Содержание
Классификации полезных ископаемых
Полезные ископаемые и их классификации
Поле́зные ископа́емые – минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья или топлива).
Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.). Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения – районы, провинции и бассейны.
Область науки и технологии, посвящённая добыче полезных ископаемых, именуется горным делом.
Классификации полезных ископаемых
Классификации их могут быть различными. Часто используют по технологии использования. Применяется также генетическая классификация, в основу которой положены возраст и особенности происхождения; при этом обычно выделяют ресурсы докембрийской, нижнепалеозойской, верхнепалеозойской, мезозойской и кайнозойской геологических эпох.
По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на твёрдые (уголь, руды, нерудные п. и.), жидкие (вода, минеральные воды, нефть, рассолы) и газообразные (газ природный, горючие и инертные газы).
По технологии использования:
1. Топливно-энергетическое сырье – нефть, уголь, газ, уран, торф, горючие сланцы и т.д.
2. Черные лимитирующие и тугоплавкие металлы – железо, хром, марганец, кобальт, никель, вольфрам и т.д.
3. Цветные металлы – цинк, алюминий, медь, свинец и т.д.
4. Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы и т.д.
5. Технические ресурсы и строительные материалы – песок, глина, щебень и т.д.
6. Химическое и агрономическое сырье – фосфориты, апатиты и т.д.
Выделяют три группы полезных ископаемых:
Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов.
Неметаллические полезные ископаемые объединяют строительные материалы (естественные и искусственные), рудоминеральное неметаллическое сырье (слюды, графит, алмазы) и химическое минеральное сырье (калийные соли, фосфаты, сера).
Горючие ископаемые используются как энергетическое и металлургическое топливо; продукты их переработки служат сырьем для химической промышленности.
Генетическая классификация: эндогенного и экзогенного происхождения, в отдельную группу выделяют метаморфогенные месторождения полезных ископаемых, которые образуются в результате преобразования при определенных физико-химических условиях эндогенных и экзогенных месторождений.
Эндогенные месторождения разделяются, учитывая характер физико-химической системы, породившей руду, на три категории:
— магматические месторождения, к ним относятся месторождения, образовавшиеся при процессах дифференциации и кристаллизации магмы непосредственно во вмещающих изверженных породах.
— пегматитовые месторождения. Пегматиты и находящиеся в них полезные ископаемые принадлежат к самостоятельной группе позднемагматических образований, формирующихся в самых завершающих ступнях отвердевания интрузивных массивов и располагающихся близ их кровли. Пегматиты образуют дайкообразные, линзообразные залежи и жилы. Характерными особенностями их являются: крупные и гигантские разметы зерен минералов; особая структура и текстура; сложные минеральные ассоциации.
— постмагматические месторождения. Эти месторождения всегда возникают позже тех пород, которые их вмещают. Они образуются под воздействием остаточных магматических расплавов. Постмагматические месторождения делятся на контактово-метасоматические (скарновые) месторождения и гидротермальные. Скарновые месторождения образуются на контактах интрузивных и вмещающих (чаще всего карбонатных) пород в результате воздействия газовых и гидротермальных растворов. Среди скарнов из рудных месторождений наиболее крупные по запасам – магнетитовые месторождения железных руд. Однако в общем балансе железорудных месторождений скарновый тип имеет подчиненное значение. Гидротермальные месторождения развиты значительно шире других генетических типов эндогенных месторождений и являются очень важными в практическом отношении. Гидротермальные месторождения создаются циркулирующими под поверхностью земли горячими минерализованными газо-жидкими растворами. Скопления полезных ископаемых гидротермального генезиса возникают как вследствие отложения минеральных масс в пустотах пород, так и в связи с замещением последних.
Экзогенные месторождения полезных ископаемых возникают в результате геологических процессов, протекающих в поверхностной зоне земной коры. Среди них выделяют:
— месторождения выветривания. Верхняя часть земной коры, где происходят процессы выветривания, называются корой выветривания. Накопление вещества полезного ископаемого в коре выветривания происходит двумя путями. Во-первых, вследствие растворения и выноса приповерхностными водами пустых горных пород, вещество полезного ископаемого накапливается в остатке. Во-вторых, в связи с растворением этими водами ценных компонентов горных пород, их инфильтрацией и переотложением в нижней части коры выветривания.
— осадочные месторождения. Образование осадочных месторождений происходит по схеме: разрушение → перенос → отложение → диагенез. Осадочные месторождения образуются в поверхностных условиях, в водной среде, при температуре до 500 С°, при низком и среднем давлении. Выделяют механические осадочные месторождения, химические осадочные месторождения и биохимические осадочные месторождения. Механические осадочные месторождения образуются за счет материала, возникшего при физическом выветривании. При переносе взвешенное вещество осаждается последовательно в зависимости от формы, размера частиц, их удельного веса, скорости и массы водного потока; этот процесс называется механической дифференциацией осадков. Среди механических осадков выделяют месторождения обломочных пород и россыпи. Химические осадочные месторождения образуются в поверхностных условиях на дне морских, озерных водоемов и болот за счет минеральных веществ, находившихся ранее в растворенном состоянии в воде. Источником для образования месторождений является морская вода, а также продукты химического выветривания горных пород и руд. Растворенные вещества отлагаются на дне водоемов в виде химических осадков путем кристаллизации из истинных растворов или коагуляции из коллоидных растворов. Биохимические осадочные месторождения возникают в результате жизнедеятельности организмов, которые концентрируют в себе большое количество тех или иных элементов. К этому генетическому типу относятся месторождения известняков, диатомитов, серы, фосфоритов и каустобиолиты.
Метаморфогенные месторождения. Они разделяются на:
— метаморфизованные месторождения образуются при процессах регионального и термального контактового метаморфизма за счет ранее существовавших месторождений полезных ископаемых. При этом форма, состав и строение тел полезных ископаемых приобретают метаморфические признаки, но не изменяется промышленное применение минерального сырья. К этому типу относятся месторождения металлических полезных ископаемых – железа, марганца, золота и урана, реже неметаллов – апатита, графита наждака и других.
— метаморфические месторождения возникают в процессе метаморфизма горных пород, не представляющих до этого промышленной ценности, за счет перегруппировки минерального вещества. Представлены преимущественно неметаллическими полезными ископаемыми. Известны метаморфические месторождения мраморов, кварцитов, яшм, андалузита, ставролита, графита и других.
Геологические условия образования и региональные закономерности размещения месторождений.
П. и. формировались в течение всей истории развития земной коры, вследствие эндогенных и экзогенных процессов. Вещества, необходимые для образования П. и., поступают в магматических расплавах, жидких и газообразных растворах из верхней мантии, земной коры и поверхности Земли.
Магматогенные (эндогенные) месторождения подразделяются на несколько групп. Так, при внедрении в земную кору и остывании магматических расплавов образуются Магматические месторождения. С интрузивами основного состава связаны руды Cr, Fe, Ti, Ni, Cu, Со, группы платиновых металлов и др.; к щелочным массивам магматических пород приурочены руды Р, Та, Nb, Zr и редких земель. С гранитными пегматитами генетически связаны месторождения слюды, полевых шпатов, драгоценных камней, руд Be, Li, Cs. Nb, Ta, частью Sn, U и редких земель. Карбонатиты, ассоциированные с ультраосновными – щелочными породами, представляют собой важный тип месторождений, в которых накапливаются руды Fe, Cu, Nb, Ta, редких земель, а также апатита и слюд. В контактово-метасоматических месторождениях, особенно в скарнах (См. Скарны), находятся руды Fe, Cu, Со, Pb, Zn, W, Mo, Sn, Be, U, Au, скопления горного хрусталя, графита, бора и др. П. и. Большое количество П. и. концентрируется в пневматолитовых месторождениях и гидротермальных месторождениях. Среди них главное значение имеют месторождения руд Cu, Ni, Со, Zn, Pb, Bi, Mo, W, Sn, Li, Be, Ta, Nb, As, Sb, Hg, Cd, In, S, Se, Au, Ag, U, Ra, а также кварца, барита, флюорита, асбеста и др.
Седиментогенные месторождения, возникающие при экзогенных процессах, подразделяются на осадочные, россыпные и выветривания. Осадочные месторождения формируются на дне морей, озёр, рек и болот, образуя пластовые залежи во вмещающих их осадочных горных породах. Россыпи, содержащие ценные минералы (золото, платину, алмазы и др.), накапливаются в прибрежных отложениях океанов и морей, а также в речных и озёрных отложениях, на склонах долин. Месторождения выветривания связаны с древней и современной корой выветривания, для которой характерны инфильтрационные месторождения руд урана, меди, самородной серы и остаточные месторождения никеля, железа, марганца, бокситов, магнезита, каолина.
В обстановке высоких давлений и температур, которые господствуют в глубоких недрах, преобразуются ранее существовавшие месторождения с возникновением метаморфогенных залежей (например, железной руды Криворожского бассейна и Курской магнитной аномалии, золотые и урановые руды Южной Африки) либо образуются вновь в процессе метаморфизма горных пород (месторождения мрамора, андалузита, кианита, графита и др.).
Крупные, географически и геологически обособленные территории, с приуроченными к ним определёнными группами месторождений, называют провинциями П. и. Закономерности размещения П. и. в пределах провинций зависят от принадлежности региона к геосинклиналям, платформам и зонам тектоно-магматической активизации, от их геологического возраста, эпохи формирования П. и., полноты проявления стадий геологического развития данного участка земной коры, характера распространённых в пределах провинции тех или иных формаций горных пород, глубины эрозионного среза и др.
Рудные провинции выделяются по принципу оконтуривания площадей развития месторождений определённой эпохи. Они подразделяются на рудные области, а последние – на рудные районы с развитыми в их границах месторождениями определённых рудных формаций. На территории рудных районов обособляются рудные поля с совокупностью месторождений, объединяемых общностью происхождения и геологической структуры. Рудные поля состоят из рудных месторождений, охватывающих одно или несколько сближенных рудных тел, пригодных для разработки одним рудником.
В соответствии с характером формаций горных пород и ассоциированных с ними руд различают типы провинций. Например, фемические, или уральского типа, с преобладающим развитием формаций базальтоидной магмы и свойственными им месторождениями руд Fe, Ti, V, Cr, платиноидов, Cu. Им противопоставляются сиалические, или верхоянского типа, провинции с преобладанием формаций гранитоидной магмы и связанными с ними месторождениями руд Sn, W, Be, Li.
Иногда провинции выделяют по сочетанию специфических для них месторождений П. и. и их географическому положению (например, оловянная провинция Дальнего Востока, Украинская графитоносная провинция, Тунгусская графитоносная провинция, золотоносная провинция Колымы, свинцово-цинковая провинция долины Миссисипи в США, Средиземноморская бокситовая провинция и др.).
Важнейшие рудные провинции отвечают основным этапам геологического развития Земли и металлогеническим эпохам: альпийской (внутренняя часть Тихоокеанского геосинклинального пояса, Средиземноморский геосинклинальный пояс), киммерийской (внешняя часть Тихоокеанского геосинклинального пояса), герцинской (Урало-Монгольский складчатый геосинклинальный пояс), каледонской (например, Норвегия, Западный Саян), рифейской (южная окраинная часть Сибирской платформы), протерозойской (Восточно-Европейская и Сибирская платформы).
В пределах угленосных провинций различают угольные бассейны, районы и месторождения. В нефтегазоносных провинциях (или бассейнах) выделяют области, районы, зоны нефтегазонакопления и нефтяные, газовые или нефтегазовые месторождения.
Учение о П. и. Первые представления об условиях образования П. и. появились ещё до н. э. Греческий философ Фалес (7 в. до н. э.) выдвинул гипотезу о том, что первоисточником всего живого и мёртвого является вода. Век спустя Гераклит и несколько позже Зенон утверждали, что П. и. образовались под воздействием огня. В средние века Г. Агрикола исследовал условия образования П. и. и впервые классифицировал месторождения по форме залегания. М. В. Ломоносов положил начало изучению генезиса П. и. в развитии. Этому были посвящены также работы плутониста Дж. Геттона и нептуниста А. Вернера. Из русских геологов значительный вклад в геологию П. и. внесли Д. И. Соколов, Г. Е. Шуровский, К. И. Богданович, В. А. Обручев и др.
Отдельными примерами поисковых признаков полезных ископаемых, без разделения на прямые и косвенные, являются:
Минералы – спутники рудных месторождений (для алмаза – пироп, для рудного золота — кварц и пирит, для платины нижнетагильского типа – хромистый железняк и пр.)
Их присутствие в перенесенных обломках, валунах и т. п., попадающихся на склонах, в ложбинах, руслах водотоков и пр.
Прямое наличие в горных обнажениях, выработках, керне
Повышенное содержание их элементов-индикаторов в минеральных источниках
Повышенное содержание их элементов-индикаторов в растительности
При разведке найденного месторождения, закладывают шурфы, проходят канавы, разрезы, бурят скважины и др.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав
lektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2018 год. (0.011 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Образование месторождений — сложное явление. Для того чтобы его понять, нужно найти ответы на многие вопросы: что такое месторождение, полезное ископаемое, где искать источник рудного вещества, в результате каких геологических процессов происходит отложение и накопление полезных компонентов, составляющих руду. В геологической летописи рудообразования на территории Хибинскго края выделяются пять эпох: верхнеархейская — древнее 2,6 миллиардов лет, нижнепротерозойская — 2,6-1,9 миллиардов лет, среднепротерозойская — 1,9-1,6 миллиардов лет, палеозойская — 570-230 миллионов лет и кайнозойская — моложе 67 миллионов лет.
В каждую из этих эпох формировались различные полезные ископаемые, причем условия образования месторождений были тоже неодинаковыми. Добывались полезные ископаемые двумя способами: открытым и подземным, но на сегодняшний день количество открытых работ на горных массивах снижается. Вскоре добыча полезных ископаемых на Кольском полуострове будет вестись только подземным способом. Следует отметить, что на территории Хибинского горного массива насчитывается приблизительно 500 видов минералов.
2. Методические указания
Такое большое количество полезных ископаемых, в том числе минералов, не встречается больше нигде на Земле. Практическую ценность имеют более десятка ископаемых минералов, а ста видов из них не имеют аналогов.
Поскольку руды являются полезными горными породами, то и условия их образования следует изучать в тесной связи с историей развития земной коры. По способам образования полезные ископаемые можно разделить на три группы: осадочные, магматические и метаморфические. Самыми древними полезными ископаемыми в Мурманской области являются железистые кварциты Оленегорской группы месторождений. Их возраст — приблизительно 3 миллиардов лет. Большинство геологов считают, что рудные минералы — магнетит, гематит и кварц накапливались в виде осадков на дне древнего моря, существовавшего в архейскую эру, то есть имеют первично-осадочное происхождение. В результате длительного разрушения горных пород суши под воздействием трех стихий — воды, ветра и солнца, из них выносились железо и кремний, которые осаждались на дне моря.
В пользу такого предположения свидетельствует полосчатое строение пластов, напоминающее слоеный пирог: полосы рудных минералов чередуются с полосами из кварца. По мере накопления масс рудного вещества такие участки погружались в глубь земной коры, где подвергались метаморфизму, то есть воздействию высоких температур и больших давлений. За многие сотни миллионов лет рудные пласты крепко сцементировались, кристаллизовались и даже оказались сдвинутыми и перевернутыми. И если во время рудоотложения они залегали горизонтально, то потом были наклонены под разными углами. В таком виде мы наблюдаем их и в настоящее время.
Однако имеются и другие объяснения происхождения железистых кварцитов. Некоторые геологи считают, что накопление железа и кремния на дне моря связано с подводными извержениями вулканов, а потом уже рудное вещество претерпело метаморфизм. Выдвигалась и внеземная гипотеза осаждения железа из космической пыли. Известно, например, что в составе пылевидных туманностей Млечного Пути содержатся крупинки железа. Наша планета, проходя через эти туманности, подобно магниту, притягивала железистые частицы, которые и явились источником рудного вещества, а кремний поступал из земных горных пород. Такое объяснение небесспорно. Дело в том, что в этом случае вместе с железом из Космоса на Землю поступал бы и никель, который всегда встречается в железных метеоритах. Однако в железистых кварцитах минералы никеля отсутствуют.
По физическому состоянию различают полезные ископаемые:твердые (уголь, руды металлов, горно-химическое и строительное сырье и др.), жидкие (нефть, минеральные воды и др.) и газообразные(горючие газы).
