Содержание
1. Таштагольскоежелезорудное месторождение
2. Пуштулимскоеместорождение мрамора
3. Кузнецкийугольный бассейн
4. Условияобразования осадочных месторождений, форма тел, минеральный состав. Примеры
5. Общие сведения отвердых горючих ископаемых
Список литературы
1. Таштагольскоежелезорудное месторождение
Расположено в среднейчасти Горной Шории, в 220 км к юго-востоку от г.Новокузнецка. Открыто в 1931году. В строении Таштагольского месторождения принимают участие породыметаморфической толщи, альбитофировой формации и прорывающей их интрузиисиенитов. Осадочные породы и эффузивные породы в результате интенсивногодинамометаморфоза превращены в разнообразные сланцы. Ведущую роль в расшифровкеиграют роль горизонты карбонатсодержащих пород.
Всего на участкеТаштагольского месторождения выявлено 4 карбонатных горизонта, представленныхмергелистыми породами с порослями и линзами мраморных известняков и мраморов.Распределение рудных месторождений в пределах рудного поля контролируется рядомвзаимно пересекающихся трещинных зон нескольких направлений, из которых общимидля всего рудного поля являются две почти меридиональные трещинные зоны.
Промышленные рудыместорождения образуют систему рудных тел, кулисообразно заходящих друг надруга, как по простиранию, так и по падению. Падение рудных тел навосток-северо-восток, от 80 градусов до вертикально. Местами падение обратное.На месторождении известно 14 крупнопадающих столбообразных рудных тел, имеющихв плане неправильных контуры, удлиненные по направлению простирания вмещающихпород.
Рудная залежь прослеженапо простиранию на поверхности 3 км. По падению она разведана на глубину до 1,7км без признаков выклинивания. Главные рудные тела имеют пласто- илинзообразную форму и местами расчленяются на сближенные и соединяющимисяперемычками линзы.
Размеры рудных тел попростиранию 300-760 м, по падению 500-1000м и более при средних мощностях40-70м. Рудное поле разбито системой трещинных зон субмеридионального,северо-западного и северо-восточного простирания.
Разведочными работамиустановлено выклинивание на глубине рудных тел, расположенных в центральнойчасти месторождения и появление в юго-восточной и северо-западной частях новыхслепых рудных линз.
Содержание железа от36,35% до 57,41%, весьма высокое содержание железа (55-62%)имеют открытые насеверо-западном фланге слепые рудные тела. Руды Таштагольского месторождения,как правило, малосернистые и чисты по цинку и этим отличаются от руд другихместорождений Кондомской группы. Среднее содержание серы в них составляет0,25%, цинка- 0,05%, фосфора- 0,14%. Основная масса руд пригодна для плавки,без обогащения.
2. Пуштулимскоеместорождение мрамора
Расположено в 120 км юго-западнее г. Бийска, вблизи границы с Кемеровской областью. Месторождение открыто в начале XX века и предварительно разведано покатегориям В и С1. Оно приурочено к переходной зоне вулканогенно-осадочныхобразований печоркинской свиты и карбонатных образований гавриловской свиты.
Средняя мощность кровли 13,8 м. Линзовидная залежь мрамора выдержана по элементам залегания и мощности. Длина 170- 190 м, ширина 85-95 м, мощность 50-80 м, глубина залегания от поверхности 0-30 м. Мраморы с поверхности закарстованы. Минеральный состав: кальцит-98,5%, кварц- до 22%.Технологические испытания мраморных блоков показали, что мраморы легкополируются алмазными фрезами и имеют приятную окраску (преобладаютсветлоокрашенные разности). Запасы утверждены в 1983 г. Минимальный выход блоков не менее 9% при среднем по месторождению -14%. По Госту мраморотвечает требованиям и может быть использован для всех видов строительства безограничений. В частности, для облицовки станций метрополитена.
3. Кузнецкий угольныйбассейн
Годом открытия бассейна считается 1721 год, когдаканцелярией Берг-коллегии была зарегистрирована заявка на открытие угля отрудознатца Михаила Волкова. Чихачев П. А., русский ученый, географ и геолог вначале 40-х годов XIX века составил схематическую географическую карту, дал первуюхарактеристику угленосным отложениям, а также дал название, Кузнецкийкаменноугольный бассейн — Кузбасс.
В 1912 году было создано акционерное общество«Кузнецкие каменноугольные копи». Для изучения угольных месторожденийв 1914 году был приглашен лучший в России знаток угольной геологии — профессорЛутугин Л.И., оценка запасов бассейна была завершена к 20-м годам XX века. В последующий годубассейн изучали многие известные геологи, академики Яворский В. И. и Усов М. А.и др.
Первая, документально подтвержденная, добыча угляотносится к 1789 году, когда у г. Кузнецка было добыто 2150 пудов угля. Перваяшахта — Бачатская угольная копь — заложена в 1851 г. Местные жители в районах собнажениями угленосных отложений добывали уголь для собственных нужд и ранее.Активное освоение бассейна угледобывающей промышленностью начинается состроительство Транссибирской железнодорожной магистрали (1892 -1899 гг.).
Из 95 тыс. км2 территории Кемеровскойобласти угленосные отложения Кузбасса составляют около 26,7 тыс. км2при наибольшей длине 335 и ширине ПО км.
Бассейн расположен на западной окраинеАлтае-Саянской горной области, в неглубокой котловине между Кузнецким Алатау,Салаирским кряжем и Горной Шорией. Эта территория представляет собойвсхолмленную равнину, расчлененную долинами рек Томь, Иня, Чумыш, Яя и ихпритоков. Абсолютные отметки от 450 м на юго-востоке до 250 м в средней части ина северо-западе.
По степени обнаженности угленосных толщ бассейнполузакрытый. Угленосный комплекс перекрыт четвертичными отложениями мощностью5 — 40 м, обнажения встречаются лишь в долинах рек, преимущественно на востокеи по периферии бассейна.
По геолого-экономическим особенностям территориюбассейна разделяют на 25 районов. Угольной промышленностью освоена северная,западная и южная части бассейна.
Из 25 районов23 находятся в Кемеровской области. 9 районов образованы балахонской серией. Кним относятся Прокопьевско-Киселевский, Кемеровский, Анжерский, Бачатский,Титовский, Бунгурский, Аралический, Кондомский, МрасскиЙ районы. Районыбалахонской серии поставляют коксующие угли марок К, Кг, ОС, а такжеразнообразные энергетические угли, в том числе Т и А.
Другую группу составляют районы Кольчугинскойсерии. К ним относятся Ленинский, Беловский, Плотниковский, Ерунаковский,Осинниковский, Крапивинский, Байдаевский. В этих районах добывают эпирные икоксующиеся газовые угли, а также значительное количество энергетическоготоплива.
В ряде районов имеются пласты, относящиесячастично к балахонской и кольчугинской сериям. К таким районам относятсяТомь-Усинский, Салтымаковский, Терсинский и Ускатский. Кроме названных районовв Кузбасс входят еще два района — Доронинский, тарбаганской серии, иЗавьяловский, балахонской серии, расположенные в Новосибирской области.
В строении бассейна и его обрамлении участвуютверхнепротерозойские, кембрийские, палеозойские, мезозойские и кайнозойскиеотложения. Породы верхнего протерозоя, кембрия, ордовика и силура выходят — вКузнецком Алатау, Горной Шории и Салаире, слагают борта Кузнецкого прогиба иего фундамент. На морском карбоне залегает верхнепалеозойская угленоснаяформация мощностью 5-7 км, сложенная терригенными породами с пластами каменныхуглей. По строению разреза, литологическому составу, угленосности, комплексамфлоры и фауны угленосные отложения разделяют на серии, подсерии и свиты(Рис.40).
Угленосный комплекс представлен песчаниками иалевролитами. Конгломераты, глинистые и карбонатные породы образуют тонкие слоии только в некоторых горизонтах имеют широкое распространение. В средней части бассейнапермские отложения перекрываются мощным (1540 м) комплексом безугольных итуфогенных пород триаса. На палеозое и триасе, с перерывом и структурнымнесогласием, залегают юрские континентальные терригенные толщи общей мощностью1750 м, содержащие пласты бурых и каменных углей. Стратиграфический разрезКузнецкого бассейна заканчивается покровным комплексом рыхлых песчано-глинистыхосадков мощностью 5 — 15 м, реже до 50 м. Среди них выделяют меловые,палеогеновые и четвертичные отложения.
В Кузнецком бассейне развиты три угленосныеформации: среднепалеозойская — девонская, верхнепалеозойскаякаменноугольно-пермская и мезозойская — юрская. Промышленная угленосностьсвязана с верхнепалеозойскими, главным образом, пермскими отложениями.Девонские и юрские угли пока используются в значительно меньшей степени.
1) Угленосность девонских отложений
В районе пос.Барзас разведано месторождение липтобиолйтовых углей, слагающих довольноустойчивый пласт мощностью 0,8 — 4,8 м и несколько прослоев. В этом же районе,близ пос. Дмитриевского и по реке Перебой, вскрыты мощные (до 50 м) залежигорючих сланцев. Прочие углепроявления незначительны и специально не изучались.
2) Угленосность верхнепалеозойских отложений Вкаменноугольных и пермских отложениях известно около 300 пластов и прослоев,общая мощность которых (по разрезам с максимальной угленосностью) 380- 400 м(Рис. 41).
В Кузбассеесть угольные пласты всех классов мощности: тонкие — до 1,3 м, средние 1,3 — 3,5 м, мощные 3,5 — 10 м и весьма мощные, достигающие 20 и более метров. Втонких пластах содержится около 19 % всех запасов, в средних — 42 % и в мощных-38 %. К рабочим относятся и пласты коксующих углей мощностью более 0,7 м, атакже энергетических — мощностью более 1 м. По строению пласты разнообразны — от простых (без природных прослоев) до очень сложных (с многочисленнымипрослоями). В балахонской серии простых пластов примерно 37, усложненных 42 исложных — 21, в кольчутинской — соответственно 18,38 и 44.
В Балахонской серии содержится около 100 пластови прослоев суммарной мощностью 180 м. Примерно-50 пластов на больших площадяхкондиционированы, общая мощность их 150 м. В южной части Кузбасса развитыпреимущественно четыре свиты:
а) Промежуточная свита на большей части площадихарактеризуется низкой угленосностью. Лишь в двух районах — Бунгуро-Чумышском иКемеровском — число пластов увеличивается до 20, из них 16 — рабочие. Почти всепласты тонкие, но отдельные из них достигают мощности 5 — 6 м, иногда 12 м иразрабатываются открытым способом на Бунгурском месторождении. Отличительныеособенности свиты — невыдержанность общей угленосности и почти всех пластов. Номощные пласты Бунгуро-Чумышского района сравнительно устойчивы. Угли обычнозагрязнены рассеянными минеральными примесями, прослоями и линзами углистыхпород.
б) Ишановская свита. Близка по угленосности кпромежуточной. Резко выделяется лишь Томь-Усинский район, где много мощных (до12 м) пластов, сложенных тощими энергетическими углями, которые разрабатываютсяоткрытым способом. Западнее этих месторождений угленосность быстро уменьшается:в Прокопьевско-Киселевском районе в свите остается 5 — 7 пластов, эксплуатируемыхшахтами, а в Кемеровском — всего лишь 2-3 пласта соответствуют кондициям.
в) Кемеровскаясвита. Для нее характерны — высокий коэффициент угленосности и очень мощныепласты. В Прокопьевско-Киселевском районе, где мощность свиты 100 — 230 м, надолю углей приходится 25 — 60 м. Особенно выделяются пласты: Мощный (12-30 м),Горелый (5 — 30 м) и Прокопьевский (3-8 м).
Основные пласты прослежены по всей южнойпериферии бассейна (Прокопьевско-Киселевский, Бунгуро-Чумышский, Кондомский,Томь-Усинский районы) и интенсивно разрабатываются.
г) Усятскаясвита. На юге бассейна высокопродуктивна и содержит мощные пласты, на севереуглей нет. Большую иенность представляют месторожденияПрокопьевско-Киселевекого и Томь-Усинского районов, интенсивно разрабатываемые длякоксохимической промышленности. В Прокопьевско-Киселевском районе, где разрезсвиты наиболее полон, содержится 6-7 рабочих пластов, самый мощный из которыхдостигает 7 — 9 м.
В кольчугинской серии около 200 пластов ипрослоев общей мощностью до 250 м. Примерно 70 из них кондиционированы набольших площадях. Выделяются следующие свиты:
а) Казанко-маркинская свита. Угленосность ее вобщем не большая и только на юге (Осиновский район, Распадское месторождение) ипри Салаирской полосе Беловского и Ленинского районов встречаются рабочиепласты мощностью 1 — 2 м. Обычно их 5-6, редко 8 — 13. С ними связаны жирныеугли на Чертинском, Карагайлинском и Убинском месторождениях.
б) Усиамская свита заключает в себе сравнительнонебольшие, но важные для промышленности запасы жирных углей. Рабочие пластыимеются по всей площади выходов свиты. Как и в нижележащей свите, число имощность пластов увеличиваются с северо-востока на юго-запад, достигаямаксимума в Осиновском, Байдаевском районах и на Распадском месторожденииТомь-Усинского района. Здесь известно 6-10 рабочих пластов различной мощности,обычно не более 2,5 м. Пласты эти довольно выдержанные. По структуре околополовины из них простые, но много и сложных.
в) Ленинская свита содержит большие запасыспекающихся газовых и жирных углей. Число и мощности угольных пластовувеличиваются по направлению к средней части бассейна. В центральных районах(Ленинский, Ерунаковский) число рабочих пластов увеличивается до 10, иногда до15, общая модность их достигает 15 — 30 м. Наряду с тонкими, здесь есть средниеи отдельные мощные пласты до 3 — 5 м и местами до 10 м. Для них характерносложное строение,, расщепление и выклинивание, а местами они содержат крупныелинзы песчаников. С Ленинской свитой связаны газовые спекающиеся угли Ерунаковского,Байдаевского, Распадского и других месторождений.
г) Грамотеинская свита содержит до 10 довольномощных пластов угля. В таких месторождениях, как Ерунаковское, угленосностьГрамотеинской свиты лишь немногим меньше, чем наиболее продуктивныхКемеровской, Усятской и Тайлуганской свит. Преобладают пласты средней мощности,но на отдельных участках, главным образом в верхней части разреза, известнонесколько мощных (до 12 м) пластов длиннопламенных и газовых углей,разрабатываемых открытым способом. По строению пласты Грамотеинской свиты восновном сложные, но отличаются большой мощностью угольных пачек и тонкимипородными прослойками,
д) Тайлуганская свита по числу и общей мощностипластов превосходит все другие свиты. По коэффициенту угленосности близка кКемеровской и Усятской, но уступает им по запасам из-за меньшей площадираспространения. Больше всего углей (24 пласта обшей мощностью 114 м) вЕрунаковском районе. Здесь разведаны Таллинское, Караканское и Новоказанскоеместорождения длинногшаменных и газовых углей, пригодных для крупныхуглеразрезов. Пласты этих месторождений имеют мощность 3 — 15 м. По структуреони сложные, содержат многочисленные прослои пород и склонны к расщеплению.
3) Угленосность юрских отложений
В юрских отложениях насчитывают не менее 50угленосных горизонтов мощностью от нескольких сантиметров до 5 м. Суммарнаямощность пластов и прослоев составляет 15-25 м, коэффициент угленосности наразных площадях колеблется от 2 до 3,5. Угли встречаются по всему разрезу, норабочих пластов больше в средних горизонтах (Осиновская свита). В ближайшембудущем может представлять интерес лишь западная часть Центрального района, гдеустановлено до 10 рабочих пластов бурых углей. Пласты обычно сложные склонные красщеплению и выклиниванию.
Химико-технологические свойства углей Кузбассавесьма разнообразны.
Влажность. Максимальная рабочая влажность, достигающая 15 — 20 %, характерна для юрских бурых и кольчугинских длиннопламенных углей. Сповышением степени углефикации она понижается до 6 — 7 % в газовых и 4 — 5 % вжирных и более зрелых углях. Содержание аналитической влаги (W) в длиннопламенных угляхдостаточно высокое — 4 — 8 %, в газовых оно снижается до 2 — 3 %, а дляостальных марок примерно одинаково — 1 — 2 %.
Зольность. В Кузнецком бассейне преобладают угли с небольшойи средней зольностью (обычно 8-14 %). В каждой свите встречаются и относительночистые и высокозольные пласты. Малозольные угли преобладают в мощных пластахКемеровской и Усятской свит на юге (Прокопьевско-Киселевский, Томь-Усинскийрайоны). В кольчугинской серии преобладают пласты с зольностью 7 -12%.
Сера и фосфор содержатся в очень небольших количествах:
S — 0,3 — 0,6 %; Р — 0,002- 0,07 %.
Теплота сгорания горючем массы угля (Q) зависит главным образомот его элементного состава, определяемого, в свою очередь, вещественнымсоставом и степенью метаморфизма углей. Теплота сгорания кузбасских углеймаксимальна (36006 — 36425 кДЖ/кг) для марок Ж, К и ОС, где в оптимальныхсоотношениях находятся углерод и водород, за счет сгорания которых в основномвыделяется тепло.
Выход летучихвеществ на горючую массу (V)в общем уменьшается с ростом степени углефикации от 42 — 43 % в длиннопламенныхуглях до 5 — 6 % в полуантрацитах.
Спекаемость. За показатель спекаемости принята толщинапластического слоя (у), по которой оценивают коксующиеся свойства и выделяютмарки углей на средних стадиях метаморфизма. Этот показатель зависит от степении петрографического состава, прежде всего — от содержания витрннита. Спекаютсяугли марок Г, ГЖ, Ж,
КЖ, К и ОС, не спекаются — длиннопламенные итощие угли.
Максимальные значения (у) характерны для жирных углей
кольчугинской серии (до 36 — 38 мм) и некоторыхразновидностей
балахонскихуглей марок КЖ (до 23 — 25 мм).
4. Условия образованияосадочных месторождений, форма тел, минеральный состав. Примеры
Образование осадочныхместорождений происходит по схеме: разрушение – перенос – отложение — диагенез.
Разрушению подвоздействием экзогенных процессов подвергаются все горные породы и другие минеральныеобразования, выходящие на дневную поверхность.
Перенос растворимых инерастворимых продуктов разрушения производиться преимущественно текучимиповерхностными водами, в меньшей степени ветром, ледниками, водами морей.
Отложение совершается вблагоприятных местах либо в виде механических осадков кластического материала,либо в виде химических осадков путем кристаллизации из истинных насыщенныхрастворов или коагуляции коллоидных растворов, либо в виде биохимическихосадков, в образовании которых основная роль предлежит процессамжизнедеятельности животных и растительных организмов, бактерий. Осадочныеместорождения образуются на поверхностных условиях, в водной среде, притемпературе до 50 С, при низком и среднем давлении.
а) Механические осадочныеместорождения.
Образуются за счетматериала. Возникшего при физическом выветривании в зависимости от формы,размера частиц, их удельного веса, скорости и массы водного потока; этотпроцесс называется дифференциацией осадков. В общем случае по мере удаления от коренногоисточника отлагаются более мелкие и лучше отсортированные осадки.
Среди механическихосадков выделяются месторождения обломочных пород (валуны, галечники, гравий,пески, глины) и россыпи (золота, алмазов).
Механические обломочныеместорождения образуются под воздействием водных потоков в долинах рек, озерныхи прибрежных морей.
Россыпи — рыхлые илисцементированные отложения обломочного материала, содержащие полезные минералы;образуются за счет разрушения коренных месторождений или горных пород.
Россыпи разделяются на:делювиальные, возникшие в результате накопления смытых со склонов продуктоввыветривания; аллювиальные, образованные на месте разрушения коренныхместорождений; морские и озерные, ледниковые.
б) Химические осадочныеместорождения.
Образуются в поверхносныхусловиях на дне мирских, озерных водоемов и болот за счет минеральных веществ,находящихся ранее в растворенном состоянии в воде. Источником для образованияместорождений является морская вода, а также продукты выветривания горных пород.Растворенные вещества отлагаются на дне водоемов в виде химических осадковпутем кристаллизации или коагуляции из коллоидных растворов.
Для образования соляныхместорождений требуется существование баров, создающих узкие заливы, черезкоторые проходит ограниченное количество морской воды. На месторождениях солейрудные тела представлены пластовыми залежами, а в складчатых областяхантиклинальными, синклинальными складками и соляными куполами. Минеральныйсостав залежей — гипс, ангидрит, калийные, магнезиальные соли, бораты. Наиболеекрупные месторождения Иркутская область (Усолье), Забайкалье и Якутия.
Месторождения химическихосадков из коллоидных растворов образуют скопления руд железа, марганца,алюминия.
Осадочным путем могутобразовываться месторождения бокситов.
Морские месторождениягеосинклинального типа залегают среди известняков и имеют форму пластов. Посоставу руды диаспоровые. К этому типу относятся месторождения Урала (Краснаяшапочка), Салаирского Кряжа.
Озерные и долинныеместорождения бокситов расположены на платформах и образованы в небольшихконтинентальных озерах. По форме линзовидные, по составу руды: гидраргиллитовые(Каменские бокситовые залежи на Урале).
в) биохимическиеосадочные месторождения.
Возникают в результатежизнедеятельности организмов, которые концентрируют в себе большое количествотех или иных элементов. К этому типу относятся месторождения известняка,диатомитов, серы, фосфоритов и каустобиолиты.
Органогенные известнякиобразуются при накоплении и уплотнении скелетов морских животных, которые впроцессе своей жизнедеятельности усваивали СаСО3. Осадочныеместорождения серы образуются при восстановлении сульфатов биохимическим путем.Месторождения фосфоритов образуются за счет скоплений отмерших организмов. Приразложении их фосфорнокислый кальций переходил в раствор, а затем отлагался наповерхности раковин и виде конкреций.
Осадочные морскиеместорождения по условиям образования делятся на платформенные игеосинклинальные.
Платформенныеместорождения, в образовании которых организмы играли основную роль, занимаютбольшие площади, но отличаются небольшой мощностью (месторождения Русскойплатформы).
Геосинклинальныефосфорита, в образовании которых решающую роль играли процессы осадочнойхимической дифференциации, имеют пластовую форму залежей, значительную ихмощность (до 10 м.) (месторождения Каратау, Селеук в Средней Азии).
Осадочные месторожденияжелезных руд имеют важное промышленное значение. Залегают средипесчано-глинистых прибрежных осадков в геосинклинальных зонах, краевыхпрогибов. Руды оолитовые, по составу гематитовые, сидеритовые, образуют крупныепологопадающие пласты, линзы, и залежи. Содержание железа 20-50%, имеетсяпостоянная примесь марганца и ванадия.
Осадочные месторождениямарганца России концентрируют более 80% мировых запасов. Руды приурочены кгоризонтам кремнистых, песчано-глинистых и карбонатных пород. Пластовые залежируд имеют почти горизонтальное залегание, выдержанную мощность и относительноравномерный состав. Содержание марганца в рудах 20-40%. Крупный месторождения — Никопольское и Большое – Токмакское на Украине.
5. Общие сведения отвердых горючих материалах
К горючим полезнымископаемым относятся угли, горючие сланцы, нефть и природные газы. Горючиеископаемые имеют важнейшее практическое значение как металлургическое иэнергетическое топливо, сырье для химической промышленности. В них присутствуютпромышленные концентрации редких и рассеянных элементов (германия, ванадия,урана и др). Стоимость на добычу горючих полезных ископаемых составляет 75% отобщемировых затрат на добычу минеральных полезных ископаемых.
Горючие полезныеископаемые относятся к невозобновляемым органическим источникам энергии ихимического сырья. А запасы углей по энергетическому потенциалу во много разпревосходят запасы нефти и природных газов.
В топливно-энергетическомбалансе 30% составляет бурый уголь. В прогнозных ресурсах, оцениваемых в 12,8трлн.т условного топлива, уголь надежный источник сырья.
Список литературы
1. «Месторожденияполезных ископаемых и их разведка» Е.Д. Шпайхер, В.А. Салихов,2001