Вскрытие и оконтуривание месторождений

Чтобы определить количество обнаруженного полезного ископаемого и проследить месторождение по поверхности, производится расчистка естественных выходов тел полезных ископаемых и проходятся неглубокие приповерхностные поисково-разведочные выработки (канавы, шурфы, буровые скважины), вскрывающие выходы залежей под наносами. Кроме того, для выяснения перспектив распространения полезного ископаемого на глубину проходятся единичные более глубокие поисково-разведочные скважины и шурфы. При помощи этих немногочисленных выработок с учетом данных геологического картирования, геологических и геохимических поисковых работ производиться определение промышленного типа выявленного месторождения и_решается вопрос о целесообразности постановки на нем разведочных работ.

Оценка выходов месторождения основывается на геологоминералогических данных, полученных в начальный период поисков и при крупномасштабном геологическом картировании.

При этом принимаются во внимание изменения, которые претерпевают залежи полезного ископаемого вблизи поверхности, подвергаясь физическому и химическому выветриванию. Вследствие этого тела полезного ископаемого на выходах часто сильно отличаются по минеральному, химическому составу и физическому состоянию от своих глубинных частей.

Эти изменения первичных минеральных скоплений называются гипергенными, а приповерхностная часть земной коры, где протекают гипергенные процессы, называется зоной гипергенеза. По степени подвижности в зоне гипергенеза и способности образовывать новые минеральные формы химические элементы делятся на три группы:

элементы весьма подвижные, к которым относятся - К, Na, Ca, Mg;

подвижные — Си, Ni, Co, Mo, U, Ra, Zn;

малоподвижные — Ti, Al, Zr, Pt, Au, Sn, W, Hg и др.

Некоторые элементы, как, например, железо, в различных условиях проявляют себя подвижными либо малоподвижными.

Среди малоподвижных элементов различают две подгруппы:

1) элементы устойчивых минералов и

2) элементы неустойчивых минералов.

Элементы первой подгруппы образуют такие минералы, как окислы железа, марганца и алюминия, золото, платиноиды, касситерит, киноварь, хромшпинелиды, рутил, берилл, вольфрамит, флюорит, топаз, кварц, алмаз, слюда, асбест, корунд, монацит, гранат, апатит и др. Все эти минералы практически не изменяются в зоне гипергенеза и присутствуют на выходах тел полезных ископаемых в тех количествах, которые свойственны глубинным частям этих тел. Они же слагают различные россыпи. Только наименее прочные из них (киноварь, вольфрамит, флюорит) подвергаются на выходах механическому выкрашиванию и поэтому выходы оказываются несколько обедненными по сравнению с частями тел, не затронутых механическим нарушением.

При оценке выходов рудных тел, сложенных устойчивыми минералами, следует учитывать возможность их обогащения этими устойчивыми минералами за счет выноса неустойчивых минералов за пределы рудных выходов, иногда на значительные расстояния. Такой вынос может осуществляться в растворах, если элементы, составляющие неустойчивые минералы, подвижны, или механически — водными потоками и ветром при дроблении до пылеобразного состояния химически устойчивых, но физически непрочных минералов.

Неустойчивые минералы, содержащие малоподвижные элементы, при разрушении в зоне выветривания преобразуются в более устойчивые. Это преобразование происходит часто без переноса элементов в силу малой подвижности последних и называется метасоматическим замещением. Среди окисленных и полуокисленных сульфидных руд обычно можно наблюдать метасоматическое замещение сульфидов минеральными новообразованиями зоны окисления.

Пирит и марказит, а также пирротин, окисляясь, превращаются в легкорастворимые сульфаты железа. Сульфаты железа в водном растворе оказываются активными окислителями и ускоряют разложение как самих сульфидов железа, так и многих других сульфидных минералов.

Медьсодержащие минералы, халькопирит и другие сернистые соединения подвержены легкому разрушению в кислой среде. Благодаря специфике этого металла на многих медных месторождениях образуется зона вторичного сульфидного обогащения на некоторой глубине под зоной выщелачивания и окисления. В зонах окисления медноколчеданных месторождений происходит накопление золота, освободившегося из растворенных сульфидов. Основная его масса скапливается в низах зоны окисления, обычно среди так называемой баритовой сыпучки с остатками кварца и гипса.

Пентландит, главный сульфидный минерал никелевых руд, неустойчив на выходах рудных тел. Никелевый сульфат легко растворим и способен мигрировать с рассеянием растворов без образования из них вторичных никелевых минералов в значительных количествах.

Кобальтсодержащие минералы — линнеит, кобальтин, смальтин — неустойчивы в зоне окисления, И выходы кобальтсодержащих рудных тел обычно обеднены по сравнению с глубинными их частями. В присутствии мышьяка возможно какопление кобальта в нижних частях зоны окисления в виде розового эритрина. При наличии гидроокислов марганца возможно накопление кобальта из мигрирующих растворов путем его адсорбции.

Урановые минералы неустойчивы в зоне окисления и сам уран обладает весьма высокой подвижностью. Относительно более устойчивы гидроокислы урана и урановые черни, которые обычно и наблюдаются в зоне окисления урановых месторождений. Поэтому содержание урана на выходах обычно ниже, чем в глубинных частях рудных тел. Но в некоторых случаях при резком спаде кислотности растворов, несущих уран, могут образоваться богатые урановые «шляпы», в пределах которых наблюдаются разноцветные (от ярко-желтых до изумрудно-зеленых) сульфаты, карбонаты, фосфаты и другие урановые минералы.

Среди редких элементов различаются малоподвижные — бериллий, тантал, ниобий, цирконий и некоторые другие — и подвижные благодаря повышенной растворимости — литий, цезий, редкие земли, кадмий, германий, скандий, индий, рубидий. Первые фиксированы в устойчивых минералах, встречающихся на выходах рудных залежей и в россыпях (колумбит, берилл, циркон); вторые, как правило, не образуют самостоятельных минералов и находятся в виде примесей и в рассеянном состоянии в минеральных видах, состоящих в основном из других элементов.

Уголь на выходах претерпевает глубокие изменения и его состав и свойства резко отличаются от тех, которые характерны для свежего угля из глубинных частей месторождений. Особенно резкие изменения наблюдаются до глубин 10—20 м от дневной поверхности, где происходит разложение органических соединений под влиянием процессов окисления.

Дата добавления: 2014-01-15