Opti pojmovi

Leita mineralnih sirovina su geoloka tela obrazovana u prirodi u okviru geolokih i fiziko-hemijskih procesa. Izgraena su od raznovrsnih elemenata i jedinjenja koja se posle prerade ili u prirodnom stanju koriste u industriji. Pojave mineralnih sirovina predstavljaju prirodne koncentracije korisnih mineralnih jedinjenja koje su vie puta vee od njihovih srednjih sadraja u Zemljinoj kori, ali jo uvek nedovoljna da bi se mogla ekonomski eksploatisati. Oreoli rasejavanja su prostori oko rudnih tela u kojima su srednji sadraji rudnih komponenti vii od srednjih sadraja u zemljinoj kori, ali su nedovoljni za eksploataciju. Hidrotermalne alteracije su izmene okolnih stena i leita mineralnih sirovina. Ruda je mineralni agregat iz koga je mogue, tehniki i ekonomski opravdano, dobijanje minerala koji se mogu upotrebljavati u privredi. U leitima mineralnih sirovina se obino sree zajedno vie minerala. Prema postanku i njihovim meusobnim odnosima, mogu se razlikovati:1. Mineralne parageneze - grupe minerala koji su nastali zajedno u ruditu pod odreenim fiziko-hemijskim uslovima.2. Mineralne asocijacije - grupe minerala koji su nastali u razliitim genetskim procesima, tako da njihovo zajedniko pojavljivanje u prostoru moe biti i sasvim sluajno.3. Mineralne facije - asocijacije mineralnih parageneza obrazovanih u odreenim fiziko-hemijskim uslovima.Materijalni sastav ruda

Sklop ruda:1. Tekstura - prostorni razmetaj i nain zapunjavanja prostora mineralnim komponentama unutar rudnog tela (pegava, trakasta, zupasta, breasta, )2. Struktura - odreena je oblikom, razmerama zrna, nainom srastanja i prorastanja (zrnasta, hipidiomorfnozrnasta, porfiroidna, )Oblici rudnih tela

Konture rudnih tela - postepeno izraene ili otre. Okolne stene - neposredna sredina oko rudnog tela. Singenetska rudna tela - nastala su u procesu koji je doveo i do obrazovanja rudnih tela. Epigenetska rudna tela - mlaa su od okolnih stena, nastala nakon njihovog formiranja. Konkordantna rudna tela - imaju iste elemente kao i okolne stene. Diskordantna rudna tela - imaju razliite elemente zaleganja od okolnih stena. Konkordantna rudna tela mogu biti i singenetska i epigenetska, dok su diskordantna u optem sluaju epigenetska. Podela rudnih tela prema stepenu koncentrisanosti korisnih minerala:1. Impregnacioni tip orudnjenja - neravnomerno rasprene koncentracije rudnih minerala u orudnjenom prostoru.2. Kompaktna (masivna) orudnjenja - visoke koncentracije korisnih minerala u orudnjenom prostoru.3. tokverkni tip - sistem sitnih prslina i tankih pukotina ispunjenih korisnim mineralima.4. tokverkno-impregnacioni tip - pored impregnacija postoji i sistem sitnih prslina i tankih pukotina ispunjenih korisnim mineralima.5. iliasti tip - orudnjene kratke pukotine i prsline sa izraenom orijentacijom.6. iliasto-impregnacioni tip - slian je prethodnom, samo se javljaju i rudne impregnacije. Podela rudnih tela prema obliku:1. Izometrina - tri dimenzije su priblino istih razmera. Preseci su nepravilni. Meu njima se izdvajaju: tokovi - rudna tela velikih dimenzija kompaktne rude ili tokverknog ili tokverko-impregnacionog orudnjenja. Gnezda - Mala rudna tela nepravilno razmetena u prostoru.2. Ploasta - dve dimenzije su izrazito vee u odnosu na treu. Dele se na: Slojevi - nastali su u procesu sedimentacije. Mogu biti prosti i sloeni. Soiva - ine prelaz ka slojevima. Manjih su dimenzija, promenljive monosti. ice - najee su nastale du zona razlamanja ispunjavanjem praznih prostora ili potiskivanjem okolnih stena.3. Stubasta - dve dimenzije su znatno krae od tree, u horizontalnom planu su mali i nepravilnog oblika, obino su strmi, blago povijaju, esto se sreu u krenjacima ili su vezani sa strukturama vulkanskih aparata (ispunjeni vulkanskim breama) ili temenima antiklinala.4. Nepravilna (sloena) Podela prema agregatnom stanju: vrste - elementi ili njihova jedinjenja koja se u prirodi nalaze u vrstom stanju - Metaline, nemetaline i energetske mineralne sirovine. Tene - sirovine koje se u prirodi nalaze u tenom stanju - Nafta i podzemna voda. Gasovite - prirodni gasovi ugljevodonika i inertni gasovi.Opti model obrazovanja LMS

