Сведения о полезных ископаемых и их месторождении
Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых МПИ
Минеральное сырье
– природное или техногенное минеральное образование, которое в сыром или переработанном виде может быть использовано в практической жизнедеятельности человека.
В большинстве случаев минеральную базу необходимо обогащать, подвергая ее сложным процессам преобразования.
Для концентрирования ПИ используют такие способы как: гравитация, магнитная, электромагнитная, рентгеновская сепарация, флотация (всплывание на пене), пирометаллургия (выжигание лишнего), бактериальное выщелачивание.
Виды минерального сырья выделяются по позициям:
· Металлические и неметаллические.
· Твердые, жидкие, газообразные.
· Породы, минералы, элементы.
· Общераспространенные и не….
· Находящиеся в местном или федеральном управлении.
· Стратегические и прочие.
Выделяют до 400 видов минерального сырья. С правовой точки зрения в РФ выделяют 2 вида ПИ – общераспространенные и НЕ общерастпространенные.
Полезный компонент
– горная порода, минерал, химическое соединение или элемент, которые являются предметом добычи.
Руда
– природное или техногенное образование, которое содержит полезный компонент в концентрациях, которые определяют рентабельность при добыче из недр.
Концентрацию полезных компонентов могут определять в % металла, в граммах на тонну, в каратах на тонну.
Для россыпей содержание полезных компонентов определяется я в граммах, кг, каратах на метр кубический.
Руды могут быть моно- и поликомпонентными (комплексные). В этом случае выделяется главный и второстепенный (попутный) компонент.
Рудовмещающие
– горные породы или отдельные элементы геологического строения, содержащие руду.
Промышленный концентрат
– продукт переработки и обогащения руды, который является предметом поставки (продажи) для их дальнейшего использования в промышленности.
Хвосты
– отходы переработки руд.
Вскрышные породы
– пустые породы, которые извлекаются из недр с рудной массой.
Месторождение
– природное или техногенное скопление минерального сырья, которое по своим качественным, количественным, географо-экономическим, гео-экологическим параметрам соответствует условиям ренатабельной разработки.
Качественные параметры включают содержание главных и второстепенных компонентов, вредных компонентов.
Состав руд и структурно-текстурные особенности руд.
Количественные параметры включают запасы руд – оконтуренные и подсчитанные или предварительно оцененные объемы руды в недрах.
Ресурсы
– предполагаемые объемы руд.
В России существует 4 категории запасов по степеням их разведанности – A (полностью изученные), B (изучены в основных особенностях), C1 (в общих чертах), C2 (по единичным пересечениям или находкам).
Горно-технические параметры включают условия и элементы залегания горных тел. Это: трещиноватость, обводненность, загазованность и др.
Географо-экономические параметры характеризуются инфраструктурой, строительными материалами, местоположением, энергией.
Рудопроявления
– скопления минерального сырья, которое соответствует требованиям промышленности по своим качественным параметрам, но не имеет больших запасов.
Рудоконтролирующие структуры
– составляющие геологического строения, которым подчиняются рудные тела.
Минералого-геохимические и структурно-текстурные характеристики руд
Рентабельность добычи в большой степени зависит от структурно-текстурных особенностей руд.
Структура руды характеризуется размерами составляющих компонентов. Размеры минералов могут изменяться от скрытокристаллических до гигантокристаллических. Текстура определяется формой, размерами, особенностями срастания минеральных агрегатов.
Рудный минер
ал – химическое соединение или самородный элемент, который содержит полезный компонент.
Сопутствующий нерудный минерал
– минерал, включенный в руду, но не содержащий ПК (кварц, карбонаты, слюда).
Процессы минералообразования при формировании месторождения, сопоставим с геологической шкалой и длится миллионы лет.
Морфология рудных тел природных ископаемых.
Морфология рудных тел определяется двумя обстоятельствами:
1) Природными геологическими условиями их образования.
2) Геолого-экономическими положениями, исходящими из требований промышленности, конъюнктурой рынка, горно-геологическими условиями.
Контуры рудных тел только иногда бывают четкими. Как правило, границы определяются по результатам опробывания. Выделяют основные формы рудных тел: пласты, линзы, жилы, столбы, истокверки, истоки, гнезда, комбинированные залежи.
Пласты
– плоские пластинообразные тела, которые образуются в водных бассейнах синхронно с вмещающими осадочными породами.
Линзы
– представляют собой плоские чечевицеобразные, дисковидные. Они типичны для осадочных и вулканических пород (железо, магний, фосфаты).
Жилы
– эпигенетические образования и в своем большинстве представляют трещины в горных породах, заполненные рудным веществом. Апофизы
– ответвления от центральных жил в трещинах.
Столбы
– удлиненные по одной оси рудные тела. Часто имеют форму удлиненных опрокинутых вершиной вниз конусов. Такие формы характерны для алмазосодержащих пород, полиметаллических или золото-серебрянных залежей в вулканических аппаратах.
Кимберлит
– трубчатые месторождения алмазов.
шток, верк
– (не морфологическое понятие) – некоторый V горной массы, интенсивно рассеченной разноориентированной системой трещин, по которой развивается рудная минерализация. Место, где много трещин, их пересечение.
Гнезда
– небольшие изометричные скопления рудного вещества. Такая форма тел характерна для ртутных, хромовых, редкометаллических и других месторождений полезных ископаемых. До сотен метров.
Карман
– небольшое гнездо – десятки метров.
По условиям залегания рудные и тела и месторождения могут быть:
1) Открытыми – выходящими на земную поверхность или перекрытые незначительным объемом чехлом рыхлых отложений.
2) Слепыми – залегающие в глубине под породами.
Площади распространения ПИ.
В зависимости от масштабов оруднения выделяют категории рудоносных площадей:
Провинция
– крупные структурные элементы земной коры, которые относятся к платформам.
Область (бассейн)
– входит составным элементом в провинцию, имеет изометрические очертания и характеризуется определенным набором месторождений области, приуроченной к определенным структурам. Мульды ( структуры), горсты ( не структуры). Они имеют приуроченность к зонам субдукции (растяжения) и зонам обдукции (сжатия). Их размеры могут быть от сотен до тысяч км кВ.
Рудный район
– местное скопление месторождений в пределах отдельных структурных образований.
Рудное поле
– небольшой участок земной коры (единицы-десятки км кВ) в пределах которого располагаются сближенные одновременно образовавшиеся генетически родственные месторождения.
Месторождение представляет собой одно или несколько тел, объединенных общностью происхождения, приуроченной к одной локальной геоструктуре (единицы-десятки км кВ).
Рудная зона
– совокупность сближенных рудных тел, которая подчиняется единой инфраструктуре, она занимает площадь сотни м кв до первых км кВ.
Рудное тело
– скопление в недрах или на поверхности минерального сырья, которое ограниченно контуром экономически выгодной выемки.
Классификация МПИ.
Классификация МПИ должна удовлетворять ряду принципов их обоснованного подразделения. Именно наличие системности, выдержанности основных показателей, непрерывности классификационных подразделений.
Классификация МПИ проводится по подразделениям:
По форме рудных тел, по сложности строения, по видам сырья, по промышленным типам, по типам рудных формаций, по генетическим типам.
Все МПИ условно разделяются на: эндогенные, экзогенные, метаморфогенные.
Эндогенные МР (6 групп):
Связывают с внутренней энергией Земли.
· Магматические и карбонатовые образуются из сплавов в процессе их дифференциации и связаны с основными, ультраосновными магмами, т.е. количество кремниевой кислоты меньше 50%.
· Еще 4 группы: пегматитовая, альбитгрейзеновая, скарновая, и гидротермальная ассоциируют с кислыми, щелочными магматическими компонентами и сформировались на последних стадиях формирования рудных плутонов.
Экзогенные МР (гипергенные):
Месторождения формируются в результате механической, химической и биохимической дифференциации вещества под влиянием солнечной энергии.
· Выветривания – связаны с древней или современной корой выветривания.
· Осадочные – возникают в результате механической, химической, биохимической, вулканической дифференциации вещества в бассейнах осадконакопления.
· Эпигенетические – в этом случае рудообразование происходило в осадочных бассейнах в результате деятельности артезианских вод.
· Метаморфогенные – возникают в глубинных зонах земной коры под воздействием высоких температур, давлений, и концентрации компонентов. В этой группе выделяют 2 серии образований: метаморфизованную – формируется в результате преобразования в новых РГС условиях уже существующего месторождения. Метаморфорическая – образуется впервые, обусловлена преобразованием минерального состава или в результате гидротермальной активности.
Геологические формации – естественные комплексы, парагенетически связанные во времени и пространстве и ассоциирующие с ними МР.
Формации выделяются эмпирически в результате многократной статистической повторяемости пород.
Выделяют группы формаций:
· Рудогенерирующие – в них промышленное скопление руд представляется естественным компонентом.
· Рудоносные – содержат месторождения, но связь их с оруднением не определена.
· Рудообразующие – являются источником энергии при формировании МР.
· Рудовмещающие – содержат продукты рудогенеза более древних, чем данная формация веков.
Для региональной оценки рудоносности используют понятия: метало-генической формации. Это комплекс парагенетически связанных горных пород магматического, осадочного и метаморфического отложения и ассоциирующих с ними отложений полезных ископаемых. И обусловленных единством происхождения формационно-структурных условий.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 мая 2017;
проверки требуют 4 правки.
Месторожде́ние (полезного ископаемого)[1] — природное скопление (местоскопление, местонахождение) минерального вещества (полезного ископаемого) на поверхности или в недрах Земли. В результате тех или иных геологических процессов, которое по количеству, качеству и горнотехническим условиям разработки пригодно для промышленной разработки с положительным экономическим эффектом.
Классификация[править | править код]
Месторождения могут заключать
- газовые (горючие газы углеводородного состава и негорючие газы — гелий, неон, аргон, криптон)
- жидкие (нефть и подземные воды)
- твёрдые (ценные элементы, кристаллы, минералы, горные породы) полезные ископаемые.
По промышленному использованию месторождения разделяются на
- рудные или металлические (месторождения черных, легких, редких, благородных и радиоактивных металлов)
- нерудные (неметаллические) (месторождения химического, агрономического, металлургического, технического и строительного сырья)
- горючие (месторождения нефти, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа)
- гидроминеральные (подземные и поверхностные бытовые, технические, бальнеологические и минеральные воды).
Количество минерального сырья, идущего на обработку определяется содержанием в нём ценных и вредных компонентов.
Минимальное количество полезного ископаемого и наиболее низкое его качество, при которых, однако, возможна эксплуатация, называется промышленными кондициями. Месторождения подземных вод отличаются от месторождений других полезных ископаемых возобновляемостью запасов.
Группы месторождений (участков), выделяемые по сложности геологического строения[править | править код]
Необходимая и достаточная степень разведанности запасов твёрдых полезных ископаемых определяется в зависимости от сложности геологического строения месторождений, которые подразделяются по данному признаку на несколько групп.
1 группа. Месторождения (участки) простого геологического строения с крупными и весьма крупными, реже средними по размерам телами полезных ископаемых с ненарушенным или слабо-нарушенным залеганием, характеризующимися устойчивыми мощностью и внутренним строением, выдержанным качеством полезного ископаемого, равномерным распределением основных ценных компонентов.
Особенности строения месторождений (участков) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий A, B, C 1 и C 2.
2 группа. Месторождения (участки) 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.
Особенности строения месторождений (участков) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов B, C 1 и C 2.
3 группа. Месторождения (участки) 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.
Запасы месторождений этой группы разведываются преимущественно по категориям C 1 и C 2.
4 группа. Месторождения (участки) 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. Запасы месторождений этой группы разведываются преимущественно по категории C 2.
При отнесении месторождений к той или иной группе могут использоваться количественные показатели оценки изменчивости основных свойств оруденения, характерные для каждого конкретного вида полезного ископаемого.
Происхождение[править | править код]
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 месторождения (гипергенные, седиментационные) формировались на поверхности и в приповерхностной зоне Земли вследствие химической, биохимической и механической дифференциации минеральных веществ, обусловленной энергией на поверхности Земли.
Среди них выделяются 4 группы:
- остаточные;
- россыпные;
- осадочные;
- инфильтрационные.
Магматогенные (глубинные, эндогенные) месторождения формировались в недрах Земли при геохимической дифференциации минеральных веществ, обусловленной возникновением магмы и её воздействием на окружающую среду за счёт внутриземных источников энергии.
Среди них выделяется 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.
Известны 4 уровня образования месторождений от поверхности Земли
- ультраабиссальный — свыше 10-15 км;
- абиссальный — от 3-5 до 10-15 км;
- гипабиссальный — от 1-1,5 до 3-5 км;
- приповерхностный — до глубины 1-1,5 км.
Крупные месторождения[править | править код]
Бассейны[править | править код]
Площадь непрерывного или островного распространения месторождений, значительная по размерам или запасам полезного ископаемого называется бассейном. Важнейшие бассейны:
- Нефтегазоносный бассейн Персидского залива
- Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция
- Угольный бассейн Новый Южный Уэльс
- Железорудный бассейн Курская магнитная аномалия
- Саскачеванский бассейн калиевых руд
См. также[править | править код]
- Полезные ископаемые
- Добыча полезных ископаемых
- Шахта
- Выветривание
Примечания[править | править код]
- ↑ Месторождение (полезного ископаемого) // Геологический словарь. Т. 1. М.: Недра, 1978. С. 423.
Ссылки[править | править код]
- Месторождения полезных ископаемых — Каталог минералов
- Месторождения полезных ископаемых — Геовикипедия
Источник
Лекция 7
Полезные ископаемые и их месторождения
7.1. Общие сведения о месторождениях. Понятие о полезных ископаемых и месторождениях. Кондиции.
7.2. Генетическая классификация месторождений.
7.3. Морфологические типы тел полезных ископаемых.
Учение о месторождениях полезных ископаемых является специальной дисциплиной геологического цикла наук. Оно базируется на предшествующих курсах геологии, минералогии и петрографии и используется в основном их методами.
Предметом рассматриваемой науки являются рудные, нерудные и горючие полезные ископаемые, расположенные в доступной человеку части земной коры.
Основной задачей курса является выяснение условий образования месторождений полезных ископаемых, установления закономерностей распределения их в земной коре и определение экономического значения отдельных типов месторождений.
Учение о геологии месторождений полезных ископаемых имеет большое значение. Оно позволяет рационально направлять поиски и наиболее эффективно вести разведку месторождений, помогает определению наиболее экономичных систем разработки и облегчает выбор наилучшего метода механической, химической или др. переработки руд и минерального сырья.
Месторождением полезного ископаемого (МПИ) называется скопление минерального вещества в земной коре, образованные под влиянием тех или иных геологических процессов, которое в качественном и количественном отношении пригодно для использования в народном хозяйстве.
Полезные ископаемые (ПИ) – природные минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, которые могут быть эффективно использованы в сфере материального производства.
По применению в экономике страны ПИ подразделяются на три основные группы: рудные, неметаллические и горючие ПИ.
Рудой является такой агрегат минералов, из которого валовым способом технологически возможно и экономически целесообразно извлекать металл или металлическое соединение. Таковы, например, руды железа, марганца, меди, свинца, цинка, золота, урана и др.Неметаллическое ПИ – это извлекаемое из недр Земли минеральное неметаллическое вещество, используемое в сыром или переработанном виде в различных отраслях хозяйства. Примерами их являются месторождения графита, слюды, асбеста, фосфоритов, каменной и калийной соли, строительных материалов и т.д.
Горючие ПИ – это минеральное вещество, извлекаемое из недр в массовом количестве и используемое в сыром или переработанном виде как энергетическое топливо или служащее сырьем для металлургической и химической промышленности. Среди ПИ этой группы выделяются твердые – ископаемые угли и горючие сланцы, жидкие – нефть и газообразные – горючие газы.
Нижние пределы экономически выгодного содержания ПИ в месторождении, так называемые кондиции, зависят от стоимости его и возможностей извлечения полезного компонента из горной массы. Последние определяются минеральным составом ПИ, технологией его переработки, горнотехническими особенностями месторождения. Так, например, для лекгоплавких сидеритовых руд кондиционное содержание железа 30-35%, тогда как для магнетит-гематитовых руд 50-52%, Для вкрапленных медных руд, требующих предварительного обогащения, минимальное содержание составляет 0,7-0,8% меди; для руд, из которых медь извлекается гидрометаллургическим путем, нижний предел – 0,5%.
Стоимость добычи ПИ при открытых разработках обходится дешевле по сравнению с разработкой месторождений подземным способом. Соответственно кондиции для ПИ, приоткрытой добыче, могут быть снижены.
Месторождения, которые при существующих технико-экономических условиях заслуживают разработки, называются промышленными; МПИ, не заслуживающие при тех же условиях разработки, называются непромышленными.
Для полного изучения и освоения МПИ требуется осветить следующие пять элементов (признаков) месторождения:
— геологическое окружение;
— геологическая структура, включающая строение рудного поля и месторождения;
— условия залегания и морфология месторождений;
— вещественный состав, текстуры и структуры рудоминеральных образований;
— генезис месторождений.
Ученый Кларк использовал около 6000 химических анализов, изверженных горных пород и вывел из них впервые в 1899 г. средний химический состав земной коры. Подсчеты Кларка позднее были уточнены А.Ф. Ферсманм, А.П. Виноградовым. По предложению А.Е. Ферсмана, средние цифры содержания отдельных элементов в земной коре стали называться «кларками». Ниже приводятся кларки наиболее распространенных элементов в земной коре (%): кислорода-47,00; кремния-29,5; алюминия-8,05; железа-4,65; кальция-2,96; натрия-2,50; калия-2,50; магния-1,87; водорода-1,00; титана-0,45; углерода- 0,002.
Источник