Контрольная работа по дисциплине "Минерология"

 относительно узких  интервалах температуры и щелочности-кислотности

 гидротермальных растворов. Количественные оценки Т и рН растворов,

 основаны на обобщении экспериментальных данных и термодинамических

 расчетов, результатов  исследования газово-жидких микровключений, а также

 материалов прямых  наблюдений в активных гидротермальных  системах. Кроме

 того, учтены предложенные  ранее классификации отдельных  групп

 метасоматитов в координатах Т-рН.

 Специфическая особенность  классификации метаморфических  пород –

 введение дополнительных  критериев: типа метаморфизма пород  и фаций

 регионального метаморфизма.

   Главными минералами контактово-метасоматических месторождений являются альбит, алунит, андалузит, биотит, гематит, доломит, кальцит, карбонат, кварц, полевой шпат, микроклин, магнетит, мусковит, нефелин, оливин, олигоклаз, ортоклаз, периклаз, пироксен, плагиоклаз, пирофиллит, рибекит, серицит, топаз, флюорит, форстерит, хлорит, шпинель, щелочной амфибол, эгирин.

    Контактово-метасоматические (скарновые) месторождения железа довольно широко развиты на территории Центрального Казахстана. Они связаны с каледонскими и с варисскими интрузиями.

    Каледонские интрузии вместе со связанными с ними контактовыми месторождениями железа наиболее развиты в северной части Центрального Казахстана. В последние годы здесь вырисовывается новый железорудный район контактовых месторождений; наиболее значительными из них являются месторождения Атансор, Тлеген и Кузган. Железорудная минерализация здесь связана с гранитоидами так называемого кырк-кудукского магматического комплекса, прорывающими эффузивно-оса-дочную толщу ордовика. Помимо названных месторождений, в районе имеется ряд более мелких, не затронутых пока разведкой, а также несколько магнитных аномалий, рудная природа которых весьма вероятна.

    Крупных месторождений, близких по масштабам ктургайским, здесь пока не установлено. Однако район в целом является перспективным.

    Следующая большая группа месторождений этого типа связана с ран-иеварисскимн гранитными интрузиями, широко развитыми в Центральном Казахстане. Среди них выделяются чисто магнетитовые и магнетито-медные. Можно выделить следующие районы распространения этих месторождений:

 

1) Каркаралинский район (Кень-Тюбе, Тогай II, Сарыбулак и др.);

2) Баянаульский район (Мурза-Чеку, Каблюк и др.);

3) Северное Прибалхашье (Саякская группа магнетито-медных месторождений);

4) Западное Прибалхашье (Кара-Тас, Люсень, Уш-Тюбе и др.).

   Месторождения этих районов сравнительно невелики по размерам,

    Наиболее крупными из них и лучше разведанными являются месторождения Каркаралинского района Кень-Тюбе и Тогай II.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Условия выветривания медноколчеданных месторождений

    Выветривание — разрушение горных пород. Совокупность сложных процессов качественного и количественного преобразования горных пород и слагающих их минералов, приводящих к образованию продуктов выветривания. Происходит за счёт действия на литосферу гидросферы, атмосферы и биосферы. Если горные породы длительное время находятся на поверхности, то в результате их преобразований образуется кора выветривания. Внешняя часть литосферы, сложенная продуктами выветривания, называется корой выветривания.

    Процесс выветривания очень сложен и включает многочисленные частные процессы и явления – механические, физико-химические, химические, биогеохимические. Чисто физические (механические) явления приводят к дезинтеграции  горных пород: к механическому их измельчению без изменения минералогического и, следовательно, химического состава. Механическая дезинтеграция пород происходит в результате неодинакового объёма и линейного расширения породообразующих минералов под влиянием сезонного  и суточного колебания температуры. Порода рассекается густой сетью тонких и тончайших трещин. В эти трещины поступает вода , вследствие чего в них возникает капиллярное давление. Его величина достигает значительной величины. Например, в трещины шириной 0,001мм капиллярное давление составляет около 1,5кг/см (при обычной температуре), а в трещинах толщиной в тысячу раз более тонких(1*10мм)- около1500кг/см. При расширении трещин начинают действовать явления замерзания -размерзания воды с изменением объёма.

   В итоге массивная кристаллическая порода, сохраняя свой исходный состав, теряет монолитность и начинает разрушаться. В первую очередь проявляются скрытые напряжение , возникшие при образовании разрушающейся породы, и проявляются отдельности – участки породы, ограниченные трещинами и обладающие определённой формой. Особенно эффективно проявляются округлые концентрически-скорлуповатые отдельности, образующиеся при выветривании некоторых эффузивных и гипабиссальных пород.

