Практикум по геологии полезных ископаемых для школьников

Охарактеризованы геологические условия образования эндогенных, экзогенных и метаморфогенных месторождений, формы тел полезных ископаемых и элементы их залегания, минеральный состав, текстуры, структуры и микротекстуры руд. Описаны наиболее характерные отечественные и зарубежные месторождения всех генетических типов рудных, неметал­лических и горючих полезных ископаемых по единому плану: местоположение, вмещающие породы, структурное положение, морфология и размеры рудных залежей.

Для студентов вузов, изучающих курс «Геология полезных ископаемых».

Месторождения полезных ископаемых образуются в различных геологических и физико-химических условиях, которые определяют особенности их минерального и химического состава, строения залежей, положения оруденения в геологической структуре и литолого-стратиграфическом разрезе.

Правильное представление о генезисе содействует рациональному направлению поисковых и разведочных работ и верной оценке промышленных перспектив месторождения. Для этого важно знать не только геологические и физико-химические условия процессов образования месторождений, но и конкретные признаки, по которым определяют генетический тип месторождения.

В пособии рассмотрены формы рудных тел полезных ископаемых и элементы их залегания, минеральный состав, текстуры и структуры руд, геологические и физико-химические условия образования каждого генетического типа месторождений, описаны характерные рудные формации.

За время занятий студент должен, пользуясь учебным пособием, составить краткое описание каждой рудной формации (примерный план: генетический тип, схематический план или разрез, вмещающие породы, геологические структуры, морфология и размеры рудных тел, минеральный состав руд, текстуры и структуры руд, стадии минерализации, околорудные изменения вмещающих пород, примеры месторождений). Необходимо также просмотреть коллекции руд и вмещающих пород месторождений различного генезиса, обратив внимание на их минеральный состав, текстурные особенности, стадийность минерализации и гидротермальные изменения боковых пород.

Дальнейшее изучение генетических типов месторождений студент, должен продолжить также самостоятельно, пользуясь списком рекомендуемой литературы. Для проверки полученных знаний в конце каждого раздела приводятся контрольные вопросы.

Предисловие, заключение и разделы о процессах образования месторождений полезных ископаемых, магматических, карбонатитовых, скарновых, метаморфических, метаморфизованных и вулканических месторождениях написаны В.М. Григорьевым; разделы о минеральном составе, текстурах и структурах руд, о вулканогенно-осадочных, химических и биохимических осадочных месторождениях и корах выветривания на горных породах написаны Л.Д. Оникиенко; разделы о пегматитовых месторождениях и механических осадочных полезных ископаемых написаны Г.Н. Пилипенко; разделы о морфологии тел полезных ископаемых и месторождениях полевошпатовых метасоматитов, а также о гипергенных изменениях эндогенных рудных месторождений написаны П.Д. Яковлевым.

Все права на материалы принадлежат исключительно их авторам или законным правообладателям. Все материалы предоставляются исключительно для ознакомления. Подробнее об авторских правах читайте здесь!

Внимание! Если Вы хотите поделиться с кем-то материалом c этой страницы, используйте вот эту ссылку:
https://www.geokniga.org/books/6678
Прямые ссылки на файлы работать не будут!

ЛАБОРАТОРНЫЙ

ПРАКТИКУМ

ПО ГЕОЛОГИИ

ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ

Рекомендовано

Комитетом по высшей школе

Министерства науки, высшей школы и технической политики

Российской Федерации в качестве учебного пособия

для студентов геологических специальностей вузов

__________________________________________________________________________

МОСКВА “НЕДРА” 1992

__________________________________________________________________________________________

ББК 26.3

Л 12

УДК 553.2

Авторы:

, ,

Рецензенты:

кафедра разведки месторождений полезных ископаемых Донецкого

политехнического института; д-р геол.-минер. наук, проф. Н. С. Скрипченко

Лабораторный практикум по геологии полезных ископаемых:

Л 12 Учеб. пособие для вузов/В. М. Григорьев, ,

, .– М.: Недра, 1992.–172 с: ил.

ISBN -6

Охарактеризованы геологические условия образования эндогенных, экзогенных и метаморфогенных месторождений, формы тел полезных ископаемых и элементы их залегания, минеральный состав, текстуры, структуры и микротекстуры руд. Описаны наиболее характерные отечественные и зарубежные месторождения всех генетических типов рудных, неметал­лических и горючих полезных ископаемых по единому плану: местоположение, вмещающие породы, структурное положение, морфология и размеры рудных залежей.

Для студентов вузов, изучающих курс «Геология полезных ископаемых».

ISBN S2-6 © Коллектив авторов, 1992

ПРЕДИСЛОВИЕ

Месторождения полезных ископаемых образуются в различных геологических и физико-химических условиях, которые определяют особенности их минерального и химического состава, строения залежей, положения оруденения в геологической структуре и литолого-стратиграфическом разрезе.

Правильное представление о генезисе содействует рациональному направлению поисковых и разведочных работ и верной оценке промышленных перспектив месторождения. Для этого важно знать не только геологические и физико-химические условия процессов образования месторождений, но и конкретные признаки, по которым определяют генетический тип месторождения.

В пособии рассмотрены формы рудных тел полезных ископаемых и элементы их залегания, минеральный состав, текстуры и структуры руд, геологические и физико-химические условия образования каждого генетического типа месторождений, описаны характерные рудные формации.

За время занятий студент должен, пользуясь учебным пособием, составить краткое описание каждой рудной формации (примерный план: генетический тип, схематический план или разрез, вмещающие породы, геологические структуры, морфология и размеры рудных тел, минеральный состав руд, текстуры и структуры руд, стадии минерализации, околорудные изменения вмещающих пород, примеры месторождений). Необходимо также просмотреть коллекции руд и вмещающих пород месторождений различного генезиса, обратив внимание на их минеральный состав, текстурные особенности, стадийность минерализации и гидротермальные изменения боковых пород.

Дальнейшее изучение генетических типов месторождений студент, должен продолжить также самостоятельно, пользуясь списком рекомендуемой литературы. Для проверки полученных знаний в конце каждого раздела приводятся контрольные вопросы.

Предисловие, заключение и разделы о процессах образования месторождений полезных ископаемых, магматических, карбонатитовых, скарновых, метаморфических, метаморфизованных и вулканических месторождениях написаны ; разделы о минеральном составе, текстурах и структурах руд, о вулканогенно-осадочных, химических и биохимических осадочных месторождениях и корах выветривания на горных породах написаны ; разделы о пегматитовых месторождениях и механических осадочных полезных ископаемых написаны ; разделы о морфологии тел полезных ископаемых и месторождениях полевошпатовых метасоматитов, а также о гипергенных изменениях эндогенных рудных месторождений написаны .

МОРФОЛОГИЯ ТЕЛ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

В зависимости от геометрической формы тела полезных ископаемых подразделяются на изометрические, плоские, столбообразные и сложные (рис. 1). Изометрические тела (шток, гнездо, штокообразное тело) имеют одинаковые или очень близкие измерения в различных направлениях. Плоские тела (пласт, жила, линза, пластообразное тело и др.) вытянуты в двух направлениях при очень небольшой мощности. Столбообразные тела протягиваются на значительном интервале в одном направлении, обычно по падению; в поперечном сечении они имеют округлую, линзовидную или неправильную форму. Сложные тела полезных ископаемых возникают в результате сочетания тел изометрической, плоской и столбообразной формы.

Положение в пространстве плоских тел определяется азимутом их линии простирания или падения и углом падения. Определение этих элементов залегания обычно производится без затруднений. Значительно сложнее находить элементы залегания столбообразных или линзообразных рудных тел. Для рудного столба следует, прежде всего, установить его ось, горизонтальную проекцию оси и азимут ее простирания. Затем можно определить угол падения (ныряния) рудного столба (рис. 2).

Рис. 1. Геометрические формы тел полезных ископаемых:

А – изометрические (а – шток, б – гнездо); Б – плоские (а – пласт, б – линза, в – жила); В – столбообразные (а – рудный столб, б – трубообразное тело); 1 – рудные тела; 2 – гранит; 3 –пески; 4 – глины

Рис. 2. Схема, иллюстрирующая элементы залегания рудного столба с овальным (1) и эллипсовидным (2) горизонтальным сечением:

аб – ось рудного столба (бв – горизонтальная проекция; аг – горизонтальная проекция, вынесенная на поверхность); α – азимут простирания горизонтальной проекции оси рудного столба; β – угол падения или ныряния

Сингенетические тела полезных ископаемых образуются в процессе формирования стратифицированных осадочных и вулканогенно-осадочных толщ (пласты, линзы, чечевицы, сложные пласты), а также в ходе кристаллизации ультраосновных, основных и щелочных интрузивных массивов (гнезда, штоки и пластовые рудные тела хромитов, титаномагнетитов, сульфидных и редкометалльных руд (рис. 3). Поперечные размеры гнездообразных тел обычно не превышают нескольких метров, параметры штокообразных тел измеряются десятками и сотнями метров.

Эпигенетические рудные тела образуются после вмещающих их пород в различной геологической обстановке. В связи с этим форма их весьма разнообразная (табл. 1). Основными структурными элементами, определяющими морфологию рудных тел, являются складки, разрывные нарушения, контакты интрузивных массивов, вулкани­ческие аппараты, трубки прорыва газа. Разрывные нарушении по отношению к рудным телам бывают рудоконтролирующими, рудоподводящими и рудовмещающими, а также дорудными и послерудными. Существенное влияние на морфологию эпигенетических рудных тел оказывают физико-механические свойства и химический состав вмещающих пород (например, благоприятные горизонты для локализации оруденения).

В складках, осложненных разрывными нарушениями, рудные тела имеют форму штоков, гнезд, жил, линз, пластов, рудных столбов, штокверков, минерализованных зон и др. В интрузивных породах к разрывным нарушениям приурочены жилы, рудные столбы, минерализованные зоны, а также штокверки. В зонах контактов интрузивных массивов, осложненных разрывными нарушениями, чаще всего возникают пластообразные и штокообразные рудные тела, рудные столбы, штокверки, минерализованные зоны. В вулканических аппаратах образуются рудные гнезда, линзы, столбы, трубообразные тела, штокверки, жилы.

Рис. 3. Схематические разрезы сингенетических тел полезных ископаемых в стратифицированных толщах (1) и в интрузивных породах (2):

1 – пески; 2 – глины; 3 – алевролиты; 4 – песчаники; 5 – карбонатные породы; 6 – пласт бурого угля; 7 – сложный пласт осадочных руд марганца; 8–11 – вулканические породы (8 – брекчии, 9 – туфы, 10 – андезитовые порфириты, 11 – базальтовые порфириты); 12 – медноколчеданная рудная залежь; 13 – дуниты; 14 – нориты; 15 – пироксениты; 16 – гнезда хромитов; 17 – пластовые хромитовые тела

Таблица 1

Систематика тел полезных ископаемых по форме в зависимости от их возрастного

соотношения с вмещающими породами

Среди эпигенетических тел полезных ископаемых наиболее распространены жилы (простые плитообразные, сложные, четковидные, камерные, оперенные; (рис. 4), штокверки (рис. 5), рудные столбы (рис. 6). Последние образуются на участках искривления тектонических трещин (а), в узлах сопряжения (б) и пересечения трещин различного направления (в), а также в местах пересечения разрывными нарушениями пластов пород, благоприятных для замещения рудой (г).

Рис. 4. Схематические разрезы рудных жил:

а – простая; б – сложная; в – четковидная; г – камерная; д – с многочисленными апофизами, приуроченными к оперяющим трещинам скалывания и отрыва

Рис. 5. Схематическая блок-диаграмма штокверкового месторождения:

1 – гранит, 2 – крупные разрывные нарушения, 3 – прожилково-вкрапленная минерализация

Рис. 6. Схема, иллюстрирующая различные типы рудных столбов:

1 – тектонические трещины, 2 – известняк, 3 – рудные столбы

Вблизи разрывных нарушений форма рудных тел, а также элементы их залегания часто изменяются. На рис. 7 показано соотношение рудных жил с более ранним по времени возникновения (дорудным) и с более поздним (послерудным) нарушениями. В первом случае образовался раздув жилы (обогащенный участок), внутри нарушения появились лишь мелкие рудные прожилки; произошло выклинивание жилы. Во втором случае жила лишь смещена. Направление этого смещения можно определить по наличию рудных обломков.

Рис. 7. Схемы, иллюстрирующие соотношение рудных жил с дорудным (а) и послерудным (б) разрывными нарушениями:

1 – граниты, 2 – рудные жилы, 3 – дорудное разрывное нарушение с тектонической глиной вдоль контактов, 4 – послерудное разрывное нарушение с обломками рудной жилы

Контрольные вопросы

1.  Каковы морфологические типы рудных тел.

2.  Как образуются и какова форма сингенетических тел полезных ископаемых.

3.  Как образуются и какова форма эпигенетических тел полезных ископаемых.

4.  Как образуются рудные столбы и каким образом определяются их элементы залегания.

5.  Какие рудные тела называют штокверками и как они образуются.

6.  Каким образом разрывные нарушения оказывают влияние на морфологию рудных тел.

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ, ТЕКСТУРЫ И СТРУКТУРЫ РУД

Минеральный состав металлических и неметаллических полезных ископаемых включает рудные и нерудные минералы.

К категории рудных обычно относят оксиды и сульфиды тяжелых металлов, самородные металлы и интерметаллические соединения; к категории нерудных – силикаты, карбонаты, галоиды, сульфаты, фосфаты, бораты и самородные элементы, не обладающие металлическими свойствами. Из минералов извлекаются как основные компоненты, так и попутные, заключенные в них химические или механические примеси. Например, в комплексных титаномагнетитовых рудах магматического происхождения главными ценными минералами являются ильменит и магнетит, используемые для извлечения из них титана, железа и ванадия. Последний заключен в магнетите в виде изоморфной примеси. Минералы, входящие в состав руд, но не имеющие промышленной ценности, называют сопутствующими. Количественные соотношения минералов в рудах оценивают по трем категориям: главные (> 10%), второстепенные (1–10%) и редкие (< 1%).

Важнейшие элементы внутреннего строения рудных тел – их текстурные и структурные особенности, характеризующие пространственное распределение минералов, условия их образования, этапность и стадийность рудообразующего процесса. Важное значение имеют текстурно-структурные особенности при качественной оценке руд и технологии их переработки.

Текстура руды определяется пространственным взаиморасположением минеральных агрегатов, отличающихся друг от друга по составу, форме, размерам и структуре.

Структура руды определяется формой, размером и способом сочетания отдельных минеральных зерен или их обломков в пространственно обособленных минеральных агрегатах.

Текстуры и структуры руд месторождений эндогенной, эндогенно-экзогенной и экзогенной серий отличаются по морфологическим особенностям и условиям образования. Для каждой серии выделены характерные группы и подгруппы текстур, возникающие в рудах определенного типа в связи с проявлениями различных геологических процессов (табл. 2, табл. 3).

Таблица 2

Генетическая классификация текстур эндогенных руд