Классификация месторождений полезных ископаемых основывается на важнейших природных свойствах и направлениях использования минерального сырья. Они разделяются следующим образом:
− горючие полезные ископаемые (уголь, сланцы, битумы);
− руды черных металлов (железо, марганец, хром, титан, ванадий);
− руды цветных металлов (алюминий, магний, никель, кобальт, медь, свинец, цинк, олово, вольфрам, молибден, висмут, сурьма, ртуть);
− руды благородных металлов (золото, серебро, платина);
− руды радиоактивных металлов (радий, уран, торий);
− руды редких и рассеянных элементов (литий, цезий, рубидий, бериллий, иттирий, скандий, германий, рений, таллий, галлий, кадмий, индий, селен, теллур);
− руды химической промышленности (соли, фосфориты, апатиты, сера, полевой шпат);
− руды индустриального сырья (барит, флюорит, асбест, тальк, графит, пьезо-и оптические минералы, слюда, кварц, корунд, наждак);
− флюсы и огнеупоры для металлургической промышленности (известняк, доломит, магнезит, глина);
− природные строительные материалы (бутовый, блочный и облицо-вочный камни, гравий, песок, известняк, глина, гипс, туф, ангидрит);
− алмазы и камнесамоцветное сырье (алмаз, сапфир, рубин, алексан-дрит, изумруд, аквамарин, турмалин, кварц, хризолит, гранит, пироп, алман-дин, циркон, агат, оникс, бирюза, лазурит, лунный и солнечный камни, орлец, яшма, гагат, янтарь).
Залежь полезного ископаемого, ее формы и геометрические параметры
Залежь полезного ископаемого представляет собой тело с промышленным содержанием полезных компонентов, размещенное в массиве горных пород и ограниченное поверхностями раздела с вмещающими породами.
По своей форме залежи подразделяют на пластовые и пластообразные, столбообразные, линзообразные, жильные, изометрические, сложные.
Пластовые и пластообразные залежи ограничены двумя приблизительно параллельными поверхностями и занимают значительную площадь. Пластообразная залежь отличается от пластовой менее выдержанной формой и мощностью.
Столбообразные залежи имеют значительную протяженность по глубине и небольшие размеры в поперечном сечении.
Линзообразные залежи в сечении представляют собой форму линз, мощность которых в центральной части достигает сотни метров.
Жильные залежи сформировались в результате заполнения минеральным веществом трещин в горных породах.
Изометрические залежи одинаково развиты во всех трех направлениях в пространстве. К их числу относятся штокообразные и гнездообразные залежи; карманы, погреба и другие мелкие тела.
Сложные формы залежей имеют изменчивую форму. Они часто бывают изогнуты, перемяты раздроблены и тому подобное.
Элементы залегания пласта
К элементам залегания пласта относятся: простирание (длина), падение (ширина), мощность (толщина), угол падения и глубина залегания.
Мощностью пласта m называется расстояние по нормали между кровлей и почвой пласта. Такую мощность еще называют нормальной (или истинной (рисунок 2.2).
Углом падения αназывается вертикальный угол, составленный линией падения с горизонтальной плоскостью. Угол падения измеряется от 0 до 90°.
Глубиной залегания Н – расстояние по вертикали между уровнем поверхности и кровлей пласта.
Элементы залегания определяются в конкретной точке «a» с координатами X,У,Z.
Рисунок 2.1 – Элементы залегания пластовой залежи (пласта)
 |
Ри
Рис
Рисунок 2.2 – Мощность пластовой залежи (пласта)
Горные породы, в которых залегает пласт, называют боковыми (вмещающими) породами.
2. Методические указания
Горные породы, лежащие непосредственно над пластом, называют кровлей пласта. Горные породы, лежащие непосредственно под пластом, называют почвой пласта. У крутых пластов почву часто называют лежачим боком, а кровлю – висячим боком.
Классификации полезных ископаемых
Полезные ископаемые и их классификации
Поле́зные ископа́емые – минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья или топлива).
Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.). Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения – районы, провинции и бассейны.
Область науки и технологии, посвящённая добыче полезных ископаемых, именуется горным делом.
Классификации полезных ископаемых
Классификации их могут быть различными. Часто используют по технологии использования. Применяется также генетическая классификация, в основу которой положены возраст и особенности происхождения; при этом обычно выделяют ресурсы докембрийской, нижнепалеозойской, верхнепалеозойской, мезозойской и кайнозойской геологических эпох.
По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на твёрдые (уголь, руды, нерудные п. и.), жидкие (вода, минеральные воды, нефть, рассолы) и газообразные (газ природный, горючие и инертные газы).
По технологии использования:
1. Топливно-энергетическое сырье – нефть, уголь, газ, уран, торф, горючие сланцы и т.д.
2. Черные лимитирующие и тугоплавкие металлы – железо, хром, марганец, кобальт, никель, вольфрам и т.д.
3. Цветные металлы – цинк, алюминий, медь, свинец и т.д.
4. Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы и т.д.
5. Технические ресурсы и строительные материалы – песок, глина, щебень и т.д.
6. Химическое и агрономическое сырье – фосфориты, апатиты и т.д.
Выделяют три группы полезных ископаемых:
Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов.
Неметаллические полезные ископаемые объединяют строительные материалы (естественные и искусственные), рудоминеральное неметаллическое сырье (слюды, графит, алмазы) и химическое минеральное сырье (калийные соли, фосфаты, сера).
Горючие ископаемые используются как энергетическое и металлургическое топливо; продукты их переработки служат сырьем для химической промышленности.
Генетическая классификация: эндогенного и экзогенного происхождения, в отдельную группу выделяют метаморфогенные месторождения полезных ископаемых, которые образуются в результате преобразования при определенных физико-химических условиях эндогенных и экзогенных месторождений.
Эндогенные месторождения разделяются, учитывая характер физико-химической системы, породившей руду, на три категории:
— магматические месторождения, к ним относятся месторождения, образовавшиеся при процессах дифференциации и кристаллизации магмы непосредственно во вмещающих изверженных породах.
— пегматитовые месторождения.
Общая характеристика и классификация полезных ископаемых
Пегматиты и находящиеся в них полезные ископаемые принадлежат к самостоятельной группе позднемагматических образований, формирующихся в самых завершающих ступнях отвердевания интрузивных массивов и располагающихся близ их кровли. Пегматиты образуют дайкообразные, линзообразные залежи и жилы. Характерными особенностями их являются: крупные и гигантские разметы зерен минералов; особая структура и текстура; сложные минеральные ассоциации.
— постмагматические месторождения. Эти месторождения всегда возникают позже тех пород, которые их вмещают. Они образуются под воздействием остаточных магматических расплавов. Постмагматические месторождения делятся на контактово-метасоматические (скарновые) месторождения и гидротермальные. Скарновые месторождения образуются на контактах интрузивных и вмещающих (чаще всего карбонатных) пород в результате воздействия газовых и гидротермальных растворов. Среди скарнов из рудных месторождений наиболее крупные по запасам – магнетитовые месторождения железных руд. Однако в общем балансе железорудных месторождений скарновый тип имеет подчиненное значение. Гидротермальные месторождения развиты значительно шире других генетических типов эндогенных месторождений и являются очень важными в практическом отношении. Гидротермальные месторождения создаются циркулирующими под поверхностью земли горячими минерализованными газо-жидкими растворами. Скопления полезных ископаемых гидротермального генезиса возникают как вследствие отложения минеральных масс в пустотах пород, так и в связи с замещением последних.
Экзогенные месторождения полезных ископаемых возникают в результате геологических процессов, протекающих в поверхностной зоне земной коры. Среди них выделяют:
— месторождения выветривания. Верхняя часть земной коры, где происходят процессы выветривания, называются корой выветривания. Накопление вещества полезного ископаемого в коре выветривания происходит двумя путями. Во-первых, вследствие растворения и выноса приповерхностными водами пустых горных пород, вещество полезного ископаемого накапливается в остатке. Во-вторых, в связи с растворением этими водами ценных компонентов горных пород, их инфильтрацией и переотложением в нижней части коры выветривания.
