Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - рудные месторождения

Скопления руд различных металлов и некоторых других полезных ископаемых, в количествах и условиях, делающих возможной их эксплуатацию, носят название Р. месторождений. Учение о Р. месторождениях составляет часть геологии и заключается: 1) в изучении формы и условий залегания Р. месторождений и их отношения к окружающим горным породам; 2) в изучении рудного состава месторождений, т. е. минералов и горных пород, заключающихся в них, и их распределения, и 3) в выяснении способа образования Р. месторождений. Что касается способов открытия (поисков) Р. месторождений, их разведки и разработки, то таковые составляют задачу горного искусства или горного дела (см.). Хотя знакомство и эксплуатация Р. месторождений производятся человеком с самой глубокой древности, но научное изучение Р. месторождений началось весьма недавно и до сих пор относительно них эмпирические соображения значительно преобладают над научными теоретически обоснованными положениями. Таинственные недра земли, заключающие Р. месторождения, издавна и в значительной мере окутаны сетью суеверных преданий и населены массой таинственных существ: гномов, кобольдов и горных духов — хранителей рудных богатств. Англия, Саксония, Скандинавия, где горное дело существует c глубокой древности, обладают большим количеством относящихся к этой области легенд и преданий. Так, например, еще недавно для открытия Р. месторождений, соляных залежей и подземных источников в большом употреблении был волшебный прутик. Срезанный в определенную фазу Луны, этот прутик в руках знахарей обладал будто бы свойством указывать Р. месторождения. Впрочем, наряду с такими фантастическими приемами, существовало много эмпирически выведенных положений относительно распространения Р. месторождений и их характерных свойств. Давно известно, например, что Р. месторождения чаще встречаются в местностях гористых, чем ровных; чаще в древних метаморфических породах, чем в новых осадочных; чаще в соседстве глубинных массивных пород, чем среди вулканических эффузивных и т. д. Для опытного практика даже трудноуловимые особенности: цвет почвы, характер рельефа местности, содержание металлических солей в воде источников, нахождение известных видов растений и пр. — все дает ценные указания относительно присутствия или отсутствия Р. месторождений в данной местности. Заслуга научной постановки учения о Р. месторождениях и опыт их классификации и подразделения принадлежит отчасти Вернеру, но главным образом Котте, Пошепному, Гроддеку, Делонею и некоторым другим. По форме залегания, отличают Р. месторождения правильные и неправильные; к первым относят пласты, залежи, жилы; ко вторым — штоки, буцены и гнезда. Пласты и залежи свойственны слоистым Р. месторождениям; жилы, штоки, буцены и гнезда встречаются в массивных месторождениях, заполнениях пустот и метаморфических месторождениях. Все эти главные формы Р. месторождений и некоторые их разновидности изображены на приложенном чертеже.a — пласт, b — обогащенная залежь горных пород, c — пластовый шток, d — каменная жила, e — рудная жила, f — зальбанд, g — пластовая жила, h — жильный шток.

Только в немногих Р. месторождениях, имеющих незначительные размеры, руды встречаются почти в чистом виде, обыкновенно же в них богатые рудные участки перемежаются с бедными рудой или совсем ее не содержащими, т. е. с так называемой пустой породой. Наичаще Р. участки в месторождениях являются или в виде гнезд, или диагональных полос, или в виде столбов. Кроме указанных случаев определенного расположения рудных частей и пустой породы, в Р. месторождениях замечается также обыкновенно изменение рудного и минерального состава как по толщине месторождения, так по его простиранию и падению.

С точки зрения формы, расположения и способа срастания рудных и сопровождающих их других минералов, в Р. месторождениях различаются следующие главные типы сложения или текстуры: I. Первичное сложение. A) Сплошные массы. B) Сросшиеся массы: 1) сплошное срастание; 2) срастание рядами (a — слои, b — корки); 3) минеральные включения (a — кристаллы, кристаллические агрегаты, порфировидные включения, b — кристаллические зерна и агрегаты их, c — конкреции или стяжения, d — оолиты, e — первичные прожилки). II. Обломочное сложение. Все Р. месторождения в настоящее время чаще всего, согласно Гроддеку, по совокупности их свойств подразделяют на: А) коренные месторождения, образовавшиеся одновременно с прилегающей горной породой; Б) коренные месторождения, образовавшиеся позднее прилегающих пород, и В) обломочные месторождения, образовавшиеся из частиц руды, механически увлеченных и перемешанных с обломками прилегающей пустой породы. В А) различают, кроме того: 1) слоистые месторождения (сплошные рудные пласты, пласты выделения и пластовые штоки или рудные залежи) и 2) массивные месторождения. В Б), в свою очередь, отличают: 1) выполнения пустот (выполнения трещин или жилы и выполнения пещер) и 2) метаморфические месторождения (метаморфизованные залежи).

Слоистые месторождения (пластовые залежи). Сплошные Р. пласты. В такой форме встречаются по преимуществу шпатовый железняк, сидерит, сферосидерит, бурый и красный железняк и другие железные руды, или в чистом виде, или с незначительной примесью глины, известкового шпата, кварца и различных силикатов. Такие Р. пласты имеют форму или плоских чечевиц или пластообразных масс и встречаются среди отложений различных геологических систем от древних до самых новых. В России к этому типу принадлежат некоторые сидериты и глинистые железняки по преимуществу в отложениях каменноугольной (Донецкий бассейн, Алтай) и юрской (Крым) систем.

Пласты с Р. выделениями. Осадочные породы (глины, мергели, песчаники, известняки и доломиты), заключающие в себе выделения медных, свинцовых, цинковых и ртутных руд, то в виде тонкой пыли, то в виде стяжений, гнезд и первичных прожилков. Сюда относятся Р. месторождения Мансфельда в Германии, где глины и мергели пермской системы (цехштейн) содержат пылеобразные выделения медного колчедана, пестрой медной руды и др., сопровождающихся небольшими количествами свинцовых, цинковых, кобальтовых и серебряных руд. К той же группе принадлежит месторождение медных руд в песчаниках и рухляках пермской системы Пермской, Уфимской и Оренбургской губерний. Здесь окисленные медные руды, сопровождающиеся сернистыми и самородной медью, составляют цемент песчаников или находятся в виде пыли, желваков, гнезд и т. д. Сюда относятся также Р. месторождения Коммерна в Эйфеле, представляющие желваковые выделения свинцовых руд в триасовых песчаниках; выделения свинцовых и цинковых руд в доломитах и известняках силурийской системы Северной Америки — близ Остина в Виргинии, в Пенсильвании и Нью-Йорке; выделения сурьмяного блеска близ Арнсберга в Вестфалии и, наконец, знаменитое ртутное месторождение Альмадена в Испании, где силурийские песчаники местами сплошь цементированы киноварью; может быть, к этому же типу принадлежит и ртутное месторождение окр. Никитовки Екатеринославской губернии, где киноварь образует тонкие прожилки, зерна и вкрапленники в железистом песчанике каменноугольной системы. Особый тип представляют известные во многих местах под именем фальбандов (fahl — блеклый) слои гнейсов и кристаллических сланцев, проникнутые тонкими пылеобразными выделениями колчеданов.

Пластовые штоки или Р. залежи. Сюда принадлежат сплошные или смешанные, сросшиеся с другими минералами Р. массы, залегающие согласно напластованию горных пород и имеющие форму более или менее правильной чечевицы, а также залежи кварца и известняка с Р. включениями. Этот тип Р. месторождений свойственен по преимуществу архейским образованьям и лишь изредка повторяется в палеозойских. Типичными представителями таких Р. месторождений можно считать пластообразные массы цинковой обманки и других сернистых руд в кристаллических сланцах Аммеберга в Швеции. Весьма распространенным типом являются также колчеданные залежи, представляющие чечевицеобразные залежи, перемежающиеся с фальбандами и состоящие из серного, медного и содержащего никель магнитного колчеданов, к которым местами примешиваются свинцовые, цинковые и оловянные руды и различные неметаллические минералы. Подобного рода образованья известны и у нас на Урале и в Финляндии (Питкаранта), сюда же относят знаменитое медное месторождение Фалуни и многие другие. Близки по характеру к предыдущим чечевицеобразные залежи кварца в архейских породах, содержащие самородное золото, золотосодержащий серный колчедан, свинцовый блеск, цинковую обманку и другие руды; такие месторождения известны в приатлантических штатах Северной Америки и у нас на Урале; также содержащие свинцовые, серебряные, медные и кобальтовые руды залежи кристаллического известняка в архейских породах, примером которых может служить свинцовое месторождение Сала, также разнообразны по составу руд месторождения Тунаберга в Швеции. В Восточных Альпах, Штирии и Каринтии, в архейских и силурийских образованиях распространены залежи шпатового железняка с кристаллическим известняком и с примесью колчеданов, свинцового блеска, никелевых и кобальтовых руд. Чрезвычайно характерны для архейских пород залежи магнитного железняка, железного блеска и железной слюдки; таковы, например, знаменитые месторождения острова Эльбы, Скандинавии (Даннемора и Гелливара), Финляндии, Северной Америки (окр. Верхнего озера и др.). Сюда, по-видимому, относится также известное криворожское месторождение и др., лежащие в южнорусской гранитной полосе.

Массивные месторождения. Типом таких месторождений могут служить включения, часто громадные штоки, магнитного железняка в массивных горных породах, как, например, Таберг в Швеции, знаменитые месторождения Урала (Высокая, Благодать, Качканар, Магнитная), тобольское месторождение магнитного железняка на Алтае и др.; также железного блеска и красного железняка (Железная гора в штате Миссури), хромистого железняка в змеевике и оливиновых породах (Средний Урал), медных руд (Меднорудянское месторождение близ Нижнего Тагила на Урале).

Выполнения пустот. Жилы в массивных породах. Сюда относятся: жилы красного железняка, сопровождаемого кварцем и углекислыми соединениями в диабазе, порфирите и граните Гарца (Цорге); марганцовые жилы с известковым и тяжелым шпатом в окр. Ильфельда на Гарце; медные и никелевые руды (Добшау, Тамая, Чудак на Алтае); золотосодержащие жилы Карпат (Нагиаг, Нагибания), Северной Америки (Комток-Лод и др.), окр. Березовска на Урале; серебряные руды в кварцевых жилах Шемница, знаменитые серебряные месторождения Мексики и Южной Америки; содержащие сурьмяный блеск жилы Магурки (Венгрия); жилы оловянного камня в Корнваллисе (Англия) и т. д.

Жилы в слоистых породах. Таковы: месторождение оловянных руд в жилах гранита, пересекающих гнейсы Шлаггенвальда в Чехии (Губертусшток), жилы магнитного железняка и железного блеска в тальковых сланцах Рио-Альбано и Терра-Нера в Италии; жилы бурого и красного железняка в смеси с кварцем и известковым шпатом в Северной Америке и на Гарце; жилы шпатового железняка с примесью разнообразных сернистых руд в палеозойских образованиях Германии (Штальберг), или даже со значительной примесью медных руд (Нейзоль); жилы кварца с медными рудами (Теллемаркен в Швеции, Корнваллис); золотосодержащие кварцевые жилы в слоистых горных породах Калифорнии, Австралии и Урала; никелевые руды в кварцевых жилах (Редвинское месторождение на Урале); серебряные жилы Брейнсдорфа в Саксонии, богатые месторождения Чили, Боливии, Мексики (veta madre) и Алтая.

Выполнения пустот и метаморфические месторождения. По соседству с жилами и плоскостями сдвигов часто встречаются вымытые водой пустоты, выполненные Р. и другими минералами, причем одновременно с механическим размыванием пород происходила и их метаморфизация. Примером таких месторождений могут служить: Рио-Карес в Испании, где в известняках изобилуют пустоты, выполненные медными, никелевыми, кобальтовыми и серебряными рудами, кварцем и тяжелым шпатом; месторождения свинцово-цинковых руд в известняках и доломитах Райбля в Каринтии; разрабатываемые с глубокой древности месторождения горы Лаврион в Греции; некоторые месторождения Царства Польского и Нерчинского округа в Восточной Сибири. Бурые железняки, содержащие часто марганец и являющиеся часто продуктами метаморфизации известняка или выполнениями пустот в этом последнем, известны во многих пунктах Германии; к этому типу по преимуществу принадлежат месторождения бурого железняка, глинистого железняка и сферосидерита Центральной России и Урала и в некоторых пунктах Италии и Испании. Сюда относятся и бобовые железные руды Шварцвальда, Вогезов, Юры и Восточных Альп, представляющие концентрические скорлуповатые шарики бурого железняка, включенные в глинах юрской системы. Подобные образования происходят и в настоящее время во многих озерах Олонецкой губернии и Финляндии, как результат деятельности минеральных источников, а может быть, и жизнедеятельности организмов. Особый тип представляют контактные месторождения, в виде неправильных штокообразных или гнездообразных выделений железных, медных, свинцовых и цинковых руд, сопровождающихся гранитом, роговой обманкой, аксинитом, по границе соприкосновения известняка с изверженными породами. Таковы, например, месторождения медных руд Богословского округа на Урале, окр. Христиании, Резбания и Оффенбания в Венгрии, Шварценберг в Саксонии и т. д.

Обломочные месторождения. Сюда принадлежат: месторождения бурых железняков в виде обломков и стяжений в рухляках и глинах мезозойской и кайнозойской группы; брекчии и конгломераты магнитного и красного железняка с глинистым или железистым цементом, известные в Бразилии под именем тапанхоаканга, и, наконец, металлические россыпи — песчано-глинистые образования аллювиального, делювиального или элювиального происхождения, залегающие в речных долинах и котловинах, содержащие местами золото, платину и оловянные руды, имеющие чрезвычайно важное промышленное значение и широкое распространение в разных частях света. Способы образования рудных месторождений крайне разнообразны и в каждом отдельном случае, по слабому еще развитию в настоящее время той важной отрасли геологии, которая получила название учения о Р. месторождениях — далеко не всегда могут быть выяснены с достаточной точностью. В общем, однако, образование Р. месторождений является следствием тех же основных процессов, обуславливающих как современный вид, так и все изменения, наблюдаемые в земной коре. Эти факторы, тектонические, вулканические процессы и деятельность воды — действуют отчасти непосредственно, механически, но, главным образом, обуславливая и содействуя процессам метаморфизации элементов земной коры. Так как большая или меньшая степень метаморфизации горной породы при нормальных условиях находится в прямой зависимости от продолжительности действия на нее метаморфизующих агентов, иначе говоря от древности породы, то вполне понятно, что в том случае, если процессы метаморфизации играют существенную роль в деле образования Р. месторождений, — эти последние должны сосредоточиваться по преимуществу в отложениях наиболее древних, наиболее сильно метаморфизованных. Так это и есть на самом деле. Наиболее богаты Р. месторождениями отложения архейской эры, менее — палеозойской, мезозойской, и, наконец, в отложениях еще более новых, Р. месторождения встречаются сравнительно редко и притом при анормальных условиях: в местностях с резко выраженной дислокацией, способствующей интенсивности метаморфических процессов, по соседству с изверженными породами, как продукт жизнедеятельности организмов, и т. д. Что касается способов происхождения собственно Р. минералов, то все многочисленные частные случаи могут быть сведены к следующим главным способам: 1) образование Р. минералов посредством возгона или действия газов на твердые тела (процессы пневматолитические), 2) образование посредством выкристаллизации из расплавленных масс при их охлаждении (процессы пироморфические) и 3) образование посредством выделения из жидкостей (процессы гидрохимические).

Основные работы по Р. месторождениям: Cotta, "Lehre von den Erzlagerstätten"; Гроддек, "Руководство к изучению Р. месторождений"; Fuchs et De Launay, "Traité des gîtes mineraux et metallifères".

Б. Поленов.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон

1890—1907