3. Промышленные источники редких земель, генезис месторождений. Сырьевая база редких земель в России и мире.

М-ния редких металлов можно разделить на две группы. На одних м-иях редкие металлы (Li, Cs, Be, Nb, Та, TR, Zr, Sr) заключены в собственных минералах. Известно большое число редкометальных м-лов, но промышленные скопления образуют лишь немногие из них . В одном и том же м-нии обычно встречаются вместе несколько редкометальных м-лов. Исключением яв/ся лишь стронциевые м-ния, к/е не содержат других редкометальных м-лов, кроме целестина.

Вторая группа м-ний — это те, где редкие металлы извлекают попутно при переработке других п. и. Сырьевыми источниками редких металлов попутной добычи яв/ся руды цветных металлов — меди, молибдена, свинца, цинка, олова, алюминия. Из таких руд извлекают Bi, Ge, Ga, In, Re, Se, Те, TI, Cd. Германий извлекают также из бурых углей, гафний и рубидий — при переработке редкометальных руд, ванадий — из руд железа и титана. Эти хим. элементы часто называют рассеянными. Их м-лы чрезвычайно редки и не образуют промышленных скоплений. Единственным исключением яв/ся висмут, для к/го известны редкие собственные м-ния, к/е пока не разрабатываются.

Многие м-ния редких металлов обр. в результате глубинной магматической деятельности. Их преобразование в верхних частях з.к. под влиянием физ. и хим. выв. нередко приводит к концентрированию редкометальных м-лов, многие из к/х весьма устойчивы. Для отдельных металлов (Sr, Zr, Li) известны крупные осадочные м-ния, к/е образуются вблизи земной поверхности.

По мере освоения сырьевых ресурсов редких металлов типы м-ний, играюшие ведущую роль в структуре их запасов и добычи, изменялись. М-лы многих редких металлов (Li, Cs, Be, Nb, Та) были открыты в пегматитах или россыпях (Nb, Та, TR, Zr). Начиная с середины 50-х годов XX века ведущая роль в добыче ниобия и РЗЭ переходит к карбонатитам и корам их выв-я, а с 80-х годов большое место в структуре запасов тантала и РЗЭ иттриевой группы занимают щелочные граниты. Геол. строение и хар-ки этих гл. типов редкометальных м-ний существенно различаются.

К редкоземельным металлам (элементам) относятся лантаны и лантаноиды (семейство из 14 химически сходных элементов - от церия до лютеция). В эту категорию включают также иттрий и скандий - металлы, к/е чаще всего встречаются в природе вместе с лантаноидами и близки к ним по хим. свойствам. Редкоземельные металлы используются в виде смесей и по отдельности в качестве легирующих добавок в сталях и сплавах, для изготовления магнитных материалов, специальных стекол и проч. В последние годы постоянно растет спрос на отдельные редкоземельные элем., а также на иттрий (в частности, в качестве люминофора для цветного телевидения). Гл. рудные м-лы редких земель - монацит и бастнезит, в России - лопарит. Наиболее известный м-л иттрия - ксенотим.

Разведанные запасы редкоземельных металлов, тантала и ниобия сосредоточены в Северном (Мурманская обл.), Восточно-Сибирском (Республика Тыва, Иркутская и Читинская области) и Дальневосточном (Республика Саха (Якутия) экономических р-ах. Государственным балансом учитываются 18 м-ний редких земель, 13 - ниобия и 20 - тантала. В 1991-1997 гг. по всем рассматриваемым видам минер. ресурсов разведанные запасы оставались примерно на одном уровне. В общем объеме всех запасов их активная часть составляет: по редким землям - 74%, по ниобию - 32%, по танталу - 41%.

Около 45% мировых запасов редкоземельных элементов (ок. 43 млн. т) сосредоточено в Китае; там же находится крупнейшее в мире бастнезитовое м-ние с комплексными редкоземельными и железными рудами - Баян-Обо (во Внутренней Монголии). На втором месте по запасам лантаноидов стоят США - 25% мировой добычи приходится на м-ния Маунтин-Пас в Калифорнии. Др. известные м-ния бастнезитовых руд находятся в северном Вьетнаме и Афганистане. Монацит из прибрежно-морских россыпей (черных песков) добывается в Австралии, Индии, Малайзии, США (попутно с минералами титана и циркония). Побочным продуктом при переработке монацитовых концентратов яв/ся торий, содержание к/го в нек/х монацитах достигает 10%. Добыча редких земель ведется также в Бразилии. В России главный источник получения редких земель (в основном цериевых, т.е. легких, лантаноидов) - лопаритовые руды уникального Ловозерского м-ния (Кольский п-ов). Промышленное м-ния иттрия и иттриевых редких зем (тяжелых лантаноидов) имеется в Киргизии

.

4. Какими способами производится определение средних содержаний полезных компонентов в выработках?

Вычисление средних содержаний полезных компонентов ( С ) по

данным опробования осуществляется в соответствии с требованиями

кондиций (см «Кондиции на минеральное сырьё). Расчёт выполняется

способом среднего взвешенного частных определений содержаний

компонентов по отдельным пробам (С) на их длину (l) по формуле:

C=

∑ (C1 × l1 + C 2 × l 2 + ... + C n × l n )

∑ (l 1 + l 2 + ... + l n )

Применение способа среднеарифметического (как частного от суммы

определений на число проб) приводит к искажению результатов расчётов,

т.к. при этом не учитываются влияние длин проб и содержаний по ним

полезных компонентов на оценку среднего содержания по рудному

интервалу (табл. ).

5. Геологические задачи, решаемые методом вертикального электрического зондирования (привести примеры) (Б.13.5)

БИЛЕТ № 23

1. Геологическая суть различия континентов и океанов.

Континенты и океаны имеют принципиально различное строение.

В разрезе континентальной коры различаются три геофизических "слоя" (сверху вниз): 1. "Осадочный" - неконсолидированная толща, горизонтально или полого залегающие неметаморфизованные осадочные и вулканогенные породы, в основном фанерозойского, а местами и позднепротерозойского возраста. Скорости прохождения продольных сейсмических волн от 2 до 5 км/с. Мощность слоя от 0 до 5-10 км, местами до 15-25 км. На 40% рассматриваемой территории (континентальной коры) этот слой отсутствует.

2. "Гранитный" или гранитно-метаморфический слой. Назва­ние "гранитный" слой достаточно условное, поскольку он состоит не целиком из гранита, а из раз­личных кислых и средних магматических, а также метаморфических пород разного состава. Но все-таки наиболее характерные породы здесь - гранитоиды. Скорость сейсмических волн в этом слое составляет 5,6-6,3 км/с. Толщина гранитного слоя меняется, подчиняясь определенным закономерностям строения тех или иных структурных элементов. Наи­большей толщины гранитный слой достигает под современными горными сооружениями, возник­шими на месте существовавших в прежние геологические периоды бассейнов осадконакопления, заполненных мощными толщами осадков, а затем испытавших пликативные и дизъюнктивные дислокации и общее поднятие. Это складчатые, или орогенные, зоны, являющиеся результатом заключительных этапов развития геосинклиналей. Примерами таких зон могут служить наиболее высокие горные хребты современности: Гималаи, Анды, Кавказ и др. Таким образом, под складчатыми сооружениями наблюдается наибольшее утолщение земной коры, в основном за счет гранитного слоя, образуя своеобразные "корни". В составе океа­нической коры гранитный слой отсутствует.

3. "Базальтовый" слой расположен ниже гранитного и, в отличие от него, является сплошным, то есть присутствует и под континентами, и под океанами. Базальтовый слой назван так по преоб­ладающей породе – базальту. Базальт здесь тоже не единственная поро­да; самые нижние участки по составу соответствуют базито-гранулитам, эклогитам. Скорость рас­пространения сейсмических волн в этом слое возрастает с глубиной от 6,6 до 7,2 км/с. Мощность базальтового слоя под океанами в среднем 10 км. Ниже этого слоя как под континентами, так и под океанами, за разделом Мохоровичича, начинается мантия.

Средняя мощность континентальной коры 35 км, максимальная под горными сооружениями-до 70-75 км. Мощность океанической коры составляет 5-15 км.

Длительное время считалось, что океаническая кора принципиально не отличается по строе­нию от континентальной. Новые методы изучения дна океанов (глубоководное бурение, геофизические исследования, в том числе использование лазеров) позволили выявить многие детали строения, отличающие океа­ническую кору от континентальной.

Кора океанического типа состоит из трех слоев (сверху вниз):

1. осадочная толща мощностью от 0 до 0,5-1 км (в среднем 0,2-0,5 км). Скорость осадконакопления 1-5 мм/тыс, лет. На большей части глубоководного ложа имеет меловой и кай­нозойский возраст.

2. лавы, в том числе подушечные, дайки базальтов (в нижней части слоя).. Мощ­ность 1,5-2 км. Возраст пород средняя юра - кайнозой.

3. бурением не вскрыт, но драгированием в зонах разломов получены образцы основного (габброиды) и отчасти ультраосновного составов. Средняя мощность 3-4 км. Третий слой подстилается верхней мантией, сложенной перидотитами. Таким образом, второй и третий слои принадлежат "базальтовому" геофизическому слою.

2. Характеристика обломочных, хемогенных и органогенных пород, их образование и диагностика. Примеры.

ОБЛОМОЧНЫЕ г.п. — осад. г. п., состоящие целиком или преимущественно из обломков различных г.п. (магматических, метаморфических или осадочных) и м-лов (кварц, п.ш., слюды, иногда глауконит, вулканическое стекло и др.). Обр-ся путем накопления после некоторого переноса механических частиц – обломков ранее существовавших минералов и ГП, распавшихся на обломки в результате выветривания (физического) или при разрушительной деятельности воды, ветра, льда, морского прибоя.

Различают обломочные г.п. сцементированные и несцементированные (рыхлые). В сцементированных обломочных г.п. связующим веществом служат карбонаты (кальцит, доломит), оксиды кремния (опал, халцедон, кварц), оксиды железа (лимонит, гётит и др.), глинистые м-лы и ряд др.

В основу классификации положен структурный признак — размер обломков. Выделяются:

- грубообломочные п., или псефиты, с размером обломков более 1 мм (несцементированные — глыбы, валуны, галька, щебень, дресва, гравий; сцементированные — конгломераты, брекчии, гравелиты);

- песчаные п., или псаммиты, с размером частиц 1-0,1 мм (пески, песчаники);

- пылеватые п., или алевриты, с размером частиц 0,01-0,1 мм (алевриты и алевролиты);

- глин. п., или пелиты, с размером частиц менее 0,01 мм (несцемен.-глины, сцементир.-аргиллиты и др.).

Граница между алевритами и пелитами проводится по размеру частиц 0,01 мм.

Окатанные (валуны, галечник,гравий), неокатанные (глыбы, щебень,дресва). Окатанность обломков влияет на название породы в пределах, доступных для визуального определения степени окатанности обломков. Для песчаниоков и алевролитов нет различий в названиях, так как определеяется только под микроскопом. Для сцементированных ГП характерно наличие цемента (карбонатный, глинистый, кремнестый,железистый). Супесь (смесь песчаных и алевритовых частиц с глинистыми при преобладании первых) и суглинок.

Глина. Способность неоднократно при размокании давать пластичную массу, а при высыхании твердеть. Аргиллиты-уплотненные,потерявшие пластичность глины.

Если можно определить размеры зерен, то это песчаник; если видно, что порода зернистая, но размер зерен определить нельзя, то это скорее всего алевролит; если же зернистости на сколе не видно, то это аргиллит.

ХЕМОГЕННЫЕ г.п. — гр. п., образовавшихся непосредственно путём хим. осаждения из вод или растворов без участия биологических процессов. Эти породы обр.путем выпадения вещ-ва из истинных – соли (карбонаты, сульфаты, хлориды) и коллоидных – глины, кремнестые, железистые и марганцевые соединения – растворов. Отличительные признаки: отсутствие обломочной ст-ры, орг.остатков, часто кристаллическое или оолитовое строение. Хемогенные структуры узнаются по кристал., зернистым и аморфным агрегатам. Выделяют крупнозернистые (кристаллы более 1мм), среднезерн (0,1-1мм), мелкозернистые (0,1-0,01), пелитоморфная (менее 0,01мм). Также оолитовая (наличие мин.образований округлой или эллипсовидной формы с концентрически-зональным сложным строением), сферолитовая (наличие сферолитовых агрегатов мин-ов), колломорфная (макроскопически порода однородна, но при значительном увеличении видно, что она состоит из мин.частиц сферической формы, прошедших при своем образовании коллоидную стадию).

В зависимости от способа и места осаждения, а также происх. вод и растворов хемогенные г. п. могут быть осадочными, гидротермально-осадочными и г/т. Способы осаждения: постепенное концентрирование вод и растворов в результате солнечного испарения, смешивание растворов или более растворимых солей и понижение t растворов. По происх. минералообразующие воды и растворы могут быть морскими, континентальными г/т (слабо- минерализованными и рассольными). Место осаждения: поверхность (морские и континентальные водоёмы) или недра З. В первом случае обр. протяжённые пластовые тела, во втором — трещинно-жильные линзовидные тела. Преобладающая часть хемогенных г. п. яв/ся гибридной — гидротермально-осадочной, в меньшей степени — осадочной и г/т. Состав минералообразующих вод и растворов, а также тектонические и климатические усл. определяют минералогический состав хемогенных г. п. и ценность их использования в качестве п. и. К хемогенным г. п. относятся все минеральные соли, калийные соли, эвапориты, сода, кремни и кремневидные опоки в асс. с трепелами, фосфориты, железомарганцевые руды, бокситы, хемогенные известняки, травертины, большая часть свинцово-цинковых, серных, бороносных и литиеносных руд, к/е яв/ся ценным сырьём для развития различных отраслей промышленности.

Примеры: глинистые (аргиллиты, мергель, белые каолиновые глины, красные латериты, бокситы), карбонатные (известняк, мергель, доломиты), железистые (оолитовые железные руды, сидериты), кремнестые (силицилиты, в том числе разноцветные яшмы, черные лидиты(кремн.сланцы) трепел, опоки), галоиды и сульфаты ( каменная соль-галит, гипс, ангидрит).

Известняки (реакция на серную кислоту), доломиты(не реагируют на серную кислоту, «сахаровидный» свежий скол), бокситы (переотложенные в прибрежно-морских условиях латериты, буро-красный цвет и оолитовое строение), мергель(промежуточная по составу между известняками и глинами, внешне похожа на аргиллит, но обычно светлее и вскипает с HCl), силицилиты- яшмы (разноцветные лидиты) и лидиты-ЧЕРНЫЙ (кремнистое афанитовое или очень тонкозернистое строение, раковистый излом, острые ребра сколов), трепелы и опоки( светлые микро и тонкозернистые, иногад земличтые породы, состоящие из опала, часто микропористые,а потому легкие), оолитовые железные руды (лимонитизированы, бурая окраска и оолитовое строение), сидериты (от светло до темнобурых, часто мелкоолитовые, но могут быть и сплошными, однородными).

ОРГАНОГЕННЫЕ г.п.– осад. г.п., состоящие из остатков животных и растительных организмов или продуктов их жизнедеятельности. Организмы обладают способностью концентрировать определённые соединения, образуя скелеты или ткани, к/е сохраняются в ископаемом состоянии. Структуры биоморфные(органогенные) и детритусовые (порода сложена реликтовым детритом, частично разрушенным). По вещественному составу среди осад. г. п. можно выделить карбонатные, кремнистые, нек/е фосфатные п., а также угли. Органогенные карбонатные п. (известняки) состоят из раковин фораминифер, кораллов, мшанок, брахиопод, моллюсков, водорослей и др. организмов. Своеобразными их представителями яв/ся рифовые (органогенные) известняки, слагающие атоллы, барьерные рифы и др., а также писчий мел. К органогенным кремнистым п. относятся: диатомит, спонголит, радиолярит и др. Диатомиты состоят из опаловых скелетов диатомовых водорослей, а также спикул кремневых губок и радиолярий. Спонголиты — п., содержащие обычно более 50% спикул кремнёвых губок. Цемент у них кремнистый, из опаловых округлых телец, или глин., слегка известковистый, нередко включает вторичный халцедон. Радиоляриты — кремнистые п., более чем на 30% состоящие из скелетов радиолярии, к/е в современных океанах образуют радиоляриевый ил. Помимо радиолярий, в них входят единичные спикулы губок, редкие скорлупки диатомовых водорослей, кокколитофориды, опаловые и глин. частицы. При перекристаллизации радиоляриты переходят в яшмы. Органогенные фосфатные п. не имеют большого распространения. К ним относятся ракушечники из фосфатных раковин силурийских брахиопод — оболид, скопления костей ископаемых позвоночных, известные в отл. разного возраста, а также гуано — продукты разложения помёта птиц, толщи которого накапливаются обычно на островах в условиях сухого климата. Из каустобиолитов -торф, бурый и каменный уголь. Горючие сланцы, углистые сланцы.

3. Промышленно-генетические типы месторождений лития и бериллия. Состояние сырьевой базы металлов в России и мире.

Л и т и й. Пегматитовые комплексные редкометальные месторождения (Берник-Лейк, Канада). Межкристальная рапа высохших соляных и содовых озер (Серлс, США). Рассолы усыхающих озер, лагун, заливов, внутриконтинентальных морей (Салар де Атакама, Чили; Мертвое море; Большое Соленое озеро, США); подземные рассолы (Клейтон Велли,США); подземные воды нефтяных и газовых месторождений; термальные воды областей современного вулканизма.

Промышленныем-лы: сподумен-LiAl[Si₂O₆], петалит-(Li,Na)AlSi₄O₁₁, амблигонит-LiAl[PO₄](F,OH), лепидолит-K₂Li₃Al₅[Si₆O₂₀][F,OH]₄, циннвальдит-KLiFeAl[Si₃AlO₁₀][F, OH]₂, эвкриптит-Li[AlSiO₄].

В зоне гипергенеза литиевые минералы легко разрушаются и литий выносится. В рапе озер концентрации лития достигают значительных величин, эти воды и служат источником получения лития.

Обогащение пегматитовыхруд осуществляется путем флотации. Пром.типы: гранитные пегматиты, природные высокоминерализованные воды (рапа соляных озер, рассолы, термальные воды и т.д.); меньшее значение имеют грейзеновые и гидротермальные м-я.

Основные типы литиевых м-ний: 1)комплексные редкометальные пегматитовые м-ния: Берник-Лейк (Канада), Бикита (Зимбабве), Карибиб (Намибия), м-нии России, США и др. стран; 2)поверхностная и межзерновая рапа соляных отл. и озёр: озера Сёрлз, Большое Соленое и Сильвер-Пик (США), озёра Чили и др. стран.

М-ния лития известны в России (более 50% запасов страны сосредоточено в редкометальных м-иях Мурманской области), Боливии, Аргентине, Мексике,Афганистане,Чили,США, Канаде, Бразилии, Испании, Швеции, Китае, Австралии,Зимбабве,Конго. Наибольшая часть всех известных природных ресурсов лития сосредоточена в Чили. Крупные залежи имеются также в ряде других стран, в частности в Аргентине, Австралии и Китае.

Подтвержденные мировые запасы лития на начало 2010 года в 9,9 млн.т. Наиболее крупными запасами лития располагает Чили, с долей в мировых запасах 76%. Заметным владельцем запасов также яв/ся Аргентина с долей 8%, Австралия с долей 6% и Китай сдолей 6% в мировых запасах.

2 типа главных месторождения литиевых руд:

1.       Литиевый тип в пегматитах

2.       Литийсодержащие глубокозалегающие рассолы артезианских бассейнов

Литиевый тип в пегматитах.  Высокие концентрации лития присущи эндогенным месторождениям, связанным с кислыми гранитными магмами. Литиевые руды образуются в связи с постмагматическими процессами при температурах 500-700°С на глубине 3-7 км. Основной промышленно-генетический тип месторождений литиевых руд — гранитные редкометалльные пегматиты, среди которых различают:

• ·         сподумен-микроклин-альбитовые  пегматиты

• ·         альбит-сподуменовые пегматиты (1,0-1,3% Li₂О, запасы 100-500 тысяч т);

• ·         лепидолит-сподуменовые 

• ·         лепидолит-петалитовые пегматиты (0,6-1,2% Li₂О, запасы до 100 тысяч т). 

Литийсодержащие глубокозалегающие рассолы артезианских бассейнов. Воды данного типа широко распространены в платформенных и краевых прогибах и часто пространственно связаны с месторождениями нефти и газа. Структурно они приурочены к артезианским бассейнам площадью до тысяч км2.

Глубина залегания рассолов – от1 до 1,5-2 км.

Содержание Li – от 120 до 220 г/м3.

Примерами рассолов подобного типа в России служат изученные объекты Иркутского, Ангаро-Ленского, Непско-Ботуобинского бассейнов Сибири. Эти рассолы сопутствуют нефтяным залежам (к примеру, Верхнечонское и Ярактинское нефтегазоноеные месторождения).

Б е р и л л и й. Пегматитовые комплексные редкометальные месторождения (Этта-Майн, США). Плутоногенные гидротермальные месторождения, сопровождаемые полевошпатовыми метасоматитами (Сил-Лейк, Канада), грейзенами, бертрандит-фенакит-флюоритовыми метасоматитами (Агуачили, Мексика). Вулканогенные гидротермальные месторождения (Спер-Маунтин, США).

Крупные-100-40тыс т, рядовые 40-10; богатые-0,5% BeO, бедные-0,04-0,1%.

Промышленныем-лы: берилл Al₂[Be₃(Si₆O₁₈)], хризоберилл BeAl₂O₄, бертрандит Be₄[Si₂0₇](OH)₂, фенакит Be₂SiO₄, гельвин Mn₄(Be₃Si₃O₁₂)S, даналит Fe²⁺₄Be₃(SiO₄)₃S

Пром.типы: гран.пегматиты, грейзены, бериллоносные флюоритовые метасоматиты, слюдисто-флюоритовые метасоматиты.

-Be-

Основные типы бериллиевых м-ний следующие:1)комплексные редкометальные пегматитовые м-ния с бериллом: м-ния Бразилии, России, США, Мозамбика; 2)комплексные грейзеновые молибденит-вольфрамит-берилловые жильны м-ния: м-ния стран Западной Европы, России и др.; 3)грейзеновы эвклаз-бертрандит-берилловые м-ния минерализованных зон дробления: Редскин Шток (США), Бао-Виста (Бразилия), м-ния России; 4)слюдисто-флюорит-берилловые м-ния минерализованных зон дробления:м-ния России, Колумбии; 5)бавенит-фенакитовые штокверковые м-ния: м-ния России; 6)бертрандиитовые пластообразные м-ния в туфах: Спёр-Маунтин и др. (США); 7)флюорит-бертрандит-фенакитовы пластообразные м-ния: м-ния России.

Месторождения бериллия находятся в Уральском, Сибирском (Бурятия) и Дальневосточном (Хабаровский край) федеральных округах и составляют около трети мировых запасов; 95% запасов находятся в комплексных рудах с низким (0,03–0,3%) содержанием оксида бериллия. По данным различных источников, прогнозные ресурсы бериллия в России составляют около трети мировых (то есть около 650 тыс. т), большая их часть сконцентрирована в Восточной Сибири (Бурятия, Хабаровский край).

Известные мировые ресурсы бериллия оцениваются более чем в 80 тыс. т, из к/ых 65% связано с непегматитовыми м-ями США, расположенными г. о. в штатах Юта и Аляска. В залегающих в стране пегматитовых п. содержится лишь весьма малое количество м-ла берилла, извлечение к/го экономически выгодно. Сообщается, что на эпитермальном м-нии Spor Mountain (шт. Юта) имеется крупная база запасов добываемого здесь бериллийсодержащего м-ла бертрандита, чьи подтвержденные запасы оцениваются примерно в 15,9 тыс. т, по содержанию бериллия. Мировые запасы и база запасов бериллия недостаточно хорошо определены для возможности оценки соответствующих данных по отдельным странам.

Общие запасы бериллиевых руд (BeO) в РФ составляют 49,8% мировых запасов. Балансовые запасы бериллия учтены в 27 м-иях и превышают мировые подтвержденные запасы, составляя от них 120,6%. Балансовые запасы бериллия России распределены в четырех федеральных округах: Северо-Западном (13,9%), Уральском (22,4%), Сибирском (46,5%), Дальневосточном (17,1%).

Добыча и производство рудных концентратов в России с 1989 г. не ведётся. Российские потребители бериллиевой продукции приобретают ее в Казахстане на ОА «Ульбинский металлургический завод», а также используют складские запасы предприятий ВПК. В 2005 г. корпорация «Металлы Восточной Сибири» (входит в группу компаний «Метрополь») прибрела лицензию на разработку богатого Ермаковского м-ния в Бурятии и планирует строительство комбината для производства конечной продукции и её экспорта в Китай и страны ЮВА.

4. Когда разведочные выработки располагаются по профилям. Основные преимущества и недостатки такой сети. Что понимается под плотностью разведочной сети, от каких факторов зависит плотность сети?

Разведочные выработки располагаются по линиям (профилям) в следующих случаях: 1) При крутом или наклонном залегании р.т.; 2) При вытянутой в плане форме объектов разведки; 3) Если установлено направление закономерной изменчивости строения, мощн. и состава. При применении указанной формы сети разведочные скважины и гор.выр. должны располагаться в геол. разрезах ориентированных в крест простирания р.т.. В каждом профиле следует пересечь р.т. скважинами не менее чем в 3-4 местах – это позволяет надёжно увязать пересечения м/у собой. В зависимости от крутизны падения р.т. скв. бурят либо вертикально, либо наклонно. Угол встречи скв. с р.т., должен быть не менее 30^º. Для повышения эффективности разведки следует осуществлять бурение многозабойных скважин. На стадиях поисков, когда нам ещё не известны основные параметры и размещение р.т. профили следует задавать вкрест простирания основных стр-рных элементов рудного поля или р-на. Расстояние м/у точками заложения выработок зависит гл.обр. от угла падения р. т., предполагаемой глубины подсичения и мощн. наносов. Глубина разведочных выработок определяется заданной предельной глубиной разведки. Заданная глубина разведки м-ния определяется экономическими соображениями.

Необходимо так же помнить, что при разведке м-ний гориз. пересечения р.т. (глубина подсечения) должна быть кратной высоте эксплуатационных этажей. Обычно высота эксплуатационного этажа – 40-60м. Т.о., места заложения гор. выр. следует выбирать по проектному профилю так, чтобы они пересекали р.т. на одной из глубин: 40, 80, 120, 160, 240, 400, 800 и т.д.

Плотность разведочной сети.Гл. фактором, определяющим плотность разведочной сети, яв/ся степень и хар-р изменчивости м-ний. Под плотностью сети понимается площадь тела п.и., приходящаяся на одну разведочную выработку пересекающую р.т. S₀ = S/n, где S – площадь р.т; n – кол-во разведочных пересечений; S₀ – в практике не используется.

Плотность сети зависит от следующих факторов: 1) Степень устойчивости качественной хар-ки п.и. (определяется хар-ром распределения компонентов); 2) Степень устойчивости морфологии тел п.и.; 3) Условия залегания, устойчивость элементов залегания; 4) Горно-технические, гидрогеологические усл.; 5) Задачи разведки, требование проектирующих и эксплуатационных организаций; 6) Получение запасов. В практике ГРР пользуются инструктивными требованиями, разработанными ГКЗ. В инструкциях ГКЗ для каждой геолого – промышленной гр. м-ий по каждому виду п.и. даются рекомендации , предусматривающие вид сети и расстояние м/у выработками для отнесения запасов к категориям А, В, С₁ и С₂.

5. Электроразведка; ее применение при поисках и разведке МПИ.

Электроразведку применяютдля решения практически всех задач, для которых используют и другие геоф.методы С помощью естественных переменных полей космического происхождения разведывают земные недра до глубины около 500 км и ведут изучение осад.толщ, кристаллических пород земной коры верхней мантии. ЭМ зондирования исп-ся при глубинных и структурных исследованиях, поисках нефти и газа. ЭМ профилирования прим.при картировочно-поисковых съемках, поисках рудных , нерудных ПИ, угля.

Применение отдельных методов профилирования:

1)Метод естественного электрич.поля при: поиски и разведка сульфидных м-ий, антрацита, графита на глубинах до 300-500м; при геол.картировании наносов небольшой мощности; при выявлении мест утечек воды из рек, водохранилищ и потока подз.вод; для изучения коррозии трубопроводов и других подз.металлич.сооружений.

2)Элекропрофилирование на постоянном и низкочастотном токе применяется для картировочно-поисковых исследований на глубины до 500м и в частности при изучении крутозалегающих пластов, слоев. Его исп.: для изучения погребенных структур; при егол.картировании контактов в фациально-геол. расчленении пород; для выявления и прослеживания разрывных нарушений; при разведке рудных и нерудных ПИ; для решения инженерно-геол.задач таких как картирование мерзлых пород и таликов, трещиноватых и закарстованных зон, переуглубленных долин; при поисках обводненных зон, пресных и минерализованных вод

3)Метод вызванных потенциалов : при поисках и разведке металлических руд (в частности сульфидных), а также графита и угля; для решения задач геол.картирования и расчленения геол.разрезов; для выявления водонасыщенных пород, пресных и минерализованных вод, определения глубины залег.уровня грунтовых вод.

4)Аэроэлектроразведка обладает меньшей глубинностью (первые десятки метров). Исп-ся для геол.картирования и поисков проводящих руд

5) радиоволновые методы профилирования (глубинность 10-30м): для решения задач геол. и инж.-геол.картир., поисков рудных и нерудных м-ий.

6)Пьезоэлектрич.м-ды: в наземном варианте прим.при выявлении и разведке пьезометрически активных ГП(хрусталь,кварц,пегматит). Могут быть приурочены м-я горного хрусталя.

Геологические задачи, решаемые электроразведкой:

- изучение глубоких структур, глубинное геол. картирование

- поиски и разведка п.и.

- региональная оценка нефтеперспективности территорий;

- расчленение осадочного чехла на геоэлектрические комплексы;

- оценка флюидонасыщения (наличие или отсутствие залежи углеводородов) на выявленных сейсморазведкой структурах;

- изучение строения верхней части разреза (поиск подземных вод, м-ний строительного сырья и т.п.).

Электроразведку следует применять для решения следующих инженерно-геологических и гидрогеологических задач:

- расчленение разреза на литологические слои;

- определение глубины залегания кровли скальных грунтов;

- картирование погребенных речных долин;

- картирование вечномерзлых грунтов;

- выявление и оконтуривание закарстованных зон;

- установление и прослеживание тектонических нарушений и зон трещиноватости;

- определение положения уровня грунтовых вод;

- определение направления и скорости движения подземных вод;

- определение коррозионной активности грунтов и наличия блуждающих токов.

Все вышеперечисленные задачи решаются, как правило, при использовании нескольких электроразведочных м/ов или комплекса геофиз.м/ов, включающих электроразведку.

При проведении работ по определению коррозионной активности грунтов и наличия блуждающих токов.

Электроразведка – раздел геофизических методов исследования геологического строения Земли, основанный на дифференциации горных пород и руд по электропроводности, диэлектрической и магнитной проницаемости, поляризуемости и электрохимической активности. Обширная группа методов, использующих замеры характеристик природных и искусственно созданных электрических полей наиболее часто применяется для поисков металлических руд и подземных вод. Наиболее применяемые разновидности площадных (профильных, проводимых с поверхности) работ: ВЭЗ – вертикальное электрозондирование, СЭП – симметричное электропрофилирование, ВП – вызванной поляризации, ЕЭП – естественного электрического поля.

В скважинах также используются различные методы, в частности КС (каротаж сопротивлений), выполняемый путем измерения силы тока в питающей и напряжения в приемной линиях и вычисления кажущихся сопротивлений ρк пород при перемещении измерительного зонда вдоль скважины при отсутствии обсадных металлических труб. Контакт питающих и приемных электродов со стенкой скважины осуществляется либо через буровой раствор, заполняющий ствол скважины, либо (в сухих скважинах) путем специального прижима электродов к стенке. При работах в скважинах, заполненных водой, измерения могут выполняться непрерывно в процессе перемещения зонда, в сухих скважинах измерения выполняются в точечном режиме. Результатом каротажа являются каротажные диаграммы (графики зависимости ρкот глубины). При интерпретации каротажных диаграмм определяется положение границ пород, пересекаемых скважиной, и их удельных электрических сопротивлений. В Башкирии при поисках колчеданных месторождений популярен также МЗ - метод заряда, изучающий электрический потенциал или градиент потенциала на поверхности земли. Потенциал создается в скважине искусственным источником тока в заряжаемом теле. Заряжаемым телом может служить либо опускаемый в скважину мешочек с солью, создающий при растворении электролит с повышенной электропроводностью (гидрогеологический вариант), либо вскрытый скважиной рудный проводник. Изучение эквипотенциальных линий на поверхности земли позволяет судить в первом случае о направлении и скорости фильтрации подземных вод, во втором — о протяженности и конфигурации проводящего рудного объекта.

Обычно в электроразведке замеряют электрическое сопротивление пород, через которые пропускают постоянный или переменный ток. Чем меньше сопротивление, тем больше содержание проводящих минералов – рудных (сульфидов, оксидов железа и др.), графита, а также подземных вод, особенно минерализованных. В разрезе рудоносных кор выветривания, содержащих продуктивные залежи, часто можно выделить несколько стратифицированных горизонтов, если их составляющие достаточно контрастно различаются по физическим свойствам в пределах реальной чувствительности электроразведочных методов. Электроразведочные исследования на рудных полях проводятся для уточнения основных структурных характеристик верхней части разреза и прослеживания положения геологических границ в межскважинном пространстве. С их помощью в корах выветривания решаются следующие задачи:

- определение морфологии (границ) подошвы и мощности перекрывающих неоген-четвертичных отложений;

- определение границы дресвяно-глинистых образований коры выветривания с подстилающими коренными породами;

- определение положения и типа тектонических нарушений;

- выявление аномалий, связанных с оруденением;

- определение положения уровня подземных вод.

Площадные электроразведочные работы опережают бурение и начинаются с опытно-методических работ на эталонных профилях. Целью последних является уточнение методики проведения работ и оценка эффективности в реальных условиях площади. В качестве эталонной используют разведочные линии, на которых имеются скважины с полными данными опробования, позволяющими провести сопоставление полученных результатов с характеристиками геологического разреза. Кратко рассмотрим практические особенности применения метода ВЭЗ - вертикального электрозондирования на примере конкретного поискового проекта.

ВЭЗобычно проводится в трехполюсном варианте. Длина питающей линии выбирается в зависимости от геоэлектрических свойств разреза и определяется шириной перспективной площади, нуждающейся в изучении. Замеры проводятся по профилям, положение которых параллельно расположению будущих буровых линий. Расстояние между профилями составляет 100-200 м, а в пределах наиболее перспективных участков 50 м. Шаг наблюдений на профиле составляет 20 м, а при детализации – 10 м. Профили ВЭЗ совпадают с таковыми для геохимического опробования. В качестве источника тока используются сухие батареи. Измерения проводятся автокомпенсатором АЭ-72. Для заземления питающей линии используются железные стержни длиной до 1 м. Контроль качества измерений осуществляется повторными замерами в количестве не менее 5% от общего объема работ. Относительная случайная погрешность не должна превышать уровень 5%.

Первичная обработка и интерпретация данных ВЭЗ будет проводиться на качественном уровне, путем построения разрезов в изолиниях кажущегося сопротивления ρk в Ом×м. Эти данные должны позволить получать представление о пространственной изменчивости положения контрастных геоэлектрических горизонтов и ориентировке в плоскости разрезов тектонических нарушений по перегибам изолиний. Результаты качественной интерпретации геофизических данных будут использованы для коррекции программы бурения, при увязке разрезов и построении трехмерных моделей.

Количественная обработка на ЭВМ и интерпретация полученных результатов включают определение глубин залегания геоэлектрических горизонтов с соответствующими удельными электрическими сопротивлениями. Построение разрезов ВЭЗ выполняется на ЭВМ.

Результаты площадных работ методом ВЭЗ – уточнение объемной структурной модели рудного поля, реконструкция разнонаправленных зон рассланцевания, контролирующих оруденение. Электроразведка позволяет уверенно экстраполировать по площади результаты гидрогеологических наблюдений в кустах скважин.

На примере Уваряжского рудного поля в Баймакском районе можно показать парадоксальный на первый взгляд случай выделения сульфидной рудной зоны протяженной полосой повышенных значений ρк - до 1500-2000 Ом×м и более на фоне 300-500Ом×м. Казалось бы, физически противоестественное выражение зоны дробления с токопроводящим прожилковым и сплошным сульфидным оруденением в виде полосы с максимальным электрическим сопротивлением может быть объяснено насыщенностью рудной зоны баритом и кварцем - минералами с очень высоким электрическим сопротивлением, фактически изолирующими низкоомные сульфидные залежи. В этом случае зона представляет безусловный интерес с точки зрения оценки перспективной площади при разведке золотосодержащих кварц-баритовых метасоматитов, как самостоятельного типа потенциально промышленного типа руд.

Модификацией метода ВЭЗ является электрическая томография, осуществляемая с использованием многоканальных (многоэлектродных) установок, применяется при детальных исследованиях двумерно неоднородных разрезов. В этой модификации вдоль профиля наблюдений устанавливается набор электродов, расположенных на равных расстояниях. При этом электроды многократно используются в качестве как приемных, так и питающих. Обработка и интерпретация данных электрической томографии ведется с помощью специального программного обеспечения.

Метод ЕЭП – естественных электрических полей. Методы естественного электрического поля основаны на связи электропотенциалов этих полей с направлением и интенсивностью процессов, отражающих окислительно-восстановительные реакции в горных породах и рудах. В методе ЕЭП применяются два способа наблюдений: способ потенциала, когда на каждой точке измеряют потенциал по отношению к какой-либо общей точке профиля, и способ градиента потенциала, при котором измеряется разность потенциала между соседними точками. Интерпретация, как правило, выполняется на качественном уровне.

Метод ЕЭП весьма эффективен при поисках сульфидных руд и месторождений типа «железных шляп». Зоны окисления богатых сульфидных залежей выражаются контрастными аномалиями естественного электрического поля, достигающего значения до нескольких вольт (достаточно воткнуть в разных местах проводки, соединенные с лампочкой, чтобы она светилась), фактически это большие природные «батарейки». На изучении естественных электрических полей, обусловленных диффузионно-адсорбционными и фильтрационными процессами в породах, основаны способы обнаружения мест питания, фильтрации и разгрузки естественных и техногенных вод. Каротажные замеры электрических потенциалов в скважинах позволяют выделять сухие и водоносные пласты, зоны сульфидной минерализации. Метод ЕЭП в разных вариациях позволяет обнаруживать и локализовать в пространстве места коррозии металлических конструкций.

Кроме того, известно, что над месторождениями углеводородов также наблюдаются естественные электрические поля. Глубина нефтяных и газовых залежей, с которыми связаны эти аномалии, составляет 200-3700 м. Причина возникновения таких аномалий не ясна, возможно, в связи с миграцией углеводородов вверх по разрезу над залежами возникают «топливные гальванические элементы», роль электродов играют сульфиды и легко окисляемые (либо восстанавливаемые) вещества. Верхняя часть и покрышка резервуара обычно имеют отрицательный заряд. Выше по разрезу располагается зона вторичного пирита (3-5%) и кальцита. Пирит образуется при диффузии углеводородов и их воздействии на окислы железа. Часть кислорода из оксидов переходит в свободное состояние. При воздействии кислорода верхняя часть сульфидного ореола снова окисляется, в нем возникает «гальванический элемент» с силой тока до 1 В. Подобные гальванические элементы возникают также за счет изменения окислительно-восстановительного потенциала подземных вод, дренирующих через зону пиритизации. Таким образом, по разрезу пород, перекрывающих залежи, наблюдается чередование разно заряженных зон.

Наиболее интенсивные знакопеременные аномалии ЕЭП возникают на региональных водоупорных горизонтах. В Волго-Уральской нефтеносной провинции одним из них является иреньский ангидритовый горизонт кунгурского яруса перми, залегающий на глубинах от 50-70 м до 200 м и более. Следовательно, выявление на сравнительно небольших глубинах аномалий ЕЭП в сочетании с геохимическими аномалиями элементов-индикаторов нефти (Ni, V, Co, Cu, Zn, гелия и др.) позволяет прогнозировать глубоко залегающие залежи.

Метод вызванной поляризации (ВП) выполняется путем изучения вторичного электрического поля, обусловленного электрохимическими и электрокинетическими процессами, возникающими при пропускании тока в горных породах, содержащих минералы с электронным типом проводимости и внутрипоровую влагу. Интенсивность процесса ВП — поляризуемость - определяется с использованием трех основных способов измерения.

1) Измерение ВП в импульсном режиме основано на регистрации разности потенциалов в приемной линии во время и через определенное время после выключения прямоугольного импульса тока в питающей линии. Изучаемая кажущаяся поляризуемость вычисляется как отношение вызванной поляризации через фиксированное время после отключения питающего тока к напряжению возбуждающего тока.

2) Амплитудно-частотные измерения поляризуемости основаны на изучении поля при пропускании в питающих линиях переменного тока двух различных частот. Параметр поляризуемости (PFE) вычисляется как отношение разности эффекта на низких и высоких частотах к электрическому полю на низкой частоте.

3) Фазово-частотные измерения основаны на фиксации сдвига фаз основной гармоники в приемной линии относительно токовой.

При геологической интерпретации результатов метода ВП используют установленные связи выявленных параметров с вещественным составом пород или их состоянием (мерзлое — талое) и судят о наличии рудных минералов и электропроводящих тел. Максимумы ВП отражают зоны вкрапленных сульфидных руд. Метод заряда в скважинах фиксирует глубоко залегающие зоны проводимости, часто связанные со сплошными сульфидными рудами.

Вариациями электроразведки являются методы радиоволнового (длинноволнового) просвечивания. Этот метод применяется при поисках кимберлитов под покровом траппов, где не работает магниторазведка.

Для поисков кварцевых жил применяют еще одну оригинальную разновидность электроразведки – пьезоразведку. Кварц – сильнейший пьезоэлектрик, электризуемый даже при малейших механических нагрузках. Возбуждая упругие колебания в почве (часто обычным ударом кувалды), можно фиксировать наведённый пьезоэлектрический эффект от кварцевых жил, скрытых под задерновкой.

Опыт успешного применения электроразведки насчитывает много десятилетий. Еще в 19020-ые годы первый опыт её применения в Таналык-Баймакском рудном районе Башкирии привел к открытию богатых залежей золото-медных сульфидных руд в Тубинской группе месторождений.

Глубинность электроразведки обычно не превышает 100 м, в скважинном варианте она возрастает до первых километров.

БИЛЕТ № 24

1. Периодичность складкообразования и циклы Уилсона.

Строение з.к. и история её развития в современной геотектонике объясняются с точки зрения геосинклинальной теорий. Геосинклинали(геосинкл. пояса), по Хаину (1973), - «зоны высокой подвижности, расчленённости, проницаемости з.к., хар-ся на ранних этапах преобладание интенсивных погружений и мощным осадконакоплением, а на заключительных – интенсивных поднятий, сопроваждаемых складчато-надвиговыми деформациями. В результате возникает з.к. 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 до 150-100 млн.лет.

Циклы Уилсона – циклы, в течение которых проявляется основной сценарий эволюции верхних геосфер Земли, заключающийся в периодическом "собирании" всех континентальных блоков (континентов), дрейфующих по поверхности Земли, в единый суперконтинент - Пангею. В отрезки геологического времени, на протяжении которых существовала Пангея, остальная часть поверхности планеты представляла собой океаническое пространство - суперокеан Панталасса. На протяжении послеархейской истории Земли выделяются четыре глобальных мегацикла (2,5-1,6 млрд л.; 1,6-0,8 млрд л.; 0,8-0,24 млрд л.; 0,24 млрд л. ). Каждый мегацикл начинался с распада суперконтинента на отдельные континенты, разделенные новообразованными вторичными океаническими пространствами. Окончание этих мегациклов знаменуется закрытием разделявших континентальные массивы вторичных океанических бассейнов и обратным стягиванием континентов в суперконтинент.

Геодинамический цикл Уилсона - основа концепции геомобилизма. Продолжительность одного из таких циклов (от Пангеи до Пангеи) составляет 600-700 млн. лет. Он описывает развитие океанических бассейнов и континентального горообразования в виде следующих стадий:

1континентального рифтогенеза (эмбриональная) – континентальная кора раскалывается над мантийной струей [современный пример – Восточно-Африканская рифовая система];

2раннюю (юности – два континента уже разделены морем Красное море, Аденский залив);

3зрелую (зрелости – дальнейшее раздвижение и образование океана -Атлантический океан);

4угасания (упадка – начало сокращения океана) Западная часть Тихого океана [поглощение океанической коры];

5заключительную (конечную – сближение континентов и образование горных цепей) [столкновение литосферных плит Средиземное море];

6реликтовую (соединение континентов, образование реликтового рубца – геосутуры) [стабилизационная]. линия Инда в Гималаях

Вторая и третья стадия раньше были одной, которая называлась "расширение океанического дна. "

Вот более подробное описание этих стадий эволюции литосферы (этапов развития и формирования геотектур):

1. На материке образуется обширное сводово-вулканическое поднятие, в его пределах начинается развитие новой дивергентной границы плит в виде системы рифтовых трещин [разломов континентальной земной коры]. Возможно также образование внутриконтинентальных «щелевых» рифтовых трещин вне сводового поднятия (например, Рейнский грабен, Байкальская рифтовая система).

2. Континентальная литосфера разрывается и начинается разрастание вновь образованной океанической впадины. По мере наращивания океанической литосферы рифтовая трещина постепенно отодвигается от континентальной окраины и становится осью симметрии разрастающегося бассейна. При этом вся область перехода от материка к океану вступает в пассивный период развития. В этот период происходит остывание, увеличение толщины и постепенное опускание молодой океанической впадины.

3. Происходит погружение литосферы в мантию за счет появления комплекса глубоководного желоба зоны субдукции. Благодаря трению подвигающаяся плита удерживает надвинутый край литосферной плиты и избегает его, при этом сама опускается под действием веса надвинутого края. Идет формирование вала и желоба. Разогрев материала под погружающейся литосферной пластиной приводит к разрушению верхней части ведущего (переднего) края плиты на континентальной стороне желоба и образование там оротектонического орогена (вулканической и невулканической гряд).

4. Процесс сокращения размеров зрелой океанической впадины приводит к тому, что начинается процесс столкновения континента с островной дугой или с другим континентом. Важной стадией в цикле эволюции литосферы является стадия отторжения микроконтинентов. Она отражает начало закрытия океана, когда закладываются круто падающие зоны субдукции древней (тяжелой) океанической литосферы под пассивные или активные окраины континентов, и от последних отторгаются их краевые части – сегменты континентальной коры. В тылу микроконтинентов развиваются спрединговые (активные) окраинные моря. Полное закрытие океанической впадины – это начало нового этапа формирования и развития горно-складчатого планетарного сжатия материковой литосферы. Следует иметь ввиду, что при увеличении линейной скорости сжатия возрастает средняя высота горных сооружений, в местах максимального сжатия в последующем формируются тектонические структуры щитов.

5. Стадия динамической и термической релаксии.

2. Процессы образования магматических пород (Б. 15.2).

3. Промышленно-генетические типы месторождений ниобия и тантала. Состояние сырьевой базы металлов в России и мире.

-Nb-

1)карбонатитовые церофергюсонит-гатчеттолит-пирохлоровые м-ния: Араша (Бразилия), Ока (Канада), м-ние СССР и др. стран; 2)пирохлоровые м-ния коры выв-я карбокатитов: Араша (Бразилия) и др.3)пирохлоровые м-ния альбититовых и биотит-карбонатных минерализованных зон: м-ние России и др. стран; 4)колумбитовые м-ниякор. выв. щелочных гранитов: м-ние плато Джос в Нигерии.

К второстепенным типам ниобиевыхм-ний относятся: 1)лопаритовые пластовые м-ния в расслоенных массивах нежелиновых сиенитов; 2)комплексные радкометальные пегматитовые м-ния; 3)комплексные альбитит-редкометальные штокверковые м-ния; 4)альбит-грейзеновые колумбит-танталалитовые м-ния; 5)пирохлор-эвксенит-колумбитовые россыпи.

Промешленные м-лы: пирохлор-(Na,Ca …) (Nb,Ti …)₂O₆[F,OH], гатчеттолит-(Ca,U) (Nb,Ta)₂O₆[O] и колумбит-(Fe,Mn) Nb₂O₃.

Основные страны производители первичной ниобиевой продукции: Бразилия – 87% от мировой добычи и Канада – 11%. Мировая добыча в 2005 г. составила 34 тыс. т Nb. Цены на ниобиевую продукцию до последнего времени оставались стабильными – 14-15 долл./кг ниобия в феррониобии. Во второй половине 2007 г. наметился резкий рост цен на феррониобий до 60-70 долл./кг Nb. Россия по разведанным запасам ниобия занимает второе место в мире после Бразилии. Государственным балансом запасов учитывается 32 м-ния, в т.ч. 8 м-ний с только забалансовым запасами.

Прогнозные ресурсы пентоксида ниобия в России сосредоточены в Иркутской области и Красноярском крае и оцениваются в 292,6 тыс. т. РФ занимает по этому показателю второе место после Бразилии.

По количеству балансовых запасов пентоксида ниобия Россия также занимает второе место в мире после Бразилии. Более 65% руд сосредоточено в Восточной Сибири, около 30% приходится на Мурманскую область.

Руды ниобия в России в основном низкосортные; среднее содержание пентоксида ниобия в прогнозных ресурсах – 0,3-0,9%, в разведанных запасах – 0,2%.

Государственным балансом учитывается 29 м-ний ниобия в комплексных рудах. Около 95% запасов сконцентрировано в четырех объектах: Белозиминском (около 38%) в Иркутской области, Улуг-Танзекском (около 17%) в Республике Тыва, Ловозерском (более 26%) в Мурманской области и Катугинском (около 10%) в Читинской области.

-Ta-

1)комплексные редкометальные пегматитовые м-ния: Берник-Лейк (Канада), м-ния России, Бразилии и др. стран; 2)танталит-колумбитовые м-ниякор. выв. гранитных пегматитов: Маноно-Китотоло (Заир), м-ния плато Борборема и Назареву (Бразилия), м-ния России; 3)россыпные колумбит-танталитовые м-ния: россыпи в Заире, Бразилии, России и др.

К второстепенным типам м-ния тантала и возможным источникам получения его относятся: 1)альбит-грейзеновые колумбит-танталитовые м-ния: 2)комплексные альбитит-редкометальные штокверковые м-ния в щелочных гранитах; 3)колумбитовые м-ниякор. выв. щелочных гранитов; 4)лопаритовые пластовые м-ния в расслоенных массивах нежелиновых сиенитов; 5)карбонатитовые гатчеттолитовые м-ния; 6)гатчеттолит-фергюсонитовые м-ниякор. выв. карбонатитов.

Промышленные м-лы: танталит-(Mn,Fe) (Ta,Nb)₂O₆, воджинит-(Ta, Sn, Mn, Nb)₂O₄, тапиолит-Fe(Ta,Nb)₂O₆, микролит-(Na, Ca, …)₂(Ta,Ti, …)₂O₆[F,OH], а также колумбит, лопарит, гатчеттолит, самарскит.

В мире имеется лишь небольшое число танталовых м-ний, разработка к/х экономически выгодна, однако объемы выявленных мировых ресурсов тантала адекватны перспективному уровню спроса на этот металл. Наибольшая часть всех известных природных ресурсов тантала сосредоточена в Австралии (шт. Западная Австралия). Крупные залежи имеются также в ряде других стран, в частности в Бразилии и Канаде.

Подтвержденные мировые запасы тантала оцениваются USGS на начало 2010 года в 105 тыс.т. Наиболее крупными запасами тантала располагает Бразилия, с долей в мировых запасах 62%. Заметным владельцем запасов также яв/ся Австралия с доле 38 %.

В 2009 году крупнейшими странами-продуцентами тантала являлись Австралия, с долей в мировой добыче 48% и Бразилия с долей 16%. Кроме того заметными продуцентами также яв/ся Конго, Канада, Руанде и ряд др. стран. Россия с учетом достаточно небольших запасов занимает в производстве тантала низкие позиции, и находится среди др. стран. Важными источниками тантала также яв/ся оловянный шлак из Малайзии и Таиланда, а также вторичное танталсодержащее сырье.

По запасам тантала Россия занимает первое место в мире. Около 1/3 их локализовано в Мурманской области, остальное – в Восточной Сибири.

Руды тантала в России преимущественно низкокачественные; содержание пентоксида тантала в них в 1,5-2,0 раза ниже, чем в рудах зарубежных эксплуатируемых м-ний. Более 90% запасов заключено в комплексных тантал-ниобиевых рудах с бериллием, литием, рубидием, цезием и редкоземельными металлами. На долю собственно танталовых м-ний приходится всего 6% запасов.

Запасы тантала в России учтены в 28 м-иях. Основная их часть сконцентрирована в Улуг-Танзекском (37%) в Республике Тыва и Ловозерском (23%) в Мурманской области.

4. Перечислите показатели кондиций, которые подлежат обоснованию технико-экономическими расчётами. Охарактеризуйте показатель «Минимальная мощность рудных тел». Что такое «метропроцент», когда он применяется? (Б.15.4)

5. Возможности метода естественного поля при поисках сульфидных руд.

Источником естественного эл. поля может служить окислительно-восстановительные потенциал сульфидной залежи, при контакте проводника с электролитом. В зоне окисления, выше уровня грунтовых вод, залежь отдает электроны и на ее поверхности формируется отрицательный заряд, в зоне восстановления происходит обратный процесс и появ/ся положительный заряд. Вследствие чего возникает разность потенциалов на разных концах залежи и появляется электрический ток, к/й можно фиксировать приборами, а затем, после обработки данных определять геол. параметры залежи: глубину залегания, мощн., направление падения.

БИЛЕТ № 25

1. Процессы, происходящие в зонах спрединга.

Дивергентная граница. Раздвижение литосферных плит обусловлено выходом магмы через СОХ к поверхности земной коры. Поступающая на поверхность магма формирует молодую океаническую кору. Поэтому спрединг также определяется как процесс наращивания океанической коры. Зоны спрединга приурочены к срединно-океаническим хребтам (СОХ). Спрединг (англ. spreading- растекание) – процесс генерации океанской коры в рифтовых зонах срединно-океанических хребтов (СОХ). Он состоит в том, что под действием растяжения кора раскалывается и расходится в стороны, а образующаяся трещина заполняется базальтовым расплавом. Таким образом, дно расширяется, а его возраст закономерно удревняется симметрично в обе стороны от оси СОХ. Термин спрединг морского дна предложил Р. Дитц (1961). А сам процесс рассматривается как океанский рифтогенез, основу которого составляет раздвиг посредством магматического расклинивания. Он может развиваться как продолжение континентального рифтогенеза. Раздвиг же в океанских рифтах обусловлен мантийной конвекцией – восходящими её потоками или мантийными плюмами.

В разных районах СОХ-а размер спрединга составляет от 1.5 до 15 — 18 см в год. В Атлантическом океане — ок. 4 см. Наращивание океанической коры не приводит к увеличению поверхности Земли за счёт процесса субдукции.

Для спрединга характерен относительно спокойный эффузивный подводный вулканизм, сопровождающийся излиянием толеит-базальтовой магмы из большого количества относительно мелких центров. Отличительным свойством зоны спрединга является активная гидротермальная деятельность. Горячие термальные источники двух типов - "белые курильщики" (с температурой 150 - 200 град.) и "чёрные курильщики" (350 - 400 град.), размещённые вдоль зон спрединга, выносят в океан значительную долю тепла Земли и минеральную массу.

Доля суммарного сейсмического энерговыделения в зоне спрединга составляет лишь несколько процентов от общей. Землетрясений с магнитудой более 7 в зонах спрединга практически не происходит.

2. Назовите главные минералы руд меди, свинца, цинка и дайте их краткую характеристику.

МЕДЬ. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS₂, также известный как медный колчедан, халькозин Cu₂S и борнит Cu₅FeS₄. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu₂O, азурит 2CuCO₃*Cu(OH)₂, малахит CuCO₃*(OH)₂.

	С	Облик	Агрегаты	Цвет	Черта	Бл	Сп-	У.вес	Тв-ть	Генезис и парагенезис
Халькопирит	Тетрагон.	Тетраэдры,в крист.редко	Сплошные массы, вкр.зерен	Лат-желт.с зел.отт	Зеленовато-черная	метал	несов	4,2	3-4	Магматич(пентландит, пирротин), гидрот(б-во сульфидов), осад (в зоне ок-я замещается лимонитом, малахитом,азуритом.
Халькозин	Ромбич.	Короткопризматич., крист.редки	Сплошные массы	Синевато-черный, серый	Темно-серая			5,5	2-2,5	Гидротерм.в зоне окисления (борнит, блеклая руда, медь, азурит, куприт, малахит
Борнит	Куб.	Изометрич.формы	Сплошные массы, вкр.зерен	Медно-красный	Серовато-черн			5	3-3,5	Гидрот. Обр-ся экзог.путем в зоне вторичного сульфидного обогащения (халькозин, халькопирит, ковеллин)
Ковеллин	Гексаг.	Крист.редки	Плотные сажистые	Индигово-синий	Темно-серая	Полумет	сов	4,6	1,5-2	Обр-ся экзог.путем в зоне вторичного сульфидного обогащения (сульфиды меди)
Куприт	Куб.	Окт, ромбододекаэдры, гексаэдры	Друзы, землистые,плотные	бур-красный	Буров-красная	алмазный	несов	6	3,5-4	(между бисквитами черта желтеет)Экзог. При окислении меди (медь, все вторичные мин-лы-малахит, азурит)
Азурит	Моноклин.	Вытянутые призмат.	Натечные, корки, налеты	Зел,синев-зел	Зел	стекл	сов	4	3,5-4,5	(бурная реакция с HCl)Экзог. Халькозин, куприт,халькопирит
Малахит		Крист.редки		Голуб,сочносин	Гол,син			3,8

СВИНЕЦ галенит PbS, церуссит PbCO₃ и англезит PbSO₄

	С	Облик	Агрегаты	Цвет	Черта	Бл	Сп-	У.вес	Тв-ть	Генезис и парагенезис
галенит	Куб	Октаэдр,куб,ромбододэк.	Отд.вкр.крист., друзы,зерн.агрегаты	Свинцово-серый	Темно-серая	метал	сов	7,5	2,5-3	гидрот(сфалерит,блеклая руда) (ступенч.излом)
церуссит	Ромб	Пласт,таблитч	Зернистые,друзы,натечные	Бел,б/цв с серо-жел.от.	нет	Стекл,алм	несов	6,5	3,5-4	В зоне ок-ия сульф.м-ий(галенит,англезит)
англезит		Табл,в крист.редко	Тнкие крист.корки	Бел,сер,желтов			сов	6,4	2,5-3	В зоне ок-ия м-ий галенита (галенит,церуссит)

ЦИНК Сфалерит ZnS и смитсонит ZnCO₃

	С	Облик	Агрегаты	Цвет	Черта	Бл	Сп-	У.вес	Тв-ть	Генезис и парагенезис
сфалерит	Куб	тетраэдр,куб,ромбододэк.	Отд.вкр.крист, друзы,зерн.агрег	Бурый, до черн и до светло-жел	Светло-жел до темно-бур	алм	сов	4	3-4	гидрот(галенит,блеклая руда)
смитсонит	тригон	Крист редки	Натечные плотные,корки	Бел,сер,зеленов	нет	Стекл	сов	4,5	5	Замещение сфалерита в зоне ок-ия свинец-цинк.руд

3. Процессы образования месторождений угля и нефти. Сущность биогенной и абиогенной концепций образования нефти. Основные угленосные и нефтегазоносные бассейны России.

