Геологические закономерности распространения полезных ископаемых в земной коре
Разнообразие условий, в которых происходило образование полезных ископаемых, привело к их неравномерному размещению по территории Земли. Однако определенная закономерность в их распределении все же существует.
Основная закономерность – осадочные полезные ископаемые расположены в чехлах платформ, рудные полезные ископаемые – в районах складчатых поясов.
Руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из неё горячих водных растворов. Магма подымалась из недр Земли по разломам и застывала в толще горных пород на различной глубине. Обычно внедрение магмы происходило в периоды активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями гор. На платформенных равнинах они приурочены к нижнему ярусу – складчатому фундаменту.
Разные металлы имеют различную температуру плавления. Следовательно, от температуры магмы, внедрившейся в пласты горных пород, зависит и состав рудных скоплений.
Крупные скопления руд имеют промышленное значение. Их называют месторождениями.
Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют бассейнами полезных ископаемых.
Богатство руд, их запасы и глубина залегания в разных месторождениях неодинаковы. В молодых горах многие месторождения находится под толщей смятых в складки осадочных пород и обнаружить их бывает трудно.
При разрушении гор скопления рудных полезных ископаемых постепенно обнажаются и оказываются близ поверхности земли. Здесь их добывать легче и дешевле.
К древним складчатым областям приурочены месторождения железных руд (Западный Саян ) и полиметаллических руд (Восточное Забайкалье) , золота (нагорья Северного Забайкалья) , ртути (Алтай) и др.
Особенно богат разнообразными рудными ископаемыми, драгоценными и полудрагоценными камнями Урал. Здесь находится месторождение железа и меди, хрома и никеля, платины и золота.
В горах северо-восточной Сибири и Дальнего Востока сосредоточены месторождения олова и вольфрама, золота, на Кавказе – полиметаллические руды.
Полезные ископаемые платформ
На платформах рудные месторождения приурочены к щитам либо к тем частям плит, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Здесь расположены бассейны железных руд: Курская Магнитная Аномалия (КМА) , месторождение Южной Якутии (Алданский Щит) . На Кольском полуострове находятся месторождения апатитов – важнейшего сырья для производства фосфорных удобрений.
Однако для платформ наиболее характерны ископаемые осадочного происхождения сосредоточенные в породах платформенного чехла.
Преимущественно это нерудные минеральные ресурсы. Ведущую роль среди них играют горючие ископаемые: газ, уголь, горючие сланцы.
Они образовались из остатков растений и животных, накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и озёрно-болотных условиях суши.
Эти обильные органические остатки могли накопится лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для повышенного развития растительности.
Крупнейшими угольными бассейнами России являются:
- Тунгусский, Ленский, Южно Якутский (средняя Сибирь)
- Кузнецкий, Канско-Ачинский (в краевых частях гор Южной Сибири)
- Печорский, Подмосковный (на Русской равнине)
Месторождения нефти и газа сосредоточены в приуральской части Русской равнины. От побережья Баренцева до Каспийского моря, в Предкавказье.
Но самые крупные запасы нефти – в недрах центральной части Западной Сибири – Самотлор и др. газа – в северных её районах (Уренгой, Ямбург и др. )
В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей. В Предуралье, в Прикаспии и в южной части Западной Сибири имеются их крупные месторождения.
Вывод:
Месторождения руд черных и цветных металлов, золота, алмазов приурочены к выходам кристаллического фундамента древних платформ.
Месторождения нефти, углей, природного газа приурочены к мощным осадочным чехлам платформ, предгорным прогибам, шельфовым зонам. Руды цветных металлов так же встречаются в складчатых областях.
Распространение
минеральных ресурсов подчиняется
геологическим закономерностям. Полезные
ископаемые осадочного происхождения
встречаются в пределах осадочного чехла
платформ, в предгорных и краевых прогибах.
Магматические полезные ископаемые — в
складчатых областях, местах выхода на
поверхность (или близкого залегания к
поверхности) кристаллического фундамента
древних платформ. Топливные имеют
осадочное происхождение, образуют угольные
и нефтегазоносные бассейны (чехол древних
платформ, их внутренние и краевые прогибы).
Крупнейшие угольные бассейны расположены
на территории России, США, ФРГ и других
стран. Нефть и газ интенсивно добываются в
Персидском заливе, Мексиканском заливе,
Западной Сибири.
К рудным относятся руды металлов, они
приурочены к фундаментам и щитам древних
платформ, есть и в складчатых областях.
Страны, выделяющиеся по запасам железной
руды, — Россия, Бразилия, Канада, США,
Австралия и др. Часто наличие рудных
полезных ископаемых определяет
специализацию районов и стран.
Нерудные полезные ископаемые имеют широкое
распространение. К ним относятся: апатиты,
сера, калийные соли, известняки, доломиты и
др.
Для хозяйственного освоения наиболее
выгодны территориальные сочетания
полезных ископаемых, которые облегчают
комплексную переработку сырья,
формирование крупных территориально-производственных
комплексов. Важно рациональное
использование ресурсов — извлечение
максимально возможного количества
ресурсов, более полная переработка,
комплексное использование сырья и т. п.
Полезные ископаемые формировались в
течение всей истории развития земной коры,
вследствие эндогенных и экзогенных
процессов. Вещества, необходимые для
образования Полезные ископаемые, поступают
в магматических расплавах, жидких и
газообразных растворах из верхней мантии,
земной коры и поверхности Земли.
Магматогенные (эндогенные) месторождения
подразделяются на несколько групп. Так, при
внедрении в земную кору и остывании
магматических расплавов образуются
магматические месторождения.
С
интрузивами основного состава связаны руды
хрома, железа, титана, никеля, меди, кобальта,
группы платиновых металлов и др.; к щелочным
массивам магматических пород приурочены
руды фосфора, тантала, ниобия, циркония и
редких земель. С гранитными пегматитами
генетически связаны месторождения слюды,
полевых шпатов, драгоценных камней, руд
берилия, лития, цезия. ниобия, тантала,
частью олова, урана и редких земель.
Карбонатиты, ассоциированные с
ультраосновными — щелочными породами,
представляют собой важный тип
месторождений, в которых накапливаются
руды железа, меди, ниобия, тантала, редких
земель, а также апатита и слюд.
Минералы.
Фото: Rodrigo Gomez Sanz
Осадочные месторождения формируются на дне
морей, озёр, рек и болот, образуя пластовые
залежи во вмещающих их осадочных горных
породах. Россыпи, содержащие ценные
минералы (золото, платину, алмазы и др.),
накапливаются в прибрежных отложениях
океанов и морей, а также в речных и озёрных
отложениях, на склонах долин. Месторождения
выветривания связаны с древней и
современной корой выветривания, для
которой характерны инфильтрационные
месторождения руд урана, меди, самородной
серы и остаточные месторождения никеля,
железа, марганца, бокситов, магнезита,
каолина.
В
обстановке высоких давлений и температур,
которые господствуют в глубоких недрах,
преобразуются ранее существовавшие
месторождения с возникновением
метаморфогенных залежей (например,
железной руды Криворожского бассейна и
Курской магнитной аномалии, золотые и
урановые руды Южной Африки) либо
образуются вновь в процессе метаморфизма
горных пород (месторождения мрамора,
андалузита, кианита, графита и др.).
Наша
страна богата разнообразными полезными
ископаемыми. В их размещении по территории
прослеживаются определённые
закономерности. Руды образовались в
основном из магмы и выделяющихся из неё
горячих водных растворов. Магма подымалась
из недр Земли по разломам и застывала в
толще горных пород на различной глубине.
Обычно внедрение магмы происходило в
периоды активных тектонических движений,
поэтому рудные полезные ископаемые связаны
со складчатыми областями гор. На
платформенных равнинах они приурочены к
нижнему ярусу – складчатому фундаменту.
Разные
металлы имеют различную температуру
плавления. Следовательно, от температуры
магмы, внедрившейся в пласты горных пород,
зависит и состав рудных скоплений.
Крупные скопления руд имеют промышленное
значение. Их называют месторождениями.
Группы близко расположенных месторождений
одного и того же полезного ископаемого
называют бассейнами полезных ископаемых.
