.Понятие о полезных ископаемых и их. Тема Условия формирования месторождений полезных ископаемых Лекция Основные понятия месторождение, рудопроявление, условия залегания, геологическое тело, руда. Строение земной коры, ее элементный и химический состав. Концентрация и рассеяние
 Скачать 1.56 Mb.
|
Классификация месторождений полезных ископаемыхРазделение м-ний полезных ископаемых на гр. (классы, серии, типы или более мелкие подразделения) на основе некоторых главных признаков, общих для м-ний, объединяемых гр. Признаки, используемые для классификации, выбираются в соответствии с ее целевым назначением. Она может быть: 1) генетической (по генезису, т. е. по происхождению полезного ископаемого и по условиям образования его м-ний); 3) минералогической (по минер. сост. полезных ископаемых); 4) морфологической (по форме, размерам и условиям залегания тел полезного ископаемого); 5) промышленной (горно-экономической), пользующейся признаками указанных др. классификаций в целях характеристики условий эксплуатации м-ний. Примером промышленной классификации рудных м-ний является промышленная классификация молибденовых м-ний Хрущева (1961), в которой по форме тел выделяются промышленные типы м-ний, а в пределах каждого типа промышленные гр. по минер. сост. руд. Предлагаемые за последние годы многими геологами сложные классификаций м-ний (по существу генетические) представляют собой сочетание 2 – 3 из названных частных классификаций. Син.: систематика месторождений полезных ископаемых. По масштабу месторождения делятся на: 1 уникальные (мировые) кми 2 крупные месторождения Старобинское 3 средние служат базой для предприятий в пределах крупных экономических районах. 4 мелкие месторождения обычно бъеденяются в группы По промышленному использованию месторождения разделяются на А) рудные или металлические (месторождения черных, легких, редких, благородных и радиоактивных металлов) Б) нерудные или неметаллические ( месторождения химического, агрономического, металлургического, технического и строительного сырья) В) горючие (месторождения нефти, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа) Г) гидроминеральные ( подземные и поверхностные бытовые, технические, бальнеологические и минеральные воды). Группы месторождений (участков) выделяемые по сложности геологического строения в зависимости от сложности геологического строения месторождений, которые подразделяются по данному признаку на несколько групп: 1 группа. Месторождения простого геологического строения с крупными и весьма крупными, реже средними по размерам телами полезных ископаемых с ненарушенным или слабонарушенным залеганием, характеризующимися устойчивыми мощностью и внутренним строением, выдержанным качеством полезного ископаемого, равномерным распределением основных ценных компонентов. 2 группа. Месторождения сложного геологического строения с крупными и средними по размерам телами с нарушенным залеганием, характеризующимися неустойчивыми мощностью и внутренним строением либо невыдержанным качеством полезного ископаемого и неравномерным распределением основных ценных компонентов. Ко второй группе относятся также месторождения углей, ископаемых солей и других полезных ископаемых простого геологического строения, но со сложными или очень сложными горно-геологическими условиями разработки. 3 группа. Месторождения очень сложного геологического строения со средними и мелкими по размерам телами полезных ископаемых с интенсивно нарушенным залеганием, характеризующимися очень изменчивыми мощностью и внутренним строением либо значительно невыдержанным качеством полезного ископаемого и очень неравномерным распределением основных ценных компонентов. 4 группа. Месторождения с мелкими, реже средними по размерам телами с чрезвычайно нарушенным залеганием либо характеризующиеся резкой изменчивостью мощности и внутреннего строения, крайне неравномерным качеством полезного ископаемого и прерывистым гнездовым распределением основных ценных компонентов. Месторождения могут выходить на поверхность Земли (открытые месторождения) или быть погребёнными в недрах (закрытые, или «слепые», месторождения). По условиям образования месторождения подразделяются на серии (экзогенные, магматогенные и метаморфогенные месторождения), а серии, в свою очередь, — на группы, классы и подклассы. Экзогенные делятся на: выветривания, россыпные, осадочные Магматогенные делятся на 5 основных групп: магматические месторождения, пегматитовые месторождения, карбонатитовые месторождения, скарновые месторождения, гидротермальные месторождения Метаморфогенные месторождения возникали в процессе регионального и локального метаморфизма горных пород. В соответствии с принятым подразделением геологической истории различают месторождения архейского, протерозойского, рифейского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста. По источникам вещества, слагающего месторождения, среди них выделяются месторождения с веществом подкоровых (мантийных, или базальтовых), коровых (или гранитных) магм, а также осадочной оболочки Земли. По месту формирования месторождения разделяются на геосинклинальные (складчатых областей) и платформенные. Методы исследования месторождений В соответствии с определением месторождения полезного ископаемого как сложного геологического тела и руды как агрегата минералов, изучение месторождений требует всестороннего геологического подхода. Для характеристики месторождения и выяснения условий его образования необходимо знать: геологические условия залегания, морфологические особенности рудных тел, вещественный состав и структуры руд и, наконец, генезис месторождения. Геологические условия залегания — положение месторождения среди окружающих горных пород, а также выяснение геологического строения той или иной рудоносной области устанавливаются в результате геологических съемок масштаба 1:200 000—1:50 000. Структура рудного поля — строение рудоносного участка, контролируемое региональными структурными элементами, в пределах которых находятся генетически родственные месторождения (Вольфсон, Яковлев, 1975 г.). Структура рудного поля выявляется в результате детального геологического картирования масштабов 1 : 10 000 и 1 :5000. Условия залегания и морфология месторождений— взаимоотношение руды с вмещающими породами, пространственная ориентировка рудных залежей, их форма и размеры. Морфология и условия залегания месторождения выясняются в результате его разведки с помощьюбурения или горноразведочных выработок, причем результаты этого изучения отражаются на продольных и поперечных разрезах и погоризонтных планах масштабов 1:1000 и 1 : 500. Вещественный состав и структуры руд — качественный и количественный минеральный и химический состав руд, а также их строение. Вещественный состав и структура руд определяются при изучении рудных забоев, документации керна разведочных скважин или исследовании образцов руд, взятых из поверхностных обнажений. При изучении забоев рудных тел делаются зарисовки масштабов 1 : 100, 1 :50 и даже 1 : 10. Генезис месторождения определяется на основе всего фактического материала, полученного при разведке и эксплуатации месторождения, а также данных специальных исследований. Установление генезиса — очень важная, но и наиболее трудная задача, которая заключается в выяснении всей истории его "формирования и является конечной целью изучения месторождения. Рассмотренные элементы месторождений полезных ископаемых в основном определяют и методы их исследования. Главными методами, применяемыми в учении о полезных ископаемых, являются: наблюдение, опыт, гипотеза и экономический анализ. Наблюдение. Этот метод широко используется в учении о полезных ископаемых, как и вообще в естествознании. Геолог — специалист по полезным ископаемым — производит наблюдения в поле, изучает естественные выходы или искусственные обнажения горных пород и руд в карьерах рудников или в подземных выработках, определяет морфологию тел полезных ископаемых и их отношение с вмещающими породами и, наконец, при документации забоев или керна буровых скважин изучает строение и состав руд. Одновременно с геологическими методами наблюдения широко применяются и геофизические. С их помощью можно оконтурить вмещающие породы, установить геологические структуры месторождения, проследить границы рудных залежей в плане, определить глубину распространения рудоносных зон и форму геологических тел, с которыми связано оруденение. За последнее десятилетие для поисков месторождений и их изучения стали широко применяться геохимические (металлометрические, гидрохимические, биогеохимические), а также аэрогеологические и аэрогеофизические методы. При камеральной обработке собранных материалов метод наблюдения имеет также широкое применение. При микроскопических исследованиях руд в отраженном свете (минераграфия) определяются качественный и количественный минеральный состав руд и их структурные особенности. При микроскопическом исследовании вмещающих горных пород выясняются их состав, строение и процессы изменения. Опыт. Изучение руд с помощью опытов или экспериментальных исследований проводилось еще в прошлом столетии. Важное значение для выяснения генезиса постмагматических месторождений имели экспериментальные исследования Р. Горансона (1931 г.) по нагреванию при высоких давлениях и температуре в запаянных 22 чугунных бомбах порошка гранита с водой, показавшие ограниченную растворимость летучих соединений в магме. Интересны исследования Ф. В. Сыромятникова и Н. И. Хитарова (1944 г.) по переносу нелетучих компонентов водным газом и паром. Этими экспериментами доказано, во-первых, что критическая температура минерализованных растворов значительно выше критической температуры чистой воды, и, во-вторых, установлена возможность переноса в газовой фазе заметных количеств кремнезема, молибдена и других компонентов. Большое значение имеют экспериментальные исследования Я. И. Ольшанского и В. В. Иваненко (1958 г.) о растворимости сульфидов железа, меди, серебра и кобальта в водных растворах при комнатной и повышенной температурах. Экспериментальные исследования о переносе и отложении металлов гидротермальными растворами продолжены Р. П. Рафальским (1973 г.) — учеником и последователем Я. И. Ольшанского. На основании произведенных исследований были заново освещены сложные вопросы генезиса гидротермальных сульфидных месторождений. В последние годы широко развиты экспериментальные исследования синтеза минералов, необходимых для различных отраслей народного хозяйства. В СНГ были получены при температуре 1200—1500°С и давлении до 30 000 кгс/см2 синтетические алмазы, использующиеся в абразивной и других отраслях промышленности. Кроме того, у нас производят искусственные кристаллы пьезокварца, рубина и других минералов. Гипотеза. В учении о полезных ископаемых важная роль отводится гипотезам. При изучении месторождений полезных ископаемых как в полевых, так и в камеральных условиях получают фактические данные о геологических условиях залегания, форме тел, составе и строении руд. На основе всех этих данных строится рабочая гипотеза о генезисе месторождения. Если при последующих геологических и разведочных работах будет получен новый фактический материал, не согласующийся с первоначальной гипотезой, то последняя видоизменяется или выдвигается новая, отвечающая как вновь собранным, так и ранее известным фактам наблюдений. Экономический анализ. Учение о полезных ископаемых не просто геологическая, а геолого-экономическая дисциплина. Объектом геологического изучения и разведки является не любое минеральное скопление в земной коре, а лишь удовлетворяющее современным требованиям народного хозяйства. При оценке месторождений полезных ископаемых необходим экономический подход. Следует принимать во внимание не только размеры месторождений и качество сырья, но и ряд других факторов: географическое положение месторождения, транспортные условия, наличие в районе строительных материалов, рабочей силы. Решающее значение нередко имеет потребность государства в данный момент в том или ином минеральном сырье. Различное поведение жилы по обе стороны сброса. Если сброс является дорудным, то жила с одной и с другой стороны сброса обычно различается по морфологии и текстурам руд. Например, перед сбросом мощность тела бывает большая, а за ним — меньшая. Перед сбросом наблюдалась преимущественно массивная, сплошная руда, а за сбросом встречена руда прожилково-вкрапленного характера и др.  Загибание первичной полосчатости жилы по направлению сброса. Первичная полосчатость в рудных телах (жилах и линзах) обычно согласна с их простиранием. При дорудном сбросе полосчатость загибается вдоль сбрасывателя (в частном случае вдоль дайки, рис. 1) и следует несогласно с залеганием рудного тела, иногда даже поперек его. Подобные Рис. 1. Изгибание полосчатости руды в сульфидной жиле вдоль диабазовой дайки (дорудного сброса). — сульфидная жила; 2 — диабазовая дайка; 3 — полосчатая руда явления наблюдались на колчеданных месторождениях Урала (им. III Интернационала и Левиха). Пересечение сброса рудными прожилками. Секущие прожилки представляют собой надежный критерий относительного возраста геологических тел. Если сместитель, выполненный глиной или другим минеральным веществом, дорудный, то можно наблюдать проникновение в него руды в виде секущих рудных жилок и прожилков, отходящих от основного рудного тела. Наличие в сбросовой дайке продольных жилок. Если основное рудное тело примыкает к сбросовой дайке, а в последней наблюдаются рудные прожилки, параллельные контакту основного тела с дайкой, то это является достаточным критерием для утверждения, что руда моложе сброса. Для окончательного доказательства того, что сброс дорудный, следует еще установить общность вещественного состава и строения руды в основном рудном теле и прожилках дайки. Ф. И. Вольфсоп (1965 г.) приводит многочисленные примеры постмагматических месторождений как в СНГ, так и в зарубежных странах, когда оруденение моложе всех пород дайковой фации. К их числу относятся магнетитовые месторождения Урала, золото-кварцевые — Урала и Австралии, медноколчеданные — Урала, США, Испании, сульфидно-касситеритовые — Забайкалья, полиметаллические — Казахстана, США и др. |