Минерально-сырьевые ресурсы Земли

Недра континентов и Мирового океана.

Полезные ископаемые недр континентов и дна Мирового океана - невозобновляемый природный ресурс.

Запасы основных видов сырья, млрд, т: уголь - 11240, железо -141, алюминий -

1,10, марганец - 0,45, медь - 0,27, цинк - 0,14.

Добыча единицы объема полезного ископаемого сопровождается извлечением на поверхность на 1-2 порядка большего объема пустой породы. Поэтому темпы разрушения литосферы возрастают значительно быстрее, чем темпы добычи собственно полезных ископаемых.

Обеспеченность минеральными ресурсами: медью, солью, золотом, серебром, железом, углем, нефтью и ураном является материальной основой развития человеческого общества.

На обладании запасами минерального сырья основана вся история развития и распада мировых цивилизаций. На протяжении тысячелетий добывали только твердые полезные ископаемые. Во второй половинеХТХ в. развивается добыча нефти, в начале XX в. - природного газа.

Месторождения полезных ископаемых - естественные скопления полезного ископаемого в литосфере. Месторождение считается промышленным, если разработка его в данных экономических и географических условиях и при современном уровне техники целесообразна.

Полезным ископаемым называют природное минеральное вещество, которое при современных технико-экономических условиях целесообразно извлекать из недр земли для промышленного использования.

По физическому состоянию полезные ископаемые бывают твердыми (уголь, руды металлов, соли, строительное сырье), жидкими (нефть, минеральные воды) и газообразными (горючие газы).

По назначению и характеру использования твердые полезные ископаемые подразделяют на группы:

  • -горючие (уголь, горючие сланцы, торф);
  • -металлические — руды металлов (железные, медные, алюминиевые, золотые и др-);
  • - неметаллические (сера, поваренная соль, апатит, огнеупоры, флюсы, стройматериалы и др.).

Полезные ископаемые принято подразделять на рудные и нерудные.

Цикл получения товарного продукта из минеральных природных ресурсов включает переделы (рис.3.1).

Виод Переделы Вход

Месторождение

Геолого-разведочные работы

Балансовые запасы

Забалансовые запасы |

Балансовые запасы

Горнпдобычные работы

Полезные ископаемые |

Пустые породы

Полезные ископаемые

Обогащение

Концентрат

Хвосты

Концентра 1

Металлургический передел

Полезные компоненты | Отходы

Рис.3.1 Переделы минералов в ходе производства

Горные породы, вмещающие месторождение или включенные в него, не содержащие полезного минерала или содержащие в количестве, недостаточном для промышленной переработки, называют пустой породой. Рудные минералы в руде почти всегда смешаны с минералами, не представляющими промышленной ценности. Эти сопутствующие минералы принято называть жильной породой. Руду с примешанной породой называют рудной массой, а совокупность рудной массы и пустых пород - горной массой.

Металл в руде редко встречается в чистом виде, в большей части он находится в виде химических соединений — рудных минералов. Например, железо содержится в руде в виде гематита (РеэОз), медь - халькопирита (Си Fe S2), свинец - галенита (Р bS), олово касситерита (Sn О?).

По сходству процессов добычи различают группы месторождений полезных ископаемых: нефти и газа, торфа, угля и горючих сланцев, рудных и нерудных полезных ископаемых; россыпных.

Условия залегания месторождений, физико-механические свойства полезного ископаемого и пустых пород определяют различия методов добычи между этими группами полезных ископаемых и сходство их независимо от вида полезного ископаемого.

Запасы полезного ископаемого в пределах выявленной части месторождения называются геологическими. Геологические запасы подразделяют на две группы, подлежащие отдельному учету: балансовые и забалансовые (рис.3.2).

Соотношение балансовых и забалансовых запасов при добыче руд

Рис. 3.2 Соотношение балансовых и забалансовых запасов при добыче руд: а - разрез по очистному блоку; б - элементарная ячейка приконтурной зоны; 1 -контур балансовой руды; 2- границы прикон-турной зоны; 3- граница добычи руд; 4- включения пород и забалансовых руд; 5- подэтажные выработки; 6-потерянные руды; 7- разубоживающие породы; 8,9-взрывные и разведочные скважины; Хп • 5 -границы приконтурной зоны

Балансовые запасы — запасы, которые удовлетворяют промышленным кондициям, т.е. экономически выгодны для разработки.

Забалансовые запасы — запасы, которые вследствие низкого содержания полезного компонента, малой мощности рудных тел, сложности условий их разработки и трудности переработки не могут быть использованы в данное время, но могут рассматриваться как объект промышленного освоения в будущем.

Разграничение балансовых и забалансовых запасов осуществляется на основе кондиций, установленных для каждого месторождения или группы месторождений, аналогичных по геологическим условиям.

Кондиции - минимальное промышленное содержание полезного компонента, т. е. предел, ниже которого руда данного месторождения становится экономически невыгодной для извлечения и переработки. Промышленные запасы представляют собой разницу между балансовыми запасами и проектными и эксплуатационными потерями.

Категории запасов месторождений подразделяются по степени разведанности и изученности сырья и горнотехнических условий разработки.