Богатство руд, их запасы и глубина
залегания в разных месторождениях
неодинаковы. В молодых горах многие
месторождения находится под толщей смятых
в складки осадочных пород и обнаружить их
бывает трудно.
При разрушении гор скопления рудных
полезных ископаемых постепенно обнажаются
и оказываются близ поверхности земли. Здесь
их добывать легче и дешевле.
К древним складчатым областям приурочены
месторождения железных руд (Западный Саян )
и полиметаллических руд (Восточное
Забайкалье), золота (нагорья Северного
Забайкалья), ртути (Алтай) и др.
Особенно богат разнообразными рудными
ископаемыми, драгоценными и
полудрагоценными камнями Урал. Здесь
находится месторождение железа и меди,
хрома и никеля, платины и золота.
В горах северо-восточной Сибири и Дальнего
Востока сосредоточены месторождения олова
и вольфрама, золота, на Кавказе –
полиметаллические руды.
Полезные ископаемые платформ.
На
платформах рудные месторождения
приурочены к щитам либо к тем частям плит,
где мощность осадочного чехла невелика и
фундамент подходит близко к поверхности.
Здесь расположены бассейны железных руд:
Курская Магнитная Аномалия (КМА),
месторождение Южной Якутии (Алданский Щит).
На Кольском полуострове находятся
месторождения апатитов – важнейшего сырья
для производства фосфорных удобрений.
Однако для платформ наиболее характерны
ископаемые осадочного происхождения
сосредоточенные в породах платформенного
чехла. Преимущественно это нерудные
минеральные ресурсы. Ведущую роль среди них
играют горючие ископаемые: газ, уголь,
горючие сланцы.
Они образовались из остатков растений и
животных, накопившихся в прибрежных частях
мелководных морей и озёрно-болотных
условиях суши. Эти обильные органические
остатки могли накопится лишь в достаточно
влажных и теплых условиях, благоприятных
для повышенного развития растительности.
Крупнейшими
угольными бассейнами России являются:
– Тунгусский, Ленский, Южно Якутский (средняя
Сибирь)
– Кузнецкий, Канско-Ачинский (в краевых
частях гор Южной Сибири)
– Печорский, Подмосковный (на Русской
равнине)
Месторождения нефти и газа сосредоточены в
приуральской части Русской равнины. От
побережья Баренцева до Каспийского моря, в
Предкавказье.
Но самые крупные запасы нефти – в недрах
центральной части Западной Сибири –
Самотлор и др. газа – в северных её районах (Уренгой,
Ямбург и др.)
В жарких засушливых условиях в мелководных
морях и прибрежных лагунах происходило
накопление солей. В Предуралье, в Прикаспии
и в южной части Западной Сибири имеются их
крупные месторождения.
Материал из GeoWiki – открытой энциклопедии по наукам о Земле.
На последовательных этапах развития земной коры возникали строго определённые формации горных пород и ассоциированных с ними комплексов полезных ископаемых. Повторяемость таких формаций в истории развития земной коры привела к повторяемости в образовании сходных групп полезных ископаемых от древнейших до самых юных этапов геологической истории, отмечаемой металлогеническими (или минерагеническими) эпохами. Последовательное закономерное размещение формаций горных пород и связанных с ними комплексов полезных ископаемых определило их закономерное распределение в составе земной коры, наметив металлогенические (или минерагенические) провинции. В пределах рудных провинций выделяются рудные области, которые подразделяются на рудные районы. На территории рудных районов обособляются рудные поля или рудные узлы с совокупностью месторождений, объединяемых общностью происхождения и геологической структуры. Рудные поля состоят из рудных месторождений, охватывающих одно или несколько рудных тел.
Так, в пределах угленосных провинций различают угольные бассейны, районы и месторождения. В нефтегазоносных провинциях или бассейнах выделяют нефтегазоносные области, районы, нефтегазонакопления зоны, нефтяные, газовые или нефтегазовые месторождения и их залежи.
В истории формирования эндогенных полезных ископаемых намечаются 11 геолого-исторических этапов: гренландский (5000-3800 млн. лет) , кольский (3800-2800), беломорский (2800-2500), карельский (2500-1800), готский (1800- 1500), гренвиллский (1500-1000), байкальский (1000-600), каледонский (600-400), герцинский (400-250), киммерийский (250-100), альпийский (100-0). Гренландский и кольский этапы соответствуют архею, от беломорского до гренвиллского – протерозою, а от каледонского до альпийского – фанерозою. Каждый из этих этапов начинается с базальтоидного магматизма, с которым связаны базальтофильные магматические месторождения руд железа, титана, ванадия, платиноидов, меди. Каждый этап завершается гранитоидным магматизмом с формированием гранитофильных постмагматических месторождений руд цветных, редких и благородных металлов. Базальтоидные месторождения полезных ископаемых впервые появились 3800 млн. лет назад, а гранитоидные – 2500 млн. лет назад и затем повторялись во все последующие этапы геологической истории. Для экзогенных месторождений полезных ископаемых также намечаются эпохи их максимального развития, но не менее закономерного и более эпизодического.
В связи с закономерным образованием и размещением месторождений полезных ископаемых возникали крупные области специфического геологического строения, содержащие в своих недрах определённые группы полезных ископаемых, называется провинциями полезных ископаемых. Формирование провинций различных полезных ископаемых определялось: типом геосинклиналей и платформ, их геологическим возрастом и эпохой формирования полезных ископаемых, полнотой проявлений стадий геосинклинального и платформенного этапов геологического развития, распространением в их пределах определённых магматических, метаморфических и осадочных формаций горных пород, глубиной эрозионного среза. Районирование территории континентов на провинции полезных ископаемых производится по принципу оконтуривания регионов с развитием месторождений той или иной эпохи. Однако эндогенные месторождения полезных ископаемых последующих эпох могут накладываться на площади распространения ранее образованных месторождений, создавая районы развития месторождений нескольких эпох. Поэтому провинции полезных ископаемых складчатых областей определяют на основе выделения площадей распространения месторождений завершающей эпохи. Провинции полезных ископаемых в пределах платформ включают месторождения кристаллического основания, чехла и зон тектоно-магматической активизации.
1. Цикличность (периодичность) геологических процессов.
Она заключается в том, что геологические явления и процессы, сменяя друг друга во времени, образуют цепь событий, в которой каждое звено – это законченный цикл. Например, глобальный цикл – формирование суперматерика Пангея и его раскол. Таких циклов в истории земной коры было 2, сейчас протекает третий.
В свою очередь каждый из таких глобальных циклов состоит из нескольких тектонических циклов (или этапов) развития земной коры. Начало каждого этапа – заложение геосинклинальных подвижных поясов, их интенсивное прогибание, в которое вовлекаются соседние платформы. Начинается морская трансгрессия. Инверсия в геосинклинальных поясах сопровождается складкообразованием, вздыманием земной коры и горообразованием. В этот процесс вовлекаются соседние участки платформы – начинается регрессия моря. Каждый тектонический этап завершается увеличением объема континентальной земной коры и увеличением объема платформенных участков земной коры.
2. Направленность геологического развития
а. Наиболее наглядно эта закономерность прослеживается в развитии континентальной коры. От древних этапов к более молодым и современным мы отмечаем сокращение количества геосинклинальных поясов. А по мере прекращения геосинклинального режима складчатая область присоединяется к более древней платформе, тем самым, увеличивая её площадь и объем континентальной коры.
б. Направленность процесса формирования геосинклиналей в разные геотектонические этапы. Она заключается в закономерном проявлении каждого этапа и стадии и соответствующих каждому этапу набору геологических формаций.
в. Эволюция органического мира – яркий пример направленности развития от примитивных организмов к наиболее высоко организованным – венец человек разумный.
г. Сокращение длительности тектонических этапов – если Докембрийский этап длился млрд. лет, то к Mz чуть больше 100 млн. лет
Формирование полезных ископаемых в Земной коре проходило во все геотектонические эпохи.
Докембрийский этап. Образование полезных ископаемых связано с грандиозными по масштабам процессами магматизма и метаморфизма.
Огромные запасы Fe руд сосредоточены в железистых кварцитах (джеспилитах). Это – КМА, Кривой Рог, Канада и т.д.
С метаморфическими комплексами пород связаны месторождения слюд (мусковита и флогопита) в Карелии, Сибири, Индии, Бразилии.
С интрузиями ультраосновного и основного составов связано образование месторождений Платины, Хромита в Ю. Африке (Бушвельдский и Великая Дайка), Cu-Ni – Печенга, Мончегорское, Ю. Африка, С. Америка
С осадочными породами формировались месторождения:
осадочных Fe руд (Бакальская группа, Ю. Якутия и др.),
медистых песчаников (Удокан, Ю. Африка),
Au-конгломераов с U – Витватерсранд, Блайнд-Ривер (Канада),
Mn руды – ЮАР, Гана, Индия
Нефтеносные горизонты Лено-Тунгусской впадины – самые древние вендского возраста.
Каледонский этап – основная часть полезных ископаемых формировалась с осадочным чехлом платформ. Выделяют эпохи:
накопления фосфоритов в раннем кембрии Ср. Азия, Китай, Прибалтика, Вьетнам),
накопления солей – Иркутская обл., Мичиган (США),
формирование газо-нефтеносных горизонтов (м-е Хасси-Мессауд в Алжирской Сахаре, штатыКанзас и Оклахома),
горючих сланцев – Прибалтика,
оолитовых Fe руд США и Канады.
В складчатых областях с интрузиями ультраосновного состава связаны месторождения хромита (Ю. Урал), асбеста (Тува, Канада), а с интрузиями кислого состава – золоторудные месторождения Сев. Казахстана и Кузнецкого Алатау.
Герцинский этап – формируются наиболее разнообразные по генезису и полезным компонентам полезные ископаемые. Появляются новые группы – коры выветривания и ископаемые угли.
Самые древние – Девонские месторождения угля – о. Медвежий. Наиболее мощно угленакопление происходило в краевых прогибах и на платформах происходило в Карбоне и Перми с образованием Печерского, таймырского, Тунгусского бассейнов, в Китае, Индии и Австралии.
Нефтеносные горизонты формируются в Волго-Уральской провинции, на Тимане, в США, Канаде, Иране.
Пермский период – это эпоха соленакопления – м-е Верхнекамское, Германия, США.
На платформах формируются месторождения бокситов – Тихвинское, Сев. Онежское, Китай.
С раннегеосинклинальным вулканизмом связано образование месторождений медноколчеданных руд на Урале, в Аппалачах; а с периодом завершающего этапа складчатости и образованием магматических тел среднего и кислого составов связано образование гидротермальных месторождений золота на Урале, олова – Корнуолл (Англия), железо- и меднорудных скарновых месторождений (г. Магнитная, Высокая, Краснотуринские и др.).
Киммерийский (Мz) этап развития Земной коры – разнообразие полезных ископаемых различного генезиса. На платформах формируются:
угленосные толщи (Сибирь, Китай, Австралия);
эпоха оолитовых Fe руд (Зап. Сибирь, Германия, Франция);
бокситы (Урал, Сибирь, Ср. Азия, Франция, Испания и др.);
фосфориты (пояс от Марокко до Сирии);
соли Туркмении и Сев. Америки.
С трапповым магматизмом связаны:
Cu-Ni месторождения Норильской группы,
алмазы в кимберлитах Африки, Якутии.
В геосинклинальных складчатых областях с гранитными интрузиями связаны многочисленные месторождения Sn, W, Mo, Cu, Pb, Au, Sb, Сев. Америки, Китая, Индонезии, Приморья.
Особенность мезозоя – формирование мощных толщ писчего мела.
Нефть и газ образуют крупные месторождения в Зап. Сибири, Саудовской Аравии, Кувейте, Иране, Ливии и др.
Кайнозойский этап – на фоне разнообразия сформировавшихся месторождений следует выделить:
коры выветривания Fe, Mn, Ni, Co и бокситов;
осадочные руды Fe и Mn (Керченское, Чиатурское и др.);
1/3 мировых запасов нефти (Кувейт, Кавказ, Туркмения, Иран, Ирак, Саудовская Аравия, Каспий);
четвертичные россыпи Au, Pt, Sn, алмазов и др.
С альпийской складчатостью связаны своеобразные золотосеребряные месторождения.