— осадочные месторождения. Образование осадочных месторождений происходит по схеме: разрушение → перенос → отложение → диагенез. Осадочные месторождения образуются в поверхностных условиях, в водной среде, при температуре до 500 С°, при низком и среднем давлении. Выделяют механические осадочные месторождения, химические осадочные месторождения и биохимические осадочные месторождения. Механические осадочные месторождения образуются за счет материала, возникшего при физическом выветривании. При переносе взвешенное вещество осаждается последовательно в зависимости от формы, размера частиц, их удельного веса, скорости и массы водного потока; этот процесс называется механической дифференциацией осадков. Среди механических осадков выделяют месторождения обломочных пород и россыпи. Химические осадочные месторождения образуются в поверхностных условиях на дне морских, озерных водоемов и болот за счет минеральных веществ, находившихся ранее в растворенном состоянии в воде. Источником для образования месторождений является морская вода, а также продукты химического выветривания горных пород и руд. Растворенные вещества отлагаются на дне водоемов в виде химических осадков путем кристаллизации из истинных растворов или коагуляции из коллоидных растворов. Биохимические осадочные месторождения возникают в результате жизнедеятельности организмов, которые концентрируют в себе большое количество тех или иных элементов. К этому генетическому типу относятся месторождения известняков, диатомитов, серы, фосфоритов и каустобиолиты.
Метаморфогенные месторождения. Они разделяются на:
— метаморфизованные месторождения образуются при процессах регионального и термального контактового метаморфизма за счет ранее существовавших месторождений полезных ископаемых. При этом форма, состав и строение тел полезных ископаемых приобретают метаморфические признаки, но не изменяется промышленное применение минерального сырья. К этому типу относятся месторождения металлических полезных ископаемых – железа, марганца, золота и урана, реже неметаллов – апатита, графита наждака и других.
— метаморфические месторождения возникают в процессе метаморфизма горных пород, не представляющих до этого промышленной ценности, за счет перегруппировки минерального вещества. Представлены преимущественно неметаллическими полезными ископаемыми. Известны метаморфические месторождения мраморов, кварцитов, яшм, андалузита, ставролита, графита и других.
Геологические условия образования и региональные закономерности размещения месторождений.
П. и. формировались в течение всей истории развития земной коры, вследствие эндогенных и экзогенных процессов. Вещества, необходимые для образования П. и., поступают в магматических расплавах, жидких и газообразных растворах из верхней мантии, земной коры и поверхности Земли.
Магматогенные (эндогенные) месторождения подразделяются на несколько групп. Так, при внедрении в земную кору и остывании магматических расплавов образуются Магматические месторождения. С интрузивами основного состава связаны руды Cr, Fe, Ti, Ni, Cu, Со, группы платиновых металлов и др.; к щелочным массивам магматических пород приурочены руды Р, Та, Nb, Zr и редких земель. С гранитными пегматитами генетически связаны месторождения слюды, полевых шпатов, драгоценных камней, руд Be, Li, Cs. Nb, Ta, частью Sn, U и редких земель. Карбонатиты, ассоциированные с ультраосновными – щелочными породами, представляют собой важный тип месторождений, в которых накапливаются руды Fe, Cu, Nb, Ta, редких земель, а также апатита и слюд. В контактово-метасоматических месторождениях, особенно в скарнах (См. Скарны), находятся руды Fe, Cu, Со, Pb, Zn, W, Mo, Sn, Be, U, Au, скопления горного хрусталя, графита, бора и др. П. и. Большое количество П. и. концентрируется в пневматолитовых месторождениях и гидротермальных месторождениях. Среди них главное значение имеют месторождения руд Cu, Ni, Со, Zn, Pb, Bi, Mo, W, Sn, Li, Be, Ta, Nb, As, Sb, Hg, Cd, In, S, Se, Au, Ag, U, Ra, а также кварца, барита, флюорита, асбеста и др.
Седиментогенные месторождения, возникающие при экзогенных процессах, подразделяются на осадочные, россыпные и выветривания. Осадочные месторождения формируются на дне морей, озёр, рек и болот, образуя пластовые залежи во вмещающих их осадочных горных породах. Россыпи, содержащие ценные минералы (золото, платину, алмазы и др.), накапливаются в прибрежных отложениях океанов и морей, а также в речных и озёрных отложениях, на склонах долин. Месторождения выветривания связаны с древней и современной корой выветривания, для которой характерны инфильтрационные месторождения руд урана, меди, самородной серы и остаточные месторождения никеля, железа, марганца, бокситов, магнезита, каолина.
В обстановке высоких давлений и температур, которые господствуют в глубоких недрах, преобразуются ранее существовавшие месторождения с возникновением метаморфогенных залежей (например, железной руды Криворожского бассейна и Курской магнитной аномалии, золотые и урановые руды Южной Африки) либо образуются вновь в процессе метаморфизма горных пород (месторождения мрамора, андалузита, кианита, графита и др.).
Крупные, географически и геологически обособленные территории, с приуроченными к ним определёнными группами месторождений, называют провинциями П. и. Закономерности размещения П. и. в пределах провинций зависят от принадлежности региона к геосинклиналям, платформам и зонам тектоно-магматической активизации, от их геологического возраста, эпохи формирования П. и., полноты проявления стадий геологического развития данного участка земной коры, характера распространённых в пределах провинции тех или иных формаций горных пород, глубины эрозионного среза и др.
Рудные провинции выделяются по принципу оконтуривания площадей развития месторождений определённой эпохи. Они подразделяются на рудные области, а последние – на рудные районы с развитыми в их границах месторождениями определённых рудных формаций. На территории рудных районов обособляются рудные поля с совокупностью месторождений, объединяемых общностью происхождения и геологической структуры. Рудные поля состоят из рудных месторождений, охватывающих одно или несколько сближенных рудных тел, пригодных для разработки одним рудником.
В соответствии с характером формаций горных пород и ассоциированных с ними руд различают типы провинций. Например, фемические, или уральского типа, с преобладающим развитием формаций базальтоидной магмы и свойственными им месторождениями руд Fe, Ti, V, Cr, платиноидов, Cu. Им противопоставляются сиалические, или верхоянского типа, провинции с преобладанием формаций гранитоидной магмы и связанными с ними месторождениями руд Sn, W, Be, Li.
Иногда провинции выделяют по сочетанию специфических для них месторождений П. и. и их географическому положению (например, оловянная провинция Дальнего Востока, Украинская графитоносная провинция, Тунгусская графитоносная провинция, золотоносная провинция Колымы, свинцово-цинковая провинция долины Миссисипи в США, Средиземноморская бокситовая провинция и др.).
Важнейшие рудные провинции отвечают основным этапам геологического развития Земли и металлогеническим эпохам: альпийской (внутренняя часть Тихоокеанского геосинклинального пояса, Средиземноморский геосинклинальный пояс), киммерийской (внешняя часть Тихоокеанского геосинклинального пояса), герцинской (Урало-Монгольский складчатый геосинклинальный пояс), каледонской (например, Норвегия, Западный Саян), рифейской (южная окраинная часть Сибирской платформы), протерозойской (Восточно-Европейская и Сибирская платформы).
В пределах угленосных провинций различают угольные бассейны, районы и месторождения. В нефтегазоносных провинциях (или бассейнах) выделяют области, районы, зоны нефтегазонакопления и нефтяные, газовые или нефтегазовые месторождения.
Учение о П. и. Первые представления об условиях образования П. и. появились ещё до н. э. Греческий философ Фалес (7 в. до н. э.) выдвинул гипотезу о том, что первоисточником всего живого и мёртвого является вода. Век спустя Гераклит и несколько позже Зенон утверждали, что П. и. образовались под воздействием огня. В средние века Г. Агрикола исследовал условия образования П. и. и впервые классифицировал месторождения по форме залегания. М. В. Ломоносов положил начало изучению генезиса П. и. в развитии. Этому были посвящены также работы плутониста Дж. Геттона и нептуниста А. Вернера. Из русских геологов значительный вклад в геологию П. и. внесли Д. И. Соколов, Г. Е. Шуровский, К. И. Богданович, В. А. Обручев и др.
Отдельными примерами поисковых признаков полезных ископаемых, без разделения на прямые и косвенные, являются:
Минералы – спутники рудных месторождений (для алмаза – пироп, для рудного золота — кварц и пирит, для платины нижнетагильского типа – хромистый железняк и пр.)
Их присутствие в перенесенных обломках, валунах и т. п., попадающихся на склонах, в ложбинах, руслах водотоков и пр.
Прямое наличие в горных обнажениях, выработках, керне
Повышенное содержание их элементов-индикаторов в минеральных источниках
Повышенное содержание их элементов-индикаторов в растительности
При разведке найденного месторождения, закладывают шурфы, проходят канавы, разрезы, бурят скважины и др.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав
lektsii.net — Лекции.Нет — 2014-2018 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав