Билет № 3

1. Литосфера- это верхняя оболочка Земли. Она включает твердое минеральное вещество горных пород, в том числе органического происхождения, воду или другие жидкие компоненты, газы, присутствующие в порах и трещинах твердой фазы или растворимые в подземных водах. Строение З.К.1-осадочный чехол (0-35 км);2-гранитно-метаморфический слой (0-35 км), сложен породами кислого состава, гнейсами,кристаллическими сланцами. На земную поверхность выходит на континентах в пределах щитов и центральных частей горных сооружений, в океанических зонах отсутствует.3-базальтовый (под континентами до 40, под океанами до 5 км), образован магматическими и метаморфическими породами основного состава и гранулитами (гнейсы, содержащие гранат). Граница гранулитового и базальтового слоев проводится по границе Конрада. Установлено, что она распространена не повсеместно. Гранитный и базальтовый слои объединяются в понятие консолидированной коры. 3а-слой толеитовых базальтов.3б-слой амфиболитов.4-литифицированная верхняя мантия (до 100 км).Осадочный, гранитный и базальтовый слои вместе образуют оболочку, которая называется сиалитическая или сиаль. В пределах горных хребтов ее наибольшая мощность- 50-70 км, в области материков- 30-40 км, а в области океанов она значительно тоньше, мах 10 км. Кроме континентальной и океанической З.К выделяется переходная (от материка к океану). Средняя мощность З.К составляет 33 км. Земная кора и верхняя мантия называются тектоносферой.

2. Магматические горные породы по условиям образования разделяются на 3 совокупности: I плутонические (глубинные) образуются в результате медленной кристаллизации расплавов по глубине свыше 1,5км 2. Вулканические - образуются в условиях. быстрого застывания расплавов на поверхности или близко от нее в подводящих каналах. 3 гипабиссальные - образуются на умеренных глубинах (100м 1км). По содержанию кремнезема г п делятся на породы : У/о(30-45%) основные(45-54), средние(54-64) , кислые(64-78), и ряды по содержанию щелочей: нормальной, умеренной, щелочной. По парогенезису выделяют группы: 1 гипербазитов (оливин, плагеоклаз, пероксен ), 2) габбро-базальты (пироксены, плагиоклазы), 3)диорито-андезита (рог обманка, плагиогранит), 4)сиенита-трахита(кпш, плагиогранит, рог обман ка), 5)гранита-риолита (кварц, плагиогранит, рог обманка).

