- Общие сведения о месторождениях

Лекция №16

Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых. Основные понятия, морфология и условия залегания, образования месторождений полезных ископаемых.

План:

1.Основные понятия.

2. Классификация месторождений полезных ископаемых по площади распространения.

3. Морфологические типы месторождений полезных ископаемых и их условия залегания.

4. Типы руд по составу преобладающей части минералов.

Ключевые слова:  полезное ископаемое, руда, месторождение, переработка, провинция, области, бассейны, пояс, район, поле, тело, изометричное, плитообразное, трубообразное, самородные, промышленные сорта, генетический, пространственная связь.

Рекомендуемые материалы

           С глубокой древности человек использовал для бытовых целей различные минералы и горные породы. Сначала люди стали применять разнообразные неметаллические полезные ископаемые, такие  как: кремень, кварц, роговик, кварцит, известняк, глину, каменную соль. Постепенно первобытные люди начали осваивать металлы как: метеорнос, самородную медь и золото, позднее стали выплавлять свинец, медь, железо.

          Нефть и уголь служили топливом уже в бронзовом веке, в 4 - 6 тыс. до н. э. Следы древних разработок  обнаружены на Урале, в Сибири, Средней Азии. В работах (трудах) среднеазиатских учёных: Ибн Сино, Аль Беруни и других имеются сведения о месторождениях обобщенного характера.

          В настоящее время, данная  отрасль науки развивается быстрыми темпами, что связано с потребностью на сырьевой базе действующих горнодобывающих предприятий, особенно в районах формирования территориально - производительных комплексов.

Карта 2. месторождения полезных ископаемых Узбекистана.

Как видно из вышесказанного, ученье о месторождениях полезных ископаемых (полезных ископаемых) тесно связано с практическими вопросами горного дела.

          Как известно, что любое  месторождение полезных ископаемых представляет собой предмет труда и объект горного производства. Детальное изучение состава, строение  и свойств полезных ископаемых и вмещающих пород, тектоники, гидрогеологических условий месторождений чрезвычайно важно для изыскания и внедрения  новых геотехнологических способов добычи минерального сырья: подземной выплавки (сера), подземного выщелачивания (руды меди, минеральных солей), подземной газификации твёрдых горючих ископаемых (гром, горючие сланцы) и др.

          Полезным ископаемым называется естественное природное минеральное  образование, которое используется в народном хозяйстве в естественном виде или после её предварительной обработки (переработки) путём дробления, сортировки, обогащения для извлечения ценных металлов. По физическому состоянию п/п бывают газообразными, жидкими и твёрдыми.

          Все полезные ископаемые на 1) металлические; 2) неметаллические; 3) горючие, или каустоболиты; 4) гидро и 5) газоминеральные (негорючие инертные газы: гелий, Ne, As и др.)

          Рудой называется  минеральное сырьё, содержащее ценные полезные компоненты (металлы, их соединения, минералы) в количестве, достаточном для промышленного  извлечения при современном состоянии экономики, техники и технологии.

          Руды бывают металлическими и неметаллическими. А по количеству компонентов различают руды монометаллические (мономинеральные), биометаллические (биоминеральные) и и полиметаллические  (полиминеральные).

Плакат - Карта №3. Алмалыкского рудного района.

Понятие  «полезные ископаемые» и «руда» являются в известной степени, условными и характеризуют потребности народного хозяйства в различных видах минерального сырь, технологические возможности и экономические условия их добычи, преработки и промышленного использования.

          Месторождением полезного ископаемого называется его природное скопление в виде геологических тел в земной коре. По условиям залегания, количеству и качеству минерального сырья при данном состоянии экономики и техники может служить объектом промышленной разработки. Совокупность требований, которые предъявляет промышленность к месторождениям полезных ископаемых (это техническая возможность и экономическая целесообразность их разработки) называется  кондициями. Площади  распространения полезных ископаемых (п/и) в порядке их уменьшения разделяются на провинции, области (пояса, бассейны, районы (узлы, поля, месторождения, тела.

          1) Провинция полезных ископаемых - это крупный участок земной коры, относящийся к платформе или складчатой геосинклинальной зон, со свойственными ему и размещениями в его пределах месторождениями. По этому признаку выделяют провинции Русской и Сибирской платформы.

          2) Область полезных ископаемых  составляет часть провинции и характеризуется набором определённых по составу и прохождению месторождений п/и. К таким структурам на платформах  относятся шиты, антиклизы и синеклизы, в пределах геосинклиналей - антиклинорин, синклинорин, краевые и межгорные прогибы, срединные массивы.

          3)Пояс полезных ископаемых представляет собой область, в пределах которой месторождения приурочены к линейно - вытянутым тектоническим структурам.

Типичнымит поясами являются полиметаллический пояс Рудного Алтая размером 300 х 40 км и Яно - Индигиро - Калымский  золоторудный рказмером 1000 х 100 км.

          4) Бассейн - это область непрерывного распространения пластовых осадочных полезных ископаемых с площадбю от нескольких сотен до нескольких сотен тысяч км2. Например, Бассейны нефти (Волга - Уральский, Западно-Сибирский,  Западно - Узбекистанский), угля ( Донецкий, Печорский, Кузнецкий, Подмосковный), минеральных солей ( Соликамский, Иркутский, Артёмовско - Славянский), металлических (железо - Криворожский, Керченский и др.

5) Район п/и - это часть области, которая характеризуется  местным сосредоточением месторождений. Площади рудных районов колеблются от сотен дл первых тысяч км ².

6) Поле п/и - это группа месторождений, объединяемых общностью происхождения и единством геологической структуры. Площадь составляет от нескольких до десятков км ². Пример, Алмалыкское рудное поле, Джезказганское, Талнахское.

7) Телом п/и называют ограничение со всех сторон скопление минерального вещества, которое приурочено к отдельным структурным элементам или их комбинациям.

          Минеральные агрегаты, представляющие собой п/и, залегают в земной коре в виде геологических тел различной форм. Формы и размеры, и пространственная ориентировка тел и п/и среди вмещающих пород определяют их морфологи, которая зависит  от условий их образования, а также от геологического строения тех участков земной коры, к которым они приурочен. Для месторождения твёрдых п/и выделяют 3 основных морфологических типа тел: 1) изометрические; 2) плитообразные (плоские) и 3) трубообразные.

Плакат № 26 Формы нахождения полезных ископаемых.

1. Изометрические тела. Приблизительно равновелики в трёх измерениях. К ним относятся шток,гнёзда, штокверки.

Штоком называется крупная (от 10 м) изометрическая залежь сплошного минерального сырья.

Гнёздами называются залежи, размеры которых не превышают 10м.

Главным критерием, определяющим форм и размеры изометрических тел, является их поперечное сечение.

          Когда шток или гнёзда сплющены в одном направлении, образуются линзы и чечевицы - это тела преходные по форме от изометрических к плитообразным.

          Штокверк - представляет собой изометрический объём горной породы, пронизанный различно ориентированными прожилками и насыщенный вкрапленностью минерального вещества.

          2) Плитообразные (плоские) тела - это пласт (обычно осадочного происхождения) плитообразное тело, ограничивающееся верхним и нижним плоскостями напластованиями кровлей и подошвой. Кроме пласта в структурной геологии часто используется термин слой.

          Тела п/и неосадочного происхождения, близкие по форме к пластам, принято назвать пластообразными залежами. Жила представляют собой трещины в горных порода, заполненные минеральными веществами полезного ископаемого, которые часто протягиваются по простиранию и глубине на десятки и сотни метров.

3. Трубообразные ( столбообразные ) тела п/и вытянуты по одной оси. Поперечное сечение (в плане) таких тел может быть изометрическим, эллиптическим, линзообразным.

Где: 1 - насосы осадочные

       2 - известняки

        3 - полезные ископаемые ( кембирлитовая трубка - алмазон)

По возрастному соотношению с вмещающими породами различают 2 группы рудных тел.

1) сингенетические - это тело, образование одновременно с вмещающими породами (пласт, линзы осадочных пород)

2) эпигенетические - тела, образованные позднее вмещающих пород (различные жилы)

          Рудные тела - если залегают (выходят ) на дневной поверхности - их называют скрытыми. Если залегают на глубине  - называют слепыми. Если они залегают на глубине до 100 м - поверхностными. Если глубже, то глубокозалегающими.

          По характеру залегания тел полезные ископаемые делят: 1) горизонтальные (угол падения  до 10^о); наклонные (от 10-30 ^о), 3) крутопадающие (более 45^о).

Плакат 27 Формы и условия залегания полезных ископаемых.

          Все природные минеральные образования ( п/и) обладают определёнными минеральным и химическим составом, строением, структурно - текстурными особенностями, а также физико - химическими особенностями, а также физико-химических и технологических свойств. Все эти характеристики обуславливают качество п/и, что особое значение имеет для оценки месторождений с целью их промышленного использования.

          Количественное соотношение между рудными и сопутствующими жильными минералами колеблются в разных месторождениях в широких пределах. Так в золотосносных жилах кварца на долю золота приходятся тысячные доли процента, а богатые руды железа почти целиком состоят из рудных минералов.

          По составу преобладающей части минералов выделяются следующие типы руд:

- Самородные - металлы и интерметаллические  соединения - медь, золото, платина.

- Сернистые и им подобные - сульфиды, арсениды, а также  антимониды тяжёлых металлов - медь, цинк, свинец, никель, кобальт, молибден.

- Оксидные - оксиды  и гидрооксиды железа, магния, марганца, свинца, цинка, меди.

- Сульфидные - сульфаты бария, кальции.

