Геолого-промышленные типы месторождений полезных ископаемых
Лекции для магистров 2 курса
Профилизация Экономическая геология
Учебный план: трудоёмкость дисциплины 108 ч.
8 ч. лекций,
28 ч. лабораторных занятий,
72 ч. самостоятельных занятий,
экзамен
Лекция 1 – 2016. 6.09.2016
Введение
| План изучения | Объем занятий | ||
| Лекционных | Лабораторных | Самостоятельных | |
| Введение | |||
| 1. Геолого-промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых. | |||
| 1.1. Руды чёрных и легирующих металлов. | |||
| 1.2. Руды цветных и благородных металлов. | |||
| 2. Геолого-промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых. | |||
| Технические, химические и строительные полезные ископаемые | |||
| 3. Горючие полезные ископаемые | |||
| Торф, уголь, нефть, газ |
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Авдонин В.В. Месторождения металлических полезных ископаемых/В.В. Авдонин, В.Е. Бойцов, В.М. Григорьев и др. М.: Академический Проект, Трикста, 2005. 720 с.
2. Еремин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. М.: Изд-во МГУ, 2007. 459 с.
3. Татаринов П.М. и др. Курс месторождений твёрдых полезных ископаемых. Л.: Недра, 1975.
дополнительНАЯ ЛИТЕРАТУРА
4. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра,1989. 326 с.
5. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых. М.: Академический Проект, 2004. 512 с.
Таблица 1.2
Промышленная классификация полезных ископаемых
(см. методические указания по курсу)
| Серия | Группа полезных ископаемых | Виды полезных ископаемых |
| Металли-ческие (рудные) | Руды черных металлов | Руды железа, хрома, марганца |
| Руды легирующих металлов | Руды титана, ванадия, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена | |
| Руды цветных металлов | Руды олова, меди, цинка, свинца, сурьмы, ртути | |
| Руды лёгких металлов | Руды алюминия, магния | |
| Руды благородных металлов | Руды золота, серебра, платиноидов: платины, рутения, родия, осмия, иридия, палладия | |
| Руды радиоактивных металлов | Руды урана, тория, радия | |
| Руды редких металлов | Руды лития, бериллия, ниобия, тантала, циркония, гафния, редких земель (лантаноидов) | |
| Руды рассеянных элементов | Руды галлия, германия, кадмия, индия, рубидия, цезия, селена, теллура | |
| Неметал-лические (неруд-ные) | Технические полезные ископаемые | Алмаз, графит, слюды, вермикулит, монтмориллонит, асбест, тальк, барит, кварц, исландский шпат |
| Драгоценные и поделочные камни | Ювелирные: алмаз, изумруд, рубин, сапфир, топаз, аметист, пироп. Ювелирно-поделочные: горный хрусталь, лазурит, малахит, чароит, родонит, уваровит. Поделочные: яшма, письменный гранит, лиственит, офикальцит, селенит и др. | |
| Химические (агрохимические) полезные ископаемые | Фосфорные, серные, фторные, борные, солей, минеральных пигментов, торфа | |
| Строительные полезные ископаемые | Естественные строительные камни: лабрадорит, габбро, диорит, гранит, базальт, песчаник, карбонаты, туфы, кварциты, мраморы и др. Вяжущие материалы: мергель, известняк, глина, гипс. Песчано-гравийные: песок, гравий, галька. Стекольные: кварцевый песок, карбонаты, мирабилит. Керамические: глины, каолины, полевые шпаты | |
| Металлургические полезные ископаемые | Флюсовые: известняк, флюорит и др. Огнеупорные: хромшпинелиды, дуниты, магнезиты и др. | |
| Топлив-но-хими-ческие | Твердые | Угли: бурые, каменные, антрациты. Торф |
| Жидкие | Нефти | |
| Газообразные | Горючие газы, газовые конденсаты | |
| Гидро- и газомине-ральные | Поверхностные и подземные воды и рассолы | Питьевые, технические, сырьевые (технологические), тепло-энергетические, лечебные воды и рассолы |
| Газы | Гелий, сероводород, азот и др. |
1. Понятие о геолого-промышленных типах месторождений.
Дисциплина Геолого-промышленные типы месторождений полезных ископаемых завершает изучение науки о полезных ископаемых, начало которому было положено при прохождении дисциплин бакалавриата:
минераграфия,
геология месторождений полезных ископаемых,
минерагения.
Цель дисциплины характеристика главных месторождений разнообразных видов полезных ископаемых.
Она включает изучение их
- состава,
- строения,
- закономерностей размещения в земной коре.
Предмет дисциплины: месторождения полезных ископаемых.
Значение для магистрантов профиля «Экономическая геология»:
дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла учебного плана.
Месторождения полезных ископаемых – это природные объекты земной коры, содержащие полезные ископаемые, количество, качество и условия залегания которых отвечают требованиям рентабельной добычи.
2 аспекта исследования месторождений
Теоретический Практический
Теретический аспект связан с разработкой генетических ретроспективных моделей, объясняющих причины концентрации полезных ископаемых. Это могут быть
1) внешние причины (геологические условия или предпосылки: состав окружающих горных пород, геологические структуры, палеотектонические обстановки),
2) внутренние причины (пути и формы миграции вещества полезных ископаемых, способы его концентрации).
Решением этих проблем занимается Учение о полезных ископаемых.
Его основой является генетическая классификация месторождений на
- серии,
- группы,
- классы,
- ряды,
- типы (формации).
Генетический тип месторождений (формация) – совокупность месторождений, близких по
1) геологическим условиям размещения,
2) физико-химическим условиям образования,
3) продуктам минералообразования.
Генетический тип (формация) – это обобщенная модель совокупности месторождений.
Практический аспект исследования месторождений заключается в решении задач
1) создания минерально-сырьевой базы (поиски, разведка месторождений),
2) рационального освоения месторождений (освоение и разработка месторождений).
Для упрощения решения практических вопросов геологи-практики ввели понятие «геолого-промышленный тип месторождений».
Одним из первых это сделал Владимир Михайлович Крейтер (1897–1966) в 1940 г.
В понятии геолого-промышленный тип месторождений важнейшими являются 2 показателя.
1. Значение в мировой добыче. На совокупность месторождений, объединяемых в тип должно приходиться не менее 1% ежегодного мирового объема добычи вида полезного ископаемого.
2. Горно-геологические условия разработки месторождения, главным образом форма залегания тел полезных ископаемых (пластовая, жильная, линзовидная и т.п.).
Таким образом, в геолого-промышленный тип объединяются месторождения, имеющие близкие
1) составы полезного ископаемого (месторождения одного вида сырья),
2) формы залегания тел полезного ископаемого,
3) значения на мировом рынке.
2. Соотношение понятий генетический тип (формация) полезного ископаемого и геолого-промышленный тип месторождения
Генетический тип (формация) полезного ископаемого (от греч. τΰπος (типос) – образец и от латинского formatio – образование) включает любое скопление полезного ископаемого:
промышленное,
непромышленное,
крупное,
мелкое,
т.е. генетический тип (формация) – это наиболее широкое понятие, характеризующее скопление вида полезного ископаемого.
Таблица
Классификация формаций полезных ископаемых по промышленной значимости (Авдонин, 1999) Авдонин В.В. Принципы геолого-промышленной типизации рудных месторождений. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. 40 с. )
| Промышленная значимость формаций | Характеристика |
| Промышленная формация | Соответствует геолого-промышленному типу месторождений |
| Потенциально промышленная формация | По количеству ресурсов полезных ископаемых после их освоения могут перейти в разряд промышленных |
| Перспективные формации | Могут стать промышленными в будущем в связи с появлением новых технологий переработки минерального сырья или в связи с появлением потребностей в новом сырье (высокотитанистые титаномагнетитовые руды, кианитовые залежи) |
| Непромышленные формации | Не имеют перспектив освоения из-за низкого качества и количества сырья |
Подобные характеристики формаций целесообразно использовать при оценке металлогенического потенциала территорий.
Понятие «Геолого-промышленный тип» относится только к части генетических типов (формаций).
Относительность понятия «Геолого-промышленный тип»
Она связана
1) с совершенствованием технологии добычи и переработки полезных ископаемых (был непромышленным, стал промышленным),
2) с региональной спецификой размещения месторождений, т.е. наряду с мировыми могут быть региональные геолого-промышленные типы (магномагнетитовый тип).
Другие представления о геолого-промышленных типах
11.06-08.4К. Быховский Л.З., Потанин С.Д. Геолого-промышленные типы редкометалльных месторождений. М.: ВИМС, 2009. 157 с. (Минерал. сырьё. Сер. геол.-экон. № 28).
Выд-т 3 группы м-й:
1) м-я в к-рых ред эл-ты нах-ся в качестве главных комп-в руд (38 типов),
2) м-я в к-рых ред эл-ты нах-ся в качестве попутных комп-в руд (16 типов),
3) м-я гидроминерального сырья (2 типа),
Пишут, что эта классифик-я использ-т минимальное кол-во генетических и др. субъективных факторов.
План рассмотрения геолого-промышленного типа месторождений на лабораторных занятиях
(подготовить самостоятельно и обсудить на занятии)
Название вида полезного ископаемого (железная руда, алмазы, строительные материалы).
Применение вида в промышленности (черная металлургия, химическая промышленность).
Геохимические особенности химического элемента, главного для вида (железо, медь, золото, и т.п.).
- кларк (среднее содержание в земной коре),
- распределение содержаний по горным породам,
- породы, с которыми могут быть связаны концентрации элемента.
Полезные минералы (используемые промышленностью).
- минеральный класс (оксиды, силикаты и пр.),
- минеральный вид (название – магнетит, гематит),
- химическая формула
- габитус,
- промышленные разновидности.
Требования к рудам и концентратам
- запасы,
- обогатимость руд (технологические типы руд),
- содержания полезного компонента (сорта руд),
- полезные примеси в рудах,
- вредные примеси.
Геолого-промышленные типы месторождений.
- распределение типов по генетическим группам (эндогенные, экзогенные, метаморфогенные и т.п.),
- рейтинг типов по значимости для промышленности.