Классификация месторождений полезных ископаемых как природных объектов должна удовлетворять ряду принципов их обоснованного подразделения: наличия цели разделения; системности или соответствия рангов классифицируемых объектов, например нельзя сравнивать рудопроявления и месторождения; непрерывности классификационных ячеек; выдержанности оснований подразделений; невозможности вхождения одного и того же объекта в разные классификационные ячейки; непрерывности подразделений; предсказуемости свойств классифицируемых объектов и др. Исходя из них, существуют различные по целям и основаниям группировки месторождений, чему посвящена обширная литература. Из практически важных надо отметить подразделения месторождений по следующим критериям; форме рудных тел и рудоносных зон; степени сложности их строения — классификация Государственной комиссии по запасам (ГКЗ) I ; видам минерального сырья
Виды месторождений
Эндогенные месторождения. Их называют также гипогеннымн и связывают с внутренней энергией Земли, В данной серии выделяют шесть групп. Две группы — магматическая и карбонатитовая — образуются из расплавов в процессах их дифференциации и ликвации, связанных со средними, основными и ультраосновными магмами. Четыре остальные группы — пегматитовая, альбитит-грейзеновая, скарновая и гидротермальная — ассоциируют с кислыми, средними и щелочными магматическими комплексами и формировались на позднеинтрузивной и цостинтрузиеной стадиях их становления.
Экзогенные (поверхностные, гипергенные) месторождения формировались вследствие механической, химической и биохимической дифференциации вещества земной коры под влиянием солнечной энергии. Здесь выделяются три группы: выветривания, месторождения в которой связаны с древней и современной корой выветривания; осадочную, руды которой возникли при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минеральномго вещества в бассейнах седиментации, включающую россыпи и эпигенетическую, рудообразонание в которой происходило в осадочно-породных бассейнах в связи с деятельностью грунтовых или артезианских подземных вод
Метаморфогенные месторождения возникают в глубинных зонах земной коры под воздействием подствующих там высоких давлений и температур. В этой серии выделяют две группы рудных образований: метаморфизоваиную, включающую преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса, и собственно метаморфическую, образовавшуюся впервые в результате метаморфогенного преобразования минерального вещества или обусловленную процессами гидротермально-метаморфогенного концентрирования рассеянных рудных элементов или их соединений.
Важным способом характеристики особенностей рудной минерализации различных территорий является представление о геологических и рудных формациях.
Геологические формации — это естественные комплексы парагенетически связанных во времени и пространстве горных пород и ассоциирующих с ними минеральных месторождений. При изучении формаций учитываются процессы, исследуемые литологией; петрологией и тектоникой. Формации выделяются эмпирически на основании многократной, статистически установленной повторяемости определенных параге-незисов пород в аналогичных структурах. По отношению к процессам оруденения различают следующие группы геологических формаций:
1.рудогенерирующие, в которых промышленные скопления руд представляются естественным компонентом;
2.рудоносные — хотя и содержат рудные месторождения, но связь их с оруденением не определена;
3.рудообразущие, являющиеся источником энергии при формировании месторождений;
4.рудовмещающие — содержат продукты рудогенеза более древних, чем данная формация, эпох.
В 70-х годах XX в. возникло учение о рудных формациях, разработанное В. А. Кузнецовым, В. Н. Козе-ренко, Д. И. Горжевским, Р. М. Константиновым и др. Под рудной формацией понимали естественное сообщество рудных образований, объединяемых между собой сходными парагенетическими ассоциациями главнейших рудных минералов и тектоно-магматическимн условиями проявления, а также близкими особенностями развития рудного процесса.
В рудные формации объединяются близкие по составу месторождения, формировавшиеся в сходных тектоно-магматических условиях, определяемых единством тектонического режима. Выделяемые формации могут быть конвергентными, поскольку они определяются главнейшими минеральными парагенезисами и геологической обстановкой, влиявшими на текстурно-структурные и другие особенности руд. Названия формаций определяются двумя главными характеристиками ─ составом ведущих минералов или элементов (металлов) и происхождением рудной массы (генезисом). Например, медно-никелевая, сульфидно-касситеритовая гидротермальная и т. д. Закономерное нахождение эндогенных рудных формаций выделяют в качестве генетических рядов, представляющих собой естественную ассоциацию рудных формаций, связанных с одной магматической формацией или определённым магматическим комплексом. В основу систематики рядов положен тектонический принцип и учёт источников рудного вещества.
Отдельная рудная формация и их ряды служат основной еденицей классификации месторождений полезных ископаемых и определяют металлогенический тип рудных районов и провинций. Один или несколько рядов рудных формаций, объединённых по их связи с определёнными типами магм и различными источниками вещества, выделяют в качестве генетических серий. Известны серии формаций, связанных с магмами: ультраосновного состава, базальтоидного, траппами, внутрикоровыми гранитоидами и т.д.
Для региональной оценки рудоносности используют понятие о металлогенической формации, под которой понимают комплекс парегенетически связанных горных пород магматического, осадочного и метаморфического происхождения и ассоциированных с ним месторождений полезных ископаемых, обусловленных единством происхождения в определённых структурно-формационных условиях.
Запасы полезных ископаемых,─ количество минерального сырья в недрах Земли, на её поверхности, на дне водоёмов и в объёме поверхностных и подземных вод, определяемое по данным геологической разведки.
Эти данные позволяют вычислить объём тел полезных ископаемых, а при умножении объёма на плотность позволяют определить запасы полезных ископаемых в весовом исчислении. При подсчёте запасов жидких и газообразных полезных ископаемых (нефть, подземные воды, горючий газ), помимо объёмного метода, применяется способ расчёта запасов по притокам в скважинах. Для некоторых месторождений полезных ископаемых, кроме того, подсчитывается количество содержащихся в них запасов ценных компонентов, например запасы металлов в рудах. Запасы полезных ископаемых в недрах измеряются в м 3 (строительные материалы, горючие газы и др.), в тоннах (нефть, уголь, руды), в килограммах (благородные металлы) или в каратах (алмазы). Величины запасов полезных ископаемых обладают различной достоверностью их подсчёта, зависящей от сложности геологического строения месторождений и детальности их геологической разведки.
По степени достоверности определения запасов они разделяются на категории. В СНГ действует классификация запасов полезных ископаемых с разделением их на четыре категории: А, В, C1 и C2. На сегодняшний день практически для всех людей стиральная машина автомат является чем- то обычным из всего перечня бытовой техники, которая должна иметь среднестатистическая семья. Огромную популярность среди русскоязычного населения получили стиральные машины Vestel, которые славятся своей долговечностью и тихой работой.
К категории А принадлежат детально разведанные запасы полезных ископаемых с точно определёнными границами тел полезных ископаемых, их формами и строением, обеспечивающими полное выявление природных типов и промышленных сортов минерального сырья в недрах месторождения, а также геологических факторов, определяющих условия их добычи. К категории В относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых, с примерно определёнными контурами тел полезных ископаемых, без точного отображения пространственного положения природных типов минерального сырья. В категорию C1 включают запасы разведанных месторождений сложного геологического строения, а также слабо разведанные запасы полезных ископаемых на новых площадях или на площадях, непосредственно прилегающих к детально разведанным участкам месторождений; они подсчитываются с учётом экстраполяции геологических данных детально разведанных участков месторождений.
К категории C2 относятся перспективные запасы, выявленные за пределами разведанных частей месторождений на основании толкования их геологического строения, с учётом аналогии сходных и подробно разведанных тел полезных ископаемых.
Из зарубежных наиболее распространена американская классификация запасов полезных ископаемых. В ней выделяются три категории запасов: 1) измеренные (measured), определяемые на основании замеров в горных выработках и буровых скважинах, 2) выверенные (indicated), подсчитываемые при распространении данных горных работ и бурения за их пределы, 3) предполагаемые (inferred), оцениваемые по общим геологическим данным. По правилам, существующим в странах СНГ , месторождения полезных ископаемых могут быть введены в эксплуатацию при условии, если они обладают определённым соотношением запасов полезных ископаемых различных категорий.
Группы месторождений по сложности строения
По степени сложности геологического строения выделяются три группы месторождений с различным соотношением категорий полезных ископаемых.
К 1-й группе относятся месторождения полезных ископаемых простого геологического строения с равномерным распределением ценных компонентов; для этой группы не менее 30 % запасов должно быть разведано по категории А и В, в том числе не менее 10 % по категории А.
Ко 2-й группе принадлежат месторождения сложного геологического строения (не менее 20 % запасов должно быть разведано по категории В).
К 3-й группе относятся месторождения очень сложного геологического строения и исключительно невыдержанного содержания ценных компонентов; проектирование горнодобывающих предприятий и выделение капитальных вложений на их строительство или реконструкцию допускается при наличии запасов категории C1.
Балансовые и забалансовые запасы
Запасы полезных ископаемых, по их пригодности для использования в народном хозяйстве разделяются на балансовые и забалансовые.
К балансовым принадлежат такие запасы полезных ископаемых, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым относятся запасы полезных ископаемых, которые из-за их малого количества, низкого качества, сложных условий эксплуатации или переработки ныне не используются, но в дальнейшем могут явиться объектом промышленного освоения. Для определения показателей балансовых запасы полезных ископаемых производят специальные расчёты, характеризующие промышленные кондиции минерального сырья (минимальную мощность тел полезных ископаемых, минимальное промышленное содержание ценных компонентов в полезных ископаемых и максимально допустимые включения горных пород); когда залежь полезного ископаемого постепенно сливается с окружающими её горными породами, рассчитывают т. н. бортовое содержание, то есть содержание ценного компонента, по которому проводится граница между телом полезного ископаемого и вмещающими его горными породами. В странах СНГ утверждение кондиций для подсчёта запасов, проверка правильности подсчёта запасов, распределения их по балансовой и забалансовой группам, а также утверждение запасов и определение подготовленности месторождения для промышленного освоения по категориям возложено на Государственные комиссии по запасам полезных ископаемых, деятельность которых регламентируется национальными законодательствами.
