Тема 1 Петрография, тектоника и полезные ископаемые

1. Основные цели и задачи геологического картирования. Виды геолого-съемочных работ (типы и виды геологических карт).

Главная цель геол-ого карт-ия–составление кондиционных геологических карт различных масштабов как основы для прогноза и поиска МПИ и решения практических задач во многих отраслях нар-го хоз-а. На разных этапах геологического картирования изменялись задачи, содержание и методика проведения этих работ.

Основные задачи Г.К. –учит читать и составлять геологические карты. Данная дисциплина состоит из трех разделов: 1)структурная геология 2)геологическое картирование 3)дистанционные методы съемки. Структурная геология изучает формы залегания горных пород в земной коре, причины их возникновения и историю развития. Геол-ое кар-е рассматривает методы составления геологических карт и их практическое применение. На этих картах показываются различные горные породы, их возраст и состав.

Дистанционные методы(аэрометоды, аэрогеофизические и др.) являются составной частью геологического картирования и используются с целью улучшения качества составляемых геологических карт и повышения эффективности поисковых работ.

Виды геологосъемочных работ – Главная задача геологосъемочных работ заключается в составлении геологических карт разных масштабов и общей оценке перспектив изучаемой территории на различный комплекс ПИ. Существуют следующие виды геологического картирования:

1)Государственная геологическая съемка масштаба 1:200000(ГС-200)

2)Государственная геологическая съемка масштаба 1:50000, которая подразделяется на следующие разновидности:

А) полистная(ГС-50), охватывающая относительно небольшие площади (2-4 номенклатурных листа);

Б) групповая(ГГС-50), выполняемая одновременно на 4-10 листах;

В) глубинное геологическое картирование(ГГК-50) – самостоятельный вид картирования в двух- и трехъярусных районах;

Г) геологическое доизучение ранее заснятых площадей (ГДП-50), выполняется в перспективных рудных районах с целью обновления геологических карт;

Д) аэрофотогеологическое картирование (АФГК-50), проводимое для ускоренного создания аэрофотогеологических карт поверхности обширных и слабо изученных территорий.

Общие сведения о геологических картах

Геологические карты являются основным документом при проведении геологосъемочных работ.

Типы геологических карт:

1)Инженерно-геологические карты. На них условными штрихами или цветной окраской отмечаются физические свойства пород( пористость, проницаемость, устойчивость и др.).

2)Карты полезных ископаемых. Создаются на геологической основе, условными значками указываются месторождения полезных ископаемых.

3) Прогнозные карты. На них отражаются перспективные площади разной степени достоверности и очередности их изучения.

Виды геологических карт

1) обзорные – М 1:5000000…1:1500000;

2) региональные (мелкомасштабные) – 1:1000000…1:500000;

3) среднемасштабные – 1:200000(1:100000);

4) крупномасштабные – 1:50000(1:25000);

5) детальные – 1:10000 и крупнее.

Обзорные карты составляются для обширных территорий, напр-р, Казахстана, Урала, Восточно-Европейской платформы и т.п.

Региональные карты отражают строение отдельных регионов (Восточный Казахстан, Алтай-Саянская область и др.). Для них подготавливается разреженная топооснова – 1:1000000…1:500000.

Карты среднего масштаба полистные подробно показывают геологическое строение площади. Сеть горизонталей на них разрежена.

Детальные карты составляются для рудных полей, месторождений и отдельных участков и характеризуются специальной нагрузкой.

Возраст и состав г.п. отражается цветом, буквенными и цифровыми обозначениями, определенными значками или штриховкой.

Карты четвертичных отложений –это особые карты, составляемые отдельно от коренных пород. Четвертичные отложения делятся по возрасту, происхождению и составу.

Литолого – геологические карты показывают состав пород штриховкой на фоне окраски.

Тектонические карты отражают структурные формы различных категорий и разного возраста. Разновидностью тектонической карты является структурная карта, на которой изображается морфология складчатых и разрывных структур.

Геоморфологические карты, выделяются основные типы рельефа и его отдельные элементы с учетом происхождения и возраста. Гидрогеологические карты создаются на геологических картах, на которых г.п. объединяются в комплексы, имеющие одинаковую водоносность

2) Ультраосновные магматические породы (петрохимия, минералогия, главные виды).

ГРУППА ультраБАЗИТОВ

Горные породы группы у/о пород - ультрабазитов распространены ограниченно и представлены преимущественно интрузивной фацией. Эффузивные аналоги и жильные образования здесь крайне редки. Для химического состава рассматриваемой группы характерно низкое содержание кремнезема (SiO ₂ 34 - 44%) а сумма К₂О и Na₂O ничтожна только в пикритах превышает 1%, высоки содержания магния (MgO от 10 до 50%) и железа (FeO+Fe₂O₃ до 12%), низки СаО (0,5 - 12%) и Al₂ О₃ (2 — 4% и лишь изредка больше 10'%).

Особенности химизма обусловливают специфику минерального состава пород, главными породообразующими минералами здесь являются железо-магнезиальные силикаты — оливины и пироксены. Большую роль играют рудные минералы. Салические минералы в типичных разностях пород ультраосновного состава не встречаются.

Интрузивные породы

В зависимости от количественного содержания оливина в составе пород группы выделяются дуниты и оливины, перидотиты и пироксениты

Дуниты и оливиниты — породы темно-зеленого, почти черного, цвета, на выветрелой поверхности которых образуется типичная бурая железистая корка. Породы равномерно-мелкозернистая или среднезернистая. Текстура массивная. Породы почти мономинеральные, состоящие из зерен оливина в количестве 85— 100% с примесью магнетита в оливинитах или хромита в дунитах. В небольшом количестве могут присутствовать зерна моноклинных или ромбических пироксенов.

Структура дунитов и оливинитов панидиоморфная; а при повышенных содержаниях рудных манералов - сидеронитовая.

Перидотиты — породы черные, иногда с зеленоватым оттенком, обычно среднезернистые. Текстура массивная, нередко пятнистая или полосчатая вследствие обособления зерен разного размера. В составе перидотитов присутствуют оливин в количестве 30 — 70% и моноклинные или ромбические пироксены, или те и другие одновременно в количестве соответственно от 30 до 70%. Наиболее типичной микроструктурой перидотитов является пойкилитовая, обусловленная включением зерен оливина в криталлах пироксена. Разности, богатые магнетитом, имеют сидероитовую микроструктуру.

Макроскопически перидотиты от дунитов отличаются по наличию в первых зерен пироксена с совершенной спайностью и сильным стеклянным блеском, тогда как дуниты сложены оливином — минералом, не имеющим спайности.

Пироксениты — породы черного цвета, в измененных разностях с зеленоватым оттенком. Породы средне- и крупнозернистые. Текстура массивная или такситовая. Главными минералам пироксенитов являются ромбические или моноклинные пироксены или те и другие одновременно. Типичные микроструктуры — панидиоморфнозернистая, призматическизернистая и сидеронитовая.

Эффузивные породы

Эффузивные и жильные породы группы ультрабазитов имеют ограниченное распространение. К жильным породам относятся пикриты, кимберлиты; к эффузивным — меймечиты.

Пикриты — породы черные, плотные, мелкозернистые, состоящие из оливина, пироксена (авгита, гиперстена), небольшой, примеси плагиоклаза и некоторых других минералов. Пикриты генетически связаны с габбро.

Кимберлиты — брекчиевидные породы зеленовато-серого или голубовато-серого цвета, включающие обломки магматических пород — перидотитов, дунитов, пироксенитов, эклогитов — и обломки вмещающих пород, сцементированных либо породой ультра-основного состава, либо сильно серпентинизированной и карбонатизированной массой. Главные породообразующие минералы кимберлитов — оливин и бронзит (из группы пироксенов), второстепенный - темно- красный гранат пироп. Этот минерал очень стойкий переходит в россыпи и используется при поисках алмазоносных кимберлитовых тел.

Кимберлиты образуют трубки взрыва (диатремы) от десятков до нескольких сотен метров в диаметре, которые уходят на значительную глубину, где соединяются с дайкообразными телами ультраосновных пород. Трубки взрыва приурочены к крупным разломам в кристаллическом фундаменте древних платформ. Предполагается, что источником кимберлитов является перидотитовый слой верхней мантии.

Меймечиты описаны на севере Сибирской платформы в бассейне р. Меймечи. Эти породы состоят из черного вулканического стекла, содержащего порфировые выделения оливина. Эффузивной природа меймечитов свидетельствует о существовании самостоятельных очагов магмы ультраосновного состава.

Полезные ископаемые. С группой ультраосновных пород генетически связаны многочисленные полезные ископаемые, среди которых важнейшими являются хром и платина. В Советском Союзе месторождения этих руд сконцентрированы на Урале.

Среди нерудных полезных ископаемых большое значение имеют тальк, асбест и алмазы.

3). Основные понятия – месторождение, полезное ископаемое, руда, запасы и прогнозные ресурсы.

1) Месторождение полезных ископаемых - это участок земной коры с характерной структурой, в которой полезное ископаемое образует рудные тела, разработка которых в количественном, качественном и экономическом отношениях удовлетворяет требованиям промышленности.

2) Полезное ископаемое – это природное скопление минерального вещества в земной коре, образовавшееся под влиянием геологических процессов, из которого можно извлечь металлы или минералы с целью промышленного их использования в народном хозяйстве. Полезные ископаемые находятся в твердом, жидком и газообразном состоянии.

3) Руда – Агрегат минералов, из которых технологически возможно и экономически целесообразно извлекать металл или металлические соединения.

4) Запасы полезных ископаемых – количество полезного ископаемого в недрах; подсчитывается обычно в тоннах, кг. (золото), каратах (алмазы) и м³ (строительные материалы). Различают запасы руды, концентрата и полезного компонента (металла). З.п.и. определяют по месторождению в целом и раздельно по каждому подсчетному блоку, участку, рудному тезу. По народнохозяйственному значению з.п.и. делят на две большие группы: балансовые и забалансовые. К балансовым относят запасы полезного ископаемого, добыча и переработка которых экономически целесообразна. К забалансовым – такие, добыча и переработка которых в настоящее время экономически нецелесообразна (из-за низкого содержания компонента, большой глубины залегания рудного тела, сложной техники обогащения и металлургического передела, тяжелых горно-технических и гидрогеологических условий разработки и др. причины), но которые могут представлять промышленный интерес в будущем. По степени изученности запасы разделяют на четыре категории: А, В, С₁, С₂. Кроме того, выделяют еще прогнозные или геологические ресурсы: Р₁, Р₂, Р₃. Запасы категорий А, В и С₁ служат основой проектирования и строительства горнорудного предприятия, а С₂ – весьма вероятным резервом месторождения. Прогнозные ресурсы могут указывать лишь на перспективные выявления промышленных запасов и определять целесообразность постановки поисковых работ.

Запасы полезных ископаемых промышленные – подсчитанные при разведке запасы категорий А, В, и С₁ в недрах за вычетом проектных потерь при добыче.

4). Организация геолого-съемочных работ (типы районов, основные методы картирования, этапы геолого-съемочных работ).

Организация геологосъемочных работ зависит от видов геологического картирования, условий проведения работ, типов районов и подразделяется на несколько этапов.

Основные методы геологического картирования включает стратиграфический, палеонтологический, палеогеографический, фациальный и другие методы исследований. Необходимо применение аэрогеологических методов. Широко используются различные геофизические и геохимические методы, бурение, горные и другие виды работ. Более детально изучается вещественный состав г.п.

Типы районов проведения геологических работ.

Районы различаются по сложности геологического строения (очень простое, простое, средней сложности, сложное и очень сложное), по степени дешифрируемости аэрофотоснимков

(хорошая, удовлетворительная, плохая) и проходимости (хорошая, удовлетворительная, плохая). Учитывая также физико-географическое положение района, категории высокогорности, безводности и энцефалитности.

Этапы геологосъемочных работ.

В организации и проведении геологосъемочных работ выделяются четыре последовательных этапа:

1) выбор площади для геологической съемки;

2) проектирование и подготовительные работы;

3) полевые работы;

4) камеральные работы.

1 Этап Выбор площади для геологической съемки

Обоснование выбора площади (прогнозирование)

Выбор площади будущих съемок определяется главным образом степенью перспективности территории на различный комплекс полезных ископаемых и осуществляется в процессе прогнозных работ, при этом учитываются фактические материалы по геологии, геофизике, геохимии и металлогении конкретных площадей и участков. Широко используется метод качественной аналогии прогнозируемых объектов с эталонными генетическими и промышленными типами месторождений изучаемого региона. В результате анализа фондовых и литературных материалов производится обоснование выбора площади для геологического картирования.

Основные методы, предваряющие геологосъемку заключаются в проведении на геологической основе аэрофотосъемки, аэрогеофизических работ и картировочного бурения в районах двух- и трехъярусного строения.

2Этап Проектирование и подготовительные работы.

Главной задачей второго этапа геологосъемочных работ является составление проекта и подготовка к полевым работам.

1. Составление проекта. При составлении проекта рассматривается комплекс вопросов, направленных на оптимальное решение поставленных геологических и поисковых задач. В проекте отражаются следующие основные вопросы:

1)Геологическое задание;

2) основные геологические задачи и методика работ;

3)объемы работ, сроки проведения и методы их решения;

4) определение глубины геологического картирования при разных видах съемки.

5) разработка требований к изучению разных ярусов;

6) определение перечня составляемых карт;

7) обоснование сметной стоимости.

2. Подготовительные работы. Заключается в сборе материалов по ранее проведенным исследованиям в данном районе и дешифрирование снимков различных видов аэрокартирования.

3Этап Полевые работы. Третьим этапом выполняются запланированные объемы полевых работ (геологические маршруты, горные и буровые работы, опробование и др.), проведение которых регламентируется определенными требованиями, инструкциями и справочниками.

4Этап Камеральные работы являются завершающим 4 этапом геологического картирования и заключается в составлении геологических карт и объяснительной записки к ним, а также производится окончательная обработка собранных материалов.

5). Основные магматические породы (петрохимия, минералогия, главные виды).

ГРУППА основных пород

Эффузивные породы основного состава являются самыми распространенными среди всех магматических горных пород, тогда как интрузивные породы редки.

Химический состав габбро — базальтов характеризуется сле- дующими данными: SiO~ 44 = 53%; а сумма К₂О и Na₂O –1,5 - 4,5 %

Аl ₂ О₃ - 16 - 18%; FеО+.Fe₂O₃ - 10,5 — 12%; СаО - 10,5 - 115%; MgО - 6,5 — 8,5%.

Главными породообразующими минералами группы являются пироксены и основные плагиоклазы