Полезные ископаемые и их классификации

Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.

Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.

Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.

Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:

• жидкие (минеральные воды, нефть);
• твердые (металлы, угли, руды);
• газообразные (природный газ, инертный газ).

Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.

После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:

Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

• уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
• горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
• торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.

Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.

В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.

Черные металлы — это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.

Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.

В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь — красная, алюминий — серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.

Цветные металлы классифицируют на:

• тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
• легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
• благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
• малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
• тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
• редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
• рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
• радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.

Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.

Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.

По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.

Нерудные виды полезных ископаемых очень важны для разных отраслей производства, строительства, а также необходимы в повседневной жизни.

Помимо градации полезных ископаемых по их физическому состоянию и характеристикам, рассматривают показатели их исчерпаемости и возобновляемости. Основные виды полезных ископаемых подразделяют на:

• исчерпаемые, которые в определенный момент могут закончиться и будут недоступны к добыче;
• неисчерпаемые – относительно неиссякаемые источники природных ресурсов, например, солнечная и ветровая энергия, океаны, моря;
• возобновимые – ископаемые, которые на определенном уровне исчерпаемости могут быть частично или полностью восстановлены, например, леса, почва, вода;
• невозобновимые – если ресурсы были полностью исчерпаны, возобновить их, как правило, не удается;
• заменимые – ископаемые, которые можно при необходимости заменить, например, топливные виды.
• незаменимые – те, без которых жизнь будет невозможной (воздух).

Природные ресурсы требуют бережного отношения и рационального использования, так как большинство из них имеют исчерпываемый предел, а если и будут возобновимы, то очень нескоро.

Полезные ископаемые играют важную роль в жизни человека. Без них не было бы технических и научных открытий, да и привычной жизни в целом. Результаты их добычи и переработки окружают нас повсюду: здания, транспорт, коммунально-бытовые блага, медикаменты.

источник

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

источник

Классификация месторождений полезных ископаемых как природных объектов должна удовлетворять ряду принципов их обоснованного подразделения: наличия цели разделения; системности или соответствия рангов классифицируемых объектов, например нельзя сравнивать рудопроявления и месторождения; непрерывности классификационных ячеек; выдержанности оснований подразделений; невозможности вхождения одного и того же объекта в разные классификационные ячейки; непрерывности подразделений; предсказуемости свойств классифицируемых объектов и др. Исходя из них, существуют различные по целям и основаниям группировки месторождений, чему посвящена обширная литература. Из практически важных надо отметить подразделения месторождений по следующим критериям; форме рудных тел и рудоносных зон; степени сложности их строения — классификация Государственной комиссии по запасам (ГКЗ) I ; видам минерального сырья

Эндогенные месторождения. Их называют также гипогеннымн и связывают с внутренней энергией Земли, В данной серии выделяют шесть групп. Две группы — магматическая и карбонатитовая — образуются из расплавов в процессах их дифференциации и ликвации, связанных со средними, основными и ультраосновными магмами. Четыре остальные группы — пегматитовая, альбитит-грейзеновая, скарновая и гидротермальная — ассоциируют с кислыми, средними и щелочными магматическими комплексами и формировались на позднеинтрузивной и цостинтрузиеной стадиях их становления.

Экзогенные (поверхностные, гипергенные) месторождения формировались вследствие механической, химической и биохимической дифференциации вещества земной коры под влиянием солнечной энергии. Здесь выделяются три группы: выветривания, месторождения в которой связаны с древней и современной корой выветривания; осадочную, руды которой возникли при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минеральномго вещества в бассейнах седиментации, включающую россыпи и эпигенетическую, рудообразонание в которой происходило в осадочно-породных бассейнах в связи с деятельностью грунтовых или артезианских подземных вод

Метаморфогенные месторождения возникают в глубинных зонах земной коры под воздействием подствующих там высоких давлений и температур. В этой серии выделяют две группы рудных образований: метаморфизоваиную, включающую преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса, и собственно метаморфическую, образовавшуюся впервые в результате метаморфогенного преобразования минерального вещества или обусловленную процессами гидротермально-метаморфогенного концентрирования рассеянных рудных элементов или их соединений.

Важным способом характеристики особенностей рудной минерализации различных территорий является представление о геологических и рудных формациях.

Геологические формации — это естественные комплексы парагенетически связанных во времени и пространстве горных пород и ассоциирующих с ними минеральных месторождений. При изучении формаций учитываются процессы, исследуемые литологией; петрологией и тектоникой. Формации выделяются эмпирически на основании многократной, статистически установленной повторяемости определенных параге-незисов пород в аналогичных структурах. По отношению к процессам оруденения различают следующие группы геологических формаций:

1.рудогенерирующие, в которых промышленные скопления руд представляются естественным компонентом;

2.рудоносные — хотя и содержат рудные месторождения, но связь их с оруденением не определена;

3.рудообразущие, являющиеся источником энергии при формировании месторождений;

4.рудовмещающие — содержат продукты рудогенеза более древних, чем данная формация, эпох.

В 70-х годах XX в. возникло учение о рудных формациях, разработанное В. А. Кузнецовым, В. Н. Козе-ренко, Д. И. Горжевским, Р. М. Константиновым и др. Под рудной формацией понимали естественное сообщество рудных образований, объединяемых между собой сходными парагенетическими ассоциациями главнейших рудных минералов и тектоно-магматическимн условиями проявления, а также близкими особенностями развития рудного процесса.

В рудные формации объединяются близкие по составу месторождения, формировавшиеся в сходных тектоно-магматических условиях, определяемых единством тектонического режима. Выделяемые формации могут быть конвергентными, поскольку они определяются главнейшими минеральными парагенезисами и геологической обстановкой, влиявшими на текстурно-структурные и другие особенности руд. Названия формаций определяются двумя главными характеристиками ─ составом ведущих минералов или элементов (металлов) и происхождением рудной массы (генезисом). Например, медно-никелевая, сульфидно-касситеритовая гидротермальная и т. д. Закономерное нахождение эндогенных рудных формаций выделяют в качестве генетических рядов, представляющих собой естественную ассоциацию рудных формаций, связанных с одной магматической формацией или определённым магматическим комплексом. В основу систематики рядов положен тектонический принцип и учёт источников рудного вещества.

Отдельная рудная формация и их ряды служат основной еденицей классификации месторождений полезных ископаемых и определяют металлогенический тип рудных районов и провинций. Один или несколько рядов рудных формаций, объединённых по их связи с определёнными типами магм и различными источниками вещества, выделяют в качестве генетических серий. Известны серии формаций, связанных с магмами: ультраосновного состава, базальтоидного, траппами, внутрикоровыми гранитоидами и т.д.

Для региональной оценки рудоносности используют понятие о металлогенической формации, под которой понимают комплекс парегенетически связанных горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения и ассоциированных с ним месторождений полезных ископаемых, обусловленных единством происхождения в определённых структурно-формационных условиях.

Запасы полезных ископаемых,─ количество минерального сырья в недрах Земли, на её поверхности, на дне водоёмов и в объёме поверхностных и подземных вод, определяемое по данным геологической разведки.

Эти данные позволяют вычислить объём тел полезных ископаемых, а при умножении объёма на плотность позволяют определить запасы полезных ископаемых в весовом исчислении. При подсчёте запасов жидких и газообразных полезных ископаемых (нефть, подземные воды, горючий газ), помимо объёмного метода, применяется способ расчёта запасов по притокам в скважинах. Для некоторых месторождений полезных ископаемых, кроме того, подсчитывается количество содержащихся в них запасов ценных компонентов, например запасы металлов в рудах. Запасы полезных ископаемых в недрах измеряются в м₃ (строительные материалы, горючие газы и др.), в тоннах (нефть, уголь, руды), в килограммах (благородные металлы) или в каратах (алмазы). Величины запасов полезных ископаемых обладают различной достоверностью их подсчёта, зависящей от сложности геологического строения месторождений и детальности их геологической разведки.

По степени достоверности определения запасов они разделяются на категории. В СНГ действует классификация запасов полезных ископаемых с разделением их на четыре категории: А, В, C1 и C2. На сегодняшний день практически для всех людей стиральная машина автомат является чем- то обычным из всего перечня бытовой техники, которая должна иметь среднестатистическая семья. Огромную популярность среди русскоязычного населения получили стиральные машины Vestel, которые славятся своей долговечностью и тихой работой.

К категории А принадлежат детально разведанные запасы полезных ископаемых с точно определёнными границами тел полезных ископаемых, их формами и строением, обеспечивающими полное выявление природных типов и промышленных сортов минерального сырья в недрах месторождения, а также геологических факторов, определяющих условия их добычи. К категории В относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых, с примерно определёнными контурами тел полезных ископаемых, без точного отображения пространственного положения природных типов минерального сырья. В категорию C1 включают запасы разведанных месторождений сложного геологического строения, а также слабо разведанные запасы полезных ископаемых на новых площадях или на площадях, непосредственно прилегающих к детально разведанным участкам месторождений; они подсчитываются с учётом экстраполяции геологических данных детально разведанных участков месторождений.

К категории C2 относятся перспективные запасы, выявленные за пределами разведанных частей месторождений на основании толкования их геологического строения, с учётом аналогии сходных и подробно разведанных тел полезных ископаемых.

Из зарубежных наиболее распространена американская классификация запасов полезных ископаемых. В ней выделяются три категории запасов: 1) измеренные (measured), определяемые на основании замеров в горных выработках и буровых скважинах, 2) выверенные (indicated), подсчитываемые при распространении данных горных работ и бурения за их пределы, 3) предполагаемые (inferred), оцениваемые по общим геологическим данным. По правилам, существующим в странах СНГ , месторождения полезных ископаемых могут быть введены в эксплуатацию при условии, если они обладают определённым соотношением запасов полезных ископаемых различных категорий.

По степени сложности геологического строения выделяются три группы месторождений с различным соотношением категорий полезных ископаемых.

К 1-й группе относятся месторождения полезных ископаемых простого геологического строения с равномерным распределением ценных компонентов; для этой группы не менее 30 % запасов должно быть разведано по категории А и В, в том числе не менее 10 % по категории А.

Ко 2-й группе принадлежат месторождения сложного геологического строения (не менее 20 % запасов должно быть разведано по категории В).

К 3-й группе относятся месторождения очень сложного геологического строения и исключительно невыдержанного содержания ценных компонентов; проектирование горнодобывающих предприятий и выделение капитальных вложений на их строительство или реконструкцию допускается при наличии запасов категории C1.

Запасы полезных ископаемых, по их пригодности для использования в народном хозяйстве разделяются на балансовые и забалансовые.

К балансовым принадлежат такие запасы полезных ископаемых, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым относятся запасы полезных ископаемых, которые из-за их малого количества, низкого качества, сложных условий эксплуатации или переработки ныне не используются, но в дальнейшем могут явиться объектом промышленного освоения. Для определения показателей балансовых запасы полезных ископаемых производят специальные расчёты, характеризующие промышленные кондиции минерального сырья (минимальную мощность тел полезных ископаемых, минимальное промышленное содержание ценных компонентов в полезных ископаемых и максимально допустимые включения горных пород); когда залежь полезного ископаемого постепенно сливается с окружающими её горными породами, рассчитывают т. н. бортовое содержание, то есть содержание ценного компонента, по которому проводится граница между телом полезного ископаемого и вмещающими его горными породами. В странах СНГ утверждение кондиций для подсчёта запасов, проверка правильности подсчёта запасов, распределения их по балансовой и забалансовой группам, а также утверждение запасов и определение подготовленности месторождения для промышленного освоения по категориям возложено на Государственн ые комиссии по запасам полезных ископаемых, деятельность которых регламентируется национальными законодательствами.

Генетическая классификация эндогенных месторождений.

источник

Что такое недра, полезные ископаемые, минеральные и топливно-энергетические ресурсы и принципы их классификации

Понятие «недра» имеет несколько толкований. В географии и геологии под недрами понимают:

• часть земной коры, которая расположена под почвенным покровом, или (при отсутствии почвы), ниже земной поверхности, дна водотоков и водоемов, доступных для геологического освоения и изучения;
• часть земли, в состав которой входят полезные ископаемые верхних участков земной коры, где возможна их разработка, добыча и другая человеческая деятельность.

Недра — это источник минеральных и полезных ископаемых, запасов подземных и минеральных вод. Недра сохраняют глубинное тепло, выступают пространственной основой для размещения разных сооружений и объектов, захоронения радиоактивных веществ и промышленных отходов. Понятие «недра» включает горные породы, вышедшие на поверхность, все полезные свойства, энергетические ресурсы, полости и др.

Нижняя граница недр определяется двумя позициями: ограничение техническими возможностями освоения и продолжительность до центра земного сфероида.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Все недра подразделяются на категории: используемые участки недр и неиспользуемые части недр. В скрытой форме существует деление по различным категориям: участки недр, включающие полезные ископаемые; недра, используемые не с целью добычи полезных ископаемых; участки недр, которые представляют социальный и научный интерес и др.

Полезные ископаемые – органические и минеральные образования земной коры, физические свойства и химический состав которых позволяют активно использовать их в качестве сырья или топлива в сфере материального производства.

Полезные ископаемые могут быть газообразные, жидкие, твердые.