Sloen geoloki i fiziko-hemijski proces, pri emu primarno niski sadraji pojedinih hemijskih elemenata dostiu koncentracije koje su i do 10.000 puta vee od prosenih u Zemljinoj kori. Odnos koji ukazuje na to koliko je puta koncentracija nekog elementa via od prosene koncentracije istog elementa u Zemljinoj kori (klark), naziva se faktor koncentracije. 8 Elemenata Periodnog sistema ini preko 98,5% Zemljine kore (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg). Model obrazovanja LMS:1. Izvor rudnih metala1. Endogeni izvori - Gornji omota, Kontinentalna kora2. Egzogeni izvori - Kore raspadanja, Stara leita, Rudne mineralizacije. Metalogenetska rejonizacija LMS:1. Linijske i izometrine povrine: Linijske - Metalogenetski pojas, Metalogenetska zona, Rudna zona, Rudno polje Izometrine - Metalogenetska provincija, Metalogenetska oblast, Rudni rejon (rudni vor), Rudno polje Metalogenetska provincija - predstavlja deo krupnih, planetarnih povrina Zemljine kore, sloene geotektonske i geoloke grae Metalogenetski pojas za razliku od metalogenetske provincije ima naglaene konture rudonosnih povrina Metalogenetska oblast predstavlja deo provincije priblino izometrinih kontura rudonosnih povrina koje se karakteriu odreenom geolokom i strukturnom gradom Metalogenetska zona za razliku od oblasti ima naglaeno izduene konture rudonosne povrine Baseni mineralnih sirovina izdvajaju se kao posebne jedinice, pre svega kod sedimentnih leita mineralnih sirovina Rudni rejon predstavlja deo metalogenetske oblasti ili metalogenetske zone i karakterie se odreenom strukturnom gradom i razviem pojedinih geolokih formacija, najee magmatskih Rudno polje predstavlja malu rudonosnu povrinu od nekoliko desetina do stotinak km. Metalogenetske provincije Srbije:1. Dakijska2. Karpato-balkanska3. Srpsko-makedonska4. Dinaridska

Magmatska leita mineralnih sirovina

Obrazuju se u procesima diferencijacije i kristalizacije magme ultrabazinog, bazinog i alkalnog sastava. Tesno su prostorno i genetski veza sa matinim magmatskim stenama. Magma - homogeni silikatni rastop vrstog rastvora u kome se sve komponente nalaze u fiziko-hemijskoj i termodinamikoj ravnotei (Ultrabazina: < 45% SiO2, Bazina: 45 do 52% SiO2) Diferencijacija magme:1. Razdvajanje na dve nemeljive faze (Sulfidna faza - izdvajanje kapljica sulfida Fe, Cu, Ni, Co, Pt, Silikatna faza)2. Kristalizaciona diferencijacija3. Gravitativno odvajanje iskristalisalih minerala4. Istiskivanje (injektovanje) ostatka rastopa Magmatski procesi:1. Likvaciona segregacija (leita likvidnih segregata: Ni, Cu)2. Kristalizaciona diferencijacija (leita kristalizacionih diferencijata: Fe, Cr, PGE)3. Injektovanje magme (Injekciona leita: Fe, P, RE, apatit i dr)