Возникли они в результате преобразований орг.в-ва, первоисточником к/го являлись остатки живых организмов. Общая направленность этих преобразований, начинающихся на земной поверхности (или на дне водоёмов) и продолжающихся по мере накопления отмерших организмов и их погружекния в недра з.к., состоит в постепенном обогащении орг.в-ва углеродом.

Все горючие п.и. подразделяются на два больших ряда: угольный и нефтяной.

Для обр. угля необходимо обильное накопление растительной массы. В древних торфяныхболотах, начиная с девонского периода, накапливалось органическое в-во, из к/го без доступа кислорода формировались ископаемые угли. Большинство промышленных м-ния ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые м-ния. В России в зависимости от стадии метаморфизма различают: бурые угли, каменные угли, антрациты и графиты.

Угленосные фации, накапливающиеся в озерно-болотных усл. наз. лимнические толщи, а в прибрежно-морских аккумулятивных равнинах - паралические.

Озерные и болотные. Озера влажного климата обладают пресной водой. Осадки этих озёр представлены тонкозернистыми песками, глинами с тонкой правильной слоистостью, вызванной сезонной седиментацией. В зависимости от стадии развития озера накапливаются и разные осадки. Если в окрестностях развиты известняки, доломиты, то в оз. вносится много карбонатов, отлагаются карбонатные илы. После освобождения почвенных горизонтов от карбонатов, вымываются соединения Fe, Mn. Формируются Fe и Mn руды. Внос Fe в оз. осуществляется грунт.водами. После железорудной стадии вымываются фосфаты и нитраты, к/е яв/ся богатейшей питательной средой. Это ведёт к обильному развитию планктона. В умеренном климате наблюдается расцвет диатомовых водорослей. Обр. кремнистые осадки. Осаждение планктонных организмов формирует сапропель – илистый осадок, обогащённый органическим в-вом на 20 – 40%. Уплотненные оз. сапропелиты дают угли кеннели, богхеды. Оз. в это время наполняется обломочными и собственными биогенными продуктами, превращается в болото. Оно мелеет зарастает растительностью, возникает торфяной покров, который распространяется к центру и даёт впоследствии залежи торфа и угля.Прибрежные аккумулятивные равнины (относятся к переходным фациям) распространены очень широко. В усл. гумидного климата сильно увлажнены, обильно покрыты растительностью, здесь много дельт, озёр, болот, что при постоянном прогибании создаёт благоприятные условия для обр. торфяников, каменных углей. В периоды наиболее интенсивных прогибаний эти равнины могут уходить под ур. м., и тогда формируются осадки с морской фауной. В разрезе этих равнин наблюдается чередование угленосных отл. с морскими горизонтами. Пример таких паралических угленосных бассейнов - Донбасс. Обр. угленосных формаций происходит при влажном гумидном климате, благоприятного для развития растительности и при наличии мелких заболоченных побережий бассейнов, возникших в области опускания з.к., где создаются условия для захоронения торфяников в ископаемом состоянии. Т.о. помимо благоприятных палеогеографии усл. (климата, рельефа,) при обр. угленосных формаций ведущее значение имеют геотектонические формы (движение з.к.). Среди этих движений большое значение имеют колебательные движения.

Самые крупные каменноугольные басс. России: Кузнецкий (крупнейший по объёму добычи), Тунгусский, Таймырский, Ленский, Иркутский, Южно-Якутский, Минусинский, Буреинский, Печорский. Важное промышленное значение имеют также Челябинский и Кизеловский басс. на Урале, Сучанский на Дальнем Востоке и ряд мелких М в Забайкалье. Среди буроугольных бассейнов выделяются Ленский, Канско-Ачинский, Тунгусский, Кузнецкий, Таймырский, Подмосковный.

Биогенная концепция

Основными предпосылками биогенной теории происхожденя нефти и газа служат приуроченность почти всего объёма промышленных скаплений углеводоровов (99,9%) к осадочным образованиям; сосредоточение наибольших ресурсов углеводородов в отл. геол. периодов, отличавшихся активной жизнедеятельностью организмов биосферы (отмечается параллелизм в обр. и накоплении углей, горючих сланцев и нефти); наличие скоплений углеводородов в замкнутых линзах песчаников, прибрежных барах древних палеоморей и палеорусел рек, заключенных в мощной толще непроницаемых глин; установление процессов преобразования орг. в-ва в углеводороды нефтяного типа в осадках (илах) современных морей и океанов; сходство изотопного состава серы, содержащейся в нефти, и битумной составляющей орг.в-ва вмещ. П; наличие в составе нефтей различных хим. содинений (азотистых, кислородныхд, сернистых) биогенного происх. и сходство изотопного состава углерода нефти и орг.в-ва. Существенным моментом яв/ся сходство изотопных составов углерода и серы, содер. в нефтях и органическом в-ве вмещ. П, в то время как изотопные сосавы этих элементов в рзних литолого-стратиграфических комплексах даже в пределах одного региона неодинаковы. Это свидетельствует о различных источниках обр. углеводородов в данном регионе. Существует также ещё ряд геохим. данных, подтверждающих биогенные источники обр. нефти и газа. Процесс обр. нефти и газа и формирования их скаплений – залежей, проходит несколько стадий, каждой из к/х свойственны определённые палеогеологические, палеогеофиз., палеогеохимическме и палеогидрогеологические условия, характеризующие развитие данного региона и з.к. в целом.

Абиогенная концепция

Д.И. Менделеев «Карбидная гипотеза». Согласно этой гипотезе по трещинам в з.к. в глубинные недра проникает атмосферная вода, к/я вступает в реакцию с карбидом железа и, взаимодействуя с углеродом, образует предельные и непредельные углеводороды. Эти углеводороды также по трещинам, развитым вдоль горных сооружений, поднимаются в осадочную толщу и скапливаются в виде залежей нефти.

Иное напровление В.Д. Соколовым (1889 г.), к/й на основании установленного им присутствия углеводородны газов и уелерода в хвостах комет и водорода в космическам пространстве высказал идею о формировании углеводородов в глубинных недрах З ещё во время её обр..

Наиболее последовательно эту гипотезу разрабатывав П.Н. Кропоткин, по мнению к/го углеводороды поступают в осадочную толщу литосферы в результате дегазации мантии. По современным предствлениям з.к. и верхняя мантия подразделяются на две геосферы: верхнюю – окисисферу (глубиной до нескольких км.) и нижнюю – редуктосферу (гл. до 150км.) характеризующуюся восстановительной обстановкой во флюидно-газовой фазе, к/я содер. много водорода, метана и др. углеводородов, а текже H₂O, CO, и H₂S, значительное колическтво азота и гелия. Прорыв этих газов по разломам в верхние слои, где они задерживаются в ловушках, гл.обр. среди осадочных П, может быть источником местоскоплениея газа, конденсата и нефти.

Иных представлений о механизме обр. скопелний углеводородов придерживался Н.А. Кудрявцев. По его мнению, содержавшиеся в пылевом облаке углеводороды при формировании планеты З под действием t° - р в несколько тыс. градусов распадались на углеводородные радикалы и водород. Поднимаясь в верхние части литосферы уже при относительно невысоких t°-х, эти радикалы и водород соединялись, образуя скопления нефти и газа.

На территории Российской Федерациинаходятся три крупные нефтегазоносные провинции: Западно-Сибирская,Волго-Уральская и Тимано-Печерская.

1.Западно-Сибирская – это основная пров. РФ. Крупнейший нефтегазоносный бассейн в мире. Расположен он впределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской и частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км²

2. Волго-Уральская пров.. Вторая по значению нефтяная пров. –Волго-Уральская. Она расположена в восточной части Европейской территории Российской Федерации, в пределах республик Татарстан, Башкортостан, Удмуртия, атакже Пермской, Оренбургской, Куйбышевской, Саратовской, Волгоградской, Кировской и Ульяновской областей. Нефтяные залежи находятся на глубине от 1600до 3000 м, т.е. ближе к поверхности по сравнению с Западной Сибирью, что несколько снижает затраты на бурение. Волго-Уральский р-н дает 24%нефтедобычи страны.

3. Тимано-Печерская пров.. Третья по значимости нефтяная пров.– Тимано-Печерская. Она расположена в пределах Коми, Ненецкого автономного округа Архангельской области и частично на прилегающих территориях, граничит с северной частью Волго-Уральского нефтегазоносного р-на. Вместе с остальными Тимано-Печерская нефтяная область дает лишь 6% нефти в Российской Федерации (Западная Сибирь и Урало-Поволжье – 94%). Добыча нефти ведется на М Усинское, Харьягинское, Войвожское, Верхне-грубешорское, М Усинское, Харьягинское, Войвожское, Верхне-грубешорское,Ярегское, Нижне-Омринское, Возейское и др. Тимано-Печорский р-н, как Волгоградская и Саратовская области, считается достаточно перспективным. Добычанефти в Западной Сибири сокращается, а в Ненецком автономном округе ужеразведаны запасы углеводородного сырья, соизмеримые с западно-сибирскими. Пооценке американских специалистов, недра арктической тундры хранят 2,5 млрд.тонн нефти.

4. Основные параметры кондиций, порядок их обоснования.

