Минеральные ресурсы России (стр. 3 )

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, СВЯЗАННЫЕ С МИНЕРАЛЬНЫМ СЫРЬЕМ

Полезное ископаемое. Это природные скопления минерального вещества в земной коре, которые при существующем уровне развития производительных сил общества пригодны для промышленного освоения.

Понятие «полезное ископаемое» не является постоянным в первую очередь потому, что на него решающее влияние оказывает научно-технический прогресс. Именно он определяет потребность в том или ином виде минерального сырья. Так например, уже давно открытый химический элемент уран долгое время был никому не нужен. И только с открытием явления радиоактивности это вещество стало важнейшим полезным ископаемым, являющимся основой совершенно новой отрасли хозяйства – атомной промышленности. Возможен и обратный процесс: по мере разработки заменителей какого-либо вида минерального сырья оно перестанет быть полезным ископаемым.

Полезные ископаемые образуются в земной коре при различных геологических процессах, которые принято подразделять на экзогенные и эндогенные.

К экзогенным процессам относятся процессы, движущей силой которых является энергия Солнца: выветривание, денудация вещества под действием различных агентов (перенос продуктов выветривания) и аккумуляция (отложение) перемещенного материала. Аккумуляция может происходить под действинм силы тяжести, путем химических процессов в водной среде, а также вследствие жизнедеятельности различных организмов. Каждый из экзогенных процессов может привести к формированию залежей полезных ископаемых, которые мы называем осадочными.

С другой стороны есть процессы эндогенные, происходящие за счет внутренней энергии Земли. К ним относится широкая гамма магматических процессов, с которыми вплотную сопряжены пегматитовый, пневматолитовый и гидротермальный процессы. Эндогенные процессы рождают соответственно залежи магматического, пегматитового, пневматолитового и гидротермального генезиса.

Существуют и смешанные процессы минералообразования, когда поставка минеральных компонентов происходит за счет эндогенных сил, а само отложение минерального вещества обязано поверхностным агентам. Таковы, например, месторождения экзгаляционно-осадочного происхождения, когда материал поставляется фумаролами и сольфатарами на дно водных бассейнов, где и происходит его отложение осадочным путем.

Наконец, есть процессы, ведущие к преобразованию вещества в твердом состоянии под действием внутренней энергии планеты. Они тоже приводят к становлению залежей полезных ископаемых, которые называют метаморфическими.

Залежь или рудное тело. Естественное скопление полезного ископаемого среди горных пород. Причем, по отношению к горючим и гидроминеральным полезным ископаемым уместно лишь название «залежь». Термин «рудное тело» в этом случае не применяется.

Месторождение полезного ископаемого. Участок земной коры, вмещающий залежи или рудные тела, достаточные для промышленного освоения. Скопление полезного ископаемого в количестве недостаточном для эксплуатации или слабо изученное принято называть рудопроявлением или проявлением (например, для нефти).

Минеральное сырье. Полезные ископаемые, вовлеченные в сферу общественного производства. Минеральное сырье подразделяется на 2 категории: а) извлеченное из недр; б) учтенное в недрах.

Промышленные кондиции. Определенная совокупность требований со стороны промышленности к качеству минерального сырья и к самим месторождениям, вмещающим это сырье. В них входят: а) минимальная мощность рудных тел и залежей; б) минимальное промышленное содержание полезного компонента; в) максимальная глубина залегания залежей полезного ископаемого; г) максимальные содержания вредных примесей; д) минимальные запасы месторождения; е) горно-геологические условия эксплуатации месторождения; ж) географо-экономическое положение месторождения.

Промышленные кондиции непостоянны. Они снижаются по мере совершенствования техники добычи, обогащения и переработки минерального сырья, а также в связи с изменением потребности промышленности в данном виде природного материала. Особо важное значение для снижения промышленных кондиций имеет комплексное использование минерального сырья.

Классификация запасов. Запасы полезных ископаемых подразделяются на две группы: балансовые и забалансовые.

В группу балансовых запасов включаются запасы полезных ископаемых, использование которых экономически целесообразно в настоящее время. Они должны удовлетворять всем требованиям промышленности по качеству, количеству и технологическим свойствам минерального сырья, а также по горно-геологическим и географо-экономическим условиям.

В группу забалансовых запасов включаются запасы полезных ископаемых, использование которых в настоящее время экономически нецелесообразно, но вполне реально их использование в ближайшем будущем.

По степени разведанности запасы полезных ископаемых подразделяются на категории: А; Б;С1;С2. Запасы категорий А, Б, С1 называются разведанными, а категории С2 – предварительно оцененными.

Запасы категории А наиболее разведанные. Для отнесения запасов к этой категории необходимо полное выяснение условий залегания, форм и строения тел полезного ископаемого различных природных типов и технологических сортов, тщательное оконтуривание всех участков пустых пород и некондиционных минеральных скоплений, полное выяснение качества и технологических свойств всех типов и сортов минерального сырья и природных факторов, определяющих проведение горно-эксплуатационных работ. Несоблюдение всех этих условий может привести к неприятным сюрпризам при разработке месторождения. Оценка и оконтуривание запасов по категории А производится по предельно густой сети разведочных выработок.

Запасы категории В. Для отнесения запасов к этой категории требуется решение всех тех задач, которые ставятся при разведке запасов по категории А с той лишь разницей, что здесь в перечень требований включается слово «существенный». Запасы категории В должны бвть разведаны и изучены с детальностью, исключающей возможность существенного изменения представлений об условиях залегания тел полезных ископаемых, строении залежей и характере их взаимоотношений с вмещающими породами. Оценка и оконтуривание запасов по категории В производится по менее густой сети разведочных выработок по сравнению с категорией А.

Запасы категории С1. Для отнесения запасов к категории С1 все задачи поставленные при разведке решаются в общих чертах. Устанавливаются средние размеры залежей, средние содержания полезных компонентов и т. д. Плотность горных выработок при подсчете запасов по этой категории невысокая.

Запасы категории С2. Эти запасы характеризуются самой низкой степенью разведанности. Их оценка дается на основании совокупности геологических наблюдений и геофизических данных. Пересечения пластов и рудных залежей разведочными выработками могут быть единичными.

Кроме запасов перечисленных категорий в практике геологоразведочных работ определяются прогнозные ресурсы, обозначаемые буквой Р. Это потенциальные запасы, подсчет которых ведется на основе изучения геологического строения территории и единичных пересечений залежей горными выработками. При подсчете прогнозных ресурсов большое значение придается геофизическим работам. По степени вероятности их подтверждения прогнозные ресурсы подразделяются на категории Р1 и Р2. По мере проведения поисково-разведочных работ ресурсы переводятся в категорию запасов. Этот переход никогда не бывает полным. Причем, риск неподтверждения прогнозных ресурсов может быть довольно значительным.

Ресурсы нефти и горючих газов по степени обоснованности подразделяются на перспективные категории С3 и прогнозные категорий Д1 и Д2. Ресурсы категорий С3 и Д1 оцениваются в литолого-стратиграфических комплексах и структурах, промышленная нефтегазоносность которых доказана, а ресурсы категории Д2 – в литолого-стратиграфических комплексах и структурах, промышленная нефтегазоносность которых еще не доказана, но лишь предполагается.

Стадии геологоразведочных работ. Изучение недр какого-либо региона начинается с региональных геолого-геофизических исследований, проводимых при геологической съемке м 1: 200 000. Эти работы заканчиваются выделением наиболее перспективных площадей на те или иные полезные ископаемые. Как правило, съемка м 1:200 000 приводит к открытию проявлений полезных ископаемых.

Затем на наиболее перспективных площадях проводят геологическую съемку м 1:50 000, сопровождающуюся поисковыми работами. Открытые при этом проявления полезных ископаемых при соответствующей детализации могут переводиться в разряд месторождений.

Следующая стадия работ называется поисково-оценочной. На этой стадии отбраковываются явно непромышленные проявления, а на перспективных объектах определяются прогнозные запасы и устанавливается их принадлежность к тому или иному геолого-промышленному типу.

За поисково-оценочными работами следует стадия предварительной разведки. Основная ее задача заключается в изучении состава и внутреннего строения минерализованных зон и оценке содержащихся в них запасов.

Последняя стадия геологоразведочных работ – детальная разведка, в ходе которой выясняются все сведения, необходимые для проектирования горного предприятия и начала разработки месторождения. Основная задача детальной разведки сводится к выявлению особенностей состава и строения каждой залежи полезного ископаемого, которая рассматривается как самостоятельный объект отработки. Подсчитанные запасы полезных компонентов утверждаются в Государственном комитете по запасам (ГКЗ).

Раздел 2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Руды железа

Исключительное значение этого металла для развития цивилизации общеизвестно. Доля железа от общего количества металлов, используемых в настоящее время человеком, составляет более 90%. Этот металл является основным компонентом чугуна и различных марок стали, из которых изготавливаются машины, оборудование, транспортные средства и предметы домашнего обихода.

Месторождения железных руд по происхождению подразделяются на магматические, скарновые, гидротермальные, метаморфические и осадочные.

Первые образуются путем концентрации железа в магматической камере при дифференциации расплава. С помощью этого механизма формируются магматические горные породы, обогащенные минералом титаномагнетитом, который служит главной составной частью железных руд магматического генезиса.