Категория А — запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей полное выяснение условий залегания, формы и строение тел полезного ископае мого, полное выявление природных типов и промышленных сортов минерального сырья, их соотношения и пространственного положения, выделение и оконтуривание без-рудных и некондиционных участков внутри тел полезного ископаемого, полное выяснение качества, технологических свойств полезного ископаемого и природных факторов (гидрогеологических, инженерно-геологических и др.), определяющих условия ведения горно-эксплуатационных работ. Контур запасов полезных ископаемых этой категории определен горными выработками.

Категория В — запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение основных особенностей залегания, формы и характера строения тел полезного ископаемого, выявление природных типов и промышленных сортов минерального

сырья, закономерности их распределения без точного отображения пространственного положения каждого типа, выяснения соотношения и характера без рудных и некондиционных участков внутри тел полезного ископаемого без точного их оконтуривания, выяснение качества, основных технологических свойств полезного ископаемого и основных природных факторов, определяющих условия ведения горноэксплуатационных работ. Контур запасов полезных ископаемых определен по данным разведочных работ.

Категория Ci — запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение в общих чертах условий залегания, формы и строения тел полезного ископаемого, его природных типов, промышленных сортов, качества, технологических свойств, а также природных факторов, определяющих условия ведения горноэксплуатационных работ. Контур запасов полезных ископаемых определен на основании разведочных скважин и выработок и геологических данных.

Категория Сг — запасы, предварительно оцененные; условия залегания, форма и распространение тел полезного ископаемого определены на основании геологических и геофизических данных, подтвержденных вскрытием полезного ископаемого в отдельных точках, либо по аналогии с изученными участками.

Формы рудных тел типизируют по расположению в пространстве:

  • - изометрические — одинаково развитые во всех трех направлениях в пространстве;
  • — столбообразные — вытянутые в одном направлении;
  • — пластообразные — вытянутые в двух направлениях.

Рудные тела первой группы - штоки и гнезда имеют неправильную форму, но все три измерения в пространстве более или менее равны между собой. Штоки отличаются от гнезд большими размерами, измеряемыми десятками и сотнями метров. Типичным гнездообразным месторождением является ртутное месторождение Хайдаркан (Киргизия).

Столбообразную форму имеют многие коренные месторождения алмаза. Алмазные трубки в глубину распространяются на несколько километров при поперечном сечении, измеряемом сотнями метров.

Рудные тела второй группы - чечевицы и линзы представляют собой переходные формы от первой к третьей группе. Типичным представителем этого типа рудных тел являются уральские медноколчеданные месторождения. Линзообразное месторождение медного колчедана Рио- Тинто (Испания) состоит из линз протяженностью от 300 до 1700 м и мощностью до 100—250 м.

Рудные тела третьей группы - пласты и жилы расположены в местах наибольших геологических нарушений, ограничены более или менее параллельными плоскостями и имеют мощность, изменяющуюся в относительно небольших пределах (рис.3.3).

[Ech О» EZ3-> И* ШПЗ'5 СЕЗ 6

|>^-7 Е?3'й I—-Яд K-"4I * • l-w

Рис.3.3 Приуроченность жил к геологическим нарушениям: 1- сланцы; 2-граниты; 3- порфириты; 4-субвулканиты; 5-песчаники; 6- алевролиты; 7-известняки; 8-туфы; 9-разломы; 10-взбросы и надвиги; 11- месторождения

Жилы часто имеют неправильную форму и непостоянную мощность, поэтому их разделяют на плитообразные — с постоянной мощностью, линзообразные и рубцовые — в которых утолщения чередуются с участками меньшей мощности; сетчатые — состоящие из большого числа сближенных тонких жил и прожилков, пересекающихся в различных направлениях, и ветвящиеся, которые отличаются от сетчатых тем, что слагающие их основные ветви не пересекают одна другую в разных направлениях, а тянутся в одном направлении, то сближаясь и соединяясь, то удаляясь одна от другой.

Рудные залежи этой же группы, отличающиеся от пластов менее выдержанной формой и мощностью, называют пластообразными. Встречаются и более сложные формы рудных тел — седловидные, куполообразные и др.

По характеру распределения минералов в рудной породе различают:

— сплошные руды, состоящие из рудных минералов, смешанных с некоторым количеством породы, и имеющие резкие границы с вмещающими породами;

— вкрапленные руды, представляющие собой относительно редкие вкрапления рудных минералов в рудной породе, не имеющие отчетливых границ совмещающими породами.

На многих месторождениях встречаются оба типа руд; в средней части рудного тела руды сплошные, а на периферии — вкрапленные.

По углу падения месторождения подразделяют на:

  • — горизонтальные и полого - падающие с углом падения от 0 до 30°;
  • — наклонные с углом падения от 25 до 45о;
  • — крутопадающие с углом падения более 45о.

По мощности рудные месторождения подразделяют на группы:

  • — весьма тонкие — мощностью до 0,6 м;
  • — тонкие — мощностью от 0,6 до 2 м;
  • — средней мощности — от 2 до 5 м;
  • — мощные — от 5 до 20 м;
  • — весьма мощные — более 20—25 м.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >