В. Кривицкий

^{Учебное пособие по курсу}

_{«Полезные ископаемые»}

Дубна 2009 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

Исторический очерк…………………………………………………….………………………..стр. 3

Промышленное разделение полезных ископаемых…………………………….…………......стр 6

Площади распространения, морфология, состав и строение месторождений полезных ископаемых………………………………………………………………………………….…….стр.8

Морфология тел полезных ископаемых………………………………………………………..стр.10

Минеральный и химический состав тел полезных ископаемых………………………….…..стр.11

Текстуры и структуры руд…………………………………………………...……………….…стр.13

Стадии рудообразования………………………………………………………...........................стр.14

Геологические условия месторождений полезных ископаемых…………………..……….…стр.15

Магматические месторождения……………………………………………..………………….стр.18

Геологические условия образования……………………………………………………………стр.19

Ликвационные месторождения…………………………………………………………………..стр.20

Ранее магматические месторождения………………………………………………………..…стр.21

Позднее магматические месторождения…………………………………………………….…стр.22

Пегматитовые месторождения………………….………………………………………………..стр.24

Карбонатитовые месторождения……………….…………………………………………….…стр.25

Скарновые месторождения………………………………………………………………………стр.26

Гидротермальные месторождения……………………………………………………………..стр. 27

Геологические условия гидротермальных месторождений…………………………….……стр.29

Месторождения выветривания………………………………………………….……………..стр.30

Россыпные месторождения…………………………………………….………….……….…..стр.32

Осадочные месторождения…………………………………………………………………..…стр.33

Метаморфогенные месторождения……………………………………………………………стр.33

Геологические структуры месторождений полезных ископаемых…………………….……стр.33

Дорудные разломы………………………………………..……………………….……………стр.35

Рудовмещающие геологические структуры…………………………………………………..стр.36

Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых………..…….…….…………….стр.36

Понятия о поисках………………………………………………………….…………………..стр.37

Поисковые геологические признаки……………………………………………………….…..стр.38

Первичные ореолы рассеяния……………………………………………..………….….…….стр.39

Вторичные ореолы рассеяния…………………………………………….……….…...………стр.39

Методы поисков…………………………………………………………….…….………..……стр.40

Общая характеристика отдельных методов……………………………..……………………..стр.40

Геохимические методы…………………………………………………………………………..стр.41

Поисково-разведочные работы………………………………………………………………..…стр.42

Общие вопросы разведки минеральных полезных ископаемых……………………………..стр.43

Методы разведки………………………………………………..………………………………..стр.44

Стадии разведки……………………………………………………………………..………..…стр.45

Классификация запасов полезных ископаемых……………………………….………………стр.47

Основные виды разведочных средств…………………………………………………………..стр.47

Опробование месторождением минерального сырья…………….……………………………стр.48

Отбор проб в горных выработках……………………………………………………………….стр.49

Отбор проб из разведочных скважин………………………………………………….……….стр.56

Горное производство и горные предприятия………….……………………………………..…стр.59

Горные выработки…………………………………………………………………………..……стр.65

Вертикальные выработки…………………………………………………………..…………….стр.66

Горизонтальные выработки……………………………………………………………….……..стр.67

Вертикальные выработки………………………………………………………………..…….…стр.68

Камеры и очистные выработки…………………………………………………………….…….стр.70

Исторический очерк

Одним из первых металлов, добываемым человеком было Аи, находки которого известны за 12 тыс. лет до н.э. В бронзовый век в период от 4 тыс. лет до 1 тыс. лет до н. э. человек открыл способ получения легкоплавких сплавов Си с Sn, Pb, Sb и Ag, и занялся добычей руд этих металлов. В последующий железный-век наши предки начали ковать изделия из метеоритного железа, а затем из металла, выплавляемого из железных руд. Метод получения железа из руды был разработан на Древнем Востоке - в Египте и Месопотамии - во втором тысячелетии до н. э. В остальных странах значительно позже - в начале нашей эры. Нефть в качестве топлива применялась уже в бронзовом веке. Следует отметить, что во все эпохи и у всех народов геология, как наука особенно расцветала в те времена, когда она была тесно связана с насущными запросами человеческого общества.

На первые представления об условиях образования месторождений полезных ископаемых существенное влияние оказали взгляды греческих философов Фалеса (640 лет до н.э.) и Зенона (340-270 лет до н. э.). Фалес считал воду наиболее важной стихией на Земле, первоисточником всего живого и мертвого, что послужило зарождению Нептунистов. Зенон - утверждал, что основой всего живого является Огонь -что явилось зарождением Плутонистов.

Наивные сужения о горных породах, рудах и минералах содержатся в работах Гераклида (5 в. До н. э.) Аристотеля, Плиния Старшего. Ли Си-цина (950 г. до н.э.). Более интересные сведения о рудах, минералах, растениях и животных изложены в трудах ученых Средней Азии и Азербайджана. Авиценны, Аль-Бируни, Туси.

В средние века, среди исследователей полезных ископаемых

следует отметить Бауэра и Декарта (XVI -XVII века). В XVII веке это Джеймс Хеттон и Абрам Вернер.

История развития научных представлений об условиях образования в России условно можно выделить шесть периодов:

1. Древний - от древнейших времен до XVII века включительно

2. Петровский период - организации горной промышленности с 1700-1730 г.

3. Ломоносовский период - заложения теоретических основ учения о полезных ископаемых с 1730-1775г.

4. Период деятельности - первых русских горных инженеров с 1775 по вторую половину XIX века.