Параметры рассчитываются на базе обоснованных технико-экономических показателей освоения месторождения, а при повариантном их обосновании на основе показателей оптимального варианта.

Бортовое содержание – это наименьшее содержание полезных компонентов в пробе, включаемой в подсчет запасов при оконтуривании тела полезного ископаемого по мощности в случае отсутствия его четких геологических границ. Бортовое содержание выражается содержанием полезного компонента, а в месторождениях комплексных руд – суммой имеющих промышленное значение содержаний полезных компонентов, приведенных к содержанию условного основного компонента, имеющего, как правило, максимальную извлекаемую стоимость.

Бортовое содержание компонента без приведения к условному определяется: 1) для подсчета запасов монокомпонентных руд;

2)для подсчета запасов комплексных руд, когда только один из компонентов представляет наибольший интерес для недропользователя, хотя в стоимости товарной продукции его доля не является основной (например, Та₂О₅ в редкометалльных рудах представляет наибольший интерес, несмотря на то что его доля в стоимости товарной продукции составляет около 30 %);

3)когда выявлена прямая корреляционная зависимость между содержанием главного и попутного компонента (например, между содержанием кадмия и цинка в Pb –Zn рудах);

4)при условии, что извлекаемая стоимость каждого из попутных компонентов (например, рассеянных элементов – селена, теллура и других в рудах цветных металлов) несоизмеримо мала по сравнению с ценностью основного компонента и приведение их к содержанию условного компонента не окажет заметного влияния на результаты повариантного подсчета запасов.

Бортовое содержание, как правило, определяется на основе повариантных технико-экономических расчетов, позволяющих учесть всю совокупность горно-геологических, технологических и экономических факторов оценки месторождения. При повариантном обосновании бортового содержания варианты с более высокими и более низкими бортовыми содержаниями следует подбирать таким образом, чтобы разница в запасах руды, подсчитываемых при снижении (повышении) бортовых содержаний, составляла, как правило, не менее 10 % от общих запасов ближайшего варианта.

При выборе интервала между смежными вариантами бортового содержания следует учитывать данные о статистическом распределении запасов по классам содержаний компонента. Нижний предел бортового содержания при повариантных расчетах определяется технологическими факторами: оно не должно быть ниже уровня содержаний, при которых полезный компонент не извлекается в товарную продукцию, т.е. не ниже, чем в хвостах обогащения.

Количество вариантов бортового содержания должно быть достаточным для однозначного технико-экономического обоснования оптимального его значения. Как правило, достаточно четырех-пяти вариантов, но не менее трех. Обязательны расчеты по вариантам с бортовыми содержаниями как выше, так и ниже оптимального.

Например для молибденовых руд – 0,02; 0,04; 0,06; 0,08.

Для месторождений, запасы которых мало изменяются от изменения бортового содержания, повариантное обоснование бортового содержания не оправдывает себя. В подобных случаях более точным и менее трудоемким является аналитический расчет.

Формулы для аналитического расчета определения бортового содержания при различных условиях добычи полезного ископаемого и его переработки соответствуют формулам для определения минимального промышленного содержания.

Также необходимо знать, что от величины бортового сод.зависят размеры и форма РТ. Чем ниже борт.сод., тем крупнее и проще РТ. При повышении борт.сод.форма РТ усложняется. Следует знать, что борт.сод.не характеризует какие-либо запасы,оно относится только к крайней оконтуренной пробе, при этом ср.сод.в подсчетном блоке, в целом по м-ю должно быть всегда выше борт.сод.

Условия оконтуривания рудных тел в геологических границах.

В ТЭО кондиций для подсчета запасов в геологических границах в целом или по мощности рудных тел с достаточной полнотой обосновываются критерии их оконтуривания. В частности, по жильным месторождениям благородных, редких и цветных металлов при наличии различных по составу и рудной специализации жильных образований определяется совокупность признаков (минерального состава и т.п.), на основе которых выделяются геологические границы рудоносных жильных тел, включаемых в подсчет запасов.

Если на отдельных участках промышленное оруденение проявляется и в зонах при- контактовых пород (зоны грейзенизации на редкометалльных жильных месторождениях и т.п.), в кондициях, наряду с критериями для оконтуривания рудных тел в геологических границах, устанавливается бортовое содержание компонента за пределами геологических границ, в зальбандах околорудно-измененных вмещающих пород.

Минимальное содержание компонента в краевой выработке.

Данный параметр следует устанавливать в тех случаях, когда наблюдается закономерное снижение содержаний полезных компонентов (например, в краевых частях рудных тел), что создает возможность исключения из подсчета запасов бедных непромышленных частей рудных тел.

Расчет минимального содержания в краевой выработке выполняется по основному компоненту, а в комплексных рудах – по условному основному компоненту через коэффициенты перевода.

Расчеты минимального содержания в краевой выработке выполняются в основном вариантным способом. При этом определяется влияние этого показателя на количество и качество балансовых запасов. В тех случаях, когда построение и сравнение нескольких вариантов нецелесообразно, значение минимального содержания в краевой выработке определяется аналитически, исходя из предстоящих затрат по добыче и переработке руд.

Коэффициенты для приведения содержаний полезных компонентов комплексных руд к содержанию условного компонента.

Если из руд месторождения извлекаются несколько компонентов, то для расчетов минимального промышленного, краевого и бортового содержаний используется понятие «условный металл» или «условный минерал». Все расчеты с условным металлом или минералом основываются на соотношении извлекаемой стоимости отдельных компонентов.

Формула для приведения содержаний i-го компонента к условному содержанию главного (1-го) компонента в общем виде для россыпей и коренных руд, первая товарная продукция которых подвергается дальнейшему металлургическому переделу, имеет следующий вид:

Кᵢ₁=

Где: Цᵢ – цена единицы товарного металла извлекаемого из i-го компонента руды, руб.; Ц₁ – цена единицы товарного металла главного компонента, руб.; Иᵢ– сквозное извлечение i-го компонента при обогащении и металлургическом переделе; И₁ – сквозное извлечение главного компонента при обогащении и металлургическом переделе.

Для месторождений, рудные концентраты которых не будут подвергаться металлургическому переделу (например, рутиловые, цирконовые, ильменитовые концентраты), формула следующая:

К =

Где: Цᵢ – цена единицы товарного концентрата i-го минерала, руб.; Иᵢ – извлечение i-го минерала в одноименный концентрат; Сᵢ – содержание i-го минерала в этом концентрате; Ц₁ – цена единицы товарного концентрата главного минерала, руб.; И₁- извлечение главного минерала при обогащении в концентрат; С₁ – содержание главного минерала в одноименном концентрате.

Минимальное содержание основных компонентов, учитываемых при приведении к условному содержанию главного компонента

При расчете условного содержания главного компонента с помощью переводных коэффициентов учитываются компоненты при их содержании не ниже предела, определяющего возможность извлечения из руд данного компонента. На практике в качестве такого предела принимается содержание компонента, связанного с неизвлекаемыми в промышленных условиях по принятой в ТЭО кондиций рациональной технологии обогащения.

Минимальная мощность тел полезных ископаемых.

Минимальная мощность тел полезных ископаемых – это наименьшая мощность, которая учитывается при подсчете балансовых запасов.

Минимальная мощность тел полезных ископаемых, включаемых в контуры подсчета запасов, устанавливается исходя из применения оптимальных для данного месторождения способа и систем разработки, обеспечивающих экономически целесообразную полноту извлечения из недр запасов полезных ископаемых.

При крутом падении возможна селиктивная отработка даже маломощных жил (менее 1м), а по пологим особенно горизонтальным залежам высота очистного пространства не может быть менее 1.5 – 2,0 м

Уменьшение мощности по сравнению с расчётной вызывает повышение разубоживания, т.е. получение руды с более низким содержанием полезных компонентов.

Для выбора данного параметра производится распределение запасов по классам мощностей, статистически по представительным для оцениваемого месторождения участкам. Оптимальное значение устанавливается на основе прямых технико-экономических расчетов по каждому из классов мощности. Критерием для выбора оптимальной мощности рудного тела с помощью технико- экономических расчетов служит безубыточное производство конечной товарной продукции из дополнительно вовлекаемых в отработку запасов при нормативном уровне рентабельности в целом по месторождению.

Оконтуривание маломощных рудных тел с повышенным содержанием полезных компонентов производится по метропроценту (метрограмму) исходя из установленных кондициями минимальной мощности тела полезного ископаемого и минимального содержания на краевую выработку.

По следующей формуле: Сф Мф ≥ См Мм;

где Сф и См – фактическое и минимальное по пересечению содержание полезного компонента, %; Мф и Мм – фактическая и минимальная (по кондициям) мощность рудного тела, м.

Максимальная допустимая мощность прослоев пустых пород и некондиционных полезных ископаемых, включаемых в подсчет запасов.

Максимальная допустимая мощность прослоев пустых пород и некондиционных полезных ископаемых, включаемых в подсчет запасов, зависит от горногеологических условий месторождения, определяющих системы разработки и применяемое оборудование, от технологии переработки и требований потребителей к минеральному сырью или продуктам его переработки.

Во многих случаях пространственно оконтуренные прослои пустых пород (некондиционных руд) из-за малой мощности не могут быть селективно отработаны и неизбежно попадают в добываемую руду, разубоживая её. Исключение этих прослоев из подсчёта приводит к искусственному завышению содержаний полезных компонентов в рудах.

При открытой добыче отработки подлежит вся горная масса включая руду и вмещающие породы. Выделение «руды» в данном случае производится по данным эксплуатационного опробования.

Коэффициент рудоносности.

Коэффициент рудоносности применяется при статистическом методе подсчета запасов полезных ископаемых при крайне неравномерном распределении полезного компонента и невозможности определить в процессе разведки достоверные контуры рудных тел.

Коэффициент рудоносности определяется преимущественно линейным способом в пределах рудовмещающих подсчетных контуров, по подсчетным блокам, в разведочных выработках по отношению интервалов с кондиционным содержанием к общей длине всех выработок, пройденных в рудовмещающем контуре. При наличии эксплуатационных работ необходимо учитывать фактические площадные или объемные коэффициенты рудоносности.