По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения

5. Высчитать средние содержания ThO₂ среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:

6. Геохимия марганца - Mn. Элемент VII группы периодической системы. Атомный номер 25. Атомный вес 54,9380. Выделен в виде металла в 1774 г. шведским хими-ком Юханом Готдибом Ганом. Природный марганец со-стоит из одного стабильного изотопа 55Mn. Плотность 7,44 г/см3. Температура плавления 1244 ºС. Радиус атома 1,30 А; радиус ионов Mn2+ - 0,91 А; Mn3+ - 0,70 А; Mn4+ - 0,52 А. Кристаллохимически Mn близок к основным петрогенным элементам - Fe, Mg, Ca, поэтому он в виде изоморфной примеси весьма часто входит в состав оливинов, гранатов, слюд, карбонатов, т.е. в большинство породообразующих минералов. Для иона Mn2+ характерен совершенный изова-лентный изоморфизм с Fe2+ и Ca2+ и несовершенный изовалентный с Mg2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Cu2+, Zn2+, а также несовершенный гетеровалентный с Na+. Для иона Mg3+ имеет место совершенный изовалентный изоморфизм с Fe3+. Марганец легко растворяется в кислотах. Соединения Mn2+ - восстановители, соединения Mn4- - и окислители и восстановители. Клакр марганца 0,1%. Его содержание в ультраосновных породах составляет 0,15, в основных - 0,02, в средних - 0,12, в кислых - 0,06, в осадочных - 0,067%. Содержание марганца в морской воде 0,002 мг/л. Главные марганцевые минералы: пиролюзит - MgO2, гаусманит - Mg3O4, псиломелан - mMgO*MgO2*nH2O, родохрозит - MgCO3, родонит - MgSiO3. Главные промти-пы месторождений марганца: пласты окислых и карбонат-ных руд среди осадочных пород, жилы и метасамотические залежи силикатно-окислых и карбонатных руд, а также остаточные «марганцевые шляпы» в корах выветривания. Громадное количество марганца содержиться в железомар-ганцевых конкрециях на дне морей и океанов (содержание марганца от 8 до 40%). Марганец используется при произ-водстве стали, в керамике, в качестве удобрения и добавки в корм скоту, в медицине. Мировые запасы 15 млрд. тонн. Мировое производство около 5 млн. тонн в год. Основная добыча в ЮАР, Австралии, Бразилии, Габоне. Важный для жизни элемент. Многие соединения ядовиты, токсическая доза 15 мг. Марганец вызывает поражения центральной нервной системы, пневмонию, болезнь Паркенсона. ПДК марганца в воздухе 0,1 мг/м3, для MgO2 0,3 мг/м3. Реакция: сплав марганцевого минерала с бурой в холодном состоя-нии имеет фиолетовый цвет.

7. Привести характеристику минерала – сфалерит (химический состав, условия образо ния,свойства, парагенезис). Сфалерит ZnS цинковая обманка, минерал из класса сульфидов, химический состав ZnS (67,1% Zn и 32,9% S). Изоморфные примеси: Fe (до 26%), Mn, Cd, Ga, Ge, In, Co, Hg. Богатые Fe разновидности называются марматитом, бесцветные и слабоокрашенные — клейофаном. Структура Сфалерит — плотнейшая кубическая упаковка из атомов S, в тетраэдрических пустотах которой находятся атомы Zn. Гексагональная модификация ZnS называется вюртцитом. Некоторые природные Сфалерит представлены чередованием кубических и гексагональных политипных разновидностей. Встречается в виде зернистых агрегатов, часто образует тетраэдрические или додекаэдрические кристаллы. Сфалерит, не содержащий примесей, бесцветен; окраска от коричневой до чёрной обусловлена содержанием Fe; при малых количествах Fe зеленовато-жёлтая окраска связана с Cd, красная — с Мn, Cu и Ag, с In и Tl. Блеск — алмазный. Твёрдость по минералогической шкале 3,5—4,0; плотность 3900 — 4100 кг/м3. Обнаруживает пьезо и пироэлектрические свойства. Сфалерит образуется в гидротермальных месторождениях (вместе с галенитом, пиритом, халькопиритом, арсенопиритом, кварцем, кальцитом, баритом, доломитом), а также в осадочных месторождениях. В зоне окисления переходит в сульфат цинка (госларит) и смитсонит. Сфалерит — основная цинковая руда (см. Полиметаллические руды).–, изоморфные примеси – Fe, Cd, In, Ga, Ge. Разновидности: марматит (Fe), клейофан, брункит. Происхождение: 1) эндогенное – гидротермальный средне- и низкотемпературный, в парагенезисе с галенитом и менее – с хальпиритом; 2) экзогенное – подобен халькопириту, образуется как метаколлидный минерал из подземных вод, обогащенных углеводородами и металлоорганическими соединениями, в том числе Zn-содержащими, в виде желваковых агрегатов с натечной текстурой (брункит). Изредка образуется при диагенезе осадков, в ассоциации с сидеритом и фосфоритами. Желтый, коричневый до черного, черта от светло-желтой до темно-коричневой, блеск алмазный, твердость 3,5 – 4,0, спайность совершенная.