5. Период развития капитализма в России сХ1Хдо 1917 г

6. Советский период

В древнем периоде на Руси примерно до 1580 года поиски, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых осуществлялась на добровольных началах группами лиц, этот период назван «период рудознатцев». В 1584 г. В Москве был организован «Государев приказ каменных дел», просуществовавший 200 лет, который призывал в основном обеспечивать строительными материалами сооружения дворцов, храмов и крепостей. В Петровский период был издан Приказ Рудокопных дел (1700 г), в 1717 реорганизованный в Государственную Берг- и Мануфактур-Коллегию. Далее с целью поощрения поисков и разведки месторождений полезных ископаемых была издана серия правительственных актов, сведенная в 1719 г. В «Горную привилегию». В эти годы появляется первый русский Горный Устав, авторами которого стали В.И. Генин и В.Н. Татищев. С образованием в 1725 году Российской Академии Наук в научных журналах начали

публиковаться статьи о рудокопной науке, месторождений нефти, асбеста, о металлургии.

М. В. Ломоносов является создателем научной базы теории минералонакопления, на основе которой выросла русская школа прикладных геологов. Основные работы написанные М. В. Ломоносовым: «Первые основания металлургии или рудных дел»; «О слоях Земли»; «Слово о рождении металлов от сотрясения Земли»; «Проект собирания минералов»... Труды М. В. Ломоносова содержат ценный материал по элементам закономерностей размещения полезных ископаемых, геологическим предпосылкам поисков, методам и технике поисковых работ, разведке и оценке месторождений, обеспечивающих «надежду рудокопов».

Период деятельности первых Русских горных инженеров связан с открытием в 1773 г. В С.-Петербурге горного училища, который в 1834 г. Был переименован в Институт корпуса горных инженеров.

Другой группой научных центров были Российский Университеты: Москвы, Сб. Петербурга, Харькова, Киева, Екатеринбурга, а также научные коллективы и натуралистические экспедиции РАН С. Крашенинникова, И. Лепехина, П.Палласа, Н. Рычкова, С. Гмелина и др.

К концу XIX в. возникла неотложная необходимость в систематическом изучении геологического строения территории России и ее минеральных богатств с этой целью в 1882 г. В Сп. Петербурге создается Геологических Комитет. В задачи его входило создание геологической Карты России (10 верст).

Систематическое изучение геологии полезных ископаемых в составе комитета работали такие выдающиеся геологи России, как А. Карпинский, В. Обручев, А. Герасимов, И. Мушкетов, С. Никитин, И. Губкин и мн. др. Эпизодически в этих работах участвовали Е. Федоров, С. Никитин, А. Ферсман, В. Вернадский, М. Усов, К. Богданович.

Развитие теории рудообразования в 20-30 годах XX века отражено в работах С. Смирнова, Ю. Билибина, А. Заварицкого, А. Бетехтина, В. Крейтера, И. Гинсбурга, Д. Наливкина, Н. Шатского и Н. Страхова. В эти же годы появились новые направления изучения природы полезных ископаемых. Трудами В. Вернадского, А. Ферсмана, А, Виноградова, А. Саукова, В. Щербины была создана геохимия, без которой невозможно изучение всего многообразия минеральных видов месторождений.

Промышленное разделение полезных ископаемых

Месторождением полезных ископаемых называется участок земной коры, в котором в результате тех или иных геологических процессов произошло накопление минерального вещества, по количеству, качеству, и условиям залегания пригодного для промышленного использования.

Полезные ископаемые бывают: газообразные, жидкие и твердые. К газообразным месторождениям относятся месторождения углеводородов и негорючих инертных газов Не, Ne, Ar, Кг и другие. К жидким относятся месторождения нефти и подземных вод. К твердым принадлежит большинство полезных ископаемых которые используются как месторождения химических элементов или как их соединений, кристаллов (горный хрусталь, алмазы, исландский шпат и др.), минералов (ископаемые соли, графит, тальк и др.) и горных пород (гранит, мрамор, глина, песок и др).

По промышленному использованию месторождения полезных ископаемых разделяются на рудные или металлические; нерудные или неметаллические, горючие или каустобиолиты и гидроминеральные.

Рудные месторождения в свою очередь подразделяются на месторождения черных, легких, цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов, также рассеянных и редкоземельных элементов.

Нерудные месторождения разделяются на месторождения химического, агрономического, металлургического и строительного материала.

Месторождения горючих ископаемые разделяются на месторождения нефти, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа.

Гидроминеральные месторождения разделяются на подземные воды: питьевые, технические, бальнеологические или минеральные и нефтяные, содержащие соединения ценных элементов в количестве пригодном для их извлечения (Br, J, В, Ra).

Минеральное сырье используется для нужд промышленности, как непосредственно, без предварительной переработки, так для извлечения из него ценных, необходимых народному хозяйству природных химических соединений или элементов. В этом случае они называются рудой.

Руда - представляет собой минеральный агрегат, в котором содержание ценного компонента или компонентов достаточно для целей их промышленного извлечения.

Количество минерального сырья в недрах называется его запасами. Качество минерального сырья, идущего на переработку, определяется содержанием в нем ценных компонентов. Для промышленных оценок некоторых видов полезных ископаемых имеет значение, наличие в них вредных компонентов, затрудняющих их переработку или использование.

Минимальные запасы и содержание ценных компонентов и допустимое максимальное содержание вредных примесей в минеральном сырье, при котором возможна эксплуатация месторождений полезных ископаемых, называемые промышленными кондициями.