлении реликтовых признаков, унаследованных от осадочных пород особое внимание следует обращать на бывшие конкреции (метаконкреции). Задача сейчас замечается, прежде всего, в накоплении фактического материала, в описании в породах различных степеней метаморфизма характера изменения конкреций различного состава с тем, чтобы можно было решать и обратную задачу путем "снятия" метаморфизма. Надо научиться в сильно метаморфизованных и метаморфических породах находить бывшие конкреции, уметь в настоящем их химико-минеральном составе увидеть исходный состав конкрециеобразователей, по которому можно восстановить условия осадконакопления вмещающих их пород.

Хотя материал по обсуждаемому здесь вопросу скуден, имеющиеся данные и приведенные выше мнения позволяет надеяться на более успешное использование в ближайшем будущем минеральных реликтов - конкреций или равновесных минеральных ассоциаций, возникающих на месте конкреций, в метаморфических породах для более обоснованного суждения об исходных породах и палеогеографических реконструкции, поисков месторождений полезных ископаемых.

Работы по изучение конкрециеобразования и преобразования конкреций, применение конкреционного анализа в метаморфических породах, которые только начаты, могут и должны составить новую главу в развитии и дальнейшем совершенствовании конкреционного анализа, возможности которого далеко не исчерпаны и не ограничивается лишь только осадками и осадочными породами. По мнению автора, значение конкреционного анализа, все еще не изученное в достаточной мере литологами-осадочниками, тем более явно недооценивается исследователями, изучающими докембрийские метаосадочные образования. Поэтому уместно привлечь внимание к этому вопросу соответствующих специалистов.

В заключение хочется еще pas подчеркнуть, что изучение конкреций и минеральных новообразования в них помогает не только при решении общегеологических и диалогических вопросов об условиях образования вмещающих конкреции пород, при фациальном и формационном анализе, при стратиграфическом расчленении и корреляции разрезов, что признается ужe многими исследователями, но и при решении ряда практических вопросов, в том числе связанных с поисками месторождений полезных ископаемых.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: