Вторичные ореолы рассеяния реферат
Обновлено: 02.07.2024
ОРЕОЛЫ РАССЕЯНИЯ (а. dispersion halo; н. Streuungsaureolen; ф. aureoles de dispersion; и. aureolas de dispercion, aureolas de difusion) — зоны повышенных (реже — пониженных) содержаний химических элементов в природных образованиях, генетически связанные с месторождениями полезных ископаемых. Первичные ореолы рассеяния месторождений возникают в окружающих горных породах одновременно с формированием залежи полезных ископаемых. Вторичные ореолы рассеяния образуются в продуктах разрушения горных пород, в почвах, водах, растениях и подземной атмосфере в результате гипергенных процессов, протекающих на поверхности суши.
Первичные ореолы характерны для эндогенных месторождений; менее отчётливы первичные ореолы вокруг экзогенных месторождений. Первичные ореолы ценных компонентов повторяют в расширенном объёме контур залежи, иногда протягиваются на многие сотни метров за её пределы, подчиняясь магматическим, тектоническим, литолого-фациальным, стратиграфическим и структурным признакам, определявшим условия формирования месторождений. Особенностью первичных ореолов является их зональное строение — направленное и закономерное изменение соотношений между содержаниями элементов, что широко используется при литохимических поисках скрытого оруденения.
Вторичные (гипергенные) ореолы рассеяния разделяются на механические (рассеяние в твёрдой фазе), солевые (рассеяние в форме растворимых соединений) и газовые.
Механические ореолы рассеяния образуются при разрушении месторождений с устойчивыми в зоне выветривания первичными или вторичными минералами в процессе прогрессивной дезинтеграции их обломков и диффузионного перемешивания частиц полезных ископаемых с элювиоделювиальными образованиями.
Солевые ореолы рассеяния в капиллярных растворах горных пород и подземных водах образуют месторождения минеральных солей, некоторые сульфаты металлов и другие легкорастворимые первичные и вторичные минералы в результате диффузии, капиллярного подъёма, испарения минерализованных растворов, сорбции и биогенной аккумуляции химических элементов полезных ископаемых.
Газовые ореолы рассеяния характерны для месторождений нефти и горючих газов, гелия, радиоактивных руд; многие рудные месторождения сопровождаются ореолами рассеяния паров ртути и других газов.
Биогеохимические ореолы рассеяния образуются в растениях, которые в районе месторождения содержат повышенные количества ценных элементов и их спутников. По генезису среди вторичных ореолов рассеяния различают остаточные (в современных элювиоделювиальных образованиях и в древних корах выветривания рудовмещающих пород) и наложенные ореолы рассеяния (в дальнеприносных отложениях, перекрывающих породы рудоносного субстрата). По степени доступности для изучения различают открытые (выходящие на поверхность) и закрытые ореолы рассеяния, которые с применением существующих технических средств обнаруживаются только на некоторой глубине от поверхности. За счёт вторичных ореолов рассеяния в аллювиальных отложениях гидросети формируются литохимические потоки рассеяния месторождений. На выявлении потоков и ореолов рассеяния месторождений основаны геохимические поиски и разведка полезных ископаемых.
Под вторичными ореолами и потоками рассеяния понимается весь комплекс продуктов, возникающих при процессах разрушения месторождений полезных ископаемых и их первичных ореолов рассеяния. Такие ореолы и потоки образуются в поверхностном рыхлом покрове, почвах, растительности, грунтовых и поверхностных водах, почвенном и приповерхностном воздухе и связаны между собой. Они возникают на месторождениях любого состава и генезиса, подвергающихся эрозии, под действием агентов физического и химического выветривания. Различают ореолы и потоки вторичного рассеяния вещества. Ореолы вторичного рассеяния представляют собой более или менее изометричные в плане участки вмещающих пород, жидкости или газа окружающих рудное тело (месторождение), в которых устанавливается повышенное содержание ореолообразующих элементов. Потоки рассеяния — это также участки повышенного содержания ореолообразующих элементов, но они имеют обычно вытянутую форму, которая зависит от направления переноса компонентов в твердой, жидкой или газовой фазе из области денудации в область осадконакопления. Минеральный и химический состав вторичных ореолов и потоков рассеяния соответствует составу руд месторождения и его первичных ореолов рассеяния.
2. Солевые ореолыи потоки рассеяния образуются в результате сложных химических процессов разложения, растворения, переноса и отложения рудного вещества в окружающих породах в виде элементов и солей. Выпадение солей из растворов может вызываться многими причинами, главными из них являются: а) изменение рН и Eh растворов; б) пересыщение растворов вследствие испарения; в) обменные химические реакции с окружающей гридой; г) сорбция элементов рассеяния сорбентами. Чисто солевые ореолы рассеяния встречаются весьма редко. Очертания солевых ореолов и потоков рассеяния обычно более сложные по сравнению с механическими; они определяются комплексом геологических, гидрогеологических и климатических условий. Солевые ореолы рассеяния могут возникать не только непосредственно вблизи рудного выхода, но и на некотором удалении от него. Пространственное положение и очертания смешанных ореолов рассеяния обусловлены факторами, присущими механическим и солевым ореолам.
3. Водные (гидрогеохимические) ореолыи потоки рассеяния представляют собой области распространения подземных и поверхностных вод с повышенным по сравнению с фоновым содержанием рудообразующих элементов: К, Na, Mg, Си, Zn, Ph, Fe, Mo, U и др., а также сульфат-иона, хлор-иона и т. п. Они образуются за счет растворения и выноса химических элементов и соединений из рудных тел, а также из первичных и вторичных ореолов рассеяния.. Растворенные в подземных водах элементы разделяются на четыре группы:
1. Главные, составляющие основную массу растворимых в воде элементов: Na, К, Са, Mg, Cl, S, N, О, Н, С, Al, Si.
2. Элементы, встречающиеся в малых количествах: Li, Rb, Sr, Ba, Pb, Zn, Cu, Ni, Mn, Br, I, F, B, P, As.
3. Элементы, редко встречающиеся и в очень малых количествах: Сг, Со, Ti, In, Ga, Ge, Cl, Zr, Ti, V, Hg, Bi, Cd, W, Se, Те, Mo, Ag, Au, Be, Sn, Sb.
4. Радиоактивные элементы: U, Ra, Th, Rn и др.
Для накопления рудообразующих элементов в водах важное значение имеют следующие условия:
1) наличие растворенных первичных или вторичных минералов, слагающих рудные тела или их ореолы рассеяния;
2) интенсивность водной миграции элементов;
3) благоприятная геолого-структурная обстановка, обеспечивающая доступ подземных вод к рудным телам и сопровождающим их ореолам рассеяния;
4) благоприятные палеогеографические и палеогидрогеологические условия, определяющие стадию окисления месторождения и степень проработанности зоны его окисления;
5) инертность вмещающих пород, препятствующая осаждению из растворов элементов и, следовательно, способствующая развитию водных ореолов рассеяния.
Чем большей растворимостью в воде характеризуются минералы, слагающие рудные тела и их ореолы рассеяния, тем отчетливее выражены водные ореолы рассеяния.
Выделяются два класса геохимических барьеров: 1) термодинамический, обусловленный изменением давления и температуры; 2) физико-химический, зависящий от степени кислотности растворов, величины испарения и подобных им факторов.
4. Газовые, или атмогеохимические, ореолыпредставляют собой локальное обогащение почвенного воздуха и приповерхностного слоя атмосферы паро- и газообразными соединениями, связанными с полезными ископаемыми. По степени радиоактивности породы, руды и минералы разделяются на пять групп:
1. Породы практически нерадиоактивные
2. Породы с повышенной радиоактивностью
3. Породы радиоактивные и убогие радиоактивные руды
4. Высокорадиоактивные руды и бедные руды
5. Богатые и рядовые руды U и Th
В результате проведения этой съемки выявляются не только рудоносные структуры, но и месторождения полезных ископаемых (нефти, газа, ископаемого угля и др.).
5. Биогеохимические ореолырассеяния представляют собой области распространения живых организмов (растений) с повышенным содержанием химических элементов, входящих в состав месторождений, и их первичных и вторичных ореолов рассеяния.
Существуют следующие основные виды концентрации элементов в растениях: во-первых, над месторождениями или их ореолами рассеяния все растения характеризуются повышенным содержанием некоторых элементов; во-вторых, повышенная концентрация элементов может происходить селективно, растениями только определенного вида.
Морфология и размеры биохимических ореолов рассеяния обычно совпадают с формой и размерами вторичных литохимических ореолов рассеяния, хотя в отдельных случаях наблюдаются ореолы рассеяния в растениях в некотором удалении от месторождения, и тогда их положение обусловлено наличием в почве элементов, принесенных водными потоками.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Ореолы рассеяния – зоны повышенных концентраций (относительно фоновых) минералов или элементов вокруг рудных тел. Они имеют большие размеры, чем рудные тела. Поэтому их обнаружить проще. На их изучении основаны визуальные, шлиховой и геохимические методы поисков. По происхождению ореолы рассеяния подразделяются на:
Вторичные:
Формируются в результате разрушения месторождений и первичных ореолов. Образуются в:
- почвах и рыхлых отложениях,
- поверхностных и грунтовых водах,
- приповерхностном и почвенном воздухе.
Различают ореолы и потоки вторичного рассеяния.
Ореолы более или равномерной каймой окружают рудные тела.
Потоки имеют вытянутую форму, обусловленную течением водного потока.
Группировка вторичных ореолов и потоков рассеяния:
В зависимости от фазового состояния продуктов разрушения подразделяются на: механические, солевые, смешанные (литогеохимические), водные (гидрохимические), газовые (атмохимические), биогеохимические.
Механические: Образуются при физическом разрушении химически устойчивых полезных ископаемых. Подразделяются на: крупнообломочные (см – дес. см), шлиховые (доли мм – первые мм), тонкодиспергированные (глинистые) (стотые – тыс. доли мм). Могут находиться в элювиальных, коллювиальных, делювиальных, пролювиальных, аллювиальных, гляциальных отложениях.
Размер и окатанность обломков обусловлены физико-механическими свойствами полезного ископаемого, вмещающих пород и дальностью переноса. Конфигурация ореолов определяется формой выхода рудного тела, крутизной склона, характером рельефа.
Солевые: Образуются в результате разложения, растворения, переноса и переотложения рудного вещества в виде элементов или солей. Выпадение солей происходит вследствие:
а) изменения pH и Eh среды,
б) пересыщения растворов при испарении,
в) обменных реакций с окружающей средой,
Большую роль играет климат. В условиях гумидного климата образуются погребенные ореолы; в условиях аридного климата – открытые ореолы, в средних широтах – полузакрытые (неглубокие).
Чисто солевые и механические ореолы встречаются редко.
Чаще образуются смешанные ореолы, называемые литогеохимическими.
Большинство элементов-индикаторов оруденения концентрируется в мелких фракциях.
Повышенные концентрации компонентов в крупных фракциях наблюдаются лишь близ залежей полезных ископаемых.
Глава 2. Геологические основы прогнозирования месторождений полезных ископаемых Прогнозирование месторождений полезных ископаемых ведется на основе геологических предпосылок и признаков. Поисковые предпосылки (поисковые геологические критерии) – геологические данные, указывающие на возможность образования месторождений и локализации их в данной геологической обстановке. Поисковые признаки – геологические тела или присущие им свойства, указывающие на наличие или возможность выявления месторождений полезных ископаемых в определенном месте.
Поисковые предпосылки
В основе научной постановке поисков лежит представление о закономерном образовании и размещение полезных ископаемых в земной коре, а также знания геохимических и геофизических особенностей химических элементов и их соединений в различных физико-химических условиях. Для обоснованного прогноза наличие разных типов месторождений, а также для их выявления необходимо знать геологические закономерности, контролирующие пространственное размещение месторождений полезных ископаемых. Знания этих закономерностей имеют большое значение для геолого-разведочного дела и являются основой для направления поисков и перспективной оценки сырьевых ресурсов. Локализация месторождений в земной коре определяется совместным действием комплексов факторов: стратиграфических, литологических, структурных, магматических, геохимических, геофизических и др.
Поисковыми геологическими критериями принято считать совокупность геологических факторов, которые определяют условия образования и размещения месторождений полезных ископаемых в земной коре. От критериев необходимо отличать поисковые геологические признаки. Поисковые признаки – это конкретные геологические факторы, следы процессов и явлений, сопутствующих образованию, изменениям и разрушениям месторождений.
Критерии могут быть действительны для всей земной коры или иметь только локальное значение. При выявлении поисковых критериев анализируются рудо-контролирующие факторы: стратиграфические, литологические, литолого-фациальные, магматические, структурные и геоморфологические.
Стратиграфические критерии. К этой группе относятся геологические факторы, основанные на устойчивых связях оруденения с возрастом различных свит и типами геологических разрезов. Они играют важную роль при прогнозировании осадочных, вулканогенно-осадочных, метаморфогенных и стратифорных месторождений. Многие полезные ископаемые встречаются преимущественно в отложениях того или иного возраста (уголь, железные и марганцевые руды, фосфориты, боксит). Эти закономерности выдерживаются в пределах всего земного шара отражают продуктивные периоды рудообразования. К числу универсальных критериев можно отнести связи крупнейших железо-рудных месторождений с разрезами раннего протерозоя (Кривой Рог, Курская магнитная аномалия), стратифорных, медных и полиметаллических с отложениями протерозоя (Удакан, Горевское, месторождения Заира и Замбии). Углистые сланцы известны с нижнего силура, а угли только с девона.
Примерами региональных стратиграфических критериев являются приуроченность колчеданных месторождений к вулканогенно-осадочным разрезам протерозоя в Енисейском кряже и северном Прибайкалье.
Локальные стратиграфические критерии отличаются ограниченной площадью проявления (рудный район, рудный узел, рудное поле, месторождения). Это местные рудоносные уровни, стратиграфические экраны пород, благоприятные для рудоотложения. Например, подавляющее большинство алтайских полиметаллических месторождений, имеющих нижне-каменноугольный возраст.
Литологические и литолого-фациальные критерии базируются на выявлении тесных связей полезных ископаемых с осадочными и вулканогенно-осадочными породами определенного состава и типичными литофациями. Большое значение эти критерии приобретают при поисках осадочных, вулканогенно-осадочных и стратифорных оруденений. Эти критерии используются в комплексе со стратиграфическими. Широко известны факты повышенной рудоносности многих типов пород в составе продуктивных формаций: углеродисто-кремнистых, рифогенных известняков, доломитов и питуминозных известняков, черносланцевых формаций.
Наблюдается связь рудоносных литофаций с палеогеографическими обстановкам, например, в условиях аритного климата на континентах с расчленённым рельефом слабо накапливаются карбонаты, сульфаты и калоиды, а в зоне лагун активно отлагаются гипс, соли, доломит, на шельфе вормируются органогенные известняки, кремнистые осадки и горючие сланцы.
Магматические критерии. В основе этих критериев лежать представления о генетической связи эндогенных месторождений полезных ископаемых с магматическими процессами. При этом предполагается, что рудное вещество выносится из глубин в верхние зоны земной коры и на ее поверхность магматическими расплавами и сопровождающими их флюидами. Основными факторами магматического оруденения считаются6 связь эндогенных месторождений с определёнными типами изверженных пород, закономерное размещение месторождений по отношению к магматическим телам. При прогнозе промышленного оруденения большое значение имеет оценка глубины формирования и уровня эрозионного среза магматитов и прилегающих к ним структур.
Генетические связи характерны прежде всего для магматических месторождений, ассоциирующих с ультраосновными, основными и щелочными породами, например, дунит-перидотитовые тела содержат хромитовые руды, кимберлиты месторождения алмазов, щелочные интрузивы - алюминиевое сырье (нефелиновые сиениты и руды редких земель). Большинство таких месторождений располагаются в пределах интрузивных массивов. Признаками тесных связей магматических пород и руд являются: приуроченность тех и других к единым структурам, размещение руд в интрузивных телах и их контактах со смещающими породами, общность фациально-глубинных условий образования, геохимические и петрохимические признаки общности пород и руд, одинаковая степень метаморфизма.
Геоморфологические критерии основаны на пространственной связи месторождений полезных ископаемых с современными и древними формами рельефа. В отношении рельефа все месторождения разделяются на две группы: экзогенные – сформированные в связи с образованием рельефа, эндогенны – возникшие вне связи с рельефом. Геоморфологические критерии используются, прежде всего, для поиска россыпных месторождений. Россыпные месторождения континентов разделяются на элювиальные, делювиальные, пролювиальные и аллювиальные, среди которых наибольшее значение имеют аллювиальные россыпи. Аллювиальные россыпи различаются на русловые, косовые, террасовые и долинные. Геоморфологические исследования в сочетании с палеогеографическим анализом необходимы для выявления палеорельефа, древней речной сети и закономерности размещения россыпных месторождений. Как правило, геоморфологические критерии сочетаются с литологическими, магматическими и другими. Например, остаточные силикатно-никелевые месторождения, образующиеся в условиях значительной пенепленизации рельефа на основе базитов-ультрабазитов.
Формационные критерии предполагают наличие тех тесных связей полезных ископаемых с определёнными геологическим формациями. Примером являются устойчивые взаимосвязи сульфидных медноникелевых руд с трапповыми формациями платформ, золоторудных месторождений с гранитоидными формациями, повешенной основности орогенных структур. Тесные взаимосвязи свойственны экзогенным месторождениям железа, марганца, фосфоритов, углей с определёнными геологическими формациями. Подробное изучение особенностей формирования и строения месторождений различных формационных типов позволяет выявлять надежные критерии для их диагностики и установления масштаба оруденения, использовать эти данные при металлогеническом анализе рудных районов.
Геофизические критерии
Поисковые признаки
Поисковые признаки – геологические тела или присущие им свойства, указывающие на наличиеили возможность выявления месторождений полезных ископаемых в определенном месте.
Подразделяются на:
– прямые;
– косвенные.
Прямые поисковые признаки – непосредственно указывают на наличие полезного ископаемого.
Косвенные поисковые признаки – косвенно свидетельствуют о возможности присутствия оруденения.
Прямые поисковые признаки
1. Выходы полезных ископаемых на поверхность или обнаруженные в горных выработках (скважинах).
2. Ореолы и потоки рассеяния рудного вещества
2.1. Первичные ореолы рассеяния
2.2. Вторичные ореолы и потоки рассеяния
2.2.3. Смешанные (литогеохимические)
2.2.4. Водные (гидрохимические)
2.2.5. Газовые (атмохимические)
3. Некоторые геофизические аномалии.
4. Следы старых разработок, исторические (архивные) данные о горном промысле.
1. Выходы полезных ископаемых на поверхность или обнаруженные в горных выработках (скважинах) – это наиболее достоверный поисковый признак.
Выявление полезного ископаемого в обнажении или вскрытие его с помощью горных выработок (скважин) – важнейшая поисковая задача. В результате этого появляется возможность выявить минеральный состав, химические, технические и др. свойства полезного ископаемого, определить условия залегания и локализации орудененения, оценить потенциальные размеры скопления полезного ископаемого и др.
Следует иметь в виду, что в зоне гипергенеза свойства (вещественный состав, мощность и условия залегания) залежей полезных ископаемых могут существенно отличаться от их строения на глубине. В первую очередь это относится к изменениям полезных ископаемых, сложенных неустойчивыми в зоне окисления минералами (месторождения сульфидных руд, солей, каменного угля и др.).
Ореолы рассеяния
Ореолы рассеяния – зоны повышенных концентраций (относительно фоновых) минералов или элементов вокруг залежей полезных ископаемых.
Они имеют большие размеры, в отличие от рудных тел. Поэтому их обнаружить проще. На их изучении основаны визуальные, шлиховой и геохимические методы поисков.
По происхождению ореолы рассеяния подразделяются на:
2.1. Первичные ореолы рассеяния
Размещаются в коренных породах.
Формируются в процессе образования месторождения (или при его метаморфизме) вследствие диффузии и инфильтрации элементов.
На их изучении основан геохимический метод поисков месторождений по первичным ореолам рассеяния.
Состав, форма, размеры ореолов зависят от:
– состава рудообразующих флюидов и геохимических особенностей (миграционной способности) слагающих их элементов;
– формы, состава и условий залегания рудных тел;
– физико-химических особенностей и условий залегания вмещающих пород.
Зональность первичных ореолов рассеяния:
Первичные ореолы рассеяния имеют зональное строение, обусловленное г/х особенностями элементов.
В пределах отдельных генетических типов элементы-индикаторы образуют достаточно устойчивые ряды зональности.
Обобщенный ряд зональности сульфидных гидротермальных месторождений С.В. Григоряна (от подрудных к надрудным):
W – Be – Sn – U – Mo – Co – Ni – Bi – Cu – Au – Zn – Pb – Ag – Cd – Hg – As – Sb – Ba – I.
Геолого-структурные условия (трещиноватость, разломы) могут существенно повлиять на форму и положение ореола относительно рудных тел.
Вторичные ореолы и потоки рассеяния
Формируются в результате разрушения месторождений и первичных ореолов.
– почвах и рыхлых отложениях;
– поверхностных и грунтовых водах;
– приповерхностном и почвенном воздухе.
Различают ореолы и потоки вторичного рассеяния.
Ореолы более или равномерной каймой окружают рудные тела.
Потоки имеют вытянутую форму, обусловленную течением водного потока.
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.008)
Читайте также: