Уровни строения месторождений полезных ископаемых

П о л е з н ы х и с к о п а е м ы х

5. Пункты минерализации и проявления полезных ископаемых, стадийность геологических работ (…)

Пункт минерализации – место обнаружения полезного ископаемого с неясной формой залегания.

Проявление полезного ископаемого – скопление полезного ископаемого с невыясненными перспективами.

Выявление месторождений начинается с обнаружения пунктов минерализации (рис. 1.5).

Стадия работ по геологическому изучению недр
1. Региональное геологическое изучение недр и прогнозирование полезных ископаемых	2. Поисковые работы	3. Оценочные работы	4. Разведка месторождения
Скопления полезных ископаемых
Пункты минерализации	Проявления	Перспективные проявления	Месторождения

*

* ►

* ░

*

* ►

* ▓

* ►

* ░

*

* ►

*

Рис. 1.5. Стадийность геологических работ и переход от обнаружения пунктов минерализации к месторождениям полезных ископаемых.

Лек. 2 2015 (24.02.2015)

Уровни распространения и строения месторождений

2.1. Уровни распространения месторождений ()

Уровни распространения месторождений – это территории размещения месторождений.

Уровни соответствуют тектоническим подразделениям земной коры (табл. 2.1).

Изучением закономерностей распространения месторождений в пространстве и во времени занимается наука минерагения (металлогения).

Таблица 2.1. Минерагеническое районирование земной коры

 

Уровни распространения(минерагенические подраз-деления)	Порядок структур	Складчатые области	Платформы
Тектониче-ские подра-зделения	Пример	Тектониче-ские подра-зделения	Пример
Провинция	I	Складчатая система	Уральская	Платформа	Восточно-Европейская
Субпровинция	II	Складчатая субсистема	Восточно-Уральская	Щиты, плиты	Русской плиты
Область	III	Мегазона	Тагильская	Мегазона	Среднерус-ская
Зона	IV	Зона (пояс)	Платиноносного пояса	Зона (бассейн)	Подмосков-ного бассейна
Район	V	Подзона	Качканарско-Ревдинский	Подзона	Тульский угленосный
Поле	VI	Участок подзоны	Качканарское	Участок подзоны
Месторож-дение	VII	То же	Гусевогор-ское	То же	Щекинское

Уровни строения месторождений полезных ископаемых

 

 

2.2.1. Тела полезных ископаемых (1-й уровень строения)

Тело – это скопление полезного ископаемого, ограниченное со всех сторон.

2.2.1.1. Границы тел ()

Границы бывают естественные (а) и искусственные (б) (рис. 2.2.1). Они проводятся по результатам разведочных работ.

 

С		С     Сб
	Х		Х

Рис. 2.2.1 Границы тел с концентрированным (а) и вкрапленным (б) оруденением. С – содержание полезного компонента, Сб – бортовое содержание

2.2.1.1. Формы тел ()

1. Тела изометричной формы

 

Шток – тело сплошной руды размером в десятки и сотни метров. Характерен для магматических, гидротермальных и осадочных (соляных) образований.

Штокверк тело прожилково-вкрапленного оруденения размером в сотни метров и первые километры. Характерен для гидротермальных порфировых месторождений.

Гнездо – тело небольшого размера (до метра). В форме гнезд могут залегать слюды в пегматитовых месторождениях, скопления киновари в гидротермальных.

2. Тела плоской формы

 

 

 

Пласт – сингенетичное тело осадочного происхождения, залегающее согласно с вмещающими горными породами.

Верхняя поверхность пласта называется кровлей, а нижняя – подошвой. Пласты бывают простые без прослоев пустой породы и сложные, содержащие такие прослои.,

 

Пластообразная залежь – эпигенетичное согласное тело. Характерно для скарновых или гидротермальных месторождений.

Жила – эпигенетичное секущее тело: а – простая, б – четковидная, в – система лестничных жил в дайке гранитов (горизонтальное сечение).

У жилы различают верхний висячий и нижний лежачий бок. Граничные поверхности жил называются зальбандами, а ответвления от основной жилы – апофизами.

