Длительность формирования месторождений

Время формирования месторождений вполне соизмеримо с продолжительностью геологических процессов и, прежде всего, временем образования горных пород. Непосредственные определения абсолютного возраста указывают на то, что рудообразование может протекать в зависимости от генетической природы и стабильности рудно-металлогенических процессов от тысяч до десятков миллионов лет. В короткие отрезки времени до десятков тысяч лет возникают жильные и штокверковые месторождения, ассоциирующие с гранитоидным магматизмом. Более длительные эпохи (5 – 10 млн. лет) необходимы для формирования осадочных железорудных пластов или рудных комплексов расслоенных ультраосновных массивов.

Уровни глубины образования месторождений

Приповерхностные месторождения представлены всеми типами экзогенных накоплений, вулканогенными и эксгаляционно-осадочными рудами. Их формирование протекало в обстановке обилия кислорода, низких давлений и температур. Для руд характерны колломорфные и мелкозернистые агрегаты.

Гипабиссальный уровень наиболее богат разнообразием рудных образований. Здесь локализуются практически все промышленно-генетические типы эндогенных месторождений. Эта область преимущественного развития гидротермальных, скарновых и магматических в расслоенных интрузиях скоплений полезных ископаемых.

Абиссальная зона бедна рудными образованиями. Здесь формируются главным образом альбитит-грейзеновые, карбонатитовые, пегматитовые и часть магматических месторождений, ассоциирующих с крупными гранитоидными, основными и ультраосновными плутонами.

В ультраабиссальной зоне образуется небольшая группа метаморфических месторождений (дистеновые, силлиманитовые и андалузитовые сланцы, рутил, корунд и др.). Кроме того, здесь испытывают значительные преобразования руды, сформировавшиеся на выше расположенных уровнях, прежде всего метаморфизованные месторождения железа и марганца

Таким образом, в верхней оболочке земной коры мощностью около 15км (рудосфере) концентрация полезных ископаемых наиболее значительна на приповерхностном и гипабиссальном уровнях. Ниже интенсивность рудообразования уменьшается и в ультраабиссальной зоне практически прекращается.
Магматические месторождения

Магматические месторождения образуются в процессе дифференциации магмы ультраосновного, основного или щелочного состава. Этот процесс может происходить тремя путями.

1. Рудносиликатная магма при охлаждении разделяется на две несмешивающиеся жидкости – силикатную и рудную, раздельная кристаллизация которых приводит к образованию ликвационных месторождений.

2. Металлы при затвердевании магмы входят в состав минералов ранних стадий кристаллизации, формируя раннемагматические месторождения.

3. Для магм, обогащенных летучими соединениями, характерен третий путь. Минералы, содержащие полезные элементы, кристаллизуются после затвердевания породообразуюших силикатов, образуя, таким образом, позднемагматические месторождения

Ликвационные месторождения

Ликвационные месторождения связаны с магматическими породами габбровой и щелочной формаций, образующими в активизированных платформах пологие плоские расслоенные массивы. Такие массивы имеют зональное строение, обусловленное переходом от наиболее основных разностей в их основании к наименее основным.

Типичными представителями ликвационных месторождений являются сульфидные медно-никелевые и хромит-титаномагнетитовые, связанные с габбровой формацией, а также редкоземельные, ассоциированные с формацией щелочных пород.

Схема ликвационного расслоения представляется следующим образом. При снижении температуры в магматическом расплаве обособляются капли сульфидов, кристаллизация которых приводит к образованию висячих залежей вкрапленных руд. При погружении таких сульфидных капель вниз ко дну массива может накопиться сульфидная масса, при остывании которой формируются донные залежи. В том случае, когда эта сульфидная масса застывает после кристаллизации интрузивного тела, часть ее может быть выжата по трещинам и образовать богатые согласные и секущие жилы (см. рис.).

Образование сульфидных медно-никелевых руд происходит в обстановке сравнительно невысоких давлений при начальной температуре 700 – 600° С, постепенно снижающейся к концу процесса иногда до 300° С.

Минеральный состав прост и выдержан для месторождений всего мира. Главные минералы – пирротин, пентландит и халькопирит, к которым нередко присоединяется магнетит. Из нерудных минералов, кроме оливина, ромбических пироксенов и других магнезиально-железистых силикатов, входящих в состав породообразующих минералов, могут присутствовать продукты их преобразования – гранат, моноклинные пироксены, эпидот, серпентин, актинолит, тальк, хлорит и карбонаты. Состав второстепенных рудных минералов чрезвычайно разнообразен: это минералы меди (борнит, кубанит, валлериит), благородных металлов (золото, платина, палладий, сперрилит, куперит и др.), никеля (миллерит, виоларит), кобальта (арсениды и сульфоарсениды) и др.

Анализ рудной минерализации показал, что оруденение в основных породах более обогащено медью, а в ультраосновных никелем

Среди сульфидных медно-никелевых месторождений известны очень крупные объекты с запасами руды в сотни миллионов тонн (Печенга на Кольском полуострове, Норильск и Талнах в Сибири, Садбери в Канаде, Камбалда в Австралии, месторождения Южной Африки). Содержание никеля обычно лежит в пределах 0,4 – 3 %, меди 0,5 – 2%, платиноидов – от следов до 20 г/т и более.

Месторождения редких земель связаны с платформенными массивами щелочных пород. Одно из типичных месторождений такого типа приурочено к массиву, имеющему форму дифференцированного лополита. Оруденение отмечается в той части дифференцированного комплекса, где наблюдается многократное чередование трехчленных пачек фойяит-уртит-луявритов. Эти прослои содержат минералы редких земель, титана, ниобия, циркония, причем каждой разновидности пород свойственна определенная минеральная ассоциация. Для фойяитов типичны мурманит, эвдиалит, лампрофиллит; для уртитов – лопарит и апатит, в луявритах – смешанная минерализация.