ZŁOŻA ROZSYPISKOWE
Pod względem warunków występowania wyróżnia się złoża odsłonięte lub pogrzebane pod serią osadów powstałych po utworzeniu się utworów zawierających rozsypiska.
Rozsypiska eluwialne, powstają w miejscu wietrzenia skał macierzystych
Rozsypiska deluiwalne, powstają w wyniku przemieszczenia po zboczu zwietrzałego materiału
Rozsypiska proluwialne, powstają w wyniku gromadzenia się materiału zwietrzałego u podnóża zboczy
Rozsypiska aluwialne, rzeczne, powstają w wyniku przenoszenia przez rzeki materiału wietrzeniowego (aluwialno-mierzejowe, korytowe, dolinne, deltowe, tarasowe)
Rozsypiska lateralne, przybrzeżne, powstają wzdłuż brzegów jezior, mórz, oceanów
Rozsypiska eoliczne, wydmowe, powstałe w wyniku działalności wiatru
Rozsypiska glacjalne, lodowcowe (morenowe, fluwioglacjalne)
WARUNKI POWSTAWANIA ZŁÓŻ
Proces polega na sortowaniu materiału okruchowego według wielkości, gęstości i formy okruchów, ścieraniu, obtaczaniu i zróżnicowaniu okruchów według stopnia twardości mechanicznej i odporności chemicznej podczas transportu na powierzchni. Złoża okruchowe powstają pod wpływem siły ciężkości i są związane z działalnością wód podziemnych.
Mechanizm powstawania rozsypisk aluwialnych i deluwialnych
Wśród utworów aluwialnych wyróżnia się:
Rozsypiska niewzbogacone, stanowią nagromadzenie okruchów kopaliny użytecznej w masie okruchowej skał macierzystych
Rozsypiska wzbogacone, powstają wskutek częściowego usunięcia skał płonnych przez wody deszczowe, zarówno w wyniku ich rozpuszczenia, jak i wymycia mechanicznego.
W powstawaniu złóż deluwialnych znaczną rolę odgrywa sortowanie materiału okruchowego podczas jego spełzania po zboczu. Sortowanie jest nierównomierne w różnych częściach zbocza.
Zazwyczaj wyróżnia się górną strefę intensywnego wietrzenia skał, zasilająca rozsypiska materiałem okruchowym, pod nią występuje strefa zasadniczego przemieszczania materiału po zboczu, a najniżej strefa powolnego przemieszczania i gromadzenia materiału okruchowego.
Przemieszczanie materiału okruchowego po zboczu odbywa się pod wpływem siły ciężkości i zależy od kąta nachylenia zbocza, grubości osypiska, wilgotności, kształtu i gęstości okruchów, współczynnika tarcia, wahań temperatury powodujących zamarzanie i rozmarzanie zbocza, kurczenie się i rozszerzanie okruchów pod wpływem temperatury, wpływ przemieszczeń śniegu i lodu oraz wpływ soliflukcji.
Transport materiału okruchowego w rzece
Materiał skalny transportowany jest w rzece w postaci rozpuszczonej, w stanie zawiesiny, przemieszczaniem po dnie.
Główne znaczenie dla powstania aluwialnych złóż okruchowych ma przemieszczanie po dnie. Przy stosunkowo małych prędkościach prądu rzeki, okruchy denne pozostają w spoczynku. Maksymalna prędkość, przy której nie zachodzi przemieszczanie okruchów po dnie nazywa się
prędkością nieprzesuwającą. Przy jej przekraczaniu rozpoczyna się wibracja okruchów na dnie rzeki i odrywanie ich od osadów, zachodzi to przy krytycznej prędkości odrywania. Przy dalszym wzroście prędkości potok osiąga prędkość przesuwającą, przy której odbywa się przemieszczanie osadów dennych z prądem rzeki.
Prędkość przepływu rzeki zmienia się okresowo co powoduje stałe uruchamianie materiału aluwialnego. Prędkość przepływu rzeki nie jest jednakowa na poszczególnych odcinkach rzeki, dlatego wyróżnia się:
Bystrza
Plosa
Brzegi wklęsłe
Brzegi wypukłe
Transport okruchów aluwialnych po dnie rzeki w wyniku saltacji jest zaburzony falowym lub grzędowym przemieszczeniem osadów dennych, powodujących skośne warstwowanie osadów rzecznych. Ruch podwodnych grzęd odbywa się w wyniku przetaczania okruchów z łagodnego stoku wału na stromy. Przemieszczanie grzędowe osadów po dnie odbywa się po osiągnięciu określonej prędkości przepływu, ma charakter masowy i wpływa na zróżnicowanie i formowanie rozsypisk.
Obróbka okruchów
Podczas tworzenia się rozsypisk zachodzi wysortowanie okruchów według ich wielkości, gęstości, oraz wytrzymałości mechanicznej.
Okruchy przemieszczane po dnie rzeki zderzając się ze sobą ścierają się i ulegają obtoczeniu.
Przy spływie deluwialnym okruchy ulegają wietrzeniu chemicznemu.
W produktach końcowych transportu rzecznego gromadzą się minerały odporne mechanicznie i chemicznie. Istotny wpływ ma współczynnik zwilżności minerałów. Ziarna minerałów o słabej zwilżności (monacyt, diament, niektóre siarczki) nie mają ochronnej powłoki wodnej, lub jest bardzo cienka i nietrwała, w wyniku czego ziarna tych minerałów są szybciej ścierane od innych.
Ze względu na zdolności migracyjne minerały dzieli się na:
O niskiej zdolności migracyjnej: cynober, wolframit, szelit, baryt
O średniej zdolności migracyjnej: magnetyt, granaty, złoto, monacyt, kasyteryt
O wysokiej zdolności migracyjnej: spinele chromowe, ilmenit, platyna, rutyl, cyrkon, korund, diament
Osadzanie materiału okruchowego i koncentracja minerałów użytecznych
Hipoteza wg Bilibina
Minerały użyteczne gromadzą się podczas przemieszczania osadów dennych o znacznej miąższości, tworzących warstwę aktywną. Prędkość przemieszczania materiału w warstwie aktywnej jest nierównomierna. W górnej części przemieszczanie odbywa się szybciej, z podrzucaniem i przetaczaniem okruchów, a wraz z głębokością staje się wolniejsze i uwarunkowane jest ślizganiem. Przemieszczanie zwiększa się na odcinkach o szybszym przepływie wody i zmniejsza się w miejscach wolniejszego przepływu, również jest szczególnie aktywne w trakcie powodzi. Przy optymalnych warunkach dochodzi do odprowadzenia materiału płonnego i koncentracji ciężkich frakcji minerałów użytecznych.Ich ostateczne formowanie związane jest ze stopniowym pogrążaniem minerałów ciężkich ku dennej części nierównomiernie przemieszczającej się masy wodno-okruchowej, w zależności od regularnego rozwarstwienia mieszaniny okruchów o różnej wielkości i masie. W ten sposób w dennej części osadów rzecznych gromadzą się warstwy piasków i otoczaków w asocjacji z minerałami ciężkimi, tworząc pokłady złóż rozsypiskowych nakrytych osadami bardziej drobnoziarnistymi, osadzającymi się na nich w miarę zmniejszania się prędkości przepływu rzek.
Hipoteza wg Wielikanowa
Przemieszczanie materiału zachodzi na powierzchni osadów rzecznych przez wzmącanie frakcji drobnej i saltację cząstek większych i cięższych. Powstawanie rozsypisk w tych warunkach odbywa się wskutek oderwania z powierzchni osadów dennych cząsteczek mineralnych, które wznoszą się na pewną wysokość. Osiągając ten pułap saltacji, dochodzi do zatrzymania cząstek i ich opadania na dno. W miarę zmniejszania się prędkości może nastąpić taki moment, kiedy będzie się odbywać tylko saltacja lekkich minerałów płonnych, a minerały ciężkie będą pozostawiać na dnie, tworząc koncentracje w wyniku odprowadzenia okruchów lekkich. Frakcja ciężka stopniowo przenika w dół i tworzy pokłady złóż rozsypiskowych.
Hipteza wg Szyły, Szumiłowa
Gdy składowa pionowa potoków osiąga 0,05-0,1 prędkości poziomej wynoszącej 0,15-0,20 m/s, minerały ciężkie (złoto) nie są w stanie znacznie się przemieszczać z biegiem rzeki. Przemieszczeniu może ulegać złoto w zrostach z minerałami lekkimi (kwarc). Złoto uwolnione podczas ścierania zrostów odpada w dół aluwiów bez znacznego przemieszczenia z prądem. Przy czym ziarna duże spłaszczone oraz małe okrągłe, mają jednakową prędkość opadania i koncentracji w dolnej warstwie aluwium.
Mechanizm powstawania przybrzeżnych złóż rozsypiskowych
Rozsypiska przybrzeżne powstają pod wpływem przepływów i odpływów fal i prądów przybrzeżnych. Ich działanie sumaryczne polega na abrazji strefy przybrzeżnej dążącej do osiągnięcia profilu równowagi skłonów wybrzeża.
Pod względem stopnia rozwoju profilu równowagi wyróżnia się brzegi:
Abrazyjne
Stabilne
Akumlacyjne
Pas od skłonu do klifu jest strefą aktywnego współdziałania morza i lądu, dzielącą się na podstrefę falowania i pływów. Złoża rozsypiskowe minerałów ciężkich koncentrują się na plażach, co spowodowane jest tym, że prędkość przyboju zawsze jest większa niż prędkość fali powrotnej. W wyniku tego fala przyboju podnosi i wyrzuca na brzeg cząstki lekkie i ciężkie, a fala powrotna unosi tylko cząstki lekkie.
3
Wyszukiwarka