49.Осадочные горные породы

Название этого генетического типа горных пород определя­ется спецификой их образования — из осадков. Материалом для формирования осадков служат об­ломки механически разрушенных горных пород и минералов, минеральные зерна, образовавшиеся из растворов химическим путем, минеральные и органические части погибших животных и растений, продукты их жизнедеятельности и вулкани­ческие обломочные образования. группы осадочных гор­ных пород — обломочные, глинистые, органические, химиче­ские

Обломочные горные породы возникли в результате пре­образования продуктов механического разрушения первичных горных пород. различают рыхлые разновидности, со­стоящие из нескрепленных обломков, и сцементированные раз­ности, По величине обломков принято выделять грубообломочные породы, (неефиты), состоящие из глыб, валунов, щебня, гальки, гравия, дерева — т.е. обломков, размер от 2 до 200 мм и более. Рыхлые разновидно­сти грубообломочных пород, т.е. скопления свободно залегаю­щих глыб, валунов, щебня, гальки, дресвы, гравия, будут назы­ваться глыбовыми отложениями, валунниками, щебенистыми отложениями, галечниками, дресвяниками, гравийниками. В то же время, сцементированные залежи глыб, щебня, дресвы, т.е. остроугольных фрагментов горных пород, именуют брекчиями. В свою очередь, сцементированные отложения, состоящие из валунов и гальки, называются конгломератами, а состоящие из гравия — гравелитами. Среднеобломочные отложения, или псаммиты, имеют размер обломков от 2 до 0,05 мм. Их рыхлые разности именуются песками, а сцементированные — песчани­ками. Мелкообломочные горные, или алевриты, состоят из час­тиц диаметром 0,05 — 0,005 мм. Рыхлые их разности называют алевритами, а сцементированные — алевролитами.

Глинистые горные породы занимают промежуточное по­ложение между обломочными и хемогенными, форми­руются они в результате комплексного воздейст­вия физического и химического выветривания. Размер глини­стых частиц горных пород не превышает 0,002 мм. Глинистые породы различаются по характеру связей между частицами, ми­неральному составу, пластичным свойствам и генезису. принято вы­делять рыхлые разновидности — глины и сцементированные — аргиллиты.

В связи с частым отсутствием тщательной сортировки об­ломочного материала по размерам, т.е. в связи с наличием осад­ков промежуточного гранулометрического состава, возникают обломочные осадочные породы промежуточного типа. Так, при смешении грубо- и среднеобломочные фракций возникают пес­чанистые конгломераты и гравелиты либо пудинговые песчани­ки. При смешении частиц песчанистого и алевритового состава — алевропесчаники или песчанистые алевролиты. При совмест­ном накоплении глинистого и песчанистого материала образу­ются песчанистые глины и глинистые песчаники; при смешении глинистых и алевритовых частиц — алевритистые глины или глинистые алевролиты. в за­висимости от содержания глинистых частиц (с размером менее 0,002 мм) принято выделять собственно глины (> 30 %), суг­линки (30—10 %) и супеси (< 10 %). Причем термины «суглинки» и «супеси» применимы только для молодых, четвертичного воз­раста пород. Для более древних, дочетвертичного возраста от­ложений, содержание глинистых частиц в которых превышает 30 %, сохраняется термин глины.

Хемогенные осадочные горные породы формируются при диагенезе осадив, возникших путем выпадения минеральных веществ из растворов, хемоген­ные породы не могут иметь рыхлых разновидностей, а являются только литифицированными. По составу среди пород этой группы выделяются карбонатные (известняк, доломиты), галоидные (каменная соль, сильвинит), сульфатные (гипс, ангидрит), глино­земистые (бокситы), фосфатные (фосфориты), железистые (бурые железняки, железистые латериты) породы.

Органогенные осадочные горные породы связаны с на­коплением минеральных или органических продуктов жизне­деятельности животных или растительных организмов. Как и хемогенные породы, они классифицируются по химическому составу. Наиболее типичными органогенными породами явля­ются

каустобиолиты, т.е. углеродистые осадочные породы — торф, сапропели, горючие сланцы, некоторые угли, твердые битумы, янтарь и др. В большей степени органогенным путем формируются кремнистые осадочные породы — доломиты, диа­томовые трепелы и опоки, являющиеся скоплениями кремни­стых панцирей и скелетов разного рода микроорганизмов — диатомей, радиолярий и т.п.

В то же время, наблюдаемые карбонатные и фосфатные ор­ганогенные следует относить к химико-органогенным поро­дам,

Пирокластические породы (от греч. «пирос» — огонь и «кластос» — обломок), с одной стороны, имеют генетическую связь с вулканической ветвью процесса магматизма, по услови­ям образования и внешнему облику несут характерные черты осадочных пород. Твердые продукты вулканических изверже­ний (вулканические бомбы, лапилли, песок и пепел), выброшен­ные в атмосферу, проецируются на Землю и далее в процессах денудации и аккумуляции ведут себя как вульгарный обломоч­ный материал — продукт механического разрушения горных пород, формируя породы, внешне мало отличающиеся от обыч­ных осадочных обломочных пород. Исключение составляют иг-нимбриты — породы, образованные из неостывших и поэтому спекшихся в единую массу твердых продуктов вулканической деятельности.

Пирокластические породы, как и обломочные, классифици­руются по величине обломков. Так, вулканические бомбы име­ют размер более 30 мм, лапилли — от 30 до 2 мм, вулканиче­ский песок — от 2 до 1 мм, вулканический пепел — менее 1 мм. Эти обломки в процессе диагенеза формируют туфогенные по­роды— туфоконгломерата, туфобрекчии, туфопесчаники и т.п.

Нередко в процессах денудации и аккумуляции вулканоген­ный материал смешивается с осадочным, в результате чего фор­мируются вулканогенно-осадочные породы.

По месту образования осадочные месторож­дения разделяются на морские, озерные, речные, болотные и континентальные. По характеру осадконакопления принято выделять механические, химические и биохимические осадоч­ные месторождения. Они обладают рядом сходных черт внут­реннего строения. Тела полезных ископаемых в них, являясь осадочными породами, имеют пластообразную форму и зале­гают согласно с вмещающими породами. они имеют определенный возраст.

Типичные представители механических осадочных место­рождений — месторождения гравия, песка, песчано-гравийных смесей и глин, значение которых для стройиндустрии трудно переоценить. Особую ценность имеют россыпные месторожде­ния, являющиеся источником многих ценных металлов (золото, олово, титан, вольфрам и т.д.) и минералов (алмазы, драгоцен­ные камни и т.д.).

К классу хемогенных месторождений относятся полезные компоненты, возникшие в результате химического осаждения минеральных веществ из растворов. Они включают в себя ме­сторождения минеральных солей, гипса, ангидрита, боратов, яв­ляющихся сырьем для химической промышленности. С ними же связаны многие месторождения марганца, железа, алюминия, урана и редких металлов.

К классу биохимических место­рождений относятся месторождения карбонатных и кремнистых пород, фосфоритов, а также горючих полезных ископаемых, как твердых (горючие сланцы, ископаемые угли и т.п.), так жидких (нефть) и газообразных .

Осадочный генезис имеют все месторождения горючих ископаемых и минеральных солей.Обнаруженные в скважине ассоциации рудных минералов, относящиеся к самым низкотемпературным образованиям, сви­детельствуют о принципиальной возможности их промышлен­ных скоплений, не говоря уже о высокотемпературных рудных образованиях. Этот вывод имеет фундаментальное значение для развития учения о полезных ископаемых и поисков рудных за­лежей на больших глубинах. Он означает, что вертикальный размах рудоотложения весьма значителен, и поэтому прогнози­рование скрытых рудных залежей можно вести на любую, тех­нически доступную глубину.

52Классификация запасов п.и. и прогнозных ресурсов. Подсчет 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.

Подсчет запасов.

Основная цель подсчета запасов — определение количества полезного ископаемого и полезных компонентов. Чтобы облег­чить подсчет, не снижая существенно его точности и достовер­ности, проводится некоторое упрощение формы тел п.и. и распределения полезных компонентов

общие формулы подсчета запасов Q = Smd; P = SmdC/\00.

Первая из них используется для определе­ния количества полезного ископаемого (руды), а вторая — ко­личества металла (полезного компонента). Расчетные показа­тели, входящие в эти формулы, — площадь тела (блока, сече­ния и др.)» средняя мощность полезного ископаемого в преде­лах подсчетного блока, среднее содержание полезного компо­нента в подсчетном блоке и средняя плотность полезного ис­копаемого — представляют собой исходные данные для под­счета запасов.

Наиболее широко применяют три способа подсчета запасов: среднего арифметического, геологических блоков и разрезов (сечений).

Способ среднего арифметического заключается в расчете средних значений исходных дан­ных подсчета запасов, а затем на их основе — количества по­лезного ископаемого и полезного компонента по формулам. Этот способ применяется при подсчете запасов полезных ископаемых в рудных телах очень простой формы и строения, с крайне равномерным распределением полезных компонентов.

Способ геологических блоков состоит в оконтуривании уча­стков (блоков), в пределах которых основные параметры тела п.и. близки по значениям. Т.е. в пределах геологического подсчетного блока должны быть примерно одинаковы содержания полезного компонента, мощность, степень разведанности, условия залегания, сорт и тип полезного ископаемого, тех­нологические свойства, гидрогеологические и инженерно-геологические условия, средняя плотность, условия вскрытия и разработки.

В пределах каждого геологического блока исходные данные рассчитываются способом среднего арифметического, а его площадь определяется планиметром или палеткой. Запасы в блоке подсчитываются по общим формулам. Общие запасы по месторождению получают путем суммирования запасов по­лезного ископаемого (руды) и полезных компонентов (метал­лов) по отдельным блокам, а среднее содержание полезного компонента устанавливается обратным расчетом

С =( Р/Q)*100.

Способ разрезов (сечений) широко используется в прак­тике геологоразведочного дела, так как позволяет достаточно просто и точно подсчитать запасы полезных ископаемых в телах практически любой формы и сложности геологического строения. Этот способ имеет несколько модификаций: верти­кальных параллельных разрезов, вертикальных непараллель­ных разрезов и горизонтальных разрезов. Наиболее часто ис­пользуется способ вертикальных параллельных разрезов