Типы руд по составу преобладающей части минералов.

Ключевые слова:полезное ископаемое, руда, месторождение, переработка, провинция, области, бассейны, пояс, район, поле, тело, изометричное, плитообразное, трубообразное, самородные, промышленные сорта, генетический, пространственная связь.

С глубокой древности человек использовал для бытовых целей различные минералы и горные породы. Сначала люди стали применять разнообразные неметаллические полезные ископаемые, такие как: кремень, кварц, роговик, кварцит, известняк, глину, каменную соль. Постепенно первобытные люди начали осваивать металлы как: метеоритное, самородную медь и золото, позднее стали выплавлять свинец, медь, железо.

Нефть и уголь служили топливом уже в бронзовом веке, в 4 - 6 тыс. до н. э. Следы древних разработок обнаружены на Урале, в Сибири, Казахстане, Средней Азии. В работах (трудах) среднеазиатских учёных: Ибн Сина, Аль Бируни и других имеются сведения о месторождениях обобщенного характера.

В настоящее время, данная отрасль науки развивается быстрыми темпами, что связано с потребностью на сырьевой базе действующих горнодобывающих предприятий, особенно в районах формирования территориально - производительных комплексов.

Как видно из вышесказанного, ученье о месторождениях полезных ископаемых тесно связано с практическими вопросами горного дела.

Как известно, что любое месторождение полезных ископаемых представляет собой предмет труда и объект горного производства. Детальное изучение состава, строение и свойств полезных ископаемых и вмещающих пород, тектоники, гидрогеологических условий месторождений чрезвычайно важно для изыскания и внедрения новых геотехнологических способов добычи минерального сырья: подземной выплавки (сера), подземного выщелачивания (руды меди, урана, минеральных солей), подземной газификации твёрдых горючих ископаемых и др.

Полезным ископаемым (ПИ) называется естественное природное минеральное образование, которое используется в народном хозяйстве в естественном виде или после её предварительной обработки (переработки) путём дробления, сортировки, обогащения для извлечения ценных металлов. По физическому состоянию ПИ бывают газообразными, жидкими и твёрдыми.

Все полезные ископаемые на 1) металлические; 2) неметаллические; 3) горючие, или каустоболиты; 4) гидро и 5) газо-минеральные (негорючие инертные газы: He, Ne, Ar и др.)

Рудой называется минеральное сырьё, содержащее ценные полезные компоненты (металлы, их соединения, минералы) в количестве, достаточном для промышленного извлечения при современном состоянии экономики, техники и технологии.

Руды бывают металлическими и неметаллическими. А по количеству компонентов различают руды монометаллические (мономинеральные), биметаллические (биминеральные) и полиметаллические (полиминеральные).

Понятие «полезные ископаемые» и «руда» являются в известной степени, условными и характеризуют потребности народного хозяйства в различных видах минерального сырь, технологические возможности и экономические условия их добычи, переработки и промышленного использования.

Месторождением полезного ископаемого называется его природное скопление в виде геологических тел в земной коре. По условиям залегания, количеству и качеству минерального сырья при данном состоянии экономики и техники может служить объектом промышленной разработки. Совокупность требований, которые предъявляет промышленность к месторождениям полезных ископаемых (это техническая возможность и экономическая целесообразность их разработки) называется кондициями. Площади распространения полезных ископаемых в порядке их уменьшения разделяются на провинции, области (пояса, бассейны, районы (узлы, поля, месторождения, тела.

1) Провинция полезных ископаемых - это крупный участок земной коры, относящийся к платформе или складчатой геосинклинальной зон, со свойственными ему и размещениями в его пределах месторождениями. По этому признаку выделяют провинции Русской и Сибирской платформы.

2) Область полезных ископаемых составляет часть провинции и характеризуется набором определённых по составу и прохождению месторождений ПИ. К таким структурам на платформах относятся шиты, антеклизы и синеклизы, в пределах геосинклиналей - антиклинории, синклинории, краевые и межгорные прогибы, срединные массивы.

3)Пояс полезных ископаемых представляет собой область, в пределах которой месторождения приурочены к линейно - вытянутым тектоническим структурам.

Типичными поясами являются полиметаллический пояс Рудного Алтая размером 300 х 40 км и Яно - Индигиро - Калымский золоторудный размером 1000 х 100 км.

4) Бассейн - это область непрерывного распространения пластовых осадочных полезных ископаемых с площадью от нескольких сотен до нескольких сотен тысяч км². Например, Бассейны нефти (Волга - Уральский, Западно-Сибирский, Западно - Казахстанский), угля (Донецкий, Печорский, Кузнецкий, Подмосковный, Карагандинский), минеральных солей (Соликамский, Иркутский, Артёмовско-Славянский), металлических (железо - Криворожский, Керченский и др.).

5) Район ПИ - это часть области, которая характеризуется местным сосредоточением месторождений. Площади рудных районов колеблются от сотен до первых тысяч км².

6) Поле ПИ - это группа месторождений, объединяемых общностью происхождения и единством геологической структуры. Площадь составляет от нескольких до десятков км ². Пример: Джезказганское, Талнахское.

7) Телом ПИ называют ограничение со всех сторон скопление минерального вещества, которое приурочено к отдельным структурным элементам или их комбинациям.

Минеральные агрегаты, представляющие собой ПИ, залегают в земной коре в виде геологических тел различной форм. Формы и размеры, и пространственная ориентировка тел и ПИ среди вмещающих пород определяют их морфологии, которая зависит от условий их образования, а также от геологического строения тех участков земной коры, к которым они приурочен. Для месторождения твёрдых ПИ выделяют 3 основных морфологических типа тел: 1) изометрические; 2) плитообразные (плоские) и 3) трубообразные.

1. Изометрические тела. Приблизительно равновелики в трёх измерениях. К ним относятся шток, гнёзда, штокверки.

Штоком называется крупная (от 10 м) изометрическая залежь сплошного минерального сырья.

Гнёздами называются залежи, размеры которых не превышают 10м.

Главным критерием, определяющим форм и размеры изометрических тел, является их поперечное сечение.

Когда шток или гнёзда сплющены в одном направлении, образуются линзы и чечевицы - это тела переходные по форме от изометрических к плитообразным.

Штокверк - представляет собой изометрический объём горной породы, пронизанный различно ориентированными прожилками и насыщенный вкрапленностью минерального вещества.

2. Плитообразные (плоские) тела - это пласт (обычно осадочного происхождения) плитообразное тело, ограничивающееся верхним и нижним плоскостями напластованиями кровлей и подошвой. Кроме пласта в структурной геологии часто используется термин слой.

ТелаПИ не осадочного происхождения, близкие по форме к пластам, принято назвать пластообразными залежами. Жила представляют собой трещины в горных порода, заполненные минеральными веществами полезного ископаемого, которые часто протягиваются по простиранию и глубине на десятки и сотни метров.

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAx/CrksgA AADdAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPT2sCMRTE74V+h/AK3mq2/lnsahRRBA8qrUrB22Pz 3GzdvCybVLd++qZQ6HGYmd8wk1lrK3GlxpeOFbx0ExDEudMlFwqOh9XzCIQPyBorx6TgmzzMpo8P E8y0u/E7XfehEBHCPkMFJoQ6k9Lnhiz6rquJo3d2jcUQZVNI3eAtwm0le0mSSoslxwWDNS0M5Zf9 l1VgP0bp5jQsXndye3pLPwf3/sIsleo8tfMxiEBt+A//tddaQS8ZDuD3TXwCcvoDAAD//wMAUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhAPD3irv9AAAA4gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVz XS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAMd1fYdIAAACPAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAuAQAAX3JlbHMv LnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAApAgAAZHJzL3No YXBleG1sLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQDH8KuSyAAAAN0AAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAJgCAABk cnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABAD1AAAAjQMAAAAA " fillcolor="#333"/>

Где: 1 - наносы осадочные

2 - известняки

3 - полезные ископаемые (кимберлитовая трубка - алмазоносная)

По возрастному соотношению с вмещающими породами различают 2 группы рудных тел.

1) сингенетические - это тело, образование одновременно с вмещающими породами (пласт, линзы осадочных пород)

2) эпигенетические - тела, образованные позднее вмещающих пород (различные жилы)

Рудные тела - если залегают (выходят) на дневной поверхности - их называют скрытыми. Если залегают на глубине - называют слепыми. Если они залегают на глубине до 100 м - поверхностными. Если глубже, то глубокозалегающими.

По характеру залегания тел полезные ископаемые делят: 1) горизонтальные (угол падения до 10^о); наклонные (от 10-30 ^о), 3) крутопадающие (более 45^о).

Все природные минеральные образования обладают определёнными минеральным и химическим составом, строением, структурно - текстурными особенностями, а также физико-химическими особенностями, а также физико-химических и технологических свойств. Все эти характеристики обуславливают качество ПИ, что особое значение имеет для оценки месторождений с целью их промышленного использования.

Количественное соотношение между рудными и сопутствующими жильными минералами колеблются в разных месторождениях в широких пределах. Так в золотоносных жилах кварца на долю золота приходятся тысячные доли процента, а богатые руды железа почти целиком состоят из рудных минералов.

По составу преобладающей части минералов выделяются следующие типы руд:

- Самородные - металлы и интерметаллические соединения - медь, золото, платина.

- Сернистые и им подобные - сульфиды, арсениды, а также антимониды тяжёлых металлов - медь, цинк, свинец, никель, кобальт, молибден.

- Оксидные - оксиды и гидрооксиды железа, магния, марганца, свинца, цинка, меди.

- Сульфатные - сульфаты бария, кальция.

- Фосфатные - апатитовые и фосфоритовые руды, а также фосфаты некоторых металлов.

- Силикатные - сравнительно редкие руды железа, марганца, меди, широко распространённые неметаллические или - слюда, асбест, тальк.

- Галоидные - минеральные соли и флюорит.

ТипамиПИ называют природные разновидности, выделяемые в зависимости от минерального состава и текстурных и структурных особенностей.

Промышленные сорта - это один или несколько природных типов ископаемых, разработка которых рентабельна в данное время.

ТекстураПИ - это пространственное взаиморасположение минеральных агрегатов, отличающихся друг от друга по составу, форме, размером и структуре.

Различают мега-, макро- и микротекстуру, а так же массивная, пятнистая, полосчатая, прожилковая, каркасная и рыхлая текстура.

СтруктураПИ определяется формой, размерами и способом сочетания отдельных минеральных зёрен и их обломков. Различают структуры: равномернозернистая, неравномернозернистая, пластинчатая, волокнистая, зональная и другие структуры.

Месторождения ПИ пространственно и генетически связаны с определёнными участками земной коры, или её основными структурными элементами, от истории геологического развития которых зависит и условия их формирования.

В связи с этим можно выделить следующие месторождения:

1) геосинклинальных (рифтогенно-орогенных) областей;

2) платформенных областей;

3) дна морей и океанов

1. Условия формирования месторождения геосинклинальных (рифтогенно-орогенных) областей существенно различаются на разных стадиях эволюции геосинклиналей. В их геологическом развитии выделяются 2 основные стадии:

- раннюю (ортогеосинклинальную) и - позднюю (орогенную).

Геологические процессы ранней стадии рудообразующие происходят в обстановке растяжения земной коры (спрединга), приводящего к нарушению её сплошности, а также в условиях общего опускания территории, следовательно, мощного осадконакопления, интенсивного проявления подводного базальтового вулканизма. В осадочных породах по крупным разломам внедряются магмы основного и ультраосновного состава, слагающие интрузивные тела.

Поздняя стадия характеризуется сменой знака тектонических движений и общим воздыманием, превращаясь в горно-складчатое сооружение с проявлением процесса метаморфизма и мощная интрузивная деятельность, приводящая к образованию батолитовых тел гранитного состава.

2. Платформы являются относительно устойчивыми в тектоническом отношении областям земной коры и характеризуются двухъярусным строением: 1) нижний ярус - фундамент представлен складчатым сильно метаморфизованными формациями пород архейского, протерозойского или более молодого возраста;

2) верхний ярус - платформенный чехол представлен спокойно (горизонтальное) залегающими осадочными, реже вулканогенно - осадочными породами.

Месторождения платформенного фундамента типичны для слюдяных и редкометалльных пегматитов. К метаморфическим образованиям относятся месторождения железистых кварцитов.

Месторождения платформенного чехла связано с экзогенными процессами и характеризуются месторождениями бокситов, железных и марганцовых руд, фосфоритов, калийных и каменных солей, огнеупорных глин и др.

3. Около 71% поверхности нашей планеты является областью океанического дна, где расположены многие месторождения ПИ. Однако, в связи со сложностью изучения океанического дна наши знания о них пока ограничены.

Известны месторождения железо - марганцовых конкреций. Конкреции - полиметалльные образования, содержащие железо, марганец, кобальт, никель, ванадий.

Большие запасы таких конкреций обнаружены вдоль Западного побережья США на глубинах 1500-3000 м, где они покрывают площадь около 5 млн. км². Предпринимаются попытки промышленной разработки этих богатейших руд.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите известные месторождения в Республике Казахстан?

2. В Каражал-Жайремском рудном районе, какие месторождения имеются?

3. Структурное строение района имеет ли значение при делении?

4. Что такое линейно - вытянутая структура?

5. Какие минералы могут участвовать в составе руд?

6. В каких из генетических типов горных пород встречаются штоки и штокверки?

7. Для чего определяется возраст горных пород?

8. Термин - самородные, применяется ли он ко всем полезным ископаемым?

9. Как образуются ПИ галоидного типа?

10. Что означает термин «генетическая» и «пространственная связь»?

11. Что такое эволюция геосинклиналей?

12. В нашей республике имеются ли месторождения бокситов?

Литературы:

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мельничук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.