Вулканогенно-осадочные месторождения возникают при поступлении промышленных компонентов из вулканов. Иногда почти вся масса промышленной залежи слагается вулканогенным материалом. Таковы месторождения пемзы, формирующиеся в морских или озерных условиях за счет вулканических выбросов, попадающих в водную среду и в ней отлагающихся. В некоторых случаях вулканогенно-осадочные месторождения приурочены к кратерным озерам. Примером этих месторождений служит одно из крупнейших в Индонезии кратерное оз. Тальга-Бодас, на дне которого развиты залежи самородной серы.
Бывают и эффузивно-осадочные месторождения, связанные с озерами, расположенными вблизи очагов вулканизма. В эти озера переносятся продукты вулканической деятельности, например растворы, содержащие повышенное содержание бора, калия, магния, соды и других веществ. При этом или формируются осадочные месторождения, представленные твердыми продуктами, или месторождения, представленные озерами с рапой, содержащей повышенное количество необходимых для промышленности компонентов. Пример первых месторождений — Крамер в США — крупнейшее в мире месторождение бора, залежь которого локализована среди озерных отложений. Пример вторых — месторождение рапы оз. Сирлс, содержащей достаточные для промышленного извлечения концентрации бора, лития, калия.
К эффузивно-осадочным месторождениям относят и некоторые месторождения железного и медного колчедана, сформировавшиеся в морских условиях при поступлении материалов из подводных вулканов. К этой группе морских эффузивно-осадочных месторождений относят отдельные месторождения железа, фосфора и железа (Холзунское), марганца, свинца, цинка и др. Например, месторождение Атасу, расположенное в Центральном Казахстане, представлено железо-марганцевыми и барит-свинцово-цинковыми рудами. По представлениям Г. Н. Щербы, оно формировалось в условиях выноса на дно моря газогидротермальных растворов; причем более поздние порции рудного вещества поступали в уже образовавшуюся осадочную толщу по разломам.
При формировании осадочных месторождений последовательно преобразуются вещества исходных осадков, и для разных формаций роль стадий такого преобразования различна. Для некоторых месторождений главным в накоплении промышленных концентраций веществ является сам процесс осаждения и накопления осадка — седиментогенез. К таким видам сырья следует отнести месторождения каменной соли, сернокислого кальция, осадочных бокситов и некоторые другие виды минерального сырья. В некоторых случаях еще не отвердевшая (нелитифицированная) масса осадка представляет собой полезное ископаемое. Примеры — диатомовые илы, добываемые в озерах Карелии и Мурманской обл. соль-новосадка, сапропелевые илы, известковая ракушка и т. д. Для других месторождений для формирования промышленных концентраций, доступных для рентабельной разработки, одного седиментогенеза недостаточно. Возьмем, например, возникновение желваковых месторождений фосфоритов, ряда конкреционных залежей стронция и некоторых других месторождений.
Образующийся в процессе седиментогенеза осадок с повышенным содержанием полезных компонентов, но не достигший промышленных концентраций — это еще не месторождение. Извлекать из него тот или иной элемент экономически невыгодно. Но па стадии литификации, т. е. превращения осадка в породу, а начинается она после перекрытия определенной зоны осадка более молодыми осадками, происходит перераспределение вещества. Некоторые элементы начинают концентрироваться в конкреции. Возникают, например, желваки фосфоритов, содержащие Р2О5 20—30%. Эти твердые плотные желваки, находясь в относительно рыхлой песчано-глинистой массе, могут быть легко отделены в фосфоритовый концентрат даже путем такого недорогостоящего процесса, как простая отмывка.
Так, из первичных непромышленных, но содержащих повышенное количество фосфора илов могут на стадии, следующей за седиментогенезом и называемой диагенезом, возникать промышленные месторождения. Аналогичным или близким к этому путем могут образоваться и залежи конкреционных руд стронция и других видов сырья. В ряде случаев диагенетические процессы улучшают качество руды. Но иногда диагенез способствует понижению качества сырья. Например, считают, что в процессе диагенеза в условиях высокого pH (8,5—8,8) и при отрицательном ЕЬ оксидные соединения марганца могут перейти в карбонатные (родохрозит, манганокальцит), которые промышленно значительно менее ценные.
