Определение понятия и характеристика карстовых процессов. Источники вещества отложений карста. Формы карста и типы карстовых форм рельефа, основные причины их образования. Полезные ископаемые карстов. Месторождения, связанные с карстовыми процессами.
Впервые карстовые процессы детально были изучены на побережье Адриатического моря, на плато Карст близ Триеста, откуда и получили свое название. В их развитии основную роль играют другие, не типичные для карста физические процессы: таяние льда, механическое воздействие движущейся воды и пр. Карст существенно влияет на ландшафтные особенности территории, ее рельеф, подземные воды, озера, реки, почвенно-растительный покров, хозяйственную деятельность человека. Вместе с тем, некоторые полезные ископаемые выполняют карстовые полости, образуя месторождения свинца и цинка, сурьмы и ртути, урана и золота, бария и целестина, исландского шпата и бокситов, никеля и марганца, железа и серы, малахита и алмазов. карст рельеф ископаемый месторождение Качественно иными источниками веществ, поступающих в карст, являются продукты преобразования коренных пород и рыхлых аккумулятивных образований.Сущность карстовых процессов состоит в растворении породы атмосферными, поверхностными, талыми, подземными, а в некоторых случаях и морскими водами. К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы. Карст является серьезной темой для изучения геологов, его изучение в значительной степени связано с практическими запросами страны, по мере изучения карста, выявляется огромная его польза и хозяйственная отдача. С карстом связаны запасы нефти, газа, пресной воды, а также минеральных термальных вод. С карстом связаны многие месторождения руд цветных и редких металлов.
Введение
Впервые карстовые процессы детально были изучены на побережье Адриатического моря, на плато Карст близ Триеста, откуда и получили свое название. К безусловно карстовым относятся явления в растворимых природными водами горных породах, и которых наиболее широко в земной коре распространены известняк, доломит, каменная и калийная соли, гипс, ангидрит. С карстовыми явлениями внешне сходны явления псевдокарста, возникающие во льду и мерзлых грунтах (термокарст), в мелкообломочных и пористых грунтах (кластокарст, глинистый карст, лессовый карст, механический карст, суффозия, просадки). В их развитии основную роль играют другие, не типичные для карста физические процессы: таяние льда, механическое воздействие движущейся воды и пр.
При геологическом изучении Земли было выявлено, что почти третья часть суши земного шара имеет потенциальное развитие карстовых явлений. Карст существенно влияет на ландшафтные особенности территории, ее рельеф, подземные воды, озера, реки, почвенно-растительный покров, хозяйственную деятельность человека. Так, иногда карстовые образования могут препятствовать при добыче полезных ископаемых. Вместе с тем, некоторые полезные ископаемые выполняют карстовые полости, образуя месторождения свинца и цинка, сурьмы и ртути, урана и золота, бария и целестина, исландского шпата и бокситов, никеля и марганца, железа и серы, малахита и алмазов. карст рельеф ископаемый месторождение
Существует несколько условий, необходимых для развития карстовых явлений: во-первых, это наличие растворимой в природных водах горной породы, водопроницаемой вследствие трещиноватости или пористости, во-вторых, наличие растворителя, т.е. воды, агрессивной к горной породе, в-третьих, наличие условий, обеспечивающих водообмен, - отток насыщенной растворенным веществом воды и постоянный приток свежего растворителя. Если первое условие определяется геологическим строением местности, то второе и отчасти третье тесно связаны с физико-географической обстановкой, второе- с почвенно-растительным покровом и климатом, третье- с геоморфологическими и гидрологическими условиями помимо геологической структуры и гидрогеологических особенностей.
1. Карстовые процесссы
Карстовый процесс представляет собой длительно развивающийся процесс растворения и выщелачивания, трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами. В результате деятельности карстовых процессов возникают как отрицательные формы рельефа на земной поверхности, так и различные полости каналы гроты или пещеры на глубине.
Типично карстующимися породами являются моно- и биминеральные породы - каменная соль, гипс, ангидрит, мел, известняк, доломит, изнестняково - доломитовые породы, разновидности мрамора, магнолит, карбонатит. Ведущую роль в этом списке играют карбонатные породы - как вследствие их широкого распространения (около 15% площади суши), так и за счет контрастности составов между ними и рыхлыми отложениями, что вызывает побочные взаимодействия, ведущие к дальнейшей карстификации.
Наибольшее разнообразие карстовых форм наблюдается в открытом типе карста (горные районы известнякового плато Крыма, Кавказа, Карпат, Альп и др.). В этих районах развитию карста способствует открытая поверхность растворимых пород и частые ливни. Покрытый карст отличается от открытого тем, что закарстованные породы перекрыты нерастворимыми или слаборастворимыми породами: формы поверхностного выщелачивания здесь отсутствуют, процесс протекает на глубине. На контакте с закарстованными породами происходит перемещение материала покрывающих пород в ниже расположенные карстовые полости, в результате чего образуются блюдцеобразные и воронкообразные формы.
Существует два основных противоположных процесса: с одной стороны, разрушение карстующихся пород химическим и отчасти механическим воздействием подземных и поверхностных внерусловых вод, дающее разнообразные карстовые формы; с другой стороны, отложение продуктов разрушения. Связующим звеном между ними является перенос растворенных и влекомых карстовыми водами веществ.
В результате разрушительной деятельности - коррозии и карстовой эрозии - образуются скульптурные формы карста разных размеров. Карстовые формы образуются в результате сложного взаимодействия многих геодинамических процессов, среди которых растворение (коррозия) является ведущим. Другие карстообразующие процессы - эрозия, обрушение, выветривание. В нерастворимых породах, покрывающих закарстованные толщи или прилегающих к ним, развиваются также просадки, обрушение, оползни, суффозия, эрозия и другие процессы.
Аккумулятивные образования в карстовых поверхностных и подземных формах можно разделить на две группы. К первой относятся продукты, образованные из самих карстующихся пород в результате их химического или механического разрушения - автохтонные образования. Вторую группу образуют аллохтонные продукты - заполнения карстовых понижений и полостей за счет поступления аллювиальных, делювиальных, органогенных, антропогенных, гидротермальных и других образований. Особую группу представляют карстовая брекчия, песок и мука, образующиеся в результате разрушения карстующихся пород в течение длительного геологического времени. Эти автохтонные карстовые отложения возникают в различных зонах циркуляции как химическим путем (за счет растворения), так и механическим - при обрушении (карстовая брекчия).
Факторами карстообразования выделяют: химический состав горных пород, их структуру, трещиноватость, покровные образовании и рельеф, силу тяжести, подземные воды, тектонические структуры, мощность карстующихся пород. Литологические особенности территории являются одним из основных условий карстообразования. Литология оказывает влияние на интенсивность карстовых процессов, морфологию и гидрографию карста.
Карстовые явления широко распространены по всей планете. Встречаются они и в горах (например, в Доломитовых Альпах, горах Балканского полуострова, на Динарском нагорье), и на равнинах (например, на Великих Американских равнинах, на Русской и Туранской равнинах). Наиболее эффектны формы карстового рельефа в жарких влажных тропиках. Тропический карст в Южном Китае, во Вьетнаме, Таиланде называют «башенным» - это останцовые горы в виде башен, столбов, пик, конусов, покрытые тропическим лесом. Интересный рельеф формируют карстовые процессы в прибрежных районах. Например, на Азовском море, Каспии, побережье Кипра на земной поверхности и склонах образуются полукруглые лунки, у уреза воды нередко возникают гроты, ниши, являющиеся входами в подводные пещеры. В этих местах карстовые процессы усиливаются действием прибоя.
Для развития карста благоприятно обилие осадков, в том числе и ливневых, а также влажный климат. Однако в последние столетия человек тоже вносит свою видимую лепту в развитие карста. Сейчас склоны Динарского нагорья - белесые и каменистые, покрытые кустарником, переходящим у подножий в редкие леса. Еще в XV-XVI веках эти склоны были покрыты густыми лесами с пышной средиземноморской растительностью, но их частично вырубили для строительства флота, значительные лесные массивы пострадали от пожаров и были сведены выпасом скота. Так склоны оказались не защищенными от снега и дождей, что привело к активизации карстовых процессов.
2. Источники вещества отложений карста
Континентальные обстановки, как наземные, так и подземные, обеспечивают поступление в карст разнообразных минеральных веществ. Целесообразно различать источники веществ, связанные с седиментацией в карстовых формах и обеспечивающие количественную сторону литогенеза, а также связанные с постседиментационными процессами. Последние в значительной степени ответственны за качественную сторону карстового литогенеза.
Источники веществ при седиментации предложено разделять на автохтонный и аллохтонный. Учитывая специфику карстификации, часто действующей под землей в неоднородной геологической среде, полагается различать также параавтохтонный источник осадочного материала, понимая под ним некарстующиеся включения (линзы сланцев, дайки, жилы и т.п.) и граничащие с телами растворимых пород тела иного состава. Это пласты терригенных и других пород или интрузивы с дизъюнктивным и реже интрузивным контактами. Такие тела поставляют несвойственные карсту вещества (в свежем либо выветрелом состоянии). Однако рассматривать их как аллохтонные образования не следует, так как они залегают почти в той же части геологического пространства, где и размешались до формирования карста. Транспорт вещества здесь очень незначительный - в пределах сечения карстовой формы.
В группу авто- и параавтохтонных источников входят карстующиеся породы и их нерастворимые остатки, включения иных пород, а также карстовые воды, являющиеся по сути растворами. К этой группе относятся также продукты химико-биологической седиментации в карстовых озерах и болотах, такие как торф, уголь, фосфориты, железные и марганцевые руды и т.п. Карстующиеся породы и отчасти некарстующиеся включения встречаются в осадочном заполнении в виде дресвы, щебня и глыб, а также в виде мучнистой либо глинистой разложенной массы.
Качественно иными источниками веществ, поступающих в карст, являются продукты преобразования коренных пород и рыхлых аккумулятивных образований. Наложенные процессы воздействуют на авто-, параавто- и аллохтонные отложения, за счет чего возникают новые минеральные ассоциации. Изменению, в той или иной мере, подвержены сами карстующиеся породы. Соответственно, продукты их гипергенного преобразования поступают в карстовые формы.
Выщелачивающий метасоматоз широко проявлен в отложениях покрытого карста. Бокситизация отложений карста отмечалась неоднократно, некоторые исследователи отводят ей ведущую роль в образовании руд алюминия в глубоком покрытом карсте.
3. Формы карста
Поверхностные формы
К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы.
Морфологически карры подразделяются на желобковые, стенные, лунковые, трубчатые, в виде трубообразных цилиндрических углублений в гипсах, каменицы, карры в виде следов, бороздчатые, меандровые, трещинные. По генезису особо выделяются желобковые и трещинные карры.
Желобковые карры формируются под воздействием только атмосферных осадков, тогда как остальные типы карров образуются под действием всех фаз растворения: в их формировании участвуют и воды, обогащенные биогенной углекислотой за счет соприкосновения атмосферных осадков и талых вод с почвенно-растительным покровом.
Трещинные карры отличаются от остальных путями удаления растворенного вещества. Если у большинства других типов карров оно осуществляется поверхностным стоком, то при образовании трещинных карров участвует и вынос растворенного вещества подземным путем, через трещины.
Карстовые желоба и рвы (более глубокие и обязательно с крутыми бортами) развиваются вдоль раскрытых тектонических трещин (нередко в результате разгрузки на крутых склонах), или вдоль трещин оседания склонов, или трещин «бортового отпора». Они тянутся на десятки и сотни метров, а иногда и на несколько километров, достигая различной ширины и глубины. На концах они замкнуты, на дне могут иметь многочисленные углубления.
Прямолинейные рвы в известняках, разработанные по вертикальным тектоническим трещинам, шириной 2-4 м и глубиной до 5 м называют богазами.
Среди карстовых воронок выделяют три основных генетических типа: 1) воронки поверхностного выщелачивания, или чисто коррозионные. Образуются за счет выноса выщелоченной на поверхности породы через подземные каналы в растворенном состоянии;
2) провальные воронки, или гравитационные. Образуются путем обвала свода подземной полости, возникшей за счет выщелачивания карстующихся пород на глубине и выноса вещества в растворенном состоянии;
3) воронки просасывания, или коррозионно-суффозионные. Образуются путем вмывания и проседания рыхлых покровных отложений в колодцы и полости карстующегося цоколя, выноса частиц в подземные каналы и удаление через них во взмученном и взвешенном состоянии.
Блюдца, западины - это нечетко выраженные мелкие воронки.
Полья - замкнутая, реже открывающаяся долиной прорыва сложная форма. Возникает в результате развития и соединения карстовых котловин, образовавшихся из слившихся воронок . По своему происхождению разделяют на: 1) тектонические; 2) возникшие путем подземного механического выноса нерастворимой породы, залегающей среди карстующихся известняков или на контакте с ними; 3) образовавшиеся путем слияния группы смежных воронок и котловин (увала) при их росте в горизонтальном направлении; 4) провальные.
Карстовые останцы характерны в основном для весьма зрелых стадий развития карста. Они многочисленны и разнообразны в быстро развивающемся соляном карсте. В карбонатном же карсте останцы свойственны преимущественно тропическим областям, если не иметь в виду разного характера мелкие, а также реликтовые формы, образовавшиеся в прежних тропических условиях.
Переход от поверхностных форм к пещерам типа гротов представляют навесы и ниши. Часто это чисто поверхностные образования, возникающие изза более интенсивного выщелачивания отдельных слоев или пачек слоев стекающими по обрыву водами, при большом значении биохимического выветривания . В речных долинах и на берегах морей в поверхностном выщелачивании основную роль играют речные и морские воды. На морских берегах растворяющее действие морской воды сочетается с абразией. Естественные мосты и арки чаще всего возникают при обрушении потолка пещерных тоннелей, а иногда и ниш.
4. Подземные формы карста
Среди подземных карстовых форм можно выделить карстовые колодцы и шахты, пропасти, пещеры.
Карстовые колодцы и шахты - это вертикальные или круто наклонные полости, различающиеся между собой по глубине; к шахтам относят полости глубже 20 м, достигающие нескольких десятков, а то и сотен метров. Карстовые пропасти представляют собой комбинации естественных шахт с горизонтальными и наклонными пещерными ходами.
Большинство карстовых пещер образуется при ведущей роли выщелачивания, часто при совместном действии растворения и размыва горной породы (размыва, подготавливаемого растворением по спайкам зерен). Значительна бывает и роль обрушений породы, особенно на зрелых стадиях разработки пещерных полостей. Некоторые пещеры возникли под действием термальных и минеральных вод. Пещерные полости, так называемого «рудного карста», развились под действием на известняк сернокислых растворов, образовавшихся при окислении пирита и других сульфидов. Встречаются пещеры, представляющие собой в основе сильно раскрытые тектонические трещины, но моделированные процессами выщелачивания (подземные карры и пр.) и осаждения по стенам трещин натечно-капельных образований. Пещерные полости могут развиваться в зоне аэрации, т. е. в зоне вертикальной циркуляции просачивающихся вод. Однако большие карстовые пещеры зародились в основном при полном заполнении пещерных каналов подземными водами, в зоне полного насыщения, и вода в них циркулировала под гидростатическим давлением.
5. Типы карстовых форм рельефа и причины их образования
Карстовые формы рельефа Геологические причины их образования
1.карры 1.выщелачивание атмосферными водами
2.поноры 2.выщелачивание в узлах пересечения трещин
3.воронки 3.вынос выщелоченной породы; обвал свода; проседание рыхлых покровных отложений в колодцы и полости
В отложениях покрытого и погребенного карста обнаружены залежи различного минерального сырья. Руда представлена бурыми железняками и сидеритами, марганцевыми и железомарганцевыми скоплениями, силикатами никеля, бокситами, россыпными золотом и касситеритом. Группа нерудного сырья включает фосфориты, россыпи алмазов, глинистые пигменты, глины, мраморный оникс и др.
Минеральное сырье в рыхлых континентальных отложениях, в том числе и в отложениях карста, традиционно относится к месторождениям выветривания или гипергенным, которые подразделяются на остаточные и инфильтрационные образования.
Гипергенное оруденение включает остаточную, остаточно-инфильтрационную и инфильтрационную группы типов. В остаточной группе источник веществ автохтонный. Оруденение остаточно-инфильтрационной группы типов имеет параавтохтонный источник. Он находится где-то поблизости от формирующегося месторождения или рудопроявления и может быть обнаружен поисковыми работами. Инфильтрационное оруденение не имеет явно выраженного источника. За счет высокой селективности геохимического барьера из подземных вод извлекаются элементы, содержание которых определяется геохимическим фоном.
В обеих названных группах будем различать секреционные образования, когда вещество отлагается из раствора в раскрытых трещинах, щелях и кавернах, т.е. в свободном пространстве. Такие образования часто называют инфильтрационными, не вполне точно трактуя инфильтрацию как связное движение раствора по зияющим трещинам и другим каналам. Следствие просачивания рудных флюидов через трещинно-поровое пространство породы - ее метасоматическое преобразование.
В качестве самостоятельно группы выделена полигенная, к которой отнесено ранее сформированное в карсте оруденение, механически переотложенное на новые карстовые поля.
Полезные ископаемые либо являются составной частью отложений карста, либо полностью выполняют его формы. Для погребенного карста наиболее характерны генотипы осадочной и полигенной групп. Источники могут быть самые разные: автохтонные или параавтохтоные для месторождений бокситов, фосфоритов, каолинов и аллохтонные для месторождений железных руд и россыпей. Как правило, месторождения ископаемых карста полигенетичны. В пределах одного месторождения обычно встречаются залежи разного происхождения.
Железные руды по способу накопления можно подразделить на осадочные, остаточные, остаточно-инфильтрационные и инфильтрационные, а по отношению к отложениям карста на прото-, син- и эпигенетические. В гидротермально-метасоматических месторождениях встречаются карстовые формы, заполненные гетит-гидрогетитовыми кусково-землистыми рудами. Они образованы при окислении и оползании магнетитовых руд трубок взрыва.
Марганцевые руды карстового морфотипа дают обособления, во многом аналогичные железнорудным. Сходство геологических обстановок локализации тех и других подчеркиваются существованием переходного оруденения.
Бокситы карстового морфотипа широко распространены на континентах и океанических островах Северного полушария. Классификации месторождений бокситов многочисленны: морфологические, генетические, морфогенетические и комплексные.
Руды цветных и редких металлов (Ni, Sb, Pb, Zn, и Cu) в отложениях гипергенного карста формируются лишь в случаях наличия первичных концентраций одного или нескольких названных элементов в коренных породах. Они являются большей частью остаточно-инфильтрационными, реже осадочными образованиями. По отношению к вмещающим породам руды син- и эпигенетические.
Фосфориты карстового типа образуют месторождения на выходах фосфатоносных известняково-доломитовых формаций. Изза разнообразия текстур фосфоритов, изменчивости физических свойств и условий размещения классификации месторождений принято считать генетическими либо полигенными.
Глинистые пигменты классифицируются по генезису. Среди них выделяются элювиальная и осадочная группы. Карстовые залежи относятся ко второй группе. Также как аллохтонные накопления рассматривают продукты переотложения каолинитовой и латеритной кор выветривания.
Углеводородные соединения, такие как нефть и газ также приурочены к карстовым месторождениям. Коллекторские свойства месторождений связаны с карстификацией.
7. Месторождения связанные с карстовыми процессами
Силикатные никелевые руды кор выветривания. Месторождения «открытого» и «закрытого» карста. Руды приурочены к контакту никеленосных пород с карбонатными. В связи с этим площади месторождения вытянуты вдоль линии контактов. Рудные тела прослеживаются вдоль контакта на 100-350 м, а по падению на 10-200 м. Карстовые полости выполняются разложенным серпентитом, известняком, тальком, хлоритом, глинами и др. Материал не сортирован и имеет слабовыраженную грубую слоистость. Основные носителем никелевого оруденения - гарниериты и другие никелевые силикаты и галлуазиты.
Черемшанское месторождение находится на Среднем Урале, приурочено к Черемшанскому массиву серпентинитов и относится к контактово-карстовому подтипу. Массив сложен антигоритовыми и хризотил-антигоритовыми серпентинитами, имеет пласотобразную форму залегает согласно с вмещающими сланцами и мраморами раннего силура. Глубина проникновения коры выветривания превышает 400 м.
Месторождения железных руд. Аккермановское меторождение природно-легированных железных руд, приурочено к юго-западной краевой части Таналык-Баймакской мезозойской депрессии. Палеозойские породы в районе месторождения представлены турнейскими кремнистыми сланцами и сильно закарстованными визейскими известняками. На известняках и кремнистых сланцах с резким несогласием лежат юрские континентальные отложения, состоящие из щебенистого делювия, песков, глин и галечников и включающие два рудных горизонта - нижний сидеритовый и вержний гетит-гидрогетитовый. Мощность рудной толщи в центральной части около 35 м. Отложения верхнего рудного горизонта заполняют карстовые впадины в известняках, в связи с чем мощность рудных тел изменчива и колеблется от 1 до 50 м.
8. Бокситовые месторождения
Осадочные месторождения терригенных толщ.
Бокситовые месторождения часто связаны с угленосными толщами, однако бокситообразование и угленакопление несколько разобщены во времени и пространстве. Особенность месторождений карстового типа - наличие большого числа мелких залежей, располагающихся в карстовых полостях. Рудные тела часто имеют большую мощность (до 150 м), но незначительные размеры, небольшие запасы и сравнительно низкое качество бокситов. Внутреннее строение сложное, обязанное переслаиванию глинистых пород и кондиционных бокситов. На территории России: Иксинское и Тимшерско-Пузлинское месторождения раннекаменноугольного возраста, главный рудообразующий минерал - бемит; Центральное, Верхотуровское, Суховское, Еденисское месторождения мел-палеогенового возраста, главным рудообразующим минералом на которых является гиббсит.
Осадочные месторождения карбонатных толщ.
Характерны для герцинских и альпийских складчатых областей. Формирование дорудной закарстованной поверхности и накопление бокситов происходило обычно на рифогенных мелководных известняках.
К карсто-пластообразному типу отнесены месторождения с пласто- и линзообразной формой залежей. Качество бокситов довольно высокое, преобладают диаспоровые, диаспор-бемитовые и бемитовые разности.
Формирование месторождений карсто-покровного типа характерно для карстовых областей с преобладающим развитием обширных и сложных по форме карстовых котловин с преобладающих форму и размеры бокситовых залежей. Качество бокситов весьма выдержанное. Типично карсто-покровными являются месторождения о.Ямайка.
Месторождения карсто-линзообразного типа отличаются от карсто-пластообразных меньшими размерами. Качество бокситов высокое. Месторождения этого типа имеют большое практическое значение в странах Средиземноморья.
Карсто-воронковый тип месторождений отличается большим чилом мелких залежей карманообразной, гнездообразной и воронкообразной формы. Геологическая позиция, условия залегания и качество руд описываемых месторождений аналогичны месторждениям карсто-линзообразного типа, между ними нередки взаимопереходы. На территории России к месторождения этого типа отнесены Кальинское, Ново-Кальинское, Черемуховское месторождения позднедевоского возраста, главным рудообразующим минералом на которых является диаспор.
Месторождение Красная Шапочка. Месторождение бокситов, Свердловская область. Разведанные запасы оцениваются в несколько миллионов тонн. В основном относится к латеритно-карстовому генетическому типу (диаспор - бемит - гематит ). Бокситы залегают на закарстованной поверхности рифтогенных и лагунных известняков раннего девона. Качество добываемой руды высокое - более 50 % оксида алюминия Al2O3.
Сурьма и ртуть . Месторождение Джижикрут телетермальное ртутно-сурьмяное месторождение на северном склоне Гиссарского хребта, расположено в Центральном Таджикистане. Пластообразные тела на границе известняков и сланцев палеозойского возраста. Оруденение - в виде гнезд, прожилков и вкрапленности. Мощность рудных тел - до 50 м. Главные рудные минералы - антимонит и киноварь. Процессы древнего карстообразования сыграли существенную роль в размещении и морфологии рудоносных пород и руд.
Свинец и цинк. Метасоматические залежи, обычно вкрапленных, полиметаллических руд, приуроченные к пластам доломитов, залегающих среди карбонатных толщ.
Месторождения рудного района Юго-Восточного Миссури. Рудоносная формация состоит из трех горизонтов: нижний терригенный сложен песчаниками Ламмотт мощностью 135 м, средний карбонатный рудоносный - доломитами Бонн-Терр мощностью 120 м.ю верхний - глинистыми сланцами Дейвис мощностью 50 м. За время эксплуатации с 1720 г. на месторождениях было добыто более 12 млн. т свинца и 11 млн. т цинка; попутно извлекаются: Cu, Ni, Co, Cd, Ag.
Карстовые россыпи. Приурочены к карстовым воронкам, колодцам, чашеобразным или вытянутым в плане углублениям в коренном днище или на сколнах долин, развивающимся при совместном проявлении склоновых процессов, речной эрозии, химического выветривания и карстообразования. Россыпи отличаются сложной формой. Встречаются подземные карстовые россыпи. Содержание полезных минералов достигает высоких значений при крайне неравномерном распределении.
Россыпи золота. Предложено выделять два типа россыпей «карстового типа»: 1) в пределах контактово-карстовых зон в связи с формированием «перемещенных» кор выветривания (накопление металла происходило по схеме элювиально-делювиальной дифференциации материала); 2) в пределах эрозионно-карстовых депрессионных зон, где золотоносность в разрезе пород аллювиального, пролювиально-аллювиального генезиса представлена золотоносными горизонтами пластообразной формы.
Карстовые россыпи Северо-Енисейского района. Наиболее золотоносной рекой Енисейского кряжа явилась Енашимо. Отличительной особенностью долины Енашимо на отрезке пересечения Дюбкошского грабена является наличие глубоких и наиболее древних россыпей, связанных с карстовыми депрессиями в доломитах венда. Металл по трещинам проникал в доломиты на глубину до 1,25 м. В плане депрессия имеет овальную почти замкнутую форму с выступом доломитов в центре, в связи с чем ее отнесли к «древнему меандру» Енашимо размером около 100х50 м. Уникальным богатством отличается россыпь Гавриловская Яма, по данным И.А. Молчанова, в 1884 г. из нее за два месяца получено более 10 т золота. Депрессии развивались по механизму покрытого карста, что означает неразрывность процессов подземной химической денудации доломитов и заполнения понижений осадочным материалом полигенетического происхождения. В тех случаях, когда в развивающуюся депрессию водными потоками или склоновыми процессами поставлялись частицы золота, формировалась россыпь.
Россыпи алмазов. Карстовый тип россыпей формирующиеся непосредственно над или вблизи алмазоносных трубок. Так же «депрессионные россыпи» - древние аллювиальные и пролювиальные россыпи, залегающие в пределах склоновых и водораздельных карстово-эрозионных депрессий (россыпь Рассольнинская депрессия)
Делювиально-карстовые россыпи алмазов и рубина залегающие на закарстованном плотике карбонатных пород.
В Вороговском прогибе Енисейского кряжа находится среднее по запасам Порожинское месторождение марганцевых руд, которые залегают в коре выветривания марганценосных отложений позднего рифея и в карстовых депрессиях. Руды низкосортные фосфористые, поэтому пока не разрабатываются.
В Восточном Саяне разведана группа месторождений карстовых (вторичных) фосфоритов. Среди них разрабатывается малое Сейбинское месторождение. Недалеко расположено Большеджебартинское месторождение, являющееся резервным. В окрестностях с.Б.Телек-Идринского района находится крупное Телекское месторождение фосфоритов. Оно не разрабатывается.
В карстовых депрессиях выявлены крупные скопления минеральной краски (мумии и охры) и редко - каолинов (Верхотуровское месторождение боксита)
Баритовые руды. Карстовое месторождение. Месторождение представляет собой линейный штокверк, контролируемый трещинами С-Вго, С-В-Вго, С-Зго, С-З-Зго направлений, выполненными кальцитовыми карбонатнобаритовыми, баритовыми, гематитовыми и барит-гематитовыми жилами. В меловое время верхние горизонты его были подвергнуты интенсивному выветриванию и закарстованию, что способствовало формированию рудоносных карстов.
Рудоносные карсты образовались в результате развития площадной коры выветривания и месторождение является неизмененным и незначительно переотложенным. По своей морфологии карсты являются поверхностными, подземными, заполненными и очень редко полыми. Несмотря на сложную морфологию карстов, ориентировка их особо наиболее крупных, довольно четко обусловлена основным направлением трещинной и разрывной тектоники, а «раздувы» соответствуют пересечениям различных направлений. Карсты развивались по вмещающим крутопадающим жильным известнякам (под головами жил) и в висячих бокахжил.
Вывод
Сущность карстовых процессов состоит в растворении породы атмосферными, поверхностными, талыми, подземными, а в некоторых случаях и морскими водами.
Распространение карста на земном шаре велико. Каждой карстовой области присущи свои закономерности и особенности развития.
Проявление карста весьма разнообразное. Выделяют две формы: поверхностные и подземные. К поверхностным карстовым формам относятся карры, желоба и рвы, воронки, блюдца и западины, котловины, полья, останцы. Среди подземных карстовых форм можно выделить карстовые колодцы и шахты, пропасти, пещеры.
Карст является серьезной темой для изучения геологов, его изучение в значительной степени связано с практическими запросами страны, по мере изучения карста, выявляется огромная его польза и хозяйственная отдача. В карстовых районах залегают полезные ископаемые. С карстом связаны запасы нефти, газа, пресной воды, а также минеральных термальных вод.
С карстом связаны многие месторождения руд цветных и редких металлов. Во многих случаях карстовые формы рельефа являются вместилищами для бокситов. Широко распространены карстовые фосфориты, залегающие на закарстованной поверхности карбонатных отложений. В карстовых отложениях разведаны месторождения марганцевой руды, минеральной краски и каолиновых глин (керамическое сырье).
Закарстованные породы являются хорошими коллекторами углеводородов (нефти и газа) и используются как современные газохранилища. Кроме того, они являются вместилищами подземных вод используемых для водоснабжения городов и поселков.
Список литературы
1. Максимович Г.А. Основы карстоведения, Т. 1. Пермь, 1963. 444 с. Т. 2. Пермь, 1969. 529 с.
2. Гвоздецкий Н.А. Карст. - М.: Мысль, 1981, 212 с.
3. О.К Леонтьев, Г.И Рычагов Общая геоморфология, Москва, изд. Высшая школа, 1979, 286 с.
4. Цыкин Р.А. Отложения и полезные ископаемые карста. Новосибирск, изд. Наука, 1985, 166 с.
5. Н.В.Короновский, А.Ф.Якушова, Основы геологии, изд. Высшая школа, 1991, 461 с.
6. Методические рекомендации по применению Классификации запасов к месторождениям углей и горючих сланцев / Министерство природных ресурсов РФ.-М.: 2005, 648с.
