Что называется месторождением и бассейном полезных ископаемых
Месторождение – это природное скопление полезного ископаемого, которое в количественном и качественном отношениях удовлетворяет требованиям промышленности и может быть предметом разработки.
Месторождение – это отдельная залежь или группа залежей, имеющих в проекции на земную поверхность полное или частичное перекрытие своих контуров нефтегазоносности.
К единому месторождению относится также группа залежей, разобщенных в плане, но контролируемых одной локальной структурой.
При указании типа месторождения на 1е место ставится компонент с наименьшей величиной запасов, на 2е — с наибольшей.
Например, газонефтяное — преобладает нефть, нефтегазоконденсатное — преобладает газоконденсатная система и т. д.
Градации крупности месторождения
В СССР до 1983 г.
| Размер месторождений | Геологические запасы нефти – млн т, геологические запасы газа – млрд м3 |
| Мелкие | Меньше 10 |
| Средние | 10-50 |
| Крупные | 50-100 |
| Крупнейшие | 100-500 |
| Гигантские | 500-1000 |
| Уникальные | Больше 1000 |
В СССР с 1983 г.
| Размер месторождений | Извлекаемые запасы нефти – млн т | Балансовые запасы газа – млрд м3 |
| Мелкие | Меньше 10 | Меньше 10 |
| Средние | 10-30 | 10-30 |
| Крупные | 30-300 | 30-500 |
| Уникальные | Больше 300 | Больше 500 |
В США (категории крупности)
| Категория | Извлекаемые запасы нефти – млн т | Извлекаемые запасы газа – млрд м3 |
| A | Больше 6,75 | Больше 8,2 |
| B | 3,67-6,75 | 4,25-8,5 |
| C | 1,35-3,67 | 1,7-4,25 |
| D | 0,135-1,35 | 0,17-1,7 |
| E | Меньше 0,135 | Меньше 0,17 |
| F | Заброшенные | Заброшенные |
Гигантскими считаются месторождения нефти с извл. запасами свыше 13,5 млн т (100 млн барр.), газа — свыше 1,7 млрд м3 (60 млрд фут3).
Месторождение замыкающее — месторождение, характеризующееся предельно допустимым уровнем приведенных затрат на вовлечение данного вида полезного ископаемого в эксплуатацию. К замыкающим обычно относят мелкие и (или) малодебитные месторождения, которые необходимо вводить в эксплуатацию для обеспечения оптимального плана добычи нефти, газа или др. полезных ископаемых.
Месторождение, подготовленное к разработке — разведанное месторождение (залежь) или часть месторождения (залежи) нефти и газа называется подготовленным к разработке, если:
а) балансовые и извлекаемые запасы нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, утверждены ГКЗ СССР/информация от 1988 г./и, кроме того, дана оценка перспективных ресурсов нефти, газа и конденсата на этом месторождении;
б) утвержденные извлекаемые запасы нефти и конденсата, балансовые запасы газа, а также содержащихся в них имеющих промышленное значение компонентов, используемые при проектировании предприятий по добыче нефти и газа, составляют не менее 80% категории С1 и до 20 % категории С2;
в) состав и свойства нефти, газа и конденсата, содержание в них компонентов, имеющих промышленное значение, особенности разработки месторождения (залежи), дебиты нефти, газа и конденсата, гидрогеологические, геокриологические и др. природные условия изучены в степени, обеспечивающей получение исходных данных для составления технологической схемы разработки месторождения нефти или проекта опытно-промышленной разработки месторождения газа;
г) в районе разведанного месторождения оценены сырьевая база строительных материалов и возможные источники хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, обеспечивающие удовлетворение потребностей будущих предприятий по добыче нефти и газа;
д) имеются сведения о наличии в разведочных скважинах поглощающих горизонтов, которые могут быть использованы для сброса промышленных и др. сточных вод;
е) составлены рекомендации о разработке мероприятий по обеспечению предотвращения загрязнения окружающей среды.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Месторождением полезных ископаемых называют естественное скопление минералов в земной коре (рис. 1.1).
По технологическим особенностям подземной разработки месторождений в них выделяют группы: рудные, пластовые и россыпные.
Рис. 1.1. План (а) и разрез (б) свиты маломощных крутопадающих рудных тел (заштрихованы рудные тела)
К рудным относят месторождения не только металлических руд, но и схожие с ними по генетическим признакам нерудные месторождения, а к пластовым — угольные и сланцевые месторождения.
Полезным ископаемым называют природное минеральное вещество, которое при данном уровне техники и технологии экономически целесообразно извлекать из недр земли для использования.
Месторождение считается промышленным, если разработка его экономически целесообразна. В противном случае его называют непромышленным.
По физическому состоянию полезные ископаемые бывают твердыми (уголь, руды, химическое и строительное сырье и т.д.), жидкими (нефть, минеральные воды) и газообразными (газы).
Среди твердых полезных ископаемых по назначению и характеру использования выделяют следующие группы:
- • горючие (уголь, горючие сланцы, торф);
- • металлические (железные, медные, золотые руды и др.);
- • неметаллические (сера, соль, апатит, огнеупоры, флюсы и др.).
Полезные ископаемые подразделяют на рудные и нерудные.
Горные породы, не содержащие полезного минерала или содержащие в количестве, недостаточном для экономически приемлемой переработки, называют пустой породой.
Металл находится в руде чаще всего в виде химических соединений — рудных минералов, например свинец — в виде галенита (PbS); олово в виде касситерита (Sn02), цинк в виде сфалерита (ZnS) и др.
По признаку технологического процесса добычи различают группы месторождений: нефти и газа, торфа, угля и горючих сланцев, рудные, нерудные и россыпные.
Месторождения характеризуются прежде всего формой рудных тел: пласты, пластообразные залежи, штоки, линзы, жилы и т.д. Мощность рудных тел колеблется от нескольких сантиметров (редкие металлы и золото) до десятков и сотен метров (железо, медь, апатиты). Угол падения залежей — от горизонтального и пологого (0—25°) до крутого (45—90°). Протяженность залежей достигает десятков километров (фосфориты), глубина распространения рудных тел — километров.
Характерным примером металлического месторождения сложной структуры является месторождение «Талнах» (Таймыр). Определяющий структурный элемент — Норильско-Хараелахский глубинный разлом с оперяющими его сбросами. Западное крыло месторождения разбито большим количеством тектонических нарушений, среди которых преобладают субпараллельные разлому с крутым падением. Восточное крыло месторождения нарушено тектоническими разрывами по западному флангу залежи.
Сульфидное оруденение пространственно и генетически связано с крупной Талнахской дифференцированной интрузией габбро-до- леритов и представлено следующими типами руд:
- • сплошными;
- • вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах интрузии;
- • вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах, вмещающих интрузию.
Минеральный состав богатых руд — преимущественно халькопи- рит-пирротиновый, с участками талнахит-кубанитовыхруд. Сплошные сульфидные руды обладают высокой химической активностью по отношению к кислороду, обусловленной наличием в руде легко окисляющихся сульфидных минералов. Вкрапленные руды связаны с пикритовыми, такситовыми, троктолитовыми и контактными габбро – долеритами.
По степени трещиноватости руды различают:
- • слаботрещиноватые — 0,2 м (средний размер элементарного блока);
- • среднетрещиноватые — 0,1—0,2 м;
- • сильнотрещиноватые — 0,05—0,1 м;
- • раздробленные — 0,05 м.
Прочностные свойства руд меняются в широких пределах: от 6 до 14—16 по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Общая мощность рудных тел достигает 100 м и более, глубина локализации 400—600 м.
Залежи в части месторождения, разрабатываемого рудником «Таймырский», расположены в центральной части Октябрьского месторождения. Рудные тела погружаются к восток-северо-востоку под углом 15—20° и простираются в меридиональном направлении на 850 м при наибольшей ширине (500 м). Мощность рудных тел составляет 17—33 м, глубина разработки — 1200—1700 м.
Основным структурным элементом, разделяющим шахтные поля месторождения, является горный сброс, который имеет субмеридиональное простирание, крутое (70—85°) восточное падение с амплитудой смещения 40—80 м.
Наиболее распространены сочетания нарушений:
- • сонаправленные сбросы;
- • разнонаправленные сбросы (блок приподнят или опущен);
- • сонаправленные сброс и взброс;
- • разнонаправленные взброс и сброс.
Все это определяет блочную структуру месторождения. Параметры тектонических блоков:
- • протяженность по простиранию 30—120 м;
- • ширина блока вкрест простирания — 8—60 м;
- • угол падения тектонических нарушений — 50—85°;
- • амплитуда смещения по тектоническому нарушению — 2—40 м.
Вблизи тектонического нарушения трещиноватость руд и пород увеличивается, образуя зоны повышенной сопутствующей трещиноватости шириной в 0,5—0,8 м. Зоны в большинстве случаев асимметричны: ширина в висячем боку в 2—6 раз больше, чем лежачем. Для сплошных руд указанные зависимости менее характерны, так как в них тектоническое нарушение чаще всего представляет собой сглаженную плоскость, по которой крылья нарушения плотно сомкнуты.
В пределах залежей имеются протяженные участки с включениями слабых прослоев пород — ксенолитов. Зоны сильнонарушенных руд и пород достигают 40—50% площади рудной залежи.
При многообразии условий залегания рудных тел общим свойством месторождений рассматриваемого типа является интенсивная нару- шенность массива разрывными структурами от крупных разломов до микротрещин.
Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых (МПИ)
Полезное ископаемое – природное минеральное вещество в недрах Земли, которое может быть использовано в сфере материального производства.
Минеральное сырье – полезное ископаемое, извлеченное из недр (товарная продукция горного производства).
Руда – природное минеральное вещество, содержащее ценные компоненты (металлы или минералы) в количестве, достаточном для промышленного извлечения при современном состоянии техники, технологии и экономики.
Хромит (“рябчик”). Ключевское м-ние, Ю. Урал, Россия. Мин. музей им.А.Е. Ферсмана РАН (№44984, Соколов Г.А., 1946). Фото: © А.А. Евсеев
https://geo.web.ru/druza/33_fo_15.htm
Месторождение – природное скопление полезных ископаемых, количество и качество которых достаточно для их экономически выгодной разработки. Не отвечающее данным условиям из-за малых запасов, низкого содержания полезных компонентов, слабой изученности и др скопление полезных ископаемых называется рудопроявлением. Размеры составляют обычно от 1 до нескольких кв. км.
Карьер на г. Коашва (рудник”Восточный”). Фото: © А.А. Евсеева
https://geo.web.ru/druza/l-Khibiny_0.htm
Рудное тело (залежь) полезных ископаемых – ограниченное со всех сторон скопление минерального вещества (руды). Размеры – от первых м до десятков и сотен м.
По промышленному использованию полезные ископаемые подразделяются на металлические, неметаллические, горючие, гидро- и газоминеральные.
Металлические – полезные ископаемые, из которых извлекаются металлы и металлоиды (Fe, Ni, Co, Cu, Pb, Zn, Au, Pt, Ta, Nb, Ga, Ge и др).
Гематитовая руда, Бразилия
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:HematitaEZ.jpg
Неметаллические – строительный камень, песок, глина, индустриальное сырье (графит, асбест, алмаз), драгоценные и поделочные камни, химическое и агрономическое сырье (сера, соли, фосфориты, апатиты), оптические минералы, слюды и др.
Алмазы
https://374.ru/images/2008-01/18/53_4.jpg
Горючие полезные ископаемые подразделяются на твердые (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, горючие сланцы), жидкие (нефть), и газообразные (газ).
Каменный уголь https://images01.olx.ru/ui/1/80/39/15957139_1.jpg
К гидроминеральным полезным ископаемым относятся подземные питьевые, технические, бальнеологические, минеральные и нефтяные (содержащие Br, J, B, Ra) воды, а также озерные рассолы, минеральные грязи и илы.
https://essentuki-plus.ucoz.ru/05.jpg
К газоминеральным полезным ископаемым принадлежат негорючие инертные газы: He, Ar, Ne, Kr.
Руды также подразделяются на металлические (железные, медные, золотые и неметаллические (асбестовые, апатитовые, графитовые и др).
Руды бывают однокомпонентными и комплексными, т.е. содержащими один или несколько полезных компонентов. Например, из руд Норильских медно-никелевых месторождений, кроме никеля и меди, попутно извлекают Pt, Pd, Co, Au, Ag, Se, Te, S, Cd и др.
По содержанию полезных компонентов руды могут быть богатыми, рядовыми и бедными. При этом для каждого вида полезного ископаемого устанавливаются свои границы.
| Минеральное сырье | Типы руд по содержанию полезных компонентов | ||
| Богатые | Рядовые | Бедные | |
| железо | более 50 % | 50-30 % | менее 30 % |
| хром | более 45 % | 45-25 % | менее 25 % |
| золото | более 15 г/т | 15-3 г/т | менее 3 г/т |
| алмазы | более 1 кар/т | 1-0,1 кар/т | менее 0,1 кар/т |
Требования, предъявляемые промышленностью к месторождениям, называются кондициями. Основные из них:
1. Количество и качество полезных ископаемых в недрах.
2. Технологические свойства полезного ископаемого.
3. Горно-геологические условия эксплуатации месторождения.
4. Географо-экономическое положение месторождения.
Понятие о запасах и масштабах месторождений
Запасы полезного ископаемого – это его количество в недрах, заключенное в пределах выделенных (геометризованных) контуров и отвечающее по своему качеству современным требованиям промышленности. Обычно подсчитываются запасы руды и ценных компонентов, в ней содержащихся. Подсчет запасов ведется в тоннах (руды черных, цветных металлов и др), кубических метрах (строительный камень, газ), каратах (драгоценные камни).
Запасы полезных ископаемых в недрах определяют масштабы месторождений. В зависимости от величины запасов выделяют уникальные, крупные, средние и мелкие месторождения.
| Полезные ископаемые | Масштаб месторождений | |||
| Уникальные | Крупные | Средние | Мелкие | |
| Железо | >1 млрд. т. | 1 млрд-300 млн. т. | 300 – 50 млн т. | <50 млн т. |
| Медь | >5 млн. т. | 5 – 1млн. т. | 1млн. т.-100 тыс.т. | <100 тыс.т. |
| Молибден | >500 тыс. т. | 500 – 50 тыс. т. | 50 – 25 тыс. т. | <25 тыс.т. |
| Золото | >400 т. | 400 – 100 т. | 100 – 25 т. | <25 т |
Месторождением называют скоплением минеральных веществ, так называемых полезных ископаемых, находящихся либо на земной поверхности, либо в глубине земли. Особо полезные ресурсы, как правило, добывать сложнее, да и найти их ещё та проблема, но это не всегда так.
Образование месторождений
Формирование месторождений полезных ископаемых, как правило, происходит либо в мантии Земли, под воздействие огромного давления и высокой температуры, либо на поверхности, под воздействием различных факторов. Также образуются полезные ископаемые из-за изменения горных пород.
Классификация месторождений полезных ископаемых
Месторождения могут быть разделены на 3 группы, согласно физическому состоянию полезных ископаемых:
- – Жидкие. Представлены нефтью и подземными водами.
- – Твёрдые. Самая большая группа, включающая в себя различные руды, минералы, кристаллы и другие ценные ресурсы.
- – Газообразные. Добыча газа также является важным направлением в добыче полезных ископаемых. Так, важными считаются гелий, криптон, неон, аргон и другие.
Также месторождения классифицируют по способу применения добываемых ресурсов:
- – Металлические (рудные). К этой группе относят различные металлы, в том числе и радиоактивные. Особенно ценными считаются всем известное золото (около 40 тысяч долларов за килограмм), родий (по ценности не уступает золоту) и платина (30 тысяч/кг). Ценят их не только за редкость, но и за их особые свойства. Так, родий обладает высокой температурой плавления, что позволяет использовать его в промышленности, а также имеет высокие отражательные свойства, благодаря чему применяется для создания зеркал. Вообще говоря, все металлы нужны и каждому можно найти применение.
- – Горючие. Всё, что хорошо горит и может использоваться для отопления. В первую очередь, это нефть. Также важную роль играют горючие газы. Чуть менее ценны, но также очень важны твёрдые горючие материалы: торф, уголь, сланец и другие.
- – Гидроминеральные. Вода – тоже полезное ископаемое, особенно если она обладает полезными свойствами. К этой группе, например, относят минеральные воды, подземные воды, а также поверхностные бытовые и технические воды.
- – Неметаллические (нерудные). В эту группу можно отнести всё оставшееся. Это строительное и техническое сырьё, химические ресурсы, агрономические и другие.
Применение полезных ископаемых и последствия
Именно благодаря добыче полезных ископаемых люди совершили скачок в своём развитии. На сегодняшний день добываемые ресурсы используются практически во всех сферах деятельности. И это хорошо, наверное. В любом случае, мало кто из современных людей может долгое время обходиться без удобств. Транспорт, медицина, телевидение, интернет, холодильник и газовая плита, душ. Всё это было бы невозможно без добычи полезных ископаемых.
Но за всё нужно платить. За комфортную и хорошую жизнь человека расплачивается природа, пока что. Ведь отходы добычи и производства никому не нужны, а уничтожать их трудно. Поэтому создаются насыпи и захоронения ненужных материалов, а также отходы сливаются в моря и океаны.
Любые поступки влекут за собой некие последствия, но люди учатся лишь на своих ошибках, и не могут подумать заранее. Лишь после того, как образовались озоновые дыры, был введён запрет на применение некоторых химических веществ. Только после того, как вырубка лесов в некоторых регионах стала причиной образования большого количества песчаных бурь, деревья снова начали там высаживать, создавать такие защитные лесополосы. Когда с лица земли стали исчезать целые виды животных и растений, тогда задумались о том, как деятельность человека влияет на это и попытались сделать хоть что-то. Правда, не преуспели, каждый день исчезает около 40 видов живых организмов и растений.
В наше время, добыча полезных ископаемых необходима уже не столько для развития человечества, сколько для комфортного существования. И это настоящая проблема человечества. Люди не видят, или не желают видеть разницы между необходимым и избыточным.