Масштабы месторождений некоторых полезных ископаемых

Полезное ископаемое	Кларки химичес-ких эле-ментов в земной коре, по А.П.Вино-градову, г/т	Запасы полезных ископаемых, т
		Месторождения
		очень мелкие	мелкие	средние	крупные	уникаль-ные
Fe	46 500	n х 10^5	n х 10^6	n х 10^7	n х 10^8	n х 10^9
Mn	1 000	n х 10^4	n х 10^5	n х 10^6	n х 10^7	n х 10^9
Zn	83
Ni	58	n х 10^3	n х 10^4	n х 10^5	n х 10^6	n х 10^7
Pb	16
Sn	3	n х 10^2	n х 10^3	n х 10^4	n х 10^5	n х 10^6
Mo	1,1	n х 10^2	n х 10^3	n х 10^4	n х 10^5	n х 10^6
Co	18
U	1,8	n х 10	n х 10^2	n х 10^3	n х 10^4	n х 10^5
Hg	0,08
Au	0,0043	n х 10^-2	n х 10^-1	n х 10	n х 10^2	n х 10^3
Апатит (Р2О5)	950 (Р)	n х 10^5	n х 10^6	n х 10^7	n х 10^8	n х 10^9
Мусковит	-	n х10	n х 10^2	n х 10^3	n х 10^4	n х 10^5
Пьезооптический кварц	-	n х 10^-2	n х 10^-1	n	n х 10	n х 10^2
Исландский шпат, оптический флюорит	-	n х10^-3	n х 10^-2	n х 10^-1	n	n х10

В стоимостном выражении наибольшую роль (75-80%) в мировой и российской индустрии играют горючие полезные ископаемые (табл.3). В натуральном выражении главенствующая роль в общем объёме добычи принадлежит строительным материалам и сырью для их производства. Наиболее интенсивно на мировом рынке растёт спрос на неметаллические полезные ископаемые, особенно по сравнению со спросом на большинство металлов, который достаточно стабилен.

Таблица 3.

Объём годовой мировой добычи основных видов минерального сырья в денежном выражении

Виды полезных ископаемых	Мировая добыча, млн. USD
Нефть	320 000 – 640 000
Природный газ, уголь	По 100 000 –150 000 каждого
Au, Al, Fe, Cu	По 20 000 – 30 000 каждого
Песок и песчано-гравийная смесь, известняки, алмазы, калийные соли	По 9 000 - 20 000 каждого
Pb, Zn, Ni, S, фосфатное сырьё, каменная соль	По 2 000 - 9 000 каждого
Ag, Mn, Mg, Co, Sn, U, глины и каолины, тальк, асбест	По 900 - 2 000 каждого
Cr, Ti, V, Mo, магнезит, флюорит	По 300 – 900 каждого
W, TR+Y, Nb, Zr, Sb, Pt, Li, графит	По100 – 300 каждого
Cd, Ge, In, цеолиты, слюда листовая, вермикулит	По 50 – 100 каждого
Bi, Cs, Ta, Hg, Hf, Se, Pd, Sr, Be, Ga	По 10 – 50 каждого
Te, Re, Sc, Rb, Tl	Менее 10 каждого

Доля России в мировой добыче минерального сырья весьма значительна и составляет 14% (при численности населения 3%) . Экспорт России складывается в основном за счёт полезных ископаемых и продуктов их переработки, главным образом природного газа, нефти и металлов. Можно с уверенностью предполагать, что данная тенденция сохранится и ближайшие десятилетия.

Цены мирового рынка на многие полезные ископаемые и масштабы их добычи подвержены значительным колебаниям, иногда даже в пределах одного года. Так, например, цены на свинец в течение 1993г. изменялись на 25%, а на золото в течение 1997г. – на 27%. За период с 1978 по 1994г. цены на уран упали на 70%. Причины таких колебаний могут быть самыми разными: экономическими, техническими, политическими и т.д.

Иерархическая шкала площадей распространения полезных ископаемых, принятая в России, выглядит следующим образом:

• Провинция полезных ископаемых - крупный участок земной коры, относящийся к платформе или складчатому поясу, со свойственными ему месторождениями. Например, Уральская, Западно-Сибирская и т.п. Различают металлоносные, угленосные, нефтегазоносные и др. провинции.

• Область полезных ископаемых - часть провинции с определённым набором месторождений, приуроченных к одному или нескольким тектоническим элементам первого порядка (антиклинории, синклинории, срединные массивы и т.п.). Зачастую, в пределах складчатых областей, следуя тектоническому элементу линейного характера, область трансформируется в пояс полезных ископаемых. Например, полиметаллический пояс Рудного Алтая, который имеет протяжённость около 300 км при ширине в 40 км. Области практически непрерывного распространения пластов осадочных полезных ископаемых называются бассейнами полезных ископаемых. Например, Никопольский марганцевый, Соликамский соляной и т.п. Площади бассейнов достигают сотен тысяч квадратных километров.

• Район или узел полезных ископаемых - часть области полезных ископаемых с местным сосредоточением месторождений. Площади районов или узлов могут составлять первые тысячи квадратных километров.

• Рудное поле - группа месторождений, объединённых общностью происхождения и единством геологической структуры. Площадь рудных полей может достигать десятков квадратных километров.

• Месторождения полезных ископаемых, определение которых дано выше, состоят из одного или нескольких рудных тел (или залежей) - локальных скоплений полезных ископаемых, контуры которых носят естественный характер и легко различимы визуально, либо, напротив, могут быть установлены только в ходе специальных исследований (отбора или анализа проб).

• Рудопроявление - это скопление полезного ископаемого либо с неразведанными запасами, либо с запасами, недостаточными для рентабельной отработки. По статистике из 200 обнаруженных рудопроявлений только одно в результате геологоразведочных работ становится эксплуатируемым месторождением.

• Точка минерализации - это скопление ценных минералов, которое ни в количественном, ни в качественном отношении не может претендовать на промышленное освоение.

По положению рудных тел относительно структурных элементов (слоёв, пластов, контактов и т.д.) вмещающих горных пород среди них выделяются согласные и секущие. Первые из них имеют контакты, параллельные структурным элементам вмещающих пород, и образуются, как правило, одновременно с этими породами, то есть, являются сингенетическими. Контуры секущих рудных тел не параллельны этим структурным элементам; обычно такие залежи - это эпигенетические образования, сформированные после вмещающих пород.

По соотношению размеров по трём взаимно перпендикулярным направлениям (a, в, c) выделяют: изометричные, столбообразные, плитообразные, пластообразные и лентообразные рудные тела.

К изометричным телам относятся: штоки, гнёзда и мешки (рис.1). Их размеры во всех трёх измерениях приблизительно одинаковы (а = в = с). Первые две формы представляют собой практически сплошные скопления минерального сырья, причём поперечник гнёзд обычно менее 10 м. Мешки типичны для месторождений выветривания; их верхней границей часто служит земная поверхность.

Столбообразными являются трубки (например, кимберлитовые), столбчатые и седловидные жилы. В этих телах размеры по двум направлениям приблизительно равны и значительно меньше, чем в третьем измерении (а = в << с).

Примерами плитообразных рудных тел (а > в > с) служат линзы и линзовидные залежи.

В пластообразных телах размеры по двум направлениям приблизительно равны и значительно больше, чем в третьем измерении (а = в >> с). Пластообразные тела могут быть согласными и секущими. К ним относятся пласты, жилы и пластообразные залежи. В таких телах участки изменения мощности в большую или меньшую сторону называют, соответственно, раздувами или пережимами, а места перехода к вмещающим породам по простиранию, падению или восстанию именуют участками выклинивания. Выклинивание называется простым, если мощность тела убывает постепенно, тупым - при резком её убывании и сложным - при расщеплении тела.

Пласты – тела, типичные для осадочных месторождений, являются согласными сингенетичными телами. Плоскости, ограничивающие пласт, называются почвой (подошвой) и кровлей. Пласт может разделяться на пачки, перемежающиеся прослоями пустых пород; в этом случае он называется сложным. Суммарная мощность пачек полезного ископаемого и прослоев пустых пород в сложном пласте называется эксплуатационной. Полезной мощностью сложного пласта является сумма мощностей пачек полезного ископаемого.

Эпигенетическими пластообразными рудными телами являются разнообразные жилы - разрывы или системы трещин в горных породах, выполненные полезными ископаемыми. В большинстве случаев жилы являются секущими по отношению к вмещающей толще, реже – залегают согласно. В жилах выделяют висячий и лежачий бок. Поверхность контакта жилы с вмещающей породой называется зальбандом. Ответвления жил именуют апофизами.

Эпигентические тела, развивающиеся по отдельным пластам осадочных пород, оказываются по этой причине согласными и приобретают форму пластообразной залежи.

Сингенетические пластообразные залежи образуются в расслоенных интрузивных массивах.

Участки жильных тел с резко увеличенной мощностью или содержанием полезного компонента называются, соответственно, морфологическими или концентрационными рудными столбами. Зачастую рудные столбы содержат основную часть запасов месторождения и представляют наибольший практический интерес, поэтому условиям их образования уделяется особое внимание. Большинство случаев возникновения рудных столбов связано тектоническими явлениями, приводящими к формированию дополнительных рудовмещающих полостей. Большое значение имеют в этом смысле также эффект экранирования рудообразующих растворов слабопроницаемыми породами, например, глинами, глинистыми сланцами, породами даек и т.п., а также случаи пересечения трещинами пород с особо благоприятными для рудоотложения механическими или химическими свойствами: пористых, трещиноватых, карбонатных, битуминозных и т.д..

К лентообразным относятся рудные тела, мощность которых (несколько дециметров) особенно мала по сравнению с шириной (сотни метров) и, тем более, с протяжённостью (до десятков и сотен километров) (а > в >> с). Примером подобных рудных тел служат ленты, характерные для прибрежно-морских россыпей.

На месторождениях зачастую наблюдаются сложные сочетания более простых форм имеющие особые названия (например, камерная жила, лестничная жила, штокверк и т.д.), или даже рудные тела, требующие для описания формы развёрнутой словесной или графической характеристики. Штокверк - некоторый объём горных пород, насыщенных прожилками и вкрапленниками полезных минералов. Руды штокверковых тел бедны, но, тем не менее, в промышленном отношении они весьма важны для ценных и редких полезных ископаемых: золота, меди, молибдена, вольфрама, асбеста и др. Штокверки не имеют отчетливых естественных геологических границ и их контуры устанавливают в ходе геологоразведочных работ по результатам опробования.

Залежи полезных ископаемых не вскрытые эрозией или перекрытые более молодыми горными породами называют, соответственно, слепыми или погребёнными. Среди них, в зависимости от глубины залегания, выделяют приповерхностные (до 100м) и глубокозалегающие залежи.