Z£O¯A OSADOWE
Stadium sedymentogenezy
- Mobilizacja substancji w strefie wietrzenia, zachodzi wskutek denudacji mechanicznej i
chemicznej.
- Transport osadów ze zlewiska odbywa siê w postaci:
- Roztworów rzeczywistych
- Roztworów koloidalnych
- Zawiesiny mechanicznej
- Materia³u wleczonego po dnie
W stanie roztworów rzeczywistych nienasyconych migruj± sole ³atwo
rozpuszczalne i czê¶ciowo substancje organiczne w postaci kwasów huminowych. W
roztworach nasyconych rzeki stref klimatu gor±cego przenosz± czê¶æ wêglanów (Ca,
Mg, Na) i krzemionki. W postaci koloidów przenoszone s± zwi±zki ¿elaza, manganu,
fosforu, pierwiastki ¶ladowe (U, Cr, Ni, Co, Cu).
- Osady w zbiornikach wodnych powstaj± w wyniku procesów:
- Mechaniczne przenoszenie i osadzanie materia³u zawiesinowego odbywa siê pod wp³ywem
wspó³dzia³ania ruchów wody. Najlepsze wysortowanie mechaniczne materia³u okruchowego
nastêpuje w zbiorniku o p³askim dnie i brzegach nie ulegaj±cych aktywnym ruchom
tektonicznym.
- Biochemiczne osadzanie z roztworu nastêpuje w wyniku selektywnego przyswajania przez
organizmy pierwiastków i ich akumlacjê po obumarciu organizmu.
- Chemiczne osadzanie przy koagulacji roztworów koloidalnych jest typowe dla Fe, Mn, Al,
a w wyniku sorpcji na koloidach dla pierwiastków ¶ladowych.
Kolejno¶æ osadzania siê pierwiastków w strefie przybrze¿nej
zbiorników zale¿y od pH i Eh wody. O kombinacji czynników pH i Eh zale¿y ruchliwo¶æ
geochemiczna zwi±zków mineralnych decyduj±ca o zró¿nicowaniu substancji mineralnej w
miarê oddalania siê od brzegu morskiego.
Facje geochemiczne dla ¶rodowiska morskiego wg Pustowa³owa
- Facja siarkowowodorowa, ¶rodowisko redukcyjne. Wytr±ca siê FeS2, osadem
charakterystycznym s± bitumiczne ³upki z siarczkami
- Facja syderytowa, ¶rodowisko redukcyjne, deficyt tlenu. W tych warunkach wydziela siê
FeCO3, substancja organiczna utleniana jest do CO2.
Charakterystycznym osadem jest bitumiczny ³upek syderytowy.
- Facja szamozytowa, warunki s³abo redukcyjne, du¿± rolê odgrywa koloidalna
krzemionka. Warunki s± zbyt redukujce by utleniæ ¿elazo na wy¿szy stopieñ utlenienia,
dlatego ¿elazo pozostaje jako Fe2+ w postaci szungitu i turyngitu.
Charakterystycznym osadem s± krzemionkowe rudy oolitowe ¿elaza.
- Facja glaukonitowa, ¶rodowisko obojêtne, ¿elazo przechodzi w pewnej ilo¶ci w Fe3+,
tworz±cy glaukonit sorbuje K, Mg, Rb, Li. Osadem charakterystycznym s± fosforyty.
- Facja utleniona, dochodzi do utlenienia Fe, Mn. Brak substancji organicznej, gdy¿
zosta³a utleniona i roz³o¿ona.
Stadium diagenezy
Odpowiada przeobra¿eniu silnie uwodnionego mu³u z du¿± ilo¶ci±
bakterii w skonsolidowan± ska³ê. Diageneza sprowadza siê do osi±gniêcia równowagi
przez nietrwa³y i zró¿nicowany osad w termodynamicznych warunkach strefy przydennej.
Wyró¿nia siê nastêpuj±ce stadia:
- W górnej czê¶ci osadu kosztem zaanga¿owania tlenu z wód zawartych w osadzie
powstaj± konkrecje wodorotlenków Fe i Mn.
- Wskutek wzmo¿onego poch³aniania wolnego tlenu przez organizmy, a nastêpnie redukcji
wodorotlenków Fe i Mn oraz siarczanów ¶rodowisko osadów zmienia siê z utleniaj±cego
na redukcyjne. Zawarte w osadzie fazy sta³e ulegaj± rozpuszczaniu w wodzie osi±gaj±c
stadium roztworu nasyconego. Miêdzy kationami znajduj±cymi siê w stanie adsorbowanym
zachodzi wymiana miêdzy minera³ami ilastymi a wod±, zmieniaj±c sk³ad jej sk³ad jak i
poch³oniêtych zasad. Równocze¶nie rozk³ada siê substancja organiczna, przechodz±c w
CO2, H2S, H, N2, NH3 i zwi±zki rozpuszczalne
gromadz±ce siê w fazie sta³ego osadu. W wyniku tych procesów zmienia siê chemizm wód
nasycaj±cych, osad g³ównie ilasty. Zmniejsza siê w niej ilo¶æ siarczanów, ro¶nie
zawarto¶æ alkaliów, Fe2+, Mn2+, SiO2, substancji
organicznej, fosforu, pierwiastków ¶ladowych, znika O2, którego miejsce
zastêpuj± CH4, CO2, H2S, H, NH3. Towarzyszy
temu wymiana substancji miêdzy wod± nad osadem a wod± w osadzie. Znikaj±ce z osadu
podczas diagenezy tlen, siarczany, Mn, Fe przenikaj± z wody naddennej do wody w osadzie i
z niej s± poch³aniane przez mu³, natomiast zgromadzone w osadzie gazy oraz zawarte w
wodach osadu Mn, P, Fe, SiO2, CaCO3 dyfunduj± do wód nad dnem.
Spada Eh, do 0,15-0,30 a pH siega 6,8-8,5. Dochodzi do rozpuszcania substancji zdolnych do
reakcji, nasycenie nimi wody w osadzie i ich redepozycja w postaci autigenicznych skupieñ
mineralnych, stabilnych w ¶rodowisku redukcyjnym.
- Dochodzi do ponownego rozk³adu materia³u autigenicznego i jego koncentracja w postaci
konkrecji i pseudometasomatycznych skupieñ o budowie a¿urowej.
Stadium katagenezy
Przeobra¿enie osadów zwi±zane jest z pogr±¿eniem, wzrostem
ci¶nienia do 80-90 MPa i temperatury do 90-100oC. Dochodzi do lityfikacji
osadu z nieznacznymi zmianami mineralogicznymi. Du¿± rolê odgrywaj± substancje
dostarczane do basenów sedymentacyjnych w czasie dzia³alno¶ci wulkanicznej w postaci
ekshalacji, roztworów hydrotermalnych, w wyniku adsorbowania jonów na powierzchni
materia³u piroklastycznego, rozk³adu produktów wulkanicznych przez wodê morsk±,
³ugowanie przez roztwory postwulkaniczne produktów wulkanicznych w przybrze¿nej i
dennej czê¶ci zbiornika.
OPIS Z£Ó¯
Z³o¿a facji tlenkowej
Z³o¿a rud manganu
Cziaturia (Gruzja)
Cziaturia
- Oligoceñska pok³adowa manganowa seria rudna 2,5-5 m gruba, spoczywa na wapieniach
kredowych
- W sp±gu z³o¿a obecny jest zlepieniec i piaski kwarcowo-arkozowe, w stropie piaskowce
ilaste i spongiolitowe, tufy oraz i³y.
- Z³o¿e tworzy pok³ad z³o¿ony z licznych prze³awiceñ p³askich soczew rudy z
piaskami, i³ami i tufami.
- Rudy wykazuj± strefowe zmiany sk³adu mineralnego od piroluzytowo-psylomelanowych na
zachodzie, przez manganitowe do wêglanowych na pó³nocnym zachodzie
- Ruda jest budowy oolitowej lub bobowej ma ziemisty charakter
- Ruda wêglanowa z³o¿ona jest z manganokalcytu, Ca-rodochrozytu, kalcytu, opalu,
barytu, pirytu
Z³o¿a rud ¿elaza
- Obszar kielecko-radomski
- Obszar czêstochowski
- Obszar ¶l±sko-olkuski
- Obszar fliszu karpackiego
D±browa
- Rudy ¿elaza w utworach dewoñskich
- Przy powierzchni s± to rudy tlenkowe, g³êbiej syderytowe
Koñskie-Starachowice-Przysucha
- Wyró¿nia siê trzy pok³ady rud, które wystêpuj± w odstêpie 17-25 m,
sk³adaj±cych siê z dwóch lub kilku warstw syderytów ilastych o grubo¶ci 5-22 cm
- £±czna grubo¶æ warstw syderytów ilastych w pok³adzie wynosi 0,2-0,9 m
¯arki-Czêstochowa-K³obuck
- Rudy wystêpuj± w dolnej czê¶ci doggeru (kujaw)
- Z³o¿e zapada pod k±tem 1-2o ku NE
- W serii rudono¶nej wystêpuj± trzy pok³ady rud
- Dolny pok³ad sp±gowej czê¶ci kujawu
- Zawiera kilkana¶cie warstw syderytów ilastych o ³±cznej grubo¶ci 0,55 m