   Механическая дезинтеграция  плотных горных пород приводит  к образованию обширных развалов, глыб и россыпей щебня (курумов), коллювиальных скоплений (от лат colluvio-скопление) щебня у подножия обрывов, протяжённых каменных потоков по склонам. Это типично для полярных, пустынных и высокогорных ландшафтов.

    Дезинтеграция плотных горных пород, обрзование в них системы трещин и микрощелей обуславливает, с одной стороны, их хорошую водопроницаемость, а с другой – резко увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Это создаёт условия для активизации разнообразных физико-химических, химических и биогеохимических реакций. Осуществление этих реакций возможно только при наличии свободной жидкой воды. В зависимости от состава растворённых в них соединений почвенные и грунтовые воды оказывают растворяющее действие на минералы горных пород. При этом в результате химических реакций обмена возникают новые минералы.Примером является метасамотическое образование смитсонита при взаимодействии вод, содержащих хорошо растворимый сульфат цинка, известняками. Под воздействием воды происходит гидратация минералов, т.е. закрепление молекул воды на поверхности отдельных участков кристаллохимический структуры минерала. В результате образуется гидратированные разновидности. Например, гётит переходит в гидрогётит.

    Весьма важное значение имеют реакции гидролиза, т.е. полного разрушения кристаллохимической структуры минерала под воздействием молекул воды. При этом также образуются новые минералы. Так, серпентин в результате гидролиза распадается на оксиды магния и кремния. Частично эти соединения удаляются грунтовыми водами, но в значительном количестве остаются на месте. Оксиды кремния входят в состав аморфного апала, а магний при наличии в воде углекислоты образует магнезит. Гидролиз силикатов со сложной кристаллохимической структурой сопровождается не полным её разрушением, а распадом на отдельные блоки, из которых затем возникают новые минералы. Часто этот процесс протекает стадийно с последовательным возникновением нескольких минералов. Так. При гипергенном преобразовании полевых шпатов возникают гидрослюды, которые затем преврвщаются в минералы группы каолинита или галлуазита.

    При выветривании происходит не только разрушение первичных минералов, но и возникновение ещё более многочисленных новых, гипергенных. Большая часть глинистых минералов, многочисленные сульфаты, карбонаты, минералы оксидов железа, алюминия, марганца, титана и многие другие имеют гипергенное происхождение. Следовательно, выветривание нельзя рассматривать только как процесс разрушения горных пород. Это одновременно и созидательный процесс, в результате которого формируется особые образования – коры выветривания.

    Среди кор выветривания различают площадные и линейные. Первые распространены на больших площадях (с чем связано их название) и представляют собой остатки древних автоморфных кор. Вторые являются особой формой кор. Они приурочены к зонам разломов или контактам толщ разного состава. Линейные коры имеют мощность, значительно большую, чем площадные. Это связано, в частности , с тем, что горные породы в этих более проницаемых зонах предварительно подверглись обработке гидротермальными растворами, а затем уже действию факторов выветривания.

    С корами выветривания связаны разнообразные месторождения полезных ископаемых, в том числе весьма крупных. Так, известное железнорудное месторождение Курской магнитной аномалии, по-видимому, представляет собой в верхней, наиболее богатой части древнюю, раннепалеозойскую кору выветривания магнетитсодержащих кварцитов. Предполагают, что в результате гипергенных процессов кремнезём был выщелочен, магнетит окислен и в верхнем горизонте образовались богатые гематитовые руды. В мезозойской коре выветривания Южного Урала имеются крупные залежи никелевых и железных легированных руд, а также каолинита. Во многих странах известны месторождения бокситов, образовавшихся при выветривании горных пород силикатного состава. Особенно благоприятны для этого нефелиновые сиениты.

    В зависимости от конкретных географических условий, строения месторождения и состава руд кора выветривания имеет различные горизонты. Так, для рудных месторождений Казахстана типичны горизонты богатых окисленных (сульфатных) руд и вторичного сульфидного обогащения. На медно- колчеданных месторождениях Урала кора выветривания представлена мощной железной шляпой и горизонтом выщелачивания (сверху кварцево- баритовая,

снизу колчеданая “сыпучка”), а зона вторичного обогащения слабо выражена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Геологическая характеристика Джетыгаринского месторождения асбеста

     Джетыгаринское месторождение хризотил-асбеста расположено в Житикаринском районе Костанайской области Республики Казахстан, в 5-6 км юго-восточнее города Житикара.

    Район месторождения представляет собой слабо всхолмленную равнину с отдельными изолирующими возвышенностями, абсолютные отметки которых не превышают 300 м. Климат района резко-континентальный с продолжительной суровой зимой и жарким, засушливым летом. Максимальные температуры отмечаются в июле (до +400 С), минимальные в январе (до -44 0С). Среднегодовое количество осадков до 250 мм, максимум их приходится на летние месяцы. Преобладающее направление ветров южное и юго-западное. Гидрографическая сеть в районе развита слабо. Основной водной артерией района является р.Тобол с притоками Желкуар и Берсуат. В районе имеется множество озёр. В хозяйственном отношении район является аграрно-промышленным, главное значение имеет горнодобывающая промышленность. Город Житикара связан с железнодорожной станцией Тобол веткой Казахстанской железной дороги длиной 100 км, параллельно которой проходит асфальтированная дорога.

    Джетыгаринское месторождение хризотил-асбеста располагается в пределах одноименного массива ультраосновных пород, который приурочен к Аккаргинско-Джетыгаринскому региональному глубинному разлому и вытянут в меридиональном направлении более чем на 18 км при средней ширине 3 км и максимальной (в центральной части) до 6 км. Массив залегает среди метаморфических пород Алексеевской свиты нижнепалеозойского возраста.

   Ультраосновные породы массива прорваны гранитодами Джетыгаринско-Милютинского батолита, сложенного кварцевыми диоритами, граниодиоритами, плагиогранитами. Жильные породы батолита представлены дайками диорит-порфиритов, плагиогранит-порфиров, диабазовых порфиритов. Эти дайки пересекают ультраосновные породы Джетыгаринского массива.

    Джетыгаринский массив разделен интрузивами гранитоидов на 3 части: южную, центральную и северную. Южная часть массива наиболее крупная по размерам (8х3 км), на востоке и западе контактирует с породами.

    Алексеевской свиты, а на юге и севере с гранитоидами. Центральная часть (3,3 х 1,2 км) со всех сторон, исключая узкую перемычку талькитов участка Ближнего, окружена гранитоидами. Северная часть массива прослежена по простиранию на 8 км при ширине 1 – 1,5 км. Почти полностью окружена гранитоидами и рассекается их многочисленными дайками.

 

   Джетыгаринский массив отличается от всех других массивов региона наличием «ядер» слабосерпентинизированных ультраосновных пород. В его строении резко преобладают перидотиты (гарцбургиты, редко лерцолиты) и апоперидотитовые лизардитовые и хризотил-лизардитовые серпентиниты. Дуниты и аподунитовые серпентиниты имеют подчиненное распространение, и только в южной, наиболее крупной части массива, ими сложены довольно обширные полосы субмиридионального простирания длиной до 2,7 км при ширине около 0,3 км.

   В южной части массива выделяются Большое (6х1 км) и Малое (2х0,5 км) и многочисленные мелкие перидотитовые «ядра». Ширина серпентинитовых кайм вокруг ядер весьма непостоянна (50-300 м, редко до 1,5 км). Перидотитовое ядро сохранилось и в Центральной части массива, Северная его часть серпентинизирована нацело. Вдоль разрывных нарушений, при контактовых частях массива и в контактовых зонах даек кислого состава серпентиниты часто оталькованы (до талькитов на участке Ближний).

    Главной особенностью внутреннего строения Джетыгаринского массива, является его не полная серпентинизация с наличием крупных ядер слабо серпентинизированных перидотитов, заключенных в серпентинизированном меланже (тектонические брекчии) перидотитов. Асбестовые залежи располагаются в экзоконтактных крупных перидотитовых ядер, в их серпентинизированных каймах.

   Главное асбестоносное поле охватывает залежи расположенные вокруг Малого перидотитового ядра Южной части массива (Основную, Восточную и Западную). С запада и востока оно ограничено крупными субмеридиональными разрывными нарушениями, а внутри него установлены два параллельных диагональных разрыва северо-западного простирания. Одним из этих разрывов Восточная залежь отделена от Основной. Западное асбестоносное поле включает асбестовые залежи, которые окаймляют Большое перидотитовое ядро (Лидинскую, Промежуточную, Отдельную, Малую, Новую). Северное асбестоносное поле находится в Центральной части массива и включает единственную, вторую по величине на месторождении залежь Гейслеровскую.

    Большая часть запасов месторождения (80%) сосредоточена в Основной асбестовой залежи. Она приурочена к восточному контакту Малого перидотитового ядра и протягивается в виде широкой (300-400 м) дуги протяженностью 3900 м. Залежь имеет пластообразную форму и падает согласно с контактом ядра на восток, располагаясь в его эндо- и экзоконтактах. С глубиной мощность заметно уменьшается и возрастает угол ее падения ( от 45-650 до 70-800). С востока залежь ограничивается Восточной зоной разломов, с которой связаны дайки среднего и кислого состава.