Рудные формации и промышленные типы месторождений (классификация).

Рудная формация – это группа месторождений со сходными по составу устойчивыми минеральными ассоциациями, формирующимися в близких геологических условиях независимо от времени образования. По определению Ю.А.Билибина, рудная формация представляет собой естественное сообщество рудных месторождений, в которое они объединены: сходными парагенетическими ассоциациями главнейших рудных минералов, определяющих промышленную ценность месторождений; сходной тектоно-магматической обстановкой образования и генетической связью со сходными типами магматических пород; сходными пределами глубин и температур образования; сходными чертами промышленной характеристики.

Наиболее популярно представление о рудной формации как о типе месторождения, выделенного по минеральному составу главных полезных компонентов, т.е. минералов (например, кварц-сульфидно-вольфрамитовая, вольфрамит-сульфидно-шиелитовая, молибденит-сульфидно-вольфрамитовая рудные формации). Как правило, названия рудным формациям даны по ведущим минералам (например, кварц-касситеритовая, сульфидно-касситеритовая) или металлам (например, медно-молибденовая и т.п.).

Под промышленным типом месторождений какого-либо полезного ископаемого понимается такое природное геолого-минералогическое проявление, которое при эксплуатации в сумме (для всего мира) дает добычу, выражающуюся целыми процентами.

Промышленные типы месторождений – это месторождения, которые в горно-рудной практике являются основными поставщиками данного вида минерального сырья для промышленности при стабильной рентабельной их разработке

Выделение промышленных типов производится по совокупности признаков:
- формационно-генетическим
- горно-геологическим
- экономическим

Формационно-генетический тип определяет качество и технологические свойства руд, зависящие от их вещественного состава и комплекса промышленно-ценных минералов, а также от вредных примесей

Горно-геологические условия разработки зависят от характера связи оруденения с элементами геологического строения, морфологии рудных тел, глубины залегания рудных залежей и других признаков.

Экономическая эффективность использования месторождения зависит от их масштаба и сочетания горно-геологических, технологических и географо-экономических факторов.

Геолого-промышленные типы месторождений полезных ископаемых

В современной практике поисковых и разведочных работ существенное значение имеют рудно-формационные и геолого-промышленные классификации месторождений.

Рудные формации — группы месторождений и рудопроявлений, однотипные по элементному и минеральному составу руд и геологической обстановке нахождения, которая определяется принадлежностью к конкретной геологической формации (либо сочетанию геологических формаций) и структурными условиями накопления рудного вещества.

Рудно-формационные классификации учитывают многообразие геологических обстановок месторождений, определяемое различием геотектонических позиций месторождений и отвечающих этим обстановкам закономерным сообществам горных пород и руд, что определяет специфику поисковых критериев и признаков. Они отвечают целям поисков.

Среди многообразия природных типов месторождений лишь сравнительно небольшая часть играет существенную роль в экономике. Основная масса минерального сырья в мире добывается из весьма ограниченного числа природных типов.

Под геолого-промышленными типами месторождений полезных ископаемых понимаются такие, которые зарекомендовали себя как основные поставщики данного вида минерального сырья для промышленности. Далеко не все рудные формации могут иметь промышленное значение и включать геолого-промышленные типы месторождений.

Принято считать, что к основным мировым геолого-промышленным типам следует относить такие, на долю которых приходится не менее 1 % мировой добычи. Значение отдельных геолого-промышленных типов месторождений в сырьевой базе тех или иных полезных ископаемых разное, в связи с чем среди них выделяются главные, на которые приходится выше 5 — 10 % запасов (или добычи) соответствующего полезного ископаемого, и второстепенные — обычно менее 2 — 2,5%. При этом нужно иметь в виду, что в минерально-сырьевой базе отдельных государств ведущими геолого-промышленными типами могут служить такие, которые в мировом балансе запасов и добычи существенной роли не играют, и наоборот. Например, если в мировой минерально-сырьевой базе на долю стратиформных свинцово-цинковых месторождений в карбонатных формациях приходится 15,6 % запасов свинца и 17 % цинка, то в России только около 2,5 % запасов как свинца, так и цинка.

По В.И. Смирнову, при классификации промышленных типов рудных месторождений следует принимать во внимание четыре основных признака:

· генетический класс;

· структуру месторождения, определяющую участки локализации рудных тел и их морфологию;

· минералогический состав руды;

· состав вмещающих пород.

Подобный подход используется и при типизации других классов месторождений.

Классификация геолого-промышленных типов месторождений базируется также на требованиях промышленности к минеральному сырью и результатам собственно разведочных работ. Поэтому рудно-формационные и геолого-промышленные типы месторождений могут не совпадать друг с другом. Если рудно-формационные типы отвечают целям поисков месторождений, то геолого-промышленные типы имеют огромное значение при проведении поисковых и особенно поисково-оценочных и разведочных работ.

Роль всех геолого-промышленных типов с течением времени меняется. Одни из них утрачивают свое значение основных поставщиков минерального сырья в связи с полной отработкой, как это случилось с железорудными месторождениями типа «железных шляп» — зонами окисления колчеданных месторождений Урала. С отработкой этих зон перестал существовать еще один промышленный тип — месторождения малахита, которыми славился Урал.

На смену исчезающим появляются новые промышленные типы. Одни возникают за счет открытия новых месторождений — так, например, сравнительно недавно появился новый тип золоторудных месторождений — карлинский — в черносланцевых толщах. Другие геолого-промышленные типы появляются в связи с совершенствованием технологии переработки руд, открывающей возможности использования новых видов сырья. Это в первую очередь относится к месторождениям редких и рассеянных элементов. Расширение комплекса извлекаемых попутных компонентов также приводит к появлению новых типов.

Важным фактором, способствующим становлению новых геолого-промышленных типов, является совершенствование горной техники, позволяющее снижать требования к сырью и вовлекать в промышленность более бедные руды. Наглядным примером этого явления служат медно-порфировые месторождения, обладающие грандиозными запасами меди, но характеризующиеся низкими содержаниями металла. Их промышленное освоение стало возможным с развитием мощной техники открытых разработок и совершенствованием обогатительных процессов.

Постоянный рост потребления металлов, истощение сырьевых ресурсов способствует поиску новых источников сырья. Постепенно возникают возможности освоения ранее недоступных месторождений, к числу которых относятся в первую очередь объекты, расположенные на дне Мирового океана. Так, определяются перспективные геолого-промышленные типы, вовлечение которых в промышленное производство технически возможно и ожидается в обозримом будущем. К их числу в настоящее время можно отнести металлоносные осадки Красноморского рифта, железомарганцевые конкреции абиссальных котловин (провинция Кларион-Клиппертон), кобальтоносные железомарганцевые корки подводных поднятий (Магеллановы горы), месторождения фосфора на шельфе и подводных горах, залежи газогидратов. Возможно, когда-то возникнет необходимость добычи руд массивных сульфидов со дна океана.

Возвращаясь к общей характеристике понятия геолого-промышленных типов, необходимо отметить еще одно важное обстоятельство. Тот факт, что обнаруженное или изучаемое месторождение относится к известному промышленному типу, вовсе не гарантирует его промышленной значимости. Каждый промышленный тип может быть представлен различными по масштабу объектами — от уникальных по запасам месторождений до незначительных рудопроявлений.

Несмотря на общность генетических процессов, приводящих к образованию месторождений одного геолого-промышленного типа, каждое из них характеризуется множеством индивидуальных особенностей. При промышленной оценке месторождений в первую очередь принимаются во внимание следующие показатели: размеры месторождения (запасы минерального, сырья), степень и характер концентрации запасов (количество, размеры, форма залежей), положение рудных тел и условия залегания, качество сырья, его технические и технологические свойства, горнотехнические условия вскрытия и эксплуатация месторождения.

Промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых

Металлические (рудные) месторождения подразделяются на следующие группы.

· К черным металлам относятся железо, марганец, хром, титан.

· Легирующие металлы: ванадий, никель, кобальт, вольфрам, молибден.

· К цветным металлам относятся алюминий, медь, свинец, цинк, олово, висмут, ртуть и сурьма.

· К благородным металлам относятся золото, серебро, металлы платиновой группы.

· К редким - литий, рубидий, цезий, бериллий, ниобий, тантал, цирконий.

· К рассеянным металлам относятся – рений, гафний, германий, таллий, селен, теллур, индий, галлий.

· Редкоземельные металлы – группа из 17 химически подобных металлов, которая включает скандий и иттрий и элементы лантанового ряда.

· К радиоактивным металлам относятся уран и торий, радий.

Промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых

К неметаллическим полезным ископаемым относятся минералы и горные породы, не являющиеся источником металлов и не представляющие собой углеводородные виды минерального топлива. Неметаллические полезные ископаемые чрезвычайно разнообразны, и области применения их в народном хозяйстве необыкновенно широки.

- Индустриальное сырье (алмаз, асбест, кварц, слюды, исландский шпат, флюорит, барит)

- Агрохимическое сырье (апатит, фосфориты, соли)

- Строительные материалы (строительный и облицовочный камень, пески, глины)

Промышленные типы месторождений горючих полезных ископаемых

- Твердые горючие (уголь, горючие сланцы, торф)

- Жидкие и газообразные (нефть, газ, газогидраты)