1. МПИ — участок ЗК, в котором в результате определенных геологических процессов произошло накопление минерального вещества, которое по количеству, качеству и условиям залегания пригодно для промышленного использования. Качество определяет рентабельность на данном этапе развития производства; количество — возможность обогащения (н-р, Au — граммы на тонну), поэтому если малое количество, то неэффективно создавать обогатительные фабрики; условия залегания определяют, н-р, глубину шахты (3-4 км в ЮАР и Индии).
В результате геологических процессов (магматизма, метаморфизма, ОН) происходит накопление ПИ (н-р, с кристаллизацией магмы связаны Cr-е руды, отчасти Fe-е, Au, Pt-иды; с метаморфизмом связаны м/р-я графита, корунда, Fe; с ОН каменные и калийные соли, известняки, песчаники).
Рудопроявление — скопление ПИ, недостаточное для эксплуатации или недостаточно изученное. Первоначально, при поиске, пока нет оценки это просто скопление сырья. В результате изучения определяется содержание полезного компонента, происходит оконтуривание и отнесение либо к разряду МПИ, либо к разряду проявления. В будущем рудопроявление может стать м/р-ем.
2. ПИ встречаются в недрах во всех 3-х агрегатных состояниях.
По промышленному использованию ПИ делятся на:
1) Рудные (твердые Ме) — ценный компонент извлекается из минералов:
а) черные Me — Fe, Mn, Cr, Ti;
б) цветные Me — Cu, Zn, Pb, Ni;
в) благородные Me — Au, Ag, (ЭПГ);
г) редкоземельные элементы (лантан, церий, неодим, самарий)
д) Легкие металлы (Аl, Li, Ве, Мg).
е) Редкие и малые металлы (W, Мо, Sn, Со, Нg, Вi, Zr, Сs, Nb)
ж) Радиоактивные металлы (U, Ra, Th).
з) Рассеянные элементы (Se, Ga, Ge, Rb, Cd, In, Hf, Re, Te).
и)Руды мономинеральные(хром, алмазы), биминеральные, полиминеральные(Cu,Zn,Pb)
2)Нерудные (твердые неМе): Металлургическое сырье: флюсы (флюорит, кальцит, доломит, полевой шпат);
1)огнеупоры и теплоизоляторы (графит, хризотил асбест, тальк, магнезит, кианит - дистен, андалузит, силлиманит);
2)химическое сырье (соли, сера, флюорит, аурипигмент); агрономическое сырье (апатит, фосфориты, калийные соли, селитры, бораты);
3)техническое сырье - диэлектрики (мусковит), абразивы (алмаз, корунд, топаз, гранаты, кварц);
4)кристаллы-самоцветы; пъезосырье;
5)оптические минералы (флюорит, исландский шпат, оптический кварц);
6)поделочные и цветные камни;
7)строительные материалы: строительные и облицовочные камни, сырье для каменного литья, вяжущие материалы (мергель, известняк, глина, гипс);
8)стекольно-керамическое сырье (стекольные пески, пегматиты, каолины, лесс).
В основном о.г.п. характерны для платформ, т.к. там расположен платформенный чехол.
3) горючие ПИ(каустобиолиты) — нефть, газ, уголь, торф, горючие сланцы;
4) гидроминеральное сырье — подземные воды(термальные также), пресные воды,мин.воды содерж. Br, J, B.
3. Руда —минеральное вещество, из которого техн.выгодно и эконом.целесообразно извлекать пол.компоненты(Ме, минералы, элементы). качество руды определяется содержанием в ней полезных компонетов. Пол.компонент –
г.п.,минерал,хим.соед.,или элемент которые явл-ся объектом добычи и пром.использования. Месторождения м.б. мономинеральными (Cr, алмазы) и полиметаллическими (Cu, Zn, Pb). При разведке мономинеральных м/р-й производится их доразведка на другие ПИ.
4. Кондиции – совокупность требований промышденности к качеству минерального сырья и горно геологическим параметрам месторождения при оконтуривании и подсчете запасов в недрах. Промышленная кондиция — минимальные запасы, минимальное содержание ценных компонентов, а также максимально допустимое содержание вредных примесей в тех или иных МПИ. Для каждого вида сырья с учетом геологической значимости вырабатываются свои кондиции. Кондиция обычно меняется в сторону уменьшения запасов, уменьшения содержания полезных компонентов. Н-р, для Fe 30-50%; Pt — гр/тонна; Cu, Zn, Pb — первые проценты. Обычно, если кларк больше, то и кондиция больше. Масштабы для Fe — млн. тонн (из сульфидов не извлекается).
Запасы - количество минерального сырья в недрах. При этом считаются и сопутствующие компоненты, потенциально извлекаемые. По известным форме, размерам рудного тела, содержанию ПИ рассчитываются запасы для основных компонент, а также запасы для 10-20 сопутствующих.
5 Тело или залежь полезного ископаемого - локальное скопление природного минерального сырья, приуроченного к определенному структурно-геологическому элементу или их комбинации.
Рудное поле — группа месторождений, объединяемых общностью происхождения и единством геологической структуры. Площадь: единицы — десятки кв. км.
