Механични седиментни отлагания
Типични представители на механични или кластични седиментни минерални находища са находищата на чакъл, пясък и глина. Тези образувания се различават по размер на зърната.
Отлагания от чакъл. Сред чакълестите отлагания се открояват образувания: 1) временни планински потоци и техните алувиални фенове, 2) отлагания на реки, 3) отлагания на ледници и потоци (периглациални - измиване, ескери, камове и каме тераси), 4) крайбрежни езерни и морски. Всички те, особено последните, могат да бъдат както модерни, така и древни. В последния случай те обикновено са силно уплътнени и неподходящи за насипно използване.
Пясъчни отлагания. Според условията на образуване пясъците се разделят на: 1) елувиални, 2) делувиални, 3) пролувиални, 4) алувиални, 5) флувиоглациални, 6) езерни, 7) морски, 8) еолови. Най-голямо практическо значение имат алувиалните, езерните и морските пясъци. Последните могат да бъдат както платформени, така и геосинклинални. Разработват се съвременни и по-стари пясъци, въпреки че колкото по-стари са, толкова по-уплътнени и по-малко подходящи за използване в насипна форма. Според състава сред пясъците се разграничават мономинерални (олигомиктични) и полиминерални (полимиктични) разновидности.
Глинени отлагания.Според условията на образуване се разграничават отлагания: 1) кори на изветряне, 2) делувиални, 3) алувиални, 4) езерни, 5) морски, 6) ледникови, 7) горски. Основните глинообразуващи минерали са каолинит, халоазит, монтморилонит, пирофилит, калофан и хидрослюда; в допълнение, съставът на глините включва различни оксиди и хидроксиди, както и смес от неразградени скалообразуващи минерали (кварц, фелдшпати и др.). Със съдържание на пясък от 50-60%, скалата се наричаглинеста почва,и в количество над 80%—пясъчна глинеста почва.Геоложката възраст на промишлените глинести отлагания е по-широка от възрастта на чакълестите и пясъчните отлагания, кватернерните, терциерните глини, много мезозойски и палеозойски отлагания са широко разпространени; сините камбрийски глини от крайбрежието на Финския залив на Балтийско море могат да служат като пример за последното.
Химически седиментни отлагания
Сред хемогенните седиментни находища има такива, образувани от истински разтвори, които включват соли, гипс, анхидрит, борати, барит и находища на руди от желязо, манган, алуминий, както и някои цветни и редки метали, които са възникнали от колоидни разтвори.
Соли. Халогенните или евапоритни отлагания на минерални соли се състоят от хлориди и сулфати на натрий, калий, магнезий и калций, с примес на бромиди, йодиди, борати. Халитът е основният компонент на повечето солни находища. Почти всички те съдържат в едно или друго количество анхидрит или гипс, както и примес на карбонатно-глинен материал. Съдържанието на други минерали варира в широки граници в зависимост от условията за образуване на солни находища. Според условията на образуване се разграничават: 1) естествени разсоли на съвременни солни басейни, 2) солени подземни води, 3) находища на минерални соли на съвременни басейни, 4) вкаменелости или древни находища на минерални соли.
Съвременното образуване на солсе извършва в басейни от два типа: 1) свързани с морето или захранвани от морска вода, 2) континентални, захранвани от земни води.
Солоносните басейни на морските брегове възникват в резултат на колебателни движения на земната кора. Когато понижените крайбрежни зони се понижават, те се наводняват с морска вода; в бъдеще такива райони са изпъстрени от морето от решетки, заливи, коси, с образуването на естуари,лагуни, сиваш и крайбрежни езера. В сух и горещ климат, с ограничен приток на вода, напълно компенсиран от изпарение, с течение на времето те се засоляват и се превръщат в басейни със сол и саламура. Такива солени басейни са известни на кримското крайбрежие на Черно море (Данузлав), на брега на Азовско море (Сиваш), край бреговете на Каспийско море (Кара-Багаз-Гол), Аралско море (Джаксыклгч).
Континенталните солени езера възникват в плоски безотточни басейни на сухи и горещи райони, като в тях навлиза систематично изпарение на повърхностни и подземни води. Те са известни в Западносибирската и Туркменската низини, в района на Волга-Урал-Емба, както и в Монголия, Централен Иран, Мала Азия, Северна и Южна Америка, Източна Африка и Австралия.
Бор.Някои солни находища съдържат бор под формата на разпръснат калиберит. В зоната на изветряне съединенията на бора се разтварят, отлагат отново и се натрупват в гипсова шапка под формата на различни борати - ашарит, хидроборацит, улексит и др.
Барий.Барият се пренася в повърхностните води като силно разтворим бариев хлорид. При контакт с морска вода, съдържаща йон на сярна киселина, тя се утаява, образувайки конкреции, локални натрупвания и непрекъснати резервоарни маси от барит сред морски, обикновено карбонатни седименти. Те включват находището Меген във Федерална република Германия и находищата на нодуларен барит в басейна на Мисури в САЩ.
бромътийодът са концентрирани в солените води на някои езера.
Желязни, манганови и алуминиеви руди. Седиментните находища на желязо, манган и боксит се образуват от суспензии и колоидни разтвори на дъното на водни басейни при подобни геоложки условия и следователно се разглеждат заедно. Прехвърляне на връзкиот тези метали се пренася от реките и подземните води и се среща под формата на фини суспензии, колоидни и истински разтвори.
Отлаганетона съединения на трите метала се извършва в крайбрежната зона на езера и морета, главно под въздействието на електролити, разтворени във водите на тези резервоари, коагулиращи колоиди от метални съединения и превръщайки ги в утайка. Следователно желязо-мангановите и желязо-алуминиевите седиментни находища са доста разпространени в природата. На крайните флангове на тази серия са алуминият и манганът, които обикновено не се срещат заедно.
Отлаганията от желязоса под формата на шевове, елипсовидни лещи, листовидни отлагания и джобове. Техните размери достигат големи стойности - по дължина отделните слоеве се простират на десетки, а техните апартаменти - на стотици километри; ширината им е няколко километра, а дебелината им е десетки метри. Пример за такива находища на желязна руда са телата на Керченския басейн, които запълват отделни корита.
Според минералния състав рудите на седиментните железни находища се разделят на три групи: оксидни, карбонатни и силикатни. Оксидните руди на кафявата желязна руда се състоят главно от лимонит, хидрогетит, гетит, хематит и понякога магнетит с примеси на други минерали. Основният рудообразуващ минерал на карбонатните руди е сидеритът. Съставът на силикатните руди включва железни хлорити като шамозит и тюрингит.
Отлаганията на манган,, както и на желязо, имат формата на пластове, листовидни и лещовидни отлагания (фиг. 306). Техните размери обикновено са малко по-малки от желязната руда, но все пак достигат дължина от няколко километра, ширина от няколкостотин метра и дебелина до 20 м. Според минералния състав на рудите сред седиментни и метаморфозирани седиментни манганови находищаотделят хидроксидни, оксидни, карбонатни и силикатни образувания.
Хидроксидните руди се състоят от псиломелан, пиролузит, лимонит, глинести минерали и опал. В състава на оксидните руди като водещ минерал влиза и манганитът. Карбонатните руди се състоят от родохрозит, манганокалцит, опал, марказит, пирит, глауконит и барит.
Отлагания на манган и желязо на дъното на съвременните океанибяха открити от океанографски експедиции от различни страни. Огромните запаси от техните руди са концентрирани в фероманганови конкреции, облицоващи големи площи на дъното на Тихия, Атлантическия и Индийския океан, както и в рохкави седименти под тях. Конкрециите, плочите и корите имат диаметър от десети от сантиметъра до няколко метра. Основните рудни минерали на конкрециите са вернадит, псиломелан, хидрогетит и монтморилонит; присъстват пиролузит, тодорокит, бурнесит, уудруфит, рамсделит, гьотит, филипсит, халцедон, хлорит.
Среден състав на нодулите (в %): Мn 20 (40–8%); Fe 16 (26 - 2,5%); Co 0,33 (2,5-0,2%); Ni 0,6 (2-0,2%); Cu 0,35 (1,6 - 0,03%); Pb 0,35-0,2; Zn 0,08-0,4; Ag 0,0003.
Основната маса от нодули е концентрирана в пелагични отлагания, характеризиращи се с минимални скорости на утаяване. В централните части на нодулните полета, сред радиолариеви тинове, се наблюдава повишаване на съдържанието на манган, никел и мед, което определя хоризонталната зоналност в разпределението на металите.
Запасите от желязо-манганови конкреции в придънната част на Световния океан са с 2-4 порядъка по-високи от общите запаси, регистрирани във всички находища на желязо и манган на земното кълбо.
Има шест основни гледни точки относно източника на желязо и манган в океанските възли:
1) континентално разрушаване ипоследващо отлагане на океанското дъно;
2) биологично извличане от умиращия животински свят на океана;
3) химическо отлагане от океанските води;
4) подводно разлагане на богати на желязо и манган основни вулканични скали от океанска вода;
5) захранване от подводни вулканични газове и хидротермални течности;
6) комбинирано обучение от различни източници.
