Классификация полезных ископаемых и их месторождений
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
Виды месторождений
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.
Группы месторождений по сложности строения
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.
Балансовые и забалансовые запасы
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 Государственные комиссии по запасам полезных ископаемых, деятельность которых регламентируется национальными законодательствами.
Месторождения полезных ископаемых по классификации В. Линдгрена, предложенной еще в 1911 г., подразделяются на две основные группы: месторождения, образованные механическими процессами; месторождения, образованные химическими процессами. Месторождения второй группы наиболее распространены. Они одразделяются в зависимости от среды отложения на три класса, бразовавшиеся: А — в поверхностных водах, В — в горных породах и из магмы путем ее дифференциации. В класс В входят месторождения, связанные с магматической деятельностью. Они, в свою очередь, подразделяются на гидротермальные (эпи-, мезо- и гипотермальные) и эманационные (контактово-метасоматические, пирометасоматические и фумарольные Классификация В. Линдгрена, в свое время широко распространенная, подверглась серьезной критике советских и некоторые арубежных ученых, особенно в отношении гидротермальных ме-горождений. С. С. Смирнов указал, что классификация гидротермальных месторождений В. Линдгрена, основным принципом которой служат месторождения известного класса, определяющегося способами извлечения вещества, могут разделяться на подклассы, образующиеся в различных физико-химических условиях. Например, магматические месторождения ювенильного класса (I) будут резко отличны от магматических месторождений сиалического класса (IV).
Таблица 1
Генетическая классификация эндогенных месторождений.
По Я- Н. Белевцеву
Генетический тип | Генетический класс | Генетический подкласс |
А. Симатический, или ювениль-ный | I. Магматические, связанные с ультраосновными и основными породами II. Эндогидрогенные, связанные с подъемом флюидов из подкоровых глубин | 1. Сегрегационные (раннемагматические) 2. Ликвационные 3. Позднемагматические (гистеромагматические) 4. Гидрогенные зоны глубин 5. Гидрогенные тектоно-мета- |
Б. Сиалический, или коровый | III. Метаморфические, связанные с региональным динамотермальным метаморфизмом IV. Ультраметаморфические, связанные с | 6. Метаморфизованные 7. Метаморфические 8. Магматические, связанные с гранитоидными плутонами полигенного образования 9. Пегматитовые 10. Плутоногидротермальные |
В. Полигенный (смешанный) | V. Телетермальные VI. Гидротермальные Послегранитизационные VII.Вулканогенногидро-термальные | 11. Глубинно-телетермальные 12. Приповерхностные телетермальные 13. Гидротермальные тектонометасоматических зон 14. Глубинно-вулканические 15. Субвулканические 16. Вулканические |
Особенно многообразны по условиям концентрации гидротемальные месторождения, которые могут образовываться с помощью ювенильных подкоровых флюидов (V), плутоногидротермальных (IV), метаморфогенногидротермальных (VII) растворов или растворов смешанного происхождения.
Источник
Классификация месторождений полезных ископаемых позволяет объединить в группы месторождения, близкие по своим признакам, и тем самым облегчает их изучение и поиски новых месторождений.
Виды классификаций:
1. Морфологическая, месторождения группируются по форме тел и условиям залегания их среди вмещающих пород (предложенная Б. Котом).
I. Правильно залегающие месторождения:
а) пласты;
б) жилы (пластовые, секущие, контактовые, чечевицеобразные).
II. Неправильно залегающие месторождения:
а) штоки (наклонные, вертикальные);
б) вкрапленности.
2. Химико-технологическая, месторождения классифицируются по вещественному составу руд с учетом требований промышленности к качеству рудоминерального сырья.
I. Металлические полезные ископаемые:
1 группа — черные металлы: железо, хром, титан, марганец
2 группа — цветные металлы: медь, свинец, цинк, никель, кобальт, алюминий, магний
3 группа — редкие металлы: ванадий, молибден, вольфрам, олово, ртуть, сурьма, мышьяк, висмут, литий, бериллий, цирконий, ниобий, тантал
4 группа — благородные металлы: золото, серебро, платина.
5 группа — радиоактивные элементы: уран, радий, торий.
6 группа — рассеянные элементы: кадмий, германий, галлий, селен, теллур, индий, таллий, рений, цезий, рубидий, скандий, гафний.
7 группа—редкие земли.
церневая п/группа: церий, лантан, неодимий, прометий, празеодимий, самарий, европий, гадолиний, тербий;
иттриевая п/группа: иттрий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций.
II. Неметаллические полезные ископаемые:
1. Сырье для химической промышленности и сельского хозяйства: поваренная соль, калийные соли, фосфорит, апатит, сера, барит, флюорит, бораты и др.
2. Строительные материалы и их сырье: изверженные и метаморфические породы, известняки, мергели, гипс, песчаники, кварциты, гравий, галечники, пески, глины и др.
3. Абразивные материалы и их сырье: алмаз, корунд, наждак, гранат, диатомит, боксит и др.
4. Изоляционные материалы: асбест, слюда, мрамор, тальковый камень.
5. Керамические, огнеупорные и кислотоупорные материалы и их сырье: глины, каолин, полевой шпат, силлиманит, кварц, кварцит, магнезит, асбест, графит, тальковый камень, андезит, амфибол-асбест.
6. Драгоценные и цветные камни: алмаз, рубин, топаз, изумруд, нефрит, малахит и др.
7. Наполнители, краски, адсорбенты: тальк, барит, каолин, графит, мел, глины, диатомит.
III. Горючие полезные ископаемые. Сюда относятся ископаемый уголь, нефть, горючие сланцы, торф и природные газы.
Приведенная классификация по роду вещества не исключает генетической классификации в пределах отдельных ее подразделений. Месторождения железа, например, можно классифицировать на различные генетические группы и типы; то же самое можно сделать в отношении и других рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых.
3. Генетическая, месторождения подразделяются в зависимости от условий их образования.
Месторождения полезных ископаемых формируются в процессе дифференциации минеральных масс при круговороте в магматическом, осадочном и метаморфическом циклах образования горных пород и геологических структур. В соответствии с этим все месторождения полезных ископаемых разделяются на три серии: магматогенную, седиментогенную и метаморфогенную. Серии в свою очередь подразделяются на группы, а группы на классы, иногда подклассы (табл. 1).
Месторождения образуются в осадочном, магматическом и метаморфическом процессах. Подразделяются на 3 серии, группы и классы (подклассы).
Таблица 1. Сводная генетическая классификация месторождений полезных ископаемых
| Серия | Группа | Класс |
| Магматогенная (эндогенная) | Магматическая | Ликвационный Раннемагматический Позднемагматический |
| Карбонатитовая | Магматический Метасоматический Комбинированный | |
| Пегматитовая | Простые пегматиты Перекристаллизационные пегматиты Метасоматически замещенные пегматиты | |
| Альбитит-грейзеновая | Альбититовый Грейзеновый | |
| Скарновая | Известковых скарнов Магнезиальных скарнов Силикатных скарнов | |
| Гидротермальная | Плутоногенный Вулканогенный Амагматогенный (телетермальный, стратиформный) | |
| Колчеданная | Гидротермально-метасоматический Гидротермально-осадочный Комбинированный | |
| Седиментогенная (экзогенная) | Выветривания | Остаточный Инфильтрациооный |
| Россыпная | Элювиальный Делювиальный Пролювиальный Аллювиальный (подклассы: косовый, русловой, долинный, дельтовый, террасовый) Литоральный (подклассы: озерный, морской, океанический) Гляциальный (подклассы: моренный, флювио-гляциальный) | |
| Осадочная | Механический Химический Биохимический Вулканогенный | |
| Метаморфогенная | Метаморфизованная | Регионально-метаморфизованный Контактово-метаморфизованный |
| Метаморфическая | – |
А. Магматогенные (глубинные, гипогенные, эндогенные) по условиям образования связаны с геохимическими процессами в глубинных частях земной коры и верхней мантии. Подразделяются на группы:
1) магматическая группа – объединяет залежи полезных ископаемых, образовавшихся при застывании магматических расплавов;
2) карбонатитовая группа – образовалась из расплавов, связанных с ультраосновными щелочными интрузиями центрального типа;
3) пегматитовая группа – формируется при кристаллизации магматического тела из остаточных силикатных расплавов. Включает месторождения, представляющие собой порции застывших расплавов кислой и щелочной магм, подвергшиеся метасоматическому воздействию горячих минерализованных газоводных растворов.
4) альбитит-грейзеновая группа – создана постмагматическими растворами в апикальных частях массивов кислых и щелочных пород.
5) скарновая группа – или контактово-метасоматическая группа охватывает месторождения, возникшие в результате метасоматоза в области разогретых контактов остывающих массивов силикатных магматических пород и примыкающих к ним карбонатсодержащих осадочных и эффузивно-осадочных толщ.
6) гидротермальная группа – формируется из гидротермальных жидких растворов при более низких температурах, чем грейзены. Контролируются разломами и отходят от массивов на значительные расстояния.
7) колчеданная группа – объединяет месторождения, возникшие в связи с поствулканической газогидротермальной деятельностью базальтовой магмы.
Б. Седиментогенные (экзогенные, поверхностые, гипергенные) связаны с процессами, развивающимися на поверхности Земли (механические, физические, биохимические). Дополнительные источники вещества – продукты подводного вулканизма. Места накопления: поверхность Земли, приповерхностная зона (до уровня грунтовых вод), дно океанов, морей, озер и болот.
Подразделяются на группы:
1) группа выветривания (остаточная) – вещество полезных ископаемых накапливается ввиду выноса поверхностными водными растворами бесполезных соединений и в результате переотложения части ценных веществ в нижней зоне коры выветривания и ниже ее.
2) россыпная группа (кластогенная) – формируется при физическом выветривании и механическом разрушении тел полезных ископаемых, в составе которых имеются механически прочные и химически устойчивые минералы, образующие россыпи.
3) осадочная группа – объединяет месторождения, возникающие при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минеральных веществ в процессе накопления толщ осадочных пород.
В. Метаморфогенные. Месторождения формировались при интенсивном преобразовании горных пород на значительной глубине от поверхности земли в обстановке высоких температур и давлений. Эта серия объединяет две группы месторождений
1) метаморфизованная группа – охватывает глубоко метаморфизованные месторождения, существовавшие до метаморфизма образования полезных ископаемых магматогенной и седиментогенной серий, это первичные месторождения или ровные тела, подвергшиеся метаморфическим преобразованиям.
2) метаморфическая группа – включает месторождения, в которых рудное вещество возникло из вмещающих пород в процессе их регионального и локального метаморфизма, в связи с перегруппировкой минерального вещества.
Сингенетичные месторождения, образованные синхронно с вмещающими породами.
Эпигенетичные месторождения – сформировались после образования вмещающих горных пород.
Рудная формация – это месторождения одинакового минерального состава, сформированные в сходных физико-химических и геологических условиях.
Металлогеническая формация – это комплекс парагенетически связанных горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения и ассоциированных с ними месторождений полезных ископаемых, обусловленных единством происхождения в определенных структурно-формационных условиях.
Металлогения – изучает региональные закономерности образования и размещения рудных месторождений.
Минерагения – рассматривает закономерности пространственного формирования и размещения всех разновидностей полезных ископаемых в земной коре в связи с историей ее геологического развития.
32 Магматические месторождения. Общая характеристика. Типы месторождений /ликвационные, раннемагматические, позднемагматические/. Масштабность оруденения и примеры месторождений.
Магматические месторождения образуются в процессе дифференциации и кристаллизации магмы (ультраосновного и щелочного состава).
Магматические месторождения залегают главным образом в интрузивных породах, обычно основного и ультраосновного состава.
С основными породами являются (габбро, нориты и анортозиты) связаны месторождения Ti, Cu, Ni, Co, Pt.
С ультраосновными (дуниты, перидотиты, пироксениты) связаны месторождения Pt, Cr, Cu-Ni, алмазов.
В щелочных породах известны месторождения апатита и лопаритовые месторождения Nb и TR (Кольский полуостров).
В кислых породах магматические месторождения встречаются довольно редко.
Приуроченность магматических месторождений к основным породам объясняется следующим:
– в основных породах отмечается повышенное содержание железа и других металлических компонентов;
– основная магма содержит небольшое количество кремнезема, обладает меньшей вязкостью, лучшей подвижностью, и потому более способна к процессам дифференциации, так же содержит летучие компоненты (Н2О, Cl, B, F, P и др.), которые снижают температуру плавления руд и способствуют лучшей подвижности соединений
Date: 2015-04-23; view: 1682; Нарушение авторских прав
Источник