В земной коре полезные ископаемые находятся в виде разного рода скоплений (штоков, жил, пластов, россыпей, гнезд и др.). Скопления ископаемых образуют месторождения, при больших скоплениях формируются районы, провинции, бассейны.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Добыче полезных ископаемых посвящена отдельная область науки и технологии – горное дело.

Полезные ископаемые обладают рядом общих признаков:

• спутниками рудных месторождений являются минералы (для рудного золота – пирит и кварц, для алмазов – пироп, для платины – хромистый железняк и т.д.);
• присутствие минералов обнаруживается в валунах, перенесенных обломках, находящихся на склонах, в руслах водотоков, в ложбинах и пр.;
• прямое наличие в горных выработках, обнажениях, керне;
• более высокий уровень содержания их элементов-индикаторов в минеральных источниках и в растительности.

Минеральные ресурсы – совокупность полезных ископаемых, обнаруженных в недрах земли отдельных регионов, стран и материков, океанического дна, пригодных и доступных для промышленного использования, а также количественно оцененных геологической разведкой и исследованиями.

Минеральные ресурсы – это не возобновляемые природные ресурсы. Минерально-сырьевая база – это подготовленная к освоению часть минеральных ресурсов. Минеральные ресурсы могут рассматриваться с точки зрения горно-геологического аспекта, как совокупность полезных ископаемых, выявленных в недрах, где химические элементы и минералы находятся в высокой концентрации, обеспечивающей возможности их использования в промышленных целях, и с точки зрения экономического аспекта, как сырьевая база для развития важнейших отраслей промышленности (черная и цветная металлургия, топливная промышленность, энергетика, строительство, химическая промышленность).

В недрах Земли минеральные ресурсы распределены неравномерно. Например, более 80% запасов угля развитых и развивающихся стран сосредоточено всего в пяти странах – США, Великобритания, Германия, Австралия и ЮАР, 87% марганцевых руд – в Австралии и ЮАР, 86% калийных солей – в Канаде.

Топливно-энергетические ресурсы представляют собой запасы топлива и энергии в окружающей среде, которые могут быть использованы в практической деятельности человека при производстве материальных благ. К топливно-энергетическим ресурсам относятся: каменный и бурый уголь, горючие газы, нефть, горючие сланцы, дрова, торф, энергия морских приливов, падающей воды рек, ветра, атомная и солнечная энергия. Вопросы добычи и использования разных видов энергии изучает энергетика.

Минеральные ресурсы по областям использования подразделяются на:

• топливно-энергетические (нефть, природный газ, уголь, торф, горючие сланцы, урановые руды);
• руды черных металлов (марганцевые, железные, хромовые и т.д.);
• руды цветных и легирующих металлов (меди, свинца, алюминия, цинка, кобальта, никеля, молибдена, вольфрама, сурьмы, ртути, олова и т.д.);
• руды редких и благородных металлов;
• гидроминеральные (подземные пресные и минеральные воды – бальнеологические, термальные и др.);
• нерудное индустриальное сырье (графит, слюда, тальк, асбест, кварц и т.д.);
• нерудные строительные ископаемые (строительные камни – гранит, мрамор, базальт, строительные материалы – песок, известняк, глина, шиферные сланцы, стекольное и цементное сырье и др.);
• камнесамоцветное сырье (родонит, яшма, агат, халцедон, оникс, нефрит, чароит и др.) и драгоценные камни (изумруд, алмаз, сапфир, рубин);
• горнохимическое сырье (фосфаты, апатиты, минеральные соли (калийная, каменная, магнезиальная), бораты, барит, сера и ее соединения, флюорит и др.).

Нерудные полезные ископаемые, драгоценные камни, камнесамоцветное и горное сырье могут в совокупности рассматриваться как неметаллические (нерудные) полезные ископаемые.

Среди топливно-энергетических ресурсов выделяют первичные и вторичные ресурсы. Первичные энергетические ресурсы получают непосредственно из природных источников, после чего преобразуют их в другие виды энергии. Среди первичных ресурсов выделяют возобновляемые и невозобновляемые ресурсы.

Вторичные энергетические ресурсы получают в виде побочных продуктов основного производства. Выделяют следующие группы: топливные (горючие) ресурсы – включают энергию технологических процессов термохимической и химической переработки сырья (твердые и жидкие топливные ресурсы, горючие газы, непригодные для дальнейших технологических процессов; тепловые ресурсы представляют собой тепло газов, отходящих при сжигании топлива, тепло воздуха или воды, которые использовали для охлаждения различных агрегатов и установок, а также тепловых отходов производства; ресурсы избыточного напора (давления) – это энергия жидкостей, газов, сыпучих материалов, которые с избыточным давлением покидают технологические агрегаты и которое нужно снижать перед следующим этапом их использования. Энергетические ресурсы преобразуются в механическую энергию.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

источник

Под недрами понимают верхнюю часть земной коры, в пределах которой осуществляется добыча полезных ископаемых.

Полезные ископаемые – горная порода, непосредственно используемая в народном хозяйстве, а также природные минеральные образования, из которых могут быть извлечены минералы, ценные для различных отраслей.

Для основных видов продукции горных предприятий природными ресурсами служат полезные ископаемые, которые делятся на горючие, металлические и неметаллические.

Классификация полезных ископаемых

Топливно-энергетические – нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды и т.д.

Металлические – черные, цветные, легирующие, редкие, благородные металлы.

Рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и т.д.

Природные строительные и нерудные полезные ископаемые – известняк, доломит, глины, песок, мрамор, гранит, яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмаз и т.д.

Горно-химическое сырье – апатиты, фосфориты, поваренная, калийная соль, сера, барит, бром и йодсодержащие растворы и т.д.

Гидроминеральные ресурсы – подземные пресные и минерализованные воды.

Минеральные ресурсы океана – рудоносные жилы, пласты континентального шельфа и железомарганцевые конкреци на глубинах 3-6 км.

Минеральные ресурсы морской воды – железо, свинец, уран, золото, натрий, хлор, бром, магний, поваренная соль, марганец.

По характеру воздействия человека на природные ресурсы богатства недр относят к ИСЧЕРПАЕМЫМ и НЕВОЗОБНОВИМЫМ.

Минеральные ресурсы могут использоваться непосредственно, например мрамор, или из них извлекаются соответствующие химические соединения, например железо из железной руды.

Использование химических элементов, содержащихся в минералах, воде и воздухе, в ходе истории постепенно увеличивается. Подсчитано, что в древности находило применение лишь 18 элементов, в 18веке -29, 19веке-62. В конце 20 в. в горнопромышленном производстве использовалось свыше 250 разновидностей полезных ископаемых. Анализ динамики добычи полезных ископаемых в 20 столетии показывает общую тенденцию – прогрессирующий рост объема добычи. В каждом двадцатилетии темпы роста каждого полезного ископаемого постоянно возрастали.