8. Генезис минерального индивида. Стадии Таким образом, минеральные индивиды можно представить как мономинеральные или почти мономинеральные тела, прошедшие стадию идеального роста или дающие при дорастании правильные геометрические фигуры, форма которых обусловлена упорядоченностью слагающих их частиц. Стадии роста индивидов в кристаллических зернах могут быть выявлены различными методами, например, по окраске, по распределению включений, травлением и т. д. Метод дорастания широко используется в кристаллографии и недавно стал применяться в онтогении.

Индивид представляет собой агрегат геометрически упорядоченных субиндивидов, поэтому простые и сложные двойники, тройники, закономерные срастания и прорастания, так же как и скелетные формы, можно рассматривать как индивиды. В качестве примера таких сложных индивидов можно привести гигантские блок-кристаллы акерманита, представляющие собой сложные четверники

Онтогения (онтогенезис) минералов - раздел генетической минералогии, посвященный изучению генезиса минеральных индивидов и агрегатов, их общему или индивидуальному развитию, включая возникновение (зарождение), рост и агрегацию на разных уровнях (формирование агрегатов), взаимодействия при росте и изменение вплоть до разрушения или полного исчезновения (растворения).

Билет 19.

1. Литогенез. Стадии литогенеза. Кора выветривания как начальная фация осадконакопления и образования осадочной горной породы. Литогенез – совокупность процессов образования осадков и осадочных горных пород, и их последующего преобразования. Стадии литогенеза: 1) образование осадочного материала (гиперегенез); 2) перенос осадочного материала; 3) накопление осадка (седиментогенез); 4) преобразование осадка в осадочную породу путем уплотнения осадка под действием веса вышележащих осадочных образований, гидратации и дегидратации, переработки илоедами и бактериями, растворения и разложения неустойчивых составных частей осадка, кристаллизации и перекристаллизации и др. (диагенез); 5) преобразование осадочной горной породы путем ее уплотнения, отделения воды, растворения составных частей, появления минеральных новообразований, перекристаллизации и др. (катагенез); 6) глубокое минеральное и структурное преобразование осадочной породы, происходящее в нижней части стратисферы, после погружения породы на глубину (метагенез). В случае, если вместо погружения осадочных толщ происходит их выход на поверхность или в приповерхностную зону, начинается стадия гипергенеза и весь цикл литогенеза повторяется. Важно отметить, что формирование некоторых пород может происходить, минуя отдельные стадии. Например, при образовании остаточных латеритных бокситов отсутствуют стадии переноса и накопления осадка. Процессы апогипергенеза или корообразования изменяют исходную материнскую породу вначале путем физческого выветривания, а затем химического выветривания. Физическое выветривание ведет к дезинтеграции породы. Образуется механогенный элювий. При наложении процессов химического выветривания происходит преобразование вещества за счет протекания различных химических реакций (гидратация, гидролиз, окисление и др.). Химическое выветривание сопровождается выносом легкорастворимых элементов. Происходит уменьшение плотности и объемных весов пород, повышение пористости, проницаемости. Также имеет место гравитационное уплотнение выветрелых пород. В итоге получается коллоидно-хемогенный элювий, который гравитационно уплотняется (осаждается). Таким образом, уже в коре выветривания (в зоне апогипергенеза) начинается процесс осадконакопления и образования осадочных пород.

