Образование и размещение месторождений полезных ископаемых
Месторождения полезных ископаемых формируются в результате различных геологических процессов. При образовании осадочных горных пород в определенных условиях, связанных с наличием рудного вещества в водах, с климатическими и палеотектоническими особенностями, возникают осадочные месторождения железа, марганца, минеральных солей, фосфора и других видов минерального сырья. В генезисе месторождений полезных ископаемых большую роль играет изменение физико-химических условий среды, например, изменение температуры, давления, щелочности растворов и др. Эти факторы влияют на концентрацию компонентов, приносимых как горячими гидротермальными растворами, так и холодными водами. Понижение температуры магматических расплавов обусловливает дифференциацию состава с обособлением особых рудных расплавов или выделением полезных компонентов в твердые фазы.
Существенное значение в концентрации полезных компонентов нередко имеют различные живые организмы или их остатки. Некоторые организмы могут концентрировать железо, марганец, ванадий, разлагать те или иные минералы (например, ангидрит с выделением из него сероводорода, который впоследствии преобразуется в самородную серу). Органические остатки нередко изменяют pH среды, что влияет на рудообразовательные процессы.
Немаловажную роль в формировании месторождений играют горные породы, вмещающие залежи полезных ископаемых. Особенности их состава нередко влияют на изменение состава растворов, содержащих полезные компоненты, и связанное с этим осаждение компонентов. Из вмещающих пород могут заимствоваться полезные компоненты, которые концентрируются в рудных залежах.
Существенное значение в рудогенезе имеют климатические и палеотектонические условия. Именно они обусловливают приуроченность ряда видов минерального сырья к определенным стратиграфическим подразделениям. Палеогеографический фактор следует учитывать при проведении поисково-оценочных работ, так как от него зависит определенная зональность в распределении минеральных фаций. Например, менее ценные карбонатные руды марганца по мере приближения к древней прибрежной зоне сменяются более ценными оксидными рудами.
Большая роль среди условий образования месторождений полезных ископаемых принадлежит структурно-тектоническим факторам: наличию зон повышенной проницаемости для растворов, в том числе разломов и зон рассланцевания и дробления, тектоническим контактам, структурным ловушкам в виде антиклинальных структур, участкам выклинивания пластов высокопористых горных пород среди малопроницаемых и др.
Сходство геохимических особенностей элементов приводит к определенным сонахождениям полезных минералов — их ассоциациям. Под генетической ассоциацией понимается совместное нахождение минералов на том или ином локальном участке — в рудной жиле, пласте, зоне и др., обусловленное генезисом этих минералов. Минералы, входящие в состав генетической ассоциации, могут образоваться одновременно или в разное время. Например, ассоциация более раннего пирита с развивающимся по нему гидрогематиту и гидрогётиту будет закономерной генетической, так как железо, входящее в состав новообразованных минералов, заимствуется из более раннего сульфида железа. Парагенетическая ассоциация минералов — частный случай генетической ассоциации. Важнейшее условие этой ассоциации — практически одновременное или близкоодновременное образование минералов. Примером может служить совместное нахождение галенита и сфалерита в гидротермальных жилах, талька и кальцита в метасоматических тальковых залежах и др.
Месторождения полезных ископаемых могут возникать одновременно или практически одновременно с формированием тех или иных горных пород, вмещающих промышленные залежи. Такие месторождения называют сингенетическими. Пример — залежи каменного угля в глинистых сланцах или алевролитах, алмазоносные кимберлиты и др. Во многих случаях залежи полезных ископаемых образуются значительно позже, чем горные породы, вмещающие промышленные залежи. Такие месторождения получили название эпигенетических. Пример — месторождения сульфидов металлов, возникших из горячих вод и находящихся в жилах, секущих слои вмещающих пород жилах, или сульфидов меди, никеля и других металлов, цементирующих предварительно раздробленные основные породы в определенных зонах и др.
Федеральный отраслевой интернет-портал и журнал “Карьеры России”
Все о карьерах и месторождениях полезных ископаемых в России
Новости отрасли, каталог карьеров, инвестиции, покупка и продажа карьеров, нерудные материалы,
покупка и продажа горного оборудования, практика недропользования
Мы в соцсетях:
- 27 янв. 2019 г.
- 4 мин. чтения
Процесс освоения месторождения общераспространенных полезных ископаемых состоит из четырех основных этапов:
1) Получение лицензии на право пользования недрами
2) Геологическое изучение и постановка запасов полезного ископаемого на государственный баланс
3) Разработка технического проекта разработки и рекультивации месторождения, включая проект горного отвода
4) План развития горных работ на текущий год для начала работ.
