Педагогический альманах ==День за Днем==
 
написать письмо

    Главная

    Новости

    Методика

    За страницами учебников 

    Библиотека 

    Медиаресурсы 

    Школьная библиотека

    Подготовка к ЕГЭ, ГИА

    Одаренные дети

    Проекты

    Мир русской усадьбы

    Экология

    Методический портфолио учителя

    Встречи в учительской

    Творчество педагогов

    Статьи педагогов в журнале "Новый ИМиДЖ"

    Конкурсы профессионального мастерства педагогов

    Творческие страницы

    Рефераты школьников

    Конкурсы школьников

    Альманах детского творчества "Утро"

    Творчество школьников

    Фотогалерея

    Школа фотомастерства

    Доска объявлений

    Полезные ссылки

    Гостевая книга
    Sort

    Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru

      День за днем : Статьи 

      Статьи  



    Д. Рундквист, Ю. Гатинский, А. Ткачев

    РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КРУПНЫХ И СУПЕРКРУПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ


    Начиная с 1980-х годов интерес к образованию и закономерностям размещения крупных и суперкрупных месторождений полезных ископаемых непрерывно растет. Развитие теории металлогенического анализа, начавшееся в 60-70-е годы XX в., позволило перейти от прогноза соответствующих перспективных территорий к оценке возможных потенциальных их ресурсов в количественном выражении. С другой стороны, принятые теперь методики позволяют совершенствовать критерии оценки интересующих нас регионов, а глобальное обобщение данных по природным ресурсам, запасам, добыче полезных ископаемых, проведенное в США, Канаде, Австралии, Франции, убедительно свидетельствует: практически все сырьевые запасы базируются именно на таких месторождениях-гигантах.

    В России около 70% запасов полезных ископаемых сосредоточено в гигантских и крупных месторождениях, составляющих 5% от общего их количества, но в сумме обеспечивающих более 50% объема добычи минерального сырья.
    Среди них можно назвать залежи железных руд Курской магнитной аномалии, хромитов и апатитов на Кольском полуострове, слюд (мусковита) в Карелии, никеля, меди, платины и палладия в районе Норильска (север Красноярского края), золота на севере Иркутской области и в верховьях реки Колымы, алмазоносные кимберлитовые трубки в Центральной Якутии, олова на северо-востоке Якутии и Чукотке, редкие металлы в Туве и Восточном Саяне.
    Из зарубежных можно упомянуть месторождения ртути на юге Испании, меди и полиметаллов в Польше, олова на юго-западе Англии, в Южном Китае, Малайзии и Индонезии, редкоземельные элементы на севере Китая, золота и алмазов в ЮАР, бокситов в Гвинее, фосфатов в Египте и Марокко, меди, свинца, цинка, редких металлов и урана в Австралии и др.

    В Российской академии наук с 2003 г. проводят исследования по программе «Крупные и суперкрупные месторождения стратегических видов минерального сырья: геологические особенности, условия формирования, фундаментальные проблемы комплексного освоения и глубокой переработки». К выполнению задачи привлечены 22 института Отделения наук о Земле РАН. В рамках программы в Государственном геологическом музее им. В.И. Вернадского составлена электронная «Металл oкeаническая карта крупных и суперкрупных месторождений» масштаба 1:2 500 000. Ее анализ и сопровождающей базы данных показывает приуроченность рассматриваемых месторождений к пяти глобальным металлогеническим поясам (Тихоокеанскому, Периатлантическому Центрально-Азиатскому. Средиземноморскому, Афро-Азиатскому) и к аналогичным крупным металлогеническим провинциям на щитах древних платформ. Не столь закономерно распределение таких полезных ископаемых в пределах чехлов древних и молодых платформ, где, скорее, можно говорить о различных типах оруденения, связанных с характером отложения осадочных пород, палеогеографическими и палеоклиматическими условиями.

