Полезных ископаемых в недрах

Всякое тело пол. иск. обладает большей или меньшей изменчивостью своих параметров, особенно качества и формы. Изменчивость формы слабее проявляется в пластовых телах и резко сказывается в трубчатых телах, ветвящихся залежах, сложных жильных зонах, штокверках и т.п. рвущих телах пол.иск. Качество пол.иск. нередко сильно изменчиво, особенно в рудных телах благородных и редких металлов, алмазов, пьезокварца и т.п. Изменчивы условия залегания тел п.и., вмещающие породы, структуры и т.д. Если бы тела пол.иск. не обладали изменчивостью форм, качества, условий залегания и вмещающих структур и пород, то разведка сводилась бы к простейшим единичным измерениям и исследованиям.

Различают характер изменчивости и ее интенсивность. По характеру выделяют закономерную (направленную) и случайную (беспорядочную) изменчивости. Иногда выделяют плавную (непрерывную, закономерную), прерывистую - скачкообразную, закономерную и прерывистую – скачкообразную, незакономерную изменчивость.

Количественное выражение неравномерности основано на теории вероятности и математической статистике.

Основное средство количественного выражения изменчивости свойств тела полезного ископаемого – коэффициент вариации V (отношение среднеквадратичного отклонения σ результатов ряда измерений величины М (мощности тела, содержания металла, объемного веса и т.п.) к среднему арифметическому М_ср. (%):

σ

V = ---- * 100 % (1)

М_ср.

М_{ср. =} Σ М / n (2)

_________

σ=√Σ(М–М_ср.)² /n-1 (3)

Пример вычисления коэффициента вариации

№№ п/п	Измеренные значения М	Отклонения от ср.арифметического (М-Мср.)	Квадраты отклонений от ср.арифм. ((М-Мср.)2
		-2
		-4
		+5
…	…	…	…
		-2
∑ = п = 9	∑М = 63		∑(М-Мср.)2 = 96

М_ср. = ∑М/n = 63/9 = 7

__________

σ=√Σ(М–М_ср.)² /n-1 = √ 96/9-1 = 3,46…

σ

V = ---- * 100 % = 3,46/7 *100 = 49 %

М_ср.

Величина V выражает лишь степень изменчивости параметра, но не отражает характер его изменчивости, которая может иметь вид однонаправленного изменения, колебательных изменений или беспорядочных колебаний.

Погрешность измерения средних величин:

m = ± σ/√n (4)

Эту погрешность удобно выражать в % по отношению к среднему арифметическому:

p= ± (m/M_ср.) 100 % (5)

Из сравнения формул (1) и (4) следует

σ = m√n = VM_ср. /100 (6)

m= (VM_ср)_./(100 √ n) (6a)

Коэффициент корреляции: Σa_xa_y

r = ------------

___________

√ Σ a_x²Σ a_y²

где a_x – отклонение измерений от среднего значения I свойства;

a_y – отклонение измерений от среднего значения II свойства.

Вычисление коэффициента корреляции

Σ a_xa_y

r = ------------ = +865.7/ √865,38*2221,7 = +0,624

√ Σ a_x²Σ a_y²

3 основных морфологических типа рудных тел:

1) один короткий + 2 длинных размера (пласты, залежи, жилы, линзы) наиболее распространенный тип;

2) 1 длинный + 2 коротких размера (трубы, столбы);

3) изометричные или близкие к изометричным тела (штокверки, массивы, гнезда, карманы, погреба).

Важность изучения нарушений рудных тел (складчатых и разрывных)!!!

Коэффициент рудоносности:

по площади: γ= ∑s /S (сумма площадей месторождения, содержащих руду, к площади всего месторождения)

линейный: γ^’ = ∑l /L (сумма интервалов выработок, вскрывших руду, к длине всех выработок).

Зависимость качественных требований к руде от потребностей промышленного производства, от мировой цены на сырье, от существующих технологий переработки сырья.

Показатели качества сырья:

1) содержание полезных и вредных компонентов (%, г/т, г/м³);

2) физические свойства полезного ископаемого (размеры кристаллов или моноблоков, твердость, кусковатость, трещиноватость, калорийность – для топлива).

О комплексности сырья: пример - полиметаллическая (кадмий-содержащая свинцово-цинковая) руда. Пересчет содержаний полезных компонентов в такой руде часто делается на условный цинк в зависимости от ценности отдельных компонентов: содержание Zn в % суммируется с содержанием Pb, умноженным на коэффициент 1,8, и с содержанием Cd, умноженным на коэффициент 24,6.

Формула пересчета: (Pb_1,8 Zn_1,0 Cd_24,6), т.е. свинец ценнее цинка в 1,8 раза, а кадмий – в 24,6 раза.

При подсчете запасов золота в рудах и россыпях обязательно учитывается постоянно содержащееся совместно с золотом серебро, иногда и другие компоненты, например, палладий.

Неоднородность качества полезного ископаемого (руды) определяет разделение полезного ископаемого (руды) в результате разведки на природные типы и промышленные сорта, например, на месторождении марганцевых руд выделение участков (блоков) рудных тел с богатыми окисными (пероксидными), окисными среднего качества, карбонатными, силикатно-карбонатными рудами.

На неоднородность месторождения часто оказывает влияние зональность:

- первичная (эндогенная) зональность рудонакопления,

- вторичная (экзогенная) зональность в результате окисления, выщелачивания, выветривания руд.