К стадии диагенеза, вероятно, следует отнести и формирование из вулканических неплов в щелочной среде на дне морей бентонитовых глин типа месторождения Гумбри в Грузии и Оглаплинского в Туркмении. На этой же стадии в условиях раннего диагенеза в озерных условиях материал, представленный вулканическими туфами кислого состава, преобразовывался в скопления цеолитов (филлипсита, эрионита, клиноптилолитэ и др.). Пример — месторождения цеолитов Калифорнии (США). В условиях позднего диагенеза, по данным А. С. Михайлова, формировались за счет кислых и средних по составу вулканических продуктов (туфов) цеолитовые месторождения (морденит и клиноптилолит) Закавказье и Японии.
Пример — Ай-дагское месторождение морденита в Азербайджане, возникшее в морских условиях.
С завершением литификации породы (или руды), выраженной главным образом ее уплотнением, некоторой степенью дегидратации и определенным изменением состава, обусловленным изменением pH среды и др., а также повышением давления и другими факторами, наступает взамен стадии диагенеза — стадия катагенеза, или эпигенеза. Процессы, протекающие в породах на стадии катагенеза, во многом обязаны циркулирующим подземным водам, давлению вышележащих толщ, pH среды, температурным условиям и другим факторам.
Подземные воды, особенно содержащие повышенное количество углекислоты и других кислот, щелочей и других компонентов, могут выщелачивать из одних пород и откладывать в другие те или иные компоненты. Так, подземные воды могут заимствовать рассеянный в отдельных (например, вулканогенно-осадочных и иных толщах уран и откладывать его в слоях каменного угля, формируя месторождения урана. Предполагают, что благодаря такому переотложению возникают крупнейшие месторождения стронция и некоторых других элементов. Образованные таким образом месторождения иногда выделяют из осадочных в самостоятельную группу— подземно-водных. Интересно формирование подзомно-водных месторождений самородной серы, детально исследованных А. С. Соколовым.
Сера гипсов и ангидритов может под воздействием серобактерий переходить в сероводород. Энергетическим обеспечением жизнедеятельности этих бактерий «занимаются» битумы, вносимые подземными водами в зоны перехода сульфатов кальция в сероводород и попутно возникающий при этом кальцит. Нисходящие, богатые кислородом воды переводят сероводород в самородную серу. Поэтому для нормального процесса осернения сульфатов кальция необходимы определённые условия: наличие восходящих потоков битумов (включая нефть и природные горючие газы) и нисходящих кислородпоставляющих потоков воды. Этот своеобразный биохимический процесс приводит к формированию крупнейших месторождений самородной серы на стадии катагенеза. В некоторых случаях процессы стадии катагенеза изменяют качество минерального сырья, улучшая или ухудшая его. Полагают, что стадия катагенеза протекает от стадии диагнеза до стадии метаморфизма, обусловленной эндогенными факторами.
К группе экзогенных месторождений, как отмечалось, относится кроме месторождений выветривания, осадочных и подземно-водных еще ряд групп. Например, пирометаморфические — это такие образования, которые возникают при подземных угольных пожарах. При этом глины, вмещающие пласты каменного или бурого угля, обжигаются и переходят в глиежи (слово образовано из трех частей: «гли» — глины, «е» — естественно, «ж» — жженные). Глиежи используются как добавки при получении цемента. К космоударным, или астроблемным, относят месторождения, возникающие при падении на Землю крупных тел космического происхождения. Диаметр образовавшихся при этом структур составляет до 100— 120 км. Горные породы под действием таких ударов испытывают ин- тенсивиое преобразование. Возникают месторождения поделочного камня — влтавин, иногда образуется гексатональный алмаз — лонсдэлеит.