    Основные крупные и суперкрупные месторождения и металлогенические пояса


    ГЛОБАЛЬНЫЕ МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПОЯСА
    Эти пояса развивались в основном в фанерозое (в последние 540 млн лет), в отдельных случаях — с конца мезопротерозоя — начала неопротерозоя (1200—850 млн лет назад). Наиболее активно рудонакопление шло на границах океанических и континентальных плит при преобладании геодинамических обстановок пассивных и активных окраин последних, островных дуг, зон коллизии (столкновения континентов) и рифтогенеза. Наиболее распространенными и продуктивными в пределах этих поясов являются, несомненно, активные окраины лигосферных плит (исключение составляет Афро-Азиатский пояс).
    Так, Тихоокеанский обрамляет с востока Сибирскую, Кшайскис и Австралийскую платформы, а также ряд срединных массивов на северо-востоке России и на Индокитайском полуострове, с запада — обе Американские платформы, с юга — Антарктическую Многократное проявление различных геодинамичсских процессов в пределах этого пояса привело к необычайному богатств} и разнообразию типов оруденения, что повышает вероятность обнаружения здесь новых крупных и суперкрупных месторождении. Отметим четкую зональность рассматриваемого пояса, впервые установленную академиком Сергеем Смирновым в 1946 г.: к его внутренним зонам приурочено колчеданное и медно-порфировое оруденение, а к внешним — редкие металлы.
    Вместе с тем результаты геофизических исследовании указывают на существенную неоднородность строения земной коры в ряде узлов Тихоокеанского пояса, что, по-видимому, повышает се проницаемость для флюидов (разогретых восходящих потоков газов различного химического состава) и рудных растворов. Наиболее перспективными в этом oi ношении являются, на наш взгляд, комплексы кайнозойских (последние 70 млн лет) активных окраин в центральном и северном сегментах Анд в Южной Америке, Восточной Индонезии, Папуа-Новой Гвинее, в западной части Филиппин (медно-порфировое и медно-молибденопорфировое оруденение, часю с золотом и серебром) и позднемезозойских (140—70 млн лет назад) охотско-чукотского и катазиатского типов на северо-востоке России и в Юго-Восточном Китае (месторождения золота, серебра, вольфрама, молибдена и др.).
    Высоки также перспективы зон растяжения коры, рифтогенеза и внутриплитного магматизма в позднем мезозое на северо-востоке России (олово) и в кайнозое на западе США, в Южном Китае, Северном Вьетнаме и Восточной Австралии (полиметаллы, олово, вольфрам, бор, бериллий, редкоземельные элементы и др.). Ряд таких узлов скопления крупных и суперкрупных месторождений совпадают с результатами кластерного анализа плотности их распределения.
    Периатлантический пояс приурочен к палеозойским (570—250 млн лет назад) складчатым сооружениям Аппалачей, Ньюфаундленда и Западной Европы. С востока он обрамляет Севере-Американскую, а с запада — Восточно-Европейскую платформу и сформировался в основном при развитии и закрытии раннелштеозойского океана Япетуса (570—400 млн лет назад).
    С этим поясом мы пространственно объединяем (в известной мере условно) поздпепалеозойские складчатые зоны Западной и Центральной Европы, возникшие при закрытии около 250 млн лет назад другого древнего океана — Палеотетиса. В целом же единство Периатланти-ческого пояса было нарушено в конце мезозоя—кайнозое при раскрытии Северной Атлантики. Зональность роднит его с Тихоокеанским: к внутренним частям приурочены колчеданные месторождения, к внешним — редкие металлы. Однако на востоке Северной Америки положение данных зон по отношению к Атлантике противоположно отмеченному выше для Тихоокеанского пояса, что вызвано более молодым возрастом океанической впадины в первом. Но в целом металлогения и здесь укладывается в довольно простую схему, в которой наиболее перспективными на открытие новых крупных проявлений оруденения следует считать палеозойские островодужные и орогенные (коллизионные) комплексы на востоке США, юго-востоке Канады, в Испании, Португалии, Франции и на юго-западе Англии (полиметаллические массивные сульфидные руды, олово, вольфрам, литий, мусковит, флюорит и др.). Представляют интерес и палеорифтовые структуры палеозоя и мезозоя в Испании, Франции, Германии (ртуть, флюорит, барит, оолитовые (с округло-зернистой структурой) железные руды).