1) Получение лицензии на право пользования недрами:
Для получения права пользования участком недр в целях геологического изучения за счет собственных средств заявитель подготавливает и направляет заявку властям муниципального образования, на территории которого расположен испрашиваемый участок недр, на право пользования участками недр для поиска и разведки общераспространенных полезных ископаемых, которая должна содержать:
а) данные о заявителе, включая место его основной деятельности, его хозяйственные взаимоотношения с финансовыми и производственными партнерами, в том числе:
– наименование, организационно-правовую форму и место нахождения – для юридического лица;
– фамилию, имя, отчество, место жительства, данные документа, удостоверяющего личность, – для индивидуального предпринимателя;
– копии учредительных документов и документа, подтверждающего факт внесения записи о юридическом лице в Единый государственный реестр юридических лиц (с предъявлением оригиналов в случае, если копии не заверены нотариально);
– копию свидетельства о государственной регистрации гражданина в качестве индивидуального предпринимателя (с предъявлением оригиналов в случае, если копии не заверены нотариально);
– копию свидетельства о постановке заявителя на учет в налоговом органе с указанием идентификационного номера налогоплательщика (с предъявлением оригиналов в случае, если копии не заверены нотариально);
б) данные о руководителях заявителя и лицах, которые представляют его при получении лицензии, включая:
– решение уполномоченных органов управления заявителя о назначении единоличного исполнительного органа организации (с предъявлением оригиналов в случае, если копии не заверены нотариально) или доверенность, выданную в установленном порядке;
– выписку из Единого государственного реестра юридических лиц, полученную не ранее чем за месяц до момента регистрации заявки;
– выписку из реестра акционеров заявителя (для акционерных обществ);
в) данные о финансовых возможностях заявителя, необходимых для выполнения работ, связанных с намечаемым пользованием недрами, включая документальные данные о наличии собственных (копию бухгалтерского баланса заявителя за год, предшествующий подаче заявки, с отметкой налогового органа о его принятии), в том числе привлеченных, средств на осуществление геологического изучения (договоры займа, кредита, банковская гарантия);
г) данные о технических и технологических возможностях заявителя, а также других организаций, привлекаемых им в качестве подрядчиков, включая копии лицензий на осуществление отдельных видов деятельности, связанных с пользованием недрами, или договоры с организациями, имеющими право на осуществление указанных видов деятельности;
д) сведения об участке недр, отражающие:
– местоположение участка недр в административно-территориальном отношении с указанием границ особо охраняемых природных территорий, а также участков ограниченного и запрещенного землепользования с отражением их на схеме расположения участка недр;
– геологическую характеристику участка недр с указанием ресурсов полезных ископаемых;
– обзор работ, проведенных ранее на участке недр, наличие на участке недр горных выработок, скважин и иных объектов, которые могут быть использованы при работе на этом участке;
– наличие других пользователей в границах данного участка;
е) предложения заявителя по условиям пользования недрами, включая предложения по проведению геологического изучения участка недр с указанием видов, объемов, сроков проведения работ, ожидаемых результатов геологического изучения, в том числе по приросту запасов полезных ископаемых.
Примечания:
Перечень документов составлен в соответствии со следующими нормативными правовыми актами Российской Федерации:
– приказом Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 15.03.2005 N 61 (в ред. от 28.08.2008) «Об утверждении порядка рассмотрения заявок на получение права пользования недрами для геологического изучения недр (за исключением недр на участках недр федерального значения)»;
– Административным регламентом Федерального агентства по недропользованию по исполнению государственной функции по осуществлению выдачи, оформления и регистрации лицензий на пользование недрами, внесения изменений и дополнений в лицензии на пользование участками недр, а также переоформления лицензий и принятия, в том числе по представлению Федеральной службы по надзору в сфере природопользования и иных уполномоченных органов, решений о досрочном прекращении, приостановлении и ограничении права пользования участками недр, утвержденным приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 29.09.2009 N 315.
2) Геологическое изучение и постановка запасов полезного ископаемого на государственный баланс:
На участке недр, планируемых к освоению, за счет средств недропользователя производится геологическое изучение, подсчитываются запасы по одной из возможных категорий для промышленного освоения (А, Б, С1) и составляется геологический отчет. Отчет направляется на геологическую экспертизу в территориальный орган недропользования, по результатам которой, запасы утверждаются и ставятся на государственный баланс.
3) Разработка технического проекта разработки и рекультивации месторождения, проект горного отвода
Необходимость разработки проектной документации на пользование недрами обусловлена статьей 23_2 Федерального закона от 3 марта 1995 года N 27-ФЗ «О Недрах» :
«Разработка месторождений полезных ископаемых (за исключением добычи подземных вод, которые используются для целей питьевого водоснабжения или технологического обеспечения водой объектов промышленности либо объектов сельскохозяйственного назначения и объем добычи которых составляет не более 100 кубических метров в сутки) и пользование недрами в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых, осуществляются в соответствии с утвержденными техническими проектами».*23_2.1).
(Часть в редакции, введенной в действие с 1 января 2015 года Федеральным законом от 29 декабря 2014 года N 459-ФЗ)
Необходимый перечень исходных данных для разработки технического проекта должен быть в следующем виде:
– Лицензия на право пользование недрами;
– Техническое задание на разработку проекта;
– Протокол ГКЗ (ТКЗ) утверждения балансовых запасов полезного ископаемого;
– Договор аренды земельного участка или иные правоустанавливающие документы;
– Топографическая съемка месторождения в М 1:1000 или 1:2000 (1:5000 для крупных месторождений) с прилегающими участками и границей земельного отвода;
– Геологический отчет по месторождению, с геолого-литологическими разрезами и планом подсчета запасов;
– Технические условия на рекультивацию земель, утвержденные собственником земельного участка и администрацией района;
– Дополнительные необходимые данные предоставляемые заказчиком: марка машин и механизмов для вскрышных и добычных работ, планируемый режим работы карьера, планируемая годовая производственная мощность по добыче сырья (максимальный уровень добычи не должен превышать максимальный уровень добычи, установленный лицензией на право пользования недрами).
Структура и оформление проектной документации должны соответствовать приказу Минприроды РФ от 25 июня 2010 года N 218 «Об утверждении требований к структуре и оформлению проектной документации на разработку месторождений твердых полезных ископаемых, ликвидацию и консервацию горных выработок, и первичную переработку минерального сырья»
4) План развития горных работ
После получения протокола согласования технического проекта, на его основе, выполняется план развития горных работ на текущий год, в котором утверждаются нормативы потерь и технологические параметры разработки на планируемый в текущем году участок разработки.
Разнообразие условий, в которых происходило образование полезных ископаемых, привело к их неравномерному размещению по территории Земли. Однако определенная закономерность в их распределении все же существует.
Основная закономерность – осадочные полезные ископаемые расположены в чехлах платформ, рудные полезные ископаемые – в районах складчатых поясов.
Руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из неё горячих водных растворов. Магма подымалась из недр Земли по разломам и застывала в толще горных пород на различной глубине. Обычно внедрение магмы происходило в периоды активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями гор. На платформенных равнинах они приурочены к нижнему ярусу – складчатому фундаменту.
Разные металлы имеют различную температуру плавления. Следовательно, от температуры магмы, внедрившейся в пласты горных пород, зависит и состав рудных скоплений.
Крупные скопления руд имеют промышленное значение. Их называют месторождениями.
Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют бассейнами полезных ископаемых.
Богатство руд, их запасы и глубина залегания в разных месторождениях неодинаковы. В молодых горах многие месторождения находится под толщей смятых в складки осадочных пород и обнаружить их бывает трудно.
При разрушении гор скопления рудных полезных ископаемых постепенно обнажаются и оказываются близ поверхности земли. Здесь их добывать легче и дешевле.
К древним складчатым областям приурочены месторождения железных руд (Западный Саян ) и полиметаллических руд (Восточное Забайкалье) , золота (нагорья Северного Забайкалья) , ртути (Алтай) и др.
Особенно богат разнообразными рудными ископаемыми, драгоценными и полудрагоценными камнями Урал. Здесь находится месторождение железа и меди, хрома и никеля, платины и золота.
В горах северо-восточной Сибири и Дальнего Востока сосредоточены месторождения олова и вольфрама, золота, на Кавказе – полиметаллические руды.
Полезные ископаемые платформ
На платформах рудные месторождения приурочены к щитам либо к тем частям плит, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Здесь расположены бассейны железных руд: Курская Магнитная Аномалия (КМА) , месторождение Южной Якутии (Алданский Щит) . На Кольском полуострове находятся месторождения апатитов – важнейшего сырья для производства фосфорных удобрений.
Однако для платформ наиболее характерны ископаемые осадочного происхождения сосредоточенные в породах платформенного чехла.
Преимущественно это нерудные минеральные ресурсы. Ведущую роль среди них играют горючие ископаемые: газ, уголь, горючие сланцы.
Они образовались из остатков растений и животных, накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и озёрно-болотных условиях суши.
Эти обильные органические остатки могли накопится лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для повышенного развития растительности.
Крупнейшими угольными бассейнами России являются:
- Тунгусский, Ленский, Южно Якутский (средняя Сибирь)
- Кузнецкий, Канско-Ачинский (в краевых частях гор Южной Сибири)
- Печорский, Подмосковный (на Русской равнине)
Месторождения нефти и газа сосредоточены в приуральской части Русской равнины. От побережья Баренцева до Каспийского моря, в Предкавказье.
Но самые крупные запасы нефти – в недрах центральной части Западной Сибири – Самотлор и др. газа – в северных её районах (Уренгой, Ямбург и др. )
В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей. В Предуралье, в Прикаспии и в южной части Западной Сибири имеются их крупные месторождения.
Вывод:
Месторождения руд черных и цветных металлов, золота, алмазов приурочены к выходам кристаллического фундамента древних платформ.
Месторождения нефти, углей, природного газа приурочены к мощным осадочным чехлам платформ, предгорным прогибам, шельфовым зонам. Руды цветных металлов так же встречаются в складчатых областях.
И их классификация
Формирование месторождений полезных ископаемых происходит в результате концентрации отдельных элементов или веществ под воздействием эндогенных, экзогенных или метаморфогенных процессов.
Во всех случаях, рассматривая процессы формирования месторождений, выделяют три области рудообразования, а именно области: 1-источника полезных ископаемых, 2-переноса и 3-отложения полезных компонентов, что более подробно будет показано при характеристике каждого типа месторождений.
В общем случае главным процессом рудообразования для твердых полезных ископаемых является переход вещества из жидкого или газообразного подвижного состояния в стабильную твердую форму. При эндогенном рудообразовании это происходит при кристаллизации магмы или отложении минералов из горячих газовых и водных растворов. В экзогенных условиях отложение происходит из холодных поверхностных водотоков, подземных вод или из воды озерных и морских бассейнов. При метаморфизме минералообразование связано с дегитратацией, перераспределением элементов, перестройкой кристаллической решетки минералов.
Полезные компоненты переносятся в истинных или коллоидных растворах. Отложение их в виде минералов обусловлено многими причинами: изменением скорости движения растворов, химическими реакциями в растворе, взаимодействием с вмещающими породами, изменением температуры и давления, смешением различных растворов и проч.
В соответствии с характером геологических процессов, которые происходят в земной коре и на ее поверхности, выделяются три серии месторождений полезных ископаемых: эндогенная, экзогенная и метаморфогенная. Эти серии, в свою очередь, разделяются на классы, типы и подтипы, определяющиеся конкретными особенностями рудообразования. Такая классификация называется генетической; она принята в России и во многих странах мира [2,3].
Следует отметить, что наряду с генетической, правомерно существование и других классификаций месторождений полезных ископаемых. Так, для целей оценки и разведки рудных объектов используются морфогенетические и геометрические классификации. Например, П.Ф. Иванкин предложил выделять плоские, уплощенно-конические и конические рудные поля и месторождения, отличающиеся по коэффициенту линейности – отношению длины к ширине (мощности). Эти параметры могут использоваться для выбора сети наблюдений при геологоразведочных работах. Среди зарубежных ученых, в частности американских геологов, наиболее популярно разделение месторождений полезных ископаемых на модельные типы. Эти модельные типы характеризуются формой рудных тел, вмещающими породами, минеральным составом и генезисом. Такая систематика, несмотря на ее сложность и большое разнообразие типов, удобна для практических целей, но в строгом смысле не является классификацией, т.к. не основана на едином принципе.
В настоящей работе принимается за основу генетическая классификация месторождений полезных ископаемых, которая разработана В.А. Обручевым, С.С. Смирновым, А.Н. Заварицким, П.М. Татариновым, С.А. Вахромеевым и др. [2,3,7] в прошлом веке с изменениями и дополнениями автора с учетом последних достижений геологической науки. При этом обращено внимание на установленные факты длительности формирования многих месторождений и участия в их образовании различных геологических процессов. По этой причине нами выделены месторождения сложного генезиса, образованные различным сочетанием эндогенных, экзогенных и даже метаморфогенных процессов. В упрощенном виде эта классификация приводится ниже и положена в основу описания генетических типов месторождений полезных ископаемых (табл. 5).
Таблица 5
Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых
| Серия | Генетический класс (тип) |
| ЭНДОГЕННАЯ | Магматический (кристаллизационный, ликвационный) |
| Пегматитовый (магматогенный, метаморфогенный) | |
| Карбонатитовый | |
| Скарновый | |
| Альбитит-грейзеновый | |
| Гидротермальный (высоко-, средне-, низкотемпературный) | |
| Сложного генезиса (стратиформный, вулканогенно-осадочный) | |
| ЭКЗОГЕННАЯ | Выветривания (коры выветривания, инфильтрационные, зон окисления) |
| Осадочный (механический-россыпи, хемогенный, биогенный и биохимический) | |
| МЕТАМОРФОГЕННАЯ | Метаморфизованный |
| Метаморфический | |
| ТЕХНОГЕННАЯ | Сухие отвалы |
| Гидроотвалы, хвосто- и шламохранилища | |
| Комбинированные отвалы |
Часть 2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В этом разделе в соответствии с приведенной выше классификацией описываются генетические классы и типы, а в ряде случаев и подтипы месторождений полезных ископаемых, встречающихся в природе.
Э Н Д О Г Е Н Н ЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