- ¦rodkowy pok³ad w górnej czê¶ci kujawu
- Górny pok³ad w górnej czê¶ci batonu
- Seria rudono¶na wraz z utworami otaczaj±cymi pociêta jest uskokami, o poprzecznym
przebiegu do z³o¿a
- Ruda sk³ada siê z syderytu, szamozytu z domieszk± minera³ów ilastych
£êczyca
- Z³o¿e zlokalizowane w utworach doggeru
- Seria rudono¶na o mi±¿szo¶ci 5-9 m zawiera trzy pok³ady
- Pok³ad dolny wystêpuje w sp±gu serii i sk³ada siê z kilku warstw muszlowców
syderytowych o ³±cznej grubo¶ci 1,2 m
- Pok³ad ¶rodkowy wykszta³cony podobnie
- Pok³ad górny osi±ga mi±¿szo¶æ 0,32 m, zawiera syderyt ilasty oraz do 38% Fe
- Wk³adki miêdzy pok³adami rud tworz± ³upki ilaste lub mu³owce
- Z³o¿e utworzone w warunkach stale wznosz±cego siê dna, na skutek rozmywania i
wtórnej akumlacji skorup fauny i zwi±zków ¿elaza utworzy³y siê muszlowce syderytowe
Z³o¿a facji siarczkowej
- Mansfeld (Niemcy)
- LGOM
Mansfeld
- Pok³ad marglistych ³upków bitumicznych mi±¿szo¶ci 20-40 cm wystêpuj±cy w¶ród
permskich zlepieñców, piaskowców i ³upków ilastych
- Okruszcowanie ³upków tworz±: bornit, sfaleryt, chalkozyn, galena, piryt, tetraedryt,
tenantyt
LGOM
- Monoklina przedsudecka od po³udniowego-zachodu graniczy z blokiem przedsudeckim, a od
pó³nocnego-wschodu z synklinorium szczeciñsko-³ódzkim
- Na zachodzie ³±czy siê z peryklin± ¯ar, na wschodzie przechodzi w monoklinê
¶l±sko-krakowsk±
- W obszarze przedsudeckim istniej± cztery jednostki strukturalne:
- Blok przedsudecki
- Krystaliczne pod³o¿e monokliny przedsudeckiej. Najstarszy kompleks ska³
krystalicznych, tworz±cy pod³o¿e monokliny (proterozoik, starszy paleozoik)
- Monoklina przedsudecka. Kompleks m³odszy zbudowany ze ska³ osadowych buduj±cych sam±
monoklinê (perm, trias)
- Okrywa kenozoiczna. Kompleks najm³odszy bêd±cy pokryw± monokliny (neogen-pleistocen)
- Poszczególne utwory zalegaj± na sobie niezgodnie i s± podzielone d³ugimi lukami
stratygraficznymi
- Z³o¿a o charakterze pok³adowym, soczewkowym lub gniazdowym
- Kruszce tworz± impregnacje, drobne ¿y³ki ¶ródwarswtowe i przecinaj±ce niezgodne
warstwy rudono¶ne, jak i wiêksze skupienia w kszta³cie nodul i krótkich ¿y³ek
- Minera³ami pierwotnymi s±: chalkozyn, bornit, chalkopiryt, kowelin, domeykit
- Minera³ami wtórnymi s±: malachit, azuryt, chryzokola, kupryt, enargit, minera³y U
- Z mineralizacj± miedziow± wspó³wystêpuj±: Au, Ag, Pt, ZnS, PbS, siarczki i tlenki
Fe
- Sk³adnikami towarzysz±cymi s±: kwarc, minera³y ilaste, substancja organiczna, gips,
anhydryt
- Rozmieszczenie minera³ów kruszcowych jest strefowe:
- Brzeg morza- chalkozyn, bornit, chalkopiryt, piryt- otwarte morze
- Sp±g- chalkozyn, bornit, chalkopiryt, piryt- strop
- Przy wysokim potencjale redoks pojawiaj± siê osady czerwone, przy niskim szare i
zielone
- Okruszcowanie Cu zwi±zane z osadami zielonymi
- Najkorzystniejsze warunki dla okruszcowania to strefy przej¶ciowe od utworów
czerwonych do szarych
- Z³o¿a powsta³e w trakcie transgresji charakteryzuj± siê obecno¶ci± U w sp±gu,
chakozyn, bornit, chalkopiryt, piryt (strop)
- Z³o¿a powsta³e w trakcie regresji charakteryzuj± siê obecno¶ci± pirytu w sp±gu,
w kierunku stropu dochodzi do koncentracji zwi±zków Cu
- Koncentracje Au-Pt-Pd zwi±zane s± z zewnêtrznymi partiami obszarów utlenionych i
wystêpuj± poza obszarami bilansowymi
- Najwiêksze koncentracje mineralizacji Au, Pt i Pd obserwuje siê w zachodnich rejonach
Polkowic
- Mineralizacja Au-Pt-Pd wystêpuje w postaci cienkiego pok³adu tn±cego granice
jednostek litostratygraficznych, obejmuj±ce stropowe partie czerwonych piaskowców oraz
czerwono zabarwione odmiany ³upka miedziono¶nego