    Центрально-Азиатский пояс расположен между Восточно-Европейской, Сибирской, Таримской (Северо-Западный Китай) и Северо-Китайской платформами с ответвлением между последней и платформой Янцзы (Южный Китай). Он формировался с мезопротерозоя до середины мезозоя и отвечает периоду развития Палеоазиатского океана от раскрытия до окончательного закрытия. Его зональность выражена слабее по сравнению с предыдущими, что объясняется сложностью строения вмещающих складчатых комплексов и их частичным перекрытием чехлами впадин и молодых платформ.

    На Урале преобладают месторождения внутренней и промежуточной зон (медно-колчеданные, магматические и метасоматические железорудные, золотые), в Центральной Азии и Забайкалье — внутренней и внешней (медно-порфировые, редкие металлы). Оценивая вероятность открытия новых крупных и суперкрупных месторождений в Центрально-Азиате ком поясе, необходимо прежде всего обратить внимание на комплексы палеозойских и ран немезозойских активных окраин (медно-порфировое оруденение, молибден и др.), коллизионных зон, особенно на участки развития разрывных нарушений в терригенных породах (золото), а также на районы проявления щелочного магматизма в пределах плит (тантал, ниобий, бериллий и др.).

    Средиземноморский пояс по своей природе во многом сходен с предыдущим, отличается только молодым возрастом (в основном мезозой—кайнозой) и более четкой зональностью. Он приурочен к складчатому орогенному поясу того же названия и заключен между древними и прилегающими позднепатеозойскими Восточно-Европейской, Таримской, Южно-Китайской платформами на севере, Африканской, Аравийской и Индийской на юге. Говоря о зональности пояса, следует отметить приуроченность к его южной, а на востоке — западной (гондванской) части большинства месторождений, возникших на пассивных окраинах (фосфориты, марганец, полиметаллические залежи), и проявлений, связанных с надвиганием и последующим латеритным (происходящим в условиях жаркого климата) выветриванием пластин тектонически внедренных ультраосновных пород (никель). В то же время северная и восточная части пояса наиболее богаты медно-порфировыми, редкими металлами и другими месторождениями, связанными с субдукционным и коллизионным вулканизмом и интрузиями. Именно эти последние типы оруденения наиболее перспективны в пределах всею пояса с точки зрения выявления новых крупных и суперкрупных месторождений.

    Афро-Азиатский пояс тянется от Восточно-Африканской рифтовой системы (с ответвлением в сторону Красного моря) вдоль современной пассивной окраины Аравии, систем разломов Пакистана, Памира и Центральной Азии до Байкало-Становой зоны на востоке Азии. Наиболее характерная особенность кайнозойской геодинамики здесь — преобладание процессов растяжения и утонения континентальной коры вплоть до полного ее разрыва в Красноморском рифте, крупных сдвиговых перемещении прилегающих блоков и разнообразных проявлении магматизма в пределах плит — от кислого и щелочного до основного. На юге пояса процессы рифтогенеза начались еще в середине мезозоя, при распаде этой части Гондваны, и сопровождались внедрением карбонатитов с оруденением редкоземельных элементов и стронция в Малави. Севернее, в Танзании и Кении, с ранними стадиями кайнозойского рифтогенеза связано образование алмазоносных кимберлитовых трубок в эоцене (50—34 млн лет назад) и гидротермальных флюоритовых проявлений вдоль разломов в миоцене (23—5 млн. лет назад). В оси Красноморского рифта в илах установлено крупное эксгаляционно-осадочное полиметаллическое месторождение Атлантис.

    На основе сказанного наметим наиболее вероятную зональность месторождений в пределах этого пояса. К осям рифтов могут быть приурочены проявления полиметаллических руд типа красноморских или связанные с вулканитами контрастной серии. В бортовых частях структур на ранних стадиях рифтогенеза со щелочными оливиновыми базальтами и континентальными лавами основного состава обычно ассоциируют расслоенные, часто дифференцированные габбро-норитовые интрузивные породы аналогичного состава с сульфидным медно-никелевым оруденением и минералами платиновой группы. На более зрелых стадиях к бортам рифтов приурочено внедрение гранитоидов повышенной щелочности, щелочных и щел очно-ультраосновных интрузий с карбонатитами. Они несут широкий комплекс оруденения от оловянно-вольфрамового до ниобиевого и редкоземельных элементов. Таким образом, по аналогии с другими рифтогенными структурами можно ожидать открытие новых месторождении и в пределах Афро-Азиатского пояса.

    Плотность распределения крупных месторождений
     
    МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ НА ЩИТАХ ДРЕВНИХ ПЛАТФОРМ

    Щиты платформ весьма разнородны по своему строению. В них присутствуют архейские ядра древних кратонов (3,6—2,5 млрд. лет) и аккреционно-коллизионные пояса палеопротерозойского (2,0—1,6 млрд. лет), мезо- и неопротерозойского (1,4—0,6 млрд. лет) возраста. Складчатые комплексы архея и палеопротерозоя на отдельных участках перекрыты протоплатформенными чехлами. Широкое развитие на щитах имеют магматические комплексы внутриплитной активизации. Каждый из них обладает своей спецификой металлогении. Ввиду различий в возрасте, строении, проявлении внутриплитнои активизации и характеристик кратонов Северного (Лавразийского) и Южного (Гондванского) рядов далее они рассматриваются раздельно.

    Северный включает структуры Балтийского, Украинского, Алданского и Канадского щитов. Они характеризуются более молодым, чем у южных, возрастом зелено-каменных (сложенных измененными вулканическими породами основного состава) поясов (3,1—2,7 млрд. лет) высокой степенью метаморфизма (вплоть до гранулитов) вулканических комплексов ультраосновного состава этих поясов и других пород архея, широким развитием массивов анортозитов (магматических пород основного состава). Среди протерозойских орогенных структур большие площади, чем на юге, занимают палеопротерозойские.

    Оценивая в целом металлогению архейских кратонов и протерозойских орогенов этого ряда, отметим: важны и перспективны для новых находок месторождения железистых кварцитов (джеспилитов), колчеданные залежи полиметаллов с золотом в зеленокаменных поясах архея и на активных окраинах палеопротерозоя, лития, тантала и слюды в пегматитах, титана, железа, ванадия с анортозитами (темноцветными интрузивными породами основного состава) и никеля, меди, кобальта, хрома и редкоземельных элементов с расслоенными интрузиями. Среди разновозрастных активизационных (внутриплитных) проявлении наибольшее значение имеют щелочные и шелочно-карбонатитовые интрузии с бериллием, цирконием, танталом, иттрием, ниобием, редкоземельными элементами, ураном, апатитом и флюоритом.

    Кратоны и аккреционно-коллизионные пояса Южного ряда, приуроченные к докембрийским щитам Южной Америки, Африки, Индостана, Китая и Австралии, начали развиваться 3,6 млрд лет назад, а уже 700 млн лет спустя на некоторых из них накапливался протоплат-форменный чехол. Это говорит о значительно более древнем возрасте континентальной литосферы этого ряда. Степень метаморфизма пород зеленокаменных поясов здесь слабее, чем на Севере, в связи с чем обычны мало измененные коматииты (древние лавы ультраосновного состава). На них значительно реже встречаются основные массивы анортозитов и в то же время присутствуют весьма древние алмазоносные кимберлиты вплоть до ранне-мезопротерозойских. Металлогенические провинции щитов этого ряда более многочисленны.

    Сопоставляя металлогению крупных и суперкрупных месторождений обоих рядов древних щитов, нетрудно заметить: в структурах Гондванского ряда наряду с общими с Лавразийским рядом железистыми кварцитами, редкометаллическими пегматитами, расслоенными основными интрузиями с хромом, минералами платиновой группы, медью, никелем появляются новые типы оруденения, неизвестные или слабо развитые на Севере. Это прежде всего гигантские месторождения золота и урана в проточехлах (Витватерсранд, ЮАР), широко распространенные на южных щитах полиметаллические рудные запежи среди осадочных пород, суперкрупные золото-сурьмянистые месторождения. Более широкий возрастной диапазон характерен здесь для алмазоносных кимберлитов и щелочно-карбонатитовых интрузий с фосфором, медью, ниобием, редкоземельными элементами и т.д. Шире представлены залежи латеритных* бокситов, осадочных фосфатов и железных руд. Для всех перечисленных типов можно ожидать открытие новых крупных месторождений в рассмотренных провинциях.
    По данным кластерного анализа, самые большие узлы скопления крупных и суперкрупньгх месторождений расположены на востоке Канадского, на севере Балтийского и на Алданском щите, а также на щитах Южной Америки, Южной Африки и Западной Австралии.


    МЕСТОРОЖДЕНИЯ В ЧЕХЛАХ ПЛАТФОРМ И СРЕДИННЫХ МАССИВОВ

    Среди проявлений полезных ископаемых, приуроченных к неопротерозойским и фанерозойским чехлам платформ и срединных массивов выделяются две самостоятельные группы. Первая — осадочные, хемогенные (образовавшиеся при осаждении из раствора), инфильтрационные и остаточные месторождения, находящиеся непосредственно в стратифицированных толщах чехлов, вторая — связанные с внутриплитной магматической активностью.

    Осадочные и осадочно-вулканогенные комплексы и коры выветривания содержат месторождения, которые почти никогда не образуют протяженных металлогенических поясов или крупных провинций. Закономерности их размещения определяются не столько тектоническими и геодинамическими характеристиками, сколько обстановкой осадкообразования, палеогеографическими и палеоклиматическими условиями. Это преимущественно оолитовые проявления железных руд палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста, мезозойские и кайнозойские месторождения марганца с зонами окисления, инфильтрационные проявления урана.
     
    Классические телетермальные месторождения свинца и цинка миссисипского типа в палеозойском чехле Северо-Американской платформы (США) и их аналоги на других платформах возникли под действием глубинных минерализованных вод. Отметим также осадочные фосфориты и латеритные коры выветривания преимущественно кайнозойского возраста, формировавшиеся главным образом в тропическом и субтропическом климате, с огромными залежами бокситов, железа, никеля и кобальта. Среди крупных и суперкрупных хемогенных месторождении следует назвать палеозойские и мезозойские соли. Широкое развитие имеют речные и прибрежно-морские россыпи на чехлах платформ, главным образом кайнозойские россыпи алмазов Можно предположить, что практически каждый из перечисленных типов перспективен на открытие новых крупных и суперкрупных месторождений.

    Комплексы внутри плитного магматизма в пределах чехлов встречаются значительно реже. Прежде всего следует выделить расслоенные основные и ультраосновные интрузии, часто приуроченные к краевым зонам континентальных лавовых полей основного состава. С ними связаны месторождения железа, титана, вольфрама, меди, никеля, элементов платиновой группы, кобальта. К породам основного состава с повышенным содержанием щелочей и карбонатов приурочены проявления фосфора, риобия, редкоземельных элементов, иттрия, скандия, флогопита (слюды, богатой магнием). С зонами мезозойского рифтогенеза связаны крупные гидротермальные месторождения меди и мышьяка. Алмазоносные кимберлиты прорывают породы чехла на Русской и Сибирской платформах (девон), в ЮАР (кембрий и мел), в Анголе и Конго (мел), в Танзании (палеоген). К палеогену приурочено образование алмазов в образовавшейся в результате удара метеорита структуре Попигай на севере Сибирской платформы (вблизи побережья моря Лаптевых). Для большей части перечисленных типов проявлений внутриплитного магматизма в платформенных чехлах имеются перспективы обнаружения новых крупных и суперкрупных месторождений.

    Установленные закономерности приуроченности поясов и провинций распространения крупных и суперкрупных месторождений к тектоническим и геодинамическим структурам являются лишь первым приближением в проводимом нами анализе. Важнейшее значение имеет связь этих месторождений с глубинными аномалиями в строении континентальной земной коры и подстилающей верхней мантии, выявленными по результатам геофизических исследований. Привлечение к тектоническому и металлогеническому анализу данных геофизики, чем в настоящее время занимается авторский коллектив рассматриваемого проекта, позволит в итоге выйти на обоснованный прогноз открытия новых крупных и суперкрупных месторождений.
     
     
    Академик Дмитрий РУНДКВИСТ, научный руководитель Государственного геологического музея им В И Вернадского РАН,
    доктор геолого-минералогических наук Юрий ГАТИНСКИЙ, главный научный сотрудник того же музея,
    кандидат геолого-минералогических наук Андрей ТКАЧЕВ, старший научный сотрудник того же музея




    © 2006 - 2018 День за днем. Наука. Культура. Образование