В период с 1961 по 1980 гг. из недр планеты было извлечено свыше 40% всего количества добытого с начала столетия угля, около 55% железной руды, более 73% всей нефти, свыше 77% природного газа, 64% калийных солей, 66% фосфатов, почти 80% бокситного сырья.

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых. Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент. Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые — это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их. Для этого есть несколько путей: снижение потерь полезных ископаемых при их добыче; более полное извлечение из породы всех полезных компонентов; комплексное использование полезных ископаемых; поиск новых, более перспективных месторождений. Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей геологического строения и условий образования полезных ископаемых.

Краткая характеристика основных полезных ископаемых

Алмаз — самый твердый из всех минералов. По составу он — чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в изверженных породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной Африке: он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.

Золото — мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии. Золото встречается и в виде россыпи — это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в реки, образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Канаде, Южной Африке, Австралии. Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

Каменный уголь — это горючая осадочная горная порода растительного происхождения с содержанием углерода до 97%. Залегает пластами, мощность которых достигает иногда нескольких десятков метров. Уголь — один из важнейших видов ископаемого топлива. Он используется в металлургии для производства чугуна, в качестве сырья для химической промышленности, как топливо. Разновидностью каменного угля являются коксующиеся угли, которые легко спекаются и используются в черной металлургии. Каменный уголь с высокой теплотворной способностью (8000 ккал/кг) называется антрацитом. По цвету он черный, имеет металлический блеск. Залегает между слоями осадочных пород. Антрацит используется как высококачественное топливо. Основные месторождения каменного угля в России: Кузбасс, Печорское, Тунгусское, Иркутское, Ленское, Южно-Якутское, Зырянское. За рубежом: Аппалачское (США), Верхнесилезское (Польша), Рурское (Германия). Ведущее место по добыче угля в мире занимает Китай. Добыча каменного угля ведется в Великобритании, во Франции и в других странах.

Нефть — горючая маслянистая жидкость, обычно темного цвета, залегает среди пористых осадочных пород, пропитывая пески и известняки. Она состоит из разнообразных углеводородов. Большинство ученых предполагают, что нефть — продукт изменения органических остатков. Нефть широко используется как высококачественное топливо (теплотворная способность ее 11000 ккал/кг), сырье для получения бензина, керосина, парафина, смазочных масел, также она является сырьем для химической промышленности. В России нефть добывается в Западно-Сибирском бассейне (почти 2/3 всей добычи России), на Северном Кавказе, в Поволжье, на севере острова Сахалин. За рубежом: в странах Персидского залива, Алжире, Ливии, Индонезии, Венесуэле, США, Мексике и других странах.

Природный газ — газы, способные гореть; встречаются в пустотах горных пород, образуя иногда большие газовые скопления. Большинство промышленных газовых месторождений связано с нефтяными, однако встречаются и самостоятельные месторождения. Запасы природных газов достигают иногда сотен миллиардов кубометров. Наиболее богаты залежами природных газов Россия, Украина, Саудовская Аравия. Природный газ — самое дешевое и удобное топливо.

Мрамор — кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в Италии.

Алюминиевые руды — минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды — это бокситы, нефелины и алуниты.

Железные руды — природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными железными рудами являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

Медные руды — минеральные скопления, содержащие медь в количестве, пригодном для промышленного использования. Обычно перерабатываются руды, содержащие медь от 1% и выше. Большинство медных руд требуют обогащения — отделения пустой породы от ценного компонента. Около 90% мировых запасов меди сосредоточено в месторождениях, руды которых кроме меди включают в себя еще какой-либо металл. Чаще всего это бывает никель. Медь широко применяется в промышленности, особенно в электропромышленности и в машиностроении. Медь идет на производство сплавов, имеющих широкое применение как в быту, так и в промышленности: сплава меди с оловом (бронза), сплава меди с никелем (мельхиор), сплава меди с цинком (латунь), сплава меди с алюминием (дюралюминий). В России медные руды залегают на Урале, в Восточной Сибири, на Кольском полуострове. Богатые месторождения руд имеются в Казахстане, Узбекистане, Армении. Среди зарубежных стран добычу медной руды ведут Чили, Перу, Заир, Замбия, Конго, Канада, США, Польша.

Никелевые руды — минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом — в Канаде, на Кубе, в Бразилии.

Урано-радиевые руды — минеральные скопления, содержащие уран. Радий — продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало — до 300 мг на 1 тонну руды. Урановые руды имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, ЮАР и в других странах мира.

источник

Общее представление о геолого-разведочном процессе

Полезные ископаемые и их классификации

Понятие полезного ископаемого и минерального сырья. Кондиции и их виды. Основные геолого-экономические характеристики месторождений полезных ископаемых

Полезные ископаемыеэто минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства.Близкий термин «минеральное сырье» – это добытое полезное ископаемое.

По агрегатному состоянию выделяют твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

По составу: горные породы, минералы, элементы,

По полезному компоненту металлические и неметаллические.

По необходимости и виду последующей обработки – рудные (требующие обогащения и, как правило, выплавления) и нерудные. Нерудным полезным ископаемым называют такое, которое — либо используется в промышленности непосредственно или после обогащения; либо служит сырьем для производства неметаллической продукции.

По происхождению природные и техногенные.

Общераспространенные (не требуется специальная лицензия на разработку) – песок (кроме формовочного, стекольного, кварцевого), галька, гравий, глина (кроме каолиновой), доломит, кварцит (кроме огнеупорного), песчаник, мел, гипс, мергель, туф, известняк, сланец (кроме горючего), гранит, базальт, диорит, сиенит, порфир, Необщераспространенные (требуется специальная лицензия на разработку) – все остальные

Наиболее распространена классификация видов минерального сырья по их использованию (по В.И.Старостину, Игнатову, 2004) с изменениями, приведенная в приложении 8.

Чтобы считаться месторождением скопление полезного компонента должно удовлетворять перечню требований, которые называются «промышленные кондиции».

Кондиции– это совокупность требований к качеству сырья в недрах и горнотехническим условиям эксплуатации, установленных в виде конкретных значений некоторых предельных показателей. Кондиции устанавливаются на основе технико-экономических расчетов с учетом современного состояния экономики бурового развития техники, технологии добычи и переработки сырья.

Кондиции устанавливаются для каждой стадии геологоразведочных работ. Выделяют разведочные и эксплуатационные кондиции. Разведочные, в свою очередь, подразделяются на временные и постоянные. Временные разведочные кондиции разрабатываются на стадии предварительной разведки месторождения и служат основой для его предварительной оценки. Постоянные разведочные кондиции разрабатываются на стадии завершения детальной разведки. Они служат основой для промышленной оценки месторождения, проектирования разработки и целесообразности капиталовложений в создание добывающего предприятия.

Кондиции включают минимальное количество руды и содержаний в них полезных компонентов, максимальную концентрацию вредных примесей и ряд других требований. Кондиции для одинаковых месторождений, расположенных в разных по экономической освоенности районах будут различными.

Месторождение (полезного ископаемого) — скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли в результате тех или иных геологических процессов, которое по количеству, качеству и горно-техническим условиям разработки пригодно для промышленного освоения, с положительным экономическим эффектом. То есть месторождение – это такое скопление полезного ископаемого, на котором целесообразно поставить один рудник, или промысел.

Рудопроявление — минеральное тело, содержащее рудный минерал в ассоциации с другими минералами, характерными для промышленных руд. В данных экономических условиях не может быть объектом промышленной разработки. Может перейти в категорию месторождений при дальнейшей разведке или снижении кондиционных требований, совершенствовании технологии переработки руд.

Основные геолого-экономические характеристики месторождений полезных ископаемых:

— запасы и ресурсы полезных ископаемых (глава ____);

— показатели качества минерального сырья (глава _____);

— горно-технические условия эксплуатации месторождений (глава ____);

— технологические свойства минерального сырья (глава ____);

— географо-экономические и экологические условия эксплуатации месторождений (глава ____).

Геолого-промышленные типы месторождений

Месторождения полезных ископаемых можно классифицировать по разным основаниям классификаций. В курсе полезных ископаемых принята рудно-формационная, тогда как в учении о поисках полезных ископаемых применяется в основном геолого-промышленная классификация.

Среди многообразия природных типов месторождений, лишь немногие играют существенную роль в экономике. Геолого-промышленными типами месторожденийназываются такие, которые суммарно поставляютне менее 1% мировой добычи.

Однако для отдельного государства ведущими геолого-промышленными типами могут служить такие, которые в мировом балансе запасов и добычи существенной роли не играют, и наоборот.

Со временем роль различных геолого-промышленных типов месторождений меняется – одни утрачивают свое значение в связи с их полной отработкой (например, железорудные месторождения типа «железных шляп»), а другие становятся таковыми в связи с совершенствованиями технологий, или открытием новых видов месторождений.

Вновь открытое проявление полезного ископаемого, относящееся к промышленному типу, может и не иметь промышленного значения в связи с малыми запасами, или потому, что не удовлетворяет кондициям.

При промышленной оценке месторождений принимаются во внимание следующие показатели:

2. Степень и характер концентрации запасов (число, размеры и форма залежей)

3. положение рудных тел и условия их залегания

5. технические и технологические свойства сырья

6. горнотехнические условия вскрытия и эксплуатации месторождения

Геолого-промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых

Месторождения руд черных металлов (железо, марганец, хром, титан, ванадий). Более подробная их характеристика приведена в приложении 9.

Месторождения руд цветных металлов (алюминий, магний, никель, кобальт, медь, свинец, цинк, олово, вольфрам, молибден, висмут, сурьма, ртуть). Более подробная их характеристика приведена в приложении 10.

Месторождения руд редких, рассеянных и редкоземельных металлов (более 30 элементов). Более подробная их характеристика приведена в приложении 11.

Месторождения благородных металлов (золото, серебро и металлы платиновой группы).

Месторождения радиоактивных металлов (уран, торий, радий).

Геолого-промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых

Химическое и агрономическое сырье

Индустриальное сырье

Барит и витерит (приложение 19)

Оценочные работы

Оценочные работы проводятся на выявленных и положительно оцененных проявлениях полезных ископаемых и по заявыкам первооткрывателей. Для оконтуривания площади и изучения гсолого-структурных особенностей потенциально промышленного месторождения проводится геологическая съемка и составляется геологическая карта масштаба 1:25000 — 1:10000 для крупных и масштаба 1:5000 — 1:1000 для сложных и небольших месторождений. Геологическая съемка сопровождается детальными минералого-петрографическими, геофизическими и геохимическими исследованиями. Изучение рудовмещающих структурно-вещественных комплексов, вскрытие и прослеживание тел полезных ископаемых осуществляется с поверхности канавами, шурфами, поисково-картировочными скважинами. Подробнее про оценочные работы можно прочитать в приложении 23.

В результате оценочных работ степень геологической изученности месторождения, качества, вещественного состава и технологических свойств полезных ископаемых, а также горно-геологических условий эксплуатации, должна обеспечить оценку промышленного значения месторождения с подсчетом всех или большей части запасов по категории С₂. По менее детально изученной части месторождения оцениваются количественно и качественно прогнозные ресурсы категории Р₁ с указанием границ, в которых проведена их оценка. Достоверность данных о геологическом строении, условиях залегания и морфологии тел полезных ископаемых подтверждается на участках детализации с подсчетом разведанных запасов категории С₁.

Геолого-экономическая оценка объектов является обязательной частью комплекса работ и осуществляется систематически в процессе проведения работ и по их завершении. При поисковых работах и в начальный период оценочных работ периодически проводится оперативная геолого-экономическая оценка прямым расчетом по укрупненным показателям.

По результатам оперативной оценки принимаются обоснованные решения о целесообразности продолжения работ или их прекращения на конкретном участке, проявлении, месторождении.

После завершения стадии «Оценочные работы» разрабатываются кондиции и составляется технико-экономический доклад (ТЭД), в котором дается экономически обоснованная предварительная оценка промышленной ценности месторождения, определяется целесообразность передачи объекта в разведку и освоение. Отчет с результатами подсчета запасов, включая обоснование «временных» кондиций, и технико-экономический доклад представляются на государственную геологическую, экономическую и экологическую экспертизу. Содержание отчета и ТЭО кондиций, а также перечень обязательных текстовых и графических приложений, определяются инструкциями по содержанию, оформлению и порядку представления на государственную экспертизу материалов ТЭО кондиций и подсчета запасов (приложение 26). Заключение государственной экспертизы является основанием для постановки запасов на государственный учет.

По результатам оценочных работ производится подготовка пакета геологической информации для проведения конкурса или аукциона на предоставление лицензии на разведку и добычу полезных ископаемых.

В обобщенном виде характеристика поисковых работ приведена в таблице 6.1.

Стратиграфические критерии

Некоторые типы месторождений характеризуются отчетливой приуроченностью к определенным стратиграфическим горизонтам, которая объясняется тем, что образование их происходило в определенные эпохи осадконакопления. Так, Н. М. Страховым установлено в истории развития земной коры семь крупных и девять мелких эпох образования осадочных железорудных месторождений. С этими эпохами в основном совпадают периоды образования осадочных месторождений марганца и бокситов.

Закономерной стратиграфическойприуроченностью характеризуются месторождения угля, горючих сланцев, фосфоритов, медистых песчаников и др. (рис.

Распределение углей в % к общим запасам

Не помню, откуда картинка и что значит а и б. Если найдете что-нибудь подобное, иллюстрирующее – хорошо бы вставить

То же касается и этой картинки

Таким образом, изучение стратиграфического разреза имеет большое значение при поисковых работах, поскольку присутствие в изучаемом районе пород тех стратиграфических горизонтов, которые в глобальном или региональном масштабе относятся к продуктивным, может служить предпосылкой поисков соответствующих месторождений.

Применительно к эндогенным месторождениям выделяются металлогенические эпохи. Например, более 90% железа – образовалось в докембрии, также с докембрийскими отложениями связаны 100% тория, 97% кобальта и урана, 30% хрома и марганца, 25% меди.

Большую роль в формировании полезных ископаемых играют палеоклиматические и палеотектонические условия. Это коры выветривания, на кислых породах – бокситы, каолинит.

В аридном климате (признак – красноцветы) в континентальных условиях формируются месторождения гипсов и солей.

В гумидном климате (признак – зеленый или серый цвет отложений) в континентальных условиях формируются месторождения угля, фосфоритов, горючих сланцев).

Структурные критерии

Тела полезных ископаемых закономерно связаны с тектоническими структурами. Эта связь проявляется на различных масштабных (иерархических) уровнях. В глобальном масштабе такими структурами могут являться металлогенические провинции, в региональном они могут быть проявлены металлогеническими поясами и бассейнами. Эти категории являются важным элементом прогнозно-металлогенических оценок крупных территорий, перспективных районов.

Структурные критерии необходимо рассматривать в соответствии с рангом структур (планетарные – металлогенические пояса — Тихоокеанский, Центральноазиатский; региональные – металлогенические области, нефтегазоносные провинции; локальные – металлогенические районы, нефтегазоносные области, рудные узлы, зоны нефтегазонакопления; рудоконтролирующие структуры — месторождения; рудные тела внутри месторождения, залежи нефти и газа), по генетическим соотношениям с полезными ископаемыми (рудовмещающие и рудоподводящие) и по временным соотношениям с полезными ископаемыми (дорудные, сингенетичные, пострудные)

Для поисков конкретных месторождений полезных ископаемых ведущее значение приобретают локальные рудолокализующие структуры. Они весьма разнообразны для месторождений различных групп. В месторождениях одного промышленного типах зачастую выделяется несколько структурных разновидностей. При проведении поисковых работ важно знать различные структурные типы месторождений, являющихся объектом поисков для того, чтобы обратить внимание на выявление соответствующих структур, которые могут служить поисковыми критериями.

Часто под структурными критериями подразумеваются, прежде всего, разрывные и складчатые структуры, контактовые зоны интрузивных тел, поскольку к этим элементам бывают приурочены рудные тела месторождений различных типов. Наличие разрывных нарушений традиционно рассматривается как благоприятная предпосылка для поисков. Точно так же укоренились представления о высокой перспективности некоторых ставших классическими комбинаций структурных элементов. Например, сочетания складок, преимущественно антиклинальных, и секущих разрывов, особенно если складки образованы чередованием пород, различающихся по компетентности, пористости, проницаемости и другим физико-механическим свойствам.

Например, установлено, что медноколчеданные, колчеданно-полиметаллические и др. месторождения занимают закономерные позиции в палеовулканических структурах, располагаясь обычно:

— на склонах экструзивных и экструзивно-лавовых куполов;

— в жерловых зонах стратовулканов;

— в вершинных депрессиях вулкано-купольных структур и стратовулканов;

— в депрессионных структурах других типов.

Для того чтобы выявить указанные структуры, а затем приступить к поисковым работам в наиболее благоприятных частях этих структур, необходимо достаточно детально расшифровать внутреннее строение вулканогенных толщ, т. е. провести специальное палеовулканологическое картирование.

Структурные критерии можно подразделить на две группы:

— тектонические — разломы разного типа, складки, их комбинации и т. д.;

— палеовулканологические — древние захороненные вулканические постройки; стратовулканы, экструзивы, субвулканы, депрессии разного рода и др.

Полезные ископаемые складчатых областей

Ранняя стадия формирования складчатой области, характеризующаяся прогибанием, интенсивным вулканизмом, внедрением основных интрузий.

Так для спилит-диабазовой формации древних эффузивных излияний (пластовые эффузивы) сульфидной субформации характерны месторождения меди, цинка, свинца, а для железо-марганцевой субформации месторождения окислов железа и марганца.

Для интрузивной дунитовой доскладчатой формации – гипербазитов характерны хромитовые руды и асбест.

Для интрузивной габбро-перидотит-дунитовой доскладчатой формации характерны титано-магнетитовые, ильменит-магнетитовые месторождения, месторождения титана и железа.

Контакты габбро-диоритовых интрузий с карбонатными толщами – скарны часто содержат скопления халькопирита – руды на железо и медь)

Кремнисто-доломитовая формация часто содержит металлоносные фосфориты – фосфор с примесью редких и радиоактивных металлов. Они образуют слоистые тела.

Средняя стадия формирования складчатой области, для которой характерны складчатость, внедрение кислых интрузий. Соответственно эти явления сопровождаются формированием скарнов и внедрением гидротермальных растворов. Эти явления сопровождаются формированием контактово — метасоматических месторождений цветных, радиоактивных, редкоземельных металлов.

Для поздннй стадии и стадии активизированных складчатых поясов (орогенной), характерны горообразование, разломы, внедрение малых интрузий, извержение вулканов среднего и щелочного состава.

В межгорных впадинах (синклинориях) на этой стадии формируются месторождения нефти и газа. В карбонатных и терригенных формациях формируются стратиформные ртутные и сурьмянные месторождения в виде вкрапленностей и прожилков. В породах золото-кварцевой формации в виде системы секущих и пластовых жил, или стратиформных залежей образуются месторождения золота. В породах гранитной формации формируются Редкоземельные пегматито-грейзеновые месторождения в виде системы жильных зон, жил и штоков. Месторождения содержат олово, марганец, железо, вольфрам, молибден, берилл, литий. Сопутствующими элементами являются цинк, фосфор, сера, торий, уран.

В вулканогенно-интрузивных формациях со вторичным кварцитом в штокверках и миндализированных массивх, вкрапленниках и прожилках концентрируются медно-молибденовые порфировые руды (В месторождениях этого типа содержится 60% мировых запасов меди и 35 % молибдена).

Вулканогенно-интрузивная формация гранодиоритов содержит молибден – вольфрам — полиметаллические руды которые концентрируются в дайках, штоков, в виде вкрапленников и прожилков. В основном из них добывают молибден, вольфрам, цинк, свинец. Месторождения этого типа дают более 60% мировых запасов молибдена.

Гранитоидные магматические комплексы в виде жил и штокверков содержат 80% запасов оловянных силикатно-касситеритовых месторождений.

Излившиеся магмы приповерхностных образований континентальных вулканических поясов в прожилках, вкрапленностях, гнездах характеризуются ртутно-золото-серебрянными месторождениями.

На этой стадии в пестроцветных флишоидных молассовых формациях формируются стратиформные медистые песчаники. Это главные месторождения меди, примесями в которых являются кобальт, свинец, цинк, никель. (Джесказган).

На этой же стадии формируются и осадочные месторождения мелководий и прибрежных зон. Это, в зависимости от климата, – уголь, горючий сланец, соли.

Складчатые области развиваются в течение нескольких эпох тектоно-магматической активизации, поэтому месторождения в них отличаются обилием и разнообразием формационных, фациальных и минеральных типов

Методы поисковых работ

В поисковых работах применяются практически все геологические методы. При геологическом изучении недр они применяются комплексно, а тот, или иной метод доминирует в зависимости от особенностей территории, целей и масштаба работ. Геологические методы группируются в следующие группы: геологическая съемка и изучение ареалов механического рассеяния, геохимические, геофизические, горные. Далее рассмотрим их по отдельности, хотя они применяются совместно.

Геологическая съемка – это научно — производственная работа, по изучению недр. Она включает:

— составление геологических карт (геологическую съемку);

— выделение перспективных площадей, поиски полезных ископаемых и выявление закономерностей их размещения. Как Вы уже знаете по итогам геолого-съемочной практики геолог фиксирует выходящие на поверхность горные породы, определяет их свойства, возраст, условия залегания. Особое внимание он уделяет геологическим границам. Так как горные породы обычно скрыты под наносами, приходится организовывать дорогостоящие и продолжительные (рытье канав, штолен и бурение скважин) горные работы, применять косвенные методы (аэрокосмические, геофизические и геохимические), делать геологические построения. В результате строится графическая модель геологического строения территории – геологическая карта как выходящих на поверхность отложений, так и скрытых на ту, или иную глубину; геологический разрез, составляется геологическое описание. В результате составляется геологическая карта, на которой изображается выход на дневную поверхность магматических и осадочных пород с указанием возраста их формирования (стратиграфические единицы) и геологический разрез, прогнозируется наличие полезных ископаемых, в том

В зависимости от масштаба работ геолого-съемочные работы делятся на:

— Региональные геолого-геофизические работы 1: 1000 000, 1:500 000

— Групповая геологическая съемка масштаба 1:200000

— Геолого-съемочные работы масштаба 1:50000 с общими поисками

Стадии разведочных работ.

Разведочные работы обычно проводятся последовательно, в три стадии: предварительную, детальную и доразведку и эксплуатационнуюразведку. Разведочные работы осуществляются методом сгущения и ползущим методом.

3.12.1. Стадия предварительной разведки.

Цель предварительной разведки — получение достоверной информации для надежной оценки промышленной значимости месторождения. На этой стадии определяется общая схема геологического строения месторождения, выполняется детальное геологическое картирование. В результате производится промышленная оценка месторождения. Запасы полезного ископаемого подсчитываются по категориям C1и С2 на основании временных кондиций. Составляется технико — экономический доклад (ТЭД) для обоснования целесообразности детальной разведки месторождения.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ДОКЛАД — это геолого-экономическая характеристика и оценка месторождения. Составляется геологическими организациями совместно с проектными институтами после предварительной разведки и направляется для утверждения в Государственную Комиссию по Запасам. Материалы оценок месторождений, заключенных технико-экономическим докладом, являются основой для многолетнего перспективного планирования развития горнорудной и связанных с ней других отраслей промышленности. Положительная оценка месторождения и утверждение технико-экономического доклада служат основанием для выделения ассигнований на детальную разведку, а нередко и на разработку проектного задания будущего горнорудного предприятия.

Очень крупные объекты — бассейны или рудные зоны, уходящие на большие глубины, могут разведываться по частям (в условных границах).

Детальная разведка

Детальная разведка проводится на объектах, получивших положительную оценку по результатам предварительной разведки и намеченных к промышленному освоению в ближайшие 5-10 лет. При детальной разведке оценивается возможность использования попутных полезных ископаемых, в том числе пород вскрыши. Данные детальной разведки должны обеспечить геологическую часть проекта разработки месторождения.

По результатам детальной разведки проводится подготовка месторождения или его части для промышленного освоения. Результатом детальной разведки служит:

— получение исходных данных, необходимых для проектирования разработки месторождения с соблюдением требований Классификации запасов по подготовке месторождения для промышленного освоения;

— разработка и утверждение в установленном порядке ТЭО постоянных кондиций;

— подсчет запасов и утверждение их в ГКЗ РФ

Для имеющих важное народно-хозяйственное значение месторождений, подлежащих первоочередному освоению, детальная разведка которых связана со значительными затратами на проходку подземных выработок, возможно совмещение стадии детальной разведки со вскрытием и подготовкой объекта к разработке.

Доразведка месторождения

Под доразведкой месторождений понимается:

— доразведка месторождения, не освоенного промышленностью, подготовка к промышленному освоению ранее разведанного месторождения. При этом делается обобщение материалов по дополнительно проведенным работам. При необходимости производится пересчет ранее утвержденных запасов полезного ископаемого переутвержденного технико-экономического обоснования кондиций и запасов в ГКЗ РФ.

— доразведка разрабатываемого месторождения. При этом происходит последовательное изучение недостаточно изученных частей месторождения и доразведка прирезаемых площадей (участков) с целью восполнения отработанных запасов полезного ископаемого или расширения сырьевой базы действующего предприятия.

— При необходимости производится пересчет ранее утвержденных запасов полезного ископаемого переутвержденного технико-экономического обоснования кондиций и запасов в ГКЗ РФ.

Эксплуатационная разведка

Эксплуатационная разведка сопровождает разработку месторождения, уточняет детали геологического строения отдельных участков, необходимые для правильной эксплуатации. Кроме того, ее задачей является расширение сырьевой базы действующего предприятия путем развития фронта разведочных работ как на флангах, так и в глубинных частях месторождения.

В результате эксплуатационной разведки производится уточнение полученных при детальной разведке данных о количестве и условиях залегания подготавливаемых к разработке тел полезных ископаемых с целью оперативного планирования добычи и контроля за полнотой и качеством отработки запасов. В результате эксплуатационной разведки производятся оперативные подсчеты запасов подготовленных и готовых к выемке блоков. Подготавливаются материалы, уточняющие параметры нарезных и очистных выработок, исходные данные для контроля полноты отработки месторождения, определения потерь и разубоживания полезного ископаемого.

3.13. технические средства и Системы (методы) и разведки

Под системой разведочных работ понимают виды, глубину, количество, пространственное размещение и последовательность проведения разведочных выработок, так как только они дают наиболее полный и представительный материал для решения разведочных задач с достаточной точностью промышленной разработки при наименьших затратах средств и времени. Таким образом, элементами системы разведочных работ являются:

— разведочные выработки (вид, характер);

— порядок размещения выработок (формы разведочной сети);

3.13.1. Разведочные горные выработки

Горные выработки – искусственные пустоты в земной коре, создаваемые для различных целей. По назначению горные выработки разделяются на поисковые (были охарактеризованы ранее, разведочные, эксплуатационные и технические (вентиляционные, водоотводные и т.д.).

Здесь будут охарактеризованы разведочные горные выработки – создаваемые для достижения руды.

Они делятся на выработки с выходом на поверхность и без выхода на поверхность.

Горные выработки с выходом на поверхность:

— Штольня (от нем. Stollen — столб) — горизонтальная или наклонная горная выработка, имеющая выход на земную поверхность и обычно предназначенная для добычи полезных ископаемых или обслуживания горных работ. Является основной вскрывающей выработкой при разработке месторождений в районах с гористым рельефом. Размеры штолен могут достигать нескольких км, применяются штольни, в основном, в горных районах; — тоннель – штольня с 2 выходами на поверхность.

Горные выработки без выхода на поверхность

Штрек (от нем. Strecke — маршрут) — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, лежащая в горизонтальной плоскости и проходящая по простиранию рудного тела

Квершлаг (нем. Querschlag) — капитальная горизонтальная, реже наклонная, подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и пройденная по вмещающей породе под углом (чаще всего в крест простирания, т.е. перпендикулярно) к рудному телу. Квершлаг предназначается для вскрытия полезного ископаемого, транспортирования грузов (для чего укладываются рельсовые пути, монтируются конвейеры), а также для передвижения людей, вентиляции, стока воды и т. д. Другими словами — квершлаг — горизонтальная горная выработка для поиска слепых рудных тел и приближения к известным).

Орт – (нем.Ort, буквально — место) — горизонтальная подземная горная выработка не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проведенная в крест простирания рудного тела по руде. Орт ведется для определения толщины рудного тела.

Гезе́нк(нем. Gesenk) — подземная вертикальная или крутая наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проходимая сверху вниз и служащая для соединения различных уровней в шахте.

Восстающий— подземная вертикальная или крутая наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, проходимая снизу вверх и служащая для соединения различных уровней в шахте.

Впоследствии гезенк и восстающий используются для различных целей – как рудный скат — для спуска полезного ископаемого на нижележащий горизонт под действием силы тяжести или при помощи механических устройств (в специальных сосудах), как ход для спуска или подъёма к забоям. В этом случае в гезенке устанавливается лестница, как в вентиляционной системе шахты. Поэтому нередко Гезенки называют восстающими, однако при разведочных работах они используются для изучения геометрии и опробования рудного тела, поэтому важно понимать в каком порядке описывается документация этих горных выработок и при разведочных работах они четко различаются.

Скважины наземные и подземные –бурятся из специальных камер в различных направлениях, главным образом для оконтуривания рудного тела..

Правильные разведочные сети

Размещение выработок по геометрической сетиприменяется при горизонтальном и пологом залегании тел полезного ископаемого или при разведке очень крупных в плане линз и штокверков вне зависимости от углов падения. При этом используются в основном вертикальные выработки — буровые скважины, шурфы (рис.13.1).

Рис.13.1. Система размещения вертикальных разведочных выработок по правильной сети: а – квадратная сеть; б – прямоугольная сеть; в – ромбическая сеть. Условные обозначения 1 — – рудные разведочные точки; 2 – безрудные разведочные точки; 3 – рабочий контур залежи

Сеть разведочных выработок необходимо корректировать с учетом геологических особенностей отдельных блоков месторождения. Кроме того, следует учитывать интересы эксплуатации, в частности, задачу последовательности отработки месторождения. При размещении выработок необходимо учитывать также контуры будущих эксплуатационных блоков. Рациональную систему размещения разведочных выработок в. сети детальной разведки применительно к геологическим и эксплуатационным блокам называют блоковой системой, Такая система расположения выработок отвечает более рациональному способу подсчета запасов — методу геологических блоков (рис.13.2).

Блоковая система разведочных выработок развивается последовательно, опираясь на характерные точки, полученные на предыдущих стадиях. Разведочная сеть на стадии детальных поисков имеет правильную геометрию, на стадии предварительной разведки сеть сгущается дифференцированно в зависимости от характерных признаков отдельных зон и блоков в целях максимально обоснованного их оконтуривания, проведения внешних и внутренних рабочих контуров. На стадии детальной разведки сеть развивается применительно к отдельным зонам и блокам для оконтуривания природных типов руд, выделенных на предыдущей стадии работ.

Этажная система разведки

Этажную систему применяют для разведки наклонно- и крутопадающих линейно вытянутых тел. При этажной системе линии выработок располагают в крест простирания, а ряды — по простиранию залежи (рис.13.4).

Рис. 13.4. Схема этажной системы разведки. Условные обозначения: 1 — железная шляпа; 2 — медно-колчеданная руда; 3 — наносы; 4 — шурфы; 5 — буровые скважины; 6 — отдельные горные выработки.

При этажной системе разведки на верхних горизонтах получают более высокие категории запасов.

Таким образом, в зависимости от геологических особенностей месторождений применяют две разведочные системы:
1) систему блоков — для горизонтальных или полого залегающих тел и крупных тел вне зависимости от угла падения, если их очертания близки к изометрическим;

2) этажную систему для крутопадающих линейно вытянутых тел

Густота разведочной сети

Густота, или плотность разведочной сети, расстояние между разведочными выработками, количество разведочных выработок на единицу площади участка — важнейший вопрос геологоразведочных работ. Сгущение разведочной сети вдвое ведет к увеличению количества разведочных выработок на единицу площади вчетверо и, следовательно, к увеличению затрат на 1 тонну разведанных запасов почти в четыре раза. Главный фактор, определяющий плотность разведочной сети, это степень и характер сложности месторождения. Например, при детальной разведке простых месторождений расстояние между выработками принимают равным 1000-1500 м, для более сложных — 100-500 м, а для очень сложных — до 50 и 25 м.

Месторождения очень крупные и крупные по запасам, с высокой продуктивностью отдельных залежей и богатыми рудами разведывают более редкой сетью. Более густую сеть разведочных выработок применяют для оконтуривания блоков и зон, имеющих показатели, близкие к кондиционным.

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-19; Нарушение авторского права страницы

источник