к каким формам рудных тел относится угольный пласт

Тема 3. Формы рудных тел полезных ископаемых

Формы тел полезных ископаемых определяются тектоническими и литологическими особенностями участков земной коры, где происходит образование месторождений полезных ископаемых. На рудных полях выделяются дорудные, внутрирудные и пострудные тектонические нарушения. Дорудные разломы, складки и магматические тела определяют формы залегания и размеры скоплений полезных ископаемых, а также условия и способы их отработки. Внутрирудные разломы и складки развиваются в период рудообразования и также влияют на морфологию оруденения, а пострудные тектонические нарушения приводят к нарушению первичного залегания рудных тел.

Среди форм рудных тел полезных ископаемых выделяются четыре группы [7,8]: изометричные, плитообразные (уплощенные), столбообразные (вытянутые в одном направлении), сложные.

1. Изометричные рудные тела, имеющие приблизительно одинаковые размеры в различных направлениях.

Шток (рис. 1) – близкая к изометричной залежь сплошного минерального вещества.

Штокверк (рис. 2) – участок горной породы, пронизанный мелкими прожилками и насыщенный вкрапленностью рудного вещества.

Гнездо – скопление полезного ископаемого незначительных размеров и близкого к изометричному очертания.

2. Плитообразные рудные тела, вытянутые в двух направления. Пласт, пластообразная залежь – плитообразное тело больших размеров по падению и простиранию, но незначительное по мощности, залегающее согласно с вмещающими породами.

Жила – плитообразное тело, вытянутое по падению и простиранию, приуроченное обычно к трещинам, секущим вмещающие породы; известны простые (рис. 3), сложные (переплетающиеся, сетчатые) (рис. 4), камерные (с раздувами), седловидные (в шарнирах складок) (рис. 5), лестничные (выполняющие поперечные трещины в дайках), типа «конского хвоста» (в виде пучков мелких жил) и другие жилы.

Линза, линзообразная залежь (рис. 6) – переходное от изометричного тело, имеющее максимальную мощность в центре и выклинивающееся к периферии.

3. Столбообразные рудные тела, вытянутые в одном направлении. Трубка, труба, трубообразная залежь (рис. 7) – вытянутое в одном направлении и близкое к изометричному в поперечном сечении тело, приуроченное к вулканическим или тектоническим структурам.

4. Сложные по морфологии рудные тела представляют собой комбинации жил и пластов или других рудных тел. Часто формируются при пересечении секущих и согласных разрывных нарушений или на контактах интрузивов.

Пострудные складки, разломы и дайки магматических пород часто интенсивно нарушают рудные тела. При этом иногда месторождение становится непригодным к эксплуатации. Складки, как правило, деформируют осадочные пластичные руды (уголь, соли), превращая вытянутые протяженные пласты в сложно изгибающиеся, часто «гафрированные» залежи, усложняя их отработку. В этом случае мощность пластов в сводах складок увеличивается, уменьшаясь в крыльях.

Разломы, особенно сбросы, смещают рудные жилы и пласты (рис. 8). При этом амплитуды смещений могут достигать нескольких десятков и даже сотен метров, что часто не дает возможности отыскать смещенное крыло рудной залежи. Характерны также малоамплитудные перемещения по мелким тектоническим швам.

Источник

Формы рудных тел, угольных пластов, их элементы залегания

Рудные месторождения по форме отличаются от угольных. часто они встречаются в форме пластоподобные залежей, жил, штоков, штокверки, трубообразные.

Часто рудные тела имеют сложную форму. Изучение форм и условий залегания рудных тел имеет большое практическое значение, особенно для рациональной детальной разведки и эксплуатации месторождения.

В зависимости от соотношений величин главных, или характерных, выделяют четыре основных типа рудных тел: 1) изометрические или близкие к ним, 2) плитообразные, 3) трубообразные, 4) сложной формы, имеющие неправильные, резко изменяющиеся очертания.

Более свойственна линзовидная форма угольных пластов с меньшими (единицы — десятки км2) площадями распространения и большей степенью изменчивости морфологии и мощностей, которая в залежах некоторых месторождений достигает десятков и несколько сотен метров. Угольные пласты могут быть простого (без прослоев различных горных пород) строения, представлены однородными или полосчатыми (из двух и более литотипов) углями. В большей части они имеют сложное строение с различным числом прослоев горных пород. Значительно распространены угольные пласты (залежи) очень сложного строения, представленные многократным чередованием в их разрезе слоев угля и горных пород. Контакты угля с вмещающими угольные пласты породами могут быть резкими с отчётливо выраженным ритмическим переслаиванием, от более мелкозернистых, граничащих с углем разностей, к крупнозернистым. Так же часты постепенные переходы угля в подошве (почве) или кровле пласта к вмещающим его породам через промежуточные переслаивающиеся слои углистых пород и высокозольных глинистых углей.

Источник

Формы и элементы залегания полезных ископаемых

По форме залегания месторождения твердых полезных ископаемых подразделяются на правильные и неправильные.

К правильным месторождениям относятся пласты (рис. 1.3) и пластообразные залежи.

Пластом называется плитообразная залежь, имеющая значительное распространение в земной коре и ограниченная двумя более или менее параллельными плоскостями. Весьма тонкие пласты, не разрабатываемые вследствие малой мощности (до 0,4 м), называются пропластками. Плоскости соприкосновения пластов отдельных пород называются плоскостями напластования.

Породы, залегающие над пластом полезного ископаемого, называются кровлей или висячим боком, залегающие ниже пласта — почвой или лежачим боком.

Пласты могут иметь однородное (простое) и сложное строение. Тонкие слои пустой породы, заключенные в пласте, называются прослойками.

Правильную форму залегания обычно имеют месторождения полезных ископаемых осадочного происхождения (уголь, горючие сланцы, различные соли, гипс, марганцевые руды и т.п.). Часть пласта, выходящая на земную поверхность или находящаяся неглубоко от нее под наносами, называется выходом пласта (под наносы). Пласты угля залегают согласно, если они в земной коре расположены параллельно друг другу. Несколько согласно залегающих пластов составляют свиту.

К неправильным месторождениям относятся жилы, штоки, гнезда, линзы (рис 1.4). Неправильную форму залегания имеют, как правило, рудные месторождения.

Жилой называется заполненная минеральным веществом трещина в земной коре. Жилы бывают простые и сложные. Ответвления от жил называют апофизами.

Такие формы залегания, как штоки, линзы, гнезда, представляют собой полости в земной коре, заполненные минеральным веществом. Они отличаются друг от друга формой и размерами. Такую форму залегания имеют месторождения железных, медных, полиметаллических и других руд.

Пласты горных пород в период образования залегали более или менее горизонтально, но под действием тектонических (горообразовательных) процессов, протекавших в земной коре, первоначальное залегание пород нарушалось в той или иной степени. В некоторых районах пласты оказались собранными в складки. Они могут занимать любое положение в земной коре.

Нарушения нормального залегания пластов называются дислокациями. Дислокации без разрыва сплошности называются пликативными, с разрывом сплошности — дизъюнктивными.

К пликативным нарушениям относятся утолщения и утонения пластов, а также складчатость (рис. 1.5).

Складка, обращенная выпуклостью вниз, называется синклиналью, а выпуклостью вверх — антиклиналью.

К дизъюнктивным нарушениям относятся сбросы, взбросы, надвиги и др. (рис. 1.6).

Положение пластов в земной коре определяется элементами их залегания. К ним относятся линия простирания, линия падения, угол падения и мощность пластов.

Линия простирания пласта — это линия (АВ), образующаяся на поверхности пласта при пересечении его горизонтальной плоскостью (рис. 1.7). Простирание пласта определяется азимутом направления линии простирания, т.е. углом по часовой стрелке между магнитным меридианом (направлением на север) и положительным направлением линии простирания.

Линия, лежащая в плоскости пласта перпендикулярно линии простирания, называется линией падения (СD), а само направление этой линии — падением пласта. Линия падения пласта образуется при пересечении пласта вертикальной плоскостью, перпендикулярной линии простирания.

Угол, образованный между линией падения пласта СD и ее проекцией на горизонтальную плоскость СЕ, называется углом падения пласта α. В зависимости от формы залегания и способа разработки полезных ископаемых их делят на горизонтальные, пологие, крутонаклонные и крутые (табл. 1.1).

Различие классификаций объясняется особенностями технологии и механизации разработки залежи полезного ископаемого.

Мощность пласта или иной залежи как элемент залегания представляет собой расстояние по нормали между кровлей и почвой. Такую мощность m называют истинной, или нормальной. Расстояние между кровлей и почвой, измеряемое по горизонтали, называют горизонтальной мощностью m_г а по вертикали — вертикальной мощностью m_в.

Поскольку в пределах залежи полезного ископаемого мощность ее, как правило, изменяется, поэтому на практике употребляют термин — средняя мощность. Так как пласты, например, угля, нередко имеют сложное строение, то различают полезную (без прослойков) и полную (с прослойками) мощность. При разработке угольных месторождений иногда вынимают только часть мощности пласта, которую называют вынимаемой мощностью. Различают также минимальную мощность пласта. Минимальная мощность, при которой разработка пласта целесообразна, называется рабочей мощностью.

Классификация угольных пластов и рудных залежей по нормальной мощности представлена в табл. 1.2. Различие классификаций также обусловлено особенностями технологии и способа разработки.

Элементы залегания пластовых месторождений являются более или менее выдержанными. Для рудных тел они изменяются, как правило, в широких пределах.

Таблица 1.1 — Классификация залежей полезных ископаемых по углу падения

Таблица 1.2 — Классификация залежей полезных ископаемых по мощности

Источник

Угольный пласт

Литература : Жемчужников Ю. A., Oбщая геология ископаемых углей, 2 изд., M., 1948; Bолков B. H., Геология и охрана ресурсов ископаемых углей, П., 1985.

K. B. Mиронов.

Полезное

Смотреть что такое «Угольный пласт» в других словарях:

угольный пласт — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN coal seam … Справочник технического переводчика

нагнетание воды в угольный пласт для борьбы с пылеобразованием — rus нагнетание (с) воды в угольный пласт для борьбы с пылеобразованием eng coal seam infusion (of water) fra infusion (f) au massif, injection (f) d eau en veine deu Wasserzuführung (f) bei Kohleflöze spa infusión (f) de agua en vena, infusión… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

пласт каменного угля — угольный пласт — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы угольный пласт EN coal bed … Справочник технического переводчика

угольный — и угольный. В знач. «относящийся к углю, содержащий в себе уголь» угольный. Угольный пласт. Угольная шахта. В знач. «угловой, находящийся на углу» угольный. Угольный дом. Угольная комната … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

пласт — а/; м. см. тж. пластик, пластовой, пластом 1) Слой чего л. однородного по составу и отделённого от другого, других. Пласт земли. Пласты перистых облаков. Пласты дыма, тумана … Словарь многих выражений

пласт — а/, м. 1) Сплошной слой, массив чего л. однородного по составу, расположенный на значительном протяжении. Пласты перистых облаков. 2) спец. Горизонтальный слой осадочной горной породы относительно однородного состава. Угольный пласт. 3) (перен.,… … Популярный словарь русского языка

пласт — а, м. 1. Плотный слой чего л. И у ворот ее стоят На страже черные граниты Пластами снежными покрыты. Лермонтов, Демон. Падая, она [ель] вырвала вместе с корнями и поставила торчмя большой пласт дерна. Бубеннов, Белая береза. 2. Горизонтальный… … Малый академический словарь

Пласт — а; м. 1. Слой чего л. однородного по составу и отделённого от другого, других. П. земли. Пласты перистых облаков. Пласты дыма, тумана. Чередование пластов чистого и грязного снега. Глубокий п. (о вспахиваемой земле). 2. Спец. Горизонтальный слой… … Энциклопедический словарь

пласт — а; м. 1. Слой чего л. однородного по составу и отделённого от другого, других. П. земли. Пласты перистых облаков. Пласты дыма, тумана. Чередование пластов чистого и грязного снега. Глубокий п. (о вспахиваемой земле). 2. Спец. Горизонтальный слой… … Энциклопедический словарь

ПЛАСТ — форма залегания горных пород (обычно осадочных), ограниченная двумя более или менее параллельными плоскостями и имеющая значительную протяжённость; обычно содержит полезные ископаемые или полностью представляет собой таковые (П. угольный, П.… … Большая политехническая энциклопедия

Источник

Рудные тела. Их форма, понятие о рудных столбах

Техногенный источник

С развитием техники все более важным источником металлов и других ценных компонентов становятся техногенные месторождения – отвалы пород вскрыши недровых месторождений, хвосты обогащения руд, металлургические шлаки и т.д. По мере постоянного понижения содержаний полезных компонентов в недровых рудах отходы деятельности человека становятся всё более конкурентоспособными для их вовлечения в повторную переработку.

Месторождение ПИ любого состава и генезиса обычно представляет систему сближенных в пространстве рудных тел, реже – единственное рудное тело. Под ним понимается скопление ценных минералов, обладающее определенной геометрической формой и имеющее промышленное значение.

Рудное тело (или рудная залежь) – это ограниченное со всех сторон скопление п. и. Границы рудного тела могут быть:

1) естественными, видимыми невооруженным глазом (геологические контакты, разломы и др);

2) условные, «невидимые», которые устанавливают по данным опробования.

По отношению к земной поверхности рудные тела могут быть открытыми, т. е. выходящими на поверхность, и закрытыми (слепыми) или перекрытыми.

По способу отложения минералов различают три основных типа рудных тел: 1) руды выполнения открытых трещин, пустот, пор, 2) руды накопления на (или вблизи) поверхности Земли и на дне водоемов, 3) метасоматические руды в недрах Земли.

Первые и вторые слагают тела с четкими геологическими границами (например, кварцевая жила, заполняющая трещину в песчаниках, или сплошная колчеданная залежь, отложенная «черными курильщиками», подстилаемая и перекрываемая вулканогенно-осадочными породами). Третьи возникают вдоль ослабленных зон за счет обменных химических (в сущности, электрохимических) реакций между компонентами растворов, расплавов, газов и вмещающими породами. Метасоматические рудные тела обычно имеют нечеткие границы, определяемые только опробованием, и сложены обычно прожилково-вкрапленными агрегатами ценных минералов, содержащимися в измененных (окварцованных, хлоритизированных, ослюденных, карбонатизированных, альбитизированных, калишпатизированных, сульфидизированных и т. д.) вмещающих породах.

Форма рудных тел устанавливается для подсчета запаса руды и рационального проектирования горных работ, и определяется факторами контроля оруденения. Такими факторами могут являться складчатые и разрывные структуры, вещественный состав вмещающих пород и др.

Любое тело имеет 3 измерения – протяженность по простиранию и падению и мощность. В зависимости от соотношения этих величин различают рудные тела 1) изометричные, имеющие близкие размеры по всем направлениям (штокверки, рудные гнезда), 2) плитообразные со значительной протяженностью в двух измерениях и сравнительно малой в третьем (пласты, залежи, жилы, линзы), 3) тела со значительной протяженностью в одном направлении и небольшими размерами по двум другим (трубки, столбы, ленты).

По характеру взаимоотношений с вмещающими породами рудные тела также систематизируют на 3 группы. 1) рудные тела, согласные с напластованием вмещающих пород – согласные тела. 2) секущие слоистость пород – секущие тела. 3) тела на контакте интрузивных пород со слоистой толщей – контактовые тела. Многие рудные тела имеют признаки одновременно двух, а то и всех трех групп.

Согласные рудные тела залегают в осадочных, вулканических и расслоенных интрузивных породах и имеют пластообразную форму. Размеры в плоскости напластования в сотни и тысячи раз превышают мощность тела. Таков пласт платиноносных хромитов на месторождении Бушвельд в ЮАР, который при средней мощности до 1 м протягивается слабо наклонно, почти горизонтально на десятки километров в расслоенной интрузии ультраосновного-основного-среднего-кислого состава. Там же в ЮАР более 100 лет разрабатываются пласты золотоносных конгломератов на месторождении Витватерсранд, давших половину общепланетарной добычи золота. Другие примеры согласных тел – пласты каменной соли, угля, бокситов, осадочных и инфильтрационных железных, марганцевых, урановых, медных руд, россыпные месторождения золота, платины и др. Многие пластовые залежи металлических руд не имеют явных отличий от вмещающих осадочных пород. Таковы стратиформные залежи вкрапленных свинцово-цинковых (штат Миссури) и сурьмяно-ртутных (Кадамджай в Киргизии) руд в известняках, золотоносные джаспероиды в битуминозных мергелях и доломитах (штат Невада), медистые, ураноносные, ванадиеносные и сереброносные песчаники и сланцы (штат Юта, Замбия, Заир, Удокан в Сибири, Джезказаган в Казахстане), отличающиеся от обычных безрудных пород только наличием вкрапленности рудных минералов и неявными цветовыми оттенками, иногда окремнением по массе. На россыпях в подавляющем большинстве случаев отбить рудный пласт от безрудных пород можно только опробованием.

Другие примеры согласных рудных тел – линзовидные залежи колчеданных полиметаллических руд в вулканогенных и осадочных толщах, медно-никелевых сульфидных (Норильск) и титаномагнетитовых руд в расслоенных интрузиях базитов (Качканар), горизонты с апатитовой и редкоземельной рудой в концентрически-зональных массивах карбонатитов и ультраосновных-щелочных пород (Хибинские горы на Кольском полуострове).

Согласные лентовидные залежи типичны для некоторых месторождений колчеданно-полиметаллических, жильных золото-кварцевых руд.

Нередки и золото-кварцевые жилы, локализованные между пластами вмещающих осадочных пород, обычно на перегибах пластов (флексуры, крылья и замки складок) в виде седловидных тел, часто расположенные многоярусно (Бендиго – 20 жил на вертикальный интервал 1380 м).

Нередко рудные тела вместе с вмещающими породами смяты в складки. Иногда это является доказательством доскладчатого возраста рудных тел. А иногда оруденение приспосабливается к полостям отслоения в сформировавшихся складках (кварцевые жилы, некоторые скарны).

Секущие рудные тела (обычно жилы, прожилки, реже трубки) секут под углом вмещающие их осадочные и интрузивные породы обычно по трещинам и разрывам. Как особую разновидность, выделяют лестничные жилы в виде параллельных тел, поперечных к вмещающей дайке или пласту песчаников, образующих подобие лестницы (Березовское месторождение золота). К секущим телам относятся также вертикальные алмазоносные кимберлитовые трубки взрыва, рвущие горизонтально залегающие пласты осадков и базальтов на платформах (Якутия, ЮАР и др.). Часто секущие трубообразные тела осложняют строение согласных пластовых залежей хромитов, титаномагнетитовых, полиметаллических руд. Обычно они приурочены к пересечениям разрывов, по которым происходило позднее перераспределение рудного вещества либо наоборот, подъем рудоносных растворов, формировавших пласт. Горняки очень любят такие рудные трубы, часто именно к ним приурочены самые высокие содержания на месторождении.

Контактовые тела – обычно это скарны и скарноиды с магнетитовым, медным, оловянным, вольфрамовым, бериллиевым оруденением. Обычно имеют неправильную, сложную гнездообразную форму, местами пластовую, а нередко комбинацию и той и другой.

В строении горизонтальных и наклонных тел выделяют лежачий (нижний) и висячий (верхний) бок, иногда называемые также кровлей и подошвой рудного тела. Контакты жил часто именуют зальбандами. Именно в них часто сосредоточены наивысшие, в том числе ураганные, бонанцевые содержания металлов (золота, серебра и т.д.).

Самым частым вариантом формы гидротермальных месторождений металлов и неметаллов являются жилы и прожилки. В их составе резко преобладают жильные минералы – кварц, реже слюда, альбит, калишпат, графит, хлорит, карбонаты. Редко встречаются жилы, где преобладают рудные минералы, обычно они образуют вкрапленность, гнезда, прожилки.

Нередко жилы и другие рудные тела раздроблены, нарушены и смещены послерудными разрывами.

Максимальная длина промышленных жил достигает 4 км, мощность – 20-30 м (Купол на Чукотке), а глубина –3,5 км (Колар в Индии). Обычно размеры жил намного меньше – мощность 1-2 м и менее, длина по простиранию и падению – десятки и сотни метров.

Обычно мы видим не одну жилу или прожилок, а их сложные системы, зоны окварцевания. В промышленном отношении мощные зоны окварцевания (нередко именуемые минерализованными зонами дробления) часто более предпочтительны, чем единичные жилы, даже если в них содержание металла на массу более низкое, но зато за счет выдержанности мощности минерализованной зоны их легче и выгоднее разрабатывать.

На большинстве месторождений металлов выделяются участки, более богатые, чем месторождение в целом. Обычно их называют рудными столбами. Главные причины образования рудных столбов следующие: 1) изменение формы, строения и элементов залегания рудоносных разрывов (изгибы, ветвления, пересечения с другими нарушениями, тупиковые выклинки, участки наиболее интенсивного дробления пород, полости отрыва вдоль сместителей)., 2) изменение по простиранию или падению разрыва состава вмещающих пород (появление пород с хорошими коллекторскими свойствами, химически активных и т.д.). 3) появление структурных экранов, препятствующих движению раствора (глинка трения, милониты вдоль надвигов и сдвигов, непроницаемые пласты и т.д.). Кроме того, следует учитывать неравномерное развитие вдоль плоскости разрыва напряжений естественных физических полей, в первую очередь электрического, напрямую влияющего на движение и осаждение металлов в природных электролитах.

Особую промышленную роль в добыче металлических руд играют большеобъемные месторождения, относящиеся к морфологическим типам 1) штокверков и 2) порфировых руд.

Первые представляют собой сложную сеть разнонаправленных (обычно комбинацию секущих и согласных жил и прожилков), как правило, кварцевых, сульфидно-кварцевых по составу. Внешние границы штокверков могут иметь куполообразную, пластообразную, цилиндрическую, линейную форму. Внутри их распределение жил и прожилков подчиняется сети разрывов, даек, плоскостей напластования и др. Наибольшее значение штокверки имеют для добычи золота, урана, молибдена, вольфрама.

Вторые представляют собой разновидность штокверков, локализованных в интрузивных массивах, обычно среднего и умеренно кислого состава (диориты, монцониты, сиениты, гранодиориты и т.д.), частично или сплошь содержащих вкрапленность и прожилки рудных минералов (сульфиды меди, молибдена, иногда зерна самородного золота). Доля металлоносных жил и прожилков обычно не превышает 15-25 % от общего объема штокверка. Разработка их ведется на всю массу. Несмотря на то, что при этом происходит неизбежное разубоживание среднего содержания металлов за счет примешивания вмещающих пород, разработка их выгодна, т.к. низкое содержание компенсируется огромными масштабами, возможностью разработки открытым способом с применением мощной техники и в итоге очень высокой производительностью труда по сравнению с жильными месторождениями.

Лекция 4. Зональность оруденения

Природные минеральные соединения разного генезиса имеют разнообразный минеральный состав. Выделяются они не одновременно, а отдельными сообществами. Например, на свинцово-цинковых месторождениях Рудного Алтая главные минералы галенит (PbS) и сфалерит (ZnS) возникают одновременно с халькопиритом (СuFeS₂), блеклой рудой (Cu₁₂[Sb,As,Pb,Ag]₄S₁₃) и аргентитом (AgS). Такие сообщества минералов, образовавшиеся в близких физико-химических условиях, обычно называют парагенетической минеральной ассоциацией. Период образования сопряженных в пространстве и времени минеральных ассоциаций в сходных физико-химических условий, называют стадией минерализации. Обычно каждая стадия минерализации отделена от предыдущих и последующих стадий периодом трещинообразования и деформации ранее отложившихся минералов. В результате ранее образованное минеральное вещество пересекается или его обломки цементируются, коррозируются агрегатами поздних ассоциаций.

Руды большинства месторождений образуются в несколько стадий минерализации. Отдельные ассоциации могут быть развиты не во всех рудных телах месторождения. Часто та или иная минеральная ассоциация избирательно тяготеет к кровле или подошве рудного тела, его флангам, верхним или нижним горизонтам месторождения, а в других частях отсутствует или представлена скудно. Таким образом, оруденение развивается зонально. Различают вертикальную (в разрезе) и горизонтальную (в плане) зональность. Кроме того, зональность оруденения может проявляться локально (в пределах рудного тела, рудного поля) и регионально (в пределах рудного узла, металлогенической зоны).

Источник