Геология. геология (копия). Ы геологии
 Скачать 74.72 Kb.
|
|
Количество минерального сырья в недрах называется его запасами или ресурсами. Качество минерального сырья определяется содержанием в нем ценных и вредных компонентов. Качество многих неметаллических соединений связано с их физическими и химическими свойствами. Качество горючих полезных ископаемых определяется теплотворной способностью. Минимальные запасы и содержание ценных компонентов, а также максимально допустимое содержание вредных примесей, при которых возможна эксплуатация месторождения, называют промышленными кондициями. Понятия о месторождении полезных ископаемых, о кондициях не являются строго определенными, раз и навсегда заданными. Они изменяются по следующим причинам: 1) исторически, по мере изменения потребностей человечества в минеральном сырье: развитие цивилизации сопровождается неуклонным ростом потребления полезных ископаемых, что приводит к тому, что со временем разрабатываются месторождения с более бедными рудами. 2) совершенствование техники добычи и технологии переработки минерального сырья. 3) промышленные кондиции неодинаковы для разных природных условий и каждый раз определяются при помощи экономических расчетов. В зависимости от масштабов проявления месторождений полезных ископаемых выделяются следующие категории рудоносных площадей: провинция, область пояс, бассейн, район узел, поле, месторождение, рудное тело. К провинциям относят крупные структурные элементы земной коры, относящиеся к платформам, складчатому поясу, дну морей и океанов с размещенными в их пределах свойственными им месторождениями. Область полезных ископаемых входит составным элементом в провинцию, она характеризуется набором определенных по составу и происхождению месторождений полезных ископаемых, приуроченных к тектоническим элементам первого порядка. Вытянутые линейные области, приуроченные к прогибам, глубинным разломам, рифовым системам, называют рудными поясами. Бассейны полезных ископаемых представляют собой области непрерывного или почти непрерывного распространения пластовых полезных ископаемых. Рудным районом называют местное скопление месторождений в пределах более крупных таксонов провинций, областей, поясов и бассейнов, приуроченное к определенным тектономагматическим и литолого-фациальным обстановкам. В случае концентрации серии месторождений определенных видов полезных ископаемых к местам пересечения разломов, такой район называют рудным узлом. 41.Месторождения полезных ископаемых локализуются в земной коре в виде конкретных геологических тел различной формы. Формы месторождений, а также отдельных рудных тел, являются предметом изучения морфологии, т.е. науки о формах. Применительно к месторождениям твердых полезных ископаемых наука морфология исследует условии залегания, форму и размеры рудных тел. Эти пространственно-морфологические параметры в совокупности дают полное, объемное представление о рудных телах, их изменениях в пространстве и являются важными горно-геологическими характеристиками, которые в значительной мере определяют схему вскрытия и выбор рациональных систем разработки месторождений. По форме рудных тел месторождения полезных ископаемых подразделяются на три морфологических типа: 1. Изометрические рудные тела, характеризующиеся относительно одинако-выми размерами по трем направлениям в пространстве (рис.25а). 2. Плитообразные рудные тела, вытянутые в двух направлениях при малых размерах по третьему направлению (рис.25б). 3. Трубообразные рудные тела, имеющие удлинение по одному направлению при незначительных приблизительно равных размерах по двум другим (рис.25в). Кроме того, в практике геологоразведочных и эксплуатационных работ часто фиксируются рудные тела сложной морфологии, являющиеся комбинациями указанных выше морфологических типов. Контактами тел полезных ископаемых называют их границы с окружающими (вмещающими) породами. В случае наклонного или горизонтального залегания верхний контакт является висячим, а нижний лежачим. По характеру контакты бывают четкими (резкими), когда граница между полезными ископаемыми и вмещающими породами видна невооруженным глазом, и постепенными, если сплошная масса полезного ископаемого переходит в породу через зону постепенно убывающей вкрапленности. В этом случае граница между полезным ископаемым и породой устанавливается по результатам опробования. По форме контакты бывают ровными и сложными (извилистыми). Мощность полезного ископаемого – это расстояние между кровлей (висячим контактом) и подошвой (лежачим контактом). Мощность может быть истинной (кратчайшее расстояние) и видимой (любое расстояние между кровлей и подошвой). Помимо геологического определения мощности существуют понятия промышленной мощности полезного ископаемого. Рабочей считается минимальная мощность, при которой полезное ископаемое целесообразно эксплуатировать. Этот вид мощности также иногда называют минимальной выемочной или кондиционной. Эксплуатационной называется суммарная мощность полезного ископаемого и породы, прихватываемой в процессе разработки. Полезная мощность определяется как сумма мощностей про-пластков полезного ископаемого в пределах эксплуатационной мощности. Условия залегания тела полезного ископаемого (как и любого другого геологи-ческого тела) характеризуют его положение в пространстве. Помимо уже известных для горных пород элементов залегания (линия простирания, линия падения и угол падения) для характеристики условий залегания тел полезных ископаемых добавляются линия восстания и склонения. Линия восстания направлена в противоположном от линии падения направлении - в сторону наибольшего подъема тела. Угол восстания равен углу падения. Склонение тела полезного ископаемого – отклонение по мере углубления длинной оси рудного тела от направления простирания. Угол, образованный длинной осью рудного тела с линией простирания, называется углом склонения. По характеру залегания тела полезных ископаемых могут иметь горизонтальное, наклонное (моноклинальное), складчатое или складчато-разрывное залегание. Выдержанность оруденения является характеристикой степени прерывистости (или непрерывистости) полезного ископаемого в пределах его рабочего контура (или мощности). С этой точки зрения выделяются четыре типа залежей: - выдержанные – в пределах тела полезного ископаемого по всей его площади (и мощности) участки, не содержащие промышленных концентраций полезного ископаемого, практически отсутствуют; - относительно выдержанные – в пределах рабочего контура присутствуют участки с непромышленным оруденением или вообще безрудные, но общая площадь таких участков не превышает 25% всей площади тела полезного ископаемого; - невыдержанные – внутри рабочего контура участки с нерабочей мощностью (или пустыми породами) занимают от 25 до 50%; - крайне невыдержанные – площадь некондиционных участков или пустой породы составляет более 50% от площади всей залежи. Выдержанность оруденения может также характеризоваться площадным или объемным коэффициентом рудоносности (Кр): выдержанные Кр - более 0,9; относительно выдержанные - Кр- 0,9-0,75; невыдержанные - Кр – 0,75 – 0,5 и крайне невыдержанные Кр - менее 0,5. По возрастному соотношению с вмещающими породами различают две группы рудных тел (и месторождений): сингенетические и эпигенетические. Сингенетическими являются тела, сформировавшиеся одновременно или почти одновременно с окружаю-щими породами (рис. 26 – 1г, 3а). Эпигенетическими называются тела, образовавшиеся позднее вмещающих пород (рис.26 – 2а, б, в, г, д, 3в, г). По соотношению с условиями залегания вмещающих пород и элементов структур выделяют тела согласные и секущие. Секущие – тела полезных ископаемых, пересекающие вмещающие породы, или имеющие условия залегания, заметно отличающиеся от условий залегания вмещающих пород и элементов структур. Секущие тела всегда являются эпигенетическими по отношению к вмещающим породам. Среди согласных тел следует различать полностью согласные, когда тела полезных ископаемых имеют те же условия (и элементы) залегания, что и вмещающие породы. Как правило, это тела, сингенетические по отношению к вмещающим породам (практически все осадочные месторождения). Эпигенетические тела по этому признаку разделяются на три группы: - согласные или почти согласные с элементами слоистости вмещающих пород (минерализованные пласты, тела гидротермально-осадочных и инфильтрационных месторождений); - несогласные с напластованием окружающих пород, но согласные с контактными поверхностями пород различного состава или генезиса (тела в стратифицированных интрузиях, скарных, остаточные месторождения выветривания и др.); - несогласные с напластованием окружающих пород или залегающие в неслоистых породах, но согласные с условиями залегания или положением рудовмещающих структур (тектонические трещины определенного порядка, пересечение трещин друг с другом или с замковыми частями складок и др.). Глубина залегания – это расстояние по вертикали от земной поверхности до верхней кромки тела полезного ископаемого (поверхностные – выходящие на поверхность; приповерхностные - глубина залегания которых менее 100 м; глубинные - залегающие на глубинах более 100 м). Глубина распространения оруденения – расстояние от земной поверхности до нижней границы оруденения. Размах оруденения – разность между глубиной распространения и глубиной залегания. 42.Условия залегания тела полезного ископаемого (как и любого другого геологи-ческого тела) характеризуют его положение в пространстве. Помимо уже известных для горных пород элементов залегания (линия простирания, линия падения и угол падения) для характеристики условий залегания тел полезных ископаемых добавляются линия восстания и склонения. 43.Все полезные ископаемые обладают определенным вещественным (минеральным и химическим) составом, строением или структурно-текстурными особенностями, а также некоторым комплексом физических, физико-химических и технологических свойств. Вещественный состав металлических и неметаллических руд определяется соотношением рудных и сопутствующих им нерудных или жильных минералов. 44. Месторождения ПИ — скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, по количеству, качеству и условиям залегания пригодное для промышленного использования. По геологическим условиям образования месторождения полезных ископаемых подразделяются на серии, которые, в свою очередь, разделяются на группы, а эти, последние, распадаются на классы, подклассы и формации. Выделяются три серии месторождений полезных ископаемых: седиментогенные (поверхностные, экзогенные), магматогенные (глубинные, эндогенные), метаморфогенные. Все характеристики месторождений (форма, условия залегания, размеры, вещественный состав) определяются историей и процессами геологического развития тех участков земной коры, которые вмещают месторождения. Поэтому месторождения полезных ископаемых необходимо изучать во взаимосвязи с окружающей их геологической средой, применяя анализ условий, геологических факторов, благоприятствующих образованию полезных ископаемых. Для формирования различных генетических групп месторождений ведущими факторами являются магматические, стратиграфические, литологические и тектонические. Магматические факторы. Различные эндогенные месторождения полезных ископаемых связаны с определенными по составу комплексами изверженных горных пород. По содержанию кремнезема (оксида SiO2) магматические породы подразделяются па четыре группы: · кислые, SiO2 = 64-78 %, (обсидиан , пемза) · средние, SiO2 = 53-64 %,(диориты , андезиты, сиениты) · основные, SiO2 = 44-53 %, (габбро, базальты) · ультраосновные, SiO2 = 30-44 %. С ультраосновными породами (перидотитами, пироксенитами) ассоциируют магматические месторождения металлов платиновой группы, хромитов, никель-кобальтовых руд, титаномагнетита, алмазов. Кроме того, к этим породам приурочены гидротермальные месторождения асбеста, магнезита, талька. Основные породы (габбро, норит, анортозит) продуцируют магматические месторождения титаномагнетитовых и сульфидных медно-никелевых руд. Для щелочных пород (нефелиновые сиениты) характерны магматические месторождения апатита и нефелина. Граниты являются материнскими породами для пегматитовых месторождений мусковита, драгоценных камней и редких элементов. К умеренно кислым гранитоидам тяготеют контактово-метасоматические (скарновые) месторождения железа, вольфрама, молибдена, а также гидротермальные месторождения золотых, медных, оловянных, полиметаллических и урановых руд.Связь месторождений полезных ископаемых с изверженными породами бывает генетическая (прямая, явная) и парагенетическая. В первом случае магматические, пегматитовые и скарновые месторождения непосредственно ассоциируют с конкретными массивами изверженных пород, а рудные тела залегают, как правило в их пределах. Парагенетическая связь отмечается для многих гидротермальных месторождений, рудные тела которых могут не иметь прямой связи с интрузивами, но те и другие являются производными единых глубинных магматических очагов. Литологические факторы обнаруживаются в приуроченности постмагматических месторождений к горным породам, которые характеризуются специфическим составом, физико-химическими и физико-механическими свойствами. В этом случае свойства и состав горных пород выступают как факторы, способствующие развитию оруденения. Известны гидротермальные месторождения, которые формируются при замещении рудным веществом карбонатных пород. Крупные месторождения медных, свинцово-цинковых, сурьмяно-ртутных и других руд часто локализуются в породах с повышенной пористостью и трещиноватостью, в горизонтах, сложенных хрупкими горными породами. Стратиграфические факторы обусловливают приуроченность экзогенных месторождений к определенным стратиграфическим частям геологического разреза. Месторождения и вмещающие их породы образуются в результате одних и тех же процессов и входят в состав конкретных геологических формаций. Осадконакопление, связанное с тектоническими движениями земной коры, происходило ритмично. В период затухания горообразования при трансгрессии моря формировались рудные месторождения железа, марганца, бокситов. В силу этого подобные месторождения залегают в низах трансгрессивных серий определенного возраста. В период поднятий и регрессии моря возникали месторождения каустобиолитов и минеральных солей. Поэтому они встречаются в верхних частях регрессивных серий осадков.Для многих месторождений характерна связь с отложениями определенного возраста, которая хорошо выдерживается в пределах различных геологических структур. Такая связь наблюдается в пределах угленосных бассейнов, месторождений минеральных солей, фосфоритов, железных руд. Тектонические факторы. Размещение месторождений полезных ископаемых, рудных полей и поясов контролируется, как правило, крупными тектоническими элементами. К ним относятся глубинные разломы, складчатые зоны, предгорные прогибы, внутригорные котловины, платформенные антеклизы и синеклизы. Особенно большое рудоконтролирующее значение имеют глубинные разломы. Эти зоны протягиваются на многие сотни километров при ширине до десятков километров. К глубинным разломам тяготеют эндогенные месторождения полезных ископаемых, реже — осадочные месторождения угля и минеральных солей. С зонами региональных надвигов, сбросов, сдвигов, смятия связаны месторождения цветных и редких металлов Рудного Алтая, Забайкалья, Кавказа. По времени своего образования по отношению к формированию оруденения тектонические нарушения могут быть дорудными, внутрирудными и послерудными. Наибольшее значение в локализации оруденения имеют нарушения первых двух групп. Послерудные же нарушения часто значительно усложняют форму тел полезных ископаемых, что необходимо учитывать при разработке месторождений. Многочисленные месторождения металлических и неметаллических полезных ископаемых и каустобиолитов (медь, соли, уголь и др.) часто приурочены к предгорным прогибам, располагающимся на границе платформ и складчатых областей. 45. Месторождения полезных ископаемых фор-мируются в процессе дифференциации при круговороте минеральных масс в эволюционном развитии Земли. В соответствии с этим все месторождения полезных ископаемых разделяются на три серии: магматогенную, экзогенную и метаморфогенную. Каждая серия в свою очередь подразделяется на группы, а последние на классы. Магматогенные (глубинные, гипогенные, эндогенные) месторождения полезных ископаемых связаны с внутренней энергией земли. Местом их локализации служат глубинные геологические структуры, определяющие условия накопления минеральных веществ, морфологию, состав и строение тел полезных ископаемых. Магматическая группа объединяет месторождения, образовавшиеся при застывании фракций магматических расплавов, в которых сконцентрировались ценные минеральные соединения. Карбонатитовая группа формировалась из расплавов, связанных с ультраосновными щелочными интрузиями центрального типа. Пегматитовая группа включает месторождения, представляющие собой порции застывших расплавов кислой и щелочной магм, подвергшиеся метасоматическому воздействию горячих минерализованных газововодных растворов. Альбитит-грейзеновая группа создана постмагматическими щелочными растворами в апикальных частях массивов кислых и щелочных пород. Скарновая или контактово-метасоматическая группа охватывает месторождения, возникшие в результате метасоматоза в области разогретых контактов остывающих массивов магматических пород и примыкающих к ним карбонатсодержащих осадочных и эффузивно-осадочных толщ. Гидротермальная группа образуется в глубинах земной коры вследствие отложения минеральных веществ из горячих минерализованных газововодных растворов. Колчеданная группа заключает месторождения, возникшие в связи с поствулканической газогидротермальной деятельностью базальтовой магмы. Экзогенные (поверхностные, гипергенные, седиментогенные) месторождения связаны с геохимическими процессами, протекавшими в прошлом и развивающимися в настоящее время на поверхности и в приповерхностном слое Земли. Местом накопления минеральных веществ служат: 1) поверхность планеты; 2) приповерхностная зона до уровня грунтовых вод; 3) дно болот, рек, озер, морей и океанов. Формирование экзогенных месторождений связано с механической, химической и биохимической дифференциацией вещества земной коры под влиянием солнечной энергии. В этой серии выделяются три группы месторождений: группа выветривания, россыпные и осадочные. Месторождения выветривания связаны с корой выветривания, в которой полезные ископаемые накапливаются ввиду выноса поверхностными водами бесполезных соединений и в результате переотложения части ценных веществ в нижней зоне коры выветривания и ниже ее. Россыпная группа формируется при физическом выветривании и связанным с ним механическим разрушением тел полезных ископаемых, в состав которых входят механически прочные и химически устойчивые минералы, создающие россыпи. Осадочная группа объединяет месторождения, возникающие при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минеральных веществ в процессе накопления толщ осадочных пород. Метаморфогенные месторождения формировались при интенсивном преобразовании горных пород на значительной глубине от поверхности земли в обстановке высоких температур и давлений. Эта серия объединяет две группы месторождений. Метаморфизованные месторождения включают преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса. Метаморфические образовались впервые в результате метаморфического преобразования минерального вещества. Группы, классы и подклассы генетической группировки по мере необходимости подразделяются на формации полезных ископаемых. Рудной формацией называют месторождения одинакового минерального состава, сформированные в сходных физико-химических и геологических условиях. Металлогенической формацией называют комплекс парагенетически связанных горных пород магматического, осадочного или метаморфического происхождения и ассоциированных с ним месторождений полезных ископаемых, обусловленный единством происхождения в определенных структурно-формационных условиях. Альбитит-грейзеновые -минералогические провинции Генетические спектры минералов Геологические предпосылки поисков, структуры рудных полей Происхождение силицитов Геосинклинальная концепция, геотектонические обстановких История формирования месторождения на Земле Источник кремнезема Гидротермальные, карбонатитовые, биохимические осадочные, колчеданные, магматические,выветривания, метаморфизованные, метаморфические, метаморфогенные месторождения Класс ликвационных, ранне- позднемагматических месторождений Классификация обломочных пород, текстур Классы месторождений Кремневые породы Мамский район. |