Строение минералов. Основные элементы симметрии.

Геометрическая, правильная форма кристаллов обусловле­на, прежде всего, их строго закономерным внутренним строени­ем. Кристаллы построены из материальных частиц, геометриче­ски правильно расположенных в пространстве. Каждый кристалл можно представить себе построенным из множества субмикроскопически малых, прилегающих друг к другу одинаковых ячеек, имеющих форму параллелепипедов, углы и ребра которых различны для разных кристаллических веществ. Совокупность таких параллельно ориентированных равных параллелепипедов, соответственные точки (вершины, центры и др.) в которых заняты ионами, атомами, молекулами, образуют так называемую пространственную решетку. Точки расположения материальных частиц принято на­зывать узлами пространственной решетки. Кристаллами называются все твердые тела, в которых частицы (атомы, ионы, молекулы) расположены закономерно в виде узлов пространственных решеток. Твердые тела, в которых частицы располагаются в общем беспорядочно, называются аморфными.

Сингонией называется группа видов симметрии, обладаю­щих одним или несколькими элементами симметрии при одина­ковом числе единичных направлений. Сингоний в порядке воз­растания степени симметричности можно расположить в сле­дующем порядке: триклинная, моноклинная, ромбическая, тригональная, тетрагональная, гексагональная, кубическая. Сингоний в свою очередь группируются в три категории — низшую, среднюю и высшую.

Центром симметрии, или центром инверсии (С), называ­ется такая точка внутри кристалла, в которой пересекаются и делятся пополам все линии, соединяющие соответственные точ­ки на поверхности кристалла.

Плоскостью симметрии (Р) называется воображаемая плоскость, которая делит фигуру на две симметрично равные части, расположенные относительно друг друга как предмет и его зеркальное отражение.

Осью симметрии называется прямая линия, при вращении вокруг которой повторяются равные части фигуры.

Формы кристаллов. По внешнему ограниванию кристаллы могут быть разделены на две группы. К первой относятся кри­сталлы, состоящие из одинаковых по форме и величине симмет­рично расположенных граней. Таковы, например, куб, октаэдр (рис. 2.14). Ко второй группе принадлежат кристаллы, имеющие различные по величине и очертаниям грани. Например, хорошо известный многогранник в форме кирпича имеет три вида по­парно равных прямоугольных граней. Многогранники первой группы представляют собой простые формы, многогранники второй группы — комбинации простых форм.

Простой формой называется совокупность граней, связан­ных между собой элементами симметрии.

Комбинацией называется совокупность двух или несколь­ких простых форм.

цессы внешней динамики земли.

Экзогенные процессы в отличие от эндогенных протекают в приповерхностных частях земной коры на границе ее с внешни­ми геосферами Земли — атмо-, гидро- и биосферой. Они обес­печиваются энергией, главным образом, за счет внешних источ­ников — лучистой энергии Солнца и за счет сил гравитации. Протекают экзогенные процессы при нормальных значениях температуры и давления по эндотермической схеме, т.е. с по­глощением тепла. В процессе экзогенных геологических процессов происхо­дят дифференциация вещества земной коры по физической и химической схемам, изменение минерального и химического состава земной коры. Основными же результатами экзогенных геологических процессов следует считать создание форм релье­фа земной поверхности и формирование осадочных горных по­род, многие из которых являются полезными ископаемыми и не могут образовываться иным путем. Характерная особенность экзогенных геологических про­цессов состоит в том, что, в отличие от большинства эндоген­ных процессов, они могут подвергаться непосредственному изу­чению, так как протекают с достаточно высокой скоростью, из­меряемой по человеческой, а не по геологической шкале вре­мени. Экзогенные геологические процессы с определенной долей условности делят на четыре большие группы: выветривание, де­нудация, аккумуляция и диагенез.

Выветривание — процесс разрушения и глубокого изме­нения любых горных пород и большинства слагающих их ми­нералов, оказавшихся неустойчивыми в условиях земной по­верхности. Эти изменения происходят на месте залегания гор­ных пород под действием солнечной радиации, погодных условий, а также в результате физического, химического и биологического воздействия воды, кислорода, углекислого га­за, минеральных и органических кислот, а также микро- и мак­роорганизмов и растений.

Денудация — совокупность процессов сноса и переноса продуктов выветривания с места разрушения и преобразования горных пород под воздействием ряда факторов (сил гравитации, вод суши, морей и океанов, ветра и движения ледников), кото­рые часто принято называть агентами денудации.

Аккумуляция — совокупность процессов накопления рых­лых продуктов разрушения первичных горных пород в пониже­ниях рельефа — морях, океанах, долинах рек, озерах, болотах и т.п. Иными словами, она называется «осадконакоплением» и яв­ляется, по сути, первой стадией образования новых осадочных пород за счет принесенных в процессе денудации продуктов вы­ветривания.

Диагенез — совокупность процессов преобразования (перерождения) осадков, накопленных в процессе аккумуляции, в собственно осадочные (литифицированные) горные породы под влиянием физико-химических условий и под воздействием сил гравитации в приповерхностных частях земной коры

Выветривание горных пород — сложный процесс, в кото­ром принято выделять несколько форм его проявления. Это — физический и химический типы выветривания, которые часто тесно взаимосвязаны и происходят, главным образом, на суше, но могут протекать и на дне водных бассейнов. В понятие вы­ветривание не входят процессы разрушения горных пород под действием ветра, ибо этот термин происходит от немецкого сло­ва «веттер», что означает погода. Не входят в понятие выветри­вание и разрушительная работа подземных и поверхностных те­кучих вод, льда, вод озер, морей и океанов, являющихся агента­ми денудации.

Физическое выветривание

Процессы физического выветривания приводят к механиче­скому разрушению горных пород — превращению их в разного размера фрагменты, распад на минеральные зерна и их фраг­менты под воздействием, главным образом, физических процес­сов. Основными факторами, приводящими к механическому раз­рушению горных пород в зоне действия физического выветрива­ния, являются колебание температуры, а также ме­ханическое воздействие кристаллизующихся из нее солей. Одним из важнейших видов физического выветривания яв­ляется температурное выветривание (инсоляция), связанное с неравномерным нагревом поверхности горных пород солнеч­ными лучами. Вследствие переменного нагрева и остывания горных пород возникает периодическое изменение (увеличение при нагреве и уменьшение при остывании) объема как горной породы в целом, так и отдельных минералов, слагающих ее. Все это приводит к растрескиванию породы на фрагменты, наруше­нию связей между минеральными зернами, слагающими эту по­роду, а также к нарушению сплошности самих минералов. Образование трещин в горных породах в значительной ме­ре зависит от их текстурных особенностей — слоистости, сланцеватости и наличия спайности у породообразующих ми­нералов. Морозное выветривание происходит под действием цик­лического замерзания и оттаивания воды, находящейся в тре­щинах и поровых пространствах горных пород при колебаниях температуры около точки замерзания воды, т.е. 0 °С. Увеличе­ние объема воды при ее замерзании — факт, известный любому человеку. Он может приводить к катастрофическим последстви­ям в быту и на производстве — разрыв водопроводных труб, тресканье стеклянной тары и т.п. В горных же породах вода, за­мерзая и увеличиваясь на 1/11 часть своего объема оказывает давление на стенки трещин с силой до 900 кг/см , разрывая даже весьма прочные, твердые породы. Наиболее подвержены морозному выветриванию влагоем­кие горные породы, обладающие значительным поровым про­странством. Это — песчаники, глины, глинисто-терригенные, карбонатно-глинистые породы, а также интенсивно трещинова­тые горные породы. Процессы разрушения горных пород в результате кристаллизационного выветривания наиболее характерны для регионов с аридным климатом, т.е. для сухих и жарких областей планеты. Механическое разрушение гор­ных пород может протекать и под воздействием органической жизни на Земле, в результате чего возникает органогенное вы­ветривание. Разного рода растения, сначала низшие (мох, ли­шайники и т.п.), а потом и высшие (кустарники, деревья), в про­цессе своей жизнедеятельности активно разрушают горные по­роды. Особенно значительна в этом плане роль корневых систем древесной растительности, развивающейся на подготовленной простейшими растениями поверхности горных пород.

Химическое выветривание

Под химическим выветриванием понимают процесс глубо­кого преобразования минералов, слагающих горные породы, под воздействием природных химических реакций. Интенсив­ность протекания процессов химического выветривания зависит от ряда причин — минерального и

химического состава преоб­разуемых горных пород, их текстурно-структурных особенно­стей (т.е. особенностей внутреннего строения), климатических условий (главным образом, температуры и влажности), рельефа местности и характера растительности. Основными факторами выветривания являются кислород воздуха, а также вода с растворенными в ней газами (СО2, О и т.п.), солями, природными органическими и минеральными ки­слотами. В процессе химического выветривания происходит разло­жение первичных минералов, сопровождающееся серьезным изменением химического состава горных пород в результате протекания обменных реакций, которые приводят к снижению в породах концентраций Са, Na, К, Mn, Si и росту содержания А1 и Fe.

Химические реакции, приводящие к химическому преобра­зованию горных пород, протекают с выделением тепла, т.е. по экзотермической схеме и разделяются на несколько групп, важ­нейшими из которых являются: растворение, окисление, гидра­тация, гидролиз и восстановление. Растворение происходит под действием воды, стекающей по поверхности горных пород, выходящих на дневную поверх­ность, либо просачивающейся через ее трещины и поры. При этом вода избирательно растворяет некоторые минералы и вы­носит из породы ряд веществ. Интенсивность растворения горных пород зависит от их минерального состава и химиче­ской активности растворителя. Из природных химических со­единений наибольшей растворимостью обладают минералы, относящиеся к классу хлоридов и являющиеся солями хлори­стоводородной (соляной) кислоты — галит (NaCl), сильвин (КС1) и многие другие. Так, на 100 частей воды растворяются (по массе) 67 частей СаС1₂, 56 — MgCl₂, 36 — NaCl и 32 час­ти КС1. Окисление сопровождается переходом низковалентных (закисных) соединений в высоковалентные (оксидные), что сопровождается присоединением кислорода. Процессы окис­ления минералов и горных пород захватывают не только по­верхностные части земной коры, но и проникают на опреде­ленные глубины. Глубина проникновения окислительных про­цессов зависит от вещественного состава и водопроница­емости горных пород, степени расчлененности рельефа, глу­бины залегания подземных вод и прочих условий. Основным фактором окисления является кислород атмосферы и особенно кислород, растворенный в воде. Способность атмосферного кислорода растворяться в воде сильно зависит от температур­ного режима. Гидратация — процесс преобразования внутреннего строения минерала в связи с присоединением к нему молекул воды. Гидратация вызвана воздействием на минералы материн­ской породы воды в жидком и газообразном состояниях. На­пример, ангидрит (CaSC>4) в процессе гидратации превращается в гипс (CaSC>4 • 2Н2О), гематит (Fe2Ch) — в гидрогематит (Fe2O • ИН2О). Непременным условием прохождения процессов гидратации является высокая влажность. Гидролиз — процесс разрушения и перестройки кристал­лических решеток минералов под воздействием воды. При этом минерал распадается на отдельные комплексные ионы и ради­калы и, с одной стороны, наблюдается вынос хорошо раство­римых соединений сильных оснований (щелочных и щелочно­земельных элементов), а с другой — присоединение гидро-ксильных ионов, что приводит к образованию малорастворимых в новых условиях продуктов разложения первичных минералов. Восстановление — процесс, обратный окислению, и за­ключается в потере веществом части или всего содержащегося в нем химически связанного кислорода. Понятно, что в усло­виях земной поверхности обилие кислорода в атмосфере и в водных растворах препятствует восстановлению. Восстанов­ление может проявляться только там, где по каким-либо при­чинам свободный кислород отсутствует. Подобного рода об­становки реализуются в условиях болот, в которых за счет от­мирания растительности содержится большое количество органических веществ.

Значение процессов выветривания трудно переоценить, ибо они сильно преобразуют верхние горизонты земной коры, в ре­зультате чего возникают как положительные, так и отрицатель­ные явления, которые необходимо учитывать в горно-геологичес-кой практике.

В результате физического и химического выветривания разрушаются массивы горных пород любых генетических ти­пов. Они превращаются в рыхлые высокомобильные образова ния. Увеличение степени дезинтеграции массивов горных по­род (степени трещиноватости и пористости) в процессе физи­ческого выветривания в совокупности с изменением их мине­рального состава и текстурно-структурных характеристик в про­цессе химического выветривания ведут к существенному изменению комплекса физических (плотность, водопоглощение и т.п.) и физико-механических (прочность и т.п.) свойств выветре-лых горных пород по сравнению с неизмененными, «свежими». Выветрелые горные породы отличаются повышенной трещинова-тостью, пористостью, водопоглощением и пониженными плот­ностью и прочностными свойствами по сравнению с неизме­ненными их разностями. Поэтому выветрелые породы слабо устойчивы как в естественных обнажениях, так и в подземных горных выработках, и в бортах карьеров, что требует примене­ния специфических инженерных решений в горной практике. Выветрелые горные породы являются средой зарождения осы­пей, обвалов, селей и оползней, что сильно осложняет не толь­ко горно-геологическую, но и другие виды человеческой дея­тельности.

Разрушительная работа ветра в чистом виде осуществля­ется в результате воздействия на горную породу твердых час­тиц, переносимых воздушным потоком во взвешенном состоя­нии. Подобное явление получило название корразия (от лат. «корразио» — обтачивание). Переносимые ветром взвешенные обломочные частицы производят разрушительную работу, по­стоянно бомбардируя поверхность встречающихся на пути воз­душного потока преград как естественного, так и техногенного происхождения. Механизм воздействия напоминает работу пес­коструйного агрегата, применяемого для шлифовки поверхно­стей. В результате такого воздействия горные, породы претерпе­вают различного рода разрушения.

Земля в мировом пространстве

Форма и размеры Земли

Под фигурой, или формой Земли, понимают форму ее твер­дого тела, образованную поверхностью материков и дном морей и океанов. Форма планеты определяется ее вращением, соотно­шением сил притяжения и центробежной, плотностью вещества и его распределением в теле Земли.

Геодезические измерения показали, что упрощенная форма Земли приближается к эллипсоиду вращения (сфероиду). По­лярный радиус R_n — 6356,8 км, экваториальный К_э — 6378,2 км. Детальные измерения показали, что Земля имеет более сложную форму. Эта фигура, свойственная только Земле, получила назва­ние геоида (И. Люстих). В любой точке геоида вектор силы тя­жести перпендикулярен к его поверхности, которая может быть получена мысленным продолжением поверхности Мирового океана (уровенной поверхности) под континенты. Именно уро-венная поверхность геоида принимается за базовую при отсчете высот в топографии, геодезии, маркшейдерии.

Средняя высота материков — 875 м. Высокогорные участ­ки, образующие линейно-вытянутые горные хребты и пояса, приурочены обычно к краевым частям континентов. Выделяют два меридиональных (Восточно- и Западно-Тихоокеанский) горных пояса и один широтный (Средиземноморский). Ровные участки суши с отметками в среднем 200 м называются равни­нами. Они занимают около 20 % площади суши и располагаются как в краевых, так и в центральных частях материков. Возвы­шенные (до 1000 м) холмистые участки суши, называемые плоскогорьями, занимают 53 % суши.

СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

Земля — самая развитая планета Солнечной системы. Она характеризуется оболочечным строением с центральной сим­метрией. Все геосферы (оболочки Земли) различаются по сво­ему составу, физическим свойствам и состоянию вещества. Гео­сферы можно разделить на внешние и внутренние. Первые дос­тупны для непосредственного изучения человеком, вторые — нет. Они исследуются, главным образом, косвенными методами.

Ядро Земли — центральная, наиболее глубокая геосфера Земли. Средний радиус около 3,5 тыс. км. Делится на внешнее и внутреннее ядро (субъядро). Субъядро имеет радиус 1225 км. Температура в центре ядра Земли, по-видимому, достигает 5000 °С, плотность около 12,5 т/м³, давление до 361 ГПа. Пред­полагают, что субъядро — твердое, а внешнее ядро — жидкое, его плотность 10 г/см³. Граница между мантией и внешним ядром (граница Вихерта — Гутенберга) располагается на глуби­не 2900 км.

Мантия Земли расположена между земной корой и ядром Земли на глубине примерно 35—2900 км. Верхняя ее граница проходит на глубине от 5—10 до 70 км по границе Мохоровичи-ча, а нижняя — на глубине 2900 км по границе Вихерта — Гу­тенберга. Мантия составляет 83 % объема Земли (без атмосфе­ры) и 67 % ее массы.

Земная кора* — это верхняя каменная оболочка Земли, сложенная магматическими, метаморфическими и осадочными породами и имеющая мощность от 7 до 70—80 км. Она пред­ставляет собой наиболее активный слой твердой Земли — сферу деятельности магматических и тектонических процессов. Ниж­няя граница земной коры как бы зеркально повторяет поверх­ность Земли. Под материками она глубоко опускается в мантию, под океанами приближается к поверхности Земли.

Литосфера — это верхняя каменная оболочка Земли, включающая, в отличие от тектоносферы, земную кору и верх­нюю мантию до кровли астеносферы. Она объединяет слои пла­неты, близкие по физическим свойствам и агрегатному состоя­нию вещества.

В химическом составе земной коры преобладают такие элементы, как кремний и алюминий, поэтому ее нередко назы­вают сиалистической оболочкой. Состояние вещества твердое и кристаллическое.

Строение земной коры характеризуется большой сложно­стью, что проявляется в ее отчетливо выраженной вертикальной и горизонтальной неоднородности.

Вертикальная неоднородность. Сейсмическими исследо­ваниями в строении земной коры традиционно выделяю

три оболочки — осадочную, гранитную и базальтовую.

Осадочная оболочка, или стратисфера (от лат. «стратум» — слой) образует верхний слой земной коры и сложена осадоч­ными и вулканогенно-осадочными породами*^ глинами и глини­стыми сланцами (42 %), песчаными (20 %), вулканогенными (19 %) и карбонатными (19 %) породами. Мощность осадочного слоя изменяется от нуля (на щитах) до 20—25 км (в глубоких впадинах), составляя в среднем 3 км.

Гранитная оболочка (гранито-гнейсовая, гранито-метамор-фическая), названная так по сходству свойств образующих ее пород со свойствами гранитов, сложена гнейсами (37,6 %), гра-нодиоритами, диоритами (19,9 %), гранитами (18,1 %), амфибо­литами (9,8 %), кристаллическими сланцами (9,0 %), а также габбро, мраморами, сиенитами и др. Горные породы, слагающие гранитный слой, весьма разнообразны по вещественному соста­ву и степени дислоцированности. Они представлены как неиз­мененными, так и метаморфизованными породами. В зависимо­сти от строения и состава плотность гранитного слоя изменяется от 2,6 до 2,8 г/см , в среднем составляет около 2,7 г/см .

Горизонтальная неоднородность. Площадная неоднород­ность строения земной коры проявляется в ее неодинаковом строении в различных участках земного шара, прежде всего, в пределах континентов (материков) и океанических впадин. В соответствии с этим выделяют два основных типа земной коры — континентальный и океанический, и два переходных — суб­континентальный и субокеанический.

Кора континентального типа развита в пределах матери­ков и характеризуется наиболее полным разрезом, в котором выделяются все три слоя — осадочный, гранитно-метаморфи­ческий и базальтовый. В пределах ее консолидированной части наблюдается расслоенность. Для континентальной коры харак терны значительные мощности, которые изменяются от 30—40 км на равнинах до 50—75 км в горно-складчатых сооружениях.

Кора океанического типа развита в пределах дна Мирово­го океана и отличается от континентальной более простым строением (она лишена гранитного слоя) и меньшей мощностью (от 5 до 12 км, в среднем 6—7 км). В верхней ее части распола­гается слой рыхлых морских осадков мощностью от нескольких сотен метров до 1 км. Осадочный слой залегает на базальтовом океаническом слое, верхние части которого, по данным бурения, сложены базальтовыми лавами с подчиненными прослоями кар­бонатных и кремнистых пород, нижние — основными и ультра­основными магматическими породами (габбро, пероксениты).

Кора субокеанического типа развита в пределах котловин окраинных и внутриконтинентальных морей и от океанической коры отличается большей мощностью осадочных пород (4—10 км), залегающих на базальтовом слое. Суммарная мощность су­бокеанической коры изменяется от 10—11 до 20—25 км. Анало­гичное строение коры характерно и для некоторых глубоких впадин на суше (например, для центральной части Прикаспий­ской впадины).

Кора субконтинентального типа характерна для окраины материков и островных дуг и от континентальной коры отличает­ся меньшей мощностью (до 25—30 км), а также нечеткостью, по­степенностью границы между гранитным и базальтовым слоями.

Переход от материковой коры к океанической происходит довольно резко при глубине моря около 2 км. На этой глубине выклинивается гранитный (гранито-метаморфический) слой.

Для каждой точки земной поверхности в предположении однородности масс может быть вычислена теоретическая сила тяжести. Однако, вследствие неравномерности распределения масс в земной коре измеренное ускорение силы тяжести отлича­ется от нормального (теоретического). Эти отклонения фактиче­ских значений силы тяжести от теоретически рассчитанных, обусловленные неравномерным распределением масс и другими причинами, называют гравитационными аномалиями (от греч. «а» — отрицание, «номос» — закон).

Геологическая карта с пояснительной запиской к ней слу­жит научной основой для постановки поисков и разведки место­рождений полезных ископаемых, а также разработки перспек­тивных планов развития горно-добывающей промышленности. Детальные геологические карты имеют первостепенное значе­ние для разработки рационального проекта вскрытия и эксплуа­тации разведанных месторождений и планирования горных ра­бот в процессе эксплуатации месторождения.

В России геологические карты составляются следующих стандартных масштабов:

а)карты мелких масштабов (обзорные или государствен­ные) — 1:5 000 000; 1:2 500 000; 1:1 000 000 и 1:500 000;

б)карты средних масштабов (региональные или областные)— 1:200 000; 1:100 000; 1:50 000 и 1:25 000;

в)детальные (крупномасштабные) карты для отдельных районов строительства и размещения месторождений полезных ископаемых — 1:10 000; 1:5000; 1:1000 и еще более детальные; съемки этих масштабов служат основанием для постановки раз­ведочных работ с целью рационального их проведения, разра­ботки проектов эксплуатации и правильного ведения горно-подготовительных и эксплуатационных работ.

Геологическая карта — графическое изображение на то­пографической или географической основе в определенном масштабе с помощью условных знаков геологического строения какого-либо участка земной коры, континентов или земного ша­ра в целом. Геологическая карта показывает распространение на земной поверхности выходов горных пород, различающихся по возрасту. Собственно геологические карты по содержанию яв­ляются стратиграфическими картами дочетвертичных (корен­ных) пород. Четвертичные континентальные отложения на них не показываются, за исключением случаев, когда их мощность велика или неизвестны подстилающие их коренные породы. Ус­ловными знаками (цветом, штриховкой, буквенными индексами и др.) показывают распространение осадочных, метаморфиче­ских и магматических горных пород различного возраста (последнее обычно изображается различным цветом), а специ­альными значками — состав пород. Линиями разного характера обозначаются геологические границы различных пород, сла­гающих геологические тела и разрывные нарушения.

Геологические карты по содержанию и назначению делятся на типы: собственно геологические карты четвертичных отложений, геоморфологические, литологические, тектонические, гидрогеоло­гические, полезных ископаемых, металлогенические, прогнозные. Основой их построения являются результаты соответствующего вида геологической съемки. В зависимости от масштаба собствен­но геологические карты делятся на виды: обзорные (масштаб мель­че 1:1 000 000), мелкомасштабные (1:1 000 000 и 1:500 000), сред-немасштабные (1:200 000 и 1:100 000), крупномасштабные (1:50 000 и 1:25 000) и детальные (1:10 000, 1:5000, 1:2000 и крупнее).

ОФОРМЛЕНИЕ И УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ

Существуют стандартизованные правила составления и оформления карт. Геологическая карта сопровождается услов­ными обозначениями (легендой), геологическими разрезами, стратиграфической колонкой, которые выносятся за рамку кар­ты {рис. 57, рис. 52, цв. вкл.). Слева располагают стратиграфиче­скую колонку, справа — легенду, внизу — геологические разре­зы. Надписи к карте помещаются над ее северной и под южной рамками. Каждая карта сопровождается числовым и графиче­ским (линейным) масштабами.

Для характеристики горных пород по возрасту, составу и происхождению используются различные условные знаки: цве­товые, штриховые, буквенные и цифровые.

Цветовыми знаками показывают возраст осадочных и стратифицированных вулканогенных и метаморфогенных пород в соответствии с Международными стандартами.

Штриховыми знаками в виде точек, черточек, штрихов разной толщины и ориентировки, треугольников, кружочков, крестиков и т.п. изображают вещественный состав горных по­род различного происхождения.

Буквенные и цифровые обозначения (индексы) служат для указания возраста и происхождения пород.

Индекс для обозначения осадочных, вулканогенных и ме­таморфогенных пород составляется из прописных и строчных букв латинского алфавита и цифр. Первой ставится прописная латинская буква, обозначающая систему, внизу справа от нее арабской цифрой указывается отдел, далее дается обозначение яруса строчными латинскими

буквами и затем цифрой справа внизу указывается подъярус.

Внемасштабными (линейными) знаками на карте показы­вают маркирующие горизонты (слои, пласты), силлы, дайки, жилы, геологические границы, разрывные нарушения, условия залегания пород, ориентировку шарниров складок, главнейшие палеонтологические находки, геологоразведочные выработки.

Условные знаки помещаются в прямоугольник и справа от него дается словесное описание (см. рис. 52, цв. вкл.). В распо­ложении знаков в легенде должен соблюдаться строгий порядок. Все возрастные знаки размещаются сверху вниз в возрастной последовательности от молодых к древним отложениям. Знаки магматических пород (в последовательности от кислых к ульт­раосновным, сначала интрузивные, затем эффузивные) распола­гают ниже. Еще ниже помещают знаки метаморфических пород (если они не разделены по возрасту). Тектонические, структур­ные и прочие внемасштабные знаки замыкают таблицу услов­ных обозначений.

Система обозначений на кондиционных геологических кар­тах РФ соответствует Международной системе и регламентиру­ется «Инструкцией по составлению и подготовке к изданию лис­тов Государственной геологической карты масштаба 1:200 000» и «Основными требованиями к содержанию и оформлению обя­зательных геологических карт масштаба 1:50 000, (1:25 000)». На горных предприятиях для крупномасштабной геологической графики (геологических планов и разрезов) рекомендуется ис­пользовать несколько отличающуюся в деталях систему услов­ных обозначений, которая предписывается Государственным стандартом на горную графическую документацию — ГОСТ 2.857—75. «Обозначения условные полезных ископаемых, гор­ных пород и условий их залегания». В настоящее время ведется работа по полной унификации условных обозначений для всех типов и видов графической геологической документации.

Геологические разрезы — это графическое изображение на вертикальной плоскости условий залегания горных пород; соотношения горных пород различного возраста и состава; формы геологических тел и изменения их мощности; характера складчатых и разрывных нарушений. Геологические разрезы дополняют и уточняют геологического карту. Они дают нагляд­ное представление об изменении геологического строения с глубиной. Строятся разрезы одновременно с геологической кар­той. При составлении разрезов используют не только данные геологического картирования, но и материалы, полученные при бурении и горных работах, геофизических наблюдениях и др.

Разрезы составляются, раскрашиваются и индексируются в строгом соответствии с геологической картой. Линия разреза проводится от одной рамки листа до другой рамки и, как пра­вило, пересекает всю площадь карты вкрест простирания гор­ных пород по наиболее характерному направлению. Допуска­ется составление разреза и по ломаной линии, при этом жела­тельно, чтобы точек излома было немного. Геологические разрезы показываются на карте черными тонкими линия­ми, на концах которых ставят прописные буквы русского алфавита или римские цифры {см. рис. 52, цв. вкл.). Если мощность четвертичных отложений слишком мала и не мо­жет быть выражена в масштабе разреза, то они снимаются.

Горизонтальный масштаб разрезов должен соответство­вать масштабу карты; увеличение вертикального масштаба до­пустимо только для районов с горизонтальным или пологим залеганием пород, но не более чем в 20 раз. На всех разрезах геологические границы указываются сплошными черны­ми линиями.

Пояснительная записка

К каждой геологической карте составляется пояснительная записка, в которой содержится описание территории, изобра­женной на карте. В ней приводится геологический материал, от­носящийся только к данной территории. Материал в записке располагают в определенной последовательности. В общем виде пояснительная записка содержит следующие главы.

1. Введение.

2. Орогидрография.

3. Геологическая изученность.

4. Стратиграфия.

5. Интрузивные образования.

6. Тектоника.

7. Полезные ископаемые.

8. Гидрогеология и подземные воды.

9. Оценка перспектив района на нахождение полезных ис­ копаемых.

10. Литература.

Основные этапы эволюции земной коры. Докембрий — древнейшие толщи земной коры; подразде­ляют на архейскую и протерозойскую акротемы. В докембрии зародилась жизнь, возникла кислородная атмосфера, но отсут­ствовала скелетная фауна. О растительности раннего докембрия свидетельствуют остатки водорослевых построек (в виде стро­матолитов). На уровне 2—2,5 млрд лет появляются следы жиз недеятельности животных, а в позднем докембрии — первые их остатки. С отложениями докембрия связаны богатейшие место­рождения железных, марганцевых и медных руд, золота, урана, полиметаллов.

Описывая самый ранний этап развития Земли, академик А.Г. Вологдин отмечал, что тогда не было ни свободного кисло­рода, ни жизни. Запаса воды было меньше, чем сейчас. Атмо­сфера состояла из обильных паров воды, углекислоты, аммиака, метана, водорода и других газов. Это было время бурной пере­стройки молодой земной коры, интенсивных проявлений вулка­низма и магматизма. Первичные осадочные породы преобразо­вались под влиянием давления и повышенных температур, воз­никали складчатые системы. В атмосфере и на земной поверх­ности протекали только химические процессы, которые привели к возникновению первичных белковых соединений. В процессе их эволюции возникла простейшая и примитивная жизнь. Мате­риалистическую теорию возникновения жизни на Земле разра­ботал академик А.И.Опарин.

Палеозойская эра сложена осадочными* горными порода­ми, в меньшей мере метаморфическими и магматическими. В осадочных породах палеозоя сохранились довольно обильные остатки органических форм: из растений, главным образом, ос­татки водорослей, папоротников, хвощей и плауновых; из жи­вотных наибольшего расцвета достигли трилобиты и брахиопо-ды. В палеозойских породах находят останки панцирных рыб, амфибий

звероподобных рептилий.

Богатство органических остатков в палеозойских отложени­ях позволило выделить в ней шесть систем. В кембрийской системе различают три отдела — нижний, средний и верхний. В ордовикской, девонской и каменноугольной системах также различают по три отдела, в силурийской и пермской — по два.

Мезозойская эра представлена, главным образом, осадоч­ными горными породами. Роль метаморфических горных пород здесь еще меньше, чем в палеозое. В мезозойскую эру достигли расцвета рептилии (плавающие, летающие, звероподобные), а в конце эры появились первые млекопитающие (сумчатые). В растительном мире господствовали голосемянные (пальмы и хвойные), вытеснившие на второй план тайнобрачные растения. Из беспозвоночных животных для мезозоя характерны моллю­ски, а среди них — белемниты и особенно аммониты. В составе мезозоя выделяют триасовую, юрскую и меловую системы. В свою очередь, в триасе и юре выделяют по три отдела, меловая система подразделяется на два отдела.

Кайнозойская эра сложена, в основном, слабоизмененны-ми осадочными породами, которые в обилии содержат хорошо сохранившиеся отпечатки и окаменелости органических форм. В органическом мире господствующее положение занимают млекопитающие; животные и растения близки к современным. В начале антропогена появляются первые примитивные люди.

В составе кайнозойской группы различают: палеогеновую, неогеновую, четвертичную, или антропогеновую, системы. В свою очередь, палеогеновые отложения подразделяются на нижне-, средне- и верхнепалеогеновые. Неогеновые отложения подразделяются на нижне- и верхненеогеновые. Четвертичные отложения подразделяются на четыре звена (Qi — Qi_V). Кайно­зойская эра характеризуется интенсивными горообразователь­ными движениями (альпийская складчатость), обусловившими возникновение высочайших горных цепей по периферии Тихого океана, на юге Европы и в Азии

3. Опробование при разведке и разработке месторождения.Опробование — практически единственный способ изуче­ния качественных показателей полезного ископаемого. Оно представляет собой последователь­ный трехстадийный процесс отбор, обработку и исследова­ние проб.

Первая стадия - отделение от массива некоторой порции — пробы — полезного иско­паемого или породы, качественные показатели которых изуча­ются. Вторая стадия — промежуточная. Ее назначение — под­готовка пробы к дальнейшим исследованиям, испытаниям, ана­лизам. Задача третьей стадии — получить количественное значение изучаемого показателя качества.

В соответствии с назначением выделяют следующие основ­ные виды опробования:

1. химическое — определение химического (элементного) и фазового состава п.и.;

2. минералогическое — определение минерального состава п.и. и вмещающих пород;

3. технологическое — исследование обогатимости п.и.;

4. техническое — анализ физических и горно-технических свойств полезного ископаемого и вмещающих пород (плотности, влажности, пористости, сопротивления сжатию, разрыву и сдвигу, абразивности, буримости и др.);

5. геофизическое —оп­ределение содержания полезных и вредных компонентов и дру­гих показателей качества.

цели разведочного опробования:

1. характеристика качества п. и. и закономерностей его распределения в объеме месторождения или тела;

2. определение количества полезных компонентов;

выявление физико-механических свойств п.и. и вмещающих пород для оценки горно-технических условий разработки месторождения.

Способы отбора проб определяются на­значением опробования и видом опробуемой выработки. Выделяют след.способы отбора проб: штуфной, точечный, бороздовый, задирковый, валовый, керновый и шламовый.

Штуфной способ от массива отделяется отдельный кусок или блок (штуф) породы или п.и. массой от 0,2—0,5 до 10—15 кг. Используется при минералогических и физи­ко-механических исследованиях.

Точечный способ На обнажение п.и. накла­дывается реальная или воображаемая сетка с квадратной или прямоугольной формой ячеек. Из узлов ячеек или из их центров отбираются небольшие кусочки п.и., которые вместе составляют начальную пробу.

Бороздовый способ на обнаженной поверхности тела п.и. выбивается или вырезается канавка — борозда — прямоугольного, треугольного или трапециевидного поперечного сечения. Размеры поперечного сечения (ширина и глубина) прямоугольных борозд зависят от степени равномерности выражаются па­раметрами

Кондиции разделяются на разведочные (временные и постоянные) и эксплуатационные.

Временные разведочные кондиции разрабатываются по ма­териалам оценки или незавершенной разведки месторождения. Служат для предварительной оценки масштабов и экономи­ческой значимости месторождения, определения целесообраз­ность дальнейшего изучения.

Постоянные разведочные кондиции разрабатываются по материалам завершенных геологоразведочных работ (детальная разведка, доразведка) и имеют своей целью установление мас­штабов и промышленной ценности месторождения для опреде­ления целесообразности и экономической эффективности его промышленного освоения.

Разведочные кондиции разрабатываются, исходя из эконо­мического эффекта освоения месторождения в целом, опреде­ленного на основе сложившегося на период составления ТЭО (технико-экономическое обоснование)кондиций цен, тарифов и налоговых ставок.

Эксплуатационные кондиции разрабатываются по инициа­тиве недропользователя при необходимости уточнения гранич­ных требований к качеству извлекаемого п.и. и условий его залегания применительно к конкретным частям месторождения.

11.Месторождения платформ и геосинклинал.

Геосин.области представляют собой наиболее подвижные в тектон.отношении участки земной коры. На всем протяжении развития этих мобильных областей при их постепенном превращении в относительно стабильные склад­чатые сооружения образуются эндогенные и экзогенные место­рождения многих полезных ископаемых. Однако условия фор­мирования месторождений существенно различаются на разных стадиях эволюции геосинклиналей. В их геологической истории выделяют две основные стадии: раннюю ортогеосинклинальную) и позднюю (орогенную).

Ранняя стадия развития геосинклинали охватывает наибо­лее длительный отрезок времени — от ее заложения до основ­ных фаз складчатости.Геолог.процессы происходят в это время в обстановке растяжения земной коры, приводящего к нарушению ее сплошности, а также в условиях общего прогибания тер­ритории, мощного осадконакопления, интенсивного проявле­ния подводного базальтового вулканизмаС осадочными комплексами связаны месторождения обло­мочных и глинистых пород, карбонатных пород с пластовыми залежами железных и марганцевых руд, бокситов, фосфоритов и др Ультраосновные и

основные интрузивы продуцируют ме­сторождения хромитов, титаномагнетитов, металлов платино­вой группы.

Поздняя (орогенная) стадия соответствует проявлению глав­ных фаз складчатости и постепенному превращению мобиль­ной геосинной области в молодое горно-складчатое со­оружение

Интенсивно проявляются процессы метаморфизма

Для них типичны пегматитовые, альбититовые, грейзеновые месторождения олова, вольфрама, тантала, лития, бериллия. С умеренно кислыми гранитоидами ассоциируют скарновые месторождения вольфрама и геотер­мальные золота, меди, молибдена, реже свинца и цинка. С ма­лыми интрузиями заключительных этапов развития геосинкли­налей генетически связаны гидротермальные месторождения руд цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов

С процессами осадконакопления, которые в течение орогенной стадии развиваются в пределах прогибов, связано обра­зование месторождений строительных материалов, каустобиолитов, минеральных солей. Большинство месторождений геосинклинальных областей отличается сложной морфологией тел полезных ископаемых, их сильной тектонической нарушенностью, что предъявляет особые требования к процессам их разработк

25.Горючие ископаемые

Гор.ископаемые разделяются на твердые (торф, иско­паемый уголь, горючие сланцы), жидкие (нефть) и газообраз­ные (горючие газы). Они нередко объединяются под общим тер­мином «каустобиолиты»

Горючие ископаемые составляют основу топливно-энерге­тического комплекса и, вследствие этого, имеют огромное народнохозяйственное значение

Уголь(бурый, каменный,антрацит) – осадочное происхождение, около 30 % - спекающеися

Гор.сланцы – глинистые, песчанистые,известковые,от углей отличаются зольностью.Происхождение – биогенно-облоиочное

Торф – Цепочка – торф – сопропель – бурый уголь – антацит - графит

МОРФОЛОГИЯ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Угольным пластом называется геологическое тело, сложен­ное угольным веществом, распространенное на значительной площади и заключенное между приблизительно параллельными поверхностями напластования горных пород.

Порода, непосредственно подстилающая угольный пласт, является его почвой (подошвой), а покрывающая — кровлей. В ряде случаев, вследствие специфичности условий накопления органического вещества или в результате эпигенетических фак­торов (размыв, тектонические дислокации и др.) кровля и почва угольных пластов оказываются непараллельными. Поэтому, наряду с термином угольный пласт, существует понятие пла-стообразная или линзообразная залежь угля. Во всех случаях форма пласта угля как геологического тела зависит от соотно­шения его мощности и протяженности.

Структура пластов

Характерной чертой угольных пластов, как и пластов осадочных пород лю­бого состава, является слоистость .Особенно от­четливо заметна слоистость угольных пластов, если в разрезе имеются линзы, прослои и слои минеральных или угольно-минеральных пород.Слои угля в таких пластах принято имено­вать пачками

Угольным слоем называется тонкий угольный пласт или часть угольного пласта (пачки), отличающаяся по петрографи­ческому

составу, трещиноватости, крепости или содержанию минеральных примесей.

По структурным признакам,выделяются пласты простого, сложного (при наличии породных прослоев — от од­ного

до десяти, и очень сложного строения; в последнем случае угольные пласты (залежи) представлены частым переслаивани­ем большого количества угольных и породных прослоев

Пласты простого строения возникают в результате непре­рывного накопления растительного материала. Обычно это про­исходит при устойчивом геотектоническом режиме, обеспечи­вающем совпадение скоростей нарастания торфяника и опус­кания области торфонакопления.

Сложные пласты являются образованиями переменного накопления. Их строение связано с изменением характера или с остановками в процессе накопления отмершей растительной мас­сы. Строение угольного пласта является одним из основных факторов, определяющих технологию их разработки и способы подготовки угля к использованию в промышленности

Рабочим угольным пластом следует называть такой ком­плекс угольных пачек (или одну пачку) и прослоев пород, кото­рый имеет средневзвешенную зольность не выше, а суммарную мощность угольных пачек не ниже установленных кондициями

для балансовых запасов по данному месторождению. Нерабо­чим пластом считается такой, который не удовлетворяет требо­ваниям кондиций по мощности и зольности.

В зависимости от угла падения различают пологие (углы падения до 18°), наклонные (1£—35°), крутонаклонные (36— 55°) и крутые (56—90°) угольные пласты.

Почва (подошва), кровли

и породные прослои в пластах угля

Раз­нообразнее литологический состав кровли угольных

пластов, где иногда залегают конгломераты, гравелиты или грубозерни­стые песчаники

В отличие от кровли, почва угольных пластов, как правило, является неслоистой, комковатой.

31.Геолог.и физик.тех.факторы,определяющие расположение месторождений

Гидрогеологические и инженерно-геологические показате­ли и факторы освоения месторождений полезных ископаемых определяются строением геологического массива, составом сла­гающих его пород, их обводненностью, мероприятиями, необ­ходимыми для борьбы с ней, а также способами организации водопользования строящихся и эксплуатируемых на базе этих месторождений горных предприятий.

Гидрогеологические факторы, определяющие условия раз­работки месторождений, отражают прежде всего характер и степень их обводненности. Главные факторы — это простран­ственное распространение водоносных горизонтов и режим по­ступления подземных вод в горные выработки. Другими фак­торами обводненности являются следующие: климатические условия, рельеф и гидрография района; геологическое строение и тектоническая нарушенность месторождения; характер и сте­пень развития экзогенных изменений — зон выветривания, кар­ста и др.; условия залегания и морфология тел полезных ископа­емых, их пространственное соотношение с водоносными гори­зонтами и комплексами; техногенные нарушения гидрогеологи­ческого режима района месторождения в связи с его освоением.

Обводненность месторождений полезных ископаемых мо­жет быть охарактеризована: коэффициентом водообильности, показывающим какое количество воды требуется откачать, чтобы добыть 1 т полезного ископаемого (т/м³); водопритоком в шахту (карьер) на момент полного развития горных работ (м³/ч); числом водоносных горизонтов, участвующих в обвод­ненности и их гидродинамическими характеристиками; удель­ными водопритоками

К основным гидрогеологическим показателям водоносных горизонтов относятся влагоемкость, водоотдача, водопрони­цаемость и природные запасы.

Водоотдача обу­словлена объемом водонасыщенно и породы, ее минеральным составом, временем стока воды, степенью ее минерализации и др.

Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильт­рации и зависит от зернового и минерального состава породы, общей и открытой пористости, степени минерализации воды, ее состава и температуры.

На месторождениях, не нарушенных горными работами, все пока

затели водоносных горизонтов, зон и комплексов характеризу­ют естественные гидрогеологические условия.

Инженерно-геологические условия месторождений полез­ных ископаемых характеризуются разрабатываемостыо

горных пород, их устойчивостью в массиве, проявлениями горного давления при разработке и физико-химическими процессами, протекающими в массиве и горной массе.

Инженерно-геологические условия месторождений зависят от физико-географической обстановки района, состава и строе­ния горных пород и массива, их физико-механических и гидро­геологических факторов, характера и проявления современны

геологических процессов, горнотехнических воздействий на массив.

Физическое состояние и свойства горных пород зависят от их строения. По типу и силе связи между минералами выделя­ются раздельно-зернистые, связные (глинистые) и твердые (ска­льные) породы

Физико-механические свойства горных пород определяют их сопротивляемость разрушению и деформациям. Различают прочностные и деформационные свойства горных пород. Твер­дые

породы по прочностным показателям близки к твердым те­лам. Механические свойства глинистых пород зависят от степе­ни их литофицированности, минерального и зернового состава. Раздельно-зернистые породы ведут себя как сыпучие тела.

Физико-химические свойства горных пород включают их ра­створимость, окисление, коррозионные и адсорбционные свой­ства, набухаемость, водопрочность и др.

Растворение горных пород связано с воздействием воды, углекислоты, минеральных и органических кислот. Наиболее подвержены этому процессу карбонатные и галоидные породы.

Самовозгорание твердых горючих ископаемых и сульфидных руд представляет собой ча­стный случай процесса окисления

Самовозгораемость руд влияет на выбор систем разработ­ки, предъявляет особые требования к условиям складирования и транспортировки горной массы.

Инженерно-геологические условия месторождения зависят преимущественно от особенностей состава, строения и состоя­ния горных пород основного горно-геологического яруса мас­сива и глубины его залегания. Важным показателем является степень трещиноватости массивов горных пород.

Коли­чественная оценка трещиноватости заключается в установле­нии ее типов и систем, замере элементов залегания, протяжен­ности и раскрытия трещин, расстояний между ними в системах, определения удельной трещиноватости. Важным фактором ин­женерно-геологических условий массивов является газонос­ность горных пород. Газоносность месторождений в большой

степени определяется содержанием метана и углекислого газа. Наиболее газоносными являются угольные месторождения, где распределение газов зависит от состава углей и угленасыщен-ности стратиграфического разреза.

Среди современных геологических процессов, влияющих на инженерно-геологические факторы разработки месторождений, выделяются экзогенные — оползни, сели, обвалы, эрозия; эндо­генные — сейсмические процессы, неотектонические движения земной коры и геотермические явления.

Поскольку эти процессы относятся к категории неуправ­ляемых, особо важным является их прогнозирование, создание надежных в данной геодинамической обстановке инженерных конструкций, технологических схем и методов разработки по­лезных ископаемых.

54.Магматические месторождения.

Магматические месторождения формируются в процессе дифференциации и кристаллизации рудоносной магмы ультра­основного, основного или щелочного состава при высокой температуре, высоком давлении и на значитель­ных глубинах

В соответствии с основными направлениями дифференциа­ции рудоносных магматических расплавов выделяют три клас­са собственно магматических месторождений: ликвационные, раннемагматические кристаллизационные и позднемагматиче-ские кристаллизационные.

Ликвационные месторождения формируются в результате ликвации, т.е. разделения магмы рудно-силикатного состава при охлаждении на две несмешивающиеся жидкости — рудную (сульфидную) и силикатную — и их последующей обособлен­ной кристаллизации

Поэтому нередко рудные тела имеют эпигенетический характер, образуют секущие жилы и залежи сплошных руд среди материнских пород.

Раннемагматические месторождения формируются в ре­зультате более ранней или одновременной с силикатами кри­сталлизации рудных минералов, т.е. благодаря обособлению твердой фазы в магматическом расплаве. Первичная кристал­лизация типична для некоторых рудных минералов, к числу ко­торых относятся хромит, металлы платиновой группы, алмаз, редкоземельные (монацит) и редкометальные (циркон) минера­лы. Выкристаллизовавшиеся рудные минералы благодаря вы­сокой плотности опускаются в жидком силикатном расплаве на дно магматической камеры. Здесь они перемещаются под дей­ствием гравитации и конвекционных токов, образуя обогащен­ные участки (сегрегации). Эти участки по составу близки вме­щающей породе, отличаются только повышенным содержани­ем рудных компонентов

Позднемагматические месторождения формируются из ос­таточного рудного расплава, в котором концентрируется ос­новная масса ценных компонентов. В месторождениях данного типа первыми кристаллизируются породообразующие сили­катные минералы. Остаточный расплав под влиянием тектони­ческих движений, внутренних напряжений и летучих компонен­тов заполняет в почти затвердевшей интрузии трещины, раз­личные пустоты и промежутки между зернами силикатных ми­нералов. При этом развивается сидсронитовая структура, когда рудный минерал как бы цементирует зерна силикатов.

К позднемагмэтический в данной работе отнесены и кар-бонатитовые месторождения. Карбонатитами называют эндо­генные скопления карбонатов, обособление которых завершает длительный процесс становления сложных массивов ультраос­новных — щелочных пород.

Месторождения магматического происхождения залегают преимущественно в массивах

извержен­ных пород

В геосинклинальных зонах формируются ранне- и

позднемагматические месторождения хромитов и платиноидов

На платформах ликвационные маг­матические месторождения приурочены к интрузиям основных и ультраосновных пород, алмазоносные кимберлиты принад­лежат к образованиям ультраосновного типа

Типы месторождений Раннемагматические мест-ния. Для раннема-ких месторождений, образующихся в ранний период кристал­лизации магмы, почти одновременно с вмещающими извер­женными породами» характерны следующие особенности

1) постепенные контакты между рудой и вмещающими по­родами (поэтому их оконтуривание проводится по данным оп­робования);

2) преимущественно неправильная форма рудных тел — гнезда, линзы, сложные плитообразные залежи, трубообразные тела;

3) преимущественно вкрапленные текстуры и кристалличе­ски-зернистые структуры руд.

главными промышленными раннемагматическими месторождениями следует считать коренные месторождения ал­мазов в кимберлитах

Всего на земном шаре выявлено более 1600 кимберлитовых трубок, однако только часть их алмазоносны. Алмазоносные кимберлиты заполняют крутопадающие цилиндрические или овальные полости, слагая трубообразные тела

Позднемагматические месторождения. Всем позднемагмат-им месторождениям присущи следующие общие черты:

1) преимущественно эпигенетический характер рудных тел, имеющих форму секущих жил, линз и труб;

2) сидеронитовые структуры, преобладание массивных руд над вкрапленными;

3) крупные размеры рудных тел, значительные масштабы месторождений достаточно богатых руд.

К позднемагматическим относятся следующие типы место­рождений:

1) хромитовые в серпентинизированных дунитах и перидо­титах

титаномагнетитовые в массивах габбро-перидотит-дуни-тового состава

платиновые в дунитах, перидотитах и пироксенитах

апатит-магнетитовые в щелочных породах

апатит-нефелиновые, связанные с массивами щелочных пород

Месторождения хромитов приурочены к массивам ультра­основных пород, в той или иной степени дифференцированных по составу и серпентинизированных.

Массивы имеют форму лакколитов, лополитов и силлов.

Месторождения титаномагнетита чаще всего генетически связаны с

массивами ранней стадии геосинклинального развития. Рудные тела, размещение которых контролируется элементами протомагматической тек­тоники и более поздними

разрывными нарушениями

имеют форму жил, линз, гнезд, шлиров

Текстуры руд массивные, полосчатые, пятнистые, вкрап­ленные

Ликвационные месторождения

К ликвационным относятся только месторожде­ния в основных и ультраосновных изверженных породах.

сульфидные

медно-никелевые

Рудоносные массивы представлены лополитами, пластовы­ми и сложными залежами, а их размещение контролируется

глубинными разломами и синклинальными структурами оса­дочного чехла платформ

По морфологии и условиям залега­ния выделяют четыре типа сульфидных руд: 1) пластовые вися­чие залежи вкрапленных руд в интрузии; 2) пластовые и линзо­образные залежи массивных и прожилково-вкрапленных руд в интрузии и подстилающих породах; 3) линзы и неправильные тела приконтактовых брекчиевых руд; 4) жилы в интрузиях и вмещающих породах

Таким образом, важнейшая особенность всех магматиче­ских месторождений — их тесная связь с конкретными ком­плексами магматических пород, что в значительной мере опре­деляет и их поисковые признаки

55.Метаморфизированные иметаморф.месторождени.

Условия образования

Процессы метаморфизма заключаются в преобразовании геологических тел под воздействием температуры, давления, газовых и жидких растворов. Эти преобразования влияют на условия залегания и морфологию тел полезных ископаемых, структуры и текстуры, на минеральный и химический состав пород и полезных ископаемых.

При процессах метаморфизма в наибольшей степени изме­няются минеральный и химический состав полезных ископае­мых и пород, их физические свойства. Устойчивые в экзоген­ных условиях коллоидные гидраты и богатые водой соединения в процессе метаморфизма, теряя воду, превращаются в безвод­ные или бедные водой минералы, а в целом минеральные ком­поненты стремятся перейти в минералы с уменьшенным объе­мом и повышенной плотностью

С процессами метаморфизма связаны существенные изме­нения структурно-текстурных характеристик полезных ископа­емых и вмещающих пород. Структура минеральной массы при­обретает черты, свойственные метаморфическим комплексам. Возникают грано-, порфиробластические, роговиковые, пластин­чатые, листовые и сноповидные структуры. Текстура отличает­ся развитием катаклаза и сланцеватости.

Форма тел полезных ископаемых уплощается.

В соответствии с основными видами метаморфизма место­рождения обоих классов делятся на регионально-метаморфизо-ванные (метаморфические) и контакте в о-метам орфизованные (метаморфические),

Преоблада­ют пласто-, линзо-, ленто- и жилообразные залежи сплошных и вкрапленных руд. Размеры тел часто весьма крупные — десятки километров по протяженности и ширине при мощности в де­сятки и даже сотни метров.

Метаморфогенные месторождения разделяются на мета-морфизованные и метаморфические. Метаморфизовэнными называются месторождения; сформировавшиеся в процессах ре­гионального и термального контактового метаморфизма за счет ранее существовавших месторождений полезных ископае­мых; при этом форма, состав и строение тел полезньга ископае­мых приобретают, как и вмещающие породы, метаморфические признаки, но промышленное применение минерального сырья не изменяется.

Метаморфические месторождения возникают в процессе метаморфизма горных пород или месторождений, как правило не представлявших до этого промышленной ценности. Таким образом, в этом случае сами полезные ископаемые являются результатом процессов метаморфизма.

Типы месторождений

Метаморфизованные месторождения. Месторождения этой группы возникают при метаморфизме первичных осадочных

месторождений, постмагматических месторождений черных и цветных металлов, зале­жей угля и некоторых неметаллических полезных ископаемых. В процессах метаморфизма при

превращении гидроксидов ме­таллов в оксиды содержание ценных компонентов в рудах, как правило, увеличивается, вредных элементов — фосфора, серы, мышьяка и др. — уменьшается, а в целом качество железных и марганцевых руд обычно значительно улучшается

Среди регионально-метаморфизованных месторождений на­ибольшее значение имеют следующие типы: гематит-магнети-товый (железистых кварцитов) и браунит-гаусманитовый (мар-ганцеворудный).

Месторождения железистых кварцитов

Их состав определяется чередо­ванием тонких прослоев кварца, содержащих гематит и магне­тит, со слюдяными, амфиболовыми и хлоритовыми сланцами. Продуктивная железорудная свита сложена магнетит-мартито-выми роговиками, джеспилитами, хлоритовыми, биотитовыми и амфиболовыми сланцами.

Контактово-метаморфизованные графитовые месторож­дения возникают в ореоле теплового воздействия интрузий, прорывающих пласты каменного угля. Графитовые залежи, развивающиеся по пластам угля, имеют форму пологопадаю-щих линз, пластов и пластообразных тел.

Характерные текстуры — массивные скрытокристаллические и сланцеватые.

Метаморфические месторождения. Месторождения рас­сматриваемого класса формируются при метаморфизме горных пород, которые до преобразования практического интереса не

представляли.

При этом минеральное вещество полезного ис­копаемого возникает вследствие собирательной кристаллиза­ции и перегруппировки компонентов, происходящих с участием летучих соединений, но без привноса вещества из рудовме-щающих толщ. К метаморфическим принадлежат почти ис­ключительно месторождения неметаллических полезных иско­паемых, образовавшиеся в основном в условиях регионального метаморфизма.

Главными типами метаморфических месторож­дений являются дистен-силпиманитовые, графитовые, мрамо­ров, кварцитов и кровельных сланцев.

Месторождения высокоглиноземистого сырья, или дистен-сшишманитовые, возникают при региональном метаморфизме глинистых сланцев.

Месторождения графита образуются при глубоком мета­морфизме глинистых пород, содержащих в рассеянном состоя­нии углистое вещество и битумы. Они также приурочены к древним метаморфическим толщам кристаллических сланцев, гнейсов, мраморизованных известняков и доломитов, содер­жащих вкрапления чешуйчатого графита

К типичным метаморфическим образованиям относятся также следующие месторождения: мраморов, возникших при метаморфизме известняков, кварцитов, сформировавшихся при изменении песчаников, кровельных сланцев, представляющих собой продукты метаморфизма глинистых сланцев

41.Минерально-сырьевая база горн.пром.современной России

Особенности: Запасы п.и. неравномерно распределены по территории России,качество всех видов п.и. постоянно снижается, за счет вовлечения в разработку бедных забалансовых и труднообогатимых руд.

Основной принцип размещения – создание крупных комплексов по добыче, обработки сырья.Например КМА, Норильский горнообогатительный комбинат(кобальт,никель); «Апатиты» -центр горно-тех.промшлен.

Сырьевая база черной металлургии

-железо, марганец,хром.Гл.минералы:гематит,сидерит,тюренит. Полезные примеси (Mn,Mo,Cr)Вредные примеси(Zn,Pb,P,As).Руды делятся на богатые(>50%) и бедные(<35%) Кларк Fe-4,2%,Mn-0,1%.Cr -0,035%

; типа железных руд 1)бурый железняк 2)гематит 3)магнетит ;)сидерит

Магнетит состоит из 59% железа+сера+фосфор. Если вместе с железом глинозем – железисты кварцит( КМА,Оленегорка)

Марганцевые руды добавляются в сталь для снижения концентрации серы,легирующая добавка.Месторождения Чеотурское, Полуночное

Хромитовые руды алюмохромит,хромит.Все потребности в нем покрываются рудами Донского месторождения. За рубежом Зимбабве, ЮАР

Многие руды содержат полезные примеси. В России есть предприятия, занимающиеся переработкой попутно добываемых компонентов,это увеличивает рентабельность производства.

По способу рудопотготовки железные руды: мартеновские(на сталь), доменные (на чугун)

По запасам железа – Россия одно и з первых мест.Основные запасы на Урале, на КМА, а топливо для получения конечного сырья – в Сибире.

КМА Крупнейший железорудный бассейн,в Курской, Белгородской и Орловской обл.

Лебединское – богатые руды неокисленных кварцитов

Стойленское крутопадающая жила жел.кварцитов и сланцев.

Михайловское – крутопадающие пласты жел.кварцитов

На Урале 15 карьеров.Наибольший – Кочканарский ГОК

Сырьевая база цветной металлургии

Включает отрасли: алюминивая, медная, никель-кобольтовая, свинцово-цинковая, золотодобывающая, алмазная, радиоактивных мет.

Алюминий Типы руд и кондиции. Важнейшими рудами для производ­ства алюминия являются бокситы — породы, состоящие из гидроксидов алюминия, железа, глинистых минералов и крем­незема. В качестве сырья для получения алюминия используются также нефелиновые сиениты, алуниты, некоторые сорта глин, анортозиты. Основные месторождения бокситов располо­жены на Северном и Южном Урале, в Западной и Восточной Сибири, Казахстане, Ленинградской области. Месторождения нефелиновых руд имеются на Кольском п-ове, в Сибири, Ка­захстане. Основные типы алюминиевых месторождений следующие:

1. Бокситовые пластообразные латеритные месторождения

(Белгородская обл., КМА),

2. Бокситовые линзо- и пластообразные латеритно-осадоч-ные месторождения

3. Бокситовые пластообразные осадочные месторождения карбонатных толщ: Северо-Уральская группа месторождений

4. Бокситовые пластообразные осадочные месторождения терригенных толщ: Северо-Онежская (Иксинское и др.)

Кларк алюминия 8,05 %.

МЕДЬ Общие сведения

Кларк меди 0,01 %,

Медные руды делятся на два про­мышленных типа: сульфидные и оксидные,

1) гидротермально-осадочные

Типы промышленных месторождений меди

Удокан (Забайкалье

2) вулканогенно-осадочные медно-колчсданные

Дегтярское, Учалы, Гай, Сибай (Урал),

Уруп, Алаверды, Шамлунг (Кавказ

4) магматические медно-никелевые

(Казахстан), Кальмакыр (Средняя Азия), Каджаран, Агарак (Закавказье), Сорское (Запа­дная

3) гидротермальные медно-порфировые

50.Промышленные типы ме.п.и.

В зависимости от свойств металлов, определяющих направ­ления промышленного использования, их разделяют на сле­дующие группы:

1. Черные и легирующие: железо, марганец, хром, титан, ванадий, никель, кобальт, вольфрам.

2. Цветные: алюминий, медь, цинк, свинец, олово, сурьма, висмут, ртуть

ЖЕЛЕЗО Применение. Железные руды являются исходным сырьем для получения чугуна ,сталистого чугуна , и железа

Некоторые железных руд применяются в

хим.промышленности для получения красок, а также в нефтяной промышленности (магнетит) в качестве утяжелителя глинистых растворов при бурении скважин.

Среднее содержание (кларк) желе­за в земной коре 4,65 %

Железорудные месторождения встречаются во всех генети­ческих группах, но ведущая роль по запасам и добыче руд при­надлежит метаморфогенным и осадочным месторождениям, ва­жное значение имеют также скарновые и магматические место­рождения

Магматические титаномагнетитовые и ильмекит-титано-магнетитовые месторождения

Крупные месторождения данного типа расположены в СНГ на Урале (Кусинское, Кач-канарское, Гусевогорское, Первоуральское), Карелии (Пудож-горское); Забайкалье (Чинетское), за рубежом в США (Тегавус), Канаде, Швеции (Габерг), Норвегии (Телнесс).

Магматические (карбонатитовые) апатит-магнетитовые месторождения

. К рассматриваемому типу в СНГ относятся месторождения на Балтийском щите (Ковдорское), а за рубежом — на Африкан­ской платформе (Люлекоп, ЮАР; Дорова, Зимбабве; Сукулу, Уганда), в Канаде и Бразилии.

Гидротермальные вулканогенные месторождения

На Сибирской плат­форме

Коршу-новское; Рудногорское, Нерюндинское, Татарское.

Скарновые магнетитовые и кобапьт-магнетитовые место­рождения

Месторождения данного типа широко распространены в СНГ на Урале (Высокогорское, Гороблагодатское), в Казахста­не (Соколовское, Качарское), Западной Сибири , на Кавказе

Магний.Типы месторождений Осадочные. Метаморфогенные, окисные, карбонатные. Горного Алтая, Южного Урала, Кузнецкого Ала­тау

месторожде­ний Хабаровского края и Кавказа.

Кларк марганца 0,1 %.

В черной металлургии

Хром Типы местор. Раннемагматические, гидротермальные, экзогенные.

Уникальны­ми по запасам являются Бушвельдский мас­сив в ЮАР и месторождения Великой Дайки в Зимбабве

месторож­дения в СНГ распространены на Урале (Кемпирсайское,

Донское

месторождение Пермской обл

Черная металлургия Добавка феррохрома к сталям повы­шает их вязкость, твердость, и антикоррозионные свойства.

Кларк хрома 0,0083 %.

Титан. Россыпные, магматогенные.Черная металлургия.

Ванадий. Комплексные, ванадиевые. Черная металлургия.

Медь. Общие сведения

Кларк меди 0,01 %,

Медные руды делятся на два про­мышленных типа: сульфидные и оксидные,

1) гидротермально-осадочные

Типы промышленных месторождений меди

Удокан (Забайкалье

2) вулканогенно-осадочные медно-колчсданные

Дегтярское, Учалы, Гай, Сибай (Урал),

Уруп, Алаверды, Шамлунг (Кавказ

4) магматические медно-никелевые

(Казахстан), Кальмакыр (Средняя Азия), Каджаран, Агарак (Закавказье), Сорское (Запа­дная

3)гидротермальныемедно-порфировые Сульфидные,окисленные,смешанныеруды.Цв.металлургия,электр.пом.

Никель,кобальт Сульфидные медно-никелевые,кобальтовые. Никель широко применяется в металлургии

для производства легированных сталей и сплавов, обладающих высокой твердостью, жаропроч­ностью, ковкостью, пластичностью, сопротивлением коррозии.

Кобальт используется для получения специальных сталей и сплавов жаростойких никеля 0,058 %, кобальта 0,0018 %.

известны в России на Коль­ском полуострове (Каула, Котсельваара, Каммикиви, Жданов-ское, Восток), в Красноярском крае (Талнахское, Октябрьское, Норильск-1).

За рубежом крупные месторождения имеются в Финляндии

Швеции

месторождения Австралии

Алюминий. Основные типы алюминиевых месторождений следующие:

1. Бокситовые пластообразные латеритные месторождения

(Белгородская обл., КМА),

2. Бокситовые линзо- и пластообразные латеритно-осадоч-ные месторождения

3. Бокситовые пластообразные осадочные месторождения карбонатных толщ: Северо-Уральская группа месторождений

4. Бокситовые пластообразные осадочные месторождения терригенных толщ: Северо-Онежская (Иксинское и др.)

Кларк алюминия 8,05

56.Горно-геологические условия освоения м п.и.

Морфологические

характеристики тел полезных ископаемых

Минеральные агрегаты, представляющие собой полезные ископаемые, залегают в земной коре в виде геологических тел различной формы и пространственного положения

Понятие «Морфология тел полезных ископаемых» включа­ет в себя:

1) формы тел;2) характер и форму контактов с вмещающими породами;

3) характер выклинивания;4) мощность и ее изменчивость;5) условия залегания;

6) выдержанность ор уде нения;7) соотношение с вмещающими породами по времени обра­зования;8) соотношение с элементами структур и условиями залега­ния вмещающих пород;

9) глубина залегания и распространения;

10) степень и характер нарушенности поструднымн текто­ническими процессами

Формы тел. По соотношению размеров выделяются три ос­новных морфологических типа: изометричные, плитообразные (плоские) и трубообразные

Изометричные тела приблизительно равновелики в трех из­мерениях. К ним относятся штоки, гнезда и штокверки

Штоком называется крупная (от 10 м) изометричная за­лежь сплошного или почти сплошного минерального сырья.

Штокверк представляет собой более или менее изометрич-ный объем горной породы, пронизанный различно ориентиро­ванными прожилками и насыщенный вкрапленностью мине­рального вещества.

Плитообразпые (плоские) тела характеризуются двумя боль­шими и одним (мощность) значительно меньшим размером

Пласт — это плитообразное тело, обычно осадочного про­исхождения, отделенное от других пород более или менее па­раллельными плоскостями напластования (подошвой, или поч­вой и кровлей пласта).

Жилы, представляют собой трещины в горных породах, за­полненные минеральным веществом полезного ископаемого

Трубообразные (столбообразные) тела полезных ископае­мых вытянуты по одной оси.

Контактами тея полезных ископаемых называют их грани­цы с окружающими (вмещающими) породами. В случае на­клонного или горизонтального залегания верхний контакт яв­ляется висячим, в нижний — лежачим. По характеру контакты бывают четкими (резкими), когда граница между полезными ископаемыми и вмещающими породами видна невооруженным глазом, и постепенными, если сплошная масса полезного иско­паемого переходит в породу через зону постепенно убывающей вкрапленности

Выклинивание — окончание тела полезного ископаемого по простиранию и падению.

Мощность полезного ископаемого, как и горных пород, — это расстояние между кровлей (висячим контактом) и подош­вой (лежачим контактом). Мощность может быть истинной (кратчайшее расстояние) и видимой (любое расстояние между кровлей и подошвой).

Рабочей считается минимальная мощ­ность, при которой полезное ископаемое целесообразно экс­плуатировать

Условия залегания тела полезного ископаемого (как и любо­го другого геологического тела) характеризуют его положение в пространстве. Помимо уже известных для горных пород эле­ментов залегания (линия проатирания, линия падения и угол па­дения) для характеристики условий залегания тел полезных ис­копаемых добавляются еще два: линия восстания и склонение

Линия восстания получается так, же как и линия падения (пересечением с поверхностью геологического тела вертикаль­ной плоскости перпендикулярной линии простирания), но на­правлена в противоположном от линии падения направлении — в сторону наибольшего подъема тела. Угол восстания равен углу падения,

Склонение тела полезного ископаемого — отклонение по мере углубления длинной оси рудного тела от направления простирания. Угол, образованный длинной осью рудного тела с линией простирания называется углом склонения.

Выдержанность оруденения является характеристикой сте­пени прерывистости (или непрерывности) полезного ископае­мого в

пределах его рабочего контура (или мощности). С этой точки зрения выделяются четыре типа залежей:

• выдержанные

• относительно выдержанные

• невыдержанные

• крайне невыдержанные

Глубина залегания — это расстояние по вертикали от зем­ной поверхности до верхней кромки тела полезного ископаемо­го. С этой точки зрения выделяют тела поверхностные, выхо­дящие на поверхность, приповерхностные, глубина залегания которых менее 100 м, и глубинные, залегающие на глубинах более 100 м.

совокупностью показателей, характери­зующих их специфические свойства, которые

Технологичность (свойства, определяющие условия и осо­бенности обогащения и переработки) — обогатимость, флоти-руемость, абразивность и др. зависят также от вещественного состава, структурно-текстурных характеристик и физико-меха­нических свойств.

Технологические свойства минерального сырья:

• минеральный (фазовый) состав сырья, распределение по­лезных компонентов и вредных примесей по отдельным минералам;

• формы и размеры минеральных зерен, характер их сра­стания друг с другом, с породообразующими и жильными минералами, текстуры и структуры минеральных агрегатов;

• физические свойства минерального сырья и слагающих его полезных минералов, их твердость, хрупкость, плот­ность, химический и минеральный состав вмещающих по­род и жильной массы.

Таким образом, понятие «качество полезного ископаемого» включает в себя комплекс разнообразных показателей:

1. Вещественный (минеральный и химический) состав;2. Структурно-текстурные характеристики;

3. Содержание основных, сопутствующих и вредных ком­понентов;4. Распределение ценных и вредных компонентов в объеме месторождения или тела полезного ископаемого;

5. Физико-механические и физико-химические свойства. Вещественный состав металлических и неметаллических руд

определяется соотношением рудных, или ценных, и сопутствую­щих им нерудных, или жильных, минералов.

Качественные характеристики полезных ископаемых

Текстурно-структурные особенности полезных ископаемых являются важными показателями оценки качества минерально­го сырья для технологических целей

Текстура полезных ископаемых определяется пространст­венным взаиморасположением минеральных агрегатов, отли­чающихся друг от друга по составу, форме, размерам и струк-

туре.

Структура полезных ископаемых определяется формой» раз­мерами и способом сочетания отдельных минеральных зерен или их обломков в пространственно обособленных минераль­ных агрегатах.

Гидрогеологические и инженерно-геологические показате­ли и факторы освоения месторождений полезных ископаемых определяются строением геологического массива, составом сла­гающих его пород, их обводненностью, мероприятиями, необ­ходимыми для борьбы с ней, а также способами организации водопользования строящихся и эксплуатируемых на базе этих месторождений горных предприятий

Главные факторы — это простран­ственное распространение водоносных горизонтов и режим по­ступления подземных вод в горные выработки

Инженерно-геологические условия месторождений полез­ных ископаемых характеризуются разрабатываемостыо горных пород, их устойчивостью в массиве, проявлениями горного давления при разработке и физико-химическими процессами, протекающими в массиве и горной массе.

Инженерно-геологические условия месторождений зависят от физико-географической обстановки района, состава и строе­ния горных пород и массива, их физико-механических и гидро­геологических факторов, характера и проявления современных геологических процессов, горнотехнических воздействий на массив.

Физико-химические свойства горных пород включают их ра­створимость, окисление, коррозионные и адсорбционные свой­ства, набухаемость, водопрочность и др

51Пром.месторождения золота..

Золото.Общие сведения

Применение. Основная часть добываемого золота хранится в виде слитков и монет в фондах государств, составляя так на­зываемый «золотой запас», который служит обеспечением и валютой при международных платежах и расчетах

кларк золота 4,3х10~⁷ %,

этот металл широко распространен в природе.

Золото присутствует в водах

Золото встречается во всех типах магматогенных

а также в метаморфизованных и экзогенных ме­сторождениях. Гидротермальные плутоногенные золото-кварцевые место­рождения

Рудные тела представ­лены кварцевыми жилами с видимым золотом и сульфидами, а также пиритизированными и окварцованными зонами во вме­щающих породахМестор. В СНГ

Кочкарское (Урал), Мурунтау (Средняя Азия), Коммунар, рудник «Совет­ский» (Западная Сибирь), а за рубежом — Болиден (Швеция)» Колар (Индия

Гидротермальные вулканогенные золото-серебряные место­рождения приурочены к вулканогенным породам областей мо­лодого вулканизма. В рудных телах — жилах и штокверках — оруденение распределено неравномерно

К данному типу в СНГ относятся месторож­дения Балей, Тассеевское, Белая Гора (Забайкалье), Зодское (Кавказ), а за рубежом — Нашаг (Румыния), Крипл-Крик, Ком-сток (США), Эль-Оро (Мексика), а также месторождения Чили, Перу, Новой Зеландии, Индонезии, Японии. Метаморфизованные месторождения представлены золото­носными рудными конгломератами. Уникальным примером является группа месторождений Витватерсранд в ЮАР. Подоб­ного типа месторождения имеются также в Австралии, Канаде (Блайнд-Ривер), Бразилии,

УРАН

Общие сведения Применение. Уран является основным сырьем для произ­водства атомной энергии, используется также в аналитической химии, фотографии, стекольной промышленности Кларк2,5— %.Основное промышленное значение имеют оксидные руды, меньшее — руды, состоящие из ванада-тов

), фосфатов

. Основные ресурсы сосредоточены в месторождениях США, Австралии, Канады, ЮАР, Намибии, Нигера, Франции, Испании, Португалии

Уран встречается во многих генетических типах месторож­дений

Типы промьшленных месторождении

Гидротермальные плутоногенные уранинит-сульфидные ме­сторождения представлены жилами значительной протяженно­сти и мощностью

Примерами месторождений этого типа являются Мэрисвейл (США) и Лимузен (Франция).

Альбититовые месторождения локализованы преимущест­венно среди метаморфических пород докембрия, вмещающих гранитные массивы. Рудные тела - уплощенные линзовидные и трубообразные залежи - сложены альбитом, кварцем, цирко­ном, апатитом, карбонатами; встречаются ильменит, магнетит, сульфиды.

Метаморфизованные урановые месторождения приурочены к комплексам метаморфических пород докембрия. Руды про-жидково-вкрапленные, нередко залегают согласно первичной стратификации пород и контролируются разломами и зонами трещиноватости.

Инфилътрационные урановые месторождения размещены обычно в песчаниках, заключенных между водоупорными гли­нистыми породами. Для рудных тел характерны неправильная форма, значительные размеры по вертикали и площади.

Они известны в Канаде (Раббит-Лейк), США (плато Колорадо), Австралии (Рейнджер), а также в Германии, Франции, Великобритании, Италии, Австрии, Венгрии, Румы­нии, Турции, Пакистане, Индии, Японии

пании

Осадочные урановые месторождения разделяются на мор­ские, залегающие в карбонатных породах, углисто-кремнистых сланцах, фосфоритах, и континентальные, локализующиеся в торфяниках, магнетитах, бурых углях> конгломератах и песча­никах. Этим месторфждениям присущи крупные запасы срав­нительно бедных руд. Осадочные урановые месторождения на­ходятся в Канаде (Ките, Гэз-Хилс), США

Месторождения этого типа имеются в Мексике (Агуачили).

в производстве неискрящихся сплавов

для покры­тий различных изделий (бериллизация), в гироскопических уст­ройствах систем наведения и ориентации в самолетах и ракетах, для производства высокоэнергетических ракетных топлив.

Кларк бериллия 3,8- КГ⁴ %.

Типы промышленных месторождений

Все месторождения бериллия относятся к эндогенным

А, КНР, Мозамбике,

Гидротермальные плутоногенные месторождения связан

БЕРИЛЛИЙ Общие сведения Применение. Благодаря низкой плотности, значительной твердости, высокой упругости и теплоемкости, самого низкого сечения захвата тепловых нейтронов бериллии используется в атомной технике Месторождения этого типа имеются в Мексике (Агуачили).

в производстве неискрящихся сплавов

для покры­тий различных изделий (бериллизация), в гироскопических уст­ройствах систем наведения и ориентации в самолетах и ракетах, для производства высокоэнергетических ракетных топлив.

Кларк бериллия 3,8- КГ⁴ %.

Типы промышленных месторождений

Все месторождения бериллия относятся к эндогенным

Гидротермальные плутоногенные месторождения ). Месторождения этого типа имеются в Мексике (Агуачили).

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Общие сведения

Применение. К редкоземельным элементам TR относятся лантан La, церий Се, празеодим Рг , неодим Nd, прометий Рт, самарий Sm, европий Ни, гадолиний Gd, тербийРедкие земли используются в металлургии как ле­гирующие и модифицирующие добавки, повышающие механи­ческие свойства, тепло- и жаропрочность сплавов черных и цветных металлов. Они применяются как катализаторы при крекинге нефти, в производстве кинескопов цветных телевизо­ров .Типы промышленных месторождений

Месторождения редких земель являются, как правило, ком­плексными. Основное промышленное значение имеют следую­щие типы: магматические, пегматитовые, гидротермальные плу-тоногенные, скарновые, остаточные выветривания, осадочные (россыпи и биохимические),

Гидротермальные плутоногенные месторождения

Такого типа месторождения известны в США (Маунтин-Пасс), КНР (Баюнь-Обо), Брази­лии, Австралии.

Россыпные месторождения Прибрежно-морские,КНДР,Индия, Австралия, Мзамбик,США

43.Морфолог.типы м.п.и

Формы тел. По соотношению размеров выделяются три ос­новных морфологических типа: изометричные, плитообразные (плоские) и трубообразные.

Изометричные тела приблизительно равновелики в трех из­мерениях. К ним относятся штоки, гнезда и штокверки Штоком называется крупная (от 10 м) изометричная за­лежь сплошного или почти сплошного минерального сырья. Примером могут служить штоки каменной соли, гидротермаль­ные метасоматические залежи и др. Штоком называется крупная (от 10 м) изометричная за­лежь сплошного или почти сплошного минерального сырья. Примером могут служить штоки каменной соли, гидротермаль­ные метасоматические залежи и др.

Штокверк представляет собой более или менее изометрич-ный объем горной породы, пронизанный различно ориентиро­ванными прожилками и насыщенный вкрапленностью мине­рального вещества

Штоком называется крупная (от 10 м) изометричная за­лежь сплошного или почти сплошного минерального сырья. Примером могут служить штоки каменной соли, гидротермаль­ные метасоматические залежи и др.

Штокверк представляет собой более или менее изометрич-ный объем горной породы, пронизанный различно ориентиро­ванными

прожилками и насыщенный вкрапленностью мине­рального вещества

Плитообразпые (плоские) тела характеризуются двумя боль­шими и одним (мощность) значительно меньшим размером. Это самый распространенный в природе морфологический тип, к которому принадлежат пласты и жилы

Пласт — это плитообразное тело, обычно осадочного про­исхождения, отделенное от других пород более или менее па­раллельными плоскостями напластования (подошвой, или поч­вой, и кровлей пласта). Тела по­лезных ископаемых неосадочного происхождения, близкие по фо­рме к пластам, принято называть пластообразными залежами.

Жилы, представляют собой трещины в горных породах, за­полненные минеральным веществом полезного ископаемого

Трубообразные (столбообразные) тела полезных ископае­мых вытянуты по одной оси. Поперечное сечение таких тел может быть изометричным, эллиптическим, линзообразным

Морфология и условия залегания трубообразных тел опре­деляются углом погружения (или ныряния), длиной по направ­лению погружения и площадью поперечного сечения. Угол по­гружения — это угол между осью трубообразного тела и гори­зонтальной плоскостью; он может изменяться от 0 до 90°.

