Теория рудообразования в гумидном литогенезе. Породы индикаторы.
На фоне рассеянных содержаний элементов в пределах гумидных зон встречаются также повышенные и высокие их концентрации, делающие породу рудой или полезным ископаемым.
По содержанию рудных компонентов породы делятся на макроруды – рудные минералы (или компоненты) в некоторых случаях слагают главную массу породы вплоть до 100% (бокситы, железные, марганцевые руды, фосфориты, угли, горючие сланцы, известковые и кремнистые породы); и микроруды или микрорудные фации – рудные минералы (или компоненты) составляют только второстепенную, иногда совсем ничтожную ее часть (медистые песчаники, рассеянные руды свинца и цинка, руды урана, тория).
Рудообразование в гумидных зонах находится под влиянием 5 основных факторов:
R= f (α, β, γ, δ, ε)
α - интенсивность химико-биогенной садки рудного компонента, обусловленная в одних случаях резко усиленной подачей его с берега, в других — усиленным использованием его запасов в водной массе бассейна;
β - влияние гидродинамического режима и палеогеографии района усиленной садки рудного компонента;
γ - действие разбавления приносимым с берега терригенным материалом;
δ - дополнительное концентрирующее влияние процессов перераспределения веществ в диагенезе рудного осадка;
ε - перемыв рудного пласта с выносом из него тонкодисперсного терригенного материала.
Рудообразование достигает наибольшей силы лишь в тех случаях, когда все пять факторов действуют согласованно и в благоприятном (аккумулирующем) направлении. При разнобое в характере их работы положительное влияние одного фактора погашается в значительной мере отрицательным воздействием другого; в результате в лучшем случае возникает низкокачественная руда, в худшем же — рудообразование останавливается на стадии незавершенного и слабого. Особенно вредно сказывается недостаточное развитие фактора интенсивность химико-биогенной садки рудного компонента (α) или неблагоприятное влияние факторов β (гидродинамического режима) и γ (разбавление терригенным материалом).
Рассмотренные пять факторов, участвующих в рудообразовании, незазисимы друг от друга, в связи, с чем благоприятное согласованное, т.е. аккумулирующее их действие представляет собой явление достаточно редкое в истории Земли и каждый раз достаточно ограниченное в пространстве. Именно это обстоятельство и является причиной того, что рудные тела относительно редки и ограничены по размерам и массе сконцентрированного в них рудного элемента.
Н.М.Страхов выделил 4 естественных фациально-генетических типа гумидных рудных накоплений:
Первую рудную группу образуют россыпные месторождения Au, Pt, Ti, алмазов, касситерита и других тяжелых минералов. Входящие в нее соединения практически нерастворимы в воде, и, следовательно, могут мигрировать только как твердые фазы, в составе взвесей и далее главным образом волочением по дну. Это обстоятельство делает труппу наименее геохимически подвижной.
Вторая группа рудных накоплений гумидной зоны представлена рудной триадой Al—Fe—Mn. Входящие в нее компоненты уже обладают растворимыми в воде соединениями и это делает триаду в целомгеохимически более подвижной в природных условиях, чем группатяжелых и редких элементов. Но величина геохимической подвижности уразных членов триады все же невелика и неодинакова: наименьшая у Al(точнее — свободного глинозема), заметно большая у Fe, наибольшая у Mn.
Третья группа накоплений гумидной зоны – накопления P-CaCO3-MgCO3-SiO2. Фосфор, аутигенный кремнезем, СаСО3 и MgCO3 такжесоставляют группу пород, тесно связанную генетически и с особыммеханизмом концентрирования в осадках. По геохимической подвижности вгумидных зонах эти элементы выстраиваются в ряд:
Р> SiO2 = CaCO3 >MgCO3
Подвижность группы в целом во много раз больше, чем у членов рудной триады; исключением является лишь фосфор, подвижность которого сравнима с подвижностью марганца. Благодаря своей высокой подвижности эти элементы не задерживаются в коре выветривания континентов и в пути переноса (реки, дельтовые зоны) и накапливаются лишь в конечных водоемах стока – почти исключительно в морях.
Итак, перемещаясь от первой фациально-генетической группы руд к третьей, геохимически наиболее подвижной видим, что чисто механический способ их образования (у Аu, Pt, Ti, алмазов и других тяжелых минералов) становится более сложным (у А1), а потом сменяется на чисто химический (у Mn, Fe, P) и на биогенный, целиком или в подавляющей своей части (у СаСО3, MgCO3, SiO2). Одновременно образование рудных накоплений теряет непосредственную связь с подачей веществ с континентов, а сами накопления становятся биклиматическими.
Четвертая группа накоплений гумидной зоны – накопления органического вещества и их особенности. Своеобразную и обособленнуюфациально-генетическую группу образуют угли и горючие сланцы, т. е.накопления органического вещества. Накопления углей в основномпроисходит в континентальных условиях, горючие сланцы связаны с относительно удаленной от берега зоной морей.
Угольные месторождения целиком связаны с гумидными зонами и не выходят за их пределы, т.к. залесенность поверхности континентов, являющаяся необходимым условием образования углей, реализуется только во влажных климатах и исчезает в аридных. Морские горючие сланцы, генерируемые, как правило, за счет «цветения» планктон, связаны не только с гумидными зонами, но развиваются и в аридных поясах. Источником питательных веществ для «цветения» планктона является в первую очередь сам морской бассейн, его огромные запасы биогенных элементов в нижних слоях воды, мобилизуемые системой вертикальных движений водных масс.
Т.е. в размещении накоплений органического вещества комбинируются черты, свойственные двум первым фациально-генетическим группам (россыпям и рудной триаде – Al-Fe-Mn) – угли являются специфически гумидным образованием.