Понятие о месторождениях полезных ископаемых

Понятие о месторождениях полезных ископаемых

Месторождение полезного ископаемого – это участок земной коры, содержащий скопление полезного ископаемого, которое по количеству, качеству и условиям залегания пригодно для рентабельной разработки.

1. Количество полезного ископаемого

2.Качество полезного ископаемого – определяется совокупностью

химических,

технических и

технологических свойств.

Химические свойства отражают содержание в полезном ископаемом полезных и вредных химических элементов. Они имеют первостепенное значение для металлургического и химического сырья.

Требованиями регламентируется минимальное содержание полезных химических элементов и максимально допустимое – вредных, при которых рентабельна добыча полезного ископаемого.

Например, в железных рудах Высокогорского скарново-магнетитового месторождения минимальное содержание полезного элемента – железа в пробе (бортовое содержание) должно быть больше 20%, а вредного элемента: серы – не более 0,5%;

во флюсовых известняках Гальянского месторождения содержание полезного компонента (окиси кальция) должно быть не менее 49%, а вредных компонентов: окиси магния – не более 3,2%, кремнезема – не более 6%.

Технические свойства включают следующие физико-химические показатели полезных ископаемых:

- объемная плотность,

- влажность,

- пористость,

- прочность,

- крепость и др.

Они имеют значение для всех полезных ископаемых, но особую роль приобретают при оценке качества неметаллических.

Например, на месторождениях хризотил-асбеста требованиями регламентируется минимальная длина волокон асбеста при которой возможно его использование, на месторождениях мусковита – минимальный размер кристаллов слюды, на месторождениях пьезокварца и других добываемых минералов – размер, чистота кристаллов и др., на месторождениях строительных камней – минимальная прочность и другие свойства, при которых возможно их отнесение к разряду полезных ископаемых.

Технологическими свойствами определяется способ переработки, а точнее обогащения полезных ископаемых. Этими свойствами определяется возможность рентабельного отделения полезных минералов и компонентов от неполезных и получения концентрата.

Чем сложнее, а, следовательно, дороже технология переработки полезных ископаемых, тем выше требования к их химическим свойствам.

 

Так, среди железных руд к наиболее легкообогатимым относятся магнетитовые, для которых разработана технология магнитной сепарации. Минимальное содержание железа в таких рудах может опускаться до 14%. Более труднообогатимые гематитовые руды перерабатываются с помощью дорогостоящей гравитационной сепарации и содержание железа в них должно быть не менее 30%. Обогащаемые с применением еще более сложной обжигмагнитной сепарации сидеритовые руды разрабатываются при содержании железа более 40%.

 

Условия залегания месторождений

Горно-геологические условия:

глубина залегания,

гидрогеологические и

инженерно-геологические.

Считается рентабельным разрабатывать месторождения, залегающие на глубинах не более 0,5 – 1,0 км. Поэтому залежи твердых полезных ископаемых, расположенные глубже 2 км, обычно не рассматриваются в качестве месторождений.

Правда, в ЮАР золотодобывающие шахты и горные выработки пройдены до глубин 3,8 – 4,0 км, но это исключение.

В нефтедобыче считается рентабельным разрабатывать месторождения, расположенные на глубинах до 2 – 5 километров.

Географо-экономические условия:

положение относительно транспортных артерий,

перерабатывающих предприятий,

источников энергоснабжения и т.п.

Хорошие горно-геологические и географо-экономические условия обеспечат вовлечение в эксплуатацию небольших месторождений с относительно низким качеством сырья. Сложные географические условия с неразвитой инфраструктурой для обеспечения рентабельной разработки потребуют вовлечения в эксплуатацию крупных месторождений полезных ископаемых.

Пункты минерализации и проявления полезных ископаемых, стадийность геологических работ

Пункт минерализации – место обнаружения полезного ископаемого с неясной формой залегания.

Проявление полезного ископаемого – скопление полезного ископаемого с невыясненными перспективами.

Порядок структур

Складчатые области

Платформы

Тектониче-ские подра-зделения Пример Тектониче-ские подра-зделения Пример Провинция I Складчатая система Уральская Платформа Восточно-Европейская Субпровинция II Складчатая субсистема Восточно-Уральская Щиты, плиты Русской плиты Область III Мегазона Тагильская Мегазона Среднерус-ская Зона IV Зона (пояс) Платиноносного пояса Зона (бассейн) Подмосков-ного бассейна Район V Подзона Качканарско-Ревдинский Подзона Тульский угленосный Поле VI Участок подзоны Качканарское Участок подзоны   Месторож-дение VII То же Гусевогор-ское То же Щекинское

 

 

По размерам различают

мегатекстуры, которые могут соответствовать отдельным рудным телам,

макротекстуры, наблюдаемые невооруженным глазом (шлировая, слоистая, жильная) и

микротекстуры, которые выявляются под микроскопом (тонковкрапленная, микрослоистая, прожилковая).

 

Анализ текстур руд позволяет сделать выводы об этапах и стадиях формирования месторождения.

 

А		Б		В
4 3 2 1		1 2 3		1 2   3

 

Рис. 2.6. Примеры возрастной последовательности образования минеральных агрегатов (цифры):

-слоистых (А),

-крустификационных (Б) и

-жильных (В) текстур.

Этап минералообразования соответствует определенному генетическому процессу.

Например, в формировании Сарановского месторождения хромовых руд (Пермский край) можно выделить четыре этапа:

магматический, когда шло образование магматических пород и руд;

автометасоматический этап, когда происходила серпентинизация гипербазитов;

гидротермальный этап, когда образовывались жилы и прожилки кальцита с уваровитом, секущие тела хромовых руд;

гипергенный этап, обусловивший выветривание месторождения и образование залежей валунчатых руд.

Внутри этаповвыделяют стадии. Стадия соответствуют времени образования одного минерального агрегата.

Например, в магматическом этапе выделяют 2 стадии:

-раннемагматическая стадия (образование дунитов),

-позднемагматическая стадия (образование хромовых руд)

 

Минеральный индивид – это физически и химически индивидуализированное твердое тело земной коры.

Различают минералы:

- главные полезные (рудные),

- попутные полезные,

- неполезные (нерудные, жильные),

- вредные.

Например, на скарновых железорудных месторождениях

- главным полезным минералом является магнетит,

- попутными полезными - халькопирит,

- неполезными – пироксены, гранаты,

- вредными – пирит, халькопирит и др. серосодержащие минералы, а также апатит.

Форма, размеры и пространственные соотношения минеральных индивидов характеризуются понятием структура.

Изучением месторождений твердых полезных ископаемых на минеральном уровне занимается минераграфия.

 

2.2.4. Химический состав месторождений полезных ископаемых (геохимический уровень)

Среди химических элементов различают:

- главные полезные,

- попутные полезные,

- вредные,

- инертные.

Например, на титаномагнетитовых месторождениях

главным полезным химическим элементом является железо (Fe),

попутными – титан и ванадий (Ti, V),

вредными – сера и фосфор (S, P),

инертными – кремний и кальций (Si, Ca).

 

 

2.2.5. Физические свойства месторождений полезных ископаемых

1. Физические свойства характеризуют свойства самого полезного ископаемого:

-плотность,

-крепость,

-пористость

- магнитность

-проводимость и др.

2. Месторождения создают геофизические аномалии:

-магнитные,

-гравитационные,

-электрометрические и др.

Они широко используются для проведения геофизических поисков полезных ископаемых.

 

 

Понятие о месторождениях полезных ископаемых

Месторождение полезного ископаемого – это участок земной коры, содержащий скопление полезного ископаемого, которое по количеству, качеству и условиям залегания пригодно для рентабельной разработки.

1. Количество полезного ископаемого

2.Качество полезного ископаемого – определяется совокупностью

химических,

технических и

технологических свойств.

Химические свойства отражают содержание в полезном ископаемом полезных и вредных химических элементов. Они имеют первостепенное значение для металлургического и химического сырья.

Требованиями регламентируется минимальное содержание полезных химических элементов и максимально допустимое – вредных, при которых рентабельна добыча полезного ископаемого.

Например, в железных рудах Высокогорского скарново-магнетитового месторождения минимальное содержание полезного элемента – железа в пробе (бортовое содержание) должно быть больше 20%, а вредного элемента: серы – не более 0,5%;

во флюсовых известняках Гальянского месторождения содержание полезного компонента (окиси кальция) должно быть не менее 49%, а вредных компонентов: окиси магния – не более 3,2%, кремнезема – не более 6%.

Технические свойства включают следующие физико-химические показатели полезных ископаемых:

- объемная плотность,

- влажность,

- пористость,

- прочность,

- крепость и др.

Они имеют значение для всех полезных ископаемых, но особую роль приобретают при оценке качества неметаллических.

Например, на месторождениях хризотил-асбеста требованиями регламентируется минимальная длина волокон асбеста при которой возможно его использование, на месторождениях мусковита – минимальный размер кристаллов слюды, на месторождениях пьезокварца и других добываемых минералов – размер, чистота кристаллов и др., на месторождениях строительных камней – минимальная прочность и другие свойства, при которых возможно их отнесение к разряду полезных ископаемых.

Технологическими свойствами определяется способ переработки, а точнее обогащения полезных ископаемых. Этими свойствами определяется возможность рентабельного отделения полезных минералов и компонентов от неполезных и получения концентрата.

Чем сложнее, а, следовательно, дороже технология переработки полезных ископаемых, тем выше требования к их химическим свойствам.

 

Так, среди железных руд к наиболее легкообогатимым относятся магнетитовые, для которых разработана технология магнитной сепарации. Минимальное содержание железа в таких рудах может опускаться до 14%. Более труднообогатимые гематитовые руды перерабатываются с помощью дорогостоящей гравитационной сепарации и содержание железа в них должно быть не менее 30%. Обогащаемые с применением еще более сложной обжигмагнитной сепарации сидеритовые руды разрабатываются при содержании железа более 40%.