Leita likvidnih segregata (Likvaciona leita)

Likvaciona leita se obrazuju u procesu gravitacionog razdvajanja magmatskog rastopa na silikatni (vii) i sulfidni (nii) deo. Kristalizacijom nastaju sulfidno-niklova leita u bazinim stenama i este pojave bakra Glavni sulfidni minerali (mineralna parageneza) su: pirhotin, halkopirit i petlandit. Sulfidni deo jako pokretljiv i esto se injektira u okolne stene stvarajuci injekciona likvaciona leita. Geotektonska sredina prostorne lokalizacije:1. Aktivizirani delovi kontinentalne kore i platformi.2. Duboki razlomi koji dopiru do gornjeg omotaa. Proces formiranja:1. Na 18000C sve komponente silikatnog rastopa su u ravnotei.2. Na 12000C - poremeaj ravnotee (pre kristalizacije), opadanje meljivosti silikatnog rastopa i sulfida, tonjenje sulfidnih kapljica pod uticajem gravitacije, formiranje leita pre iskristalisavanja magme

Leita kristalizacionih diferencijata

Magma na 18000C sve komponente su u fiziko-hemijskoj i termodinamikoj ravnotei. Magma u novoj sredini nii pritisak i temperatura, hladi se i kristalie. Procesi:1. Frakciona kristalizacija 2. Gravitaciona diferencijacija. Klasifikacija leita:1. Ranomagmatska leita - nastala su u poetnim fazama diferencijacije magme, bazine i ultrabazine stene (leita gabro-peridotitskih kompleksa (Cr), leita Fe-Ti oksida u bazinim magmatskim kompleksima, leita Fe-Ti oksida u ultrabazinim magmatskim kompleksima, kimberlitska leita dijamanata)2. Kasnomagmatska leita - Nastala su utiskivanjem silikatne magme obogaene silikatnim sastojcima i lakoisparljivim komponentama u okolne stene ili ovrsle delove samog magmatskog kompleksa (Injekciona leita mineralnih sirovina).

Ranomagmatska leita mineralnih sirovina

1. Leita gabro - peridotitskih kompleksa Geotektonski poloaj: platformna podruja Zemljine kore u kojima se uoavaju bazini magmatski kompleksi razliitog sastava i irokog dijapazona diferencijacije, geosinklinalna podruja, zone riftovanja odvajanja okeanske kore, zone kolizije ploa. Karakteristike kompleksa - pojava pseudostratifikacije prisustvo lanih, meusobno paralelnih slojeva magmatskih stena, termike promene okolnih stena na kontaktu sa magmatskim stenama - visok toplotni kapacitet magme. Karakteristike pseudoslojeva: Otre meusobne granice. Postojano pruanje (vie deset. km) Viestruko, ciklino pojavljivanje. Osnovni tipovi leita mineralnih sirovina: U platformnim podrujima: hromit (Cr), magnetit (Fe), titanomagnetit (Fe-Ti), vanadijum (V), platinske grupe elemenata (PGE) U mobilnim, ubranim podruijima: Leita hroma, manjim delom platine, gvoa i titana.2. Leita Fe-Ti oksida u bazinim magmatskim kompleksima Vreme fomiranja: poodmakli stadijumi diferencijacije magme. Prostorna i genetska veza: bazine stene - gabrovi, anortoziti i njihovi varijeteti. Konkordantna i diskordantna Teksturni varijeteti: Masivna (kompaktna) rudna tela Impregnaciona rudna tela.3. Leita Fe-Ti oksida u ultrabazinim magmatskim kompleksima Znaaj: retka su i niskog kvaliteta, ali sadre veliku koliinu rude. Geneza: frakciona kristalizacija ultrabazine magme in situ. Morfologija: skladovi debljine do 10 m, pruanje vie stotina metara. Sastav: impregnacije magnetita u piroksenitima i kompaktne mase u magnetit-hornblenda piroksenitima.4. Kimberlitska leita (leita dijamanata) Kimberliti - ultrabazine stene poviene alkalnosti i porfirske strukture Proces formiranja je zapoeo u gornjem omotau, a zavren je u kontinentalnoj kori. Izvor kimberlitskih magmi je gornji omota Du dubokih struktura razlamanja magme se utiskuju u kontinentalnu koru. Magme nose dijamante Oblik kimberlita - cevasta tela, ovalnog prenika od 1 m2 do >100 m2.

