Месторождение полезных ископаемых и их типы
Классификация месторождений полезных ископаемых как природных объектов должна удовлетворять ряду принципов их обоснованного подразделения: наличия цели разделения; системности или соответствия рангов классифицируемых объектов, например нельзя сравнивать рудопроявления и месторождения; непрерывности классификационных ячеек; выдержанности оснований подразделений; невозможности вхождения одного и того же объекта в разные классификационные ячейки; непрерывности подразделений; предсказуемости свойств классифицируемых объектов и др. Исходя из них, существуют различные по целям и основаниям группировки месторождений, чему посвящена обширная литература. Из практически важных надо отметить подразделения месторождений по следующим критериям; форме рудных тел и рудоносных зон; степени сложности их строения — классификация Государственной комиссии по запасам (ГКЗ) I; видам минерального сырья
Виды месторождений
Эндогенные месторождения. Их называют также гипогеннымн и связывают с внутренней энергией Земли, В данной серии выделяют шесть групп. Две группы — магматическая и карбонатитовая — образуются из расплавов в процессах их дифференциации и ликвации, связанных со средними, основными и ультраосновными магмами. Четыре остальные группы — пегматитовая, альбитит-грейзеновая, скарновая и гидротермальная — ассоциируют с кислыми, средними и щелочными магматическими комплексами и формировались на позднеинтрузивной и цостинтрузиеной стадиях их становления.
Экзогенные (поверхностные, гипергенные) месторождения формировались вследствие механической, химической и биохимической дифференциации вещества земной коры под влиянием солнечной энергии. Здесь выделяются три группы: выветривания, месторождения в которой связаны с древней и современной корой выветривания; осадочную, руды которой возникли при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минеральномго вещества в бассейнах седиментации, включающую россыпи и эпигенетическую, рудообразонание в которой происходило в осадочно-породных бассейнах в связи с деятельностью грунтовых или артезианских подземных вод
Метаморфогенные месторождения возникают в глубинных зонах земной коры под воздействием подствующих там высоких давлений и температур. В этой серии выделяют две группы рудных образований: метаморфизоваиную, включающую преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса, и собственно метаморфическую, образовавшуюся впервые в результате метаморфогенного преобразования минерального вещества или обусловленную процессами гидротермально-метаморфогенного концентрирования рассеянных рудных элементов или их соединений.
Важным способом характеристики особенностей рудной минерализации различных территорий является представление о геологических и рудных формациях.
Геологические формации — это естественные комплексы парагенетически связанных во времени и пространстве горных пород и ассоциирующих с ними минеральных месторождений. При изучении формаций учитываются процессы, исследуемые литологией; петрологией и тектоникой. Формации выделяются эмпирически на основании многократной, статистически установленной повторяемости определенных параге-незисов пород в аналогичных структурах. По отношению к процессам оруденения различают следующие группы геологических формаций:
1.рудогенерирующие, в которых промышленные скопления руд представляются естественным компонентом;
2.рудоносные — хотя и содержат рудные месторождения, но связь их с оруденением не определена;
3.рудообразущие, являющиеся источником энергии при формировании месторождений;
4.рудовмещающие — содержат продукты рудогенеза более древних, чем данная формация, эпох.
В 70-х годах XX в. возникло учение о рудных формациях, разработанное В. А. Кузнецовым, В. Н. Козе-ренко, Д. И. Горжевским, Р. М. Константиновым и др. Под рудной формацией понимали естественное сообщество рудных образований, объединяемых между собой сходными парагенетическими ассоциациями главнейших рудных минералов и тектоно-магматическимн условиями проявления, а также близкими особенностями развития рудного процесса.
В рудные формации объединяются близкие по составу месторождения, формировавшиеся в сходных тектоно-магматических условиях, определяемых единством тектонического режима. Выделяемые формации могут быть конвергентными, поскольку они определяются главнейшими минеральными парагенезисами и геологической обстановкой, влиявшими на текстурно-структурные и другие особенности руд. Названия формаций определяются двумя главными характеристиками ─ составом ведущих минералов или элементов (металлов) и происхождением рудной массы (генезисом). Например, медно-никелевая, сульфидно-касситеритовая гидротермальная и т. д. Закономерное нахождение эндогенных рудных формаций выделяют в качестве генетических рядов, представляющих собой естественную ассоциацию рудных формаций, связанных с одной магматической формацией или определённым магматическим комплексом. В основу систематики рядов положен тектонический принцип и учёт источников рудного вещества.
Отдельная рудная формация и их ряды служат основной еденицей классификации месторождений полезных ископаемых и определяют металлогенический тип рудных районов и провинций. Один или несколько рядов рудных формаций, объединённых по их связи с определёнными типами магм и различными источниками вещества, выделяют в качестве генетических серий. Известны серии формаций, связанных с магмами: ультраосновного состава, базальтоидного, траппами, внутрикоровыми гранитоидами и т.д.
Для региональной оценки рудоносности используют понятие о металлогенической формации, под которой понимают комплекс парегенетически связанных горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения и ассоциированных с ним месторождений полезных ископаемых, обусловленных единством происхождения в определённых структурно-формационных условиях.
Запасы полезных ископаемых,─ количество минерального сырья в недрах Земли, на её поверхности, на дне водоёмов и в объёме поверхностных и подземных вод, определяемое по данным геологической разведки.
Эти данные позволяют вычислить объём тел полезных ископаемых, а при умножении объёма на плотность позволяют определить запасы полезных ископаемых в весовом исчислении. При подсчёте запасов жидких и газообразных полезных ископаемых (нефть, подземные воды, горючий газ), помимо объёмного метода, применяется способ расчёта запасов по притокам в скважинах. Для некоторых месторождений полезных ископаемых, кроме того, подсчитывается количество содержащихся в них запасов ценных компонентов, например запасы металлов в рудах. Запасы полезных ископаемых в недрах измеряются в м3 (строительные материалы, горючие газы и др.), в тоннах (нефть, уголь, руды), в килограммах (благородные металлы) или в каратах (алмазы). Величины запасов полезных ископаемых обладают различной достоверностью их подсчёта, зависящей от сложности геологического строения месторождений и детальности их геологической разведки.
По степени достоверности определения запасов они разделяются на категории. В СНГ действует классификация запасов полезных ископаемых с разделением их на четыре категории: А, В, C1 и C2. На сегодняшний день практически для всех людей стиральная машина автомат является чем- то обычным из всего перечня бытовой техники, которая должна иметь среднестатистическая семья. Огромную популярность среди русскоязычного населения получили стиральные машины Vestel, которые славятся своей долговечностью и тихой работой.
К категории А принадлежат детально разведанные запасы полезных ископаемых с точно определёнными границами тел полезных ископаемых, их формами и строением, обеспечивающими полное выявление природных типов и промышленных сортов минерального сырья в недрах месторождения, а также геологических факторов, определяющих условия их добычи. К категории В относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых, с примерно определёнными контурами тел полезных ископаемых, без точного отображения пространственного положения природных типов минерального сырья. В категорию C1 включают запасы разведанных месторождений сложного геологического строения, а также слабо разведанные запасы полезных ископаемых на новых площадях или на площадях, непосредственно прилегающих к детально разведанным участкам месторождений; они подсчитываются с учётом экстраполяции геологических данных детально разведанных участков месторождений.
К категории C2 относятся перспективные запасы, выявленные за пределами разведанных частей месторождений на основании толкования их геологического строения, с учётом аналогии сходных и подробно разведанных тел полезных ископаемых.
Из зарубежных наиболее распространена американская классификация запасов полезных ископаемых. В ней выделяются три категории запасов: 1) измеренные (measured), определяемые на основании замеров в горных выработках и буровых скважинах, 2) выверенные (indicated), подсчитываемые при распространении данных горных работ и бурения за их пределы, 3) предполагаемые (inferred), оцениваемые по общим геологическим данным. По правилам, существующим в странах СНГ, месторождения полезных ископаемых могут быть введены в эксплуатацию при условии, если они обладают определённым соотношением запасов полезных ископаемых различных категорий.
Группы месторождений по сложности строения
По степени сложности геологического строения выделяются три группы месторождений с различным соотношением категорий полезных ископаемых.
К 1-й группе относятся месторождения полезных ископаемых простого геологического строения с равномерным распределением ценных компонентов; для этой группы не менее 30 % запасов должно быть разведано по категории А и В, в том числе не менее 10 % по категории А.
Ко 2-й группе принадлежат месторождения сложного геологического строения (не менее 20 % запасов должно быть разведано по категории В).
К 3-й группе относятся месторождения очень сложного геологического строения и исключительно невыдержанного содержания ценных компонентов; проектирование горнодобывающих предприятий и выделение капитальных вложений на их строительство или реконструкцию допускается при наличии запасов категории C1.
Балансовые и забалансовые запасы
Запасы полезных ископаемых, по их пригодности для использования в народном хозяйстве разделяются на балансовые и забалансовые.
К балансовым принадлежат такие запасы полезных ископаемых, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым относятся запасы полезных ископаемых, которые из-за их малого количества, низкого качества, сложных условий эксплуатации или переработки ныне не используются, но в дальнейшем могут явиться объектом промышленного освоения. Для определения показателей балансовых запасы полезных ископаемых производят специальные расчёты, характеризующие промышленные кондиции минерального сырья (минимальную мощность тел полезных ископаемых, минимальное промышленное содержание ценных компонентов в полезных ископаемых и максимально допустимые включения горных пород); когда залежь полезного ископаемого постепенно сливается с окружающими её горными породами, рассчитывают т. н. бортовое содержание, то есть содержание ценного компонента, по которому проводится граница между телом полезного ископаемого и вмещающими его горными породами. В странах СНГ утверждение кондиций для подсчёта запасов, проверка правильности подсчёта запасов, распределения их по балансовой и забалансовой группам, а также утверждение запасов и определение подготовленности месторождения для промышленного освоения по категориям возложено на Государственные комиссии по запасам полезных ископаемых, деятельность которых регламентируется национальными законодательствами.
Месторождения полезных ископаемых по классификации В. Линдгрена, предложенной еще в 1911 г., подразделяются на две основные группы: месторождения, образованные механическими процессами; месторождения, образованные химическими процессами. Месторождения второй группы наиболее распространены. Они одразделяются в зависимости от среды отложения на три класса, бразовавшиеся: А — в поверхностных водах, В — в горных породах и из магмы путем ее дифференциации. В класс В входят месторождения, связанные с магматической деятельностью. Они, в свою очередь, подразделяются на гидротермальные (эпи-, мезо- и гипотермальные) и эманационные (контактово-метасоматические, пирометасоматические и фумарольные Классификация В. Линдгрена, в свое время широко распространенная, подверглась серьезной критике советских и некоторые арубежных ученых, особенно в отношении гидротермальных ме-горождений. С. С. Смирнов указал, что классификация гидротермальных месторождений В. Линдгрена, основным принципом которой служат месторождения известного класса, определяющегося способами извлечения вещества, могут разделяться на подклассы, образующиеся в различных физико-химических условиях. Например, магматические месторождения ювенильного класса (I) будут резко отличны от магматических месторождений сиалического класса (IV).
Таблица 1
Генетическая классификация эндогенных месторождений.
По Я- Н. Белевцеву
Генетический тип | Генетический класс | Генетический подкласс |
А. Симатический, или ювениль-ный | I. Магматические, связанные с ультраосновными и основными породами II. Эндогидрогенные, связанные с подъемом флюидов из подкоровых глубин | 1. Сегрегационные (раннемагматические) 2. Ликвационные 3. Позднемагматические (гистеромагматические) 4. Гидрогенные зоны глубин 5. Гидрогенные тектоно-мета- |
Б. Сиалический, или коровый | III. Метаморфические, связанные с региональным динамотермальным метаморфизмом IV. Ультраметаморфические, связанные с | 6. Метаморфизованные 7. Метаморфические 8. Магматические, связанные с гранитоидными плутонами полигенного образования 9. Пегматитовые 10. Плутоногидротермальные |
В. Полигенный (смешанный) | V. Телетермальные VI. Гидротермальные Послегранитизационные VII.Вулканогенногидро-термальные | 11. Глубинно-телетермальные 12. Приповерхностные телетермальные 13. Гидротермальные тектонометасоматических зон 14. Глубинно-вулканические 15. Субвулканические 16. Вулканические |
Особенно многообразны по условиям концентрации гидротемальные месторождения, которые могут образовываться с помощью ювенильных подкоровых флюидов (V), плутоногидротермальных (IV), метаморфогенногидротермальных (VII) растворов или растворов смешанного происхождения.
Источник
Материал из wiki.fegi.ru
Принятые в современной отечественной литературе трактовки понятия «месторождение полезного ископаемого» включают, как правило, две составляющие: геологическую и экономическую. Геологическая составляющая подразумевает, что «месторождение» представляет собой «…участок земной коры, в котором в результате тех или иных геологических процессов произошло накопление минерального вещества…» (Смирнов, 1969, с.5) или просто «…природное скопление полезного ископаемого» (Геологический словарь, 1973, т.1, с.423; Инструкция…, 1987, с.43; Кривцов, Терентьев, 1991, с.52-53). И это природное скопление минерального вещества при определенных условиях может представлять для кого-то определенный интерес с научной или технической точки зрения. Экономическая составляющая понятия определяет условия, при которых это «природное скопление минерального вещества» может быть пригодно для промышленного использования. Другими словами, количество, качество и условия залегания «минерального вещества» должны быть благоприятными для промышленной разработки, которая могла осуществляться в прошлом, осуществляется сейчас или может быть осуществлена в будущем, в зависимости от изменения экономической конъюнктуры в отношении того или иного полезного ископаемого.
С геологических позиций рассматриваемое понятие может детализироваться по условиям образования (эндогенное, экзогенное, гидротермальное, осадочное и т.д.), по морфологии рудных тел (штокверковое, жильное, пластовое и т.д.), по видам полезного ископаемого и другим признакам.
С экономических позиций понятие «месторождение полезного ископаемого» детализируется в зависимости от объема запасов (уникальное, крупное, среднее, мелкое). Если же «природное скопление минерального вещества» по содержанию и качеству полезного компонента не отвечает существующим в данное время требованиям промышленности или еще недостаточно изучено, то оно рассматривается уже не в категории «месторождение», а в категории «проявление полезного ископаемого (рудопроявление)» (Геологический словарь, 1973; Инструкция…, 1987; Кривцов, Терентьев, 1991). В процессе доизучения или при изме-нении конъюнктуры рудопроявление может перейти в категорию «месторождение». Вместе с тем, характерно, что экономические параметры объекта (объем рудной массы и содержание в ней полезного компонента) находятся в определенной зависимости от геологических условий его формирования. Это позволяет формулировать и искать пути решения проблемы, касающейся обстановок локализации и специфических черт генезиса крупных месторождений (Рундквист, Кравченко, 1996).
В настоящей работе термин «месторождение полезного ископаемого» применяется к природным эндогенным скоплениям минерального вещества, которые являются или являлись предметом промышленной разработки, или могут стать таковыми в будущем при изме-нении технологии и экономических условий. Основное внимание в работе уделено месторождениям металлических полезных ископаемых.
Вопросам типизации рудных месторождений, в том числе месторождений Востока России посвящено много работ. В отечественной литературе особенно интенсивно в недавнем прошлом развивались формационные классификации рудных месторождений. Развитие этих классификаций привело к появлению большого количества классификационных схем, предложенных разными авторами и не всегда хорошо согласующихся между собой. Например, только для месторождений олова в отечественной литературе предложено около 20 формационных классификаций, разработанных разными авторами с использованием различных классификационных признаков. То же можно сказать о месторождениях других металлов. Такое положение, естественно, не способствует взаимопониманию среди геологов, изучающих рудные месторождения, работающих в разных регионах и придерживающихся разных взглядов на те или иные формационные классификации. Более того, наличие большого количества формационных классификаций месторождений отдельных металлов, а также значительного количества комплексных рудных объектов препятствует правильному пониманию места соответствующих месторождений и их типов в общей системе рудных образований.
В то же время, в англоязычной геологической литературе формационные классификации рудных месторождений не нашли поддержки. Исповедуя прагматичный подход, зарубежные исследователи, не отказываясь в целом от развития «монометальных» классификаций, во многом придерживаются общей классификации рудных месторождений по модельным типам.
В этой работе мы попытались привести все многообразие месторождений Востока России к единой классификационной схеме, используя обширный отечественный и зарубежный опыт развития подобных классификационных схем.
Металлические и, отчасти, неметаллические месторождения Востока России классифицированы по различным модельным типам, описание которых приводится ниже. Типизация месторождений, рассматриваемая в данной работе, базировалась как на описательной, так и на генетической информации, которая систематизирована с целью выделения наиболее существенных свойств каждого конкретного типа месторождений. Характеристика некото-рых типов базируется главным образом, на эмпирических данных, которые признаны в каче-стве существенных, даже если их генетические связи не до конца поняты или неизвестны. Примером описательного модельного типа месторождений является тип месторождений самородной меди в базальтах. В данном случае важной эмпирической характеристикой являет-ся ассоциация сульфидов меди с метабазальтами или зеленокаменной породной ассоциацией. Другие типы больше базируются на генетической (теоретической) информации, напри-мер, тип скарновых месторождений вольфрама. Здесь генетический процесс, как фундамен-тальное явление, принимается в качестве основного классификационного атрибута.
Следующие три основных принципа явились основой для приводимой ниже класси-фикации модельных типов рудных месторождений Востока России.
(1) Рудообразующие процессы тесно связаны с породообразующими процессами (Обручев, 1928), и рудные месторождения возникают благодаря дифференциации вещества как результат его постоянного кругооборота в осадочном, магматическом и метаморфическом циклах формирования пород и геологических структур (Смирнов, 1969).
(2) Классификация должна быть как можно более простой, удобной и понятной для потребителя.
(3) Классификация должна быть такой, чтобы в будущем в нее могли быть добавлены новые типы месторождений (Cox, Singer, 1986).
Приводимая ниже типизация базируется на сводной генетической классификации рудных месторождений, разработанной В.И. Смирновым (1969), с учетом ряда положений и подходов, использованных в систематиках О.Р.Экстранда (Extrand, 1984), Д.П.Кокса и Д.А.Сингера (Cox, Singer, 1986). Используя кратко охарактеризованные выше основные принципы и подходы в приводимой ниже классификации месторождений Востока России, месторождения сгруппированы в пять иерархических уровней организации металлогенических таксонов, в соответствии со следующими главными особенностями классифицируемых объектов: (а) условия формирования вмещающих и генетически связанных с месторожде-ниями пород, (б) генетические особенности месторождений и (в) минеральный или элементный состав руд:
Группа месторождений
Класс месторождений
Семейство месторождений
Вид месторождений
Модельный тип месторождений
В качестве основной классификационной единицы принят модельный тип (модель) месторождения, в определенной мере отвечающий более общепринятому в отечественной геологической литературе понятию «рудная формация».
Модели месторождений сгруппированы в четыре больших группы в соответствии с главными геологическими процессами, с которыми связаны месторождения: (1) магматическими; (2) осадочными; (3) метаморфическими; и (4) поверхностными. Выделена также группа экзотических рудоформирующих процессов. Каждая группа включает несколько классов. Например, группа месторождений, связанных с магматическими процессами, включает два класса: плутоно- и вулканогенные месторождения. Каждый класс включает несколько видов и т.д. Наиболее детально в приводимой классификации подразделены место-рождения, связанные с магматическими процессами, поскольку такие месторождения наибо-лее распространены на рассматриваемой территории. Месторождения, сходного генезиса, как, например, месторождения магнезиальных и известковых скарнов или месторождения порфирового типа рассматриваются в составе одного вида с несколькими модельными типа-ми внутри него.
Обобщенное описание каждого из выделенных модельных типов сопровождается более детальной характеристикой одного или нескольких типовых объектов, детальность опи-сания которых варьирует в зависимости от объема новых данных, полученных авторами в процессе исследований в рамках настоящей работы. В случае если новых данных, отличаю-щихся от уже описанных в литературе, не было получено, описание приводится в сокращен-ном виде со ссылками на уже опубликованные литературные источники, в которых таковая информация более развернута.
Месторождения, связанные с магматическими процессами
Месторождения, связанные с осадочными процессами
Метаморфогенные месторождения
Метаморфогенно-магматогенные месторождения
Месторождения неясного генезиса
—Nvv 05:35, 10 ноября 2009 (UTC)С.М.Родионов, Н.А.Горячев
Источник