53.Месторождения нерудн.местор.ДРАГ,КАМНИ

при­няты следующие группы и классы

1. Ювелирные (драгоценные) камни: алмаз,изумруд,рубин, сапфир,александрит

черный опал,аквамарин

топаз, родолит, тур­малин,циркон, желтый, зеленый и розовый берилл, кунцит, бирюза,аметист

2. Ювелирно-поделочные камни: лазурит, жадеит, нефрит, малахит, янтарь, горный хрусталь

чароит .агат амазонит, родонит,

обыкновенный опал

3. Поделочные камни: яшма, письменный гранит, окамене­лое дерево, мраморный оникс, лиственит, обсидиан, гагат, селе­нит, флюорит, авантюриновый кварцит,

порфиры, брекчии.Качество драгоценных и поделочных камней регламенти­руется стандартами и техническими условиями. Главными по­казателями качества являются размер бездефектных частей, про­зрачность, тон и равномерность распределения окраски, коли­чество и размер посторонних включений и каверн, содержание примесей, интенсивность проявления оптических эффектов, де­коративность рисунка.Ювелирные алмазы разделяются на сорта по величине, сте­пени прозрачности, окраске, наличию примесей, включений

Месторождения драгоценных, поделочных и технических камней образуются в различных генетических условиях. Наи­большее значение имеют следующие типы: магматический, пег­матитовый, гидротермальный, контактово-метасоматический метаморфогенный, выветривания, осадочный,

Магматические месторождения. К этому генетическому типу относятся месторождения алмаза и сопровождающих его хризолита и пиропа в кимберлитовых трубках, циркона, сап­фира

С пегматитовыми месторождениями связаны скопления многих видов кам несамоцветного сырья промышленного зна­чения: топаза, берилла

турмалина, драгоценных разновидностей сподумена, горного хрусталя,

Контактово-метасоматическими являются месторождения изумруда

Гидротермальные месторождения служат источником ак­вамарина, топаза, горного хрусталя

Метаморфогенные месторождения

Месторождения яшмы представлены протяженными пластами и линзами, кото­рые возникли при метаморфизме кремнистых вулканогенно-оса-дочных, органогенных и органогенно-хемогенных пород.

Месторождения выветривания

— рубина, сапфира, циркона, граната, аметиста, агата. Месторождения этого типа широко распро­странены в странах тропического пояса — Индии, Шри-Ланке, Мьянме, Таиланде, Танзании, Австралии

Осадочные месторождения

Наибольшее промышленное значе­ние имеют россыпные месторождения

Россыпи драгоценных и цветных камней легче отрабаты­ваются и экономически более выгодны в эксплуатации по срав­нению с коренными месторождениями В настоящее время из россыпей добывается большая часть алмазов (Африка, Индия), практически весь рубин, сапфир, циркон и благородная шпи­нель (Таиланд, Австралия, Шри-Ланка), а также янтарь.

ГрафитГрафит применяется в литейном деле для изготовления тиг­лей, противопригарных красок и присыпок, в электротехниче­ской промышленности для производства гальванических эле­ментов, щелочных аккумуляторов, электродов, скользящих контактов в электрических машинах, а также для изготовления смазочных материалов, антифрикционных изделий, втулок и вкладышей для подшипников, карандашей, черной копиро­вальной бумаги, красок и д

Пром.месторождения графита по генезису разде­ляются на магматические, пегматитовые, контактово-метамор-физованные и регионально-метаморфические, из которых ме-таморфогенные имеют наибольшее практическое значение.

Промышленные месторождения графита по генезису разде­ляются на магматические, пегматитовые, контактово-метамор-физованные и регионально-метаморфические, из которых ме-таморфогенные имеют наибольшее практическое значение.

МИН,СОЛИ

Минеральными солями называют водорастворимые хлори­ды, сульфаты и карбонаты щелочных и щелочноземельных ме­таллов, а также соединения смешанного состава

Соли

Калийные соли применяются при производстве удобрений

, хлористого,

сульфатного и каустического калия, поташа и других химических препаратов

магния используются для получения металлического магния и его химических соединений

Практическое значение имеют каменная соль, силь­винит, карналлит, лангбейнкговая и каинитовая породы.

Каменная соль используется как пищевая (до 65 % добычи), в качестве консерванта и в химической промышленности для получения каустической и кальцинированной соды, хлора, со­ляной кислоты, нашатыря, хлористого аммония Соли магния используются для получения металлического магния и его химических соединений. Соли магния используются для получения металлического магния и его химических соединений.

В зависимости от условий и времени образования все ме­сторождения минеральных солей разделяют на следующие ти­пы: ископаемые

(древние) осадочные, соляные источники и рас­солы, современные

СТРОИТ.МАТ,

К этой группе неметаллических полезных ископаемых от­носятся магматические, осадочные и метаморфические горные породы, используемые после механической обработки К этой группе неметаллических полезных ископаемых от­носятся магматические, осадочные и метаморфические горные породы, используемые после механической обработки

1) сооружение фундаментов (бутовый, пильный и колотый камень

2) кладка стен (стеновые камни и блоки, тесаный камень)

3) наружная облицовка (облицовочные плиты и камни, про­фильные элементы) — гранит, габбро, базальт, вулканический туф, мрамор, плотный известняк, песчаник;

4) внутренняя облицовка (облицовочные плиты, профиль­ные элементы) — мрамор, мраморизованный известняк, травер­тин, вулканический туф;

5) дорожные покрьггши(камни бортовые, брусчатка, камень колотый) — гранит, диорит, габбро, базальт, песчаник, плот­ный известняк;

Для различных целей используются следующие горные по­роды:

6) строительство гидротехнических сооружений (камни дро­бленые колотые и тесаные, валуны) — известняк плотный, до­ломит, песчаник, диорит, габбро, базальт, диабаз

Типы пром. месторождений

По условиям образования вьщеляют магматические, оса­дочные и метаморфогенные месторождения естественных ка­менных строительных материалов (строительных горных по­род).

ПЕСОК, гравий и другие обломочные породы (галечник, глыбово-щебеночный материал) состоят из несцементирован­ных обломков и зерен различных минералов, обломков горных пород, имеющих различные формы и степень окатанности и ха­рактеризуются гранулометрическим и вещественным составом.

Применение песков и песчано-гравийных материалов в на­родном хозяйстве основано на разнообразных физических свой­ствах этих обломочных пород. используется в строительной про­мышленности в качестве заполнителей бетонов, а пески, кроме того, для получения строительных растворов. Особо чистые кварцевые пески применяются в стекольной, керамической, ме­таллургической промышленности, а также в производстве фер­росилиция, карбида кремния и др. Типы пром. Месторожден.Пром значение имеют песчано-гравийные место­рождения выветривания и обломочные осадочные

6. Понятия о кондициях, категории запасов

Под запасами и прогнозными ресурсами понимается коли­чество полезного ископаемого и полезных компонентов в пре­делах месторождения или его участка, определен­ное в недрах, т.е. без вычета потерь при добыче, транспортиров­ке, обогащении и переработке. Запасы подсчитываются по месторождениям, а прогнозные ресурсы оцениваются в целом по

бассейнам, рудным районам и т.д.

Запасы п.и. подразделяютсмя на: балансовые (экономические) и забалансовые (потенциально экономические).

Балансовые запасы подразделяются на:

1)запасы, извлечение которых на момент оценки, согласно технико-экономическим расчетам, экономически эффективно в условиях конкурентного рынка;

2) запасы, извлечение которых на момент оценки, согласно технико-экономическим расчетам, не обеспечивает экономиче­ски приемлемую эффективность их разработки в условиях конкурентного рынка из-за низких технико-экономических показа­телей, но освоение которых экономически возможно при осуще­ствлении со стороны государства специальной поддержки.

Забалансовые запасы под­разделяются на:

1)запасы, отвечающие требованиям, предъявляемым к ба­лансовым запасам, но использование которых на момент оценки невозможно по горно-техническим, правовым, экологическим и другим обстоятельствам;

2)запасы, извлечение которых на момент оценки, согласно технико-экономическим расчетам, экономически нецелесооб­разно ввиду низкого содержания полезного компонента,малой мощности тел полезного ископаемого или сложной разработки или переработки, но использование кот в ближайшем будущем может стать экономически эффек­тивным в результате повышения цен на минерально-сырьевые ресурсы

В зависимости от степени изученности соответствующих участков месторождения выделяют четыре категории запасов полезных ископаемых: А, В, С1 и С2. При этом запасы категорий А, В и C1 называются разведанными, а категории С 2— предва­рительно оцененными. Для отнесения запасов к той или иной категории с различной степенью детальности изучаются про­странственно-морфологические особенности п.и., качественные характери­стики, горно-технические условия. Для определения при­надлежности запасов к соответствующей категории необходимо исследование технологических свойств п.и. с детальностью, достаточной для категории А, — для составле­ния проекта технологической схемы, для категории В — для выбора принципиальной технологической схемы, для категорий C1 и С2 — для обоснования промышленной ценности полезного ископаемого.

Категории запасов характеризуют полноту и достоверность изу­чения геологических и горно-технических особенностей соответст-го участка мест-ния п.и-х.

Прогнозные ресурсы оценивается на начальных стадиях геологического изучения недр. Выделяют три категории: Р1,Р₂ и Р₃.

Пр.р. категории P1 оцениваются на флангах эксплуатируемых мест-ний и учитывают возможность прироста запасов за счет расширения площади разведки за контуры запасов категории С2.

Пр.р. категории P2 характеризуют возмож­ность обнаружения новых месторождений на основе выявлен­ных при крупномасштабной геологической съемке проявлений полезной минерализации, а также геофизических или геохими­ческих аномалий, природа которых

установлена единичными выработками.

Пр.р. категории Рз позволяют оценить по­тенциальные возможности наличия новых промышленных ме­сторождений на основе стратиграфических, литологических и тектонических предпосылок, выявленных при геологической съемке.

Кондиции на минеральное сырье - совокупность требований к качеству и количеству п.и., горно-геологическим и иным условиям их разработ­ки, обеспечивающих экономически выгодную и безопасную эксплуатацию месторождения. Эти требования выражаются па­раметрами

Кондиции разделяются на разведочные (временные и постоянные) и эксплуатационные.

Временные разведочные кондиции разрабатываются по ма­териалам оценки или незавершенной разведки месторождения. Служат для предварительной оценки масштабов и экономи­ческой значимости месторождения, определения целесообраз­ность дальнейшего изучения.

Постоянные разведочные кондиции разрабатываются по материалам завершенных геологоразведочных работ (детальная разведка, доразведка) и имеют своей целью установление мас­штабов и промышленной ценности месторождения для опреде­ления целесообразности и экономической эффективности его промышленного освоения.

Разведочные кондиции разрабатываются, исходя из эконо­мического эффекта освоения месторождения в целом, опреде­ленного на основе сложившегося на период составления ТЭО (технико-экономическое обоснование)кондиций цен, тарифов и налоговых ставок. Эксплуатационные кондиции разрабатываются по инициа­тиве недропользователя при необходимости уточнения гранич­ных требований к качеству извлекаемого п.и. и условий его залегания применительно к конкретным частям месторождения.

Параметры кондиций

Бортовое содержание — наименьшее содержание полезно­го компонента в пробах, включаемых в подсчет запасов при оконтуривании тела п.и. по мощности в случае отсутствия его четких геологических гра­ниц. Расчет выполняется повариантным способом.

Минимальное содержание компонента в краевой выработке устанавливается кондициями для месторождений, представлен­ных относительно маломощными телами п.и., имеющими четкие геологические границы и характеризую­щимися закономерным снижением содержания полезных ком­понентов,.

Минимальное промышленное содержание полезного компо­нента в подсчетном блоке — содержание, при котором извлекаемая ценность минерального сырья обеспечивает возмещение экс­плуатационных затрат на получение товарной продукции при нулевой рентабельности производства.

Минимальная мощность тел полезного ископаемого — ус­танавливается, исходя из применения оптимальных для данного месторождения способа и систем разработки, а также оборудо­вания для механизации добычных работ

Максимально допустимая мощность прослоев пустых пород и некондиционных полезных ископаемых, включаемых в подсчет за­пасов, зависит от горно-геологических условий месторождения, определяющих системы разработки и применяемое оборудование, и от технологии переработки минерального сырья.

Максимально допустимые содержания вредных примесей в подсчетном блоке, в выработке или пробе устанавливаются в соответствии с требованиями действующих стандартов и техни­ческих условий к качеству товарной продукции горно-добываю-щего предприятия.