Естественное скопление полезных ископаемых в земной коре

Естественное скопление полезных ископаемых в земной коре thumbnail

Строение земной коры

Земная кора состоит из горных пород, залегающих слоями. Коренные – залегают на месте своего первоначального образования. Наносы – образец из разрушения коренных пород. Они могут переноситься ветрами, водами на значительное расстояние, где они откладываются.

Осадочные, образовались при осаждении веществ на дне водных бассейнов, на поверхности материков. Особенностью их является слоистость, т.е. чередование слоев различного состава. К ним относятся: уголь, аргиллит, алевролит, песчаник, известняк, глина и др.

Магматические, которые образовались в результате застывания на поверхности Земли или в недрах земной коры магмы.

Метаморфические, образовались из осадочных и магматических в результате изменения (метаморфизма) под влиянием высокой температуры и давления. Кварциты, мрамор.

Верхняя часть земной коры, непосредственно доступная изучению, до глубины 20км сложена на 95% изверженными породами, на 4% – метаморфическими, 1% – осадочными. Горная порода, которая может быть использована человеком для различных целей – полезным ископаемым.
Горные породы, вмещающие полезные ископаемые, называются пустыми породами. Деление пород на пустые породы и полезное ископаемое – условно

В природе полезные ископаемые могут встречаться в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Естественные скопления полезного ископаемого в земной коре – месторождением полезных ископаемых. Месторождения могут быть коренными и россыпными.

Горные породы используются человеком в естественном виде или после предварительной обработки – полезные ископаемые.

ШТОК (геологический) — тело горных пород или полезных ископаемых, имеющее цилиндрическую, каплевидную или изометрическую форму.

ЖИЛА— пластинообразное геологическое тело, образовавшееся в результате заполнения трещины минеральным веществом (жила выполнения) либо вследствие метасоматического замещения им горной породы вдоль трещины (жила замещения).

ЛАККОЛИТ— грибообразное (караваеобразное) интрузивное тело, залегающее на небольшой глубине от поверхности Земли, у которого как дно, так и кровля согласны со слоистостью вмещающих пород.

Виды месторождений ПИ. Осадочные месторождения. Пласт, строение пласта. Мощность пласта. Классификация пластов по мощности.

Горные породы используются человеком в естественном виде или после предварительной обработки – полезные ископаемые. Естественное скопление ПИ в объемах достаточных для рентабельной отработки – Месторождение ПИ. Виды: Рудные, не рудные, минеральное топливо, др. месторождения, осадочные и рассыпные.

Осадочные месторождения – залежи ПИ, сформировавшиеся в процессе осадконакопления на дне рек и водоёмов. О. м. залегают согласно с вмещающими их осадочными породами, обычно занимают строго определённое стратиграфическое положение и имеют форму пластов или плоских линз. Иногда вследствие метаморфизма и тектонических движений они деформируются и приобретают более сложные очертания. Отд. пласты протягиваются на десятки км, а их мощность достигает 500 м

Пласт –осадочная горная порода имеющая распространение на значительной площади и ограниченная 2мя параллельными плоскостями. Имеет простое или сложное строение.

Угольный пласт –моноклинальная складка в результате горнообраз. Процесса может располагаться разными складками (видами).

Свитер пластов – много пластов в группе, расслоение между ними не значительное.

По мощности различают следующие группы пластов и залежей: весьма тонкие— для угля менее 0,5 м, для руд менее 0,7 м; тонкие — для угля 0,5—1,3 м, для руд 0,7— 2,0 м; средней мощности — для угля 1,3— 3,5 м, для руд 2—5 м; мощные — для угля более 3,5 м, для руд 5—20 м; весьма мощные — для руд более 20 м.

Строение пород кровли пласта.

В зависимости от расположения отдельных слоев боковых пород по отношению к угольному пласту и по способности их к обрушению и сдвижению, различают ложную, непосредственную и основную кровли и ложную, непосредственную и основную почву.

Ложная кровля – лекгообрушающийся слой пород незначительной мощности (до 0,5-0,6м), залегающий непосредственно над пластом угля. Обрушается при выемке угля или через небольшой промежуток времени. Некоторые пласты не имеют ложной кровли. Ложная кровля обычно состоит из углистых и слабых аргиллитов.
Непосредственная кровля – толща пород, которая залегает над пластом или ложной кровлей, легко обрушается не небольших площадях после удаления индивидуальной крепи или передвижения механизированной крепи очистной выработки. Чаще всего представлена алевролитами и аргиллитами.
Основная кровля – толща крепких, устойчивых пород, залегающих над непосредственной кровлей, обрушающихся при значительной площади обнажения. Сложена известняками, песчаниками и реже – крепкими аргиллитами.
Ложная почва – слабые, легкоразрушающиеся породы мощностью 0,3 – 0,4м, залегающие непосредственно над пластом.
Непосредственная почва – толща пород, залегающая непосредственно под ложной почвой или пластом угля. С ней связаны явления пучения, сползания её на крутых пластах, вдавливания в нее крепи.
Основная почва – толща пород, залегающая ниже непосредственной почвы.

Устойчивость и характер обрушения пород в очистном забое в большей степени зависит от способности пород расслаиваться. Большое значение при этом имеет мощность слоев, на которые расслаивается порода. Расслоение едет по прослойкам слабых пород, и для этого достаточно , чтобы в крепкой породе был хотя бы один тонкий (доли миллиметра) сплошной прослоек слабой породы.

Формы залегания свиты угольных пластов.

Нарушения залегания пород.

Угольные месторождения обычно состоят из свиты пластов и пропластков.
Залегание горных пород— положение, форма и взаимоотношение геологических тел в земной коре. Для осадочных и большей части вулканогенных пород характерны пластообразная форма и пологое, близкое к горизонтальному первичное залегание. Под воздействием тектонических процессов происходит нарушение залегания или дислокация пластов и создаются различные вторичные структуры; односторонний или моноклинальный наклон, разнообразные по своей форме и величине складки, часто осложнённые сбросами, надвигами и другими разрывными нарушениями.

В сложно дислоцированных толщах на крыльях и в замках складок может наблюдаться опрокинутое, или перевёрнутое, залегание горных пород, при котором нарушается нормальная последовательность слоёв и более древние оказываются выше молодых. Положение пластов в пространстве определяется их простиранием, направлением и углом падения. Магматические интрузивные горные породы образуют в земной коре огромные батолиты, штоки, дайки, лакколиты, пластообразные тела или Силлы и др. Пр.

Горизонтально залегающие слоистые горные породы часто изгибаются и образуют прогибы и выгибы самых различных масштабов, форм и происхождения: от относительно простых в структурном отношении пологих впадин и выступов до очень сложных складок, сопровождающихся искажением первичных форм залегания и послойным перемещением вещества. Складками называются волнообразные изгибы слоев. В сущности, любые изгибы слоистых пород по форме, если и не относятся к складкам, то очень близки к ним. Поэтому обзор пластичных дислокаций целесообразно начать с характеристики складчатости.

В природе встречаются две основные, обычно сопряженные разновидности складок: выпуклые, или антиклинальные, и вогнутые, или синклинальные.

Складки, у которых осевая плоскость и крылья параллельны между собой, называют изоклинальными( е). Складки сизогнутыми крыльями, углы между которыми у антиклиналей на отдельных участках открыты вверх, а у синклиналей — вниз, — веерообразные(ж). Складки с широким пологим сводом и крутыми крыльями называют сундучными или коробчатыми (рис. 159, з), а с острым, часто разорванным сводом — гребневидными или килевыми.

Наклонные и вертикальные горные выработки

Наклонные горные выработки.

Наклонный стволнаклонная вы­работка, имеющая непосредственный выход на поверхность и служащая для тех же целей, что и вертикальный ствол.

Бремсбергпроведенная по падению пласта наклонная горная вы­работка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и пред­назначенная для спуска полезного ископаемого на откаточный гори­зонт с помощью механических транспортных средств.

Уклон— проведенная по падению пласта наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для подъема полезного ископаемого на откаточный горизонт с помощью механических транспортных средств.

Ходок(при бремсберге или уклоне) — проведенная по падению пласта наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и служащая для передвижения людей (людской ходок), проветривания и других целей (вспомогательный ходок).

Скатнаклонная выработка, не имеющая непосредственного выхо­да на поверхность и предназначенная для спуска различных грузов под действием собственного веса.

Печь— наклонная горная выработка, проведенная в толще полезно­го ископаемого по восстанию или падению пласта и служащая для вен­тиляции, транспортирования угля, передвижения людей и др. Печь, про­водимую для подготовки очистной выработки, называют разрезной.

Строение земной коры

Земная кора состоит из горных пород, залегающих слоями. Коренные – залегают на месте своего первоначального образования. Наносы – образец из разрушения коренных пород. Они могут переноситься ветрами, водами на значительное расстояние, где они откладываются.

Осадочные, образовались при осаждении веществ на дне водных бассейнов, на поверхности материков. Особенностью их является слоистость, т.е. чередование слоев различного состава. К ним относятся: уголь, аргиллит, алевролит, песчаник, известняк, глина и др.

Магматические, которые образовались в результате застывания на поверхности Земли или в недрах земной коры магмы.

Метаморфические, образовались из осадочных и магматических в результате изменения (метаморфизма) под влиянием высокой температуры и давления. Кварциты, мрамор.

Верхняя часть земной коры, непосредственно доступная изучению, до глубины 20км сложена на 95% изверженными породами, на 4% – метаморфическими, 1% – осадочными. Горная порода, которая может быть использована человеком для различных целей – полезным ископаемым.
Горные породы, вмещающие полезные ископаемые, называются пустыми породами. Деление пород на пустые породы и полезное ископаемое – условно

В природе полезные ископаемые могут встречаться в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Естественные скопления полезного ископаемого в земной коре – месторождением полезных ископаемых. Месторождения могут быть коренными и россыпными.

Горные породы используются человеком в естественном виде или после предварительной обработки – полезные ископаемые.

ШТОК (геологический) — тело горных пород или полезных ископаемых, имеющее цилиндрическую, каплевидную или изометрическую форму.

ЖИЛА— пластинообразное геологическое тело, образовавшееся в результате заполнения трещины минеральным веществом (жила выполнения) либо вследствие метасоматического замещения им горной породы вдоль трещины (жила замещения).

ЛАККОЛИТ— грибообразное (караваеобразное) интрузивное тело, залегающее на небольшой глубине от поверхности Земли, у которого как дно, так и кровля согласны со слоистостью вмещающих пород.

Виды месторождений ПИ. Осадочные месторождения. Пласт, строение пласта. Мощность пласта. Классификация пластов по мощности.

Горные породы используются человеком в естественном виде или после предварительной обработки – полезные ископаемые. Естественное скопление ПИ в объемах достаточных для рентабельной отработки – Месторождение ПИ. Виды: Рудные, не рудные, минеральное топливо, др. месторождения, осадочные и рассыпные.

Осадочные месторождения – залежи ПИ, сформировавшиеся в процессе осадконакопления на дне рек и водоёмов. О. м. залегают согласно с вмещающими их осадочными породами, обычно занимают строго определённое стратиграфическое положение и имеют форму пластов или плоских линз. Иногда вследствие метаморфизма и тектонических движений они деформируются и приобретают более сложные очертания. Отд. пласты протягиваются на десятки км, а их мощность достигает 500 м

Пласт –осадочная горная порода имеющая распространение на значительной площади и ограниченная 2мя параллельными плоскостями. Имеет простое или сложное строение.

Угольный пласт –моноклинальная складка в результате горнообраз. Процесса может располагаться разными складками (видами).

Свитер пластов – много пластов в группе, расслоение между ними не значительное.

По мощности различают следующие группы пластов и залежей: весьма тонкие— для угля менее 0,5 м, для руд менее 0,7 м; тонкие — для угля 0,5—1,3 м, для руд 0,7— 2,0 м; средней мощности — для угля 1,3— 3,5 м, для руд 2—5 м; мощные — для угля более 3,5 м, для руд 5—20 м; весьма мощные — для руд более 20 м.



Источник

Лекция № 3

Тема лекции: Элементы и формы залегания месторождений полезных ископаемых

План лекции

1. Понятие о месторождениях полезных ископаемых.

2. Формы и элементы залегания месторождений.

3. Минеральный состав месторождений

Литература

1. Ю. Ф. Васючков. Горное дело: Учеб. для техникумов.- М.: Недра, 1990.- 512 с.: ил.с. 23-31

Содержание лекции

1. Понятие о месторождениях полезных ископаемых.

Полезные ископаемые – минеральные массы (твердые, жидкие, газообразные), которые добываются из недр Земли с целью использования их в народном хозяйстве.

Руда – горная порода или минеральное образование с содержанием полезных компонентов, обеспечивающим целесообразность извлечения их при современном состоянии экономики и техники.

До недавнего времени рудами называли только те агрегаты, из которых добывали металлы; в настоящее время термин руда распространен и на некоторые неметаллические полезные ископаемые (руды асбеста, апатита, бора и др).

Понятие полезных ископаемых и руды не являются постоянными, а изменяются в связи с изменением потребностей народного хозяйства, развитием техники добычи и переработки минеральных веществ. Например, горные породы, в которых находятся германий, галлий, рений, индий и другие элементы, относящиеся к группе рассеянных, до недавнего прошлого имели минералогический интерес, а теперь есть рудами.

Среди полезных ископаемых выделяют следующие главнейшие группы:

-металлические (руды), из которых извлекаются металлы или соединения металлов;

-неметаллические (часто тоже называемые рудами), которые используются либо как готовый минеральный агрегат (глина, песок, каменные строительные материалы), либо как сырье, из которого выделяют определенные минералы или химические соединения;

-каустобиолиты, к которым относятся в основном горючие полезные ископаемые (ископаемые угли, горючие сланцы, нефть, газ).

Месторождение – естественное скопление полезного ископаемого в земной коре, разработка которого при данной экономической конъюнктуре целесообразна.

Запасы твердых полезных ископаемых – весовое количество полезного ископаемого, заключенное в земных недрах на определенной площади. Качество полезных ископаемых определяется кондиционным содержанием в нем металлов или неметаллических компонентов, достаточным для экономически рационального использования полезных ископаемых в промышленности. Качество полезных ископаемых зависит от примесей в нем других полезных или вредных компонентов и других факторов.

Минимальные запасы и содержание ценных компонентов, а также максимальные содержания вредных примесей в минеральном сырье определяются для каждого месторождения промышленными кондициями.

Месторождения твердых полезных ископаемых по промышленному использованию разделяются на рудные (черные, цветные, легкие, редкие, радиоактивные и благородные металлы, рассеянные и редкоземельные элементы), нерудные (сырье для химической и металлургической промышленности, строительные материалы и др.), горючие (уголь).

Рудный пояс – большой по размерам (регионального масштаба), вытянутый в определенном направлении участок земной коры, в котором сосредоточены месторождения одного или нескольких близких генетических типов и определенных металлов. Рудный пояс обычно в свою очередь подразделяется на ряд рудных зон.

Рудная зона – значительная по размерам, обычно линейно-вытянутая зона, в пределах которой располагаются месторождения определенных типов полезных ископаемых. Приуроченность месторождения к этой зоне обусловлена особенностями ее геологического строения.

Рудное поле представляет собой группу месторождений, объединяемых общностью происхождения и единством геологической структуры. Площади рудных полей обычно имеют размер от нескольких до десятков квадратных километров.

Тело, или залежь, полезных ископаемых – ограниченное со всех сторон скопление природного минерального сырья, приуроченное к определенному структурно-геологическому элементу или комбинации таких элементов.

Рудопроявление – естественное скопление в горных породах рудных минералов невыясненных или небольших размеров, требует изучения.

Рудная точка – рудопроявление непромышленного характера (по размерам или содержанию полезных ископаемых).

2. Формы и элементы залегания месторождений.

Каждое тело полезного ископаемого имеет три измерения в пространстве. В зависимости от соотношения этих величин различают четыре типа тел полезных ископаемых: изометрические, плитообразные, трубо – или столбообразные и тела сложной формы.

Шток – большая, более или менее изометрическая залежь сплошного или почти сплошного минерального сырья.

Гнездо – рудное тело, размеры которого по каждому из трех измерений измеряются единицами метров.

Штокверк – более или менее изометрический объем горной породы, пронизанный мелкими жилками и насыщенный вкрапленностью минерального вещества.

Пласт – наиболее распространенная форма рудных тел осадочных месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых. Это плитообразное тело осадочного происхождения, отделенное от других пород плоскостями напластования. Пласты могут иметь длину, измеряемую десятками километров, и столь же большую ширину. Мощность пластов может изменяться от десятков сантиметров до сотен метров. Различают пласты простые (без прослоев породы) и сложные (с прослоями породы).

Жила – плитообразное тело, образовавшееся в результате заполнения трещинной полости жильной породой или метасоматического замещения горных пород вдоль трещин минеральными веществами. В связи с этим различают жилы выполнения и жилы замещения.

Линза – плитообразное тело, имеющее максимальную мощность в центре и выклинивающуюся до краев. Линзы по длине достигают сотен метров .

Чечевица – отличается от линзы меньшими размерами при большей мощности.

Трубчатые рудные тела встречаются сравнительно редко. Типичным представителем трубчатых тел трубки кимберлитов. Трубки имеют эллиптическое или круглое сечение, измеряется десятками и сотнями метров, а на глубину прослеживаются на несколько километров.

Рудные тела сложной формы возникают обычно в комбинированных структурах рудных полей. Примерами могут служить, пластообразные тела в рудных скарнах, рудные тела, которые носят название «конского хвоста».

Рудные столбы. Тела полезных ископаемых, главным образом жильные рудные тела, не бывают одинаково богаты рудой на всем протяжении. Обычно в них первичные рудные минералы концентрируются на некоторых участках, называемых рудными столбами, в отличие от убогих частей рудных тел. Если обогащенные рудными минералами участки имеют небольшие размеры, их называют кустами, ячейками, карманами.

Установление и определение таких обогащенных участков рудных телах, выяснение закономерностей их образования является одним из важнейших задач при разведке месторождения.

3. Минеральный состав месторождений

Месторождения полезных ископаемых, кроме минералов, содержащих ценные металлы или используются в качестве неметаллического сырья, обычно содержат минералы, которые не имеют практической ценности. Эти минералы в постмагматических месторождениях, имеющие форму жил, называются жильными, а в месторождениях других генетических типов – нерудными. Для полезных ископаемых, которые используются полностью (блоки мрамора, гранита, диабаза и др), разделение на полезные компоненты и нерудные минералы не проводится.

Жильными и нерудными минералами обычно являются кварц, опал, халцедон; карбонаты – кальцит, доломит, сидерит, родохрозит;

сульфаты – преимущественно барит, в меньшей степени гипс;

силикаты – полевые шпаты, хлорит, серицит, гранат, родонит, каолинит, турмалин; апатит, плавиковый шпат, пирит, марказит, пирротин; иногда роль жильных и нерудных минералов играют обломки изверженных, осадочных и метаморфических пород, среди которых залегает рудное тело.

В зависимости от состава полезных компонентов, содержащихся в рудах, различают мономинеральные, либо простые и комплексные (сложные) руды. Мономинеральные руды – это руды, в которых содержится в основном один полезный компонент, например железо, алюминий, хром; комплексные руды содержат несколько полезных компонентов.

По составу преобладающей части рудных минералов выделяют следующие главные типы руд:

1) окислительные – характерные в форме окислов и гидроокислов для месторождения марганца, железа, олова, урана, хрома, алюминия;

2) силикатные – типичные для неметаллических полезных ископаемых (слюда, асбест, тальк и др.);

3) сернистые – в виде сульфидов, арсенидов, антимонидов, типичные для месторождений меди, цинка, свинца, никеля, сурьмы и других металлов;

4) карбонатные – характерные для некоторых месторождения железа, марганца, магния, свинца, цинка и меди;

5) сульфатные – типичные для месторождений бария, стронция и других элементов;

6) фосфатные – характерны для месторождений фосфора и связанных с ним соединений;

7) галоидные – типичные для месторождения солей и флюорита;

8) самородными (золото, платина, медь).

По составу всей рудной массы, включая рудные и нерудные минералы, руды подразделяются на кремнистые, силикатные, карбонатные, сульфидные, сульфатные, окислительные, галоидные и органогенные (газа битумные).

Контрольные вопросы

1. Дайте определение полезных ископаемых?

2. Дайте определения месторождения полезных ископаемых?

3. Перечислите формы залегания месторождения?

4. Перечислите главные типы руд по составу преобладающей части рудных

минералов.

Домашнее задание:

1. Изучение материала конспекта лекций.

2. Ю. Ф. Васючков. Горное дело: Учеб. для техникумов.- М.: Недра, 1990.- 512 с.: ил., с. 16-23

Источник