Kasno magmatska leita

Konsolidovani delovi Zemljine kore oblasti platformi i titova u kojima se uoavaju duboke strukture razlamanja (rasedi). Matine stene: Alkalne magmatske stene nefelin-sijeniti, intrudovani u okolne geoloke tvorevine. Pseudoslojevi, ploasta tela, izduena soiva, skladovi. Kontakti ovrslih magmatskih tela i okolnih stena su tektonizirani. STRUKTURE: Zrnasta struktura, najee. TEKSTURE: Kompaktna, masivna i impregnaciona tela. Karakteristika kompleksa: pored vode, sadre visok udeo lakoisparljivih komponenti (P, Cl, F,...). Leita: Apatit (P), magnetit (Fe), retki metali, retke zemlje i dr. Primeri: Baltiki tit (vedska, Norveka), SAD, Kanada, ile,...

Prelazna magmatsko-hidrotermalna leita

1. Karbonatitska leita Karbonatiti - grupa leita mineralnih sirovina koja su izgradjena od magmatskih karbonata (kalcita, dolomita, siderita) i drugih minerala. Prelazna grupa leita izmeu pravih magmatskih i hidrotermalnih leita. Sredine prostorne lokalizacije: platforme i sredinji masivi sa zonama dubokih razlamanja, magmatski kompleksi centralnog tipa, ultrabazinog do alkalnog sastava, diferencijati Alkalnih-Ultrabazinih magmi. Graa kompleksa: koncentrino-zonalna graa sa prstenastim i radijalnim dajkovima, cevast oblik, centralni deo kompleksa - ultrabazine stene, obodni i gornji deo kompleksa - alkalne stene (ponekad obrnuto). TEKSTURE Preovlauju: kompaktne, tokverkno-impregnacione, trakaste. U veini sluajeva, kontakti ruda prema okolnim stenama su otri. STRUKTURE - obino zrnaste. Preko 120 minerala, 80-90% svih minerala ine karbonati (kalcit, dolomit, ankerit, siderit) Vrste leita mineralnih sirovina u karbonatitskim masivima: Apatitska leita Nb-Ta leita Leita retkih zemalja Sulfidna leita obojenih metala (Cu, Pb-Zn - halkopirit dominantan mineral) Perovskitsko-titanomagnetitska i flogopitska leita (ekonomski znaajna, magnetit i titanomagnetit su osnovni minerali, sadraj gvoa 20-60% Fe).2. Pegmatitska leita Vreme i mesto formiranja - kraj diferencijacije magme, iz kiselog magmatskog ostatka pod uticajem postmagmatskih rastvora. Najvii, apikalni delovi intruziva i okolne stene Podela pegmatita: granitni pegmatiti, alkalni pegmatiti, pegmatiti vezani za bazine i ultrabazine stene, metamorfogeni pegmatiti. Oblik: Soiva, ploe, ice (proste i sloene, rave, apofize) Konkordanti i diskordantni. Male razmere i velike razmere: do 10 km po pruanju x 700 m. Mineralni sastav - preovlauju silikati i oksidi iz matinih intruzivnih stena Minerali iz grupe feldspata su osnov pegmatitskih tela Teksturno-strukturni varijeteti : Zrnasti - sitno, srednje i krupnozrni pegmatiti Prorastanje kvarca i mikroklina pisano pegmatitske strukture Pojava gigantizma krupni kristali pojedinih minerala Kontakt granice sa okolnim stenama je jasan i otar. Promene pegmatitskih tela pod uticajem hidrotermalnih rastvora (turmalinizacija, feldspatizacija, muskovitizacija, hloritizacija, biotizacija, berilizacija, fluorizacija).

Hidrotermalna leita mineralnih sirovina

Hidrotermalna leita mineralnih sirovina su genetska grupa iz serije endogenih leita ije je stvaranje vezano sa hidrotermalnim (gasno-tenim) rastvorima i njihovom evolucijom. Hidrotermalni rastvori - sloeni elektroliti kompleksnog sastava u kojima glavne komponente ine: voda, rastvorene soli (naroito halidi), Ca, K, Na, rudni elementi i druge komponente. Nastanak hidrotermalnih leita obuhvata:1. Nastanak i poreklo hidrotermalnih rastvora.2. Mobilizacija rudnih elemenata iz primarnih izvora.3. Prenoenje rudnih komponenti od izvora do mesta deponovanja.4. Meusobni uticaj rastvora i sredine kroz koju prolazi.5. Izdvajanje (deponovanje) korisnih komponenti iz rastvora. 6. Postrudni procesi Hidrotermalni rastvori su meavine voda razliitog porekla i ine ih:1. Magmatske (magmatogene) vode - Genetski su vezane za razliite tipove magmi prema uslovima postanka mogu da budu: Juvenilne vode - vezane su sa primarnim magmama i nikada ranije nisu bile na povrini terena. Reciklisane vode - vezane su sa ponovnim stapanjem (potpunim ili nepotpunim) sedimentnih i vulkanskih stena ili apsorbovana iz stena u koje se magma utisla.2. Konatne ili fosilne vode - vode koje su uklopljene u porama i upljinama magmatskih ili sedimentnih stena u vreme njihovog formiranja.3. Metamorfne vode - nastale su oslobaanjem konatnih voda u procesu termikog i regionalnog metamorfizma.4. Meteorske vode - jedan od najznaajnijih tipova voda, potiu sa povrine Zemljine kore (reke, jezera, mora, kinica i dr.), pod uticajem gravitacije poniru du pukotina i prslina u dubinu Zemlje zagrevaju se i postaju hidroterme. Podela hidrotermalnih leita prema temperaturi rastvora:1. Hipo (kata) termalna leita400-3000C2. Mezotermalna leita300-2000C3. Epitermalna leita200-1000C4. Apotermalna leita< 1000C Pri transportu Rudne komponente moraju da budu rastvorljive u hidrotermalnom rastvoru i ne smeju da stupaju u reakcije sa okolnim stenama. Vid prenosa: pare i gasovi, vodeni rastvor. Cirkulacija hidrotermalnih rastvora uslovljena je:1. Prisustvom rupturnih sistema i drugim geolokim oblicima (rasedim pukotine, prsline, ravni slojevitosti, prostori izmeu zrna petrogenih minerala, poroznost sredine,...)2. Promenom pritiska u spoljnoj sredini (kretanje ka zonama niih pritisaka). Pojave koje prate stvaranje hidrotermalnih leita:1. Hidrotermalne alteracije - zahvataju vee prostore od rudnih tela, vrste promena: Fizike promene: promena boje stene, promena zapremine stene, promena mehanike poroznosti Hemijske promene: promene mineralnog sastava.2. Zonalnost razmetaja rudnih elemenata3. Oreoli rasejavanja - prostori oko rudnih tela koji su obogaeni ili osiromaeni korisnim komponentama,mogu biti: Primarni oreoli - nalaze se u istim stenskim kompleksima u kojima se nalaze i rudna tela. Sekundarni oreoli - ne uoava se direktna veza sa rudnim telima. Hidrotermalna leita na osnovu prostorne i genetske veze mogu se izdvojiti u sledee tipove:1. plutogena, 2. vulkanogena,3. porfirska, 4. vulkanogeno-sedimentna i 5. Nemagmatogena U posebne tipove spadaju: skarnovka, grajzenska I albititsa hidrotermalna leita

Skarnovska leita mineralnih sirovina

Grupa visoko do srednjetemperaturnih leita mineralnih sirovina stvaranje je u blikoj prostornoj i genetskoj vezi sa formiranjem skarnova. Skarn - jalova stena, kontakt kisele magme i karbonatnih stena Metasomatski procesi imaju znaajnu ulogu u formiranju lms.