3. Тела промежуточной формы

 

Сингенетические – линзы. Линза бокситов в песчанике

 

Эпигенетические – линзообразные залежи. Линзообразная газо-нефтяная залежь

 

4. Тела, вытянутые в одном направлении:

трубки (кимберлитовая трубка), трубы, трубообразные залежи (рис. 2.2.5).

Кимберлитовая трубка в карбонатных породах.

 

2.2.2. Участки тел полезных ископаемых (2-й уровень строения месторождения) (…)

Участки выделяются для оконтуривания

1) разных технологических типов руд,

 

2) разных сортов руд,

 

Рудный столб концентрационный

 

 

3) разных по морфологии участков тел.

 

Рудный столб морфологический

 

2.2.3. Минеральные агрегаты и минеральные индивиды (3-й и 4-й уровни строения месторождения) (….)

 

Минеральный агрегат – совокупность индивидов, образовавшаяся в течение одной стадии минералообразования, (парагенезис минералов).

Строение агрегатов характеризуется текстурой.

Текстура включает описание формы, размеров и пространственных соотношений минеральных агрегатов.

По форме минеральных агрегатов текстуры могут быть

- изометричными (вкрапленная, пятнистая),

- плоскими (полосчатая, слоистая, жильная),

- линзовидными (очковая, нодулярная) и др.

По размерам различают

мегатекстуры, которые могут соответствовать отдельным рудным телам,

макротекстуры, наблюдаемые невооруженным глазом (шлировая, слоистая, жильная) и

микротекстуры, которые выявляются под микроскопом (тонковкрапленная, микрослоистая, прожилковая).

 

Анализ текстур руд позволяет сделать выводы об этапах и стадиях формирования месторождения.

 

А		Б		В
4 3 1		1 2 3		1 2   3

 

Рис. 2.6. Примеры возрастной последовательности образования минеральных агрегатов (цифры):

-слоистых (А),

-крустификационных (Б) и

-жильных (В) текстур.

Этап минералообразования соответствует определенному генетическому процессу.

Например, в формировании Сарановского месторождения хромовых руд (Пермский край) можно выделить четыре этапа:

магматический, когда шло образование магматических пород и руд;

автометасоматический этап, когда происходила серпентинизация гипербазитов;

гидротермальный этап, когда образовывались жилы и прожилки кальцита с уваровитом, секущие тела хромовых руд;

гипергенный этап, обусловивший выветривание месторождения и образование залежей валунчатых руд.

Внутри этаповвыделяют стадии. Стадия соответствуют времени образования одного минерального агрегата.

Например, в магматическом этапе выделяют 2 стадии:

-раннемагматическая стадия (образование дунитов),

-позднемагматическая стадия (образование хромовых руд)

 

Минеральный индивид – это физически и химически индивидуализированное твердое тело земной коры.

Различают минералы:

- главные полезные (рудные),

- попутные полезные,

- неполезные (нерудные, жильные),

- вредные.

Например, на скарновых железорудных месторождениях

- главным полезным минералом является магнетит,

- попутными полезными - халькопирит,

- неполезными – пироксены, гранаты,

- вредными – пирит, халькопирит и др. серосодержащие минералы, а также апатит.

Форма, размеры и пространственные соотношения минеральных индивидов характеризуются понятием структура.

Изучением месторождений твердых полезных ископаемых на минеральном уровне занимается минераграфия.

 

2.2.4. Химический состав месторождений полезных ископаемых (геохимический уровень) (....)

Среди химических элементов различают:

- главные полезные,

- попутные полезные,

- вредные,

- инертные.

Например, на титаномагнетитовых месторождениях

главным полезным химическим элементом является железо (Fe),

попутными – титан и ванадий (Ti, V),

вредными – сера и фосфор (S, P),

инертными – кремний и кальций (Si, Ca).

 

 

2.2.5. Физические свойства месторождений полезных ископаемых (…)

1. Физические свойства характеризуют свойства самого полезного ископаемого:

-плотность,

-крепость,

-пористость

- магнитность

-проводимость и др.

2. Месторождения создают геофизические аномалии:

-магнитные,

-гравитационные,

-электрометрические и др.

Они широко используются для проведения геофизических поисков полезных ископаемых.

3. Методология, принципы и методы изучения месторождений полезных ископаемых

3.1. Методология изучения месторождений (…)

Специфика месторождений как объектов исследования заключается в том, что это:

а) крупные,

б) пространственные объекты,

в) недоступные для непосредственных наблюдений.

Необходимость получения цельного представления о месторождениях обусловливает применение моделирования как методологии их изучения.

Моделирование – это замена реальных объектов образами, удобными для исследования.

 

 

Статические модели отражают состояние месторождений полезных ископаемых на момент исследования.

Динамические ретроспективные модели характеризуют процессы формирования месторождения.

При изложении материала основной части курса будут в основном использоваться статические и ретроспективные модели месторождений полезных ископаемых.

 

3.2. Принципы исследования месторождений (….)

 

Принципы – это наиболее общие положения в методике исследований.

1. Принцип стадийности отвечает иерархии уровней распространения и строения месторождений, переходу от общего к частному и необходимости рационального расходования финансовых средств.

Таблица 3.1

Этапы и стадии процесса геологического изучения недр на твердые полезные ископаемые (повтор)

(составлено на основании "Положения...", 1999)

Этап	Стадия	Исследуемый уровень распространения месторождений
I. Работы обще-геологического и минерагенического назначения	1. Региональное геоло-гическое изучение недр и прогнозирование полезных ископаемых.	Минерагенические провинции, области, зоны
II. Поиски и оценка месторождений	2. Поисковые работы	Минерагенические районы, поля (рудные поля)
3. Оценочные работы	Месторождения и проявления полезных ископаемых
III. Разведка и освоение месторождения	4. Разведка месторожде-ния	Месторождения и участки месторождений
5. Эксплуатационная разведка	Тела полезных ископаемых, участки тел

 

1. Территория региональных работ

 

 

Лекция 3-12

Лекция 3-2013 (26.02.2012)

2. Принцип аналогии опирается на теорию формирования месторождений: в одинаковых геологических условиях могут образоваться одинаковые месторождения.

Принцип позволяет прогнозировать месторождения.

Прогноз осуществляется на основе

- поисковых предпосылок (критериев прогнозирования) и

- признаков.

3. Принцип равномерности вытекает из необходимости восстановления геологических свойств с одинаковой достоверностью на всем изученном пространстве.

Для реализации принципа на объекте создается система (сеть) наблюдений.

4. Принцип полноты исследования требует полного и всестороннего изучения месторождения.

5. Принцип максимальной эффективности отвечает экономическим требованиям производства.

 

3.3. Методы исследования месторождений (….)

 

	Методы исследования месторождений

 

Группы методов

 

 

Интерпретации наблюдений (построение статических моделей)

Описательные (фиксация состояния объекта)

Подгруппы методов

 

Рис. 3.2. Группы и подгруппы методов исследования месторождений полезных ископаемых

 

В зависимости от изучаемого уровня распространения и строения месторождений методы, делятся на классы (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Классы методов исследования месторождений

 

Уровень распространения / строения месторождений	Область применения класса методов	Класс методов	Предмет исследования
Провинция полез-ного ископаемого – рудное поле		Минерагениче-ские (металло-генические)	Геологические формации и структуры
Месторождение – тело полезного ископаемого		Геолого-структурные	Форма и залегание геологических тел
Агрегат минера-лов – минераль-ный индивид		Минералого-пе-трографические, литологические	Горные породы, полезные ископаемые
Химические свойства		Геохимические	Геохимические поля
Физические свойства		Геофизические	Геофизические поля

 

Для решения прикладных задач используются инженерно-геологические, гидрогеологические и др. методы исследований.

Специальные комплексы методов:

Поиски – комплекс методов, применяемый для обнаружения и предварительной оценки месторождений;

Разведка – комплекс методов, применяемый для выявления пригодности месторождения к эксплуатации.