2. Окисные и гидроокисные минералы железа. Их филогения. Рудные формации .

К окисным минералам железа относятся гематит (Fe₂O₃), магнетит (FeFe₂O₄), к гидроокисным – гётит (FeO(ОН). Гематит имеет экзогенное происхождение, является компонентом тонкодисперсных, гипергенных, красноцветных кор выветривания, образованных при выветривании основных и ультраосновных пород в тропической и субтропической зонах (t_образ. = 50 – 70^оС). Магнетит имеет эндогенное происхождение: а) собственно магматический, связан со средними и кислыми изверженными породами (t = 700 – 800^оС) – позднемагматическая апатит-магнетитовая рудная формация (Кирунавара в Швеции, Лебяжинское в России); б) гидротермальный среднетемпературный; в) контактово-метасоматический, в скарнах, образованных на контакте интрузии и карбонатных пород (Сарбайское в Казахстане, Тейское в Краснодарском крае); в) регонально-метаморфический, эпидот-амфиболитовая фация (t = 500 – 600^оС) – формация железистых кварцитов (КМА, Кривой Рог в Украине). Гетит имеет экзогенное происхождение: а) осадочный (седиментогенный), является биогенным или хемогенным осадком – формация бурых железняков с оолитовыми шамозит-гетит-гидрогетитовыми рудами (Керченский п-ов); б) в коре выветривания – как продукт разрушения пирита, сидерита, магнетита и силикатов, содержащих железо.

3. Гидрохимические поиски месторождений полезных ископаемых.

Главная задача гидрохимических поисков — оценка рудоперспективности района путем выявления мест локализации источников рассеяния рудного ве­щества по его водным ореолам рассеяния. С помощью гидрохимических методов в поле может быть получена экспрессная информация о наличии рудной минерализации под мощным покровом рыхлых отложений в любых геоморфо­логических и климатических условиях. Поскольку все известные элементы-инди­каторы способны растворяться и мигрировать в природных водах, гидрохими­ческие методы возможно применять при поисках всех типов месторождений. В закрытых слабо расчлененных районах с редким распространением поверх­ностных водопроявлений гидрохимические поиски следует сочетать с литохимическим опробованием и геофизическими исследованиями неглубоких картировочных скважин.Сущность гидрохимического метода поисков заключается в изучении распределения химических элементов в подземных и поверхностных водах путем их систематического опробования. Этот метод предпочтительнее применять в рай­онах с большим количеством водоисточников, т. е. в районах избыточного увлаж­нения и в более влажной части районов неустойчивого увлажнения. Минимальное число опробуемых водопунктов при площадных гидро­химических поисках определенного масштаба зависит от сложности геологиче­ского строения и ландшафтно-геохимических условий.

Опробуются все водопункты при расстоянии между ними не более 100 м, если это условие невозможно выполнить, поиски данного масштаба проводиться не могут. При отсутствии необходимого числа естественных водопроявлений на поверхности и при неглубоком расположении уровня подземных вод (до 1 м) возможно их искусственное вскрытие. Отбор проб воды в емкости с целью отправки ее в стационарные (полустационарные) лаборатории для определения микроэлементов произво­дится в основном при работах крупных (1:10 000 и крупнее) масштабов или опытно-методических работах. При работах в средних и особенно мелких масштабах основное внимание уделяется определению компонентов непосред­ственно у источника или в полевом лагере. Отбор гидрохимических проб следует производить: а) из источников подземных вод; б) из поверхностных вод (реки, ручьи, болота, мочажины, озера, пруды); в) из скважин, колодцев, канав, шурфов, штолен, шахт и других горных выработок. Отбор проб производят в стеклянные или пластмассовые бутылки. Использование по­суды, содержащей оцинкованные или медные детали, запрещается. Основным условием, которое необходимо соблюдать при отборе проб воды, являются чи­стота посуды, пробок и герметичность укупорки. Отбор проб из источников производится в местах наиболее сосредоточенного тока воды.

В результате гидрохимических работ должны быть составлены карты гидрохимических аномалий и перспективных участков. Гидрохимические анома­лии при этом выделяются по сумме или произведению основных элементов-ин­дикаторов, что значительно увеличивает их контрастность. Карту гидрохимических аномалий, на которой выделяются перспективные участки, строят на геологической основе.