1.Плутоногенно-гидротерм.М-ния

А) Скарновые. м-ние Дальнегорское в России.

Б) Гидротермально метасоматические в карбонатных п. м-ния Нерчинского рудного р-на Вост.Забайкалья. Гл. особенность - секущее положение р.т. Секущие залежи, трубы, качество руд относительно высокое Zn+Pb=~4%.

В) Жильные м-ния. Садонская рудная з. (Сев. Кавказ).

2.Вулканогенно-гидротерм.. Вост.Забайкалье:м-е Широкинское, м-ние Новоширокинское. м-ния в пределах вулканических поясов (м-ния залегают в корневых частях вулканических аппаратов).

3.Колчеданные – полиметаллические м-ния: Рудный Алтай, Риддер–Сокольное, Золотушинское, Сибай, Молодежное, Холоднинское (Байкал).

4.Стратиформные м-ния: Залегают в карбонатных толщах молодых платформ, либо в фундаментах карбонатных толщ. р.т. стратифицированы, хотя встречаются и секущие. По простиранию до неск.км при мощности до 200м,м-ние Хребта Каратау (Ю.Казахстан).

5.Метаморфизованные: Предполагается, что м-ния образованы до метаморфизма. М-ниее Салливан (Канада) в сланцах, м-ние Брокен-Хилл (Австралия) в гнейсах

Промышленные м-лыPb: галенит(PbS), церуссит(PbSO₄), буланжерит, джемсонит(Pb₄FeSb₆S₁₄). Zn: сфалерит (ZnS), смитсонит(ZnCO₃). Главные промышленные м-лы свинцово-цинковых руд - галенит и сфалерит.

Область применения:

Свинец (Pb) производство сплавов;в электротехнической промышленности; в производстве химической аппаратуры; производство вооружения; использование атомной энергии. Цинк (Zn) - оцинкование изделий с целью предохранения от коррозии, сплавы, лакокрасочная промышленность.

Экономика:Pb и Zn извлекают в основном из комплексных руд, содер. медь, золото, серебро и др. металлы. Общие запасы свинца в 1994 г. в 70 зарубежных странах оценивались в 212 млн т, разведанные запасы составили ок.129 млн.т. Общие запасы цинка превышают 491, а разведанные – 294 млн т. Россия занимает II место в мире по запасам Pb и I по запасам Zn. Наиболее крупными запасами Pb и Zn обладают также США, Австралия, Казахстан, Канада, Китай. Обеспеченность уровня добычи подтверждёнными запасами Pb и Zn оцениваются в 38-39лет. Суммарные запасы Pb и Zn в уникальных м-ний превышают 5млн.т, в крупных колеблются от 5 млн до 600 тыс.т, в средних – от 600 до 200 тыс.т, в мелких – менее 200 тыс.т. Ежегодное производство в концентратах составляет (в млн т): Pb – 2,8-3,0; Zn – 6,2-7,3; рафинированного свинца – 4,9-5,4; металлического цинка – 6,3-6,9. Цена рафинированного Pb в 1994г. Составила 550, а цинка – 1000 дол/т.

В России м-нияPb и Zn сосредоточены на Урале (Гайское, Чибай, Молодежное), Сев. Кавказе, Рудном Алтае (Золотушинское), Енисейском кряже, Забайкалье (Нерчинский), Приморье (Дальнее).

Свинециспользуется гл.обр. при изготовлении автомобильных аккумуляторов и присадок тетраэтилата свинца к бензину (в последнее время применение токсичных свинцовых присадок сокращается в связи с ограничениями на использование этилированного бензина). Около четверти добываемого свинца расходуется на нужды строительства, связи, электротехнической и электронной промышленности, на изготовление боеприпасов, красителей (свинцовых белил, сурика и др.), свинцового стекла и хрусталя и керамических глазурей. Кроме того, свинец применяется в керамическом производстве, для изготовления типографских шрифтов, в антифрикционных сплавах, в качестве балластных грузов или гирь, из него делают трубы и контейнеры для радиоактивных материалов. Свинец - основной материал для защиты от ионизирующего излучения. Большая часть свинца подлежит повторному использованию (исключение составляют стеклянные и керамические изделия, химикаты и пигменты). Поэтому потребности в свинце могут покрываться в значительной степени за счет переработки металлолома. Гл. рудный м-л свинца - галенит (свинцовый бл.), представляющий собой сульфид свинца; он часто содер. также примесь серебра, к/е извлекается попутно. Галенит обычно ассоциирует со сфалеритом - рудным м-лом цинка и нередко с халькопиритом - рудным м-лом меди, образуя полиметаллические руды.

Добыча свинцовых руд ведется в 48 странах; ведущие производители - Австралия (16% мировой добычи, 1995), Китай (16%), США (15%), Перу (9%) и Канада (8%), в значительных объемах добыча ведется также в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР и Марокко. В США основной производитель свинцовой руды - штат Миссури, где в долине р. Миссисипи 8 рудников дают 89% общей добычи свинца в стране (1995). Др.р-ны добычи - штаты Колорадо, Айдахо и Монтана. На Аляске запасы свинца связаны с цинковыми, серебряными и медными рудами. Большая часть разрабатываемых м-ний свинца в Канаде находится в провинции Британская Колумбия. В Австралии свинец всегда ассоциирует с цинком. Основные м-ния - Маунт-Айза (Квинсленд) и Брокен-Хилл (Новый Южный Уэльс). Крупные свинцово-цинковые м-ния имеются в Казахстане (Рудный Алтай, Казахский мелкосопочник), Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане. Основные м-ния свинца в России сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Приморье, Якутии, на Енисее и Северном Кавказе.

Цинкшироко применяется для цинкования - нанесения гальванических покрытий, предохраняющих от ржавления поверхности стальных и железных листов, труб, проводов, металлических сеток, фасонных соединительных деталей трубопроводов, а также для производства латуни и других сплавов. Соединения цинка служат пигментами, люминофорами и т.д. Основной м-л цинковых руд - сфалерит (сульфид цинка) часто ассоциирует с галенитом или халькопиритом. Первое место в мире по добыче (16,5% мировой добычи, 1113 тыс. т, 1995) и запасам цинка занимает Канада. Кроме того, значительные запасы цинка сосредоточены в Китае (13,5%), Австралии (13%), Перу (10%), США (10%), Ирландии (ок. 3%). Добыча цинка ведется в 50 странах. В России цинк извлекается из медноколчеданных м-ний Урала, а также из полиметаллических м-ний в горах Южной Сибири и Приморья. Крупные запасы цинка сосредоточены в Рудном Алтае (В. Казахстан - Лениногорск и др.), на долю которого приходится более 50% добычи цинка в странах СНГ. Цинк добывают также в Азербайджане, Узбекистане (м-ние Алмалык) и Таджикистане. В США ведущее место по добыче цинка занимает штат Теннесси (55%), за ним следуют штаты Нью-Йорк и Миссури. Др. значительные производители цинка - Колорадо, Монтана, Айдахо и Аляска. Весьма перспективно освоение крупного м-ния Ред-Дог на Аляске. В Канаде важнейшие цинковые рудники находятся в Британской Колумбии, Онтарио, Квебеке, Манитобе и С.-З. Территориях.

4. Задачи и виды опробования. Способы отбора проб.

Опробование – одна из важнейших операций, проводимая на всех стадиях геологоразведочных работ. Пробой называется часть п.и., взятая по определённым правилам с таким расчетом, чтобы качество п.и. каждой взятой пробы или совокупности их по возможности точно соответствовало качеству всей той массы. В последние годы опробование п.и. осуществляется на месте залегания, без отбора проб. Используются геофиз. и ядерно-физ.м/д. Расширено и назначение опробования: производственное опробование не только для установления качества, но и для опр-я объёма, физ. параметров. Опробование – это процесс опр-я содержания и качества полезных и вредных компонентов руд и боковых п. во многих точках м-ния, при поисках, разведке, эксплуатации, так же установления технических и технологических особенностей руд. Под опробованием можно понимать или подразумевать выражение целей (минеральное, технологическое). Опробование выступает как м/д познания природных объектов, посредством системы проб.

Опробование проводится для решения задач: 1) Определение средних сод. и средней мощности р.т. и в целях подсчёта запасов п.и.; 2) Опробование с целью направления разведочных и эксплуатационных работ; 3) Установление контуров р.т. и участков, различных по качеству; 4) Контроль точности анализов химических лабораторий при определении содержаний компонентов в рудах; 5) Определение влажности, объёма массы, пожаробезопасности, селикозоопасности и прочности руд; 6) Выявление закономерностей пространственного размещения типов руд, требующих различных технологических схем переработки. Установление первичной и вторичной зональности м-ний руд; установление усл. залегания рудных столбов с качественной их характеристикой; 7) Определение корреляционной зависимости м/у содержаниями металлов в руде, м/у полезными и вредными компонентами, определение содержаний рассеянных компонентов, по их корреляционной связи с главными компонентами; 8) Составление планов и программ добычи руды. Для нормальной эксплуатации, мы должны знать содержания полез. комп. в том или ином блоке; 9) Оперативное руководство очистными горными работами при эксплуатации. Это и контроль за охраной недр и контроль за выемкой руд с различными технологическими схемами; 10) Определение потерь и разубоживания при эксплуатации; 11) Определение взаимных расчетов м/у поставщиками и потребителями добытой руды по данным товарного опробования. Определение производится на всех стадиях изучения.

Виды опробования:

1) Химическое. Служит для изучения хим. состава руд и вмещ. п.. Данный вид опробования определяет содержание главных и попутных компонентов. Для большей части п.и., хим. опробование яв/ся основным. В тех случаях, когда необходимо знать содержание компонентов связанных с различными минералами, прибегают к фазовому хим. опробованию. Главные комп.определяют пром.значение и область исп-я руды. По сод.гл.комп. проводятся контуры РТ и внутри этих РТ выделяются контуры промышленных сортов руд. Второстепннные комп.влияют на качество руды, но обычно не участвуют в оконтуривании РТ и промышленных сортов руд.

2) Минералогическое. Применяется для опр-я хим. состава руд и вмещ. п. В процессе опробования устанавливается форма нахождения ценных компонентов в руде, рассчитывается баланс распределения основных компонентов м/у минералами. Для россыпных м-ний минеральное опробование яв/ся основным и используется для подсчёта запасов. Подразделяется на: гравитац. методы; опроб-е по естественным типам руд и по типам разрезов; оптико-минералогические методы.

3) Технологическое. Сов-ть операций, обеспечивающих технологическую оценку мин.сырья исследуемого рудопроявления. Пробы предназначены для технологич. исследований , отбирают на различных стадиях геолого-развед.процесса.

4) Техническое. Применяется для изучения физ.и горно-технических св-в пород (объемная масса, влажность, пористость, зольность, калорийность, гранулометрич.состав, длину и гибкость волокна и др.).

5) Геофизическое. Различают магнитно-физическое, ядерно-физическое и радиометрическое. 5.1) Магнитометрические м/д используются для изучения магнетитовых руд. Наиболее часто применяется магнетитовый каротаж скважин, для опр-я или уточнения границ р.т. и содержания магнетита в руде. 5.2) Ядерно – физ.м/д. Заключается в активации руд и г. п. различными видами излучений, в результате от электронов или ядер г.п, руд происходит ответные излучения, измеряя которое можно определить содержание хим. элементов в руде. 5.3) Радиометрические м/д. Основаны на естественной радиоактивности руд. Используются либо радиометры различных конструкций, либо в скважинах производиться гамма-каратаж, иногда с успехом применяются для расчленения разрезов.

Способы отбора проб

Выделяют три гр. способов взятии проб, к/е зависят от вида разведочных выработок и составления материала подлежащего опробованию. I)Отбор проб из гор. выр. и обнажений. Способ взятия проб: бороздовый, задирковый, шпуровой, валовый, штуфной, точечный; II) Отбор проб из скважин; III) Взятие проб из отбитой руды (горстевой и способ вычерпывания).

1)Бороздовый способ: применяется наиболее широко при опробовании гор. выр. Борозда ориентируется как можно ближе к направлению максимальной изменчивости оруденения. В этом случае, если выработка проходит по простиранию или падению р. т. (штрек, восстающий) опробуется забой, если выработка проходит в крест простирания р. т. (рассечки, квершлаг) опробуются стенки. В канавах опробуется стена, иногда опробуется дно. Сечение борозды зависит от изменчивости оруденения, крепости п. и мощности р. т. Сечение борозды следует выдерживать на всём интервале опробования.

2) Задирковый способ. Применяется при малой мощности р.т. и весьма неравномерном распределении оруденения. Пробу берут задиркой. Перед опробованием пл. забоя ил обнажения тщательно выровнять.

3)Шпуровой способ. Материалом проб служит буровая пыль при бурении шпуров с продувкой, либо шлам, при бурении с промывкой. Способ используется редко и обычно в тех случаях, когда р.т. достаточно мощные.

4) Штуфной способ: для выявления геохим. ореолов при разведке для изучения мин-го состава и опр-яфиз.св-в. Этот способ опробования несёт существенные погрешности. Следует применять для отбора проб при определении естественной влажности, объёмной массы и т. д.

5)Точечный способ: широко применяется при поисках для выявления геохим. ореолов. Материал проб составляется из кусочков (частных проб) размером 1,3×3 см и массой от10 до 20 гр. Число частных проб колеблется от 10 до 20. Чем сложнее изменчивость п.и., тем чаще следует брать пробы. М/д применяется на стадии поисков.

6)Валовый способ. Применяется при крайне неравномерном распределении компонентов, а так же при разведке данных колонкового бурения. В пробу идёт вся рудная масса, отбитая в процессе проходки гор. выр. Масса валовых п. составляет от 1,5 до 40 тонн. Если проба предназначена для технологического использования, то её вес составляет сотни и тысячи тонн.

7) Горстевой способ: представляет собой вариант точечного опробования из отбитой рудной массы. Обычно из отвалов, вагонеток, самосвалов по квадратной или прямоугольной стенке, к/я задаётся мысленно или с помощью верёвочной сетки отбираются частные пробы. Стороны квадратной сетки, как правило 20-50 см, а прямоугольника 20 – 40 см на 50-100 см.

8) Способ вычерпывания – это разнов. горстевого способа, но пробы отбираются не с поверхности, а происходит отбор на всю глубину рудного штабеля, вагонетки, самосвала и т. д. Широко применяется при опробовании рыхлого песчано-глин. материала и хвостов обогатительных фабрик. Отбор частных проб производится желонгой или трубой.

Опробование при бурении скважин.По скважинам в сравнении с гор.выр. получаются менее полные и точные данные о качестве пи по следующим причинам: 1) при поисково-оценочных и разведочных работах сеть скважин достаточно редка. 2) не всегда скважиной можно пересечь р.т. строго вкрест простирания. 3) при крайне неравномерном распределении полез. комп. скважина не может обеспечивать надёжные исходные данные; 4) в процессе бурения происходит избирательное истирание керна. В полевых усл. выход керна оценивается линейным способом, как отношение длины керна к длине пробуренного интервала, либо весовой способ, как отношение фактической массы керна к расчетной его массе для пробуренного интервала, но наиболее точный способ – это обломочно-весовой.

БИЛЕТ № 5

1. Метод руководящих форм в стратиграфии.

Расчленение и сопоставление разрезов по руков-им ископаемым. Рук-ие формы - ископаемые, к-е имеют узкое верт-ое (геол.) и широкое горизонтальное (географическое) распространение. Должны иметь хорошо выраженные морфологические признаки, обладать большой частотой встречаемости. Каждому отрезку геол. времени характерен свой комплекс иск. орг. Наиболее важны вымершие организмы, просуществовавшие сравнительно короткий отрезок геол. времени (период, эпоху, век), широко расселившиеся в это время, затем вымершие и больше не встречающиеся в таком виде. Руководящие формы имеют большое значение для опр-я относительного возраста г.п..

Пример, Например, брахиоподы Obolus apollinis Eiсhwa1d характерны для тремадокского яруса ордовика, брахиоподы Choristites mosquensis Fischer-для московского яруса карбона. Руководящими могут быть роды и даже некоторые более крупные си­стематические группы (семейства, отряды, классы). Так, археоциаты жили только в раннем кембрии, швагерины (фораминиферы) - в ранней перми, цератиты (аммоноидеи) - только в конце перми и в триасе.

Археоциаты (примитивные многоклеточные одиночные и колониальные морские прикрепленные организмы, фильтраторы). В ископаемом состоянии это губкообразные скелеты. Яв/ся руководящими формами раннекембрийской и среднекембрийской эпох. Кембрийский период представлен преимущественно археоциатами, трилобитами. (трилобиты яв/ся исключительно палеозойскими, расцвет в раннем и среднем палеозое). В ископаемом состоянии обычно сохраняются хитиновые панцири, отпечатки и очень редко организмы целиком. Это морские животные с уплощенным, овально сегментированным телом, состоящим из трех отделов: головного, туловищного и хвостового: род Ollenelus €₁, род Paradoxides €₂, Olenoides €₂, Agnostus €_2-3, Olenus €₃. Для стратиграфии силурийской системы особо важны осеносные граптолиты: MonodraptusS₁w, RastritesS₁. В позднесилурийскую эпоху появились первые наземные растения – псилифиты (риниофиты). Девонский период: наибольшего расцвета достигли замковыебрахиоподы. Особенно разнообразны спирифериды и теребратулиды. Брахиоподы яв/ся важнейшей гр. для стратиграфии девонских отл..

2. Метаморфизм, его факторы, типы и продукты.

Метаморфизм – процесс преобразования ГП и минералов внутри литосферы под действием высоких температур и давления с образованием новых минералов и пород. Представляет собой процесс минералогического структурно-текстурного, а иногда и химического приспособления исходных пород к новым термодинамическим условиям (повыш.температуры и давления) на глубинах, расположенных ниже зоны формирования осад.пород.

Гл. факторами, определяющими развитие метаморфизма, яв/ся темп-ра (t), давление (р) и концентрация циркулирующих растворов (с). Рассмотрим каждый из факторов в отдельности.

Одним из источников тепла в з.к., бесспорно, яв/ся магматические массы, формирующиеся на различной глубине. Одновременно магматические массы несут с собой растворы и летучие компоненты, необходимые для метамор-ких процессов. Поэтому источники тепла, связанные с магматизмом, могут быть трех видов: 1) магм-кие массы на глубине; 2) магм-кие массы на пов-ти З., вызывающие локальный метаморфизм в виде обжига рядом лежащих п.; 3) постмагм-кие растворы в жидкой и флюидной фазе. Вторым крупным источником тепла в з.к. яв/ся теплота недр, к/я с глубиной увеличивается в среднем на 3°С на каждые 100м погружения. Эта величина наз-ся геотермическим градиентом. Различные участки з.к. обладают различным геотермическим градиентом: наиболее высок он в сейсмически подвижных областях, напр, таких, как Камчатка. Известно также, что в отдельных глубоких рудниках Т достигает 40-50°С.

400 град.-нижняя граница метаморфизма. 1000-1200 и более-высшая.

Давление приводит к уменьшению размера зерен и деформации. Измеряется в барах и кбарах. В з.к. наблюдаются 3 вида давления: гидростатическое (или литостатическое), боковое (или стресс) и давление флюидов. Литостатическое давление - это давление нагрузки вышележащих толщ г.п, оно увеличивается с глубиной и связано с ней прямой пропорциональной зависимостью. Боковое давление (стресс) связано со складкообразовательными движениями и поэтому присуще лишь верхним зонам з. к. Нижний предел давления-соответствует давлению земли

Концентрация отражает сост. циркулирующих растворов. Различают два вида метаморфических процессов: метаморфизм без привноса (изохим.) и метаморфизм с привносом. Напр., если мет-зм идет без привноса, то известняк без изменения объема превращается в мрамор, если же метаморфизм известняка протекает с привносом и с полным выносом первичного в-ва, то горизонт известняка превращается в горизонт кварцита. В наст. время такие процессы относят к метасоматозу. Метасоматоз (высокая темп. и химически активные растворы)- это пр-с преобразования г.п., происходящий путем замещения одних м-лов другими, к/ми сопровождается изменением хим-ого состава п. и совершается с сохранением тв. состояния г.п. в целом. Примеры: скарны (в зонах контакта интр.комплексов гранодиоритового состава с карбонатными породами: кальцит,гранаты,пироксены,амфиболы,эпидот,хлорит и др.), грейзены (кварц-мусковитовые породы), березиты (кварц, серицит, пирит и карбонаты), пропилиты (сложены хлоритом, альбитом, эпидотом, кальцитом, пиритом, иногда кварцем), листвениты (карбонаты и кварц, а также слюды, пирит, гематит; золотое оруденение).

Типы метаморфизма

Контактовый (термальный) связан с воздействием на исходные породы магматических масс. Фактор-высокая температура. При этом химически активные растворы, циркулирующие в области контакта магматического тела с вмещающими породами, действуют как катализаторы хим.реакций. Осн.процесс-перекристаллизация вмещающих пород. Пример: мраморы, кварциты, роговики.

Динамометаморфический (дислокационный, катакластический). Гл.фактор-стресс. Породы приурочены к зонам тектонических нарушений. Гл.процесс-механическое дробление пород и мин-ов, переходящее в пластическое течение раздробленных частиц. Происходит частичная перекристаллизация вещества исходных ГП с образованием новых минералов, в основном хлорита и серицита. Пример: тектон.брекчии, катаклазиты, милониты.

Региональный (динамотермальный). Охватывает огромные объемы земной коры. Осн.факторы-температура, давление и отчасти коцентрация циркулирующих растворов. Основной преобразующий процесс – пеорекристаллизация и, возможно, пластическое течение. Этот тип распространен среди древних образований земной коры. Примеры: метаморфич. сланцы (зел, чёрн), кристалич. сланцы (биотитовые, мусковитовые, серицитовые, хлорит-серицитовые), амфиболиты, гнейсы (КПШ, кислый плагиоклаз, кварц, слюды, роговая обманка, пироксены, гранаты и др.), эклогиты.

Ультраметаморфизм. Происходит при очень высоких температурах в глубоких зонах литосферы. Ведущие факторы: высокая темп., большое гидростатическое давление, сильный стресс и химическии активные растворы, а также гранитоидный магм.расплав. В процессе участвуют гранитоидные магм.расплавы. Пример: мигматиты (смешанные породы, в кот. одновременно присутствуют метам.(субстрат0 и магм.(гранитоидный) материал.

Ударный метаморфизм (УМ) (импактный) вызван падением на Землю крупных метеоритов и, возможно, мощными взрывами эндогенного происх.. Гл. фактором УМ яв/ся мгновенное повышение Р до 50-70ГПа и Т до 2000-3000^°С. На фронте ударной волны и после ее прохождения обр.аутигенные (неперемещенные) и аллогенные (перемещенные) брекчии, тагамиты (расплавленные п.) и зювиты (аналоги вулканогенно-облом. п.).

Мин.состав мет.пород: андалузит (в сланцах и грейсах удлиненные призматич. кристаллы), дистен (сероватые тона, уплощенные призматич. кристаллы), гранаты(изометричные кристаллы), диопсид (пироксен, зеленов. Цвет, короткопризматич.крист, ассоциирует с гранатом и эпидотом),эпидот(зел. с желтов.оттенком,либо в виде призм.крист,либо зернистые агрегаты), хлорит, серпентин, тальк.

3. Процессы гидротермально-осадочного рудообразования. Геологические условия и физико-химическая сущность процессов. Геолого-промышленная характеристика колчеданных месторождений.

Гидротермально-осад.м-ния обуславливают процессы гидротермально-метасоматического и осадочного одновременно. В месте разломов с магматическими расплавами поступают флюиды. В месте выхода металлоносных флюидов отлагаются многочисленные минер. асс. (сульфиды, сульфосоли, оксиды, соли кислот). Отложение минер. ассоциаций происходит непосредственно в местах выходов флюидов на дно – обр. трубки в местах выхода и на некотором отдалении. Массовому отложению способствуют изменение физико-химического равновесия в растворах, в следствии слияния глубинных флюидов с океаническими водами. Япония. Куроко - колчеданное полиметаллическое м-ние.

Условия образования м-ния типа Куроко.По разломам в морском дне поступают магматические расплавы, к/е изливаются на морское дно и формируют вулканическую толщу. Расплавы бывают не дифференцированные: существенно базальтовые, бывают дифференцированные: и чередование излияния базальтов, щелочных базальтов, андезитов, вплоть до риолитов. Внедрение расплавов перемежается с поступлением на морское дно металлоносных флюидов во времени; флюиды обогащают придонные воды соединениями металлов. Двигаясь по разломам в океаническом дне, флюиды взаимодействуют с п., в результате чего, обр. метасоматические п вдоль канала разлома, содержащего определённое кол-во рудных мин-ов (в основном сульфидов). Массивные колчеданные обр., в каналах, по к/м двигались флюиды. Из обогащённых вод металлы осаждаются в виде сульфидов и окислов, солей кислот и обр. грибообразное руд.тела: гидротермально-метасоматическая ножка и осадочная шляпка, м/у ними нет разрыва- это однородное руд.тело.

Две гипотезы: 1)магматогенная – предполагает генерацию металлоносных флюидов в мантийных магматических очагах; 2)конвективно-рециклинговая. – предполагает погружение океанских вод по зонам разломов в океанское дно и затем возврат этих вод по другим разломам в океан. В процессе перемещения океанические воды взаимодействуют с п., растворяют различные мин-лы и перемещают на обратном пути в океаническое дно. Процесс непрерывный. Вместе с расплавами по зонам разломов поступают растворы-флюиды. Черные Курильщики-срединно-атлантический хребет (ширина 200-300км, протяжённость десятки тыс.км). Хребты - швы м/у плитами океанического дна. Зоны спрединга (надвига). Выходят гидротермы (600-800°С), смешиваются с холодными водами, наносятся элем.. Происходит нарастаниевулк. материал поступает по раздвигам. Хребты сложены вулканическими п. Обр. колчеданные м-ния. Извержения постоянны. Если гидродинамический режим спокойный, то на дно выпадает в-во вследствие пересыщения. Обр. гидр.-метасом. руда (это ножка). Шляпа-осад. Ножка-гидр.-метасом.(м-ния Куроко). Если активный гидродинамич.режим, по дну разносятся растворы и могут находиться вдали от этой ножки (подводящего канала)- вулканогенно-осад.м-ния. Некоторые м-ния обр-ся на континентах. М-ния типа Куроко. По разломам в морском дне поступают магм.расплавы, к/е изливаются на морское дно и формируют вулканическую толщу. Внедрение расплавов перемежается с поступлением на морское дно металлоносных флюидов. Флюиды обогащают придонные воды. Соединения металлов, двигаясь по разломам в океанском дне флюиды взаимодействуют с п., в результате чего обр. метасоматиты (вдоль разломов), содержащие рудные мин-лы, преимущественно сульфидов, сернистых соединений. Обр. ножки грибообразных р.т.. Из обогащённых придонных вод также осаждаются мин-лы сульфиды, но уже появляются оксиды, соли кислот и обр. шляпка грибообразного рудного тела.

4. Группировка месторождений твердых полезных ископаемых по сложности геологического строения для целей разведки.

Группы месторождений (участков недр) твердых полезных ископаемых по сложности геологического строения.

Необходимая и достаточная степень разведанности запасов твердых полезных ископаемых определяется в зависимости от сложности геологического строения месторождения, которые подразделяются по данному признаку на следующие группы:

1-я группа. Месторождения (участки) простого геологического строения с крупными и весьма крупными, реже средними по размерам телами полезных ископаемых с ненарушенным или слабонарушенным залеганием, характеризующимися устойчивыми мощностью и внутренним строением, выдержанным качеством полезного ископаемого, равномерным распределением основных ценных компонентов.

Особенности строения месторождений (участков) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий А, В, С₁, С₂. Для месторождений этой группы не менее 30% запасов должно быть разведано по категориям А и В, в том числе по категории А не менее 10%.

К этой группе относят крупные пластообразные месторождения железа, марганца, бокситов, меди, никеля, полиметаллов; крупные штокверки медных, вольфрамовых и молибденовых руд; пластообразные тела апатит-нефелиновых руд, фосфоритов, калийных и поваренной солей известняков.

2-я группа. Месторождения (участки) сложного геологического строения с крупными и средними по размерам телами с нарушенным залеганием, характеризующимися неустойчивыми мощностью и внутренним строением, невыдержанным качеством полезного ископаемого и неравномерным распределением основных ценных компонентов.

Особенности строения месторождений (участков) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий В, С₁ и С₂. Выявление запасов категории А в процессе разведки на месторождениях данной группы не целесообразно. Должно быть разведано не менее 20% запасов категории В.

Примеры месторождений: плосто- или линзообразные залежи сложного строения железа, марганца, никеля, МЕДИ, полиметаллов; сложные штокверки вольфрама оруденелые зоны и жилы Cи, Ni, Sn, Au.

3-я группа. Месторождения (участки) очень сложного геологического строения со средними и мелкими по размерам телами полезных ископаемых с интенсивно нарушенным залеганием, характеризующимися очень изменчивыми мощностью и внутренним строением либо значительно невыдержанным качеством полезного ископаемого очень неравномерным распределением основных ценных компонентов.

Запасы месторождений этой группы разведываются преимущественно по категориям С₁ и С₂.

Относятся месторождения очень сложного геологического строения с рудными телами, представленными средними по размерам жилами, штокверками, минерализованными зонами небольшой мощности с неравномерным распределением: Sn, Au, W, Мо.

4-я группа. Месторождения (участки) с мелкими, реже средними по размерам телами с чрезвычайно нарушенным залеганием либо характеризующимися резкой изменчивостью мощности и внутреннего строения, крайне неравномерным качеством полезного ископаемого и прерывистым гнездовым распределением основных ценных компонентов. Запасы месторождений этой группы разведываются преимущественно по категории С₂.

Подземные воды.

Целесообразная степень изученности месторождений подземных вод определяется в зависимости от сложности гидрогеологических, водохозяйственных, геоэкологических и горно-геологических условий их разведки и освоения. С учетом этого месторождения (участки) подземных вод подразделяются на три группы: с простыми, сложными и весьма сложными условиями.

1-я группа. Месторождения (участки) подземных вод с простыми гидрогеологическими, водохозяйственными, геоэкологическими и горно-геологическими условиями. Основные источники формирования эксплуатационных запасов и их изменения при эксплуатации могут быть надежно количественно изучены в процессе разведочных работ. Разведочные работы и освоение запасов не требует применения специальных дорогостоящих или недостаточно разработанных технологий.

2-я группа. Месторождения (участки) со сложными гидрогеологическими, водохозяйственными, геоэкологическими и горно-геологическими условиями, характеризующимися неспокойным залеганием водоносных горизонтов, невыдержанностью геологического строения.

3-я группа. Месторождения (участки) с очень сложными гидрогеологическими, водохозяйственными, геоэкологическими и горно-геологическими условиями, характеризующимися весьма невыдержанным геологическим строением

5. Физико-геологические основы гравиразведки. Геологические задачи, решаемые гравиразведкой при поисках железа, сульфидных руд

Гравиразведка (г/р) основана на изучении чрезвычайно малых возмущений гравитационного поля З, обусловленных различием плотности находящихся внутри неё г.п.

Геологоразведочное значение г/р состоит в том, что многие антиклинали и др. геол. структуры представляющие интерес при поисках и разведке МПИ, а так же сами залежи находят отражение в измеряемом гравитационном поле в виде аномалий, различных размеров и интенсивности.

Г/р позволяет решать следующие геол. задачи: тектоническое и литолого-петрографическое районирование крупных регионов, выявления в них мощных толщ осадочных отложении выявление глубинных разломов. При благоприятных усл. в гравитационном поле находят отражение многие локальные геол. структуры: соляные купола, антиклинальные складки, рифы, тектонические нарушения. Региональные аномалии гравитационного поля как правило связаны с крупными поднятиями и прогибами и с петрофизически неоднородными крупными блоками п. кристаллического фундамента

БИЛЕТ № 6

1. Относительная и абсолютная геохронология

Геохронология - время геол. истории З., разделённое на подразделения, обозначающие определённые этапы в истории развития З. Геохронология есть относительная и абсолютная.

Относительное летосчисление определяет возраст геологических объектов и последовательность их образования стратиграфи­ческими методами. Абсолютное - устанавливает время возникновения горных пород, проявления геологических процессов, их продолжительность в астрономических единицах (годах) радиологи­ческими методами.

Относительная геохронология (летоисчисление) разрабатывается при помощи палеонтологи­ческих (биостратиграфических-метод руководящих форм, филогенетический) и непалеонтологических (литологический, геофизический, палеомагнитный, ритмостратиграфический) методов стратиграфии. Для позднего до­кембрия и фанерозоя ведущими, безусловно, являются палеонтологические методы. Относительная геохронология имеет биологическую основу и выделение её подразделений основано на этапах развития орг. мира. Эволюция орг. мира зафиксирована в з.к. в виде окаменелостей. Разным толщам з.к. соответствуют различные окаменелости разные виды организмов. Одни гр. организмов яв/ся долгожителями и живут на протяжении длительного геол. времени, др. - появляясь, быстро достигают расцвета и вымирают, это руководящие формы. Относительная геохронология решает вопросы геол. возраста, используя понятия "древнее" и "моложе". Н-р, отл. девона древнее отл. карбона или триасовые отл. моложе пермских.

Абсолютная геохронология устанавливает, когда произошли те или иные геол. события, и выражает время, прошедшее с момента обр. тех или иных г.п., длительность геол. процессов в абсолютных астрономических числах - годах. Основными м/ми опр-я абсолютного возраста г.п. яв/ся радиологические м/ды (свинцовый, гелиевый, калий-аргоновый). Широко распространен м/д опр-я возраста по ленточным глинам, к/е отлагаются в спокойных приледниковых басс. при сезонном изменении климата. За год обр. лента из двух тонких слоёв: песчаного (весенне-летнего) и глин. (осенне-зимнего).

2. Определение понятия минерал. Современные методы исследования минералов.

Мин-л - гомогенное (однородное) природное химическое соединение, образовавшееся в рез-те различных физико-хим. процессов. Предметом минералогии яв/ся не только продукты природных процессов - м-лы, но и сами процессы. В наст.время м/ды исследования м-лов чрезвычайно разнообразны. Изучение минерала начинается в поле с выяснения его геол.положения, взаимоотношений с др. м-ми и вмещающими п., формы выделения, внешних признаков (морфология, цвет, бл., сп., излом, тв., плотность и пр.), хим. состава и особенно парагенетических отношений.

Различными радиометрами устанавливают м-лы, содержащие р/аэлем., а люминесцентными приборами -м-лы, люминесцирующие под действием рентгеновских и ультрафиолетовых лучей и т.д. Отбор мономинеральных фракций, т. е. материала, состоящего только из одного м-ла - если м-л находится в виде отдельных кристалликов, мономинеральные фракции отбирают стальной иглой и проверяют материал под бинокулярной лупой и микроскопом. Если же м-л вкраплен в п., её дробят, просеивают через сита различного Ø в зависимости от размера зёрен, а затем, пользуясь м/ми сепарации, получают исследуемый м-л в более или менее чистом виде.

М/ды, позволяющие изучать химические особ-ти м-лов. При изучении химического состава м-лов важное место принадлежит обычному химическому анализу, качественному и количественному, к/й постепенно уступает место спектральному и в особенности рентгеноспектральному анализу. Электронное зондирование- этот м/д позволяет определять в шлифах и аншлифах хим.сост. тончайших включений. М/ды исследования, основанные на этих явлениях, позволяют изучать индивидуальные св-ва атомов и ионов в кристаллических решётках, устанавливать хар-р их взаимодействия, выяснять распределение примесей и др. Для количественного и качественного анализа м-лов, выяснения хар-ра находящейся в них воды, особенностей химической связи и пр. пользуются м/ом инфракрасной спектроскопии (ИКС). Для опр-я гафния, циркония, ниобия и тантала в м-лах, атакже урана в водных растворах применяется рентгенофлюоросцентный анализ. Химические св-ва м-ов изучаются и физико-хим мет-ми. К физ.-хим. м/м принадлежит также термический анализ и минерало-термометрический анализ, положенный в основу изучения включений минералообразующей среды. М/ды структурного исследования м-лов. В основе рентгенографического исследования м-лов лежит явление дифракции рентгеновских лучей при прохождении их через м-л. Электронографическое исследование основано на дифракции электронов в вакуумных приборах — электронографах и электронных микроскопах. Изучение физ. св-в м-лов.Для исследования прозрачных м-лов пользуются федоровским столиком. Этот м/д позволяет решать многие вопросы, связанные с оптическими св-мим-лов, к/е не могут быть решены на обычном поляризационном микроскопе. Для рудных (непрозрачных) м-лов благодаря применению фотометров могут быть получены числовые характеристики для оценки отражательной способности, а в инфракрасном микроскопе устанавливается их осность, углы м/у оптическими осями, углы погасания и др.оптические св-ва. Эти исследования основаны на том, что многие м-лы, непрозрачные или полупрозрачные в проходящем видимом свете, становятся прозрачными в инфракрасных лучах. Кристаллографические св-ва м-лов изучаются при помощи гониометров, прикладных для крупных к-ловм-лов и отражательных - для к-лов размером до 0,1мм.

Разнообразные м/ды минералогического исследования дают возможность точно определять хим., стр-рные, физ.и кристаллографические св-ва м-ов, а на их основе устанавливать взаимосвязь м/у этими св-ми и условиями м-лообразования. Одной из важнейших задач м/дов минералогического исследования яв/ся также установление типоморфных св-в каждого м-ла.

3. Причины перемещения гидротермальных растворов из областей генерации в блоки рудообразования и причины отложения минерального вещества. Вулканогенные гидротермальные месторождения, их геолого-промышленная характеристика, значение в экономике минерального сырья.

Гидротермальное рудообразование заключаются в изменении физико-хим. и термодинамических режимов металлоносных растворов, выходящем за пределы устойчивости растворимых в-в, что обуславливает выделение их в тв. фазу. Каждое растворимое в-во способно находиться в растворимом состоянии лишь в определенных интенсивных показателях кислотности-щелочности растворов (рН), в определенных интенсивных окислительно-востановительного интервала Еh, смесь в определённых пределах концентраций растворительного в-ва и др. показателей. Изменение этих интервалов обуславливают переход в тв. фазу.

Главная причина. Рассматривается смешение горячих металлоносных гидротермадьных растворов с холодными метеорными водами глубоких уровней циркуляций. Это смешение происходит на глубинах 2-3-4км от пов-ти З. Возникает барьер, на нижней границе к/го происходит смешение. Массовое отложение рудного вещ-ва приводит к образованию м-ний на границе. Не всегда обр. крупные объекты в зоне смешения, более часты локальные.

Гидротермально-вулканогенные м-ния связаны с наземным вулканизмом геосинклиналей. Наиболее хар-ны м-ния приуроченные к жерлам вулканов. М-иям свойственны конические, кольцевые структуры. Р.т. имеют форму жил, труб, штокверков. Минер.сост. руд сложный, неравномерное распределение компонентов. П.и. - медь (верхнее), железо.

Г/т рудные поля занимают огромные объёмы в з.к., но в них сосредоточены значительные массы металлов, исчисляемые десятками, 100-ми, 1000-ми и далее млн.т.

4. Оконтуривание рудных тел.

Оконтуривание запасов в недрах сводится к проведению общего промышленного контура, которым запасы полезного ископаемого ограничиваются от вмещающих пород

Площадь контура, в котором подсчитывают запасы, определяют на плане или разрезе. При пологом залегании Р.Т. и залежей подсчет запасов производят на планах, построенных на горизонтальной плоскости проекций. При крутом и вертикальном их залегании подсчетные планы строят на вертикальной плоскости проекций с простиранием, равным среднему простиранию месторождения.

В качестве контура подсчитываемых запасов может быть либо естественная граница залежи, либо некоторый условный контур, в пределах которого полезное ископаемое удовлетворяет определенным кондициям по мощности, содержанию полезных или вредных компонентов, степени разведанности и т.д..

Отсутствие чёткого представления об условиях нахождения и особенностях Р.Т. неизбежно ведёт к неправильному их оконтуриванию и к ошибкам в определении запасов, которые подсчитываются в таких случаях по «залежам» с искусственным объединением («прессованием») разрозненных Р.Т.; это приводит к существенным искажениям представлений о их действительных параметрах, и как правило, завышает запасы.

Противоположной крайностью, также основанной на неправильном понимании термина «рудное тело» , является выделение по данным опробования в пределах рудных жил или даек с чёткими геологическими границами участков с промышленным оруденением.

При естественных геологических границах подсчёт запасов должен вестись в пределах геологических границ, за исключением случаев, когда рудная минерализация закономерно приурочена к определённой части Р.Т. (например к висячему или лежачему блоку, центральной части).

При возможностях многовариантной увязки разведочных данных необходимо выяснить геологические причины локализации полезного компонента.

Различают следующие виды контуров:

1.Внешний или нулевой, характеризующий полное выклинивание Р.Т. полезного ископаемого. Внешний контур представляет собой предполагаемую естественную границу распространения залежи. Обычно он проводится за пределами выработок встретивших полезное ископаемое.

2.Внутренний или промышленный, отделяющий промышленные участки Р.Т. от непромышленных. Контур представляет линию, соединяющую крайние выработки встретившие П.И..

При подсчете запасов в технических границах шахты или карьера нулевой контур будет отсутствовать.

Площадь месторождения между внутренним и нулевым контурами называют межконтурной или приконтурной полосой.

Построение внутреннего контура не вызывает затруднений. Построение внешнего контура требует наличия достаточных разведочных данных и знания геологических особенностей месторождения.

В пределах промышленного контура может быть выделен сортовой разделяющий различные сорта руд.

Рис. Оконтуривание крутопадающего тела полезного ископаемого для подсчетов запасов на вертикальном продольном разрезе 1 – скважины, пересекшие тело полезного ископаемого; 2 – скважины, показавшие отсутствие тела полезного ископаемого; 3 – внутренний контур интерполяции; 4 – внешний контур ограниченной экстраполяции; 5 – внешний контур неограниченной экстраполяции; 6 – наносы, вскрытые канавами; 7 – горные выработки.

При построении внешнего контура возможны два случая.

Первый заключается в том, что на участке разведки наряду с выработками, встретившими П.И., имеются так называемые безрудные выработки. Внешний контур в этом случае пройдет между крайними рудными и безрудными выработками (ограниченная экстраполяция).

Во втором случае на участке разведки имеются только рудные выработки (неограниченная экстраполяция). Установление контура, а следовательно и подсчет запасов менее точен.

Рассмотрим пример проведения контура между двумя разведочными пересечениями когда одна выработка вскрывает кондиционные руды, а другая некондиционные. В данном случае применяют формально-геометрические приёмы оконтуривания.

1. По крайней кондиционной выработке;

Этот случай обычно применяется при подсчёте запасов по категориям А и В.

2. На половине, трети или четверти расстояния между разведочными выработками. Причём здесь также необходимо рассматривать несколько вариантов которые зависят от геологических представлений о локализации оруденения и мощности Р.Т.

- выклинивание в точку

- выклинивание на полотно.

В целом во втором случае оконтуривание проводится методами ограниченной экстраполяции (интерполяции) и здесь следует рассмотреть три приема построения внешнего контура.

А) построение внешнего контура интерполированием на средину. Этот способ носит формальный характер и может давать как положительные так и отрицательные ошибки.

Б) построения внешнего контура по среднему углу выклинивания.

В основе приема лежит представление, что угол, под которым выклинивается залежь, остается более или менее постоянным вдоль всего внешнего ее контура. Положение внешнего контура на плане определяют с учетом мощности залежи по каждой рудной выработке.

В) построение внешнего контура с учетом морфологии залежи полезного ископаемого.

Данный прием дает уточнение положения внешнего контура при отчетливо выраженном уменьшении мощности залежи от центра к периферии. Сущность приема состоит в следующем. Строят серию геологических разрезов залежи вдоль разведочных линий.

Используя выраженный характер убывания мощности залежи от ее центральной части к периферии, на каждом разрезе определяют точки пересечения линий висячего и лежачего боков.

Во втором случае:

Обычно перечисленные операции производятся при подсчёте запасов категории С1 и С2 , правда если мы считаем запасы III и IV групп месторождений то запасы категорий С1 также подсчитываются в пределах горных выработок.

Иногда в кондициях указывают, что при мощности рудного тела превышающей минимальную в 5 раз выклинивание производится на середину расстояния между выработками на «полотно», при мощности Р.Т. в два раза превышающем мин. Мощность Р.Т. на ¼ расстояния между выработками на «полотно» и при мощности рудного тела равной минимальной мощности Р.Т. выклинивание производится на половину расстояния между выработками но в «точку».

5. Какими геофизическими методами можно обнаружить древние погребенные речные долины?

М/ом ВЭЗ устанавливают положение границ между геол. телами, различающимися электрическим сопротивлением и поляризуемостью. В процессе инженерно-геологических съемок для опр-я положения границ в латеральной плоскости применяют электрическое профилирование. Нередко в ходе решения какой-либо задачи сочетают ВЭЗ и электрическое профилирование (например, при выявлении и оконтуривании переуглублений в речных долинах).

Для установления положения границ между геол. телами, выявления и трассирования зон тектонических нарушений и зон трещиноватости, опр-я положения уровня грунтовых вод (УГВ) применяется сейсморазведка МПВ. С ее помощью устанавливают границу между рыхлыми поверхностными отложениями и коренными п., выявляют древние эрозионные врезы (погребенные речные долины, озерные котловины и др.), приближенно определяют мощность площадной кор. выв. и выявляют границы линейных кор. Т.о., применение геофиз.м/ов наиболее часто преследует цель получения геометрических моделей исследуемой области геол. среды, гидрогеол. и геол.о строения и др.

БИЛЕТ № 7

1. Классификация континентальных фаций. Понятие о генетических типах.

Фация – геол. тело, сложенное г.п., к/я обладает специфическими особенностями, и может быть выделена по первичным генетическим признакам.

Т.к. материки подвергаются преимущественно процессам денудации, а продукты разрушения сносятся, в конечном счете, в области осадконакопления, континентальные отл. в ископаемом состоянии встречаются значительно реже морских и обычно имеют меньшую мощн. Одним из первых классификацию континентальных фаций предложил Обручев (1932). На суше он различал такие генетически связанные гр. фаций: субаэральную, ледниковую, аллювиальную и озёрную.

Генетический тип - комплекс отл., обр-ся в определённых физико–географических усл. Следовательно, понятие это более общее, чем фация: генетический тип отл. не ограничен определёнными стратиграфическими рамками. Основная заслуга в изучении континентальных отложений принадлежит представителям условно называемого «генетического направления». Поэтому разработанная ими классификация континентальных отложений представляется наиболее удачной, но она носит название классификации генетических типов континентальных осадочных отложений

Схема классификации ген.типов конт. осад. фаций(по Шанцеру, 1966)

Парагенетический ряд	Парагенетическая гр. и подгр.		Генетический тип
1.Элювиальный (коры выв.)	А-Гр. почв Б - Гр. собственно коры выветривания		Почва; автохтонные торфяники Элювий
2. Склоновый	А. Гравитац. гр.	а) п/гр. коллювия обрушения; б) п/гр. коллювия сползания		Обвальные, осыпные, оползневые, солифлюк-ционные накопления
	Б. Делювиальная гр. (коллювий смывания)		Делювий
3.Водный (аквальный)	АГр. отл. русловых потоков (флювиальная) Б. Гр. озерных отл. (лимническая)		Аллювий, Пролювий Озерные отл.
4.Подземный (субтерральный)	А. Гр. отл. пещер (субтерральная) Б, Гр. отл. источников (фонтанальная)		Пещерные отл. Туфы и травертины
5.Ледниковый (гляциальный)	А.Гр. собственно ледниковых отл. (гляциальная)		Основные и краевые морены
	Б. Гр. водно-леднико-вых отл.	а) п/гр. ледниково-речная (фпювиогляциальная); б) п/гр. ледниково-озерная (лимногляциальная)		Внутриледниковый тип. Приледниковый (перегляциальный) тип Озерно-ледниковые (лимногляциальные) отл.
6.Эоловый (ветровой)	АГр. эоловых песков Б. Гр. эоловых лессов		Эоловые пески Эоловые лессы

2. Класс силикатов. Распространенность в земной коре, кристаллохимические особенности, принцип классификации.

К силикатам относятся соли различных кремниевых кислот (H₄SiO_4,H₂Si₂O₆ …), они наиболее распространенный класс м-лов. На долю силикатов приходится 1/3 всех известных минералов, земная кора на глубину 16 км на 85 % состоит из силикатов (по Вернадскому). К силикатам и алюмосиликатам принадлежат почти все главнейшие породооб.м-лы. В составе катионов в состав силикатов принимаю участие: K, Na, Ca, Mg, Ti; Al, Mn, Fe, Li, TR, Be (2 и 3 период табл.Менд.). Специфическую роль играет Al. Он может играть роль катиона, образуя силикаты алюминия Al₂(SiO₄)O, а также может участвовать в строении анионического комплекса, образуя алюмосиликаты, ортоклаз (K[AlSi₃O₈]).

Среди минералов распространены самые разнообразные изоморфные смеси. К ним относятся м-лыгр.оливина, граната, пироксенов, амфиболов, хлоритов, полевых шпатов и многие др. Хим.сост. сложный: В целом большинство силикатов кристаллизуется в низших сингониях (ромб, мон трикл). Часто встречаются в виде хорошо образованных кристаллов.

Минералы очень похожи. Все силикаты и алюмосиликаты обладают стекл бл., исключение циркон и сфен (алмазн). Тв выше 5 (5,5-6). Уд в 2,2-3,5 циркон 4 Окраска зависит, от наличия в их составе Fe,Mn и др элем -хромофоров. В большинстве светлая.

Рентгеноструктурным анализом доказано, что в основе строений крист.реш. силикатов находится кремнекислородный тетраэдр. В результате полимеризации кремнекислородные тетраэдры обр. разнообразные комбинации в структуре минералов. В соответствии с этим выделяют подклассы:

1. с изолированными тетраэдрами или с изолированными груп тетраэдров (островные) ([SiO₄]^4-, [Si₂O₆]^6-)

2. с плоскими кольцами тетраэдров (кольцевые) (анионы [Si₃O₉]^6-, [Si₄O₁₂]^8-, [Si₆O₁₈]^12-)

3. с бесконечными цепочками тетраэдров (вязанные)

A c одинарными цепочками тетраэдров (цепочечные силикаты) ([Si₂O₆]^4-)

B. с двойными цепочками тетраэдров (ленточные силикаты) ([Si₄O₁₁]^6-)

4.со слоями (листами) тетраэдров (слоевые или листовые силикаты), ([Si₄O₁₀]^4-)

5. с трехмерными каркасами тетраэдров (каркасные силикаты) ([AlO₄]^5- и [SiO₄]^4-== (Si,Al)_aO_2a).

1.По хим. составу к островным силикатам отнесены м-лы, представляющие собой соли кислот H₄SiO₄ и H₆Si₂О₇ В качеотве катионов участвуют Mg₂ Fe₂+ , Са₂Mn,Al₃+, Тi и др. М-лыхар-ся, как правило, изометрическим обликом к-лов, высок тв. разнообразной окраск, Генезис островных силикатов - эндогенный. По кристалломорфологическим особенностям и физ. св-м объедин в гр.: оливина., топаза. диcтена. граната. везувиана. Эпидота, циркона-сфена.

2. кольцевые. В основе кристаллической стр-ры находятся кремнекислородные тетраэдры, к/е, соединяясь, образуют кольца. В этом подклассе гр.: берилла, эвдиалита, диоптаза.

3. Стр-ра силикатов хар-ся непрерывными цепочками связанных друг с другом кремнекислородных тетраэдров. В одинарных цепочках кремнекислородные тетраэдры связаны с общей вершиной. Двойные цепочки или ленты построены из одинарных путей полимеризации, катионы Mg Fe,Cr Na AI, Ti. Все они породообр м-л. Цепочечные две гр.м-лов: 1. пироксенов. 2. пироксеноидов. Ленточные: гр. амфиболов, в соответствии со структурой, выделено два ряда: 1.Ряд ромбических амфиболов (антофиллит) 2.Ряд моноклинных амфиболов (тремолит, актинолит, роговая обманка, арфведсонит глаукофан).

4.слоевые кремнекиолородные тетраэдры, уложенны в отдельные слои, к/е связаны катионами, в составе могут быть молекулы Н₂О,сп. совтв 2,6 - 3,5, Уд. в. 2,7 - 3,5. Бл стек, эндоген небольшая часть экзоген групп талька, слюд, хрупких слюд, гидроолюд, хлоритов, каолинита монтморлонита, серпентина, хризотил-асбеста, силикатов никеля, астрофиллита.

5. каркасные. По хим составу типичные алюмосиликаты, атионов Na, К, Ca, Ba Окраска светлая. Бл. стекл. Тв. 5-6. Уд. вес 2,5 Генезис м-лов эндогенный. В процессе выв-я они неустойчивы и легко превращаются в каолинит. М-лы объединены в след.гр.: п.ш., фельдшпатоидов, цеолитов.

3. Промышленно-генетические типы месторождений меди. Состояние сырьевой базы меди в России и мире.

1) медно-порфировые молибденсодержащие м-ния: Чукикамата Эль-Теньенте (Чили); 2) стратиформные м-ния медистых песчаников и сланцев: Джезказганское и Удоканское; 3) медно-колчеданные сульфидные м-ния: Гайское и др.4) медно-никелевые сульфидные м-ния.

К втотостепенным типам относятся: 1)жильные м-ния (Бьютт, США) и минерализованные зоны дробления (Чатыркульское, СССР); 2)скарновые м-ния (Саякское и Турьинское, СССР); Бисби, США; 3)медно-титаномагнетитовые; 4)медно-карбонатитовые.

Промышленные минералы: халькопирит – CuFeS₂, борнит – Cu₅FeS₄, холькозин – CuS₂, колеллин - CuS, кубанит – CuFe₂S₃, корролит - CuCo₂S₄.

Состояние запасов. Минерально-сырьевая база меди сосредоточена, в основном, в Восточно-Сибирском районе (Таймырский автономный округ и Читинская обл.) и на Урале (Оренбургская, Свердловская и Челябинская области, Республика Башкортостан), далее следуют Сев., Северо-Кавказский, Западно-Сибирский р-ны, к/е как по разведанным запасам, так и по добыче не яв/ся ведущими. В Восточно-Сибирском регионе первостепенное значение имеет Норильский р-н (64,2% добычи России), поскольку вопрос об освоении крупного Удоканского м-ния в Читинской области (21,4% запасов России) еще окончательно не решен. Всего государственным балансом по меди учтены 126 м-ний, в т.ч. 70 - существенно медных. Балансовые запасы меди за 1996 г. уменьшились на 0,8%. Активные запасы среди них составляют 78%. По разведанным запасам меди Россия занимает пока третье место в мире (после Чили и США).

Области промышленного использования: Около 40% меди идёт на изготовление электрических проводов и кабелей. В машиностроительной промышленности, и в электротехнике.

Медь - наиболее ценный и один из самых расп. цветных металлов. Крупнейший потребитель меди - электротехническая промышленность - использует медь для силовых кабелей, телефонных и телеграфных проводов, а также в генераторах, электродвигателях и коммутаторах. Медь широко применяется в автомобилестроении и строительстве, а также расходуется на производство латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов. Наиболее важным сырьем для получения меди яв/ся халькопирит и борнит (сульфиды меди и железа), халькозин (сульфид меди), а также самородная медь. Окисленные медные руды состоят в первую очередь из малахита (карбоната меди). Добытая медная руда часто обогащается на месте, затем рудный концентрат направляется на медеплавильный завод и далее - на рафинирование для получения чистой красной меди. Самый дешевый и распространенный способ переработки многих медных руд - гидрометаллургический: жидкостная экстракция и электролитическое рафинирование черновой меди. Медные м-ния распространены преимущественно в пяти регионах мира: Скалистых горах США; докембрийском (Канадском) щите в пределах штата Мичиган (США) и провинций Квебек, Онтарио и Манитоба (Канада); на западных склонах Анд, особенно в Чили и Перу; на Центрально-Африканском плато - в медном поясе Замбии и Демократической Республики Конго, а также в России, Казахстане, Узбекистане и Армении. Основные производители меди (1995) - Чили (2,5 млн. т), США (1,89 млн. т), Канада (730 тыс. т), Индонезия (460 тыс. т), Перу (405 тыс. т), Австралия (394 тыс. т), Польша (384 тыс. т), Замбия (342 тыс. т), Россия (330 тыс. т). В США медные руды добываются в основном в Аризоне, Нью-Мексико, Юте, Мичигане и Монтане. На крупнейшем руднике Бингем-Каньон (шт. Юта) добывается и перерабатывается 77 тыс. т медной руды в сутки. Добыча меди - главная отрасль горнодобывающей промышленности Чили, где сосредоточено примерно 22% ее мировых запасов. Больше всего медной руды добывается на м-нии Чукикамата. Самое крупное в мире неразрабатываемое меднорудное тело Эскондида (с запасами руды 1,8 млрд. т при содержании меди 1,59%) открыто в 1981 в пустыне Атакама на севере страны.

4. Особенности разведки месторождений пластовых, жильных, штокверковых и россыпных морфогенетических типов.

В соответствии с морфогенетическим признаком месторождения полезных ископаемых разделяются на:

1. Пластовые и пластообразные.

2. Жильные и жилообразные.

3. Трубообразные.

4. Штокверки и штокверкообразные.

5. Плащеобразные и россыпные.

1) Пластообразные месторождения разделяются на сингинитические пластовые и на эпигенитические – пластообразные месторождения.

К числу пластовых относятся осадочные месторождения Fe, Mn, бокситов, углей фосфоритов, минеральных солей гипса, доломитов и др.

К пластоподобным – железорудные, борсодержащие, медные, полиметаллические и вольфрам – молибденовые залежи скарнового типа; стратифицированные залежи медных, свинцово – цинковых, урано-ванадиевых и других руд.

Общие черты:

- большие размеры, выдержанность по падению и простиранию и мощностям.

- положение залежи определяется элементами слоистости пород и элементами залегания контактовых поверхностей.

- залежи обладают четкими природными границами, простым внутренним строением.

Разведка пластообразных месторождений осуществляется преимущественно скважинами. На раннем этапе разведки, оценки месторождений выясняют геологическое строение месторождения. Это обеспечивается проведением детальных геологических съемок на инструментальной топооснове и широким использованием методов структурной геофизики.

Первые скважины необходимо бурить на полную мощность продуктивной толщи. После оценки продуктивности отдельных горизонтов толщи дальнейшее сгущение сети скважин следует проводить только в пределах каждой залежи. На завершающих этапах разведки с целью экономии средств и времени допускается перебуривание вышележащей безрудной толщи без отбора керна.

2) По структурно-морфологическим особенностям рудные тела этих месторождений разделяются на простые жилы, сложные жилы, жило и линзоподобные залежи.

Общие морфогенетические черты:

- малая мощность Р.Т. по сравнению с их размерами по простиранию и падению

- чёткими природными границами с большим количеством апофиз, раздувов и пережимов, расщеплениями и выклиниванием по простиранию и падению.

Разведка рассматриваемых месторождений производится горно-буровыми системами. Объем горных выработок возрастает от этапа оценки к моменту завершения разведки, а также с увеличением углов падений, уменьшением мощностей и размеров жил. При буровой разведке всегда остается опасность неправильной взаимной увязки Р.Т..

Жилы сопоставимые по мощности с шириной подземных горных выработок, разведываются на поверхности канавами по простиранию, а под землёй – системами рудных штреков и восстающих. Данная система разведки обеспечивает сплошное прослеживание жил по простиранию и падению.

Детально с применением горных выработок разведываются жилы определяющие ценность месторождения, второстепенные жилы на поверхности оцениваются магистральными канавами, а под землёй на верхних 2х - 3х горизонтах квершлагами и скважинами подземного бурения. При бурении скважин необходимо помнить, что угол встречи скважины с жилой должен быть не менее 30°.

По скважинам для определения истиной мощности Р.Т. рекомендуется пользоваться формулами. Когда скважина заложена перпендикулярно простиранию Р.Т. и на глубине не имеет азимутального искривления то истинная мощность определяется по формуле:

3) Трубообразную форму имеют Р.Т. алмазных, карбонотитовых иногда Mo, Sn и Та –Nb месторождений. По размерам они разделяются на две группы: крупные одиночные трубы простой формы (Группа А) и мелкие часто ветвящиеся трубообразные тела (Группа Б).

Для трубообразных месторождений типичны:

- резко ограниченные размеры в поперечных сечениях, несопоставимые с длинами трубообразных тел;

- сравнительно простое, практически сплошное, реже зональное внутреннее строение;

- отчётливые природные границы по внешним контурам трубообразных тел и менее отчётливые концентрические контуры внутренних зон.

Группа А с поверхности разведуются системами канав, шурфов или короткометражных скважин, а на глубину – скважинами колонкового бурения, часто в сочетании с подземными горными выработками на верхних горизонтах. Горные работы на месторождениях данной группы проводятся для заверки данных буровой разведки.

Группа Б – разведается только с помощью горных выработок. Горизонты горных выработок. На каждом горизонте проводится поисковое бурение с помощью горизонтальных скважин. После чего обнаруженные трубки разведаются системами веерообразных или пересекающихся пересечений.

4) Понятие штокверк характеризует не морфологию, а строение рудного тела.

Особенности:

-размеры залежей велики, но сопоставимы по длине, ширине и глубине, их поперечные сечения измеряются сотнями метров, и объемы могут достигать 1 км³ и даже более.

- отсутствие чётких геологических границ между рудной частью и вмещающими породами.

- среднее содержание полезных компонентов сравнительно невелико.

Основным техническим средством разведки штокверков служат буровые скважины, с поверхности канавы.

Результаты буровой разведки заверяются на ограниченной части одним, двумя горизонтами горных работ, с обязательной проходкой восстающих и отбором валовых проб. Разведочные скважины располагают равномерно по квадратной реже прямоугольной сети. Опробование колонковых скважин производят по интервально но в пределах литологических разновидностей. Длина пробы колеблется от 1 до 2 м на поздних этапах разведки может составлять 3-5 м.

5) Плащеподобные месторождения связаны с площадными и линейными корами выветривания материнских пород.

Нижняя граница залежи ограничивается поверхностями не выветренных материнских пород, а сверху – перекрывается чехлом современных осадков. Практическое значение имеют алювиальные и прибрежно-морские россыпи. Россыпи имеют следующее: строение снизу ограничены коренными породами (плотиком), а сверху чехлом рыхлых осадков. Промышленную часть россыпи называют «песками», а перекрывающие их пустые осадки «торфами».

К первой группе относятся очень крупные и хорошо выдержанные россыпи с относительно равномерным размещением полезных минералов. И сравнительно ровным плотиком (прибрежно-морские россыпи титана, ильменита и моноцита, крупные долинные россыпи золота).

Ко второй группе относятся крупные россыпи, выдержанные по ширине, но не равномерные по содержанию, часто струйчатые многоярусные с ложными плотиками (пляжные россыпи моноцита, титана, золота, долинные россыпи алмазов, касситерита).

К третьей группе относятся россыпи не выдержанные по ширине и мощности с неравномерным размещением полезных минералов и весьма неровным плотиком (аллювиально-делювиальные террасовые, русловые, косовые, мелкие пляжевые и дельтовые россыпи золота, кассетерита, алмазов).

Как плащеподобным так и россыпным месторождениям свойственны общие черты:

- практически горизонтальные и приповерхностные условия залегания;

- зависимость морфологии нижних границ залежи от подстилающих материнских пород;

- выдержанная верхняя граница залежи.

Разведка месторождений данного типа проводится с помощью шурфов, траншей, скважин ударно-канатного бурения. Иногда применяют скважины колонкового бурения, но при этом бурение следует проводить в «сухую» укороченными рейсами. Перед опробовании керна необходимо удалить образовавшуюся на керне корку.

Во всех случаях при разведке применяются системы вертикальных разведочных разрезов, которые располагаются параллельно.

5. Какими геофизическими методами можно обнаружить и выделить бокситоносные карстовые воронки в известняках?

Карст, т.е. наличие пустот и трещин в растворимых п., активно изучается геофизическими м/ми, т. к. растворимые п. (карбонаты, соли) отличаются по физ. св-м от нерастворимых (глины, песок, изверженные) г. п.

Методика геофизических работ и состав методов определяются особенностями закарстованной территории. Напр., при изучении поверхностных карстовых форм (воронок, впадин, понор), заполненных глинистым материалом и перекрытых рыхлыми отл. небольшой мощности, используются методы электроразведки (ВЭЗ или ЕП, ЭП); можно применять тепловую съемку, высокоточную гравиразведку.

Метод вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) используется для изучения геоэлектрического разреза. Метод основан на измерении напряжения электрического поля, наведенного с помощью разнесённых питающих электродов A и B, как показано на рисунке 1.

Глубинность исследования зависит от расстояния между приемными и питающими электродами, чем больше это расстояние, тем больше глубинность.

Электрическое профилирование или электропрофилирование (ЭП) - это такая модификация метода сопротивлений, при которой вдоль заданных профилей измеряется кажущееся сопротивление с помощью установок постоянного размера, а значит и постоянной глубинности. Она может меняться в разных геоэлектрических условиях от 1/3 до 1/10 величины АВ

Изучение глубинных карстовых форм представляет собой сложную задачу. В этом случае, наряду с методами электроразведки (ВЭЗ, ЭП), можно использовать сейсморазведку (МПВ), гравиразведку, ядерно-физические и скважинные методы. Для детального изучения зон закарстованности используются круговые установки зондирований и профилирований. По вытянутости диаграмм КС можно определить направление трещиноватости, а по величине отношения больших осей диаграмм к малым - оценить ее интенсивность

БИЛЕТ № 8

1. Единицы Международной стратиграфической шкалы.

Первый вариант МСШ был рассмотрен и утвержден в 1881г. в Италии (были AR, PR, MZ и KZ). МСШ объед-ет два аспекта: геохронологический (подразделения времени) и стратиграфический (толщи г.п., накоп-ся за подразд-е).

Основные стратиграфические подраздиления: Общие, региональные и местные

Общие страт-е подразделения - совокупность г.п., обр-ся в течение интервала геол. времени, зафиксированного в стратотипном разрезе. Стратотип – конкретный разрез стратиграфического подразделения, к/й выбран в качестве типового исследователем, впервые выделившим это подразделение.

1. АКРОТЕМА (AR, PR) – самое крупное стратиграфическое подразделение, представляет отл., накопливающегося в течении длительного геохронол. подразделения – акрона. Бесскилетные организмы. Ар­хейскую и протерозойскую акротемы иногда объединяют под названием "криптозой", но чаще ис­пользуют название "докембрий", т.е. совокупность пород, образовавшихся до кембрийского перио­да. Основным критерием разделения криптозоя и фанерозоя является присутствие только бесскелет­ных организмов в криптозое и появление большого разнообразия скелетных форм в фанерозое.

2. ЭОНОТЕМА (AR₁,₂; PR₁,₂ фанерозой) – отл., накопливающиеся в течении эона, длительностью многие сотни миллионов лет. В фанерозое появление скелетных организмов.

3. ЭРАТЕМА (группа; PZ, MZ, KZ) яв/ся частью эонотемы и представляет отл., обр-ся в течении эры продолжительностью в первые сотни миллионов лет. В фанерозое выделяют три эратемы (эры): палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Названия их отражают этапы разви­тия органического мира: эра древней жизни, эра средней жизни, эра новой жизни.

4. СИСТЕМА яв/ся частью эратемы и представляют отл., обр-ся в течении периода длительностью в десятки миллионов лет. Системе свойственны типичные для нее семей­ства и роды фауны и флоры. В настоящее время принято выделять в фанерозое 12 систем: кемб­., О, S, D, C, P, T, J, K ордовикская, силурийская, девонская, каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, палеогеновая, неогеновая и четвертичная (антропогеновая). Названия систем происходят от географических названий тех местностей, где они были впервые установлены, от названия ха­рактерных пород или по другим критериям. Для каждой системы на геологических картах приня­ты определенный цвет, являющийся международным, и индекс, образованный начальной буквой латинского названия системы.

5. ОТДЕЛ яв/ся частью системы и представляют отл., обр-ся в течении одной эпохи длительность которой обычно составляет первые десятки миллионов лет. В палеонтологическом отношении отделам свойственны характерные роды или группы видов фауны и флоры. Названия отделов даны по положению их в системе: нижний, средний, верхний или только нижний и верх­ний; эпохи соответственно называют ранней, средней, поздней. Некоторые отделы имеют соб­ственные названия. Так, в палеогеновой системе выделяют - па­леоцен, эоцен и олигоцен, в неогеновой - миоцен и плиоцен.

6. ЯРУС составляет часть отдела, отл. образовались в течении века продолжитель­ностью в несколько миллионов лет. Ярус хар-ся опр. комплексом иск.орг. с типичными родами, подродами и видами. Названия ярусов обычно происходят от названия областей, районов, рек, гор, населенных пунктов, где находятся стратотипические разрезы.

7. ЗОНА составляет часть яруса, отл. накоп-ся в течении одной фазы. Границы зоны устан-ся по хар-му комплексу быстро эволюц-щих и широко распр. видов.

Региональные страт.подразд.- совокупности г.п., сформировавшиеся в этапы геол. истории крупного участка з.к. (региона), отражающие особ-ти осадконак-ния и послед-ть смены комплексов фауны и флоры, населявших данный участок. Региональные подразд-я служат для корреляции местных стратиграфических схем и способствуют их сопоставлению с общей стратиграфической шкалой. ВЫДЕЛЯЮТ: 1.ГОРИЗОНТ; 2.(Подгоризонт) 3.ЗОНА, 4.СЛОИ С ГЕОГР-ИМ НАЗВАНИЕМ;

Местные страт. подразд.(МСП)- совокупности г.п., к/е выделяются в местном разрезе на основании комплекса признаков преимущественно фациально-литологических или петрографич. особ-тей. Каждое МСП хар-ся внутр. однородностью и отлич. св-вом г.п. от др. выше- и нижележащих подразделений. Для каждой системы, отдела или яруса характерен свой набор окаменелостей. ВЫДЕЛЯЮТ: 1.Комплекс, 2.Серия, 3.Свита С₁lg- лагерносадская свита (ярус-визе). 4.( Подсвита), 5. Пачка.

2. Периодичность складкообразования и циклы тектогенеза.

Строение земной коры и история её развития в современной геотектонике объясняются с точки зрения двух основных теорий: 1. Геосинклинальной; 2. Новой глобальной тектоники, или теории литосферных плит. На наш взгляд, современное строение земной коры континентального типа, а главное всю совокупность геологических событий, создавших её, лучше объясняет геосинклинальная теория. Геосинклинали, по В.Е.Хаину (1973), это «зоны высокой подвижности, значительной расчленённости, повышенной проницаемости земной коры, характеризующиеся на ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений и мощным осадконакоплением, а на заключительных – интенсивных поднятий, сопровождаемых складчато-надвиговыми деформациями. В результате возникает земная кора материкового типа».

В развитии геосинклиналей выделяют от 2-х до 4-х стадий. Заключительная стадия геосинклинали - поднятие, складчатость, внедрение интрузий и происходит стабилизация, или консолидация, и замыкание геосинклиналей. На месте бывшей отрицательной структуры возникает складчатая, или орогенная область.

В развитии геосинклиналей большую роль играют циклы тектогенеза (геотектонические циклы). Циклы тектогенеза- «совокупность геол. явлений в поступательном развитии тектоносферы, с закономерной эволюцией подвижной области от заложения геосинклинали до завершения в её пределах складчатых и складчато-глыбовых процессов и связанного с ними горообразования». Продолжительность этих циклов различна: от неск.100 млн.лет в криптозое (докембрии) до 150-100 млн.лет в фанерозое.

Выделяют следующие основные циклы тектогенеза:

Саамский -AR₁-AR₂(конец раннего архея);

Беломорский - AR₂-PR₁ (входят в сост. фундаментов древних платформ);

Карельский -PR_1-2 (конец раннего протерозоя);

Байкальский - поздний рифей – венд(V) нач.Є₁;

Каледонский - Є₂-O-S;

Герцинский (варисский) – средний D-C-P;

Киммерийский (тихоокеанский) – средний T-Ј-нач.К₁;

Альпийский -конец К₂-Р-N-Q.

Результатом проявления циклов тектогенеза яв/ся создание новых складчатых стр-р в пределах геосинкл.поясов. Возникшим на месте бывших геосинклиналей структурам придаются названия в соответствии с названием создавшего их цикла тектогенеза: саамиды, беломориды, карелиды, байкалиды, каледониды, герциниды (варисциды), мезозоиды (киммериды), альпиды.

Циклы тект. проявляются во всех геосинклинально - складчатых поясах в каждый конкретный геологический момент, но в одних они проявляются ввиде прогибания, растяжения з.к., сопровождавшихся морским осадконакоплением, в других – в виде процессов сжатия, поднятий, складкообразования, внедрения интрузий. Следствие процессов - возникновение горных стран и синхронная горообразованию денудация. Этапы активизации тектонической жизни геосинклинальных областей и поясов называют фазами складчатости. Н-р, в каледонском Ц.Т. выделяют салаирскую (раннекаледонскую), проявившуюся в конце среднекембрийской и позднекембрийскую эпох.

3. Как по структурам и текстурам магматических пород определить процессы и условия образования пород? Примеры.

Структурные признаки определяются степенью кристалличности и относительным количеством стекла, абсолютной и относительной величиной зерен м-лов и их формой (кристаллографическим обликом), степенью идиоморфизма, взаимоотношением составных частей г.п. (порядком кристаллизации, реакционными взаимоотношениями, распадом тв. растворов). Эти признаки обусловлены процессом кристаллизации и изменения п., в частности могут быть связаны с процессами разложения вулканического стекла.

Главную роль в обр. текстурных особенностей имеют геол. усл. формирования. В статических усл. кристаллизуются п. однородной массивной текстуры. В процессе магматического течения формируются ориентированные (направленные) — линейные, полосчатые, флюидальные и др. текстуры п.

Эффузивы содержат вкрапленники в том или ином количестве или яв/ся афировыми. Степень «порфировости» п. может в какой-то мере свидетельствовать об усл. передвижения магмы к поверхности. Магма, быстро продвигающаяся к земной поверхности в перегретом состоянии, дает афировые разновидности; при задержке её в промежуточном очаге формируется порфировый тип п. Многоэтапное выделение фенок-лов свидетельствует о неоднократных остановках расплава по мере продвижения.

Многие структуры основной массы п. косвенно указывают на их сост.

Степень кристалличности для структур основной массы, содержащей микролиты, т. е. соотношения в ней микролитов и стекла, в значительной степени зависит от химизма расплава, как правило, чем он более основной, тем более кристаллична структура. Для п. среднего и основного составов наиболее часты гиалопилитовая, микролитовая, пилотакситовая и интерсертальная структуры, причем последняя преимущественно распространена в базальтах. Офитовые структуры, отличающиеся от интерсертальной полным отсутствием стекла, формой выделений плагиоклаза, к/й здесь представлен лейстами, а не микролитами, как в интерсертальной структуре, встречаются исключительно в п. основного состава. Гиалиновая (стекловатая) структура в этих п. распространена незначительно. Она обр. только в усл. особенно быстрого остывания. Такие же структуры, как сферолитовая и фельзитовая, в п. основного и среднего составов вообще не отмечены, они хар-ны лишь для кислых эффузивов. Для этих п. типичны структуры с большим количеством первичного стекла — витрофировая с тем или иным (однако незначительным) содержанием микролитов и сферолитов. Гиалопилитовые структуры встречаются иногда только в дацитах. Нарастание количества микролитов в кислых п. происходит по мере понижения содержания кремнекислоты от липаритов к дацитам. Трахитовая и ортофировая структуры наблюдаются лишь в трахитах.

Значительное влияние на структуру основной массы п., кроме состава исходной магмы, оказывает также режим отделения флюидов и охлаждения расплава. Особенно явно подобная зависимость проявляется в эффузивах основного состава, магма к/х обладает большой кристаллизационной способностью. В этих: случаях п. маломощных быстро остывающих тел содержат больше стекла, чем п. мощных потоков. Изменение структур в пределах тела по направлению к его центру осуществляется изменением структур основной массы, гораздо реже увеличивается размер вкрапленников за счёт нарастания на них наружных кайм.

Текстуры эффузивов также в какой-то мере связаны с составом п. и условиями их формирования. Так, напр., флюидальная текс., типичная для лав кислого состава, редка в средних и основных эффузивах. Развитие в п. полосчатых текстур, полосы в к/х несколько различаются по хим. составу, вероятно, вызвано ликвацией расплавов. Шаровая текс.хар-на для быстро остывающих базальтов, при излиянии их под водой или на снег. Пузыристые текстуры отмечаются среди эффузивов любого состава. Однако в базальтах и андезито-базальтах пузырей больше и они крупнее, чем в любых иных эффузивах. В лавах кислого состава пузырьки микроскопически малые, правильной шаровой формы, редко встречаются округлые, разрозненные пузыри, достигающие 1—2 см в поперечнике.

4. Определение основных подсчетных параметров (объемной массы, среднего содержания, площади и объема рудных тел).

Объём р. т. или его части, по к/й подсчитываются запасы определяется по формулам: V = S×m, где S - площадь р.т. или его части, по к/й производиться подсчёт запасов; m - средняя мощн.р. т. в пределах контуров подсчитываемых запасов. Запасы полез. комп. в недрах можно выразить в следующем виде:P = c×m×d×s или P = c×m×d×s/100, т.к. с 8 %-ах. Для подсчёта запасов необходимо знать следующие основные параметры: S – площадь р.т. или его части; m – средняя мощн.р.т, d – объёмный вес в пределах контуров подсчитываемых запасов; с – среднеесодержание полезного компанента в пределах контуров подсчитываемых запасов. Запасы руды в недрах обычно учитываются в тыс. тонн или млн. тонн, запасы руды в россыпных м-ний в тыс. тонн м³. Запасы металла учитываются в тыс. тонн, кг; для Fe, Mn, Cr и Al определяютсятолько запасы руды (Q) и содержание (С) металла в ней. А запасы металла (Р) не вычисляются.

Определение основных подсчётных параметров

Определение объёмной массы, площади и средней мощности.

Объёмная масса: это масса единицы объёма этого сырья в монолите, в природном состоянии с учётом пустот, каверн, трещин, пор. В полевых усл. обычно залегают так: в процессе проходки гор.выр. отбирают “целик” (валовую пробу). Отбитую горную массу взвешивают, а пространство из к/го она взята замеряют и определяют объём. Это достаточно трудоёмкая операция. В общем виде: d = Q/V, где d - объёмный вес руды; Q – вес пробы; V – объём из к/го взята проба.

Для того, чтобы определить S необходимо провести оконтуривания р.т., а прежде всего сделать оконтуривание площади р.т. следует определить среднее содержания полез. комп. в гор.выр. и на разрезе.

Определить среднее содержание полез. комп. в выработках

Ср. арифметический способ – наименее простой и наиболее трудоёмкий. С = Сумма с/n, где С – среднее содержание полез. комп., с – содержание полез. комп. по данным отдельных проб; количество проб входящих в среднее содержание полез. комп. Данным способом можно пользоваться когда длины проб одинаковы: 1 м либо 2 м и т.д, либо когда распределение полез. комп. весьма равномерное. Среднее взвешенное содержание: определяется более сложно. Взвешивание можно производить на опробованную мощн. р. т., на длину влияния отдельных проб, на объёмный вес п.и. на площадь сечения отдельных проб. В практике ГРР наиболее часто пользуются взвешиванием на длины проб. С= сумма С×l/сумма l;Этот способ применяется для вывода среднего при неравномерном и крайне неравномерном распределении полез. комп. в р.т., когда длины проб разнятся. Это наиболее универсальный способ. Но самое главное, не подсчитывается среднее содержание в разведочном сечении, а главное выделить интервал в к/м следует считать. При выделении рудного интервала необходимо пользоваться м/ом компенсации.

5. Сущность и назначение кавернометрии, инклинометрии и резистивиметрии

Кавернометрию проверяют каверномером для опр-я фактического Ǿ необсажиной скважины. Диаметр ствола, соответствующий Ǿ долота или коронки, называется номинальным. Увеличение Ǿ против номинального – обр. каверн – характерно для глин, солей, песков, трещиноватых известняков, уменьшение – для г.п.-коллекторов.

Инклинометрию проверяют инклинометром, она служит для опр-я угла наклона ствола по отношению к горизонтальной пл. и магнитного азимута искривления. Данные об искривлении ствола необходимы в первую очередь для опр-я местоположения забоя, его глубины и истиной глубины залегания пластов.

Резистивиметрию проверяют с целью опр-я сопротивления скважы жидкости и вып. градиент-зондом столь малой длины, что влиянием стенок скважины можно пренебречь. Такой зонд называется резистивиметром.

БИЛЕТ № 9

1. Паралические и лимнические угленосные толщи.

Первая классификация угленосных отложений, получившая широкое признание, была предложена в 1862г. Науманом, выделившим паралический и лимнический тип углей. Основные признаки паралического (проявившегося вблизи морских бассейнов в условиях подвижных зон геосинклиналей) и лимнического (происходящего в отдалении от морских берегов и, как правило, не связанного с областями геосинклиналей) приведены в таблице.

Признаки паралического и лимнического углеобразования

Паралические	Лимнические
Многократное внедрение морских отложений непосредственно в кровле уг. пластов.	Отсутствие или единичное появление морских слоев и не в кровле угольных пластов.
Наличие известняков в углен. толще.	Отсутствие морских известняков
Циклическое чередование пород морского и континентального циклов.	Отсутствие такой цикличности осадков.
Связано с областями длительного опускания и пульсации (геосинклиналями)	Не связано с областями длительного опускания и пульсации (геосинклиналями)
Угленосная толща обычно залегает согласно на нижележащих отложениях без континентального перерыва	Угленосная толща обычно залегает несогласно, иногда со значительным континентальным перерывом.
Мощность отложений обычно большая (тысячи метров)	Мощность отложений чаще небольшая (десятки, сотни метров)
Количество угольных пластов обычно сотни, многие десятки.	Количество угольных пластов чаще небольшое (ед., немногие десятки).

Паралический тип углеобразования (ПТУ) (от греч. parálios — приморский), углеобразование, происходившее в водоёмах, имевших связь с открытым морем. Угленосные отл. содержат морские прослои или горизонты с морской фауной, а частое переслаивание морских, лагунных и континентальных отложений с углями показывает, что последние произошли из прибрежных (приморских) торфяников. В СССР в Донецком угольном басс., к/й хар-ся ПТУ, число морских прослоев очень велико, в др. басс. они встречаются только в низах (напр., Карагандинский угольный бассейн) или в верхах угленосной толщи (напр., угольный бассейн Риу-Гранди-ду-Сул в Бразилии). Паралические басс. хар-ны для каменноугольного периода, когда они были широко распространены, и реже встречаются в более поздние геол. периоды.

Лимнический тип углеобразования (ЛТУ) (от греч. Límne-озеро, пруд), углеобразование, происходившее внутри континента в замкнутых водоёмах, не имевших связи с открытым морем. Характерные черты ЛТУ: небольшое количество пластов угля, обычно сложного строения и часто обладающих большой, но изменчивой мощн.; несогласное залегание угленосной толщи на подстилающих п. В составе угленосной толщи преобладают пески и песчаники, переслаивающиеся с глин.отложениями. Наблюдается постепенный переход от грубозернистых осадков в нижней части угленосной толщи к более мелкозернистым — в верхней. Частным случаем ЛТУ яв/ся потамический (потамос — р.) тип углеобразования, связанный с формированием пойменных торфяников. В России к бассейнам с ЛТУ. относятся Челябинский, Тургайский, Канско-Ачинский, Иркутский; за рубежом — Кладненский, Пльзенский в Чехословакии и др. Басс. ЛТУ в зависимости от их тектонического положения содержат бурые или слабо метаморфнзованные каменные угли.

2. Формы нахождения воды в минералах. Примеры минералов с различными типами воды.

По содержанию воды различают м-лы: безводные (FeS₂, SiO₂); водосодержащие (HFeO₂ xnH₂O).

Типы воды: (среди водосодер.)

1.Связанная – вода входит в кристаллическую решётку м-лов и занимает позиции узлов. При нагревании свыше 110 град.эта вода может быть удалена из решетки, но при этом сама крист.решетка разрушается, перестраивается и образуется совсем др.минерал с др.физ.св-ми. Различают 2 разновидности этой воды: а)кристаллизационная (в виде молекул H₂O) (пример: гипс CaSO₄×2H₂O –(при темп.110гр) ангидрит CaSO₄+2H₂O), б)конституционная (входит в крист.реш в виде H или OH) Пример: HAlO₂, Al(OH)₂. Вода удаляется из м-ла при t^o>110^оС, при этом разрушается кристаллическая решётка и обр. другой м-л с другими физ. св-ми.

2.Полусвязанная (цеолитная) характерна для группы цеолитов. Крист.решетка построена так, что в ней остаются крупные пустоты. Эта вода не имеет прочной хим.связи с решеткой, поэтому при темп.110град. и выше эта вода удаляется, но при этом крист.решетка не разрушается, минерал не изменяется, только лишь меняется уд.вес. При благоприятных условиях вода опять возвращается в минерал. Пример: натролит Na₂[Al₂Si₃O₁₀]*2H₂O, десмин (Na₂,Ca)[AlSi₃O₈]₂*6H₂O, гейландит (Ca,Na₂)[AlSi₃O₈]₂*5H₂O

3.Свободная (адсорбционная) – не входит в кристаллическую решётку м-ла, а располагается в разл. трещинах, порах, заполняет межзерновые промежутки. Различают: а) коллоидная, б)пленочная, в)гидроскопическая и др. Вода удаляется при t<110^о, при этом кристаллическая решётка не разрушается (характерно для аморфных м-лов – лимонит HFeO₂×nH₂O, опал SiO₂×nH₂O).

