Характерные признаки двух направлений поиска полезных ископаемых
Прямые и косвенные поисковые признаки.
Поисковые признаки рудных тел, использующиеся при геологическом картировании
Поисковые признаки– определенные факты или явления, указывающие на наличие или возможность выявления месторождений пол.иск. в определенном месте.
К поисковым признакам относятся следы процессов образования, изменения и разрушения м-ний; физические, химические, минералогические свойства пол.иск. и вмещающих пород, по которым можно обнаружить м-ние в толще земной коры; сведения о деятельности человека, имеющие отношение к полезному ископаемому.
Поисковые признаки разделяются на прямые и косвенные. Прямые ПП непосредственно указывают на наличие оруденения (пол.иск.), а косвенные ПП лишь косвенно свидетельствуют о возможности обнаружения оруденения.
Прямые ПП:
1) выходы пол.иск.;
2) ореолы и потоки рассеяния вещества полезного ископаемого;
3) особые физические свойства пол.иск.
4) следы старых горных работ или переработки пол.иск. и исторические данные о горном промысле.
Косвенные ПП:
5) изменения околорудных пород;
6) наличие во вмещающих породах жильных минералов, сопровождающих оруденение;
7) различие физических свойств пол.иск. и вмещающих пород;
8) характерные особенности рельефа (понижения, положительные формы, карстовые западины);
9) гидрогеологические;
10) ботанические;
11) топонимические.
Прямые поисковые признаки
Выходы пол.иск.Наличие пол.иск. или рудных минералов в коренных обнажениях является наиболее достоверным поисковым признаком, свидетельствующим о наличии в тех или иных количествах рудного вещества. Поэтому выявление такого обнажения (естественного или искусственного) является одной из важнейших задач поисковика. Как правило, вещественный состав, мощность и строение залежи на выходах в зоне выветривания существенно изменены. Это надо иметь в виду при оценке выходов рудных тел на поверхность. Обнаружение коренного выхода рудного тела на поверхность – вещь исключительно редкая, поэтому к изучению и опробованию рудных выходов надо относиться предельно тщательно.
Рудные валуны.
Ореолы и потоки рассеяния.Этот ПП характеризуется повышенным содержанием пол.иск., рудных минералов или химических элементов в рудных полях и вокруг рудных тел. Обнаружить ореолы рассеяния легче, чем сами рудные тела, так как они распространены на значительно больших площадях, чем сами рудные тела. Поэтому ореолы и потоки рассеяния имеют исключительно важное поисковое значение; на их исследовании основаны главнейшие методы поисков: визуальные, шлиховые, геохимические. Однако следует знать, что ореолы и потоки рассеяния не всегда свидетельствуют о наличии м-ния. Повышенные первичные концентрации пол.компонентов не всегда связаны с месторождениями, а с непромышленными зонами рассеянной минерализации
По происхождению ореолы и потоки рассеяния разделяются на первичные и вторичные (эндогенные ореолы; экзогенные ореолы рассеяния и потоки рассеяния).
Эндогенные (первичные) ореолы образуются в процессе формирования м-ний и, вероятно, при их метаморфизме. Они имеют особенно большое значение при поисках месторождений, не выходящих на дневную поверхность (на эрозионный срез вмещающих их пород) – «слепые м-ния»). Эндогенные ореолы бывают сингенетическими (магматические и осадочные месторождения) и эпигенетическими (пегматитовые, пневматолитовые, гидротермальные месторождения). Эпигенетические ореолы возникают в результате диффузионнно-инфильтрационных процессов при рудообразовании. Обычно в плане ореолы вкрапленных руд бывают шире, чем ореолы сплошных руд.
Экзогенные (вторичные) ореолы и потоки рассеяния образуются при разрушении м-ний и их первичных ореолов, фиксируются в рыхлом осадочном чехле, почвах, растительности, грунтовых и поверхностных водах, почвенном и приповерхностном воздухе и подразделяются на:
– механические (элювиальные, делювиальные, аллювиальные крупнообломочные и шлиховые);
– солевые;
– водные (гидрогеохимические);
– газовые (атмогеохимические);
– биогеохимические (в растениях и животных).
Оценка выходов на поверхность коренных рудных тел
На поверхности чаще развиты минералы группы окислов (реже сульфиды). В основном – вторичные образования. Если на выходе породы ожелезнены, то они всегда должны привлекать внимание. Вообще для поверхностных выходов рудных тел характерны пестрые окраски пород, обохривание, осветление – красные, рыжие, голубые «охры». Горелые породы – признак угольных месторождений.
При исследовании железных шляп изучаются реликты первичных зерен: галенит, пирит, энаргит.
Изучается наличие типоморфных вторичных образований: Cu соединения – малахит, азурит, хризоколла; Co-Ni соединения – эритрин и др. ; As руды – скородит.
Зоны околорудных измененных пород
Если порода ультраосновного и основного состава – серпентинизация (серпентин-асбест).
Если в рудных растворах присутствует СО2 – листвениты, березиты, оталькование. Это признак золоторудных месторождений. То же самое – и месторождения Cu-Ni-Co.
Если в рудных растворах S и H2O – хлорит, эпидот, амфиболы, пропилиты, алунитизация. Характерна минерализация As, Sb и Te.
Процессы грейзенизации. Выделяются 2 типа грейзенов:
1) несульфидные (наиболее кислые разности гранитоидов + песчаники, сланцы) – кварц, мусковит, касситерит, вольфрамит;
2) сульфидные (гранодиориты + вмещающие породы с Ca, Mg и Fe) – сульфидные образования – молибденит, станнин, сульфиды Pb, Zn, As, пирит. Иногда здесь Au.
Турмалинизацияхарактерна для многих месторождений, кроме медноколчеданных и полиметаллических, иногда для среднетемпературных колчеданных месторождений.
Наиболее характерны следующие околорудные изменения пород:
– скарнирование(Fe, Cu, Pb-Zn, W, Mo, Au и др.);
– окварцевание(Cu, Pb-Zn, Au-Ag);
– грейзенизация(W, Sn, Mo, Be, Ta-Nb…);
– серицитизация(Au, Cu, Pb, Zn, As, RM);
– каолинизация(средне- и низкотемпературные Pb-Zn, Sn, Au, флюорита, хрусталя);
– хлоритизация(для широкого круга месторождений);
– доломитизация(полиметаллические, Ba-витеритовые, сидеритовые месторождения);
– серпентинизация, оталькование(хризотил-асбест, тальк);
Кроме того, иногда проявляются баритизация, цеолитизация, лиственитизация, пропилитизация, карбонатизация, флюоритизация, графитизация.
Скарныразвиваются на границе гранодиоритов и карбонатных пород. Наиболее благоприятны для развития скарнов контакты карбонатных пород с интрузиями гранодиоритов. Из осадочных пород скарнируются лучше всего известняки. Реже скарнируются и сами кислые интрузивы. На развитие и обнаружение скарнов перспективны все приконтактовые участки интрузивных массивов. Необходимо тщательно изучать структуру самого контакта интрузии, так как скарны чаще развиваются на извилистом контакте интрузива с известняками. По составу скарны разнообразны.
Зональность скарнов:
1) роговоообманковый гранодиорит;
2) скарнированные граниодиориты с диопсидом, гранатом, иногда скополитом;
3) пироксеновый скарн;
4) гранатовый скарн;
5) воллостанитовый скарн;
6) мраморизованный известняк.
Рудные минералы в скарнах: магнетит, шеелит, молибденит, пирит, халькопирит, сфалерит, галенит…
Благоприятные для образования рудных скарнов условия: пологий контакт интрузии, гранодиоритовый ее состав, развитие в скарнах темнобурого граната, несогласие контакта со слоистостью вмещающих интрузию осадочных пород.
Грейзеныразвиваются в резко выраженно кислых гранитах, содержат кварц, слюды (мусковит, циннвальдит), топаз, турмалин, флюорит и рудные минералы.
Березиты(состоят из серицита, кварца и пирита), окварцевание и серицитизация характерны для золоторудных месторождений многих типов.
Доломитизациягидротермальная характерна для свинцово-цинковых месторождений.
Под поисковыми признаками понимают факторы, указывающие на
наличие или возможность нахождения в определенном месте того или иного
месторождения полезного ископаемого.
Некоторые поисковые признаки непосредственно указывают на наличие орудинения
(прямые поисковые признаки), другие – на возможность нахождения орудинения
(косвенные поисковые признаки).
Прямые поисковые признаки
К прямым поисковым признакам относятся:
- выходы на дневную поверхность полезных ископаемых;
- ареалы рассеяния рудных тел;
- следы старых горных работ или переработки полезного ископаемого, а
также исторические данные о горном промысле.
Самым достоверным признаком является выход полезных ископаемых или рудных
минералов в коренных обнажениях.Поэтому выявление такого обнажения
(естественного или искусственного) и составляет одну из основных задач поисков.
При изучении выявленного обнажения следует учитывать, что вещественный состав,
мощность и строение залежи на выходах могут быть изменены, и наличие коренного
выхода полезного ископаемого еще не гарантирует наличие месторождения.
Для ареалов рассеяния рудных тел характерно повышенное содержание
полезного ископаемого, рудных минералов или элементов вокруг рудных тел.
Поскольку ареалы рассеяния распространены на больших площадях, то обнаружить
их легче, чем сами рудные тела. Ареалы рассеяния делятся на открытые, выходящие
на дневную поверхность, и скрытые, не выходящие на дневную поверхность.
По происхождению ареалы рассеяния разделяют на:
- первичные, образующиеся в процессе формирования месторождений любого
генезиса. Состав, форма и размеры ареалов зависят от геохимических
особенностей химических элементов; способов и условий формирования рудных тел;
физико-химических особенностей и условий залегания вмещающих пород;
геолого-структурных особенностей рудных тел и вмещающих пород. Первичные
ареалы рассеяния являются естественным продолжением рудных тел, и поэтому их
состав определяется минеральным и химическим составом месторождений. Однако в
зависимости от миграционной способности элементов состав ареалов может
существенно отличаться от состава месторождения; - вторичные ареалы рассеяния – комплекс продуктов, возникших в
процессе разрушения месторождений и рассеянных в окружающей среде.
Среди них различают:
- механические (возникают при физическом разрушении химически устойчивых
полезных ископаемых в приповерхностных частях залежей), в том числе по
крупности – крупные, песчано-гравийные и тонкодисперсные (глинистые); - солевые (образуются в процессе разложения, растворения, переноса и
персотложения рудного вещества в зоне окисления), очертания которых
определяются комплексом геологических, гидрогеологических и климатических
условий; - смешанные ареалы рассеяния, определяемые факторами, присущими как
механическим, так и солевым ареалам; - водные (гидрохимические) – ареалы рассеяния с повышенным содержанием в
водах рудообразующих элементов (калия, натрия, магния, меди, цинка, железа и
др.) за счет растворения минералов, слагающих залежи полезных ископаемых; - газовые (образуются над месторождениями, которые выделяют газообразные
продукты – уголь, нефть, газ). К этим ареалам относятся также ареалы
радиоактивного распада элементов; - биохимические (над месторождениями полезных ископаемых в растениях, почве
происходит значительная концентрация некоторых элементов, входящих в состав
руд). Содержание одних и тех же элементов в разных видах растений и в
различных их частях неодинаково. Поэтому ареалы растения следует изучать в
одно время года, по одним и тем же видам растений и их частям.
Ареалы рассеяния – важный поисковый признак, но и он не всегда
свидетельствует о наличии месторождения.
Следы старых горных работ или переработки полезного ископаемого, а
также исторические данные о горном промысле – смысл этих поисковых признаков
понятен из самого названия. Сведения о них можно найти в различных фондовых,
архивных материалах, в отчетах о путешествиях, геологических съемках.
Косвенные поисковые признаки
Косвенные поисковые признаки – это:
- изменение горных пород вокруг горных тел. Изменения горных пород
могут происходить как в процессе образования полезных ископаемых, так и при их
разрушении. При эндогенных процессах рудообразования околорудными изменениями
пород являются скарнирование, грейзенизация, окварцевание, каолинизация,
хлоритизация и др. Эти поисковые признаки свидетельствуют лишь о происходящих
процессах минералообразования, не всегда сопровождающихся орудинением. В
процессе приповерхостного разрушения месторождений происходит охлари-рование
пород многих сульфидных месторождений, осветление пород в результате
воздействия кислых сульфатных пород, обгорание пород угольных
месторождений. Изменения горных пород могут происходить как в
процессе образования полезных ископаемых, так и при их разрушении. При
эндогенных процессах рудообразования околорудными изменениями пород являются
скарнирование, грейзенизация, окварцевание, каолинизация, хлоритизация и др.
Эти поисковые признаки свидетельствуют лишь о происходящих процессах
минералообразования, не всегда сопровождающихся орудинением. В процессе
приповерхостного разрушения месторождений происходит охлари-рование пород
многих сульфидных месторождений, осветление пород в результате воздействия
кислых сульфатных пород, обгорание пород угольных месторождений; - образование жильных минералов. Эндогенные и гидротермальные
месторождения иногда имеют зональное распределение минералов. При этом зоны
жильных минералов периферийных частей рудных тел часто распространяются во
вмещающихся породах вверх и по флангам рудного тела на значительные
расстояния. Эти безрудные зоны и являются поисковыми признаками; - геофизические аномалии. На различии физических свойств пород и
руд основаны геофизические методы поисков. Значительные отклонения от
нормального значения физических полей (аномалий) и особенности их
распределения на изучаемой площади указывают на возможность обнаружения
месторождений; - геоморфологические признаки. Основаны на различной устойчивости
против выветривания залежей полезных ископаемых и вмещающих их пород. Менее
устойчивые в поверхностных условиях породы создают отрицательные, а более
устойчивые – положительные формы рельефа. Например, мощные кварцевые жилы,
залегающие в сланцах или других менее устойчивых породах, выделяются на
рельефе в виде выступов ысотой до нескольких метров. Выходам угленосной толщи
нередко соответствуют пониженные заболоченные участки района; - гидрогеологические признаки. Изучение гидрогеологии района
поисков позволяет выявить наличие водоносных горизонтов, которые
свидетельствуют о присутствии пористых и водоупорных пород. Пористые породы
могут быть коллекторами нефти или газа, а водоупорные экраном. Угольные пласты
часто являются водоносными, поэтому наличие водоносных горизонтов косвенно
может указать на присутствие пластов угля. Кроме того, по наличию водоносных
горизонтов могут быть обнаружены пласты песков; - ботанические признаки. Суть их состоит в том, что над
определенными минеральными скоплениями или над ареалами рассеяния произрастают
определенные виды растений. Кроме того, в районах некоторых месторождений
иногда наблюдаются специфические внешние изменения растений, вызываемые
действием того или иного химического элемента. Например, на участках
вольфрамового, молибденового полиметаллческого оруденения в Центральном
Казахстане растительный покров значительно разрежен (5-15% против 40-60% на
безрудных участках), произрастают низкорослые растения (5-10 см против 15-20
см), побеги растений почти отсутствуют; - прочие поисковые признаки. Эти признаки могут быть получены из
опроса местных жителей, географических названий гор, рек, озер, населенных
пунктов. Например, река Слюдянка (Иркутская область), гора. Магнитная (Южный
Урал) и др.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт природных ресурсов
Кафедра геологии и разведки полезных ископаемых
Специализация – Геология нефти и газа
Отчет по лабораторной работе №4
по дисциплине «Основы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых»
Поиски месторождений полезных ископаемых
Выполнил: студент гр.2А590
Бражникова А.А.
Проверил: Доцент кафедры ГРНМ
Тимкин Т.В
Томск – 2012
Цель работы:установить предпосылки и признаки оруденения на территории, представленной на схематической геологической карте, выделить перспективные площади для поисков ПИ, определенных в ходе работы, а также выбрать и обосновать наиболее эффективный комплекс методов по их поиску.
Задание:
1. Определить, какие полезные ископаемые могут быть обнаружены на данной территории.
2. Установить предпосылки и признаки поисков полезных ископаемых.
3. Выделить перспективные площади для поисков определенных полезных ископаемых.
4. Выбрать и обосновать наиболее эффективные для данных условий комплексы методов поисков, изложить их методику и последовательность.
Описание района работ
Дана геологическая карта района площадью 50 км2 (рис. 1). В южной части района установлено наличие карбонатных и глинистых пород, простирающихся в широтном направлении и падающих на юг.
Рис. 1. Геологическая карта участка.
1 – известняки; 2 – глинистые сланцы; 3 – мергели; 4 – граниты; 5 – скарнированные породы; 6 – доломитизированные породы; 7 – разрывныетектонические нарушения: а – установленные, б – предполагаемые; 8 – элементы залегания пород; обнаруженные в шлихах минералы: 9 – с касситеритом, 10 – с вольфрамитом, 11 – с золотом, 12 – с гранатом, 13 – с магнетитом, 14 – с касситеритом и вольфрамитом, 15 – с касситеритом, вольфрамитом и золотом, 16 – с касситеритом, вольфрамитом,золотом и гранатом, 17 – с баритом, 18 – с пиритом, 19 – с галенитом.
Северная часть территории сложена гранитами. В центральной части установлен разлом, проходящий в меридиональном направлении. Вблизи контакта гранитов и известняков породы сканированы. На отдельных участках карбонатные породы доломитизированы. С севера на юг рельеф понижается. Территория дренируется рекой, текущей в южном направлении; с запада и востока в нее впадают многочисленные притоки. Коренные породы прикрыты рыхлыми отложениями мощностью от 0,5 до 10 м.
В шлиховых пробах обнаружено значительное количество касситерита, вольфрамита, золота, пирита, галенита, граната, магнетита, барита.
Определение возможных полезных ископаемых данной территории
На данном участке можно выделить 2 зоны
1.1) Зона скарнирования
На данной территории могут быть обнаружены полезные ископаемые: золото, железо (в виде магнетита), олово (в виде касситерита), вольфрам (в виде вольфрамита).
1.2) Зона доломитизации
На данной территории могут быть обнаружены следующие полезные ископаемые: селен и свинец (в виде пирита и галенита), барий (в виде барита).
Предпосылки и признаки поисков полезных ископаемых
2.1Зона скарнирования
1)Литологическая
Образование скарнов на контакте кислых магматических и карбонатных пород.
2)Магматическая
Наличие гранитов на данной территории.
Признаки:
1) выходы ореолов рассеяния – прямой признак;
2) наличие измененных пород – косвенный признак.
3) Ген. тип – метасоматические месторождения (Скарново-магнетитовых руд).
2.2Зона доломитизации
1)Магматическая
Наличие парагенетической связи.
2)Литологическая
Образование скарнов на контакте кислых магматических и карбонатных пород.
3)Структурная: на данном участке бывают разломы.
Признаки:
1) Ореолы рассеяния – косвенный признак
2) Выходы рудных тел на поверхность – прямой признак.
3) Генетический тип – свинцово-цинковые месторождение.
3. Выделить перспективные площади для поисков определенных полезных ископаемых:Выделяются две зоны: зона скарнирования и зона доломитизации