Осадочные месторождения алюминия, железа и марганца

Осадочные месторождения алюминия, железа и марганца формируются в основном из коллоидных растворов и суспензий. Источником вещества для них служат континентальные коры выветривания, материал которых переносится в моря, где и осуществляется процесс седиментации. Не исключено, что наряду с непосредственным осаждением коллоидных частиц часть вещества была предварительно усвоена организмами (например, бактериями). Однако, как отмечают Н. М. Страхов и В. И. Смирнов, роль бактерий в формировании морских месторождений этих металлов невелика, болотные же месторождения железа, в которых устанавливаются остатки бактериальных структур, незначительны по размерам.

Месторождения алюминия

Хемогенными являются ряд месторождений карбонатных пород, которыми могут быть отдельные месторождения барита, урана, меди, стронция, фосфора и других элементов. Особенно интересно отметить формацию так называемых черных сланцев, содержащих повышенные количества молибдена, ванадия, урана, золота и других металлов. В некоторых случаях эти сланцы имеют непосредственный промышленный интерес (месторождение меди Мансфельд в ГДР), а в ряде случаев они представляют собой источник металлов для последующего рудообразования в условиях эпигенеза и метаморфизма.

Миграционная способность тех или иных компонентов отражается в закономерностях размещения залежей полезных ископаемых по отношению к существовавшей в момент рудоотложения береговой линии. Так, обычно ближе к берегу формировались руды алюминия, далее железа и еще дальше марганца. Однако закономерности, связанные с миграционной способностью компонентов, могут нарушаться под влиянием биологического фактора (для биохимических месторождений). На минеральный состав рудных хемогенных залежей влияет физико-химическая обстановка условий осаждения, особенно pH среды. X. Джемс, Н. Хубер и Р. Гаррелс выделяют ряд соединений железа, последовательно сменяющих друг друга по мере удаления от берега: оксиды—карбонаты—силикаты— сульфиды. Этот ряд несколько идеализирован и в полном виде в природе не наблюдается. На некоторых месторождениях наблюдается переход прибрежных оксидных руд железа в более удаленные карбонатные. Ближе к берегу формируются соединения четырехвалентного марганца (псиломелан, пиролюзит), а далее расположены соединения двух- и четырехвалентного (манганит), что объясняется уменьшением окислительного потенциала с глубиной.

Биохимические осадочные месторождения возникают в результате деятельности различных организмов, в том числе растений и животных. Типичные примеры таких образований — месторождения диатомитов, известняков-ракушечников, каменного и бурого угля, ряд месторождений фосфора и др. Многие из таких месторождений формируются в водной среде, в том числе морской, океанической, озерной. Некоторые из них представляют промышленный интерес еще до стадии превращения осадка в затвердевшую массу. Например, в СССР со дна ряда северных озер (Карелия, Мурманская обл.) добывался диатомовый ил, состоящий в основном из кремниевых раковин отмерших мелких водорослей — диатомей.Отмершие водоросли Диатомеи

Если высушить такой ил, то в 1 г сухого вещества содержится от 150 до 600 млн. створок диатомей. Другие месторождения используются после стадии литификации, т. е. превращения осадка в горную породу, например, месторождения каменного угля, известняков-ракушечников и др. Установлены организмы, которые способны накапливать фосфор, стронций, ванадий, медь и ряд других элементов. После отмирания таких организмов могут формироваться осадки, а из них в дальнейшем — горные породы, обогащенные этими элементами. Так, очевидно, формируются ванадиеносные сланцы, причем ванадий из морской воды извлекается планктоном. В этих сланцах содержится повышенное количество молибдена, урана и некоторых Других металлов.

Своеобразны представления о генезисе ряда месторождений фосфоритов, развитые А. В. Казаковым. Согласно гипотезе этого исследователя, источником фосфора для зон фосфатообразования служат глубинные океанические воды, в которых содержание фосфора в связи с достаточно высоким количеством углекислоты может быть повышенным. В местах, где эти глубинные воды поднимаются к поверхности (так называемого апвеллинга), фосфаты могут выявиться в повышенных количествах в приповерхностных водах. Однако здесь содержание углекислоты понижено, так как она поглощается фитопланктоном; в связи с этим фосфорные соединения начинают выпадать в осадок. Если осадок выпадает над глубинными участками акватории, то по мере погружения и достижения зон с высоким содержанием углекислоты он вновь растворяется.

Если же глубинные воды выносят фосфор в неглубокие шельфовые зоны, то здесь осадок может достигнуть дна и явиться причиной формирования месторождения фосфора. Эту гипотезу нередко называют косвенно-биохимической, так как организмы рассматриваются в качестве дополнительного фактора, понижающего содержание углекислоты. Гипотезу А. В. Казакова принимают многие геологи, причем существует ряд ее вариантов, несколько отличающихся друг от друга. В некоторых из них признана сама идея апвеллинга, который приводит к подъему фосфора в приповерхностные зоны. Обогащение верхних зон фосфором приводит к более интенсивному развитию организмов, поглощающих его. Останки организмов и их экскременты (в дальнейшем — капролиты) опускаются в придонные зоны и здесь участвуют в формировании залежей фосфоритов. Таких взглядов придерживается Г. Н. Батурин, исследующий зоны фосфатообразования на дне океанов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *