ТЕМА 6 СВЯЗЬ МЕЖДУ ФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ И СВЯЗЬ ЭТИХ СВОЙСТВ С ГЕОЛОГИЧЕСКИМИ ЯВЛЕНИЯМИ

В описании большинства физических свойств отмечается их связь с основностью пород. С ростом основности:

1. увеличивается магнитная восприимчивость и остаточная намагниченность J _n ;

2. увеличивается скорость V и поглощение упругих волн (всвязи с уменьшением пористости);

3. увеличивается плотность s и прочность пород;

4.падает радиоактивность, т.к U и Th сродственен с SJO₂. Наиболее радиоактивные магматические породы- щелочные и поздние кислые;

5. растет удельное электрическое сопротивление r пород на 2 ¸ 3 порядка (если породы водонасыщены или уменьшается, если породы газонасыщены).

Другую связь между физическими свойствами пород можно проследить через плотность s:

1.скорость V для магматических, метаморфических, эффузивных и осадочных пород растет с ростом плотности s, но для рудных сульфидных пород и самородных металлов скорость падает с ростом плотности;

2. легкие кислые породы обладают большей радиоактивностью, чем более тяжелые основные и ультраосновные породы.

В свою очередь плотность зависит от некоторых геологических процессов:

1. плотность растет с ростом метаморфизма, т.к. при этом падает пористость;

2. гидротермально – метасоматические процессы снижают s;

3. долотимизация снижает s и V в связи с ростом пористости.

Магнитные свойства пород слегка меняются в зависимости от стадий формирования эвгеосинклиналей (расположенных в центрах геосинклиналей с активным вулканизмом) и интрузивов:

1. на ранней стадии формируются породы со слабыми и J _n;

2. на средних стадиях формируются породы со средними и J _n;

3. на поздних стадиях формируются породы с очень слабыми и J _n;

4. в процессе формирования интрузий во время более поздних фаз внедрения происходит раскисление пород и наблюдается наибольшая радиоактивность в остаточных расплавах, завершающих остывание интрузий. В решетках имеющихся здесь минералов редких земель их частично замещают U и Th.

Многие геологические процессы изменения пород влияют на их физические свойства. Так, с увеличением степени метаморфизма :

1. скорость растет, но на стадии зеленокаменного метаморфизма скорость падает в породах основного состава;

2. плотность растет в связи с уменьшением пористости, особенно сильно у глиносодержащих пород;

3. снижается радиоактивность.

В результате ультраметаморфизма :

1. снижается скорость, т.к. растет пористость в быстро остывающих расплавах;

2. у пород амфиболитовой и гранулитовой фаций повышается радиоактивность в связи с формированием гранитов;

3. плотность пород падает с ростом ультраметаморфизма;

4. чарнокитизация основных пород понижает их и J _n и увеличивает V, а для габбро-диоритов повышает и J _n;

5. при гранитизации Fe –содержащих силикатов образуется магматит и поэтому растут их и J _n.

Автометаморфизм приводит к:

1. серитизации гипербазитов, что вызывает рост и J _n пород, а в случае листвинезации и карбонатизации - падают и J _n;

2. амфиболитизации и серитизации этих пород, что скижает их V, но амфиболитизация габброидов вызывает в них рост V и понижение .

При гидротермально-метасоматических процессах:

1. грейзенизация, аргиллитизация, серпентинизация и хлоритизация уменьшают и J _n в связи с выносом магнетита и растет Q = J _n / J _J :

2. продукты гидротермальной деятельности обогащены подвижным U и поэтому они имеют повышенную радиоактивность;

3. хлоритизация, аргилитизация и окварцивание понижают s и увеличивают пористость;

4. эпидотизация, грейзенизация и другие метасоматические процессы также уменьшают s и увеличивают пористость.

ВБЛИЗИ РУДНЫХ ТЕЛ:

1. повышается Q. Рудные сульфидные тела по-разному, но чаще высокими аномалиями выделяются в магнитном поле ;

2. повышается радиоактивность в скоплениях TJ, Zr, Hf, V, Nb, Ta, т.к. они частично замещаются U и Th, а Cr,Mo и W замещаются только U⁺⁴;

3. U встречается совместно с Sn, F, Zr , а Th совместно с Rb, La, Mo. Подобно К вносятся из альбитизированных гранитов Cu, TJ, Zn;

4. в связи с окислительно - восстановимельными процессами вблизи рудных тел, в графите, антраците, магнетите и других появляется ЕП;

5. контактный метаморфизм создает высокие и J _n;

6. понижается r и повышается поляризуемость h в связи с окислительно- восстановительными -процессами в рудных телах.

Колчеданные месторождения формируются в начальной стадии (она занимает 50¸70% всего времени формирования)эвгеосинклинального цикла развития, сопровождаемого базальтоидным вулканизмом. Для начальной стадии эвгеосинклинального развития характерны слабые и J _n пород, но для базальтов характерны очень высокие J _J = 500 ×10^-3 , J _n= 1400×10^-3 и Q=1/ 3.

Выделение рудообразующих веществ из восходящих миерализованных радиоактивных газо-термальных потоков из глубинных вулканических очагов происходит главным образом в период завершения излияния, когда изливаются наиболее кислые и наиболее радиоактивные (около 10мкр/ч)лавы. Каждому последующему вулканическому циклу (их чаще

два, реже три) может соответствовать более молодая гинерация колчеданных месторождений. После возникновения месторождения они перекрывались лавами и туфами. При очень высоких температурах пирит преобразуется в радиоактивный и немагнитный пирротин.

Формирование колчеданных месторождений часто сопровождается гидротермальными изменениями вмещающих пород. Глубокий метаморфизм формирует турмалин, андалузит и корунд. При наиболее низком метаморфизме образуются ореолы алунит-каолиновых кварцитов, понижающих r пород. Конечные продукты гидротермальных пребразований – кварцсерицитовые сланцы и кварциты - повышают кислотность пород. Все это происходит в лежачем блоке, постилающем колчеданные залежи. В результате метаморфизма на сульфидное оруденение может:

1. наложиться серитизация и хлоритизация, что уменьшит и J _n за счет выноса магнетита при гидротермальных метасоматических процессах;

2. произойти преобразования части пирита в пирротин, что сильее проявляется в древних, чем в молодых породах и повышает их и J _n.

ВЫВЕТРИВАНИЕ:

1. снижает V, увеличивает пористость, снижает и J _n всвязи с превращением магнетита в гематит и выносом других ферромагнетиков;

2. Th и К мигрируют в виде частиц и взвесей, а U⁺⁶ с растворами. Ионы U и Th сорбируются на зернах глин, органикой, фосфоритами и окислами Fe и Al;

3. углерод и пирит создают восстановительные барьеры, где мигрирующий через породы U⁺⁶ восстанавливается до менее подвижного U⁺⁴, который накапливается, увеличивая радиоактивность пород;

4. в гранитах и гранито-гнейсах r может быть понижена каолинизацией и возникновением трещиноватостей в коре выветривания.

ВОЗРАСТ:

1. с возрастом растет плотность в осадочных и эффузивных породах, а пористость падает;

2. с возрастом растет V в связи с уменьшением пористости, сжатием и залечиванием трещин и межзерновых пор;

3. со старением падают , J _n и Q, но появляется вязкая намагниченность и происходит смена полюсов магнитного поля Земли. Поэтому разно-возростные базальтовые покровы могут иметь различные и разнонаправленные ± J _n ;

4. в молодых вулканитах и J _n выше, чем в старых, где они понижаются с возрастом;

5. частота смены направления намагничивания с уменьшением возраста становится больше, т.к. чаще происходит переполюсовка магнитного поля Земли.

ТЕКТОНИКА

1.Дислоцированность увеличивает скорость и плотность;

2.Трещиноватость:

а) снижает плотность и снижает скорость – на 25% у поверхности и на 5% на глубине; б) обводненность трещин снижает r, еще сильнее она снижается с ростом минерализациивод; в) повышается проницаемость, и поэтому растет радиоактивность в результате миграции эманаций по зонам дробления; повышается теплопередача вдоль них; г) появляются аномалии по зонам слияниия оперяющих трещин в подвижных блоках; д) снижается прочность породы, она легче удаляется эрозией. Поэтому тектоника прослеживается на космоснимках по выделениям тепла, по наличию четвертичных отложений, по речной сети, по зонам понижения рельефа, у берегов моря наблюдаются щелевидные гроты, на крутых участках рельефа вдоль тектонических зон появляются канаво-образные понижения рельефов вдоль тектонических зон; е) появляются геохимические ореолы вблизи тектонических зон в результате миграции в воздухе ионов рудных компонент и летучих J и Br.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

26. Закономерности распределения радиоактивных элементов в рудных месторождениях. Поиски некоторых рудных месторождений с помощью радиоактивной съемки.

27.Роль процессов преобразования метаморфических и метасоматических пород в формировании их радиоактивности.

28. Связь между физическими свойствами пород через их основность, плотность и магнитные свойства.

29. Изменения физических свойств пород в результате геологических процессов.

30. Аномалии физических свойств вещества рудных тел и их изменения в процессе формирования

31. Влияние выветривания, возраста и тектонических диформаций на физические свойства пород.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: