1.7. Гіпергенез
Процеси вивітрювання відбувались у породах залізисто-кремнистої формації неодноразово у зв’язку з перервами у осадко накопиченні [1,5, 6, 9-11, 12, 13, 14-16, 17-21, 22, 23, 26, 29, 32-35, 36, 37, 38, 39, 41, 47, 48, 50].
Найдревнішою вважається кора вивітрювання гранітоїдів мезоархейського віку, формування якої передувало накопиченню базальтоїдів і кластолітів новокриворізької світи криворізької серії (палеопротерозой). Продукти вивітрювання цього етапу у первинному вигляді не збереглися. Під дією динамотермального метаморфізму вони перетворилися у кварц-серицит-хлоритові і близькі до них за складом сланці.
Другий інтервал мав місце у післясаксаганський час. У цей період проходило утворення Криворізького синклінорію. Породи, що утворилися раніше, враховуючи і залізисті, підлягали вивітрюванню і розмиву. У базальній частині гданцівської світи присутні дрібні поклади залізних руд, що є продуктами перемивання вивітрених залізистих порід саксаганської світи. Продукти вивітрювання цього етапу також підлягали динамотермальному метаморфізму.
Третій, післякриворізький етап гіпергенезу характеризується великою протяжністю у часі (протерозой-кайнозой), формуванням потужних площових і лінійних кір вивітрювання. Він також супроводжувався перемиванням продуктів вивітрювання порід саксаганської світи, формуванням у базальній частині кайнозойського осадового чохла лінзовидних тіл бідних і багатих хемогенно-кластогенних залізних руд.
За характером змін первинних порід до нього приєднуються неоген-антропогеновий – четвертий етап гіпергенезу. У сучасний період із залізистих кварцитів і сланців, що вивітрюються активно виносяться оксиди K, Na, Ca, Mg, Si і накопичуються Fe2O3, Al2O3. Разом із кремнеземом і водою вони є основними компонентами кір вивітрювання залізистих порід Інгулецького родовища.
1.8. Корисні копалини
Основними корисними копалинами Інгулецького родовища є бідні магнетитові руди (магнетитові кварцити), із яких з використанням технології «мокрої» магнітної сепарації виробляють залізорудний концентрат [24, 38, 40, 42, 48].
У якості додаткового виду мінеральної сировини можуть бути використані бідні гематитові руди (гематитові кварцити) – сировина для отримання гематитового концентрату [13, 28, 45].
Плагіограніти і плагіомігматити використовуються для виробництва щебеню. Тальк-вмісні сланці знайшли використання як сировина для лакофарбової промисловості, а у суміші із суглинками – для виробництва цегли. [28].
Після додаткових досліджень можливе також використання гранат-вмісних сланців (сировина для виробництва абразивного гранату), кварц-хлоритових сланців (сировина для виробництва пористих будівельних матеріалів), вохри і сурику (мінеральні пігменти), вапняку, глини, суглинку, піску та інших видів неметалічних корисних копалин [28].
Розділ 2. Вихідний матеріал і методика досліджень
Мінералогічні дослідження, які виконувалися відповідно до мети наукової роботи, базувалися на результатах геологічних, мінералогічних спостережень та даних хімічних аналізів багатих гематитових руд п’ятого і шостого залізистих горизонтів саксаганської світи Інгулецького родовища. При написанні магістерської роботи використовувалися фондові матеріали геологічної служби Інгулецького ГЗКу, Криворізького технічного університету і дані з літературних джерел.
На основі проведених досліджень і з використанням фондових даних були охарактеризовані геологічна будова родовища, геологічна позиція та морфологія покладів, а також особливості прикладної мінералогії багатих гематитових руд. До уваги також бралися раніше виконані геологічні і мінералогічних дослідження гематитових руд Інгулецького та інших аналогічних родовищ.
Відомості про геологічну будову продуктивної товщі родовища, геологічну позицію так званих «втрачених» покладів багатих гематитових руд використовувалися для визначення ділянок відбору мінералогічних проб.
При проходженні маршрутів у забоях кар’єру ІнГЗКу фіксувалися умови залягання рудних покладів, макроскопічно визначався їх мінеральний склад, структура і текстура. Зверталася увага на характер просторових взаємовідношень покладів багатих руд і вміщуючих гематитових кварцитів різного мінерального складу. Геологічні і мінералогічні спостереження супроводжувалися зарисовками і фотографуванням найбільш інформативних об’єктів. Проводився відбір рядових мінералогічних проб багатих руд.
Мінералогічне опробування проводилося також на рудному складі кар’єру ІнГЗКу. Багаті руди тут складувалися протягом 2009-10 років. При відборі рядових проб на складі зверталася увага на представництво рудного матеріалу, на співвідношення у його складі руд і вміщуючих порід різного складу. План відбору проб на складі показаний на рис. 2.1.
Усього було відібрано 25 рядових проб багатих гематитових руд, з них 5 проб у забоях кар’єру і 20 проб на рудному складі. Опробування проводилося точково-борозновим методом, довжина інтервалів опробування, в залежності від ступеню однорідності рудного матеріалу, змінювалась від 10 до 15 м. Маса рядових проб складала 15-20 кг. Перелік, прив’язка і коротка характеристика матеріалу рядових проб наведені у таблиці 2.1.
Для матеріалу кожної рядової проби у хімічній лабораторії Інгулецького ГЗКу був виконаний скорочений фазовий і силікатний хімічні аналізи. Отримані результати наведені у табл. 2.2.
Рис. 2.1. План відбору проб на рудному складі.
1 – межі рудного складу і їх абсолютні відмітки; 2 – місця відбору рядових проб багатих руд та їх індекси.
Мінералогічні дослідження проводились у лабораторіях кафедри геології і прикладної мінералогії університету з використанням стандартних методів (топомінералогічного, мінералого-онтогенічного, мінералого-петрохімічного), адаптованих відповідно до мети магістерської роботи.
Таблиця 2.1.
Прив’язка рядових проб і польові визначення представленого ними рудного матеріалу
Індекси рядових проб |
Уступи ведення гірничих робіт |
Довжина інтервалу опробуван-ня, м |
Стратигра-фічні горизонти |
Польове описання руд і порід |
Інг-501 |
-45 |
10 |
5f |
суміш рихлої багатої гематитової руди (сипучки) і слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту з домішкою сипучого маршаліту |
Інг-502 |
-45 |
10 |
6f |
інтенсивно маршалітизований слабко зруденілий залізнослюдко-мартитовий кварцит |
Інг-503 |
-45 |
12 |
5f |
інтенсивно маршалітизований слабко зруденілий залізнослюдко-мартитовий кварцит |
Інг-504 |
-60 |
11 |
5f |
суміш рихлої багатої гематитової руди (сипучки) і слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту з домішкою сипучого маршаліту |
Інг-505 |
-60 |
13 |
6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з домішкою слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-506 |
рудний склад |
10 |
5-6f |
руда гематитова низькосортна слабко маршалітизована з домішкою маршалітизованого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-507 |
рудний склад |
15 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з незначною домішкою слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-508 |
рудний склад |
14 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з домішкою слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-509 |
рудний склад |
13 |
5-6f |
суміш рихлої багатої гематитової руди (сипучки) і слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту з домішкою сипучого маршаліту |
Інг-510 |
рудний склад |
12 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з незначною домішкою зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-511 |
рудний склад |
15 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з незначною домішкою слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту і сипучого маршаліту |
Інг-512 |
рудний склад |
12 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з незначною домішкою слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-513 |
рудний склад |
15 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з незначною домішкою слабко зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-514 |
рудний склад |
15 |
5-6f |
руда гематитов рихла багата (сипучка) з незначною домішкою сипучого маршаліту |
Інг-515 |
рудний склад |
13 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий зруденілий з домішкою рихлої багатої гематитової руди (сипучки) |
Інг-516 |
рудний склад |
12 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий зруденілий з домішкою рихлої багатої гематитової руди (сипучки) і міцної залізнослюдко-мартитової і мартитової руди |
Інг-517 |
рудний склад |
14 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий зруденілий |
Інг-518 |
рудний склад |
11 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий слабко зруденілий |
Інг-519 |
рудний склад |
12 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з незначною домішкою зруденілого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-520 |
рудний склад |
10 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий слабко зруденілий, обурозалізнений |
Інг-521 |
рудний склад |
13 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з домішкою слабко зруденілого міцного залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-522 |
рудний склад |
10 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з домішкою слабко зруденілого міцного залізнослюдко-мартитового кварциту і маршалітизованого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-523 |
рудний склад |
12 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий слабко збагачений із значною домішкою маршалітизованого залізнослюдко-мартитового кварциту, обурозалізненого залізнослюдко-мартитового кварциту і мало рудного обурозалізненого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-524 |
рудний склад |
10 |
5-6f |
руда гематитова рихла багата (сипучка) з домішкою слабко зруденілого міцного залізнослюдко-мартитового кварциту і інтенсивно маршалітизованого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Інг-525 |
рудний склад |
11 |
5-6f |
кварцит залізнослюдко-мартитовий слабко збагачений з домішкою міцного залізнослюдко-мартитового кварциту і маршалітизованого залізнослюдко-мартитового кварциту |
Для мікроскопічних досліджень із матеріалу кожної рядової проби були виготовлені прозорі (19) і поліровані (25) шліфи. Мінералогічне вивчення багатих руд (діагностика мінералів, визначення умов їх утворення, кількісні мінералогічні розрахунки, мікрофотографування та ін.) проводилося по стандартним методикам з використанням серійних петрографічних і мінераграфічних мікроскопів.
Таблиця 2.2.
Вміст деяких хімічних компонентів у складі матеріалу досліджених проб
Індекси проб |
Вміст, мас.% |
||||||
Feзаг. |
Feмагн. |
Fe2O3 |
SiO2 |
S |
P2O5 |
в.п.п. |
|
Інг-501 |
37,75 |
0,0 |
53,55 |
45,10 |
0,005 |
0,021 |
0,98 |
Інг-502 |
40,50 |
0,0 |
57,27 |
39,00 |
0,017 |
0,025 |
2,57 |
Інг-503 |
41,40 |
0,0 |
58,77 |
40,10 |
0,016 |
0,032 |
0,54 |
Інг-504 |
41,95 |
0,0 |
59,49 |
36,70 |
0,007 |
0,032 |
0,82 |
Інг-505 |
57,30 |
0,0 |
81,15 |
16,70 |
0,010 |
0,032 |
1,12 |
Інг-506 |
42,85 |
0,0 |
60,92 |
37,65 |
0,003 |
0,018 |
0,62 |
Інг-507 |
62,30 |
0,7 |
88,37 |
8,60 |
0,005 |
0,030 |
1,00 |
Інг-508 |
57,95 |
0,0 |
82,37 |
16,80 |
0,004 |
0,030 |
0,51 |
Інг-509 |
43,40 |
0,0 |
61,56 |
37,15 |
0,003 |
0,021 |
0,32 |
Інг-510 |
64,25 |
2,2 |
90,59 |
7,50 |
0,003 |
0,014 |
0,61 |
Інг-511 |
48,90 |
0,0 |
69,28 |
28,45 |
0,001 |
0,003 |
0,36 |
Інг-512 |
54,00 |
0,2 |
76,65 |
20,90 |
0,005 |
0,032 |
0,88 |
Інг-513 |
59,35 |
0,0 |
84,30 |
13,65 |
0,006 |
0,034 |
0,67 |
Інг-514 |
61,80 |
0,5 |
87,73 |
9,80 |
0,004 |
0,030 |
0,88 |
Інг-515 |
47,45 |
0,0 |
67,28 |
30,30 |
0,006 |
0,018 |
0,74 |
Інг-516 |
47,05 |
0,0 |
66,78 |
17,15 |
0,004 |
0,025 |
0,66 |
Інг-517 |
45,60 |
0,0 |
64,78 |
33,10 |
0,004 |
0,023 |
0,39 |
Інг-518 |
42,50 |
0,0 |
60,35 |
38,30 |
0,006 |
0,016 |
0,46 |
Інг-519 |
57,80 |
0,0 |
82,15 |
10,40 |
0,007 |
0,032 |
0,94 |
Інг-520 |
40,40 |
0,0 |
57,27 |
41,30 |
0,004 |
0,021 |
0,27 |
Інг-521 |
44,70 |
0,0 |
63,49 |
32,10 |
0,004 |
0,023 |
0,41 |
Інг-522 |
42,35 |
0,0 |
50,06 |
38,90 |
0,006 |
0,018 |
0,32 |
Інг-523 |
30,10 |
0,9 |
41,04 |
54,70 |
0,018 |
0,037 |
0,61 |
Інг-524 |
46,35 |
0,0 |
65,85 |
31,25 |
0,014 |
0,025 |
0,49 |
Інг-525 |
41,65 |
0,0 |
59,13 |
40,30 |
0,005 |
0,016 |
0,63 |
За даними мінералогічних досліджень і хімічних аналізів, були складені мінералогічні характеристики мінеральних і породних компонентів вилученої із надр рудної маси.
Результати мінералогічних досліджень, хімічних аналізів узагальнювались і аналізувалися з використанням стандартних і адаптованих комп’ютерних програм.