- •Белорусский национальный технический университет
- •Министерство образования республики беларусь
- •Белорусский национальный технический университет
- •Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «геология и разведка месторождений полезных ископаемых»
- •Список использованных сокращений
- •Оглавление
- •Часть 1.Основы геологии…………………………………………………………………………………...........13
- •Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка……………………………………………167
- •Введение
- •Характеристики рекомендуемых методов и технологий обучения
- •Организация самостоятельной работы студентов
- •Диагностика компетенции студента
- •Примерный тематический план курса
- •Часть 1. Основы геологии
- •Объекты изучения, методы и науки геологического цикла
- •1.2. Общие сведения о Земле
- •1.2.1. Строение Земли
- •1.2.2. Внутренние геосферы
- •1.2.2.1.Методы изучения внутреннего строения и состава Земли
- •1.2.2.2. Сейсмическая модель Земли
- •1.2.2.3.Вещественный состав мантии и ядра Земли
- •1.3. Физические поля и геофизическая характеристика Земли
- •1.3.1.Распределение массы между внутренними геосферами.
- •1.3.2.Тепловое поле Земли. Источники тепловой энергии.
- •1.3.3.Магнетизм Земли
- •1.3.4.Гравитационное поле Земли
- •1.4. Земная кора
- •1.4.1. Строение земной коры
- •1.4.2. Химический состав земной коры
- •1.5. Минералы
- •1.5.1. Общая характеристика минералов
- •1.5.2. Кристаллографические свойства минералов
- •1.5.2.1.Факторы определяющие строение кристаллических структур.
- •1.5.3.Изучение форм природных выделений минералов.
- •1.5.4.Физические и химические свойства минералов.
- •1.5.5 Классификации минералов.
- •Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения
- •1.5.5.1.Характеристика минералов по классам
- •1.5.5.2.Методика определения главных породообразующих и рудных минералов.
- •1.6. Горные породы
- •1.6.1.Основные понятия и определения.
- •1.6.2.Возраст горных пород
- •1.6.2.1.Относительная геохронология
- •1.6.2.2.Абсолютная геохронология
- •1.6.2.3.Периодизация геологической истории. Стратиграфическая и геохронологическая шкалы
- •1.6.3.Формы залегания горных пород
- •1.6.3.1.Слой и слоистость
- •1.6.3.2.Первичное и нарушенное залегание слоёв
- •1.6.3.3.Тектоносфера и тектонические дислокации
- •1.6.3.4.Пликативные дислокации горных пород
- •1.6.3.5.Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации)
- •1.6.3.6.Причины выхода на поверхность коренных пород
- •1.6.3.7.Элементы залегания горных пород и их измерение
- •1.6.3.8. Графическое моделирование участков земной коры
- •1.7. Магматизм. Магматические горные породы
- •1.7.1.Общее представление об эффузивном и интрузивном магматизме
- •1.7.2.Магматические горные породы
- •Лабораторная работа 1.7.2.1.«Изучение и описание отличительных признаков интрузивных пород».
- •Лабораторная работа 1.7.2.2.«Изучение и описание отличительных признаков эффузивных пород».
- •Лабораторная работа 1.7.2.3.«Разделение магматических горных пород на группы по содерержанию оксида кремния».
- •1.7.2.4. Лабораторная работа. «Макроскопическое определение магматических пород».
- •1.8. Метаморфизм. Метаморфические горные породы
- •1.8.1. Факторы метаморфизма
- •1.8.2.Метаморфические реакции
- •1.8.3. Классы метаморфизма
- •1.8.4.Фации метаморфизма
- •1.8.5.Метасоматоз. Метасоматические горные породы
- •1.8.5.1.Систематика метасоматических горных пород
- •1.8.6.Мигматиты и мигматитообразование
- •1.8.7.1. Лабораторная работа «Изучение состава и структурно – текстурных особенностей метаморфических пород»
- •1.8.7.2. Лабораторная работа «Изучение метаморфических горных пород в зависимости от условия их происхождения».
- •1.8.7.3. Лабораторная работа «Описание и определение метаморфических горных пород»
- •1.9. Экзогенные геологические процессы
- •1.9.1.Гипергенез
- •1.9.1.1.Процессы выветривания
- •1.9.1.2.Коры выветривания.
- •1.9.2. Процессы денудации и денудационные агенты
- •1.9.3.Аккумулятивные процессы
- •1.9.4.Процессы диагенеза
- •1.9.5.Осадочные горные породы
- •1.9.5.1. Диагностические признаки осадочных горных пород.
- •1.9.5.2.Лабораторная работа. «Изучение обломочных горных пород и их классификация».
- •1.9.5.3.Лабораторная работа. «Описание и определение органогенных и хемогенных горных пород».
- •Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка
- •2.1. Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых
- •2.1.1.Основные понятия и определения
- •2.1.2.Морфология и условия залегания тел полезных ископаемых
- •2.1.3.Вещественный состав полезных ископаемых
- •2.1.4. Геологические условия образования месторождений полезных ископаемых
- •2.1.4.1.Генетическая классификация месторождений
- •2.1.4.2.Связь месторождений с основными структурными элементами земной коры
- •2.1.4.3.Геологические и физико-химические факторы, определяющие условия образования и размещения месторождений
- •2.2.Система геологического изучения недр.
- •2.3.Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых
- •2.4. Геологическая съемка и поиски
- •2.5. Методология разведки месторождений полезных ископаемых
- •2.5.1.Задачи разведки
- •2.5.2.Принципы разведки
- •2.5.3. Основные задачи стадий разведки
- •2.5.4. Методы разведки
- •2.5.5. Технические средства разведки
- •2.5.6. Системы разведки
- •2.5.7. Расположение разведочных выработок
- •2.6. Геолого-промышленная оценка месторождения
- •2.6.1. Задачи оценки
- •2.6.2.Понятие о кондициях
- •2.6.3.Подготовленнсть меторождения для промышленного освоения
- •2.6.4. Опробывание
- •2.6.5. Оконтуривание тел полезных ископаемых
- •2.6.6. Подсчет запасов
- •2.7. Геологическая документация
- •2.8.Учебная практика
- •2.8.1. Разведка (учебная) торфяного месторождения
- •2.8.1.1.Методика проведенияполевых работ
- •2.8.1.2.Камеральные работы
- •2.8.1.3. Построение плана торфяного месторождения
- •2.8.2.Изучение месторождения песка
- •2.8.2.1. Полевые работы
- •2.8.2.2. Примеры описания обнажений
- •2.8.2.3.Определение образцов и графические работы
- •Использованная литература
- •Список используемой литературы
2.8.Учебная практика
На оглавление
Для закрепления знаний полученных при изучении теоретического курса по дисциплине «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» проводится летняя учебная практика.
Практика состоит из двух частей:
1)проведения разведочных работ на месторождении торфа;
2)изучение месторождения песка.
С организационной стороны учебная практика осуществляется следующим образом. Студенты разбиваются на бригады по 6-8 чел. и выполняют установленный руководителем практики объемполевых и камеральных работ, на основании которых составляется отчет по каждой части практики.
Выполнение торфоисследовательских работ (зондирование торфяной залежи, отбор проб торфа и др.) производится по сьемочно-зондировачной сети в строгом соответствии с техническими требованиями, изложенными в инструкции по разведке торфяных месторождений.
Объем работ (расстояние между поперечниками и пикетами, количество пунктов отбора проб торфа и др.) выполняется с отступлением от технических требований по заданию руководителя учебной практики. Каждой бригаде выделяется участок торфяного месторождения,на котором производится разбивка съемочно-зондировочной сети и съемка ситуации.
Обязательным условием успешного выполнения программы учебной практики является участие каждого студента в выполнении всех видов полевых и камеральных работ.
Календарный план и последовательность выполнения работ могут корректироваться преподавателем,руководящим практикой в зависимости от погодных условий, а также от наличия древесной растительности на поверхности торфяного месторождения, глубины торфяной заложи и ее обводненности.
2.8.1. Разведка (учебная) торфяного месторождения
На оглавление
Инструктаж. Подготовка ведомостей и документации для выполнения полевых работ. Составление рабочего плана.
Программа проведение полевых работ:
а) зондирование торфяной залежи для определения ее мощности;
б) послойное бурение с отбором проб для лабораторных анализов на общетехнические свойства;
в) зондирование торфяной залежи для определения пнистости;
г) сбор сведений о географическом и геоморфологическом положении торфяного месторождения, об условиях водно-минерального питания;
д) исследование растительного покрова и микрорельефа поверхности.
Камеральная обработка, полученных в полевых условиях результатов и составление отчета:
а) определение степени разложения и ботанического состава торфа с целью его классификации;
б) анализ общетехнических свойств торфа (зольность, влажность);
в) расчет пнистости торфяной залежи;
г) подсчет запасов торфа (определение средней глубины залежи, площади в установленных границах и объема);
д) построение стратиграфических профилей и плана торфяного месторождения;
е)составление пояснительной записки.
2.8.1.1.Методика проведенияполевых работ
На оглавление
Зондирование торфяной залежи
На выбранном полигоне (участке торфяного месторождения) производится разбивка разведочной сети, в узлах которой зондируется торфяная залежь. Для зондирования залежи используется торфяной бур ТБГ-1 . Все измерения при зондировании производятся с точностью до десятых долей метра. Записи по зондированию ведутся в полевом журнале.
Основной задачей производства работ по зондированию является определение:
а) глубин залегания торфа в пределах площади разведки;
б) мощности очеса или минерального наноса на поверхности залежи;
в) глубин залегания и мощности минеральных, водных и других прослоек в залежи торфа;
г) наличия в залежи пней и крупных древесных остатков и глубины их залегания;
д) мощности донных отложений (сапропелей, мергеля и других озерных отложений);
в) характера минерального дна торфяного месторождения.
При зондировании бурс плотно закрытым челноком при легком постоянном повороте вправо (во избежание произвольного открытия камеры челнока) ввинчивается строго вертикально на всю глубину залежи до минерального дна. При мощности залежи, превышающей длину бура (1м), производят постепенное наращивание штанг. Если бур достиг минерального дна, то, слегка нажимая, ввинчивают его в дно несколькими поворотами слева направо. Потом поворотом бура в несколько оборотов против часовой стрелки открывают челнок и набирают в верхнюю часть его торф, а в нижнюю — минеральный грунт. Затем поворотом бура вправо(два-три раза) закрывают челнок, отмечают общую глубину погружения бура, после чего извлекают его из залежи. Извлеченный челнок бура очищают снаружи, открывают его и отмечают, какую часть челнока занимает минеральный грунт. Вычитая из общей глубины погружения бура величину, занятую в челноке грунтом, определяют глубину торфа, которая и записывается журнал зондирования. При наличии в челноке бура или наконечнике минерального грунта в журнал одновременно с глубиной торфа записывается характеристика минерального грунта (мелкозернистый пасок серого цвета, глина зеленая и т.д.)
Очесовый слой представляет собой живой слой мха и всей отмершей, но не перегнившей травяной растительности. Определение глубины очесового слоя производится на всех пунктах зондирования путем непосредственного измерения. Толщина очесового слоя входит в общую глубину торфяной залежи и, кроме того, в журнале зондирования отмечается отдельно.
Минеральный нанос встречается обычно на пойменных торфяных месторождениях, и глубина его определяется одновременно с зондированием залежи торфа на всех пунктах. Глубина наносного слоя до поверхности торфяной залежи определяется с помощью шурфов.
Минеральные прослойки чаще всего встречаются в торфяных месторождениях низинного типа в виде иловатых глинистых или песчаных отложений; известковых мергелей; раковистых известняков, залегающих на различных глубинах. При обнаружении минеральных прослоек и включений их глубина, мощность и распространение по площади определяются путей дополнительного бурения не только в точке обнаружения, но и на соседних пикетах и визирках. Из зоны прослойки челноком бура отбирается образец, по которому определяется ее вид. При затруднении определения вида (характера) прослойки берется проба для исследования ее в лаборатории.
Пни в торфяной залежи обнаруживаются при попадании бура на пень, характеризующимся обычно глухим стуком металла по дереву. Все попадания на пень, обнаруженные при зондировании залежи, отмечаются в журнале зондирования и используются для выявления пнистых участков и последующего распределения пробных площадок на пнистость.
Отбор проб для лабораторных анализов
Для качественной оценки разведанных запасов торфа, определения строения залежи к построения стратиграфического профиля производится отбор послойных проб для лабораторных анализов. Послойные пробы составляются из торфа, отобранного буром из отдельных слоев торфяной залежи. Количество пунктов отбора от 3 до 6 устанавливается руководителем практики. Выбор их производится по окончании работ по зондированию торфяной залежи. Основой для назначения служит рабочий план с профилями зондирования и общей ситуацией поверхности. Пункты отбора проб назначаются на пикетах с наиболее мощной залежью торфа.
Намеченные пункты отбора проб наносятся на рабочий план Нумерация пикетов поперечника осуществляется от границ участка арабскими цифрами,
Пробы торфа отбираются только для общего анализа, к которому относятся следующие определения: а) ботанического состава; б) степени разложения; в) зольности торфа; г) естественной влажности.
Выемка образцов производится через 0,25 м и начинается от поверхности торфяного месторождения до глубины 0,25 м, далее с глубины 0,25 м до 0,5 м, с глубины 0,5 м до 0,75 м и так до минерального грунта, включая слои придонных отложений.
Образцы-торфа, отобранные для лабораторного анализа, упаковываются непосредственно при выемке из залежи в полиэтиленовые мешочки и плотно завязываются. Каждая проба снабжается этикеткой, на которой указывается номер поперечника, номер пункта отбора пробы, глубина взятия образца. Вес образца - 250-300 г. Номер образца заносят в полевой журнал.
Исследование растительного покрова и микрорельефа поверхности торфяного месторождения
Исследование растительного покрова и микрорельефа производится по ярусам на 2х~3х наиболее характерных участках у пунктов отбора проб путем заложения пробных площадок. На площадке размером 10x10 и производится пересчет всех деревьев по породам, определяется их средняя высота и средний диаметр.
При наличии подлеска или высоких кустарников дается описание деревьев по породам с указанием их высоты, диаметра и процента покрытия площади каждым видом.
Для описания кустарниково-травяного и мохового ярусов на пробной площадке 10x10 м выделяется площадка 2x2 м* Все виды растений5 образующих на ней кустарниково-травяной ярус (подбел, багульник, вереск, клюква, осока, пушица и др.) подробно описываются с указанием их процентного соотношения.
При описании мохового покрова перечисляются все виды встретившихся мхов с указанием процента покрытия площади каждым из них.
Неизвестные виды растений отбираются в гербарий для последующего определения при проведении камеральных работ.
Исследование микрорельефа заключается в следующем:
определяется общий характер форм микрорельефа (кочки, бугры, гряды, мочажины и т.п.).
устанавливаются размеры элементов микрорельефа, (длина и ширине - для понижения, их высота над понижениями для повышения);
высчитывается в процентах соотношение площадей, занятых каждой формой микрорельефа.
Описание растительности и микрорельефа заносят в полевой журнал.
Зондирование торфяной залежи на пнистость. Для определения пнистости торфяного месторождения используют данные, получаемые при зондировании залежи на пнистость. В условиях учебной практики закладываются одна пробная площадки на пнистость на участке, где при общем зондировании отмечалось наибольшее число попаданий на пень. Размер пробной площадки 100 м2 в виде прямоугольника удлиненной формы 1x100 или 2x50, Площадка по своей длине располагается вдоль поперечника, начиная от пикета, на котором производился отбор проб торфа. Зондирование производится зондировочным буром (одно зондирование на каждом квадратном метре) в 100 пунктах. В каждой точке бур опускается только один раз. Если он сразу пройдет до дна, то отмечается общая глубина залежи и бурение производится в следующем пункте. При попадании бура на пень (о чем свидетельствует толчок п резко возросшее сопротивление продвижению бура) отмечают глубину попадания и бурение производят повторно, отступив на некоторое расстояние от первоначальной точки. Если при повторном зондировании обнаружится нижележащий пень, то в данном пункте бурения отмечают обе глубины попадания, причем значение первой из них обозначается в скобках. Для каждого пункта зондирования определяется глубина торфяной залежи. Все замеры производятся с точностью до ± 0,05м. Полученные результаты заносят в полевой журнал.