Методи дослідження родовищ
Відео: Гідродинамічне дослідження свердловин - електронний курс
Відповідно до визначення родовища корисних копалин як складного геологічного тіла і руди як агрегату мінералів, вивчення родовищ вимагає всебічного геологічного підходу. Для характеристики родовища і з`ясування умов його освіти необхідно знати: геологічні умови залягання, морфологічні особливості рудних тіл, речовинний склад і структури руд і, нарешті, генезис родовища.
Геологічні умови залягання - положення родовища серед оточуючих гірських порід, а також з`ясування геологічної будови тієї чи іншої рудоносної області встановлюються в результаті геологічних зйомок масштабу 1: 200 000-1: 50 000. Дешево і швидко
Структура рудного поля - будова рудоносного ділянки, контрольоване регіональними структурними елементами, в межах яких знаходяться генетично споріднені родовища (Вольфсон, Яковлєв, 1975 г.). Структура рудного поля виявляється в результаті детального геологічного картування масштабів 1: 10 000 і 1: 5000.
Умови залягання і морфологія месторожденій- взаємовідношення руди з вміщають породами, просторова орієнтування рудних покладів, їх форма і розміри. Морфологія і умови залягання родовища з`ясовуються в результаті його розвідки за допомогою буріння або гірничорозвідувальних виробок, причому результати цього вивчення відображаються на поздовжніх і поперечних розрізах і погоризонтних планах масштабів 1: 1000 і 1: 500.
Речовий склад і структури руд - якісний і кількісний мінеральний і хімічний склад руд, а також їх будова. Речовий склад і структура руд визначаються при вивченні рудних вибоїв, документації керна розвідувальних свердловин або дослідженні зразків руд, взятих з поверхневих оголень. При вивченні вибоїв рудних тіл робляться замальовки масштабів 1: 100, 1: 50 і навіть 1: 10.
Генезис родовища визначається на основі всього фактичного матеріалу, отриманого при розвідці та експлуатації родовища, а також даних спеціальних досліджень. Встановлення генезису - дуже важлива, але і найбільш важке завдання, яка полягає в з`ясуванні всієї історії його "формування і є кінцевою метою вивчення родовища.
Розглянуті елементи родовищ корисних копалин в основному визначають і методи їх дослідження. Головними методами, застосовуваними в вченні про корисних копалин, є: спостереження, експеримент, гіпотеза і економічний аналіз.
Спостереження. Цей метод широко використовується в навчанні про полезnot-них копалин, як і взагалі в природознавстві. Геолог - фахівець з корисних копалин - виробляє спостереження в поле, вивчає природні виходи або штучні оголення гірських порід і руд в кар`єрах копалень або в підземних виробках, визначає морфологію тел корисних копалин і їхнє ставлення з вміщають породами і, нарешті, при документації вибоїв або керна свердловин вивчає будову і склад руд.
Одночасно з геологічними методами спостереження широко застосовуються і геофізичні. З їх допомогою можна оконтурити вміщують породи, встановити геологічні структури родовища, простежити кордону рудних покладів в плані, визначити глибину поширення рудоносних зон і форму геологіnot-чеських тел, з якими пов`язане оруденение.
За останнє десятиліття для пошуків родовищ і їх вивчення стали широко застосовуватися геохімічні (металлометріческіе, гідрохімічні, біогеохімічні), а також геологічний і аерогеофізіческой методи. При камеральній обробці зібраних матеріалів метод спостереження має також широке застосування. При мікроскопічних дослідженнях руд у відбитому світлі (мінераграфії) визначаються якісний і кількісний мінеральний склад руд і їх структурні особливості. При мікроскопічному дослідженні вміщають гірських порід з`ясовуються їх склад, будова і процеси зміни.
Досвід. Вивчення руд за допомогою дослідів або експериментальних досліджень проводилося ще в минулому столітті. Важливе значення для з`ясування генезису постмагматических родовищ мали експериментальні дослідження Р. Горансон (1931 р) по нагріванню при високому тиску і температурі в запаяних 22 чавунних бомбах порошку граніту з водою, що показали обмежену розчинність летючих сполук в магмі.
Цікаві дослідження Ф. В. Сиромятникова і Н. І. Хітарова (1944 р) по перенесенню нелетких компонентів водним газом і паром. Цими експериментами доведено, по-перше, що критична температура мінералізованих розчинів значно вище критичної температури чистої води, і, по-друге, встановлена можливість перенесення в газовій фазі помітних кількостей кремнезему, молібдену та інших компонентів. Велике значення мають експериментальні дослідження Я. І. Ольшанського і В. В. Іваненко (1958 р) про розчинність сульфідів заліза, міді, срібла і кобальту в водних розчинах при кімнатній і підвищеній температурах. Експериментальні дослідження про перенесення і відкладення металів гідротермальних розчинами продовжені Р. П. Рафальським (1973 г.) - учнем і послідовником Я. І. Ольшанського.
На підставі проведених досліджень були заново висвітлені складні питання генезису гідротермальних сульфідних родовищ.
В останні роки широко розвинені експериментальні дослідження синтезу мінералів, необхідних для різних галузей народного господарства. У СНД були отримані при температурі 1200-1500 ° С і тиску до 30 000 кгс / см2 синтетичні алмази, що використовуються в абразивної та інших галузях промисловості. Крім того, у нас виробляють штучні кристали пьезокварца, рубіни і інших мінералів.
Гіпотеза. У вченні про корисних копалин важлива роль відводиться гіпотезам. При вивченні родовищ корисних копалин як в польових, так і в камеральних умовах отримують фактичні дані про геологічні умови залягання, формі тіл, склад і будову руд. На основі всіх цих даних будується робоча гіпотеза про генезис родовища. Якщо при подальших геологічних і розвідувальних роботах буде отримано новий фактичний матеріал, не узгоджується з початковою гіпотезою, то остання видозмінюється або висувається нова, відповідальна як знову зібраним, так і раніше відомим фактам спостережень.
Економічний аналіз. Вчення про корисні копалини не просто геологічна, а геолого-економічна дисципліна. Об`єктом геологічного вивчення та розвідки є не будь-яке мінеральне скупчення в земній корі, а лише задовольняє сучасним вимогам народного господарства. При оцінці родовищ корисних копалин необхідний економічний підхід. Слід брати до уваги не тільки розміри родовищ і якість сировини, але і ряд інших чинників: географічне положення родовища, транспортні умови, наявність в районі будівельних матеріалів, робочої сили. Вирішальне значення нерідко має потребу держави в даний момент в тому чи іншому мінеральній сировині.
Різна поведінка жили по обидва боки скидання. Якщо скидання є дорудного, то жила з одного і з іншого боку скидання зазвичай різниться по морфології і текстур руд. Наприклад, перед скиданням потужність тіла буває велика, а за ним - менша. Перед скиданням спостерігалася преnot-майново масивна, суцільна руда, а за скиданням зустрінута руда прожілково-вкрапленого характеру та ін.
Загинання первинної полосчатости жили у напрямку скидання. Первинна полосчатость в рудних тілах (жилах і лінзах) зазвичай згодна з їх простягання. При дорудного скиданні полосчатость загинається вздовж зкидача (в окремому випадку уздовж дайки, рис. 1) і слід незгодна з заляганням рудного тіла, іноді навіть поперек його.
Перетин скидання рудними прожилками. Січні прожилки є надійний критерій відносного віку геологічних тіл. Якщо сместитель, виконаний глиною або іншим мінеральною речовиною, дорудного, то можна спостерігати проникнення в нього руди у вигляді січних рудних жилок і прожилків, що відходять від основного рудного тіла.
Наявність в скидний Дайк поздовжніх жилок. Якщо основне рудне тіло примикає до скидний Дайк, а в останній спостерігаються рудні прожилки, паралельні контакту основного тіла з дайкою, то це є достатнім критерієм для затвердження, що руда молодше скидання. Для остаточного докази того, що скидання дорудного, слід ще встановити спільність речового складу і будови руди в основному рудному тілі і прожилках дайки. Ф. І. Вольфсоп (1965 р) наводить численні приклади постмагматических родовищ як у СНД, так і в зарубіжних країнах, коли оруденение молодше всіх порід дайкового фації. До їх числа відносяться магнетитові родовища Уралу, золото-кварцові - Уралу і Австралії, медноколчеданние - Уралу, США, Іспанії, сульфидно-касситерітових - Забайкалля, поліметалічні - Казахстану, США та ін.