Геохімія рудних родовищ (реферат)

Реферат на тему:

Геохімія рудних родовищ

Вступ

Руда –поняття економічне. В результаті природних процесів утворюється
поля концентрації елементів. Частина поля концентрації, яку вигідно
розробляти, складає “рудне тіло”, інша части6на- первинний ореол
розсіювання. Він формується одночасно з самим родовищем.

Рудні родовища — це системи з такою концентрацією хімічних елементів
(переважно металів) в земній корі, яка робить економічно доцільним їх
витягання з надр. Разом з геологією родовищ, їх мінералогією,
геофізикою, гідрогеологією і іншими науками геохімія рудних родовищ
стала важливим розділом науки про рудні родовища. Одночасно це ч
важливий розділ геохімії.

Геохімія рудних родовищ

Геохімія рудного родовища — це історія концентрації і розсіяння хімічних
елементів в просторі його рудного поля. Вона включає наступні
найважливіші питання:

кларки концентрації елементів на родовищі;

форми знаходження елементів в рудах і ореолах, ізотопні відносини;

парагені асоціації елементів в мінералах, породах, рудах, родовищах і
рудних поясах;

сучасні і минулі геохімічні процеси (обстановки) на рудному полі
родовища, геохімічні зональні;

геохімічні бар’єри;

історична і регіональна геохімія родовищ, рудних районів і провінцій;

7) геохімічні основи генезису, прогнозування, пошуків, розвідки і
експлуатації родовищ.

Геохімічне вивчення родовищ слід проводити у контакті з іншими
геологічними дослідженнями, воно повинне бути пов’язано з мінералогією,
стратиграфією, тектонікою, літологією, петрографією, геоморфологією і
т.д. Практично майже кожна комплексна характеристика родовища разом з
описом структури, мінералогії і інших особливостей містить відомості про
його геохімію. Є дослідження, спеціально присвячені геохімії окремих
родовищ.

Кларки і рудоутворення. Поняття про кларки довгий час не
використовувалося при аналізі рудоутворення. Разом з тим воно необхідне
при вивченні рудних родовищ, оскільки від величини кларка багато в чому
залежать число мінералів і генетичних типів родовищ, їх запаси, вміст
металів в рудах і т.д.

Кларки концентрації в рудах коливаються в сотні тисяч раз. але імпульси
міграції, рівні 1п КК, порівняно міняються слабо — в межах одного
порядку. Це зв’язано з тим, що кларки концентрації входять у формулу і
під знаком логарифма.

Мінімальний вміст елементів в руді також знаходить зв’язок з кларками і
хімічними властивостями. Так, для чорних металів мінімальний вміст в
руді рівно 20—25 %, для кольорових — 0.5 1,0, для рідких- 0,1—0,2, для
благородних — 0,0005%.

З КК елемента в рудах зв’язана і різноманітність генетичних типів
родовищ. Існує багато процесів, що приводять до збільшення концентрації
елемента у декілька разів і мало — в десятки і сотні тисяч раз.

Таким чином, кларк концентрації елемента в руді є експоненціальною
функцією від інтенсивності рудоутворення і часу. Цим підкреслюється роль
тривалості рудоутворення. Можливо, що даний чинник грав при утворенні
деяких місце народжень вирішальне значення. Давно вже встановлено, що
при пошуках на відкриття одного крупного родовища доводяться десятки
відкриттів дрібних, малоперспективних родовищ, сотні і тисячі
рудопроявів. При цьому геохімічні умови знаходження руд істотно не
міняються або навіть виявляються ідентичними. Так, і в нашій країні і за
рубежем відкриті тисячі рудопроявів і непромислових родовищ мідистих
пісковиків в червоно-кольоровій формації, промислові ж родовища
одиничні. Те ж можна сказати і про родовища 2п, РЬ, N1, З, Мо, Ре і ін.
Мабуть, що в цих випадках вирішальне значення мала саме тривалість
рудоутворення — тривалість роботи геохімічного бар’єру. Тому при
прогнозуванні родовищ необхідно звертати увагу на тривалість розвитку
блоків земної кори, до яких приурочені рудні родовища.

В родовищах зосереджена нікчемна частина загальних запасів елементів в
земній корі. Отже, для утворення родовищ потрібна лише невелика частина
хімічних елементів гірських порід. Природно, що утворення руд
вірогідніше за рахунок витягання елементів з що збагатили ними порід і
магми. Підвищений вміст рудних елементів в гірських породах у ряді
випадків служить регіональним геохімічним пошуковим критерієм разом, в
особливостях рудоутворення і денудаціі родовищ укладені чинники, що
утрудняють оцінку аномалій. При цьому можливі співвідношення: слаба
аномалія — родовище і контрастна велика аномалія — рудопрояв.

Форми знаходження елементів в рудах і ореолах, ізотопні відносини. В
геохімії родовищ головну увагу надається немінеральним формам
знаходження елементів (ізоморфним і сорбованим домішкам,
органно-мінеральним з’єднанням і ін.), а також геохімії мінералів.
Немінеральна форма характерна для ореолів розсіяння, для рідкісних
елементів (Оє у вугіллі і ін.). У ряді випадків раціонально говорити про
рухому форму — ,що легко витягується водною витяжкою, органічними
розчинниками, слабими кислотами і лугами.

Парагені асоціації елементів. Їх виявлення в мінералах, рудах і ореолах
складає одну з найважливіших задач геохімії рудних родовищ. Не всі
асоціації представляють практичний інтерес, але всі вони повинні бути
встановлений, щоб виключити пропуск промислово важливих елементів. Для
кожного рудного родовища крім парагеної асоціації слід виділяти і
заборонені асоціації в рудах і ореолах.

Геохімічні процеси (обстановки) на рудному полі родовища. Геохімічна
зональна і геохімічні бар’єри. В межах родовищ умови сучасної міграції і
концентрації елементів, як правило, неоднакові: міняються ЕН. рН і інші
параметри середовища. Це дозволяє розчленовувати родовища на окремі
підсистеми, однорідні за геохімічних умов.

Більшість рудних родовищ є трифазними системами, що складаються з
твердої, рідкої і газоподібної фаз. Тому при вивченні сучасних
геохімічних обставин величезне значення придбавають гідрохімічні
дослідження, які проводяться зв’язаний з мінералого-геохімічними. Тільки
такий єдиний комплекс досліджень дозволяє зрозуміти, як утворюються і
руйнуються рудні мінерали. Основними гідрогеохімічними параметрами
служать окислювально-відновні і лугово-кислотні умови. Вивчення сучасної
геохімічної обстановки включають і газовий аналіз. Такі дослідження, з
одного боку, допомагають вирішувати генетичні питання, а з іншою —
упроваджувати в практику ефективні газові методи пошуків руд.

Багато рудних родовищ містять органічні речовини (хоча б розсіяні),
сульфіди і інші з’єднання — джерело енергії для мікроорганізмів. Тому
води рудних родовищ часто є ареною їх діяльності. Багато хто «чисто
хімічні реакції» насправді є біогеохімічними, їх механізм пов’язаний з
діяльністю бактерій. Це в значній мірі відноситься до окислення
сульфідів, утворення сірчаних руд, осадження сульфідів на відновному
бар’єрі і т.д. У зв’язку з цим вивчення сучасної геохімічної обстановки
повинне включати органічної речовини і мікробіологію родовищ.

На більшості родовищ утворення руд в даний час не відбувається. Проте,
вивчаючи мінеральні асоціації в породах і рудах, газово-рідкі включення
в мінералах, хімічний склад порід і руд, можна відновити минулі
геохімічні обстановки.

Геохімічні обстановки в межах родовища утворюють геохімічну зональну,
яка особливо детально вивчена на родовищах. Багато даних і по зональній
первинних геохімічних ореолів, вивчення яких дозволяє виділити надрудні
і підрудні ореоли, тобто оцінити перспективність виявленого оруднення на
глибину .