Месторождения полезных ископаемых по классификации В. Линдгрена, предложенной еще в 1911 г., подразделяются на две основные группы: месторождения, образованные механическими процессами; месторождения, образованные химическими процессами. Месторождения второй группы наиболее распространены. Они одразделяются в зависимости от среды отложения на три класса, бразовавшиеся: А — в поверхностных водах, В — в горных породах и из магмы путем ее дифференциации. В класс В входят месторождения, связанные с магматической деятельностью. Они, в свою очередь, подразделяются на гидротермальные (эпи-, мезо- и гипотермальные) и эманационные (контактово-метасоматические, пирометасоматические и фумарольные Классификация В. Линдгрена, в свое время широко распро-страненная, подверглась серьезной критике советских и некоторые арубежных ученых, особенно в отношении гидротермальных ме-горождений. С. С. Смирнов указал, что классификация гидротермальных месторождений В. Линдгрена, основным принципом которой служат месторождения известного класса, определяющегося способами извлечения вещества, могут разделяться на подклассы, образующиеся в различных физико-химических условиях. Например, магматические месторождения ювенильного класса (I ) будут резко отличны от магматических месторождений сиалического класса (IV ).
Таблица 1
Генетическая классификация эндогенных месторождений.
По Я- Н. Белевцеву
|
Генетический тип |
Генетический класс |
Генетический подкласс |
|
А. Симатический, или ювениль-ный |
I . Магматические, связанныесультраосновными и основными породами II . Эндогидрогенные, связанные сподъемомфлюидовиз подкоровых глубин |
1. Сегрегационные (раннемаг матические) 2.Ликвационные 3. Позднемагматические (гистеромагматические) 4.
Гидрогенныезоныглубин- 5.
Гидрогенныетектоно-мета- |
|
Б. Сиалический, или коровый |
III .Метаморфические, связанные с региональным динамотермальным метаморфизмом IV
.
Ультраметаморфические,связанные с |
6.Метаморфизованные 7.Метаморфические 8. Магматические, связанные сгранитоидными плутонамиполигенногообразования 9.Пегматитовые 10.Плутоногидротермальные |
|
В. Полигенный (смешанный) |
V . Телетермальные VI . Гидротермальные Послегранитизационные VII .Вулканогенногидро-термальные |
11. Глубинно-телетермальные 12. Приповерхностные телетермальные 13. Гидротермальные тектонометасоматических зон 14. Глубинно-вулканические 15.Субвулканические 16.Вулканические |
Особенно многообразны по условиям концентрации гидротемальные месторождения, которые могут образовываться с помощью ювенильных подкоровых флюидов (V ), плутоногидротермальных (IV ), метаморфогенногидротермальных (VII ) растворов или растворов смешанного происхождения.
Издание: Недра, Москва, 1986 г., 358 стр., УДК: 553.3
Язык(и) Русский
Рассмотрены промышленные типы месторождений черных, цветных, благородных, радиоактивных и редких металлов различных районов мира. В основу положена промышленная систематика месторождений, базирующаяся на морфологии рудных тел, геологических условиях их залегания, минеральном и вещественном составе руд, особенностях их технологической переработки. Охарактеризованы наиболее интересные месторождения Советского Союза и зарубежных стран. По каждому металлу приведены свойства и применение, геохимические особенности, промышленные минералы и типы руд. Для студентов горно-геологических вузов, изучающих курс «Промышленные типы рудных месторождений».
Постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР обращено внимание на необходимость усиления работы по экономии и рациональному использованию минерального сырья, топливно-энергетических и других материальных ресурсов. В свете этих решений важное значение приобретает изучение вопросов экономики. Министерству высшего и среднего специального образования СССР предложено усилить работу по воспитанию студентов, улучшению преподавания экономических дисциплин, повысить роль учебного процесса в экономическом образовании студентов.
Экономическая подготовка студентов по специальности 0101 (геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых) в значительной мере определяется содержанием и методикой преподавания курса промышленных типов рудных месторождений. По существу он является курсом экономической геологии. Преподавание его может осуществляться различными путями.
Первый заключается в том, что изучение промышленных месторождений каждого металла осуществляется по генетическому принципу. Рассматриваются месторождения магматические, пегматитовые, карбонатитовые, постмагматические, экзогенные, метаморфогенные. Промышленные типы месторождений рассматриваются как рудные формации внутри генетических типов . Такой подход к изучению предмета обеспечивает более высокую подготовку специалистов по поискам рудных месторождений.
Второй путь состоит в том, что студенты изучают главнейшие промышленные типы месторождений в порядке их промышленной значимости независимо от генезиса. В этом случае развивается интерес студента к экономике минерального сырья, так как она становится в курсе определяющей, студент овладевает основами экономической оценки месторождений. В этом случае обеспечивается тесная связь курсов рудных месторождений и разведки, а следовательно, и более высокая подготовка инженеров-геологов, специализирующихся по разведке месторождений.
В настоящей книге изложение материалов осуществлено по второму пути на основе многолетнего опыта преподавания курса рудных месторождений проф. Е. Е. Захаровым и доц. П. Д. Яковлевым на кафедре полезных ископаемых МГРИ им. С. Орджоникидзе. В ней описаны главные промышленные типы месторождений 43 металлов или групп металлов: черных, легирующих, цветных, благородных, радиоактивных и редких. Названия многих промышленных типов сохранены традиционными, давно сложившимися (медно-порфировые, колчеданные, стратиформные свинцово-цинковые в карбонатных породах и т. д.). Уточнено название ряда промышленных типов месторождений олова, золота, урана, бериллия и других металлов. В этом случае в название типа входят металл, главные промышленные минералы (или ассоциация минералов), морфология рудных тел. Для комплексных месторождений сначала перечисляются второстепенные металлы, а последним называется металл, имеющий основное значение. В процессе обучения внимание студентов концентрируется на главнейших промышленных типах, на крупных и уникальных месторождениях, являющихся основными источниками металлов. Месторождения второстепенного промышленного значения и потенциальные источники металлов изучаются менее основательно.
На протяжении всей истории человечества люди осваивали различные полезные ископаемые, особенно металлы. Семь из них, известных с древнейших времен - золото, серебро, медь, олово, железо, свинец и ртуть,- принято называть доисторическими .Первым ставшим известным человеку металлом было золото. Оно использовалось для изготовления украшений и монет. Затем люди стали использовать медь, роль которой в становлении человеческой культуры особенная. Из самородной меди были изготовлены первые металлические орудия труда, в результате век каменный сменился веком медным. Использование олова и получение бронзы привело к веку бронзовому. Затем наступил век железа, который длится и поныне.По мере развития науки и техники, открытия новых элементов, создания сталей и сплавов используется все большее число металлов. В настоящее время в огромных масштабах осуществляется добыча руд железа, марганца, алюминия, меди, свинца, цинка, никеля и др. В современную эпоху научно-технической революции, в эпоху электроники, атомной энергетики, ядерной и космической техники также широко применяются радиоактивные и редкие металлы. Но перспективы потребления их в будущем еще более грандиозны .В условиях развитого социализма и построения материально-технической базы коммунизма в нашей стране неизмеримо возросла роль металлических полезных ископаемых. Осуществление главной стратегической линии в политике КПСС - максимальное повышение уровня жизни советских людей - возможно лишь при наличии надежной минерально-сырьевой базы металлов, увеличении их добычи и производства.Огромная работа проделана советскими геологами. Большой вклад в развитие науки о рудных месторождениях и создание надежной сырьевой базы металлов в нашей стране внесли академики В. А. Обручев, А. Е. Ферсман, С. С. Смирнов, А. Н. За-варицкий, А. Г. Бетехтин, Д. С. Коржинский, В. И.Смирнов.В. М. Крейтер (1960 г.), а вслед за ним и В. И. Красников (1965 г.) под промышленными типами месторождений понимали такие естественные геолого-минералогические типы месторождений, при эксплуатации которых в сумме во всем мире извлекается несколько процентов данного вида полезного ископаемого.За последние 10 лет промышленная систематика месторождений рассматривалась многими исследователями . Но наиболее удачно промышленные типы рудных месторождений определены и систематизированы сотрудниками ВИЭМСа по железу, хромитам, никелю и кобальту, вольфраму, молибдену, меди, свинцу и цинку, олову, сурьме и ртути, бериллию и другим металлам .Систематика промышленных типов для многих металлов разработана недостаточно, и в дальнейшем ее следует усовершенствовать. При разработке систематики необходимо исходить из того, что промышленными являются такие месторождения с балансовыми запасами, которые экономически целесообразно разрабатывать при современном состоянии техники. Промышленный тип месторождений определяется прежде всего геологическими условиями залегания и морфологией рудных тел, минеральным и вещественным составом руд, от которых зависят методы отработки месторождений и технология получения металлов.В зависимости от величины запасов металла месторождения делятся на крупные и уникальные, средние и мелкие. Мировая практика показывает, что крупные месторождения играют главную роль в разведанных запасах и добыче металлов. Так, например, только 6 % общего числа разведанных месторождений меди заключают 70 % запасов этого металла, 8,3 % месторождений олова - 69% запасов, 6% месторождений свинца и цинка - соответственно 51 и 42 % запасов и т. д. . При проектируемых на ближайшее время масштабах добычи минерального сырья небольшие и средние по размерам запасов месторождения не могут существенно влиять на состояние обеспеченности растущих потребностей народного хозяйства. От масштабов месторождений зависит эффективность их разведки и разработки. Поэтому желательно, чтобы месторождения, открываемые и разведуемые в новых рудных районах, были крупными.Качество руд должно соответствовать установленным требованиям по содержанию главного металла (кондиции) и допустимым содержаниям вредных элементов. Необходимо учитывать также наличие в руде ценных элементов-примесей. Руды могут быть монометальными и комплексными (двух-, трехметальными и более). По содержанию основных компонентов среди них выделяются богатые, средние и бедные. Наиболее ценными являются руды богатые, из которых можно получать металл без предварительного обогащения. Однако в связи с ростом добычи металлов и совершенствованием методов технологической переработки все в больших масштабах добываются руды бедные.Технология переработки руд определяется их минеральным и вещественным составом. Необходимо установить количественный минеральный состав руд и выявить основные и попутные компоненты, определить основные рудные минералы, изучить разновидности и генерации рудных минералов, отличающихся по составу и обогатимости. Необходимо также изучить пространственное распределение рудных минералов и составить мйнералого-технологйческие карты, сопоставить баланс распределения рудных элементов по минералам и выяснить формы вхождения их в состав руд, изучить гипергенные изменения руд и решить ряд других вопросов . Лишь после этого следует разрабатывать схему технологической переработки руд, которая должна предусматривать извлечение не только главных, но и попутных компонентов. В настоящее время из сульфидных медноникелевых и колчеданно-полиметаллических руд извлекается по 10-15 элементов. Наиболее сложными для переработки являются руды редких металлов. Важно не только извлечь из руды все элементы, но извлечь их экономически выгодно.Горно-геологические условия эксплуатации также должны обеспечивать рентабельную и высокоэффективную отработку месторождений. Наиболее эффективна отработка месторождений открытым способом, удельный вес которой все более возрастает, особенно при добыче руд железа, никеля, молибдена, вольфрама, олова, урана, некоторых редких металлов. В ряде случаев при добыче урана, меди эффективными оказываются методы подземного выщелачивания. В сложной геологической или гидрогеологической обстановке даже крупные месторождения с высоким содержанием металлов оказываются недоступными для отработки. Однако при совершенствовании техники эти вопросы успешно решаются.Географо-экономическое положение месторождений также в ряде случаев оказывает существенное влияние на их экономическую оценку. Промышленное месторождение должно отвечать следующим требованиям: обладать крупными запасами, иметь руды высокого качества, хорошо поддающиеся переработке, характеризоваться горно-геологическими условиями, доступными для эффективной отработки, и, наконец, находиться в благоприятном географо-экономическом районе. Однако с развитием науки и техники, особенно в век научно-технической революции, все эти требования не остаются постоянными, меняется и понятие о промышленных месторождениях. В отработку вовлекаются все новые месторождения, которые до недавнего времени считались непромышленными."
Залежью нефти и газа называется естественное скопление этих флюидов в ловушке, обусловленной породой-коллектором под покрышкой из непроницаемых пород .
Части пласта:
7 - водяная; 2 - водонефтяная; 3 - нефтяная; 4 - газонефтяная; 5 - газовая
Пластовые-экранированные залежи формируются только после того, как пластовый резервуар срезан экраном, препятствующим движению флюидов вверх по восстанию пласта. В зависимости от характера экрана выделяются залежи трех видов экранирования: тектонически экранированные, стратиграфически экранированные и литологически экранированные.
Тектонически-экранированные залежи образуются, когда в результате дизъюнктивных дислокаций миноклинально залегающий пластовый резервуар приходит в соприкосновение с непроницаемыми породами (рис. 3.10). Экранами могут быть сбросы, взбросы, надвиги и сдвиги.
Стратиграфически экранированные залежи приурочены к ловушкам, формирование которых связано с несогласным перекрытием одной серии пластов плохопроницаемыми породами более молодой серии. На рис. 3.11 показана залежь месторождения в пластовых резервуарах выше и ниже поверхности стратиграфического несогласия.
Литологически экранированные залежи приурочены к ловушкам, экраном которых служат литологические замещения и выклинивания пластов коллекторов. Формирование таких ловушек обусловлено литологическим ограничением коллекторского пласта природного резервуара в результате его выклинивания или фациального замещения одновозрастными плохопроницаемыми отложениями (рис. 3.12).
Рис. 3.10.
7 - непроницаемые породы; 2 - нефть; 3 - вода; 4 - разрывные нарушения
ГуГТП ?? Г~~1 4
Рис. 3.11. Стратиграфически экранированные залежи :
залежь; 2 - линия стратиграфического несогласия; 3 - песчаник; 4 - разрывные нарушения
Рис. 3.12.
1 - залежь
Массивные залежи связаны с массивными природными резервуарами, ограниченными непроницаемой покрышкой только сверху. Движение флюидов в них происходит преимущественно в вертикальном направлении. Отличительная черта массивных залежей - гидродинамическая связь всех частей залежи (рис. 3.13).
|
1 1 1 1 Т 1 1 1 1 |
||||
Рис. 3.13.
7 - соль; 2 - глина; 3 - известняк; 4 - залежь
Литологически ограниченные (со всех сторон ) залежи приурочены к ловушкам неправильной формы, ограниченным со всех сторон непроницаемыми породами. Наиболее распространенными среди них являются залежи в линзовидных песчаных телах различной протяженности. Встречаются линзы проницаемых пород другого состава, например доломитов в глинистых известняках. Залежи этой группы обычно мелкие, толщина продуктивных горизонтов редко превышает первые десятки метров.
Залежи нефти и газа классифицируются по разным признакам. По составу флюидов залежи делятся на:
- 1) чисто нефтяные;
- 2) нефтяные с газовой шапкой;
- 3) нефтегазовые;
- 4) чисто газовые;
- 5) газовые с нефтяной оторочкой;
- 6) газоконденсатные;
- 7) газоконденсатно-нефтяные и др.
В зависимости от рентабельности разработки, которая зависит от объема нефти и газа, характера насыщения пласта-коллектора и его глубины залегания, а также от других показателей, залежи подразделяются на промышленные и непромышленные.
Месторождение (field) - это, определение
Месторождение - это сосредоточение различных полезных ископаемых на поверхности или в недрах Земли. Месторождения могут выходить на поверхность Земли (открытые месторождения) или быть погребёнными в недрах (закрытые, или «слепые», месторождения). По условиям образования месторождения подразделяются на серии (экзогенные, магматогенные и метаморфогенные месторождения), а серии, в свою очередь, — на группы, классы и подклассы. Бассейн полезного ископаемого — замкнутая область непрерывного или почти непрерывного распространения пластовых осадочных полезных ископаемых, связанных с определённой формацией горных пород. Месторождения разных полезных ископаемых ищут и находят различными способами, систематически и нередко бессистемно. В настоящее время любые рациональные поиски начинаются с подготовки топографической основы, используемой при составлении геологической карты, которая затем трансформируется в структурно-металлогеническую карту и карту полезных ископаемых района.
2. Минеральные полезные ископаемые (черные, цветные, благородные и редкие металлы и др.).
3. Неметаллические полезные ископаемые ( для химической промышленности , строительные материалы и др.).
С экономической точки зрения всякое месторождение характеризуется прежде всего качеством полезного ископаемого и его количественными запасами.
Виды месторождений полезных ископаемых
Выделяют следующие виды месторождений полезных ископаемых:
1. Месторождения горючих ископаемых .
1.1 Нефтяное месторождение — совокупность залежей черного золота на определённой территории. Обычно занимает несколько сотен километров, для добычи используются нефтедобывающие платформы, которые строятся в процессе бурения. Основные параметры, характеризующие нефтяные месторождения: геологическое строение площади месторождения, расположение локальной структуры относительно структур более высокого порядка, наличие различных структурных планов, характеристика продуктивных горизонтов и флюидоупоров, типы и количество ловушек и залежей , фазовое состояние углеводородов в залежах, запасы, их плотность по площади и др. Нефтяное месторождение может объединять несколько структурных этажей, что очень усложняет его разведку и разработку, и требует изучения соотношений в плане контуров залежей между собой и с контурами структур. По числу залежей нефтяные месторождения могут быть однозалежными или многозалежными, по фазовому содержанию углеводородов — нефтяные, газонефтяные, газоконденсатно-нефтяные.
Примером данного вида месторождений может служить супергигантское нефтегазовое месторождение в Мексике - Чиконтепек (22,1 млрд.тонн), находящихся на восточном побережье Мексики. Открыто в 1926 году. На новом крупнейшем месторождении черного золота планируется пробурить 17 тыс. скважин, что позволит значительно увеличить добычу нефти и ее за рубеж.
1.2 — совокупность газовых залежей, приуроченных к общему участку поверхности и контролируемых единым структурным элементом.
Газовые месторождения разделяются на многопластовые и однопластовые. В разрезе многопластового газового месторождения на одной площади имеется несколько газовых залежей, расположенных одна под другой на разной глубине. Некоторые газовые залежи имеют самостоятельный газоводяной контакт. В отдельных интервалах разреза одного и того же газового месторождения могут быть залежи различных типов, а газоносные пласты представлены коллекторами разнообразного генезиса — кавернозными, межгранулярными или трещинными. Подавляющая часть газового месторождения пространственно обобщена, группируется в зонах газонакопления и распространена в газоносных или газонефтеносных областях платформенного (сводовых поднятий, внутриплатформенных впадин и др.), геосинклинального (межгорных впадин, срединных массивов) и переходного (предгорных прогибов и впадин) типов. Природным газом называют газовую смесь, образующуюся при разложении органических веществ. Он залегает в земных недрах в газовом состоянии в виде отдельных скоплений, в виде нефтяной шапки нефтегазовых месторождений, а также в растворённом состоянии (в черного золота и в воде).
vipstd.ru - геологический портал
welding-l.ru - большая энциклопедия сварочных работ
bibliotekar.ru - электронная библиотека
odrag.ru - все о драгоценных металлах
Энциклопедия инвестора . 2013 .
Синонимы :1. ПРИНЦИПЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.. 4
1.1 Типы разрабатываемых месторождений и залежей. 4
1.2. Виды открытых горных разработок. 7
1.3 Виды и размеры карьерных полей. 9
1.4 Периоды открытых горных работ. 12
1.5 Понятие о режиме и этапах горных работ. 14
2. ТЕОРИЯ ВСКРЫТИЯ РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ.. 18
2.1. Порядок формирования грузопотоков. 18
2.2. Предпосылки формирования грузопотоков. 20
2.3. Начальные этапы развития горных работ. 22
2.4. Вскрывающие горные выработки. 23
2.5. Способы вскрытия рабочих горизонтов карьера. 25
2.6. Трассы вскрывающих выработок. 27
2.7. Формы трасс капитальных выработок. 29
2.8. Схемы и системы вскрывающих трасс. 31
2.9. Схемы развития железнодорожных путей карьера. 33
2.10. Схемы автомобильных дорог карьера и их основные параметры 35
2.11. Скользящие и полустационарные съезды.. 37
2.12. Проведение траншей при автомобильном и конвейерном транспорте 40
2.13. Проведение траншей. 41
2.14. Объемы капитальных траншей и полутраншей (по проф. Е.Ф. Шешко) 46
2.15. Разрезные траншеи и котлованы.. 51
3. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 54
3.1. Классификация систем открытых горных работ. 54
3.2. Классификации систем разработки по направлению перемещения и способу производства вскрышных работ. 59
3.3. Разделение карьерного поля на выемочные слои. 60
3.4. Высота и устойчивость уступов. 62
3.5. Конструкции и устойчивость бортов карьеров. 66
3.6. Выбор системы разработки. 68
3.7. Основные принципы и закономерности формирования рабочей зоны карьера. 68
3.6. Продольные и поперечные системы разработки. 75
3.7. Веерные и кольцевые системы разработки. 76
4. СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ПОЛОГИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ. 79
4.1 Вскрытие рабочих горизонтов при сплошных системах разработки 79
4.2. Способы вскрытия. 84
4.3. Условия применения углубочных систем разработки. 86
4.4. Варианты развития горных работ. 89
4.5. Конструкции и параметры берм. 92
5. ВСКРЫТИЕ РАБОЧИХ ГОРИЗОНТОВ ПРИ УГЛУБОЧНЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ.. 93
5.1. Вскрытие внешними капитальными траншеями. 93
5.2. Простые, тупиковые и петлевые трассы.. 96
5.3. Спиральные трассы.. 102
5.4. Характеристика схем и систем вскрывающих трасс. 106
6. ГОРНО-ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАРЬЕРНЫХ ПОЛЕЙ.. 110
6.1. Горно-геометрический анализ карьерных полей при горизонтальных и пологих залежах. 112
6.2 Горно-геометрический анализ карьерных полей для крутопадающих и наклонных месторождений со сложными условиями залегания по методу А.И. Арсентьева * 114
6.3 Преобразование графиков горно-геометрического анализа в календарный график. 117
6.4. Построение рационального календарного графика горных работ 122
6.5. Определение области возможного регулирования графика режима горных 125
6.5. Технологические способы регулирования режима горных работ 129
6.6. Определение рационального направления развития горных работ карьера при разработке однородных месторождений по методу А.И. Арсентьева 138
7. ТЕОРИЯ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ 142
7.1. Общие сведения. 142
7.2. Принципы комплексной механизации. 143
7.3. Технологическая классификация комплексов оборудования. 145
7.4. Структурная классификация звеньев механизации. 151
7.5. Основы комплектации выемочного и транспортного оборудования 154
8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ДОБЫЧИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД.. 156
8.1. Технологические комплексы добычи и переработки песчано-гравийных пород. 156
8.2. Технологические комплексы производства щебня. 160
8.3. Технологические комплексы добычи природного камня. 165
ЛИТЕРАТУРА.. 167
1. ПРИНЦИПЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Типы разрабатываемых месторождений и залежей
Объектами открытой горной разработки являются месторождения полезных ископаемых. По отраслевому признаку различают открытую разработку угольных и рудных месторождений, месторождений строительных горных пород, цементного сырья, горно-химического сырья и др.
Разрабатываемые месторождения полезных ископаемых залегают в весьма разнообразных природных условиях.
Типы месторождений различаются прежде всего по характерным геометрическим признакам.
1. Залежи полезных ископаемых по форме могут быть: изометрическими - развитыми более или менее одинаково во всех направлениях (массивные залежи, штоки, гнезда и т. п., рис. 1.1, в, а);
плитообразными - вытянутыми преимущественно в двух направлениях при относительно небольшой мощности (пласты и пластообразные залежи, рис. 1.1, а, б, г, ж);
трубообразными и столбообразными - вытянутыми преимущественно в одном направлении;
промежуточными и переходными между указанными формами (линзы, жилы, седловидные залежи, складки, перегибы, тектонически нарушенные свиты пластов) (рис. 1.1, а, е).
Форма залежей предопределяет форму карьерных полей.
2. Рельеф поверхности месторождения может быть равнинным (рис. 1.1, а), в виде склона возвышенности (рис. 1.1, б), в виде возвышенности (см. рис. 1.1, в), холмистым (рис. 1.1, г) и, наконец, залежь может находиться под водой. От рельефа поверхности зависит порядок разработки и возможные средства механизации.
3. В зависимости от положения относительно господствующего уровня поверхности и глубины залегания различают месторождения:
поверхностного типа - непосредственно выходящие на поверхность или расположенные под наносами небольшой мощности (до 20-30 м, рис. 1.1, а)
глубинного типа - расположенные значительно ниже господствующего уровня поверхности, мощность толщи пустых пород может составлять от 40 до 250 м (рис. 1.1, д, е) такие месторождения могут разрабатываться открытым или подземным способом, что экономически обосновывается;
высотного типа - расположенные выше господствующего уровня поверхности (рис. 1.1, б, в) месторождения могут быть объектами открытых или подземных разработок; высотно-глубинного типа - частично расположенные выше и ниже господствующей поверхности (рис. 1.1, ж).
Залегание может быть согласным или несогласным с рельефом поверхности; залежь может занимать всю или часть возвышенности (склона горы). От положения залежи относительно земной поверхности зависят размеры карьера по глубине и в плане, а также применяемые технические средства, особенно транспортные.
4. По углу падения различают залежи:
пологие, характеризующиеся слабонаклонным (до 8-10°) и волнистым залеганием основной части залежи (см. рис. 1.1, а, г); их частным случаем являются горизонтальные залежи;
наклонные - с углами падения от 8-10 до 25-30° (см. рис. 1.1,6);
крутонаклонные - с углами падения более 25-30°(см. рис. 1.1, ж)
крутые - с углами падения 56-90° (см. рис. 1.1,5);
сложного залегания, характерного при антиклинальных и синклинальных складках (см. рис. 1.1, е) и резких геологических нарушениях; оно отличается переменным направлением падения залежи.
Такое разделение залежей принято на основе технологии ведения открытых горных работ. Так, размещение отвалов в выработанном пространстве карьера возможно при разработке горизонтальных и пологих залежей (рис. 1.2, а) ив особых случаях - при разработке вытянутых наклонных и круто наклонных залежей. При разработке наклонных залежей по условиям устойчивости конечных бортов карьера и размещения вскрывающих выработок обычно не требуется выемка вскрышных пород лежачего бока залежи (рис. 1.2, б). При крутом падении необходимо производить разработку вмещающих пород как висячего, так и лежачего боков залежи (рис. 1.2, в).
По мощности залежи разделяются на:
весьма маломощные, малой мощности, средней мощности; мощные; весьма мощные.
Такое разделение связано с зависимостью числа одновременно отрабатываемых добычных уступов от мощности залежи. Условия и порядок разработки горизонтальных и наклонных (крутонаклонных) залежей неодинаковы, поэтому численно различны для этих залежей и показатели одних и тех же классов мощности, и показатели одних и тех же классов мощности.
простые залежи (см. рис. 1.1, б, ж) с однородным строением, без существенных прослойков и включений; в этом случае все полезные ископаемые залежи вынимают совместно (валовый способ выемки);
сложные залежи (см. рис. 1.1, а, г), содержащие наряду с кондиционным полезным ископаемым некондиционные его сорта, а также прослойки или включения пустых пород с четко выраженными контактами; в этом случае необходима раздельная (селективная) разработка кондиционного и некондиционного полезного ископаемого и пустых пород;
Рассредоточенные залежи (рис. 1.1, з), имеющие сложное строение, при котором кондиционное и некондиционное полезное ископаемое и пустые породы распределяются в толще земной коры без четкой закономерности и выраженных контактов; выбор раздельного или валового способа выемки полезного ископаемого производится после детальной эксплуатационной разведки.
5.Качество полезного ископаемого в залежи может быть распределено:
Равномерно, когда качество полезного ископаемого, соответствующее требованиям потребителя, примерно одинаково в пределах залежи; в этом случае выемка (валовая или раздельная) на разных участках залежи может производиться независимо, без усреднения;
неравномерно, когда распределение качества неодинаково по глубине или в плане залежи; в этом случае необходимо планировать одновременную выемку в разных частях залежи, иметь несколько рабочих выемочных участков и усреднять качество.
6. По преобладающим типам пород месторождения могут быть представлены:
Скальными вскрышными породами и полезным ископаемым;
Разнородными покрывающими породами и скальными (полускальными) полезным ископаемым и вмещающими породами; в этом случае покрывающая залежи мощная толща представлена чередующимися мягкими, плотными, полускальными и и скальными породами;
Мягкими и плотными покрывающими породами и скальными или полускальными полезным ископаемым и вмещающими породами;
Полускальными вскрышными породами и полускальным или весьма плотным полезным ископаемым;
Мягкими вскрышными породами и разнородным полезным ископаемым;
Мягкими вскрышными породами и мягким или плотным полезным ископаемым.
Перечисленные факторы оказывают решающее влияние на выбор технических средств, порядок ведения и возможность производства открытых горных работ.
