Слайд 1Схема райнирования Восточноевропейско-Баренцевской мегапровинции на единицы трансрегионального (область, провинция) и
региональого (мегазона, субпровинция) уровня (По Г.С. Гусеву, Н.В. Межеловскому и
др., 2008)
БЩ – область Балтийского щита. Мегазоны: БЩ I – Кольско-Норвежская, БЩ II – Кольско-Карельская, БЩ III – Карельская, БЩ IV – Свекофенская, БЩ V – Старорусско-Южнофинляндская. ВЕ – Восточно-Европейская провинция. Субпровинции: ВЕ I – Нарва-Онежская, ВЕ II – Архангельско-Мезенская, ВЕ III – Московская, ВЕ IV – Белорусская, ВЕ V – Волго-Уральская, ВЕ VI – Воронежская, ВЕ VII – Прикаспийская, ВЕ VIII – Приднепрово-Донецкая, ВЕ IX – Южно-Предуральская, ВЕ X – Балтийская.
СВ – Свальбардская провинция. Субпровинции: СВ I – Западно-Баренцевская, СВ II – Восточно-Баренцевская, СВ III – Франца-Иосифа, СВ IV – Приновоземельская.
КР – Карская провинция. Субпровинции: КР I – Западно-Карская, КР II – Восточно-Карская.
ПБ – Печора-Баренцевоморская провинция. Субпровинции: ПБ I – Тимано-Печорская, ПБ II – Канин-Колгуевская, ПБ III – Прикольская, ПБ IV – Печора-Коротаихинская.
Слайд 4Планетарные мобильные металлогенические пояса:
7. Средиземноморско-Центрально-Азиатский (Тетис ) (48-48) и
Урало-Монголо- Охотский (26-28-83)
8. Андийско (55)-Кордильерский (73)
9. Азиатско-Австралийский (> 100)
10-11. Северо-Антарктический и
Центрально- Антарктический,
нерасчлененные.
Слайд 5Металлогенические зоны глобальных мегапоясов контролируются:
1. Окраинно-морским типом литосферы
2. Наличием
срединных массивов Pz возраста
3. Андезито-дацитовым магматизмом
4. Микроплюмами, создающими микроконвективные рудоносные
системы.
5. Концентрическими и линейными типами
рудоносных структур
Слайд 8Тетис Евразийский металлогенический пояс
Слайд 9 7. Средиземноморско-Центрально-Азиатский(Тетис )) и Урало-Монголо- Охотский Данный планетарный пояс
– наиболее рудонасыщенный на нашей планете. Он зародился в среднем
палеозое и активно развивался до N-Q времени. Выделяется два мегаэтапа: Pz2- Mz3 и N-Q. C первым связано образование
Урало-Монголо- Охотского планетарного пояса. В его пределах проявилась позднекаледонская, герцинская и раннекимерийская складчатость. Возникла основная масса рудных провинций Западной Европы, Урала и Северного Казахстана. В этих провинциях сформировалось около 140 уникальных месторождений и рудных полей.
Слайд 10Окраиноморскои тип земной коры
все окраинноморские бассейны имеют
отчетливые глубинные вплоть до литосферных границы, совпадающие с древними, либо
с современными сейсмофокальными зонами и очерчивают самостоятельные литосферные микроплиты; с внутренним глубинным устройством, принципиально отличным и от океанических, и от континентальных площадей.
Слайд 11Металлогенические зоны Средиземноморского мегапояса контролируются:
1. Окраинно-морским типом литосферы
2. Наличием
срединных массивов Pz возраста
3. Андезито-дацитовым магматизмом
4. Микроплюмами, создающими микроконвективные рудоносные
системы.
5. Концентрическими и линейными типами
рудоносных структур
Слайд 12Металлогения океана
Согласно фундаментальным исследованиям
С.И. Андреев и И.С. Грамберга установлено
1.>J2(170
млн.л.) –новый этап – возникла Мировая
Талассогенная (морская )система
( базитовый вулкано -плутонический импульс) –океанический тип коры
2. Три мегастадии:
1. Мезозойская ( 50 млн.л.-ср.юра-ниж.мел)
2. Меловая (40 млн.л.-апт-кампан)
3. Кайнозойская (80 млн.л.-Pg-N-Q)
Слайд 15Эволюционная металлогения основных типов месторождений полезных ископаемых.
Месторождения черных металлов
(Fe, Mn, Cr)
Железное оруденение
В раннем архее ( Кольский этап), в
зонах зарождающейся океанской коры, возникли рудопроявления силикатно-железистой формации, приуроченные к породам амфиболитовой и гранулитовой фаций. В перспективе эти руды могут стать существенным источником получения железа (Обоянская серия КМА, комплекс Иматаки щитов Ю. Америки и др.).
Месторождения черных металлов (Fe, Mn, Cr)
Слайд 18В позднем архее беломорский этап) первично-осадочные концентрации железа возникали в
вулканических зонах на океанической коре, на фоне смены основного магматизма
кислым и щелочным.
Преобладают руды вулканогенно-кремнистой формации (Михайловская серия КМА, комплекс Кулгарли-Калгурли Зап. Австралии, Свазилендская система Ю. Африки и др.).
Слайд 19Докембрий
В раннем протерозое ( карельский этап) образовались кратонных ядра, обрамленные
подвижными зонами.
Формируются главнейшие железорудные бассейны мира с гигантскими концентрациями
железистых кварцитов (криворожская серия УКШ, курская серия КМА, свита Хамерсли, Зап. Австралии и др.) и огромные расслоенные интрузии с крупными запасами комплексных руд (Бушвельд - Fe, Ti, V, Cr, Pt).
Ведущими рудными формациями являются кремнисто-сланцевые (криворожский и таконитовый типы).
Слайд 20Положение железных руд в докембрийских разрезах главнейших рудных провинций мира.
Слайд 22Докембрий
В позднем протерозое происходит оживление эндогенной металлогенической активности (гренвильский этап).
Структурно-формационные комплексы рифея объединяют орогенные вулканогенно-осадочные и кластогенные осадочные месторождения
железа.
С кислым вулканизмом связаны руды магнетитовой формации (тип кируна) с корами выветривания (железисто-кремнисто-кластогенная).
Широкое развитие получают осадочные месторождения гематитовых, оолитовых гидрогетитовых и лептохлорит-гематитовых руд.
Слайд 23
М-ния титаномагнетитов залегают в массивах осн. пород, генетически связанных с
габбро-пироксенит-дунитовой формацией
Распространены:
1.Протерозой и рифей - Канадский и Балтийский щиты, Норвегия,
Швеция, Финлянд., Индия, Аппалачи пл. Колорадо и Скалистые горы США, Австралия, Португалия.
2.Каледонский цикл- ЮАР, Норвегия, Урал.
3.Герцинский цикл- Урал.
Слайд 25Фанерозой
В фанерозое усилилась тектоно-магматическая активность и циклическое развитие мобильных поясов
(3 цикла за 600 млн. лет). На раннем этапе (конец
байкальско - календонского) возникли вулканогенно-осадочные и магматические месторождения.
на среднем герцинском преобладали полигенные магнетит-скарновые.
на заключительном киммерийско-альпийском - осадочные оолитовые и гидротермальные жильные и метасоматические.
Слайд 26
На Урале и Алтае
в полеозое сформировались магматические титаномагнетитовые месторождения в
габбро-пироксенитовых интрузивах (Гусевогорское и Качканарское, Средний Урал; Харловское, Инское
и Белорецкое, Алтайский край и др.).
Особо следует отметить весьма перспективные Алтайские месторождения ( Харловское, Инское и Белорецкое). Здесь намечается крупнейший в России по масштабам прогнозных ресурсов нового типа комплексного
железо-титано-ванадиево-алюминиевого сырья рудный район.
Слайд 28Рис. 5.2. Распределение общих запасов железа (млрд. т.) и золота
(тыс. т.) по геолого-металлогеническим периодам в эволюции Земли. Железорудные формации:
1 - железисто-силикатная, 2 - железисто-кремнисто-вулканогенная, 3 - железисто-кремнисто-сланцевая; рудные типы:
4 - саксаганский (гематит-мартитовый) тип, 5 - ландильский и коргонский (гематит-магнетитовые) типы, 6 - магнетит-скарновый, 7 - апатит-магнетитовый, 8 - апатит-магнетит-перовскитовый, 9 - титаномагнетитовый, 10 - сидеритовый, 11 - сидерит-шамозит-гидрогетитовый (оолитовый);
12 - общие запасы золота.
Слайд 29Выводы
Выделяются два мегапериода железного оруденения: 1. вулканогенно(эксгаляционно)-осадочные, 2--магматические - осадочные.
Первый охватывает ранний архей - ранний протерозой, второй - поздний
протерозой-фанерозой.
За границу мегапериодов для Восточно-Европейской и Сибирской платформ принимают эпоху реювинации 2,0-1,8 млрд. лет
Основные мировые ресурсы железных руд, титана и ванадия сосредоточены в месторождениях периода становления первых суперконтинентов в раннем протерозое.
Слайд 30Марганцевое оруденение
Выделяют четыре группы месторождений:
1) осадочные (осадочные и вулканогенно-осадочные),
2) магматогенные (гидротермальные и контактово-метасоматические),
3) метаморфизованные и
4) коры выветривания
(остаточные и инфильтрационные).
Основные запасов марганцевых руд заключены в осадочных месторождениях.
Слайд 35
Первые проявления марганцевых и марганецсодержащих пород известны в породах позднего
архея. Их образование проходило в мелководных бассейнах со спокойным тектоническим
режимом, которые характеризовались высокой биопродуктивностью (прокариоты).
Нижнепротерозойский этап был наиболее широкомасштабным по марганцевому оруденению. Наиболее крупные из них пространственно и генетически связаны с породами полосчатых железорудных формаций (железистыми кварцитами).
В среднепротерозойский этап были образованы ряд экономически важных марганцевых и железо-марганцевых месторождений Африки, Южной Америки, Индии и других стран.
Слайд 36Четкая биполярность металлогенических провинций - практически весь докембрийский марганец сосредоточен
на южных материках и представлен вулканогенно-осадочным гондитовым типом формаций.
В
позднем протерозое и фанерозое господствуют осадочные, инфильтрационные и коры выветривания рудные формации.
Слайд 38Рис. I.37. Границы распространения, типы руд и местоположение месторождений марганца
марганцеворудного поля Калахари [по: Gutzmer et al., 1997; Tsikos et
al., 2001].
Слайд 39Рис. I.43. Схематическая геологическая карта о.Грут-Айлендт с местоположением марганцевых руд
(А). Геологический разрез приведен для месторождения марганцевых руд Грут-Айлендт (В).
На врезке: С – бассейн Карпентария, Е – бассейн Ероманга, S – бассейн Сурат [Bolton et al., 1988].
Слайд 40
Фанерозойский период. Марганцеобразование происходило практически во всех частях некогда существовавшего
континента Гондвана и его материков- обломков, как в условиях стабильной
платформы, так и в мио- и эвгеосинклинальных областях.
Этапы : раннепалеозойский (Россия, Китай, Казахстан, Канада, Израиль, Корея и др.). Важным для России является Парнокское.
Формирование марганцевых пород и руд в среднем палеозое было приурочено в основном к областям с проявлением вулканической и гидротермальной деятельностью, к эвгеосинклинальным областям. В Южно-Минусинском межгорном прогибе в нижнем девоне образовались магматические руды – марганцевые (браунитовые) лавы и туфы, залегающие в едином комплексе с вулканогенно-осадочными рудами.
Существенные ресурсы марганца в верхнедевонских месторождениях Казахстана. Наиболее крупные в Атасуйском районе (Западный Каражал и Ушкатын-3) приурочены к красноцветным кремнисто-карбонатным верхнефаменским отложениям жаильминской мульды.
Слайд 41Рис. I.40. Схема расположения месторождений марганца нижнеолигоценового возраста в бассейне
Восточного Паратетиса [Varentsov, 2002].
1
– области шельфа; 2 – глубоководные зоны бассейна; 3 – периодически заливаемые прибрежные части суши; 4 – суша; 5 – месторождения марганца: I – Южно-Украинские (Никополь, Большой Токмак), и другие; II – Грузия (Чиатурское, Квирильское и др.); III – Мангышлакское; IV – Северная Болгария (Оброчище и др.); V – Северная Турция (бассейн Трайс и др.).
Слайд 42Особый тип марганценосных провинций представлен железо-марганцевыми конкрецими (ЖМК) и кобальтоносными
железо-марганцевыми корками современных морей и океанов.
Основные особенности состава, строения
и размещения этих оксидных руд океана свидетельствуют о том, в концентрации вещества участвуют процессы окисления, реакции автоколебательного характера, механизмы сорбции, коагуляции, соосаждения, и биологические процессы.
Рудное вещество происходит из разных источников - это вулканизм, диагенез, гальмиролиз и др.
Слайд 43Енисейско-Восточно-Саянская металлогеническая провинция
Порожинское месторождение (крупное)
17,6% запасов страны,
окисленные руды, 18,8% Mn,
ряд мелких месторождений (в т.ч. разрабатываемое
Мазульское) – 5% запасов;
42,4% российских прогнозных ресурсов P1 (97,8 млн т).
Главнейшие металлогенические провинции
Алтае-Саянская металлогеническая провинция:
55,5% российских балансовых запасов;
Усинское месторождение (крупное):
карбонатные руды, 19,7 % Mn,
окисленные руды (5% запасов) –
25,6% Mn;
Дурновское месторождение (мелкое ):
0,2% балансовых запасов РФ,
разрабатываемое;
42% российских прогнозных ресурсов P1 (96,6 млн т).
Мало-Хинганский рудный район:
Южно-Хинганское месторождение:
оксидные, оксидно-карбонатные, железо-марганцевые руды в метаморфических породах,
3,9% российских запасов;
11,3 – 21,6% Mn;
11% прогнозных ресурсов P1,
Mn
Слайд 44Преимущества и проблемы
минерально-сырьевой базы России
Россия располагает значительными запасами марганцевых
руд, но их добыча в стране практически не ведется, а
потребности металлургических предприятий удовлетворяются за счет импорта (в основном из Украины);
Основными недостатками минерально-сырьевой базы являются
мелкий масштаб выявленных месторождений;
преобладание низкокачественных труднообогатимых руд;
расположение крупных м-ний в труднодоступных районах;
сложные горно-геологические условия отработки;
преобладание в разведанных запасах карбонатных (68%) и оксидных фосфористых (25%) руд, для освоения которых необходимо разрабатывать и внедрять новые технологии обогащения и переработки.
Mn
Слайд 45Хромитовое оруденение
Выделяются хромитоносные формации, связанные с дифференцированными комплексами ультраосновных
пород.
Основные запасы хрома (85,9% мировых) сосредоточены в рудах стратиформных
месторождений среди пород гарцбургит-ортопироксенит-норитовой формации, приуроченной к расслоенным интрузивам докембрия.
Слайд 47
В докембрии, основное хромитовое оруденение проявилось в Ar3 –Prt1 (2,7-1,8
млрд. лет) при завершением развития “молодых” зеленокаменных поясов (Индия), в
середине - проявился интенсивный рифтогенез, а в конце - протоактивизация (Южная Африка). Каждый из этапов сопровождался формированием хромитовых месторождений, в том числе крупных и уникальных.
В середине периода сформировалась Великая Дайка (Зимбабве) и Бушвельдский комплекс .
Великая Дайка в направлении ЮЮЗ-ССВ рассекает архейский Родезийский массив, трассируя генеральное направление Мозамбикского рифта. Её протяженность около 500 км при видимой мощности 5-10 км.
Слайд 48Бушвельдский комплекс (Prt1) имеет в плане неправильную форму эллипса, вытянутого
на 500 км в широтном направлении; контролируется глубинным разломом-рифтом. Породы
ранней (хромитоносной) фазы интрузии, слагающие нижнюю часть лополита, представлены норитами, анортозитами, бронзититами, габбро и дунитами.
Залежи хромитов приурочены к двум горизонтам длнной 110-160 км. В верхней части серии (в норитах) горизонт хромсодержащих платиноносных медно-никелевых сульфидных руд (риф Меренского). Средняя часть разреза сложена габброидами с титано- магнетитовыми рудами. Венчается разрез кислыми породами (граниты, гранофиры) с оловянным и оловянно-вольфрамово-медным оруденением.
Имеются мелкие месторождения в Уганде (Каромоджа), Кении (Добеле) и Финляндии (Кеми).
Слайд 50 В фанерозое (0,54-0,0 млрд. лет) хромитовые месторождения образовались в
три этапа: каледонский (венд-силур), герцинский (девон-ранний триас) и объединенный киммерийско-альпийский
(средний триас-четвертичный).
Они связаны с группой формаций альпинотипных ультрабазитов, сформировавшихся в обстановке зон спрединга окраинных морей.
Кемпирсайская группа ( более 150 месторождений) на Южном Урале связана с офиолитовым комплексом силура, представляющего собой океаническую кору окраинного моря.
Слайд 52
Месторождения киммерийско-альпийского этапа известны в : Альпийско-Гималайском (Тетис) и Циркум-Тихоокеанском
поясах.
Формирование месторождений Альпийско-Гималайского пояса связано со становлением раннемезозойской океанической
коры. Выделяется грандиозный хромитовый пояс с промышленными месторождениями (Албания, Турция).
Слайд 55В хромитовых рудах от палеозойских к кайнозойским происходит рост содержания
Cr2O3 и некоторое увеличение отношения Cr2O3/FeО.
Уменьшение железистости руд от
древних к молодым особенно контрастно в сопоставлении с данными по раннедокембрийским месторождениям.
Снижение во времени количества железа в хромитах, возможно, определяется общим истощением мантии этим элементом