1.4. Форма тел

По соотношению размеров в трех взаимноперпендикулярных направлениях тела твердых полезных ископаемых подразделяются на изометричные, плоские и столбообразные.

Изометричные тела характеризуются примерно одинаковыми размерами в трех направлениях. К ним относятся штоки, гнезда и штокверки (рис.1). Шток - крупное (размером более 10 м) тело, практически полностью сложенное полезным ископаемым (штоки хромита, медных руд, каменной соли). В отличие от штоков размеры гнезд не превышают 10 м (гнезда ртутных и сурьмяных руд и др.). Штокверк - блок горной породы разных размеров, пронизанный секущими маломощными жилками и насыщенный вкраплениями минерального вещества (оловянные, молибденовые, ртутные и другие руды).

В плоских телах два размера (простирание и падение) значительно преобладают над третьим (мощность). Наиболее характерными представителями таких тел являются пласты и жилы. Пласт - тело, вытянутое по простиранию и падению на сотни и более метров, ограниченное верхней (кровля) и нижней (почва) поверхностями напластования. Пласт является характерной формой тел осадочных месторождений (уголь, фосфориты, марганцевые и железные руды).

По строению пласты бывают простыми (не содержит породных прослоев), умеренно сложными (содержит 1-2 породных прослоя) и очень сложными (переслаивание многочисленных прослоев минерального вещества и породных прослоев - рис.2).

Кратчайшее расстояние от кровли до почвы называется истинной мощностью пласта. В угольных пластах различают несколько видов замеряемой мощности: I) общая геологическая мощность всех угольных и породных прослоев от кровли до почвы; 2) общая полезная - суммарная мощность прослоев (пачек) в пласте; 3) кондиционная рабочая - суммарная мощность угольных и породных прослоев той части угольного пласта, которая удовлетворяет требованиям кондиций; 4) вынимаемая общая - суммарная мощность разрабатываемых угольных пластов.

В зависимости от мощности угольные пласты подразделяются на весьма тонкие (до 0,5 м), тонкие (0,5-1,3 м), средние (1,3-3,5 м), мощные (3,5-15 м) и весьма мощные (более 15 м). Мощность пласта по простиранию и по падению, как правило, изменяется. У выдержанных по мощности плас­тов отклонение от средней величины составляет до 25 %, у относительно выдержанных - 25-50 %, у невыдержанных - более 505 %.

Разновидность пласта - пластообразная залежь и линза.

Пластообразная залежь отличается от пласта меньшей длиной и шириной, но большей невыдержанной мощностью. Она характерна для месторождений выветривания (бокситы, каолины, железные руды), а также скарновых и гидротермальных месторождений, приуроченных к благоприятным литологическим толщам (платовые залежи киновари в песчаных толщах Никитовского поля).

Линза напоминает сжатое изометрическое тело с максимальной мощностью в центре (линзообразные тела углей Подмосковного бассейна).

Жила образуется в результате заполнения трещины или метасоматического замещения горных пород вдоль трещины минеральным веществом. Жильные тела характерны для большинства гидротермальных месторождений (руды меди, свинца, цинка, золота, ртути и др.). Они могут прослеживаться по простиранию и падению на десятки и сотни метров. Мощность их изменяется от сантиметров до нескольких метров. Жилы мощностью менее сантиметра называются прожилками. При горизонтальном и наклонном залегании жилы породы над ней образуют висячий бок, под ней - лежачий (рис.3). Контакт минерального вещества жилы с вмещающей породой - зальбанд. За ним расположена зона околожильного изменения под влиянием нагретых минеральным раствором вмещающих пород, в которой нередко присутствуют вкрапления полезных минералов. По отношении к вмещающим породам жилы бывают согласными (расположены вдоль слоистости или сланцеватости) и секущими (заполняют трещины, ориентированные под углом к слоистости или сланцеватости), по форме - простыми и сложными. Последние образуются при заполнении минеральным веществом системы субпараллельных, взаимнопересекающихся трещин и слагают минерализованные зоны. Иногда они появляются в результате преимущественного отложения минерального вещества в благоприятной толще (рис.5).

У столбообразных тел длина по падению значительно превышает остальные размеры. Такие тела называются трубками или столбами. Форма поперечного сечения - изометрическая, эллиптическая и неправильная. Угол падения (ныряния) тела может изменяться в широких пределах (от 0 до 90°).

Размеры тел могут достигать значительных размеров. Мощность угольного пласта на Коркинском месторождении (Челябинский бассейн) достигает 250 м. Золоторудная жила («Материнская жила») в Калифорнии (США) прослежена по простиранию на 200 км. На буроугольном месторождении Латроб Велли (Австралия) мощность пласта составляет 330 м, а на месторождении Хат-Крик (Канада) – 450 м (нижняя часть пласта сложена каменным углем, верхняя – торфом). Золотосодержащие пласты на рудном поле Витватерсранд (ЮАР) разрабатываются на руднике Вестерн Дип Левелз (Западный Глубокий) на 3900 м. Пласты некоторых осадочных (уголь, железные, марганцевые и алюминиевые руды) и метаморфических месторождений занимают десятки и сотни квадратных километров.