3. Осадочными называются месторождения п.и., возникшие в процессе осадконакопления на дне водоемов. По месту образования они делятся на речные, болотные, озерные и морские. Группа месторождений п.и. осадочного генезиса разделяется на три класса: механические, химические, биохимические. Химическими считаются месторождения, которые образованы в результате выпадения п.и. из растворов. Среди них различают образованные из истинных растворов, к которым принадлежат соли, гипс, ангидрит, бораты и барит, и возникшие из коллоидных растворов, к которым относятся руды железа, марганца, алюминия, некоторых цветных металлов и редких металлов. Число месторождений, образованных из истинных растворов это месторождения минеральных солей – это большая группа минералов в которых роль катионов принадлежит щелочным и щелочноземельным минералам (галит, сильвин, карналлит, мирабилит, полигалит, глауберит, гипс, ангидрит, эпсомит). Главные факторы образования мин.солей.: определяются растворимостью солей, температурным режимом, величиной РН, общей концентрацией солей в водах водоема и при прочих равных условиях существует определенная последовательность в отложении солей. Условия соленакопления –это достижение в растворе определенного уровня общей концентрации при которой наступает перенасыщение раствора. Главный фактор соленакопления – климат, обеспечивающий высокие концентрации солей. Климатический фактор (характерен аридный и полуаридный климат) обеспечивает выпаривание растворителя, т.е. воды. Тектонический фактор заключается в том, что в период образования солей дно водоема должно устойчиво погружаться со скоростью, обеспечивающей примерное сохранение первоначальной глубины водоема по средством компенсирующего погружения дна накоплением солей. Солеродные водоемы классифицируются на: континентальны озера; морские или океанические заливы или лагуны; внутриконтинентальные морские водоемы. Питание озер осуществляется за счет подземных источников, только тогда озера существуют. Фактор определяющий положительный солевой баланс. Для образования мощных соляных толщ в период длительного функционирования солеродных водоемов требуется приток дополнительных масс минеральных солей из вне. При соблюдении указанных условий все поступившие массы мин.солей будут отложены на дне водоемов. Последовательность отложения мин.солей обратна их растворимости. При повышенной концентрации растворимых солей сначала в осадок выпадает карбонаты→сульфаты →хлориды. Причем выпадение К и С, С и Х обычно происходит одновременно в соответствии с константой растворимости каждой соли, поэтому в одном агрегате могут встречаться К+С или С+Х. существуют гипотезы солеобразования: гипотеза баров, и эвапоритовая. Гипотеза Барров Барр- намывная настыпь, которая призвана препятствовать водообмену между акваторией и заливом. Необходимые условия соленакопления: аридный климат, интенсивное испарение. Интенсивное испарение обуславливает понижение уровня воды в заливе и, как следствие приток вод из океана, а вместе с ними и мин.соли. В результате пересыщения вод в заливе происходит осаждение мин.солей. Эффективному соленакоплению способствует тектонический режим погружения дна водоема, компенсируемого накоплением солей =>глубина водоема остается постоянной. Длительный режим погружения дна обеспчивает накопление мощных соляных толщ. Свободный водообмен в открытых заливах должен нейтрализоваться цепочкой подводных возвышенностей или даже островков. Эвапоритовая гипотеза. Гл.факторы: климат (аридный) и тектоника. 1) появление альтернативной концепции: крупные солеродные бассейны контролируются рифтовыми зонами, т.е. зонами глубинных разломов, которые контролируют поступление глубинного вещества на поверхность с дна водоемов. 2) в составе соленосных толщ присутствуют производные глубинного магматического расплава основного состава, что свидетельствует о том, что в эпохи соленакопления поисходило поступление магматических мантийных расплавов. 3) мин.состав солей ископаемых месторождений, образовавшихся в прошлые геологические эпохи значительно проще, менее разнообразен, чем мин.состав солей современных водоемов. 4) в составе эндогенных гидротермальных растворах в качестве примесей присутствует галит. 5) в современных морских бассейнах глубиной 2-3 км обнаружены отложения галита, мощностью в несколько метров. (в наиболее глубоководных частях Красного моря залегают пласты галита среди современных отложений). Образование мин.солей было возможно в относительно глубоководных водоемах в следствии пересыщения придонных вод мин.солями поступающими с эндогенными растворами по зонам глубинных растворов. Осн.мест-я Fe, Mn, Al формир-ся из суспензий и коллоидных р-ров на дне рек, озер и морских водоемов в сходных геолог.условиях. Источником мат-ла для образования этих мест-ий считают континент.коры выв-я, другие подводные эксгалляции вулкан. происх-я. Максим. кол-во Fe мобилиз-ся при выв-ии осн. пород с высоким содержанием Fe. Для накопления бокситов наиболее благоприятны коры выв-я кислых пород, для Mn – зоны выв-я пород с повыш.кол-вом Mn. Вынос соед-ий 3-х металлов осущ-ся реками и грунтовыми водами, высачивающимися на дно водоемов. Главные соединения металлов в рез-те речной воды – гидраты оксидов, бикарбонат и орг. соед-я, иногда сульфаты и хлориды. Отложение происх-т в прибрежной зоне озер и морей, г.о. под возд-ем электролитов, рсатворенных в водах. В связи с различной геолог.подвижностью соединений Fe, Mn, Al происх-т их диф-ция в прибрежной зоне. Ближе к берегу бокситы, в верхней части шельфа железные руды, в нижней руды марганца. Также в железных рудах переход от оксидов к карбонатам, затем к силикатам. В Mn – смена 4-хвалентных соед-ий 3-хвалент., 2-хвалент., оксидные заменяются карбонатными. Мест-я Fe имеют форму пластовых и пластообразных залежей (Керченский бассейн). Мин.состав: оксидные, карбонатные, силикатные. Оксидные руды бурых железняков состоят в основном из лимонита, гидрогетита, гетита, гематита и т.д., карбонатные – сидерита, силикатные – хлориты железистые, шамозит, тюренгит. Типична оолитовая т-ра. Мест-я Mn – пластообраз.залежи, мин.состав – гидроксидные (псиломелан, пиролюзит), оксидные (манганит), карбонатные (родохрозит, манганокальцит), силикатные (родонит, бустамит). Выделяют: 1) прибрежно-морские платформы (Никополь, Чиатура); 2) прибрежно-морские субплатформы (Усинское в Кузнецком Алатау); 3) миогеосинклинальные (Малый Хинган); 4) эвгеосинклинальные (Магнитогорский синклинорий на Урале). Мест-я Al: 1. остаточные коры выв-я (латеритные); 2. осадочные платформенные; 3. осадочные геосинклин. Имеют форму линз, пластов и гнездообразную. Стр-ра бобово-оолитовая, брекчиевая. В состав бокситов входит: глинозем (свободный), оксиды Fe (гематит, гетит), SiO₂, связанный с каолинитом, хлоритом, оксиды Ti. По мин Фомам различают 2 разнов-ти: 1) моногидратные (бемит, диаспор); 2) тригидратные (гиббсит).

4. Оконтуривание запасов в недрах сводится к проведению общего промышленного контура, которым запасы ограничиваются от вмещающих пород. Отсутствие четкого представления об условиях нахождения и особенностях р.т. приводит к неправильному их оконтуриванию и к ошибкам в определении запасов, что приводит к искусственным искажениям представлений об их действительных параметрах, и, как правило, завышает запасы.Способ оконтуривания тела полезного ископаемого зависит от его морфологического вида и положения в пространстве. Плоские тела – жилы, линзы, пласты – при пологом залегании оконтуриваются в плане, при крутом – в вертикальной проекции. Наклонные тела удобно оконтуривать и в их собственной плоскости, особенно в тех случаях, когда они имеют средний угол падения (40–50°). Трубообразные тела также оконтуриваются обычно в плане (пологие) или в вертикальной проекции (крутые). Изометричные тела полезных ископаемых могут оконтуриваться в любой плоскости, но обычно в силу ряда технических причин их удобнее оконтуривать в плане.В порядке убывающей точности различают три способа оконтуривания: 1) непрерывное прослеживание контактов (на поверхности или в горных выработках, пройденных по простиранию тела), 2) оконтуривание способом интерполяции контактов (когда проводятся условные линии контуров между смежными разведочными выработками) и 3) оконтуривание способом экстраполяции контактов (когда линии контуров проводятся весьма приближенно за пределами разведочных выработок).

Различная точность оконтуривания обусловливает и различную геологическую точность разведочных разрезов, и различную точность нанесения границ тел полезных ископаемых или месторождения в целом на графические документы. В большинстве случаев в процессе разведки контуры месторождений и тел полезного ископаемого в интервалах между соседними выработками в каждом разрезе и между соседними разрезами проводятся путем интерполяции. Способ интерполяции применяется в тех случаях, когда следующая выработка не встретила кондиционного оруденения. В данном случае контур проводят между выработками, либо рассчитываются по уравнению (Богацкого, Гаврилина). В краевых частях месторождений, на флангах и на глубине, ниже самых глубоких разведочных выработок, вскрывших полезное ископаемое, оконтуривание производится способом экстраполяция. Применяется в тех случаях, когда крайние разведочные выработки не установил выклинивания р.т. по простиранию или падению и не выявили прекращения промышленного оруденения. При экстраполяции на глубину важно проанализировать все имеющиеся геологические факторы, главным является разведанность месторождения. Производится только для категорий С₁ С₂ при первой группе сложности. При этом проводятся внешний и внутренний контуры. Внутренний контур проводится по методу интерполяции через крайние выработки, пересекшие тело полезного ископаемого, и является надежным в смысле достоверности, хотя обычно несколько преуменьшает размеры тела. Внутренний контур характеризует гарантированные размеры тела полезного ископаемого (месторождения) в пределах разведанной площади. Внешний контур проводится за пределами разведочных выработок, вскрывших тело полезного ископаемого, и характеризует предположения исследователя о естественных границах тела полезного ископаемого. Точное положение естественных границ на флангах и на глубине чаще всего остается неизвестным до окончания разработки месторождения. Отсюда вытекает главная задача разведки в отношении изучения формы: возможно более достоверное определение естественных границ (контуров) тела полезного ископаемого. В зависимости от способа экстраполяции разведочных данных и от характера и интенсивности изменчивости формы тела полезного ископаемого (месторождения) эта задача решается с различной степенью точности.

Проведение внешнего контура осуществляется двояко:

а) способом ограниченной экстраполяции, когда контур проводится между разведочными выработками, вскрывшими полезное ископаемое и выработками, не встретившими его;

б) способом неограниченной экстраполяции, когда за внутренним контуром вообще нет разведочных выработок.

Геологические приемы проведения внешнего контура наиболее убедительны. Главнейшие из них следующие:

1) проведение внешнего контура по границе различных фаций – надежный прием для месторождений осадочного происхождения;

2) проведение внешнего контура по границе «благоприятных» пород, часто применяемое на эпигенетических месторождениях;

3) проведение внешнего контура по тектоническому нарушению, которое может ограничивать залежь полезного ископаемого;

4) проведение внешнего контура по естественному плавному выклиниванию залежи полезного ископаемого.

Формальные приемы проведения внешнего контура неограниченной экстраполяции применяются в тех случаях, когда нет сколько-нибудь убедительных геологических данных о границах распространения продуктивной зоны (площади) за пределы участка, освещенного (разведочными выработками. В этих случаях внешний контур проводится в зависимости от размеров месторождения (тела) с учетом плотности сети разведочных выработок. В практике часто применяются следующие формальные приемы неограниченной экстраполяции:

1) проведение внешнего контура параллельно внутреннему на расстоянии, равном расстоянию между разведочными выработками или половине среднего расстояния между ними (для морфологически неустойчивых тел полезного ископаемого);

2) проведение внешнего контура в зависимости от линейных размеров тела полезного ископаемого. По этому приему внешний контур образует треугольник, у которого высота принимается равной половине длины тела полезного ископаемого. Видоизменением этого приема является проведение внешнего контура по периметру прямоугольника с высотой, равной четверти длины тела полезного ископаемого;

3) проведение внешнего контура по поверхности конуса (для изометрических тел). Основанием этого конуса служит площадь сечения тела полезного ископаемого, ограниченная внутренним контуром, а высота равна половине среднего поперечного размера тела. Иногда на этом же основании строится полушарие.

5. Физико-геологические основы сейсморазведки. Сейсморазведка-- геофизический метод исследования строения ЗК и разведки полезных ископаемых. Основан на изучении распространения упругих волн возбужденных искусственно с помощью взрывов. Это приводит к тому, что на границах слоев с различными скоростями образуются отраженные и преломленные волны, регистрируя которые, на поверхности земли можно получить информацию о геологическом строение района. Методика сейсморазведки основана на изучении кинематики волн, т.е. времени пробега различных волн от пункта возбуждения до сейсмоприемников улавливающих колебания почвы. В сейсмостанциях электрические колебания, созданные в сейсмоприемниках слабыми колебаниями почвы, усиливаются и измеряются на сейсмограммах. В результате получают информацию о глубине залегания и конфигурации геологических границ, на которой произошло отражение или преломление волн и о вещественном составе пород, слагающих геологические тела, а иногда о нефтегазонасыщенности пород. Характеристики распространения упругих волн зависят от упругих свойств пород.