Полезные ископаемые и их месторожджения

3.1. Общие сведения о месторождениях

Под полезными ископаемыми понимают «минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых, позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства» (СБС, 1987).

Полезное ископаемое может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.

«Небольшое природное скопление минерального вещества, которое почти удовлетворяет по качеству кондиционным требованиям, но в количественном отношении не может считаться предметом разработки в данных экономических условиях», называют рудопроявлениями.

Месторождение - это «такое природное скопление полезного ископаемого, которое в количественном и качественном отношении может быть предметом промышленной разработки при данном состоянии техники и в данных экономических условиях (промышленное месторождение)». Другие скопления, которые по своим данным могли бы разрабатываться лишь при изменившихся технико-экономических условиях, относят к непромышленным (СБС, 1987).

При образовании осадочных горных пород при наличии определенных условий могут возникнуть осадочные месторождения железа, марганца, минеральных солей, фосфора и др. Большую роль в формировании эндогенных месторождений играют физико-химические факторы, изменение температуры, давления, кислотность геологической среды и др.

В ряде случаев на концентрацию полезных компонентов существенное влияние оказывают живые организмы или их остатки. Так, некоторые организмы могут концентрировать железо, марганец, ванадий, разлагать те или иные минералы (например, ангидрит с выделением из него сероводорода, который затем преобразуется в серу). Таким же путем образуются фосфоритовые руды.

Существенную роль в формировании месторождений играют горные породы, вмещающие залежи полезных ископаемых. Полезные компоненты из вмещающих пород могут концентрироваться в рудных залежах На происхождение руд большое влияние могут оказывать климатические и палеонтологические факторы. Они могут обуславливать приуроченность некоторых видов сырья к определенным стратиграфическим подразделениям. При изучении месторождений следует учитывать палеогеографический фактор, так как от него зависит зональность в распределении минеральных фаций. Так, менее ценные карбонатные руды марганца по мере приближения к древней прибрежной зоне сменяются более ценными окисленными рудами.

Большая роль в условиях образования месторождений полезных ископаемых принадлежит структурно-тектоническим факторам: наличие зон повышенной проницаемости для растворов, в т.ч. разломов и зон рассланцевания и дробления, складчатые и разрывные нарушения, тектонические контакты, структурные ловушки, участки выклинивания и др.

Месторождения полезных ископаемых могут возникать практически одновременно с формированием тех или иных горных пород, вмещающих промышленные залежи. Такие месторождения называют сингенетическими (залежи каменного угля в глинистых сланцах или алевролитах, алмазы в кимберлитовых трубках и др.). Во многих случаях залежи полезных ископаемых образуются значительно позже, чем горные породы, вмещающие залежи. Такие месторождения называют эпигенетическими (сульфиды металлов, возникшие из горячих вод и находящиеся в жилах, секущих слои вмещающих пород и др.).

3.2. Морфологические типы тел полезных ископаемых

По особенностям формы тел выделяют три группы полезных ископаемых: 1 - изометричной формы, одинаково вытянутые в трех направлениях; 2 - тела плитообразной формы, вытянутые в двух направлениях; 3 — тела трубообразной формы, вытянутые в одном направлении. К первой группе относятся т.н. гнезда и штоки. Гнезда - это небольшие тела неправильной (округлой или овальной) формы. Диаметр гнезд обычно равен нескольким метрам, иногда десяткам сантиметров. Штоки имеют большие размеры, их диаметр изменяется от десятков, а иногда до тысячи метров. Штокообразные тела, в которых промышленные компоненты расположены в мелких жилках или в виде вкрапленности называются штокверками. К телам, вытянутым в двух направлениях (плоским) относятся пласты, пластообразные тела и жилы. Пласт - плитообразное тело осадочного происхождения (сингенетическое), отделенное от вмещающих его пород плоскостью напластования (кровля и почва пласта). Основной параметр пласта -его мощность (толщина). Пластообразные тела - залежи, напоминающие по форме пласты, но образовавшиеся в результате магматических или постмагматических процессов, а также явлений последующего процесса в осадочных толщах. Жилы — это разнообразные формы простых тел, вытянутых в двух направлениях или расположенных вдоль трещин или других проницаемых зон. Мощность жил колеблется от сантиметров до десятков метров. Частью жилы ветвятся, т.е. разделяются на несколько жил (эпигенетические образования).

Линзы занимают промежуточное положение между изометричными и плоскими телами. По форме они напоминают чечевицу. Они отмечаются и в осадочных, и в эндогенных месторождениях. Трубы, или трубообразные залежи, относятся к телам полезных ископаемых, вытянутых в одном направлении (кимберлитовые трубки взрыва).

При равномерном распределении полезных компонентов внутри тел обогащенные участки последних называются рудными столбами. Их форма может быть гнездовой, линзовидной и др. От тел полезных ископаемых могут ответвляться отростки, получившие название апофиз. Постепенное уменьшение мощности тел полезных ископаемых, вплоть до полного исчезновения, называется выклиниванием. Тела полезных ископаемых, контакты которых залегают согласно с залеганием вмещающих пород, называются согласными, а если тела рассекают слои осадочных или иных вмещающих пород под углом - секущими.