Алуминиеви находища (боксит)се разделят на три групи:; 1) остатъчна или латеритна, 2) седиментна платформа, 3) седиментна геосинклинала.
Бокситните залежи са под формата на пластове, лещи, лентовидни и гнездовидни. Те достигат дължина и ширина до няколко километра с дебелина до няколко десетки метра. Много от тях се характеризират със сложна, окарстена почвена повърхност на угарите. Структурата разграничава метасоматични бобови, бобово-оолитови, брекчиеви, пясъчникови и афанитни боксити. Те са каменисти, плътни, пещеристи и рохкави. Съставът на боксита включва: 1) двуалуминиев оксид, предимно свободен, 2) железни оксиди, главно под формата на хематит, хидрохематит, гьотит и хидрогетит, 3) силициев диоксид, свързан главно с каолинит, по-рядко с халоазит и хлорит, 4) титанови оксиди.
Според минералните форми на разделяне на алуминиевия оксид се разграничават две основни разновидности на боксит: 1) монохидрат (монохидрат), състоящ се от бемит или неговата кристална разновидност - диаспора A12O3-H2O; 2) трихидрат (трихидрат), състоящ се от гибсит А12О3-ЗН2О.
Руди на цветни и редки металиИстинските находища на цветни и редки метали със седиментен произход са находища на уран, мед, ванадий, молибден, стронций, германий. По-голямата част от минералната маса на тези находища е образувана презконцентрации на метални вещества от умиращи морски организми в седимента, както и поради сорбционни процеси и окислително-редукционни реакции в седиментната среда. Те са ограничени в основната маса до четири групи седиментни скали: 1) така наречените черни шисти от битуминозната формация от ранния етап на геосинклиналното развитие, които се срещат и сред платформените образувания, 2) фосфорсъдържащи скали, 3) пъстри отлагания от късния етап на геосинклинално развитие, 4) кластични слоеве от делувиално-пролувиални фациеси на предпланинските условия на поста рогеничен стадий.
Черните шистисъдържат разпръснати разпръснати железни, медни, молибденови сулфиди, уранови и ванадиеви оксиди, понякога достигащи търговски концентрации; освен това те включват никел, хром, титан, кобалт, цинк, олово, сребро, злато, цирконий, лантан, скандий, берилий, торий и други елементи.
Ураносъдържащите въглеродни черни шисти са известни сред седиментите на протерозойските, рифейските, каледонските, херцинските, кимерийските и алпийските геосинклинали. Първичната концентрация на уран в тях е много ниска и възлиза на хилядни – стотни от процента. Въпреки това, огромни масиви от черни шисти, съдържащи уран, често съдържат огромни запаси от уран. Например, запасите от уран в дебелината на девонските шисти на формацията Чатануга в САЩ се оценяват на 5 милиона тона с метално съдържание само 0,066%. Уранът в тях е под формата на уран-органични комплекси, адсорбирани йони и изоморфно заместване на калций в колофан.
Пример за находище на мед е Мансфелд в Германия.
Фосфорсъдържащите скаличесто съдържат повишено количество уран, понякога придружен от ванадий, сребро, олово, хром, молибден и други елементи. Глобадобре известен пример е фосфоритният пояс на Скалистите планини на Пермската фосфорна формация в Съединените щати. Този пояс се простира на 1500 км с дебелина на фосфороносещата ураноносна формация от 100 до 300 м. Големият размер на пояса, дори и с много лошо съдържание на уран от стотни и хилядни от процента, осигури натрупването на 600 хиляди тона уран във фосфорната формация.
Разнообразните отлаганиясъдържат седиментни отлагания на мед, уран и стронций. Техният пример, според М. Рубо, са ураноносните пъстри слоеве от пермо-карбонови и пермско-триаски скали на Източните Алпи и Централното плато на Франция. Първичната рудна минерализация е локализирана в сиво-зелени пакети, образувани при редуциращи условия и разделени от червени слоеве, показващи режима на окисление. На фона на огромни райони с лоша минерализация на пъстри пластове, на места се появяват локални натрупвания на богати руди поради пренареждането на рудните минерали по време на по-късното въздействие на формационните води.
Седиментни медни находища са се образували сред континентални, подводни делтови, лагунни и заливно-морски фациеси, когато сухият климат се е променил във влажен. В посока от брега към открито море те се обогатяват първо с олово, а след това с цинк.
Вероятно седиментни и вулкано-седиментниволфрамови(шеелит) икалаени(каситерит) находища са установени в докамбрийските комплекси на Швеция, Австрия, Франция, Турция, ГДР и СССР. Отлаганиятасреброот типа Сребърен риф в САЩ вероятно са вулканично-седиментни.