Зона выщелачивания металлов и сульфидный (пиритный) барьер установлены и на другом изученном колчеданном месторождении. Расчеты показали, что в ходе метаморфических процессов из андезитовых порфиритов было выщелочено 720 тыс. т Cu, 114 млн. т Fe, 77,7 тыс. т Co и т. д. Интересны следующие выводы, имеющие не только теоретическое, но и практическое значение. Предполагаются, что первым основным фактором, определяющим перспективность района на нахождение гидротермальных месторождений с геохимических позиций, следует считать наличие зон гидротермальных измененных пород с пониженным по сравнению с исходными породами содержанием рудных элементов. Второй фактор – наличие геохимических барьеров, на которых могло произойти осаждение выщелоченных металлов. Третий фактор – наличие благоприятных структурно-тектонических условий, определяющих сбор и движение гидротерм к геохимическим барьерам. Обширные поля убогой минерализации являются показателем, что дальше миграция рудных элементов в растворах не шла, следовательно, породы, располагающиеся за этой зоной, бесперспективны. Одновременны можно утверждать, что если возникло обширное поле рассеянной минерализации, значит на пути движения гидотерм не было геохимических барьеров, осаждавших рудные элементы [8].
2.2 Геохимические типы экзогенных месторождений.
Экзогенные месторождения целесообразно систематизировать по типам миграции элементов. Ниже приведены четыре группы месторождений выделенные на этой основе:
1. Месторождения, формирование которых связано с механической миграцией. К ним относятся россыпи.
2. Месторождения, формирование которых связано с физико-химической миграцией.
3. Месторождения, формирование которых связано с биогенной миграций, – каустобиолиты, органогенные известняки, кремнистые породы, фосфаты и нитраты (гуано) и др.
4. Месторождения, формирование которых связано с техногенной миграцией, – искусственные месторождения солей и др.
Рудные тела гидрогенных месторождений приурочены к водоносным горизонтов артезианских бассейнов, содержащих пластовые напорные воды [10]. Рудные тела не подчиняются ни стратиграфическому, ни фациальному контролю, занимают закономерное положение в эпигенетической зональности, формирование которой связано с инфильтрацией кислородных вод в серо-цветные песчаные породы [19]. Эпигенетическая зональность представлена тремя основными зонами (по движению потока пластовых вод) : 1) зоной пластового окисления 2) зоной уранового и селенового оруденения и 3) зоной безрудных серо-цветных пород.
В зоне сероцветных безрудных пород содержится пирит и другие восстановители. Восстановительная среда может быть обусловлена осадкообразованием, но чаще дорудными эпигенетическими процессами – внедрением в проницаемые породы нефти, газа, битумов [17].
Замечательной особенностью некоторых гидрогенных месторождений является полное соответствие минералого-геохимической зональности в породах и гидрогеохимической зональности в подземных водах. Это позволяет утверждать, что рудообразование продолжается и в настоящее время [15].
Формирование гидрогенных урановых месторождений связано преимущественно с аридным климатом, где слабощелочной состав вод, а местами и испарительная концентрация благоприятствуют накоплению в водах n·10-5 г/л урана. Бедность ландшафта живым веществом создает возможность проникновения кислородных вод их значительные глубины [15].
Так как в водах Зарудной части месторождений содержится не более n·10-6 г/л урана (nравно 1-2), то на восстановительном барьере практически осаждается весь уран, содержащийся в кислородных водах (более 90%). Гидрогенные месторождения часто не имеют особого источника металла: они формируются из обычных фоновых вод аридных районов [20].
3. Формирование техногенных месторождений.
Формирование техногенных месторождений – экологическая альтернатива захоронению отходов, в том числе и радиоактивных. Человечество уже катастрофически изменило биосферу, нарушая десятки законов экологии, разрушая взаимосвязи с окружающей средой; являясь частью природы, человек при производстве продукции накапливал горы отходов и не учитывал, что «Все природные ресурсы Земли конечны» [4]. Максимально возможная утилизация отходов вместо захоронения и накопления на свалках – главная экологическая задача. Уже сейчас потребности общества в ресурсных материалах начинают удовлетворяться из отвалов, терриконов и «хвостохранилищ». Например, новые технологии позволили экономически выгодно извлекать уран из хвостохранилищ; из облученного ядерного топлива кроме урана и плутония возможно извлечение платиноидов, используемых в электронике, катализаторах в автомобильной и химической промышленности. Так, приобретая подвижность, после первичного формирования, элементы могут накапливаться на техногенных барьерах, откуда можно будет их добывать и тем самым предостерегать себя от загрязнения экологии. Изучение техногенных барьеров приобретает важное значение в связи с охраной природы и борьбой с загрязнением окружающей среды.
Радиоактивные и стабильные нуклиды из РАО с высокой вероятностью понадобятся через десятки лет, а снижение активности позволит извлекать их простыми технологиями. Поэтому основную массу РАО можно рассматривать как перспективный Сырьевой Материал Атомного Комплекса – СМАК [5]. Предполагается фракционное разделение «отходов» разных технологических циклов и последующее контролируемое хранение.
Задача обеспечения безопасности хранения СМАК до периода его экономической востребованности может быть решена на стыке наук экологии и геологии. Геология накопила огромное количество фактов, которые подтверждают безопасность долговременной изоляции техногенных отходов в геологических формациях. Месторождения урана, угля, нефти и других ископаемых находятся на своих местах сотни миллионов лет без распространения в прилегающих породах [6].
Металлургия техногенных и вторичных ресурсов – занимается теоретической и практической разработкой методов определения качества техногенных материалов и вторичных ресурсов, технологией их использования и переработкой металлургическими способами для воплощений этих технологий. Метод подавления выбросов в окружающую среду технологическими приемами, теоретической оценкой формирования в производственных процессах основной и попутной продукции и отходов производства, а также выбросов в окружающую среду. Оценка комплексного влияния металлургических технологий на состояние процессов в биосфере, изучением круговорота элементов в техносфере и формирования техногенных месторождений на территории промышленных предприятий. Изучение устойчивого, экологически безопасного промышленного развития на примере металлургии, отличается тем, что основным ее объектом является новый вид сырья и энергии – техногенные материалы и вторичные ресурсы, а основным ее содержанием – разработка основных принципов ресурсосбережения в современных условиях.
Заключение
В настоящей работе проанализированы геологические позиции формирования вторичных рудных месторождений меди и цинка. На этой базе определены главные природные условия образования вторичных месторождений. В работе предполагается, что первичное месторождение элементов обнаруживается в земной коре, где оно находится геологически длительное время. Приобретая подвижность, путем выветривания или вымывания водами, элементы выбираются из земной коры, где осаждаются на геохимических техногенных барьерах. Там и происходит их вторичное концентрирование.
При этом требуется обязательное наличие местных источников металлов, структур, способных концентрировать потоки рудоносных растворов, где бы могли образовываться рудолокализующие геохимические барьеры. Эти обязательные условия являются «законами» экзогенного рудообразования. По ним определяются основные поисковые критерии, а также отличительные признаки экзогенных объектов.
Концентрация рудных веществ происходит в результате биогенных процессов, вызываемых живыми бактериями, подобно брожению и пр. Вторичные месторождения могут встречаться в любых стратиграфических подразделениях, при том условии, что будут в наличии все необходимые фациальные предпосылки. Не время, а условия определяют и место, и время образования месторождений.
С учетом биогенных процессов находят убедительное объяснения все особенности состава руд и все околорудные изменения без привлечения гипотез. Тем самым устраняется главная причина частых ошибок в определении генезиса месторождений.
Теория рудообразования помогает также по иному понимать природу и законы локализации эндогенных месторождений. Не может вызвать сомнений, что при попадании в зоны ультраметаморфизма и расплавления первично биогенные руды преобразуются в жильные, метасоматические или магматические, т.е. в «эндогенные» месторождения. Биогенный источник рудного вещества для «эндогенных» объектов был наиболее распространенным. Отпадает необходимость в гипотезах о «мантийных» источниках, «глубинных разломах» и прочих недосягаемых для наблюдения геологических явлений, якобы влияющих на образование «эндогенных» месторождений.
Рассмотренный механизм рудонакопления на окислительно-восстановительном барьере является важнейшим, поскольку с ним связано образование преобладающего количества рудных месторождений, но, безусловно, не единственным из биогенной природы.