- Фосфатные - апатитовые и фосфоритовые неметаллические руд, а также фосфаты некоторых металлов.

- Силикатные - сравнительно редкие руды железа, марганца, меди, широко распрастранённые неметаллические п/и - слюда, асбест, тальк.

- Галоидные  - минеральные соли и флюорит.

          Типами  п/и называют природные разновидности, выделяемые в зависимости  от минерального состава и текстурных и структурных особенностей.

Промышленные сорта -  это один или несколько природных типов ископаемых, разработка которых рентабельна в данное время.

Текстура п/и - это пространственное взаиморасположение минеральных агрегатов, отличающихся друг от друга по составу, форме, размером и структуре.

          Различают мега-, макро- и микротекстуру, а так же  массивная, пятнистая, полосчатая, прожилковая, каркасная и рыхлая текстура.

          Структура п/и определяется формой, размерами и способом сочетания отдельных минеральных зёрен и их обломков. Различают структуры: равномернозернистая, неравномернозернистая, пластинчатая, волокнистая, зональная и другие структуры.

          Существует большое число классификаций месторождений по их генезису (В.А. Обручев, Е.Е. Захаров, С.С. Смирнов и другие).

          Месторождения п/и пространственно и генетически связаны с определёнными участками земной коры, или её основными структурными элементами, от истории геологического развития которых зависит и условия их формирования.

В связи с этим можно выделить следующие местрождения:

1) геосинклинальных областей;

2) платформенных областей;

3) дна морей и океанов

1. Условия  формирования месторождения геосинклинальных  областей существенно различаются на разных стадиях эволюции геосинклиналей. В их геологическом развитии выделяются  2 основные стадии:

- раннюю (ортогеосинклинальную) и - позднюю (орогенную).

          Геологические процессы ранней стадии рудообразующие происходят  в обстановке растяжения земной коры, приводящего к нарушению её сплошности, а также  в условиях общего прогибания территории, следовательно, мощного осадконакопления, интенсивного проявления  подводного базальтового  вулканизма. В осадочных породах по крупным разломам внедряются магмы основного и ультраосновного состава, слагающие интрузивные тела.

          Поздняя стадия характеризуется сменой знака тектонических движений и общим воздыманием, превращаясь в молодое горно - складчатое сооружение с проявлением процесса метаморфизма и мощная интрузивная деятельность, приводящая к образованию батолитовых тел гранитного состава.

          В нижнем (дополеозойском) структурном этаже метаморфических породах был выделен самостоятельный Кызыл-кумский тип сингенетично-эпигенетических месторождений золото. (В. Г. Горьковец 1969, 1971, 1972).

          2. Платформы являются относительно устойчивыми в тектоническом отношении областям земной коры и характеризуются двухъярусным строением: 1) нижний ярус - фундамент представлен складчатым сильно метаморфизованными  формациями пород архейского, протерозойского или более молодого возраста;

2) верхний ярус - платформенный чехол представлен спокойно (горизонтальное) залегающими осадочными, реже вулканогенно - осадочными породами.

Вопрос: Что такое платформенный чехол?

          Месторождения платформенного фундамента типичны для слюдяных и редкометалльных  пегматитов. К метаморфическим образованиям относятся  месторождения железистых кварцитов.

          Месторождения платформенного чехла связано  с экзогенными процессами и характеризуются месторождениями бокситов, железных и марганцовых руд, фосфоритов, калийных и каменных солей, огнеупорных глин и др.

3. Около 71% поверхности нашей планеты является областью океанического дна, где расположены многие месторождения п/и. Однако, в связи со сложностью изучения океанического дна наши знания о них пока ограничены.

          Известны месторождения железо - марганцовых конкреций. Конкреции - полиметалльные образования, содержащие железо, марганец, кобальт, никель, ванадий.

Большие запасы таких конкреций обнаружены вдоль Западного побережья США на глубинах 1500-3000 м, где они покрывают площадь около 5 млн. км ². Предпринимаются попытки промышленной разработки  этих богатейших руд.

          В конце занятия рассказать о формах залегания полезных ископаемых в пределах Алмалыкского рудного района.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите известные месторождения в Республике Узбекистан?

2. В Алмалыкском рудном  районе, какие месторождения имеются?

3. Структурное строение района имеет ли значение при делении?

4. Что такое линейно - вытянутая структура?

5. Какие минералы могут участвовать  в составе РУз?

6. В каких из генетических типов  горных пород встречаются штоки и штокверки?

7.  Для чего определяется возраст горных пород:

8. Термин - самородные, применяется ли он ко всем полезным ископаемым?

9. Как образуются п/и  галоидного типа?

10. Что означает термин «генетическая» и «пространственная связь»?

11. Что такое эволюция геосинклиналей?

12. В нашей республике имеются ли месторождения бокситов?

Литературы:

В лекции "3. Антибиотики" также много полезной информации.

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.