Основные понятия

ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ

"РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ"

ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ "ГОРНОЕ ДЕЛО" (I КУРС)

Лекция 1

Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых

Основные понятия.

Морфология и элементы залегания тел полезных ископаемых

Вещественный состав, структуры и текстуры руд.

Влияния морфологии тел, состава, структуры и текстуры на технологию разработки и переработки полезных ископаемых.

Основные понятия

Полезное ископаемое – это естественное скопление на поверхности континентов, дне морей и океанов или в недрах природного минерального образования в твердом, жидком или газообразном состоянии. В процессе геологоразведочных работ выявляют их пространственные очертания, формы, размеры, количественную и качественную характеристики, и при экономической их значимости они могут стать минеральными ресурсами.

По технологическим особенностям, обусловливающим области использования полезных ископаемых, их разделяют на металлические, неметаллические, горючие (каустобиолиты) и гидроминеральные. В геологической литературе металлические полезные ископаемые традиционно отождествляют с рудными, а неметаллические, ошибочно, с нерудными полезными ископаемыми. В действительности как металлические, так и частично неметаллические полезные ископаемые являются рудными образованиями. Понятие "неметаллические" лишь отрицает принадлежность к металлическим образованиям, поэтому к ним часто добавляют определение "твердые", поскольку они, как и металлические полезные ископаемые, находятся, за редким исключением, в твердом состоянии.

Горючие и гидроминеральные полезные ископаемые могут быть в твердой, жидкой или газообразной фазах.

Металлические и некоторые твердые неметаллические полезные ископаемые извлекаются из руд. Рудой называется горная минеральная масса, содержащая один или более ценных компонентов в количестве, обеспечивающем возмещение затрат на их извлечение.

Часть минеральных ресурсов в результате разведочных работ трансформируется в запасы, переходящие в процессе их разработки в минеральное сырье. Запасы обладают стоимостью возникшей в процессе их поисков и разведки. Ее реализация осуществляется в процессе их эксплуатации и включается в стоимость минерального сырья, которая выражается в оптовых ценах.

Твердое минеральное сырье, предназначенное для технологической переработки, называется товарной рудой. Часть неметаллического минерального сырья и твердых каустобиолитов, подобно жидкому и газообразному сырью, используется без предварительной переработки.

Размещение минеральных ресурсов контролируется локальными и региональными структурами. Минеральные ресурсы приуроченные к локальным структурам, концентрируются в месторождения. Другими словами, месторождение представляет собой скопление полезного ископаемого, занимающее определенное пространственное положение в локальной геологической структуре и характеризующееся практически значимыми качественными и количественными показателями. Месторождение может быть промышленным, если, согласно утвержденным кондициям, оно имеет балансовые запасы, и непромышленным, если использование его запасов в настоящее время экономически нецелесообразно или технически и технологически невозможно.

Тела, или залежи, представляют собой продуктивные части месторождения, имеющие природные геолого-структурные границы или условные контуры, устанавливаемые по результатам опробования и соответствующим кондиционным параметрам. Их внутреннее строение характеризуется неоднородностью слагающих элементов. Встречаются участки повышенных концентраций полезных компонентов и участки, практически лишенные их. При достаточно высокой плотности участков повышенных концентраций тело становится рудным телом. Близким по значению является понятие рудная залежь.

Рудное тело характеризуется рудонасыщенностью или рудоносностью, рудная залежь – продуктивностью.

На месторождении может быть одно-два, чаще несколько рудных тел или залежей.

Небольшие скопления рудных образований в локальных геологических структурах называют рудопроявлениями. Незначительное по размерам рудопроявление называют рудной, или минерализованной, точкой.

Площадь распространения сближенных в общей локальной геологической структуре генетически связанных месторождений или рудопроявлений представляет собой рудное поле.

Размещение рудных полей районов (узлов), зон, поясов и провинций, а также бассейнов различной минерально-сырьевой специализации контролируется региональными структурами в совокупности с другими геологическими факторами. Изучением этих вопросов занимается специальная наука – металлогения, или минерагения.

Для познания геологических закономерностей размещения месторождений полезных ископаемых важными являются понятия о геологических формациях, фациях, рудных формациях и комплексах. Отметим лишь те характеристики этих понятий, которые будут необходимы для рассмотрения рудопродуктивных структурно-формационных комплексов.

Из разнообразия геологических формаций рассмотрим магматические, осадочные и метаморфические. Эти формации объединяют близкие по составу и происхождению сообщества (парагенезы) горных пород, образующие геологические тела в определенных структурных элементах земной коры, С такими парагенетическими ассоциациями горных пород связаны конкретные рудные формации.

Рудная формация объединяет близкие по происхождению минеральному составу, набору основных и сопутствующих полезных компонентов рудообразования генетически или парагенетически связанные с определенными (магматические, осадочные или метаморфические) формациями.

По Ю.А. Билибину, рудный комплекс является как бы синонимом рудной формации. С технолого-экономических позиций рудными комплексами являются парагенетические ассоциации в месторождениях основных и сопутствующих полезных компонентов, при соотношении их промышленной ценности от паритета до минимума, обеспечивающего техническую возможность и экономическую целесообразность комплексного использования руд.

Фации указывают на общность геологических условий формирования определенных рудопродуктивных формационных комплексов. Они будут рассмотрены в следующей главе.

Число месторождений, отличающихся по вещественному составу, условиям образования и локализации, во всем мире достигает многих десятков тысяч и продолжает непрерывно увеличиваться. Только месторождений металлических руд выявлено более 20 тыс. Поэтому необходимо совершенствование их систематизации, имеющей большое практическое значение для повышения эффективности поисков, разведки, геолого-экономической оценки, технологии добычи и переработки минерального сырья. При этом учитываются как отдельные признаки так и их совокупности.

Универсальное значение имеют генетические, промышленные и структурно-морфологические модели месторождений, учитывающие совокупность определяющих их признаков, или факторов.

Генетические модели составлены по факторам, позволяющим реконструировать общие условия и процессы образования. Их составляют для магматогенной, экзогенной и метаморфогенной групп месторождений. Магматогенная группа объединяет магматический, карбонатитовый, пегматитовый, скарновый, альбитит-грейзеновый и гидротермальный классы месторождений. К экзогенной группе откосятся месторождения выветривания и осадочные. Осадочные подразделены на обломочные и россыпные, биогенные, хемогенные и вулканогенно-осадочные. Наряду с ними выделяют стратиформные месторождения. Метаморфогенные делятся на метаморфизованные и метаморфические.

На основе генетических моделей можно выделить одноименные промышленные типы месторождений. Иногда внутри таких промышленных генетических группировок выделяют рудные формации.

При формировании общих моделей промышленных типов учитывают минералого-геохимические и технологические характеристики и области использования полезных ископаемых. Их подразделяют на металлические, неметаллические и горючие, или каустобиолитовые.

Металлические полезные ископаемые – подразделены на черные (Fe, Мп, Сг) легирующие тугоплавкие (Ті, V, W, Mo, Ni, Со), цветные (Al, Си, Pb, Zn, Mg, Sn, ВІ, Sb, Hg), драгоценные (Au, Ag, платиноиды) и металлы радиоэлектроники и ядер но-космической техники, включающие редкие литофильные (Be, Zr, Lit Nb, Та, Cs, Rb, Hf и Sr), в том числе и редкоземельные (TR), халькофильные (Cd, Са, Ge, In, Re, Ті, Те, Se), сидерофильный Se, а также радиоактивные (U, Th).

Неметаллические полезные ископаемые объединяют индустриальное, химическое и строительное сырье; каустобиолиты – ископаемые угли, горючие сланцы, нефть и твердые битумы, природные горючие

Каждый вид металлических и неметаллических полезных ископаемых характеризуется определенными структурно-морфологическими параметрами рудных тел, или залежей и условиями залегания.