Район полезных ископаемых — местное скопление месторождений, является частью области. Площадь: сотни — первые тыс, кв. км., и больше.
Область полезных ископаемых занимает часть провинции и характеризуется набором определенных по составу и происхождению МПИ, приуроченных к одному или группе тектонических элементов первого порядка, определяющих геологическое строение провинции Пояса ПИ для складчатых областей; длина сотни км при ширине десятки км) и бассейны ПИ - для нефти, угля, нерудных ПИ (Соликамск), рудных месторождений (Кривой Рог). Площадь от нескольких сотен до нескольких сотен тысяч кв. км.
Провинция полезных ископаемых - крупный участок 3.К., относящийся к платформе, складчатому поясу, дну океана с размещенными в его пределах и свойственными ему МПИ.
6. По форме рудные тела различают: 1) изометричные; 2) пластообразные; 3) трубообразные.
1) Изометричные тела п.и хар-ся близкими размерами во всех 3 измерениях, поэтому в качестве параметра используется поперечное сечение (d). Если d >10 м и руда сплошная, то такое тело называется шток; если d >10 м и руда вкрапленная — штокверк; если d <10 м — гнездо.
Шток- тело сплошных или почти сплошных руд, имеющее форму, близкую в изом., чаще возникшую в сложном пересечении многих трещин. Измеряется 10ми м. в поперечнике. Характерны как для эпигенетических гидротермально-метасоматических, так и для сингенетических магматогенных и собственно осадочных месторождений(соляные штоки, представляющие собой каплевидные тела,сложенные каменной солью)
Штокверк –рудное тело, близкое к изометричной форме,представляющее собой массу г.п., пронизанную густой сетью различно ориентированных прожилков инасыщенную вкрапленностью рудных минералов. При соответствующих концентрациях пол.компонентов вся масса г.п., заполняющая прожилки и вкрапленность, служит объектом промышленной разработки. Пример-тела некоторых месторождений меди, олова, молибдена, асбеста. Все они эпигенетичны.
Гнездо – относительно небольшое(до первых метров) скопление рудного в-ваизометричной формы. Подобные тела характерны для некоторых месторождений золота, хромовых и ртутных руд эпигенетического происхождения. Встречаются они также среди сингенетических осадочных и собственно магматических месторождений.
2) Пластообразные тела. Вытянуты в 2х направлениях при коротком 3ем.
Пласты согласное (сингенетичное) рудное тело, ограниченное параллельными плоскостями наплостования. В качестве параметров используются элементы залегания осадочных пород (азимут линии простирания, линии падения, угол падения, мощность).Размеры его в плоскости наслоения во много раз превышают относительно небольшую мощность.Типичны для о.г.п.
Жилы —эпигенетические тела, обр-ся в реультате выполнения трещинных полостей мин.в-вом, либо вследствие метасоматического замещения им г.п. вдоль трещинных каналов.
-Четковидная жила состоит из отдельных раздувов жильной или рудной массы, разделенных небольшими неминерализованными безрудными промежутками или соединенных тонким рудным проводником.
- Камерная жила хар-ся резкими раздувами неправильной штокообразной формы, соединенным жильным швом. Обр-ие такой жилы нередко происходит в коленообразных трещинах, в изгибах которых породы сильно раздроблены.
- Седловидная жила – межпластовая жила, расположенная в перегибе антиклинальной или синклинальной складки и выклинивающаяся на их крыльях.
- Лестничная представляет собой систему коротких параллельных жил и прожилков, выполняющих поперечные трещины во вмещающей их дайке изверженной породы или в другой жиле.
- Сетчатая – об-ся в рез-те вып-ия мин.в-вом, пересекающихся между собой трещин. Такие жилы обычно приурочены к линейным тектонически ослабленным зонам.
Зона контакта жилы с вмещающими породами — зальбанд. Возле жилы ореол околожильных изменений. Контакты жил с вмещающими породами м.б. резкими, постепенными (характерны для метасоматоза — замещение в твердом состоянии материала ГП на новообразованный материал).
3) Столбообразные тела, или вытянутые в одном направлении при значительно меньших размеров в 2х других направлениях, перпендикулярных первому(трубообразные эпигенетические тела алмазоносных кимберлитов).
Параметры: угол склонения (ныряния) и поперечное сечение. Угол склонение — угол между осью трубы и горизонтальной плоскостью. Обычно характерны большие углы склонения (60 и более), а поперечное сечение по форме близко к округлой.
4) Комбинированная группа (н-р, сплющенные штоки и гнезда – переходные формы к плитообр.телам).
8.Резкие – граница рудного тела и окр. пород очень отчетлива, совпадает с контуром залежи, за пределами которого рудная минерализация не распространяется. (жильные месторождения, образующиеся на позднемагматической стадии при внедрении рудоносного флюида в открытые трещины)Постепенные – контур рудного тела неясен и определяется его постепенным переходом во вмещающую породу путем затухающей рудной вкрапленности(собственномагматические и метосоматические залежи п.и.).
По характеру взаимоотношения рудных тел и вмещающих пород месторождения м.б.:
Сингенетичные — сформировавшиеся близко одновременно
с вмещающимися их породами в результате общего для них
геологического процесса(собственномагматические
месторождения платины и хрома в дунитах, возникшие в
процессе дифференциации магмы, а также осадочные
месторождения солей, железных и марганцевых руд, обр-ся в
ходе единого рудноседиментационного процесса),
Эпигенетичные — по отношению к вмещающим породам яв-
ся более поздними обр-ми, возникшими в результате
различных геол.процессов (вмещ.породы могут обр-ся
магматическим или осадочным путем, а спустя некоторое
время в этих породах формируются тектонические трещины, в
которых откладывается рудное вещество гидротермальным
путем).
9. По современному положению в ЗК тела делятся на открытые и закрытые (слепые). Среди последних выделяют невскрытые и перекрытые (тело когда-то выходило на поверхность, затем было перекрыто).
10. При изучении вещественного состава обязательно определяется химический (элементный) и минеральный состав, т.к. один ценный компонент м.б. сосредоточен в нескольких минералах, и наоборот, в одном минерале м.б. сосредоточено несколько ценных компонентов. В рудном теле кроме рудных минералов в тех или иных количествах (1-99%) встречаются жильные минералы (минералы, сопровождающие рудные, обычно слагающие осн. объём рудных жил и др. рудных тел, но сами не представляющие большой ценности - жильный кварц, кальцит;карбонаты, хлориты, флюорит, барит, иногда полевые шпаты, слюды и т. д)
9. Рудные- содержащие полезные компоненты
Жильные - так же могут представлять ценность как попутное сырье. жильные минералы: кварц (Q), кальцит, барит, флюорит, м.б. гипс, ангидрит
10. Строение руды
Под строением руды подразумевают текстуры и структуры.
В рудной минералогии различают макро- и микротекстуры, макро- и микроструктуры, и внутреннее строение минералов.
Текстуры и структуры руд гораздо более разнообразны и менее выдержаны в пространстве, нежели текстуры и структуры ГП. Текстуры и структуры руд изучаются для:
1) восстановления генезиса ПИ (определяются условия, для прогноза ПИ);
2) для разработки рациональных схем обогащения.
Минеральная ассоциация — совместное нахождение минералов, образовавшихся одновременно или не одновременно. Н-р, в зоне окисления находятся вместе, но образовались в разное время.
Парагенетическая минеральная ассоциация — совместное нахождение и совместное образование минералов.
Генерация минералов — разновременное образование одного и того же минерала. Они могут отличаться по микропримесям, морфологии (форме) и физическим свойствам.
Типоморфизм минералов.
Типоморфный минерал — минерал, который обязательно присутствует в том или ином геологическом процессе. Н-р, колчеданная руда, пегматитовая руда — кварц, грейзены — белая слюда.
Типоморфный признак минерала — любое качество минерала, характерное для данного геологического процесса. Н-р, магнетит отлагается в сульфидных и железных рудах.
При поисках находят фрагменты рудного тела и по ним (по типоморфным минералам и признакам) производится прогноз.
13. Лабораторные методы исследования руд
При разведке месторождений и оценке запасов решаются следующие задачи:
1) устанавливается полный хим. состав минерального сырья;
2) устанавливается состав вредных элементов примесей, а так же форма их концентраций;
3) устанавливается полный минеральный состав сырья, в том числе и хим. состав;
4) устанавливается строение руд (текстуры и структуры).
Методы определения химического состава:
1) традиционный химический анализ (анализ мокрой химии);
2) спектральный качественный и полуколичественный;
3) ряд методов, основанных на возбуждении ионизированным излучением собственного излучения атома;
4) термический анализ (образец нагревают, когда минералы претерпевают фазовые переходы, определяют температуру переходов).
Методы определения минерального состава сырья:
1) макроскопические;
2) микроскопические;
3) рентгеноструктурный анализ.
Химия минералов в последнее время определяется точечным лазерным анализом.
Исследование строения руд, текстур и структур. Принято выделять макро- и микротекстуры и макро- и микроструктуры.
Структура руды — элемент строения, касающийся зерна — его форма, размеры и характер срастания. К структуре также относится внутреннее строение.
По строению, по происхождению кристаллические зерна могут иметь следующий характер:
1) собственно кристаллические зерна, в том числе и скелетные;
2) коррозионные зерна;
3) метасоматические зерна;
4) бластические зерна ("бластос" – перекристаллизация);
5) выделения коллоидного вещества.
Внутренне строение м.б. однородным и неоднородным (зональным, двойниковым, пойкилитовым и т.д.).
Текстура. Морфологической единицей является минеральный агрегат — характерные сростки зерен одного или нескольких минералов.
Текстура руд: массивная, слоистая (осадочная), полосчатая, надулярная, сланцеватая, гнейсовая (метаморфическая).
Изменчивость структур и текстур руд выражена гораздо сильнее чем у ГП. Для структур чаще применяются морфологические и генетические классификации, а для текстур — чаще классификации с генетическим уклоном при учете морфологии.