3. Промышленно-генетические типы месторождений молибдена. Состояние сырьевой базы металла в России и мире.

1) молибденовые штокверковые м-ния: Клаймакс и Гендерсон-Юрад (США), Эндако (Канада), Жирекенское и Бугдаинское (СССР); 2) медно-молибденовые штокверковые: Каджаранское. Сорское и др. (СССР) и медно-порфировые молибденсодержащие м-ния. 3) скарновые комплексные м-ния: Тырныауз, Каратас I (CCCР), Пайн-Крик (США), Азгур (Марокко) и др.

К второстепенным относятся: 1)молибденовые и комплексные жильные м-ния; 2)молибден-урановые м-ния.

Промышленные м-лы. М-лыМо относятся к трём химическим классам: сульфидам, оксидам и молибдатам. Сульфиды: молибденит-MoS₂, иордизитом (сульфид Mo и Fe), фемолитом-FeMo₅S11 и кастэнитом-CuMo₂S₅. Гидроксидом яв/ся лишь ильземаннит-Mo₂O_5+n×nH₂O, где n<1, где n<1. К молибдатам относятся повеллит-CaMoO₄, молибдошеелит-Ca(W,Mo)O₄, вульфенит-PbMoO₄, ферримолибдит-Fe₂(MoO₄)₃, умохит-UO₂MoO₄×2H₂O, седовит-UO₂×2MoO₃ и др.

В России Государственным балансом учтены 13 м-ний молибдена, из них лишь 9 имеют балансовые запасы молибдена. Сосредоточены они в Восточной Сибири (82%), Кабардино-Балкарской Республике (14%) и Республике Карелия (4%). В 1997 г., как и в 1996 г., разведанные запасы молибдена остались на уровне предыдущих лет. Из них к рентабельным (активным) отнесены 49,9%.

Молибденприменяется гл.обр. в производстве легированных сталей для станкостроения, нефтегазовой, химической и электротехнической промышленности и транспортного машиностроения, а также для производства броневых плит и бронебойных снарядов. Гл. рудный м-л молибдена - молибденит (сульфид молибдена). Этот мягкий м-л черного цвета с ярким металлическим блеском часто ассоциирует с сульфидами меди (халькопирит и др.) или вольфрамитом, реже - касситеритом. Первое место в мире по выпуску молибдена занимают США, где его добыча в 1995 выросла до 59 тыс. т (1992 - 49 тыс. т). Первичный молибден добывают в Колорадо (на крупнейшем в мире руднике Хендерсон) и Айдахо; кроме того, молибден извлекают в качестве побочного продукта в Аризоне, Калифорнии, Монтане и Юте. Второе место по добыче делят Чили и Китай (по 18 тыс. т), третье место занимает Канада (11 тыс. т). На эти три страны приходится 88% мирового производства молибдена. В России молибденовые руды добывают в Забайкалье, Кузнецком Алатау и на Северном Кавказе. Небольшие медно-молибденовые м-ния имеются в Казахстане и Армении.

Условия концентрации молибдена в земной коре. Промышленно-генетические типы месторождений. Скарновые и грейзеновые месторождения молибдена.

Основная часть применения молибдена – металлургия (85-90%). Молибден получают из молибленовых, вольфрам-молибденовых, медно-молибденовых и уран-молибденовых руд. Уникальные месторождения (Кляймакс, Гендерсон в США) обладают запасами 500тыс.т. металла, весьма крупные 500-100 тыс.т., крупные 100-50 тыс.т., средние 50-25 тыс.т., мелкие менее 25 тыс.т. Концентрация молибдена в породах повышается по мере увеличения SiO2.

Геохимически молибден связан с  кислой щелочно-земельной магмой, обуславливающей его концентрацию  на постмагматических ступенях из гидротермальных растворов.

В эндогенных условиях молибден переносится в виде комплексных соединений – гетерополикремниевых кислот в растворе кислого или слабокислого состава под давлением 6 кПа и температуре 600*. При ее понижении этот комплекс разрушается, а при наличии сероводорода  происходит диссоциация последнего с образованием молибденита и окварцеванием вмещающих пород. В экзогенных  условиях молибденит окисляется, и возникают легкорастворимые соединения типа. Главнейший минерал молибденовых руд – Молибденит MoS2 (Mo60%), который содержит изоморфную примесь Re. Эндогенные месторождения молибдена принадлежат исключительно к постмагматическим образованиям гранитоидной магмы. Они формировались в среднюю и особенно в позднюю стадии геосинклинального этапа, а так же в связи с явлениями магматической активизации платформенного этапа.

Экзогенные молибденсодержащие угли, углистые и углисто-кремнистые сланцы формировались на ранней стадии геосинклинального этапа и в платформенных условиях. Среди промышленных месторождений молибдена выделяются: Скарновые, Грейзеновые, Плутоногенные гидротермальные, Вулканогенные гидротермальные.

Скарновые. В СССР Тырныауз – сев.Кавказ. Приурочены к известковым скарнам, развитым на контакте гранитоидов или других алюмосиликатных пород с карбонатами. Рудные тела имеют пластообразную, линзовидную, жильную или более сложную формы. Среди этих месторождений выделяют две рудные формации: шеелит-молибденовая (Тырныауз) и халькопирит-магнетит-молибденитовая (Каратас I, Киялых -Узень). Молибден в скарновых месторождениях встречается в ассоциации с вольфрамом, образуя вольфрам-молибденовые месторождения, или с медью — медно-молибденовые месторождения.

Эти месторождения всегда являются комплексными и разрабатываются на W, Мо, Сu и Bi, локально могут иметь значение Pb, Zn, Sn и U.

Тырныауз. Рудное поле представляет собой фрагмент крупной складчатой структуры, сложенной вулканогенными, терригенными и карбонатными породами среднего палеозоя. Главное рудное тело представлено седловидной залежью скарнов (мощн. до 200м.) на контакте известняков и роговиков в шарнире антиклинали.

Основные рудные минералы скарновых тел: шеелит, молибденит и молибдошеелит. Вольфрам и молибден распределены неравномерно. С глубиной количество молибденита и шеелита уменьшается, возрастает роль молибдошеелита, увеличивается содержание в нем молибдена.

Медно-молибденовые скарновые месторождения встречаются относительно редко.

Они известны в России (Киялых-Узень, Хакассия).

Оруденение связано с гранодиоритовыми плутонами, иногда с гранитами. Месторождения тяготеют к крупным разрывным нарушениям и зонам дробления. Руды локализованы в скарнах, околоскарновых породах, гранитоидах и роговиках. В известковых скарнах содержится магнетит, который ассоциирует со скарновыми минералами, а также кварц, халькопирит и молибденит, выделившиеся позднее преимущественно в кварц-сульфидных прожилках. Халькопиритовая минерализация тяготеет к магнетитсодержащим скарнам, а молибденит-кварцевая — к гранитоидам и роговикам.

На всех молибденсодержащих скарновых месторождениях устанавливается многостадийность процесса рудообразования. В первую стадию образуются известковые скарны, затем формируются шеелит-молибденитовые минерализованные зоны. Медная минерализация возникла в третью стадию, она не обнаруживает тесной связи со скарнами, часто находится вне пределов скарнов и контролируется зонами разломов.Промышленное значение скарновых молибденовых месторождений невелико. На их долю приходится около 2% мировых запасов и 0,3% добычи молибдена.

Грейзеновые. Известны в Забайкалье(Булуктай, Первомайское) и Центральном Казахстане(Восточный Коунрад и Акчатау, Жанет).Рудные тела имеют форму жил, штокверков и штоков. Грейзеновые молибден-вольфрамовые месторождения  формировались в орогенных зонах и областях активизации на глубинах от 5 до 1 км.                           

4. Понятие ураганной пробы, ее выявление и учет.

Ураганными пробами называются пробы с аномально высокими (резко выдающимися) содержаниями, доля к/х в случайной выборке существенно выше доли руды с подобным содержанием полез. комп. в оцениваемом объёме.

И.Д. Коган рекомендует следующую методику выявления и учёта ураганных проб:1) Необходимо повторно проанализировать все пробы с аномально высокими содержаниями; 2) Если анализы подтвердились, выясняем существует ли закономерность вприуроченности ураганных проб ктектоническим законам, литологической разности п. и др; 3) В случае если приуроченность существует выделяем эти участки в самостоятельные блоки и подсчитываемзапасы в этих блоках. В случае если мы неуловили закономерность, то ураганные пробы исключаются из подсчёта, а вместо них применяются либо среднее содержание в сечении блока, либо наиболее высокое содержаниев рядовых пробах данного сечения. Что считать ураганной пробой? Здесь много мнений. А.Б. Каждан предлагает: если проба завышает среднее содержание по разведочному пересечению более чем на 10%, то такие пробы стоит относить к ураганным.

Выявляют и ограничивают Ур/пробы в такой последовательности:

• необходимо повторно проанализировать все пробы с аномально высоким содержанием п.к.

• если анализы подтвердились, то выясняют закономерности размещения ур.проб. При наличии отдельных обогащенных участков, приуроченных к опр. литологическим разностям, эл-там рельефа, тектоническим зонам.

• в случае приуроченности выделяют участки в самом блоке и подсчитывают запасы по ним без ограничения ураганных проб, в этих блоках.

• в случае не опр-я закономерности ураганные пробы исключаются из подсчета, а вместо них принимают либо среднее содержание в сечении блока, либо наиболее высокое содержание в рядовых пробах данного сечения.

При средневзвешенном способе вычисления средних содержании ограничение влияния отдельной пробы 20-10% означает, что мах допустимый метрограмм (вертикальный запас) W_MAX не должен превышать 10–20% от суммарного по блоку (10% - по блоку, 20% - по разведочному пересечению)

W_MAX=mC×(10–20)/100

где mС – сумма произведений мощностей и содержании отдельных проб (вертикальных запасов). Пробы, подлежащие ограничению, выявляют просто: суммарный вертикальный запас по блоку или группе блоков умножают соответственно на 0,1 или 0,2. Пробы с более высокими вертикальными запасами яв/ся ураганными и уменьшаются до верхнего предела ограничения рассматриваемого участка м-ния. Не следует формально подходить к ограничению ураганных проб. При незначительном превышении верхней допустимой границы (2–5%) ограничения производить не следует, т.к. замена на ближайший вертикальный запас существенно не отразится на средних показателях. Обязательным условием при использовании м/да Когана яв/ся подтверждение верхнего продела ограничения заверочными работами или результатами пробной эксплуатации на м-нии или отдельном его блоке. Рассмотренные выше критерии для выявления и ограничения ураганных проб во многом условные. На каждом эксплуатируемом м-нии следует изучать влияние ограничения ураганных проб для разных по содержанию участков м-ния (блоков) и зависимости от крупности полезного компонента и хар-ра его распределения в пространство. По мере накопления проверенных фактических данных эксплуатации возможно внесение нек/х поправок в предлагаемые предельные размеры ограничений. Практическое применение любого м/да учета и ограничения ураганных проб должно быть обосновано в каждом конкретном случае сопоставлением разведочных данных с эксплуатационными по соседним площадям и аналогичным типам м-нии.

5. Инструмент и оборудование для ударно-канатного бурения.

При ударно-вращательном способе бурения (УВБ) скважин реализуются одновременно два основных способа механического разрушения п. – вращательный и ударный. В этом случае п. разрушается под действием статических сил (осевая нагрузка и крутящий момент) и динамических нагрузок (ударные импульсы) определённой силы и частоты. Под действием такого комплекса факторов процесс разрушения п. имеет сложный хар-р. В случае достаточно рационального соотношения всех параметров высокая эффективность этого способа будет практически при разбуривании любых п., начиная с мягких и кончая тв., т.к. они подвергаются воздействию одновременно различных по хар-ру сил.

Ударно-вращательное бурение осуществляется с помощью специальных породоразрушающих инструментов стандартного бурового оборудования и забойных машин. Реализация этого способа даёт существенный эффект и при использовании обычных инструментов, предназначенных для вращательного способа бурения: твёрдосплавных, алмазных, дробовых и шарошечных коронок или долот. Области применения ударно-вращательного способа определяют геолого-техническими условиями и назначением скважин. Наиболее широко этот способ распространён при применении гидроударников и пневмо-ударных забойных машин при выполнении поисково-разведочных работ.

Ударно-канатное бурение осуществляется за счет погружения в отверстие проволочного каната или троса, на конце которого находится тяжелое остроконечное изделие из стали - так называемое буровое долото. За счет возвратно-поступательного перемещения бурового долота от пласта откалываются небольшие фрагменты.

Канат натягивается на буровой мачте с помощью шкива и электродвигателя. При бурении скважины в рыхлых пластах часто используют обсадные колонны, чтобы стенки скважины не осыпались.

Для забора керна вместо долота к ударной штанге можно присоединить ложечный керноотборник с продольной прорезью и бурильный башмак. Для отрыва и удержания керна на дне керноотборника помещают кернорватель. После забора керна керноотборник достают из забоя, раскрывают и извлекают из него керн.

Существует 2 подтипа ударно-канатного бурения:

1. бурение с промывкой

2. сухое бурение

Ударно-канатное бурение с промывкой применяется чаще, чем сухое ударно-канатное бурение, и подходит для любых пород, включая базальт. Ударное воздействие бурильного долота разбивает породу, откалывая от нее куски. Вода используется для создания шлама, который затем вынимают из забоя с помощью желонки. После того, как шлам убран, процесс бурения можно продолжить. Этот метод ударно-канатного бурения крайне редко используют для забора керна для геологических исследований, поскольку качество керна получается низким из-за того, что пылеобразная порода смешивается с водой. Кроме того, опять же из-за воды, очень сложно определить примеси в породе.

Сухое ударно-канатное бурение очень похоже на забивание свай, поскольку в этом методе бурения в почву загоняется обсадная колонна. Порода под ударом проталкивается в обсадную колонну. Качество среза в этом случае практически идеальное, поскольку нет доступа воды.

Компоновка бурового снаряда включает долото, переходник, ударную штангу и ударный патрон (ножницы), который посредством канатного замка соединяется с инструментальным канатом лебёдки.

Перед началом буровых работ в месте заложения скважины выкапывают шурф небольшого размера на глубину до 1 м, который перекрывают настилом из толстых досок. Через отверстие в настиле на дно шурфа опускают направляющую трубу длиной около 3 м, снабженную внизу башмаком. Выверяют вертикальность трубы и легкими ударами забивного снаряда погружают ее в грунт настолько, чтобы верхний конец трубы находился примерно в полуметре над настилом. Породу из трубы удаляют желонкой.

Для бурения на глубину до 10 м буровой снаряд собирают из долота, ударной штанги и канатного замка. При большей глубине в состав бурового снаряда входит ударный патрон (ножницы). В обрушающихся породах параллельно с бурением крепят стенки скважины трубами. Долото и желонка меньше внутреннего диаметра обсадных труб.

Поэтому в мягких и сыпучих породах стенки скважины увеличивают до размеров, обеспечивающих опускание колонны обсадных труб путем срезки грунта башмаком. Колонну труб задавливают или забивают. В твердых породах диаметр скважины при необходимости увеличивают расширителями или эксцентричными долотами.

БИЛЕТ № 10

1. Сравнительная характеристика краевых прогибов и межгорных впадин

Структурные элементы орогенной области

А - горное поднятие (мегантиклинорий); Б - межгорная впадина; В - краевой прогиб, 1 ~ молассы; 2 - вулка­нические покровы; 3 - складчатый геосинклинальный комплекс; 4-5 ~ срединный массив (4 - чехол, 5 - фундамент); 6-7 ' - платформа (6 - чехол, 7 - фундамент); 8 - разломы

К раевой прогиб (КП) -области активного опускания, возникающие в результате прогибания краевых частей платформы – внешняя часть прогиба, и складчатых геосинклинальных сооружений – внутренняя часть прогиба в орогенный этап развития. Они наложены на краевые швы и обр. там, где с геосинклинальной областью граничит опущенный край платформы. Активное формирование краевых прогибов происходит в орогенный этап – они заполняются молассовой, красноцветной, паралической угленосной, нефтеносной и соленосной формациями. Эффузивы обычно отсутствуют. Мощн. их до 15-18 км. КП состоят из отдельных впадин, имеющих вытянутую форму и отделенных друг от друга поперечными поднятиями. В поперечном сечении прогибы асимметричны: их наплатформенное крыло всегда пологое, другое же, наложенное на складчатую область, значительно более крутое. Отл., заполняющие краевые прогибы, ближе к складчатым геосинклинальным сооружениям смяты в линейные складки, вытянутые вдоль этих сооружений. По направлению к платформе линейные складки сменяются куполами, брахискладками - типичными платформенными структурами. С краевыми прогибами связаны месторождения углей, нефти, природных газов, солей.

Межгорные впадины (МВ) (поздняя геосинклинальная стадия) – гр. отрицательных структур, возникающих в эпохи интенсивных горообразовательных движений на относительно консолидированном складчатом основании, а также в пограничной зоне м/у контрастно сопряженными поднятиями и опусканиями вдоль зон разломов. Длина МВ - десятки и сотни км, ширина – единицы и первые десятки км.

МВ - структуры, сформирававшиеся во вторую стадию горообразования, когда крупные обл. испытавали дифференцированные сводово-глыбовые движения и расчленились на горные возвышенности и глубокие погружения м/у ними с полным господством континентального режима.МВ отличаются пологим платформенным крылом и более крутым крылом, расположенным на складчатом основании. Крупные разломы, достигая астеносферы, способствуют интенсивному вулканизму.

Межгорные прогибы заполняются верхней или грубой континентальной молассой, состоящей из конгломератов с песчаниками, глинами. В верхней молассе могут быть ледниковые и флювиогляциальные отл.

В орогенный этап на границе с соседними платформами обр. краевые предгорные прогибы, а также обр. ограниченные разломами межгорные впадины.

2. Цели и задачи петрографии. Полевые и лабораторные методы петрографии. Связь петрографии с другими науками.

Петрография – геол. наука, занимающаяся описанием, класификаций и номенклатурой г.п., вопросами их происх. и естественной историей.

«Петрография» - термин, сост.ленный из древнегреческих слов, суквально он означает «аписание камня». Действительно, на первых порах своего развития во второй половине ХIХ в., когда в практику исследований вошёл поляризационный микроскоп, гл. задачей петрографии было описание и систематизиция г.п. С течением времени, однако, круг задач петрографиеских исследований значительно расширился. В наши дни петрография включает не только исследование вещественного (минерального и химического) состава г.п., особенностей их строения (структуры) и сложения (текстуры), но и, будучи одной из геол. дисциплин, изучение геол. особенностей г.п. – формы и размеров слагаемых ими тел, усл. их залегания, роли в строении з.к., явлений на контактах м/у телами различных г.п. Все полученные сведения помогают установить способ образования данной г.п.

В задачи петрографии входит также разработка наиболее рациональной классификации г.п., основанной на их вещественном составе и геол.особенностей залегания.

Одна из важных задач петрографии – изучение взаимосвязи м/у г.п. и п.и: в одних случаях г.п. представляют собой среду, вмещающую п.и., в др. –п.и. яв/ся сами г.п. и, наконец, бывает, что г.п. и п.и. наиболее тесно связаны м/у собой, т.к. они образовались в ходе единого геол. процесса.

Говоря о методах петрографических исследований, следует подчеркнуть, что любая г.п. представляет собой геолого-исторических документ. При достаточно детальном его изучении мы получаем информацию об истории и усл. формирования п., а при исследовании в конкретном районе – и информацию а геол.истории данного участка з.к.

Существует широкий диапазон, применяемых при изучении г.п. Основным яв/ся геол.м/д, заключающийся в том, что г.п. и их взаимоотношения изучаются в естественных обнажениях, горных выработках или кернах буровых скважин и результаты наблюдений документируются в виде отобранных образцов, а также геол.карт, схем, разрезов, зарисовок и фотографий. Далее следует обширная гр. лабораторных м/ов исследования в-ваг.п., т.е. их минерального и химического состава и их микроструктуры. В последнее время в петрографии используют м/допр-яфиз.св-вг.п. – плотности, пористости, магнитных и иных св-в.

Петрография и петрология в большой мере баируются на таких фундаментальных науках, как физика и химия. Все в большей мере они используют математику, прежде всего математическую статистику как средство оброботки цифровых данных о минеральном и химическом составе г.п.

Тесно связана петрография и с науками геол.цикла. При описании г.п. она опирается на данные кристаллографии и минералогии, при выяснении истории и усл. их формирования – широко использует данные стратиграфии и тектоники, при изучении особенностей п, скрытых на больших глуних, - применяется геофиз. данные.

3. Преобразования сульфидных месторождений в корах выветривания. Минеральная зональность продуктов выветривания и физико-химическая сущность процессов. Рудообразующая роль процессов выветривания сульфидных месторождений

КВ-приповерхностная область з.к. подвергающ. факторам и агентам выветр. КВ сульфидных руд называется - зоной окисления.

Зона цементации.

Необходимо пространство. В массивных сульфидных рудах места нет для новых сульфидов. Что-то должно раствориться. Замещаются сульфиды, к/е содержат металлы, обладающие меньшим сродством с серой.

Hg,Ag,Cu,Bi,Cd,Pb,Zn,Ni,Co,Fe,Mn (по убыванию сродства с серой)

В зоне функционирования грунт. вод в восстановительном режиме новообразованные сульфиды замещают сульфиды, в составе к/х участвуют металлы, обладающие меньшим сродством с серой.

Напр.: CuSO₄+ZnS=CuS+ZnSO₄ (ZnSO₄ растворяется и удаляется из зоны)

В результате замещения пирита обр. халькозин (медь замещает цинк, железо первичных сульфидов). Сильные вытесняют слабые.

Cu - главный элемент, к/й привносится в зону цементации дополнительно (дополнительная масса). В первичных сульфидах уже имеется.

Не обогащение сульфидами вообще, а обогащение медными (серебро) рудами.

Зона выщелачивания

Расположена в н. части з. окисл. (не обязательно строго над уровнем грунт.вод). Небольшая мощн. (до неск. метров) и обр. при определённых усл.. Главное условие: сезонное колебание климата, при к/м многомесячные периоды дождливой погоды сменяются многочисленными периодами засухи. В сухое время года, в силу дефицита влаги, резко возрастает концентрация сульфатного иона в водах зоны аэрации, к/я достигает максимальных значений, в силу движения вод сверху вниз, в н. части зоны аэрации (здесь создаётся сильно кислая среда, следовательно, выносятся даже тяжелые металлы, а также все, что может быть растворено в кислой среде). Остаются м-лы устойчивые в усл. сильно кислой среды (кварц, барит, остатки пирита не окисляются в сильно кислых растворах, руда дезинтегрируется (распадается на физ. частички, не сохраняется даже каркас бурых железняков), обр. сыпучки (баритовая сыпучка, пиритовая, кварцевая, или смесь их всех) - типоморфный признак зоны выщелачивания. Сыпучка наиболее обогащена золотом.

Зона вторичного окисного обогащения

Расположена в н. части з. окисл., имеет небольшую мощн. (до нескольких м.) и обр. лишь в определенных усл.. Главное условие её обр. - понижение базиса эрозии и собственно понижение уровня грунтовых вод. Это обуславливает выведение верхней части зоны цементации в сферу окисления в н. части з. окисл.

2Cu₂S+O=2CuS+Cu₂O; Cu₂S+2O₂=Cu+CuSO₄ (Типоморфная ассоциация зоны вторичного окисного обогащения куприт Cu₂O, медь Cu) сульфат Cu, поступающий в грунт.воды взаимодействует с первичными сульфидами металлов, обладающими меньшим, чем Cu сродством с серой, и трансформируется во вторичные сульфиды Cu: халькозин Cu₂S, ковеллин CuS. Обр. сульфиды меди, как правило, замещ. сфалерит и особенно пирит. Поскольку в зону цементации поступают дополнительные массы меди и Ag к имеющимся в первичных рудах, постольку зону цементации наз. зоной вторичного сульфидного обогащения.

В случае понижения базиса эрозии и, как следствие, понижение уровня грунтовых вод, приводит к выведению верхних частей зоны цементации в вышерасположенную зону окисления (з. аэрации, воды к/й содержат кислород). Первичные и вторичные сульфиды окисляются над новым установившимся уровнем грунтовых вод. Обр. оксиды меди Cu₂O, CuO (куприт, тенорит), Cu и иногда сульфат меди (CuSO₄). CuSO₄ потоком фильтрующихся вод перемещается опять в грунт.воды и с ним происходят трансформации, о к/х речь шла выше. Оксиды меди и самородная медь есть типоморфные мин-лы зоны вторичного окисного обогащения.

Тела полезных ископаемых вблизи земной поверхности подвергаются химическому и физическому выветриванию, изменяющему их химический и минеральный состав и концентрацию в них ценных компонентов. Основным видом изменения является окисление, поэтому выветрелая часть месторождения именуется зоной окисления. Наибольшее изменение претерпевают тела сульфидных руд, а также некоторые пласты углей, залежи солей и серы.

Преобразование, например, сульфидных (колчеданных) руд приводит к возникновению в верхней части месторождения "железной шляпы", состоящей из оксидов и гидроксидов железа и алюминия. Ниже располагается зона выщелоченных руд, нередко сложенная рыхлым материалом (пиритные, кварцевые и баритовые сыпучки). Еще ниже, близ уровня грунтовых вод, следует зона вторичных сульфидных руд, обогащенная новообразованными сульфидами и др. минералами, переходящая на глубине в неизмененные первичные руды. Накопление в зоне вторичного обогащения (зоне цементации) характерно для меди, урана, серебра и золота, реже - никеля.

4. Принципы классификации запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых.

Запасы подсчитываются и учитываются, а прогнозные ресурсы оцениваются всеми недропользователями по каждому виду тв.п.и. и направлениям их возможного промышленного использования.

Запасы подсчитываются по м-иям (участкам) на основании результатов геологоразведочных и эксплуатационных работ, выполненных в процессе их изучения и промышленного освоения.

Прогнозные ресурсы оцениваются в целом по басс., рудным районам, узлам, полям, рудопроявлениям, флангам и глубоким горизонтам м-ний, исходя из благоприятных геол. предпосылок и обоснованной аналогии с известными м-ями, а также по результатам геологосъемочных, геофиз. и геохим. работ.

М-нияп.и. по степени их изученности подразделяются на: разведанные;оцененные.

К разведанным относятся м-ния, запасы к/х, их качество, технологические св-ва, гидрогеологические и горнотехнические условия разработки изучены по скважинам и гор. выр. с полнотой, достаточной для технико-экономического обоснования решения о порядке и усл. их вовлечения в промышленное освоение, а также о проектировании строительства или реконструкции на их базе горнодобывающего предприятия.

Разведанные м-ния по степени изученности должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивается возможность квалификации запасов по категориям, соответствующим группе сложности геол. строения м-ния; вещественный состав и технологические св-ва промышленных типов и сортов п. и. изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования рациональной технологии их переработки с комплексным извлечением полез. комп., имеющих промышленное значение, и опр-я направления использования отходов производства или оптимального варианта их складирования или захоронения; запасы других совместно залегающих п.и., отнесенные на основании кондиций к балансовым, изучены и оценены в степени, достаточной для опр-я их количества и возможных направлений использования; гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и др. природные условия изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разработки м-ния с учетом требований природоохранительного законодательства и безопасности горных работ; достоверность данных о геологическом строении, усл. залегания и морфологии тел п. и., о качестве и количестве запасов подтверждены на представительных участках детализации; подсчитанные параметры кондиций установлены на основании технико-экономических расчетов, позволяющих определить масштабы и промышленную значимость м-ния с необходимой степенью достоверности; рассмотрено возможное влияние разработки м-ния на окружающую среду и даны рекомендации по предотвращению или снижению прогнозируемого уровня отрицательных экологических последствий.

К оцененным относятся м-ния, запасы к/х, их качество, технологические св-ва, гидрогеологические и горнотехнические условия разработки изучены в степени, позволяющей обосновать целесообразность дальнейшей разведки и разработки. Оцененные м-ния по степени изученности должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивается возможность квалификации всех или большей части запасов по категории C₂; вещественный состав и технологические св-ва п. и. оценены с полнотой, необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработки, обеспечивающей рациональное и комплексное использование п. и.; гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и др. природные усл. изучены с полнотой, позволяющей предварительно охарактеризовать их основные показатели; достоверность данных о геол. строении, усл. залегания и морфологии тел п. и. подтверждена на участках детализации; подсчетные параметры кондиций установлены на основании укрупненных технико-экономических расчетов или приняты по аналогии с м-ями, находящимися в сходных географических и горно-геологических усл.; рассмотрено и оценено возможное влияние отработки м-ния на окружающую среду. Запасы тв.п.и. по степени разведанности подразделяются на категории A, B, C₁ и C₂. Прогнозные ресурсы по степени их обоснованности подразделяются на категории Р₁, Р₂ и Р₃.

Запасы категории A выделяются на участках детализации разведываемых м-ний 1-ой гр. сложности и должны удовлетворять следующим основным требованиям: установлены размеры, форма и условия залегания тел п. и., изучены хар-р и закономерности изменчивости их морфологии и внутреннего строения, выделены и оконтурены безрудные и некондиционные участки внутри тел п. и., при наличии разрывных нарушений установлены их положение и амплитуда смещения; определены природные разновидности, выделены и оконтурены промышленные (технологические) типы и сорта п. и., установлены их состав и св-ва; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов п. и. охарактеризовано по всем предусмотренным промышленностью параметрам; изучены распределение и формы нахождения в минералах и продуктах пределов п. и. ценных и вредных компонентов; контур запасов п. и. определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам и гор.выр. по результатам их детального опробования.

Запасы категории B выделяются на участках детализации разведываемых м-ний 1-ой и 2-ой групп и должны удовлетворять следующим основным требованиям: установлены размеры, основные особенности и изменчивость формы и внутреннего строения, условия залегания тел п. и., пространственное размещение внутренних безрудных и некондиционных участков; при наличии крупных разрывных нарушений установлены их положение и амплитуды смещения, охарактеризована возможная степень развития малоамплитудных нарушений; определены природные разновидности, выделены и при возможности оконтурены промышленные (технологические) типы п. и.; при невозможности оконтуривания установлены закономерности пространственного распределения и количественного соотношения промышленных (технологических) типов и сортов п. и.; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов п. и. охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями параметрам; определены минер. . формы нахождения полезных и вредных компонентов; контур запасов п. и. определен в соответствии с требованиями кондиций по результатам опробования скважин и гор. выр. с включением в него ограниченной зоны экстраполяции, обоснованной геол. критериями, данными геофиз. и геохим. исследований.

Запасы категории C₁ составляют основную часть запасов разведываемых м-ний 1-ой, 2-ой и 3-ей групп, а также выделяются на участках детализации м-ний 4-й гр. сложности и должны удовлетворять следующим основным требованиям: выяснены размеры и характерные формы тел п. и., основные особенности усл. их залегания и внутреннего строения, оценены изменчивость и возможная прерывистость тел п. и., а для пластовых м-ний и м-ний строительного и облицовочного камня также наличие площадей развития малоамплитудных тектонических нарушений; определены природные разновидности и промышленные (технологические) типы п. и., установлены общие закономерности их пространственного распространения и количественные соотношения промышленных (технологических) типов и сортов п. и., минер. формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями параметрам; контур запасов п. и. определен в соответствии с требованиями кондиций по результатам опробования скважин и гор. выр. с учетом данных геофиз. и геохим. исследований и геологически обоснованной экстраполяции.

Запасы категории C₂ выделяются при разведке м-ний всех групп сложности, а на м-иях 4-ой гр. составляют основную часть запасов и должны удовлетворять следующим требованиям: размеры, форма, внутреннее строение тел п. и. и усл. их залегания оценены по геол. и геоф. данным и подтверждены вскрытием п. и. ограниченным количеством скважин и гор. выр.; контур запасов п. и. определен в соответствии с требованиями кондиций на основании опробования ограниченного количества скважин, гор. выр., естественных обнажений или по их совокупности с учетом данных геофиз. и геохим. исследований и геол. построений, а также путем геологически обоснованной экстраполяции параметров, определенных при подсчете запасов более высоких категорий. Запасы комплексных руд и содер. и них основных компонентов подсчитываются по одним и тем же категориям. Запасы попутных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются в контурах подсчета запасов основных компонентов и оцениваются по категориям в соответствии со степенью их изученности, характером распределения и формами нахождения.

Прогнозные ресурсы категории Р₁ учитывают возможность выявления новых р.т. п. и. на рудопроявлениях, разведанных и разведываемых м-иях. Для количественной оценки ресурсов этой категории используются геологически обоснованные представления о размерах и усл. залегания известных тел. Оценка ресурсов основывается на результатах геол., геофиз. и геохим. исследований площадей возможного нахождения п. и., а также на материалах одиночных структурных и поисковых скважин и геол. экстраполяции структурных, литологических, стратиграфических и др. особенностей, установленных на более изученной части м-ния и определяющих площади и глубину распространения п. и., представляющего промышленный интерес.

Прогнозные ресурсы категорииР₂ учитывают возможность обнаружения в басс., рудном районе, узле, поле новых м-ний п.и., предполагаемое наличие к/х основывается на положительной оценке выявленных при крупномасштабной геол. съемке и поисковых работах проявлений п. и., а также геофиз. и геохим. аномалий, природа и возможная перспективность к/х установлены единичными выработками. Количественная оценка ресурсов, представления о размерах предполагаемых м-ний, минеральном составе и качестве руд основываются на аналогиях с известными м-ями того же формационного (генетического) типа. Прогнозные ресурсы оцениваются до глубин, доступных для эксплуатации при современном и возможном в ближайшей перспективе уровне техники и технологии разработки м-ний. Возможное изменение параметров кондиций по сравнению с аналогичными м-ями должно иметь соответствующее обоснование.

Прогнозные ресурсы категорииР₃ учитывают лишь потенциальную возможность открытия м-ний того или иного вида п. и. на основании благоприятных магматических, стратиграфических, литологических, тектонических и палеогеографических предпосылок, выявленных в оцениваемом районе при средне- и мелкомасштабном региональном геологическом изучении недр, дешифрировании космических снимков, а также при анализе результатов геофиз. и геохим. исследований. Количественная оценка ресурсов этой категории производится без привязки к конкретным объектам по предположительным параметрам на основе аналогии с более изученными районами, площадями, басс., где имеются разведанные м-ния того же генетического типа. Количественная оценка прогнозных ресурсов производится комплексно. При этом используются существующие на момент оценки требования к качеству и технологическим свойствам п.и. аналогичных м-ний с учетом возможных изменений этих требований в ближайшей перспективе. Запасы тв.п.и. и содер. в них полез. комп. по их экономическому значению подразделяются на две основные гр., подлежащие раздельному подсчету и учету: балансовые (экономические); забалансовые (потенциально экономические).

Балансовые (экономические) запасы. Они подразделяются на:

а) запасы, извлечение к/х на момент оценки, согласно технико-экономическим расчетам, экономически эффективно в усл. конкурентного рынка при использовании техники и технологии добычи и переработки сырья, обеспечивающих соблюдение требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды;

б) запасы, извлечение к/х на момент оценки, согласно технико-экономическим расчетам, не обеспечивает экономически приемлемую эффективность их разработки в усл. конкурентного рынка из-за низких технико-экономических показателей, но освоение к/х становится экономически возможным при осуществлении со стороны государства специальной поддержки недропользователя в виде налоговых льгот, субсидий и т.п. (ограничено экономические или пограничные запасы).

Забалансовые (потенциально экономические) запасы. К ним относятся: а) запасы, отвечающие требованиям, предъявляемым к балансовым запасам, но использование к/х на момент оценки невозможно по горнотехническим, правовым, экологическим и другим обстоятельствам; б) запасы, извлечение к/х на момент оценки, согласно технико-экономическим расчетам, экономически нецелесообразно вследствие низкого содержания полезного компонента, малой мощности тел п. и. или особой сложности усл. их разработки или переработки, но использование к/х в ближайшем будущем может стать экономически эффективным в результате повышения цен на минерально-сырьевые ресурсы или при техническом прогрессе, обеспечивающем снижение издержек производства. Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в случае, если технико-экономическими расчетами установлена возможность их сохранения в недрах для последующего извлечения или целесообразность попутного извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем. При подсчете забалансовых запасов производится их подразделение в зависимости от причин отнесения к забалансовым (экономических, технологических, горнотехнических, экологических и т.п.).

5. Содержание карты инженерно-геологических условий.

ИГ карта – это уменьшенное изображение на местности факторов ИГУ, собранных и охарактеризованных для решения вопросов планирования, проектирования и строительства различных объектов. Различных по масштабам мелко (1:1000000) для планирования и размещения отраслей народного хозяйства. Среднемасштабные (1:200000) составляются для планирования стадий ТЭО. Крупномасштаб - выбор участков для привязки сооружений.

Выделяют карты:

1) ИГ районирования - отмечаются различные категории территорий однородные по ИГ-м усл.;

2) Прогнозные ИГ карты – даётся характеристика ИГ-х факторов прогноз и их изменения за какой-то период времени;

3) карты изменчивости геол-й среды – на них показывают, как изменилось (за какой-то период времени) природные условия под влиянием техногенного воздействия;

4) ИГ усл.. Эти карты содержат факторы ИГУ.

Факторы:

1 – г.п. со всеми их хар-ками (возраст, генезис, состав, строение разреза, условия залегания п, физико-механические св-ва);

2 – тектоника и неотектоника (характер структур, режим неотектонических движений);

3 – геоморфологические условия (типы рельефа, его строение, возраст, происх.);

4 – гидрогеологические условия (глубина залегания подз.вод, условия распространения, условия питания, режим, агрессивные св-ва воды, минерализация, состав);

5 – совр. геол-е и ИГ процессы и явления (м-ния строительных материалов.)

На общих картах показывают все факторы, а на частных показывают 1-2 фактора. ИГ карты сопровождаются разрезами

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ (а. engineering geological maps; н. ingenieurgeologische Karten; ф. cartes geotechniques; и. mapas geotecniсоs) — вид геологических карт, на которых показаны все важнейшие геологические факторы, учитываемые при планировании, проектировании, строительстве, эксплуатации сооружений и проведении других инженерных мероприятий, а также при прогнозе изменения геологической среды под влиянием инженерно-хозяйственной деятельности. На инженерно-геологических картах отображены возраст, генезис, условия залегания, состав, строение и физико-механические свойства горных пород и комплексов и их распространение, геоморфологическая характеристика территории, гидрогеологические условия, геодинамические явления. Карты сопровождаются разрезами, таблицами, текстовыми пояснениями.

В зависимости от содержания различают частные (аналитические) и основные комплексные (синтетические) карты. На частных картах показываются и оцениваются отдельные инженерно-геологические компоненты. Их содержание обычно отражено в названии карты, например карта трещиноватостигорных пород, карта степени выветривания, карта прочности пород и др. Основные комплексные карты делятся на карты инженерно-геологических условий, где отражены все инженерно-геологические элементы территории как природной геологической системы, и карты инженерно-геологического районирования, на которых выделяются территории на основе общности их инженерно-геологических условий (выделенные территории, районы, участки классифицируются и оцениваются по сложности инженерно-геологических условий для различных видов инженерного освоения). Очень важны прогнозные инженерно-геологические карты, отображающие и оценивающие ожидаемые изменения геологической среды в результате техногенного воздействия на неё. Эти карты также могут быть частными (например, карты прогноза просадок в лёссах на орошаемых территории и т.п.) и комплексными (карта изменения инженерно-геологических условий горнорудного района).

БИЛЕТ № 11

1. Формации и их геологическое значение. Метод формационного анализа.

Форм.-естественная совокупность г.п., связанных общностью усл. своего обр., возникших в сходной физико-географической и тектонической обстановке.

Геологическая формация представляет вещественную категорию, занимающую определенное положение в иерархии вещества земной коры: химический элемент - минерал - горная порода -геологическая формация - формационный комплекс - оболочка земной коры. Под формациями понимается совокупность фаций, которые образовались на более или менее значительном участке земной поверхности при определенных тектонических и климатических условиях и отличаются от других особенностями состава и строения. По другому определению, геологической формацией можно называть закономерные ассоциации горных пород, связанные единством вещественного состава и строения, обусловленные общностью их происхождения (или сонахождения).

Термин "формация" был введен известным немецким геологом А.Г.Вернером еще в XVIII в. Различают три типа формаций: осадочные, магматические и метаморфические. При изучения формаций выделяют главные (обязательные) и второстепенные (необязательные) члены ассоциа­ции. По названию главных членов ассоциации да­ется название формации. Типы формаций делятся на группы. Например, среди оса­дочных формаций можно выделить группы глинисто-сланцевых, известняковых, сульфатно-гало­генных, кремнистых, мелкообломочно-кварцевых, и др.; среди вулканогенных - группы базальтово-диабазовых (трапповых), липарито-дацитовых, андезитовых формаций и др.

Главными факторами, определяющими формирование устойчивых ассоциаций осадочных горных пород, являются тектонический режим и климат, а магматических и метаморфических по­род - тектонический режим и термодинамическая обстановка.

Осад. Названия обычно даются по преобладающим литологическим компонентам (песчано-глинистая, известняковая, доломитовая, эвапоритовая) с одно­временным указанием физико-географической обстановки образования (морская, континентальная, лимническая), нередко за многими формациями закрепились названия по присутствию акцессорных минералов (глауконитовая) или полезных ископаемых (угленосная, бокситоносная).

В зависимости от тектонического режима выделяются три класса формаций: платформенный, геосинклинальный, орогенный. Большинство осадочных формаций могут служить надежны­ми индикаторами тектонического режима. Например, формации мергелисто-меловые, каолиновых глин, кварцевых песчаников свидетельствуют о платформенном режиме осадконакопления, а осадочные флишевые, кремнисто-карбонатные, кремнисто-сланцевые, яшмовые формации являются индикаторами геосинклинального режима.

Магм. Ряд пород: осн.-ср.-кисл.-щел. соответствуют последовательности развития магматических извержений при смене гео­синклинального режима орогенным и далее платформенным. Анализ формаций дает возможность классифицировать тектонические структуры, выделяя, их особые типы, например, типы прогибов.

Последовательность при изучении и выделении формаций следующая. Вначале в разрезе производится выделение толщ пород, отличающихся по литологическому составу, разделенных четко выраженными поверхностями напластования, границами перерывов или размывов (стратиг­рафический перерыв и несогласия). Затем проводится изучение группы пород (ассоциации), вхо­дящих в состав выделенного естественного комплекса, т.е. парагенетический анализ. Одновре­менно определяются и изучаются цикличность строения формации или иные структурно-текстур­ные признаки. Далее выясняются фациальная природа каждого входящего в состав формации типа пород и их сочетание в разрезе, т.е. осуществляется фациальный анализ. На этом основании определяется генетический тип отложений, устанавливается физико-географическая (ландшафт­ная) обстановка формирования формации. В заключительной фазе формационного анализа опре­деляются климатический и тектонический режимы времени и места формирования формаций. Та­ким образом проводятся палеоклиматический и формационно-тектонический анализы.

Формационный анализ является методом исследования строения и истории развития земной коры на основе изучения пространственных взаимоотношений ассоциаций горных пород -геологических формаций. Формационный анализ широко используется при восстановлении геол. эволюции отдельных регионов, поскольку форм. отвечает определённой обстановке. Он позволяет определить тип тектонического режима, в к/м развивался в эпоху обр. той или иной формации данный регион, тип крупной тектонической структуры, к к/й он принадлежал, и стадию эволюции этой структуры. Большое влияние на сост. осадочных формаций оказывали климатические условия. В связи с этим классификации осад. формации строятся не только на тектонической, но и на климатической основе.

2. Классификация магматических пород по химическому составу, по парагенезису и по условиям образования. Использование этих классификаций для полевой диагностики пород.

По условиям образования на классы:

Плутонические. Полнокристаллические п., происх. к/х связано с относительно длинной кристаллизацией магм-ого расплава в з.к, так как проходило в условиях значительной или умеренной глубинности. Интрузивные горные породы формируются в условиях медленного понижения температуры при высоком всестороннем давлении в глубинах земной коры, вследствие чего обладают полнокристаллической, крупнозернистой структурой

Вулк. п. возникшие при кристаллизации магмы, вышедшей на земную пов-ть по вулканическим каналам и застывшей в течении короткого промежутка времени. П. хар-ся. неполнокристаллической или стекловатой основной массой. Часто в них встречаются более крупные кристаллы вкрапленники.

Гипабиссальгные. объединяет преимущественно порфировые и порфировидные породы, кот.являются производными кристаллами расплавов на относительно небольших глубинах. Эффузивные горные породы вследствие быстрого застывания обычно мелкозернисты и частично, а иногда полностью состоят из стекла.

По химическому составу (по сод.SiO₂) делятся на отряды

Группа	СодержаниеSiO2 в %
Ультраосновные	30-45
Основные	45-53
Средние	53-64
Кислые	64-78

Дополнительно в пределах каждой гр. могу выделяться п. по величине цветного индекса «М» (относительное кол.цв. мин-лов в г.п. в объемных %): Ультрамафические (М>70%), мафические (70%>M>30%), мафисалические (30%>M>20%), Салические (M<20%).

Гр.магм-их п. по степени щелочности разделяются на 3 петрохим-их подотряда: нормальный, субщелочной, щелочной. Сумма (Na₂O+K₂O) в различных гр-ах изм-ся в пределах:

	Норм. %	Субщел.%	Щелочн.%
У/основн.	0 – 1,5		1,5 – 20
Основные	0,5 – 4,5	3,0 – 8,0	5,0 – 20,0
Средние	3,0 – 7,5	5,0 – 12,0	7,0 – 20,0
Кислые	4,5 – 8,0	7,5 – 10,0	8,0 – 13,0

Для опр-я границ м/д петрохим-ими рядами по щелочности рекомендуется использовать минер.сост. Напр., п. норм.ряда свойственно отсутствие фельдшпатоидов и щел.темноцветных м-лов.

Следующая таксономическая единица это семейства. Семейства п. выделяются по степени щелочности и по кремнекислотоности. Для этого используется бинарная TAS диаграмма. По оси Х – содержание SiO₂ в весовых %, по оси Y - сумма щелочей (Na₂O+ K₂O) в весовых %. Дальнейшее деление семейств на виды и разновидности производится на основе количественно-минерального состава, петрохим. и стр-ных особ-тей. Каждый вид имеет свое конкретное назв. (гранит, диорит и т.д.). Разнов-ти выделяются на основе присущих специфических, редких, акцессорных м-лов (турмалиновый гранит).

Кроме двух выделенных классов сущ-ет промежуточный класс – гипабиссальных п. Эти п. слагают малые интрузии (дайки, силы, небольшие штоки) и субвулк. тела (некки, экструзивные купола).

Все гипабис-ые магм-ие п. делят на 2 гр:

П, находящиеся в тесной связи с интрузивными или вулк-ими массивами, т.е. принадлежат копр. комплексам. П. порфирового облика называются в соответствии с номенклатурой плутонических п. с приставкой «порфирит» или «порфир» (габбро – порфирит, сиенит – порфир, гранит - порфир). Для п., зернистость к/х различима п.м. рекомендуется использовать назв. плутонических п. с префиксом – «микро» (нефелиновый микросиенит).

Автономные обр. – комплексы малых интрузий в виде протяженных или роев даек, силлов и т.д. Сюда относятся п., не имеющие петрографических аналогов среди плутонитов и вулканитов, а именно: лампрофиры, лампроиты, кимберлиты.

3. Промышленно-генетические типы месторождений металлов платиновой группы. Состояние сырьевой базы металлов в России и мире.

1)пластовые сульфидно-платиновые м-ния в расслоенных габброидных и ультрабазитовых массивах: рифы Меренского в Бушвельдском рауном районе (ЮАР); 2)медно-никелевые сульфидные м-ния, содержащие металлы платиновой гр.

К второстепенным и созможным источникам относятся: 1)россыпные м-ния; 2)содержащие платину пластовые хромитовые м-ния в расслоенных ультрабазитовых массивах; 3)платиновые м-ния, связанные с гнёздами хромитов в дунитах (Урал); 4)руды г/тм-ний.

Промышленные м-лы: палладий-Pd, поликсен-(Pt,Fe) (7-11% Fe), ферроплатина-PtFe (11-24% Fe), мончеит-(PtFe₂), палладистая платина-(Pt,Pd), мишенерит-(PdBiFe), платинистый иридий (Ir,Pt), осмирид-(Pt,Os) и др.

Россия обладает крупными запасами платиноидов, занимая 2 место в мире после ЮАР как по запасам, так и по их добыче.

Основное значение в минерально-сырьевой базе платиноидов имеют богатые комплексные руды Норильского р-на, где сосредоточены 89,4% разведанных запасов и 79,2% прогнозных ресурсов. В этом же районе сконцентрирована большая часть активных запасов платины. Уд. в. россыпных м-ний составляет всего 0,6%. Запасы платиноидов эксплуатируемых м-ний занимают 73% в общей сумме разведанных запасов.

Металлы платиновой гр. (платина и платиноиды). Платина - самый редкий и дорогостоящий драгоценный металл. Используются ее тугоплавкость (t плавления 1772°C), большая прочность, стойкость против коррозии и окисления, высокая теплоэлектропроводность. Наиболее широкое применение платина находит в автомобильных каталитических нейтрализаторах (способствующих дожиганию горючего с целью удаления вредных примесей из выхлопных газов), а также в платиново-рениевых катализаторах в нефтехимии, при окислении аммиака и проч. Служит для изготовления тиглей и другой лабораторной посуды, фильер и т.д. Почти весь объем добычи платины приходится на ЮАР (167,2 т, 1995), Россию (21 т) и Канаду (16,5 т). В США в 1987 началась разработка м-ний в Стиллуотере (Монтана), где было получено 3,1 т платиновых металлов, причем самой платины - 0,8 т, остальное - палладий (самый дешевый и наиболее широко применяемый из платиноидов). По запасам и производству палладия лидирует Россия (основной р-н добычи - окрестности Норильска). Платина добывается и на Урале.

Геолого-промышленные типы платинометалльных месторождений

Минералы платиновой группы в большинстве случаев встречаются в типичных магматических месторождениях, генетически связанных с ультраосновными изверженными породами. Эти минералы в рудных телах выделяются в числе последних в моменты, отвечающие гидротермальной стадии магматического процесса. Минералы платины, бедные палладием, встречаются в месторождениях среди дунит - оливиновых бесполевошпатовых породах. При этом парагенетически они чрезвычайно тесно связаны с хромшпинелидами.

  В экзогенных условиях в процессе разрушения коренных месторождений образуются платиноносные россыпи. Большинство минералов подгруппы платины в этих условиях химически устойчивы.

Классификация россыпных месторождений по запасам:

•       Крупные – более 3,0 т ;

•       Средние – от 0,5 т до 3,0 т ;

•       Мелкие – менее 0,5 т .

1) Месторождения комплексных платина-хромит-медно-никелевых руд (бушвельдский тип)  Руды представлены различными по форме телами комплексных сульфидных и собственно платиновых хромовых руд с массивной и вкрапленной текстурой. Эти тела, генетически и пространственно связанные с интрузивами основных и ультраосновных пород, имеют преимущественно магматическое происхождение.

Главные металлы платиновой группы — платина и палладий (Pd: Pt от 1,1:1 до 5:1)