МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Месторождением полезных ископаемых называют естественное скопление минералов в земной коре (рис. 1.1).

По технологическим особенностям подземной разработки месторождений в них выделяют группы: рудные, пластовые и россыпные.

Рис. 1.1. План (а) и разрез (б) свиты маломощных крутопадающих рудных тел (заштрихованы рудные тела)

К рудным относят месторождения не только металлических руд, но и схожие с ними по генетическим признакам нерудные месторождения, а к пластовым — угольные и сланцевые месторождения.

Полезным ископаемым называют природное минеральное вещество, которое при данном уровне техники и технологии экономически целесообразно извлекать из недр земли для использования.

Месторождение считается промышленным, если разработка его экономически целесообразна. В противном случае его называют непромышленным.

По физическому состоянию полезные ископаемые бывают твердыми (уголь, руды, химическое и строительное сырье и т.д.), жидкими (нефть, минеральные воды) и газообразными (газы).

Среди твердых полезных ископаемых по назначению и характеру использования выделяют следующие группы:

• • горючие (уголь, горючие сланцы, торф);
• • металлические (железные, медные, золотые руды и др.);
• • неметаллические (сера, соль, апатит, огнеупоры, флюсы и др.).

Полезные ископаемые подразделяют на рудные и нерудные.

Горные породы, не содержащие полезного минерала или содержащие в количестве, недостаточном для экономически приемлемой переработки, называют пустой породой.

Металл находится в руде чаще всего в виде химических соединений — рудных минералов, например свинец — в виде галенита (PbS); олово в виде касситерита (Sn0₂), цинк в виде сфалерита (ZnS) и др.

По признаку технологического процесса добычи различают группы месторождений: нефти и газа, торфа, угля и горючих сланцев, рудные, нерудные и россыпные.

Месторождения характеризуются прежде всего формой рудных тел: пласты, пластообразные залежи, штоки, линзы, жилы и т.д. Мощность рудных тел колеблется от нескольких сантиметров (редкие металлы и золото) до десятков и сотен метров (железо, медь, апатиты). Угол падения залежей — от горизонтального и пологого (0—25°) до крутого (45—90°). Протяженность залежей достигает десятков километров (фосфориты), глубина распространения рудных тел — километров.

Характерным примером металлического месторождения сложной структуры является месторождение «Талнах» (Таймыр). Определяющий структурный элемент — Норильско-Хараелахский глубинный разлом с оперяющими его сбросами. Западное крыло месторождения разбито большим количеством тектонических нарушений, среди которых преобладают субпараллельные разлому с крутым падением. Восточное крыло месторождения нарушено тектоническими разрывами по западному флангу залежи.

Сульфидное оруденение пространственно и генетически связано с крупной Талнахской дифференцированной интрузией габбро-до- леритов и представлено следующими типами руд:

• • сплошными;
• • вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах интрузии;
• • вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах, вмещающих интрузию.

Минеральный состав богатых руд — преимущественно халькопи- рит-пирротиновый, с участками талнахит-кубанитовыхруд. Сплошные сульфидные руды обладают высокой химической активностью по отношению к кислороду, обусловленной наличием в руде легко окисляющихся сульфидных минералов. Вкрапленные руды связаны с пикритовыми, такситовыми, троктолитовыми и контактными габбро - долеритами.

По степени трещиноватости руды различают:

• • слаботрещиноватые — 0,2 м (средний размер элементарного блока);
• • среднетрещиноватые — 0,1—0,2 м;
• • сильнотрещиноватые — 0,05—0,1 м;
• • раздробленные — 0,05 м.

Прочностные свойства руд меняются в широких пределах: от 6 до 14—16 по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Общая мощность рудных тел достигает 100 м и более, глубина локализации 400—600 м.

Залежи в части месторождения, разрабатываемого рудником «Таймырский», расположены в центральной части Октябрьского месторождения. Рудные тела погружаются к восток-северо-востоку под углом 15—20° и простираются в меридиональном направлении на 850 м при наибольшей ширине (500 м). Мощность рудных тел составляет 17—33 м, глубина разработки — 1200—1700 м.

Основным структурным элементом, разделяющим шахтные поля месторождения, является горный сброс, который имеет субмеридиональное простирание, крутое (70—85°) восточное падение с амплитудой смещения 40—80 м.

Наиболее распространены сочетания нарушений:

• • сонаправленные сбросы;
• • разнонаправленные сбросы (блок приподнят или опущен);
• • сонаправленные сброс и взброс;
• • разнонаправленные взброс и сброс.

Все это определяет блочную структуру месторождения. Параметры тектонических блоков:

• • протяженность по простиранию 30—120 м;
• • ширина блока вкрест простирания — 8—60 м;
• • угол падения тектонических нарушений — 50—85°;
• • амплитуда смещения по тектоническому нарушению — 2—40 м.

Вблизи тектонического нарушения трещиноватость руд и пород увеличивается, образуя зоны повышенной сопутствующей трещиноватости шириной в 0,5—0,8 м. Зоны в большинстве случаев асимметричны: ширина в висячем боку в 2—6 раз больше, чем лежачем. Для сплошных руд указанные зависимости менее характерны, так как в них тектоническое нарушение чаще всего представляет собой сглаженную плоскость, по которой крылья нарушения плотно сомкнуты.

В пределах залежей имеются протяженные участки с включениями слабых прослоев пород — ксенолитов. Зоны сильнонарушенных руд и пород достигают 40—50% площади рудной залежи.

При многообразии условий залегания рудных тел общим свойством месторождений рассматриваемого типа является интенсивная нару- шенность массива разрывными структурами от крупных разломов до микротрещин.