Геохімічна зональна — важлива пошукова ознака. А наявність зональної
необхідний і для з’ясування генезису родовищ. Нерідко на одному родовищі
розвинуте дещо зональностей, що накладаються один на одного, що утрудняє
рішення генетичних питань. В таких випадках особливо підвищується роль
історико-геохімічного підходу.

При геохімічному вивченні родовищ необхідно аналізувати як стійкі
геохімічні обстановки, так і геохімічні бар’єри — контакти між ними.
Геохімічні бар’єри -самостійний і важливий об’єкт дослідження. Руді,
ореоли і рудні мінерали слід розглядати як прояви певних бар’єрів і
аналізувати їх з цих позицій.

Для більшості рудних родовищ характерні вторинні ореоли розсіяння, для
оцінки яких необхідно вивчати геохімічний ландшафт рудного поля — його
грунти, кора вивітрювання, континентальні відкладення, рослини, води,
атмосферу.

При руйнуванні родовищ також виникають геохімічні бар’єри, до яких часто
приурочені вторинні геохімічні аномалії, що є важливими прямими
пошуковими ознаками руд. При відробітку родовищ створюються техногенні
геохімічні обстановки і бар’єри, які також служать об’єктом вивчення.

Історична і регіональна геохімія родовищ, рудних районів і провінцій.
Для з’ясування цих питань необхідно осмислити з геохімічних позицій дані
тектоніки, геоморфології, палеогеографії, історичної геології. Кожний
етап геологічного розвитку родовища, рудного району і провінції повинен
отримати геохімічну характеристику, а геохімічні особливості родовища і
провінції — геологічне обгрунтовування.

Регіональна геохімія родовищ, рудних районів і провінцій також тісно
пов’язана з геологічною історією району, з його металогенією.

Родовище може бути на довгий час «законсервовано» в земній корі, але
може і руйнуватися в результаті окислення, ерозії. Тому історична
геохімія включає і історію руйнування родовищ, утворення вторинних
ореолів розсіяння. Останні процеси вивчаються з позицій геохімії
ландшафту.

Геохімічні основи генезису, прогнозування, пошуків і експлуатації
родовищ. Науковим підсумком вивчення родовища є з’ясування його
генезису. Це комплексна проблема, при рішенні якій використовуються дані
всіх геологічних наук, у тому числі і геохімії. Важлива практична задача
геохімічних исследований— встановлення пошукових ознак: геохімік повинен
сказати, де і як шукати родовище. Головне значення придбавають
геохімічні методи пошуків по первинних і вторинних ореолах. Дані про
геохімічні обстановках, парагених асоціації, геохімічні бар’єри,
історичній геохімії дозволяють з’ясувати умови утворення первинних і
вторинних ореолів, пояснити їх розміри, форму, інтенсивність,
контрастність. На цій основі будується раціональна методика геохімічних
пошуків. Ландшафтно-геохімічне картування в масштабах від 1 : 50 000 до
1 : 500 000 і дрібніше дозволяє районувати територію за умов геохімічних
пошуків, намітити раціональний комплекс пошукових методів,
диференціювати кожний метод залежно від умов району. При оцінці аномалій
також використовується геохімія ландшафту (ландшафтно-геохімічні карти в
масштабі

1 : 25 000 — 1 : 5000).

Багатоманітні геохімічні аспекти діяльності рудникової геологічної
служби: спостереження за оптимальним геохімічним режимом відробітку,
раціональна організація підземного вилуговування, запобігання небажаних
наслідків, забезпечення охорони природи і здоров’я людей (виключення з
водопостачання вод з підвищеним вмістом металів, недопущення забруднення
атмосфери в результаті розпиленості відвалів і руди і т. д.).

ГЕОХІМІЧНА СИСТЕМАТИКА РУДНИХ РОДОВИЩІ

По термодинамічних параметрах всі родовища діляться на ендогенні, що
утворилися при високих температурах і тиску, і екзогенні, що утворилися
при температурах і тиску, близькому до умов земної поверхні.

Геохімічна систематика ендогенних родовищ. Д. В. Рунд-мшст і І. А.
Неженский розробили геохімічну систематику ендогенних родовищ по
провідних асоціаціях рудних елементів . В основу геолого-геохімічної
систематики ендогенних родовищ В. В. Івановим встановлені
парагені асоціації елементів, напрям тектонічних рухів,
вірогідний тип земної кори (континентальний, океанічний і ін.).
Виділяються п’ять груп родовищ. За допомогою статистичної обробки
даних встановлений середній вміст рудних елементів в
родовищах окремих груп, а також середній вміст елементів-домішок
в мінералах.

Геохімічна система-гику екзогенних родовищ. Екзогенні родовища автор
запропонував систематизувати по характеру міграції елементів.
Виділяються чотири групи родовищ: Родовища, формовані механічною
міграцією (розсипи і ін.).Родовища, формовані фізико-хімічною
міграцією, переважно діяльністю природних вод. Хоча
склад останніх обумовлений роботою живої речовини, безпосередній
механізм рудоутворення в основному підкоряється фізико-хімічним
закономірностям. Ця група на геохімічній основі розділяться на типи,
класи і види. Виділяються два типи:

залишкові родовища — елювіальні боксити, залізні і нікелеві руди кори
вивітрювання, руди рідкісних земель в корі вивітрювання лужних порід,
гіпс («гіпсовий капелюх») і др.;

2) родовища, руди яких відклалися на геохімічних бар’єрах; цей тип
ділиться на класи:

Л — родовища на кисневих бар’єрах;

В — родовища на сірководневих і сульфідних бар’єрах;

З — родовища на глеевих бар’єрах;

Про — родовища на лужних бар’єрах;

Е — родовища на кислих бар’єрах;

Р — родовища на Випарних бар’єрах;

Про — родовища на сорбціонних бар’єрах;

Н — родовища на термодинамічних бар’єрах;

/, А /- і т.д. родовища на інших типах бар’єрів, а також родовища з
комплексними, двосторонніми і суміщеними Кар’єрами (В — Про і т. д.).

3) Родовища, формовані біогенною міграцією, — каустобіоліти, органогенні
вапняки, крем’янисті породи, фосфати і

нітрати (гуано) і ін.

4) Родовища, формовані техногенною міграцією, —

штучні родовища солей і ін.

В геохімічному відношенні і ендогенні і екзогенні родовища вивчені
нерівномірно.

Висновки

В залежності від об’єкта аналізу розрізняють літохімічний (
металометричний), гідрогеохімічний, біогеохімічний і атмохімічний
(газовий) методи пошуків корисних копалин, які в сукупності складають
геохімічні методи пошуків.

Найпоширеніший – літохімічні пошуки ( відбір проб грунту з глибини
0,1-0,2. іноді 0,5м. Результати аналізу наносяться на геологічну карту,
точки з однаковими значеннями з’єднуються ізолініями
–рейзоконцентратами. Методи математичної статистики дозволяють виділити
на карті ділянки з фоновим для даного району складом металів і ділянки
з підвищенним-аномальним складом. Аномальні ділянки нерідко є рудними
аномаліями і приурочені до родовищ.

Гідрогеохімічні методи ефективні при пошуках уранових, мідних,
молібденових, борних та інших родовищ.

Біогеохімічні пошуки проводять в певну пору року, оскільки склад
елементів в рослинах коливається в залежності від сезону. Аналізуються
різні частини рослин одного віку.

Атмохімічні методи використовуються при пошуках радіоактивних руд,
нафтових і газових родовищ.

Методика всіх видів пошуків основана на порівнянні результатів,
випробувань з фоновими данними. Проведені дослідження показали, що
фонові значення неоднакові в різних районах. Вміст елементів в грунтових
водах, в рослинах в одному районі може бути фоновим. А в
іншому-аномальним і свідчити про наявність зруднення.

PAGE

PAGE 2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *