Введение
Прикладная геоморфология
поисковая
инженерная
транспорт (морской, озерный, дороги)
с/х, дополнение к эрозии почв
экологическая
Поисковая геоморфология находит связи между рельефом, процессами рельефообразования и месторождениями.
Геоморфолог может открыть рудопроявление, а не месторождение.
Рельеф, что показывает:
генезис и история
связь с геологическим строением
пластика рельефа
техногенный рельеф : а) улцчшать свойства техногенного лан-та б) ухудшать
Процессы:
Возбужденные (остров Этланд, Швеция хотели построть порт (выкопанный) так как там мелко. Выкопаи котлован, а вход угол начал мелководн пролива начал заполняться. Пришлось строить мост.
Усиленные (неправильная вспашка –активизация оврагов)
Естественные
В местах, где нарастает соц. Напряженность, срабатывают геоморф процессы ????
Россыпи. – Костомаха В.А.
Самый распространенный тип пол.ископаемых PB,AU, драгоценные камни, поделочные металлы, черные, цветные, редкие металлы (циркон, рутил)
Возникновение россыпи в геологическом масштабе времени - миг. Это месторождения вторичного типа, из месторождений коренных пород более древниз, чем их вмещающие.
В образовании проходят этапы:
разрушение коренного источника – выветривание
перемещение материала под действием силы тяжести, денудация.
Перенос и обработка материала водными потоками, накопление.
Добыча россыпей ведется:
гидравлическим способом (по геологическим данным оконтуривается полигон, на нем производят промывные работы; вскрывается сверху пустая порода, монитором идет грубая промывка породы)
дражная обработка (сооружение на плаву; от русла отводят воду, обводняют золотоперспективный участок, по которому плывет драга и отрабатывает породу, перегораживая поперечными валами).
Добыча элементов из россыпей: до 95% титан, цирконий, янтарь, золото 50%, олово больше 50%, алмазы до 20%.
Из россыпи добыча наиболее экономически выгодна, быстро вводятся в эксплуатацию, но быстро истощаются.
История
1 ые поиски самородных месторождений в Африке, Индии, Китае, в долинах Белого и голубого Нила. 15 век – Америка, народы инков и мая….за колумбом европейцы. До советского периода освоение Сибири и Д.В. – толчок к развитию громадных территорий.
Россыпные месторождения - стратег. Сырье ( в СССР – 20 т/год, до 2007 г - не более 60 т/г.
Поступление россыпного материала.
Au местрождения связанные с магматическо интрузиями. Магматические интрузии поступают наверх по тектоническим нарушениям в холодную породу. Там раскристаллизовываются. Вмещающие породы претерпевают изменения в строении и минеральном составе → контактовый метаморфизм. Переходя в твердое состояние, гранитная магма дает начало кислым породам вдоль всего контакта образуется корка. А внутри в магме содержатся расплавы и газы + пары. При переходе в твердое состояние газы и пары дают начало расплавленным потокам, в которых породы раскристаллизовываются, образуя золото. Металлические соединения выделяются во вмещающих породах недалеко от контакта → начало контактно-метаморфического рудного месторождения. Для золота этот тип меторождений не играет больщого значеня.
Твердая магматическая корка сдерживает горные пары и растворы от проникновения во вмещающие породы →под коркой образуется огромное давление. При образовании трещин на корке растворы устремляются вверх по трещинам, температура газов и растворов понижается, выделяя.тся различные вещ-ва. ( Sio2 в виде кварца - Q). -> это гидротермальные рудные местрождения – большое значение для Au.
Выделение из раствора - 2 способа (типа) местрождений:
Месторождения выполнения – руда выполняет трещины и пустоты во вмещающих породах. (резко гранич между трещинами и вмещающ породой - зальбанд).
Месторождения замещения - рас-ры пропит породы вдоль трещин циркуляции (отложения м-ов из р-ра может происхолить одновременно с растворением вмещающих пород).
Россыпи – масса обломочного или сцем мат-ла, содержа скопление ценных аотигенных минералов в таких клнцентрациях, которые представляют интерес для их содержания.
Россыпеобразующие минералы:
Россыпеобразующие минералы – такие аллотигенные минералы, которые обладают физическими и кристаллохимическими характеристиками, обуславливающими сохранность, сложные и длительные процессы, протекающие в зоне гипергенеза, иногда развивающихся в течение целых геологических эпох (концентрация больше кларковой)
Россыпеобразующая рудная формация – содержит минералы, обладающие указанными свойствами, за счет которых возможно возникновение россыпей.
Сепарация – деление обломков по массе и плотности, а также по физической устойчивости. (самые плотные золото и платина, наименее плотные янтарь, алмаз и топаз)
Устойчивость минералов определяется уровнем энергии кристаллических решеток. Константа гипергенной устойчивости – учитывает твердость минерала (отражает энерг. Состояние стр-ры м-ов) и плотность (хар-р упаковки атом в кристаллах). (эта константа равна логарифму от pH). Карбонаты – минимальная устойчивость. Наиболее устойчивые: Pt Au, касситерит, алмаз, ильменит, рутил, циркон, драгоценные камни. Наименее устоичивы карбонаты.
> 50 % минералов способны накапливаться в россыпях, 26 % образуют мономинеральные россыпные мест-я (платина, золото, алмаз, касситерит, вольфрамит, тожит, киноварь, танталит, баделит, нефрит, колумбит, пирохлор, лопарит, моноцит, титаномагнетит, корунд, агат, ильменит, хлорит, лейкоксен, рутил, циркон, топаз, горный хрусталь).
Если область питания подвержена глубокому выветриванию пород, то происходит разрушение, плохая сохранность россыпей.
Если вмещающая порода обладает значительной плотностью, то полезные компоненты задерживаются уже на 1 стадии, то полезный компонент попадает в россыпь в сростках. Пример: золото в Q
Если понижается прочность, то минерал попадает в россыпь в виде зерен различной размерности. Валунные россыпи свойственны хрому, в тонкозернистом-Au, циркон, рутил иногда алмазы.
Золото встречается в 3 видах: самородное, в виде р-ра в сульфидах, в виде теллуритов 9соедминение золота с теллуром)
Самородное наиболее обычно. Легко освобождается от коренных пород. Химически чистого золота не бывает! (это сплав различных металлов) В золоте важна проба! Проба – число весовых частей золота в 1000 частей природного сплава.
Петровская классифицирует золото:
Весьма высокпробное >950
Высокопробное 900-950
Среднепробное - 800-889
Относительно низкой пробы – 700-799
Низкопробное - 600 – 699
Весьма низкопробное (высокосеребристое) - < 600
Если золота и серебра по 50% - ЭЛЕКТРУМ!!!! В золотанках бывает до 40% примесей (Wi, Fe Cu)
Цвет::ярко-желтый. Очень высокопробное золото будет иметь красноватый оттенок. Низкопробное - бледно-желтый.
Кристаллизация, форма:
AU кристаллизуется в кубической сингонии ( но в природе такое встречается редко обычно – октаэдры, также часто встречаются дендритовые сростки.
Уплощенные формы, золотинки вытянуты, указывают на условия образования перекристалл.
Прожилки пленки. Чешуйки образуются при заполнении трешщин
Комковидные часто с отростками при цементации трещинок.
Золотообразование идет на 3 х глубинах
малые глубины (от десятка м до 1,3 км)
средние глубины (1,5-3 км; очаговый прогрев малых интрузии)
глубоко залегающие >3 км.
На больших глубинах образ руд. Идет при выс температура и при сильном напряжении.
На средних - оказывает влияение тепловое интрузии
На мелких идут резкие перепады давлении, летучие компоненты - золото и серебро
Классификация золоторудных формаций - указывает на определеннуб геотектоническую обстановку):
Кварц Золото (сульфидов < 5%)
Кварц – сульфидное (5 – 20%)
Золото – сульфидное (40 (30) – 60%)
Золото-серебряное (сульф до 20 (30) %
Кварц Золото (сульфидов < 5%) встречается практически повсеместно, в основном в геосинклинально складчастых областях, менее распр на доревнх щитах Оруднение идет малыми жилами и прожилками. Глубина форм 1 - 1,5 км – 4-5км. Максимальная продуктивность на 2 - 3КМ!! Характерн-ся высокой пробностью (850-950) и крупным выдлением AU (золотинки крупнее 8 мм – 25-40%). Размер россыпи очень большой, ширина до 0-3 км и протяженностью до 100 км.
Золото – сульфидно кварцевые формации (5 – 20%): доминируют на древних щитах. Характерно появление новых концентр сульфидов в жилах Руды формируются на гнлубинах 1,5-2 км. В промышленном содержании на глубина х 1 км. AU мелкое (менее 1 мм) - до 70 %. Проба 750 – 850
Золото – сульфидное (40 (30) – 60%) – генетически оч неоднородное . Выделяют: золото-сульф – углеродную. 2. Золото-карбонатносульфид.
Распрстанены в разнолвозрастных геосинклинальных склад. Обл + вулканогенно-терригенные формации
Зерна тонкодисперсны (до 3 мм макс.) проба 750-850
Золото-серебряное (сульф до 20 (30) %) – вудканические пласты. Близковершинные слои => бедность сульфидами. Проба Au никзкая 500-750, мелко и тонкодисперсные. Зерен < 1 мм – 70%.
Все формации могут образовывать россыпи.
По продуктивности (по убыванию):
Au-Q -> Au-So4-Q->Au-So4 – Au-Ag
Условия необходимые для образования россыпей:
Присутствие в обл питания россыпеобр м-ов
Тектонически устойчивые разнонаправленные движения ЗК. Оптимальный Денуд Срез. Для обр россыпей важен темп синхронных движ ЗК. Шульц – конседиментационные движения (Шульц)
Интенчсивное разрушение ист-ка и оптимальный Д.Срез. Важно выветривание!! Активность выветривания – сепе5нь закрытости породы (20-30 см чехла достаточно, чтобы погасить влияние). В неприкрытой породе этот порог 4-5 м. Для обр крупных месторождений необходим длительный денудация Коренного источника и оптим. Д.С Интенсивность зависит от высотной позиции территории, влияет твердость пород и их мех. Устойчивость + климат (определяет х-р и ск-ть выветривания), особенно влажность грунто
Торфа – пустая порода
Ложный платик - глин. Породы и галечник.
Продуктивный пласт – содержит наиб
концентрацию
КП
Рассматривают:
Содержание на пласт - V породы в м3
Содержиние на массу – мг/см3 – объем породы в м3/весь объем породы
Борт россыпи - боковая граница россыпи
Струя (гнездо)- участок с наиболее высоким сод-нием полезной компонентыю
Верт. Запас - кол-во ПК в верт столбе в сечении 1 м2
Линейны запас = оценивается при траншейной отработке - кол-во Au в призме породы, основание которой равно поперечному сечению алюв. Тела и умноженная на шину долины в м.
Линейным запас - -``- + высота призмы= 1 м.
Общия лин.запас - - в шурфах из скважин * на в долины.
Ложный платик -0 сцементированный глин. Отложениями галечный материал, кот не дает ПК опускаться на более низкие уровни.
Кондиция – совокупность эконом.требований к кол-ву и кач-ву ПИ.
Генетическая классификация россыпей.
Основана на положенпиии относительно осн. Источника.
Перемещенные
Неперемещенные
Перемещенные.
Процессы, обуславливающие перемещение:
При смещении источника вниз по склону - элювиальные россыпи
При попадании материала в водный поток – аллюв. Россыпи
В береговой зоне –прибрежно-морские россыпи
В зоне ледника- леджниковые
Человек – техногенные россыпи
Эллюв. россыпи
В поясе гляциал литогенеза – практически не идет образование россыпей. Солифлюклюция - перемещение.
В перигляц. Условиях - элювий формируеьтся в сложной термодинам. Об-ке(понидженные скорости испарения, значит сезонные и сут. колебания).и Пермещение – солифлюкция. Харакиерно неполное освождение от вмещающих пород. Рудное вещ-во не только не концентрируется, но и рассеивается
Гуммидные условия – формир элл слоя сопровождается полным освобождение гипергенно устойчивых минералов. Благоприятгые условия для концентрации компонента. Эл россыпи наследуют от своих источников весь комплекс гипергенно-уст мин-ов. Их содержание очень веико, они легуко накапливаюися в гуммидном поясе
Аридные - создается, но не в пром масщтабах.
2 типа эл. Россыпей:
1.поверхностно открытые
2.слепые закрытые
В микрорельефе выражаются:
Если ГП источника более прояные, чем вмещающие породы – участки выступают над поверхностью, образуя + формы(гряды, холмы, реже столбы).
Слепые элювиальные россыпи формируются обычно под линейнымы кор месторождениями, легко поддающимися выветриванию. В таких случаях обр микродепресии, которые часто заполняютсмя элювием боковых бортов. (иногда сжим с юоковыми бортами элл.виальная россыпь. Этот тип характерен доя перегляц. Обстановок).
Хар. Черты эллюв. Россыпей:
Расподожены непосредственно под коренным источником
Контур элл россыпи подобен контуру, выход КП
Содержание ПК близко к содержинию ПК в КИ (часто бывает увеличино в 2-3 раза)
Частицы ПК неокатаны, но могут быть сглажены. По форме практически не отличаюся от частиц в ЕП. Элюв. Росыспи не занимаю лиде\ир место в обшей добыче Au (но для др. ПК: Sn, хрусталя, алмазов имеют достаточно большое значение)
Склоновые ророссыпи.
Предет пром эксплуаатции. Форма россыпи и распределение в ней ме связано с формой К.месторождения и его положения относительно склонов:
Если коренное месторожление имеет вид гнезда, то склон россыпь тянется от места выхода вниз по склону в виде струек, которые расширяя.тся в вертикальном направлении, расширение тем больше. Чем положе. Чем дальше от месторождения, тем круче склон?
Если коренной источник - жила (важно ее расположение относительно склона) есть подпитка если жила вниз по склону…нет если поперк.
Деллювиальные россыпи.
Грубая сортировка мат-ла, линейные формы, пром. Значения не имеют.
Аллювиальные россыпи.
Наибольший интерес. Доля добычи золота:92%
Выделяют:
Пойменные (щеточные, русловые, косовые и долинные)
Щеточные – ме задерживается обыно в неровностях. (особенго в зонах распр глинястых сланцев -> ме забиваются между плитками. H проникновения ме до 10-6 см. Умернено восх тект движения.
Русловые - продуктивный алл пристрежневоцй части русла, кот лежит на платике и не перекрыт образуется при непосредственном сносе полезного материала.
Косовые - образование связано с переносов ПК во взвешанном или полувзвешанном состоянии. Это очень мелкие частицы, их формировнаие в короткие промежутки времени происходит (неск. Лет), морфологически выражаются в маломощных линзах (1см), разделенных тонкими прослоями пустых пород. Общие мощности сл. Пирога - 1 м.. в плане россыпи повторяя.т очертания кос и отмелей. Часто служат в ПРОМ целях!!!
Долинные россыпи - НАИБОЛЕЕЕЕ ВАЖНЫЕЕЕ!!! Продуктивные отложения алл, залегают в поймах рек и ручьев, кот отдеены от современного русла алюювиальной толщей. Окончательно сфрм. Россыпь располаг в зрелых долинах. Формируется на всех стадиях развития реки.
Инстративные россыпи – эрозия, накаполиваются на тальвиге или лоржном платике. Максимальная полезн компонентов в осевой части. В долинах разного порядка.Струйчатые, ленточные. Линзовидные - по форме
Перстративные – финальное рановесие. Возникают при перемыве слабометалоносных верхних горизонтаз аллювия. Концентрация пол компоненты низка. Не пром.
Констративное –накопление. Не образуется большиз россыпей
Для долинныз россыпей характерна поднятие гонной страны или опускание (усиленное). Могут долины быть погребены - россыпь -> погребенную (причины: подпорное течение, сель ит.п.) возможен перехват речки другой системой
Внепойменные (террасовые, терассоувальные, водораздельные) - в данный момент находятся вне действия воды.
Бортовые переходят в террассы.
Террассоувальные – НПТ, слившиеся под действикем склон процессовю. I <= 10 гр. Уничтожается ал. Материал. Часто значит содержание Au/
Вожораздельные россыпи – россыпи др. долины, залегающие на водоразд пр-вах и приуроченные к реликтам древних речных систем. Часто имеют интерес для ПРОМЫШЛЕННОСТИ!!!!!!
Распределение Au вниз по додине.
Вытянутость россыпи связана с дальностью перноса от КИ. Не всегда можно предсказать зависит от учатск5а (Au не переносится в местах с благопр. Гидродинам. Обстановкой. Многое зависит от раз-ра самой долины, скорости вордного потока)
Промышленные россыпи обычно всегда вытяуты.
Выделяют :
Росспыи дальнего переноса (совок\упность россыпей, не имеющая видимоц связи с к.ист и образ в рез-те перемыва промежут источников.
Россыпи ближнего переноса - тесная пространственная и генетическая связь с кор. Источником )
В процессе перемещения росчсыпи происходит ее сортировка по крупности.
Актиынве - d частиц менее 3 мм.
Промежуиточные – 3 – 5 мм.
Пассивные - более 5 мм.
Ледниковые россыпи.
Возникают в результате включенифя в состав отложений, компонентов др генетических типов отл (часто аллювиальных) Сам перенос льдом не способствует сортировке и еще чему-то неразборчиво, возмоджно генерации. В зоне экзарации - древний алл уничтожен. В зоне абляции –погребен. Морена - промежуточный коллектор.
Водно-лениковые россыпи.
Могут формироваться в виде линз металлносных морен.
Моренные россыпи. Вознекают в результате деятельности ледников, не только Q, но и более древних. П.К: алмазы, золото, платина, корунд, лорпарит, под. Камни.
Морские россыпи.
Образуются в береговой зоне или на морском дне под воздействием волн и течений.
Делят по возрасту:
Современные (береговая зона)
Древние (дно, либо прибрежная зона)
Условия образования современных:
условия д.б благоприятны для транспорта, сортировки, сепарации и концентрации + необх. Удоюное место для накопления и сохарания россыпи (конвергентные и дивергентные зоны, места течении и циркуляционных ячеек, т.е должна быть гидродинамически активная огбстановка).
Морфология берега – бухты, непропускии в виде донных выступов, мысов, лотки стока рек, подводные каньоны - благоприятны для россыпей.
Терригенный м-л поступает с реками -> разносится (поле разноса азвисит от мощности водотока и степени затухания при входе в морской бассейн, далее оказ. Вл-ние волны и течения.
Условия образования древних:
Др. источники - дно и берега. В результате абразии появляется м-л, кот и переносится.
Выделяются области аккумаляции :
Нормальной – от уреза до 6-10 м глубины
Ограниченной 6 (10) – 25 (27)м.
Повышенной аккумуляции – приурочена к зонам волновой тени и на глубинах 30 -35 м.
Дефицитной аккумуляции - 6-8 до 23 м - действие сильных течений
Наиьольшее кол-во золота содерится в областях дефицита наносов.
Прибрежно-морские россыпи.
Оброазуются за счет речной деят + разрушение прибрежных устпуов
Условия образования:
Р-в подводного берегово склона
Бенчевые – формируются на абразионных участках подвоного берег. Склона ( в результате выноса реками тонкого и лекгоко м-ла). Представлен заледжами гр.зернистого песка с высоким содержанием ПК (платина, золото, кассетерит, алмазы)
Донные - за счет выноса потоками рек материала в мелководную зонную
Пляжевых отложений.
Формирование связаено с сепарацией по гидравлической крупности под действием резкой ассиметрии волновой E , в результате чего в тыловой части пляжа остаются наиболее тяжелые и крупные частицы золота. Полоса концентрации шириной от 1 – 15 м., мощность продуктивного горизонта 30 -40 см – 3-4 м. (рутил, циркон, гранат, т.п)
Техногенные россыпи.
Отработанные россыпи, в обвальных котловинах имеются значительные заносы ПК и пром. Обработка последних РЕНИАБЕЛЬНА!!
Могут образовывать и на исх точках россыпей
Большая глинятсочть осадка мешает полностью извлекать мат-л. Вотвалах часто остаются крупные зерна и самородки. Рекомендуется многократный пермыв отвала.
2 группы техногенных россыпей
Отвалы отраюотанных россыпей. Могут быть 2 класса крупности: галя – крпуно зернистая часть хвостов> 30 мм., средняя по крупности – 6-30 м – эфеля - мелко-зернистый материал.
Хвосты обогатительных фабрик – сброс в акваторию, залив, озеро. Главные факторы - образование и сепарауия, обогащение взоне активного волднового воздействия
Целикрвые россыпм -за предалами разработки
Отвальные – см. выше.
Эоловые россыпи.
В рез-те ветровой сортировки частиц по плотности и форме зерен ( по аэродинамической крупности)
Дефляционные – связаны с отсаточнымнакопление П.К за счет выноса пыли и более мелких фракций песка. Формируется при преим. Развитии физического выветривания, необходимо, желательно перобладане ветров олнго направления.
Области эоловой аккумуляции. Преобладает на открытых морскских и океанических побережьях, имеющих благоприятную ориентировеку относительно преоблад. Ветров. Образуется при наличии пляжа с дост. Кол-вом обогащенных песков в условиях сухого и умеренного климата.
В результате перевевания - дюнные эоловые росспи.
Морфологическая классификация россыпей.
П
ростого
и сложного строения.
1
пласт несколько пластов
платиковыеее
надплатиковые
…
По форме: изометричные, ленточные,чтеокобразные, линзовидные. Труй чатые, гнездовые
По глубине залегания:
близко к поверхности
глуюокозалегают >20v/
по взаимоотношению продуктивного пласта и торфы:
не погребенные
погребенные
факторы образования погребенных россыпей:
региональные - аккум. Обусловлена климат факторами и тектоникой
местные - погребенм\ие россыпей под аллювием в результате лдолинной перестройки, по КВ оползней.
Погреб развитие денудационного рельефа – для морфоструктур с прерывистым дифф. Поднятием. Характерна связь с современным рельефом, относ. Молодой возрасит (период Q4)Широкое развитие среди данного типа рель-фа погребенных врезов
Погребенное развитие наложенных впадин – представлены россыпи всех генетт типов. Нет связи с современным рельефом, значит глубина залегания, широкий временной диапазон:
По времени обрарования:
Современные - - рьразорвались недавнов Q4. З алегаю на небольших глубинах, связ с совр.рельефом
Древние – чтобы сохранится россыпь долдна войти в состав осадочной толщи, где она подвергнется тем же измененя, что и толща (диагенез, дислокации ит.п). Уплотнение и цементация - приводит к образованию конгломерватов и песчаников. Иногда может появл кристалл структура.
Ископаемые - отл от др…возрастом, дислоцированностью, залегаением на больших н\глубинах,, сцементированность, но не конгломераты, а уплотненная кристаллическая стр-ра. (Забайкалье, Камчатка)
Методика оьнаружения золота в флювиальном рельефа:
Изучение денудационного р-фа (пов. Выравнивания, склонов). Основная залача – определение нижнего возраста рубежа неотектонического этапа.(пенеплениз)
Анализ флюв. Рельефа ( выяснение пространств соотношений и последовательности их форм. Хар-ра пространственных связей с коренными источниками россыпей
Опредеоление границ зон ледниковой экзарации и акуумуляции, установеление границ макс распр-ния ледников, оценка влияния оледенения на х-р россыпей и их сохранность.
Изучение рыхлых коррелятных отлю., фикссир. Погребенный ден.р-ф или акк. Ыфыорму.
Составление специализированнх геоморфолог. Карт - 1:200 000. 1:25 000 или 1:50 000 с элементами палегеограф реконструкций, восстановление контуров долинной сети для разных этапов развития территории
Составление морфоструктурных карт с элементами мк\еталлогении, кор.источниками и россыпяи
Пронозная оценка региона или отдельных объектов, опирающ. На палео реконструкции (денуд. Срез, палеогегогр схемы на отд периоды времени)
Результат:
Реконструкция развития речной сети в процессе чего и формируется рельеф.
Геоморфология рудных месторождений. (Лукашев. А.А)
Геоморфологические предпосфылки поисков:
Наличие в бассейне питанимя рудного источика.
Спокойные литодинамические условия в области осадконакорпления.
Подходящие формы рельефа для накопления рудного метсрождения (дно мелководнонго водоемв\а в докембрии).
Поступление рудной формации преобладает над поступлением пустой породы
К поисковым призгаками оносятся формы микро и мезорельефа. Необчзательны выхоблыы на пов-ость - порельефу можно проследить слепое орруднение
Рчдом с удрйо сожнет возхникат околорудгные изин\енич (жила флюариотвая на склоне, вокруг каолинитизация)
Карстовые оболасти, дельты, шельф (разлисное распределение Al, Fe, Mn)
1 –ый тип. Уплощенные междуречья
2 вида месторождений:
Выветривание (силикатно-ник руды - результат выветривания у/о пород)
Эллювиальные россыпи -пдлато днеос. Не происходит преваращения химического ПК.
2-ой тип – Склоновае участки.
Месторождения кирпичных глин!!!!!!!!!!!!!!!! Материал делювиально-солюфлюкционных течений. КГ – это не глины а ПС.
3 –ий тип – долины
Живые долины зона концентрации аллювиальных россыпей и зона вмещения песчано-гравийной смеси.(русловой аллюбвий), террасовые пески (для строительсмтва), ленточные залежи железных руд (они повторяют бывшие излучины рек)
Погребенные долины – наиольший интрес к урановым месторождениям. Содержат ленточне глины
4 тип – Дельта
Фл – гляциальная дельта _ Айкуавеньок
Карьерное поле.
Когда река впадает в море – образуется щелочной барьер – хорошее место для образоааия нефтяных ловушек!!.
Элементы конрля оруднения:
Структурный (морфоструктурно-металлонегический контроль) – оловянно-вольфрасмовые орудненияч - мезотермальные образуются на наиболее высокоподнятых блоках. ТМА – тектоно-магматическая активизация.
Разломы:
Рудоподводящие
Рудораспределяющие (наиболее удобны для сброса руды)
Рудовмещающие (термогидроколоны и структурные мосты0
Рудоконцентрирующие
Магматический Для развития Мо-минерализации небходимо наличие экрана Металоносныее р-ры фиксируют орудн. Под экрановм.
Мончегорск (Cu-Ni оруднение) связано с серией массивов основного и у.основного состава – элемент магматического контроля. Образование дайкового комплекса.
(реже литологический и метаморфический)
Рудная геоморфология в областях карста.
Карстовые области вмещаюот оруденение - бокситизация. – стргицй геоморфологический о\контроль
Могу формировться польевые месторождения (Ирландия, Венгрия)
Тропический карст.
Заполнение коридоров и щелевидных трещин рудным материалом. Попав в такую ловушку продолжается очищение материала – проникающий гидролиз
Добыча бокситов:
Плакоры
Карстовые полости, воронки
Пластовые или озерные залежи
История Урана.
До 40 х годов урановыми соединениями подкрашивали форфор для красоты. После 40-х - добыча для реактора. В ССР дейстоввало 6 преприятий по добыче урана. Сейчас ОДНО - месторождение вблизи Японии.
***
Рудные месторождения – твердые полезные ископаемые, которые нуждаются в обогащении после своего извлечения из недр (кирпичная глина = суглинки)
Для рудных месторождений осадочных амагматогенных пород возможна их индификация по насыщенности воды потоков тяжелыми минералами.
Аномальность развития поля рудных месторождений.
Элементы структурного анализа закономерности рудных распределений.
Рельеф рудных полей – слепое оруденение.
Выявление в рельефе структур (литоморфоструктур), с которыми была связана садка оруденения.
Морфоструктурный прогноз – анализ размаха пострудного денудационного среза.
Удокан – крупнейшее месторождение мира.
Рудное тело – природное скопление сырья, запасы которого по концентрации соответствуют требованиям.
Рудное поле – большая площадь в сотни км2, включающая одно (несколько) месторождений и множеств рудопроявлений.
Рудопроявление может стать месторождением, а может и нет; содержит рудную минерализацию и не известна перспектива.
Минерализованная точка – большие значения в точечном образце.
Рудный узел ≈ бассейну, площадь, включающую группу месторождений, расположенных на одной структуре.
Рудная/металлогеническая провинция – зона, имеющая специфическую минерализацию, отличную от соседних областей.
Рудонакоплаение:
на выровненных плоских поверхностях с хорошим водным промывом
в долинах!!! дельты – существенные аккумуляторы органики (от устья камы до Апшеронского полуострова; Мексиканский залив – соляно-купольная тектоника; Туркмения)
Тропический карст – скопление бокситов (игловидный; пнеобразные выступы до десятка м) Закарстовывание пород может происходить и снизу – появление слепых карстовых полостей.
озерные обстановки – механогенно-осадочные руды.
Болото – железные руды
Эмбриональные руды в рифтовых и тундровых бас-ах.
Рудонакопление вольфрам-галогенной формации в озерных ловушках: в рассоле скапливается литий (оз. Серле,Калифорния)
морские побережья
на вулканогенно-осадочных о-вах – сульфидные залежи в понижениях между вулканическими островами; в проливах/заливах
Рудные залежи – аномальные по залегающему субстрату.
Сульфидные руды вызывают отрицательные формы рельефа.
Над слепыми рудными залежами в рельефе возникают рвы обрушения.
Поиск слепых месторождений:
окисление рудных тел дает просадку – понижения на пов-ти
бокситы дают усадку на 20% (псевдокарст)
Элементы контроля оруденения:
магматические дайки (дайки хорошо выражены в рельефе)
положительный контакт при внедрении гор. Интрузии
структурный контроль очень важен при поиске.
Поисковые геоморфологические признаки – элементы микро- и мезорельефа, отвечающие выходу на поверхность или нахождение на некоторой глубине рудных тел, зон околорудной минерализации ,а также элементов магматического и структурного контроля оруденения.
Анализ активных морфоструктур.
Элементы структурного контроля могут сохранять активность и на неотектоническом этапе. Унаследованные долгоживущие тектонич. Нарушения.
Однажды возникшее рудное тело может подвергнуться пострудной тектонике
опуститься на глубину
разломана и часть опущена
раздроблена
Глубинные рудные тела глубже 3 км шахтным способом не добывают.Рудопроводящие структуры – разрывные нарушения, по которым растворы, рассолы, газо- жидкие смеси, проникают в верхн. Участки земной коры; это мощные пачки рыхлых пород; зона динамического влияния разрывных нарушений.
Рудные ловушки – рудораспределяющие системы нарушений характеризуются меньшей глубинностью (1-4 км) – элементы скл. Структуры или пласты, по которым раствор и рассол подводится в ловушки.
Рудовмещающие структуры читаются плохо, теряют свою активность → литоморфоструктурный анализ.
Рудоконцентрирующие нарушения – региональные нарушения (гребень Осло-Хибины)
Последствия техногенных воздействий:
активизация оползневых процессов; подтопление, вызванное подъемом грунтовых вод.
Обрушение, связанное с внешними воздействиями.
Вмешательство в среду наиболее сильное при хозяйственном освоении, например Хибины.
Глубинное вмешательство в среду меняет гидрогеологию, геологическую среду в целом.
По мере углубления в недра встает проблема борьбы с давлением в недрах.
Задачи геоморфологии:
морфотектонический анализ, особенно в условиях рельефа гор и денудационных равнин (нет рыхлых толщ)
современное поле тектонических нарушений расшифровывается морфоструктурным анализом.
Структурная геоморфология и морфоструктурный анализ:
анализ геологии на основе рельефа
объяснение современного рельефа, зная геологию
стволы шахт надо строить не над рудой, иначе они попадут в зону обрушения.
Горное давление – гравитационные, тектонические, гидростатические и другие природные силы, перераспределение которых в окрестностях горных выработок вызывает деформирование, разрушение и смещение пород, а также давления.
2 типа напряженного состояния:
геостатическое – связано с гравитацией (весом пород); ему можно противостоять, используя крепь (рудостойкие деревянные брусья, бетонные брусья)
геодинамическое – создается динамическими факторами, в т.ч. ротационными, приливами и т.д. Анизотропия напряжения – повышенные значения, напряженность сжатия (до 500 кг/см2)
***
Нерудные месторождения (А.А. Лукашов)
Моренный дуб, фосфориты, кирпичные глины, песчано-галечные смеси.
Мореный дуб.
Образуется при затоплении стволов дуба в речных аодах. Чтобы дерево затонуло, оно должно долго кружится.
Фосфориты
В основном шельфовые месторождения, за счет биоты!
Кирпичные глины
Это суглинки…настоящие глины имеют озерное, либом гидротермическое происхождение
Связано с процессами солифлюкции.
Торф
В областях тектонического погружения. Избыточное увл.. затруднен пов. сток., развитие соответсвующей биоты. Как только индекс сухости будыко приближается к 1 – торфа нет. Поэтому к югу от широты москвы орф практически не образуется, на широте томска – болота прекращаются
Сопропель – гниоая глина.
Характрен для нашего С-З. удобрение
НЕФТЬ, ГАЗ, УГОЛЬ (Шарапов С.В.)
Уголь.
Тектонические поднятия вскрывают угольные области.
Ловушки 2-х типов:
Структурные
Проницаемый пласт под непроницаемым. Замковые части антиклиналей юудут выражены в рельефе. Часто хар-но для соленокупольной тектоникию.
Ловушки, связанные с флексурами (часто отражении разломов фундамента
С линеаментами и структурами разрыва
Неструктурные.
Экраны
Выклинивание пластов
***
Резюме оп ловушкам:
Наиболее встречаемы типы структурных ловушек:
замки неразрушенных антиклиналий
антиклинали/синклинали, нарушенные тектоникой
солянокупольная тектоника
антиклинальные диориты
Наиболее важные работы геоморфологии направлены на выявление новейших тектонических движений→ вылавливание структурных ловушек, выявление подводящих каналов.
Главный недостаток гм метода – незначительное глубинное проникновение.
***
Теория образования нефти.
Органическая природа нефти (Ломоносов - 18 век)
Карбидная теория нефти (металл + углерод) - (Д.И. Менделеев - 1876)
Космическая гипотеза (Н.А. Соколов – 1889)
Вулканическое происождение нефти ( Ленц – 30-е гг. 20 в)
Геоморфологические методы поиска нефти.
Главный недостаток малая глубина. Самый большой плюс – Дешевость метода!!!
Морфоструктурный анализ территории – основной метод. Наиболее важные работы геоморфологии направлены на выявление новейших тектонических движений→ вылавливание структурных ловушек, выявление подводящих каналов.
Характерные тектонические признаки:
спрямленность русел
перпендикулярные притоки
аномально глубокие врезы временных водотоков
Г-образность русел
Переломы в продольных профилях на уровне временных водотоков – по этим переломам оконтуривают активную неотектоническую структуру.
Морфометрические методы:
Выделение разноуровневых поверзностей
Построение базиса поверхности
Путем трансформации.
Анализ космических и аэрофотоснимков снимков (выдеение линиаментов)
Каждая карта должна быт проверена полевыми исследованиями.
***
3 поисковых этапа:
региональный этап/ стадия (очень мелкомасштабные карты и снимки→ концентрируется внимание на больших площадях, выявляют структуры)
рекогносцировочный (м-б 1:200 000 до 1:1 500 000)
поисковый (выявляются наиболее перспективные ловушки по ряду геоморфологических признаков, например по рисунку речной сети)
На поисковой стадии по пластике рельефа выделяют нефтегазоностные структуры. Важны заверка форм бурением и геофизическими методами.
На рекогносцировочном и поисковом этапах важно совмещать различные методы.
С глубиной напряжение возрастает по линейному закону. Начиная с первых 100 м, напряжение охватывает все земную кору.
Динамические явления – результат взаимодействия 2 полей напряжений: естественного и техногенного.
***
На территорию России выделены все месторождения на уровень картографирования 1:200 000. Геоморфологи еще могут поработать на шельфе.
Горные удары при разработке месторождений. (Лукашов А.А).
Горное давление - давление вышележащих пород на конструкцию, нах на глубине (давление свода на полость).
Обрушения.
При перегрузке свода
Карст
На глубинах 200-300 м начинает действовать литостатическое давление и гидростатическо – давят не только своды, но и борта. Пока массив не нарушен мы не сталкиваемся с Г.Д при проявлении Г.Д – выросы газа и горные удары.
Горный удар – взрывоподобное расширение объема г.п, которое происходит вблизи стенок подземной выработки, охватывает объемы до 10-ов м куб. и сопровожд. Стреимтельным разлетанием обломков, выбросами пыли и газа и акустическим эффектом
***
Горный удар – хрупкое разрушение части горной породы, прилегающей к горной выработке и охватывающий массив на глубине более 1 км от стенок выработки.
сопровождается выбросом более 3 м3 горной массы, а также звуком, сотрясением, образованием большого количества пыли. Одновременно в горных выработках идет выброс большого количества метана.
возникает в тех случаях, когда скорость разрушения превышает скорость пластических деформаций. Очень важна скорость продвижения, она подбирается специально.
***
Горно-тектонический удар- более сильный, чем Г.У. провоцирует тектоническое событие. Могут быть спровоцированы сильными взрывами.
Предвесники Г.У:
Микроудар - толчок, разрушаются первые метры, могуьт образовывать не большие завалы.
Стреление– Заколообразование. Взрываем полость – неравномерное горное давление + наличие хрупких разрушенных частей горных пород, прилегающих к горной выработке на глубину более 1 м от стенки – «выдвижение» острых краев (как бы «зубастые стенки»:)))
Отслоение пластин на своде.
Способы снятия горного давления:
- Искусственная разрядка напряжений (камуфлетные взрывы)
- Выработка (щелевидная) рядом с массивом – на нее разгружается давление
НО – сначала поиск (с целью возможности избежать) наиболее опасных участков (в т.ч., структурный геоморфологический анализ)
Морфодинамическая классификация дизъюнктивов.
Ландшафтно-геоморфологическая выраженность |
Способ обнаружения |
|||
По геол-геофизическим данным |
По геофиз данным |
По ландшафтно-геоморф. признакам |
||
В рельефе и прочих компонентах ландшафта |
Выкоградиентные зоны тектонического рельефа |
Сбросы и взбросы самонагрузки ?? |
Расщепленные взбросовые и сбросовые зоны, нагруженные на глубине |
Расщепленные взбросовые и сбросовые зоны, нагруженные на глубине |
Линейные формы, выработанные избиорательной денудауцией |
Погружненные на глубины нередко водоносные сбросовые зоны |
|||
Малоактиынвныке водоноск зоны раздвига и сдвига с наложенной минерализацией. |
Малоактивные раздвиговые зоны, иногла ослбаленные минерализацией |
|||
По ландшафтным признакам |
Пассивные древние дизъюнктивы иногда со слабой минерализацией |
|
|
|
- |
-``- |
|
||
Рекультивация - Зайцев.
Этапы:
Снятие почвенно-раст. Слоя (ПРС)
Обвалообразоввание
Добыча работы
Выделение зон горных и рекультивационных работ
Биологический этап рекультивации.
Эьтапы пректа:
Технические задачи (перечисление ряда документов)
Постановление главы администрации
Технические задания по проекту
Свидетельство о гос. Лицензии
Вопросы и ответы к экзамену по курсу «Прикладная и инженерная геоморфология» т.Ю. Симонова
Инженерная геоморфология
Вопрос |
Ответ |
Предмет инженерной геоморфологии |
ИГ изучает особенности взаимодействия инженерного сооружения и рельефа. |
Главные стратегии инженерного освоения территории |
|
Нормативный (функционально-технологический) подход в инженерно-геоморфологических исследованиях |
Нормативный подход важен при выборе места для будущего строительства инженерного сооружения. Критерии оценки рельефа с точки зрения его пригодности для создания и эксплуатации сооружения связаны с типом сооружения. При этом осуществляется оценка каждого элемента инженерного сооружения с точки зрения отношения к рельефу в стадии проектирования, строительства и эксплуатации. |
индикационный подход в Инженерно-геоморфологических исследованиях |
Индикация – распознавание устойчивости территории на основе определения генетических связей между явлениями. Используется при исследованиях неблагоприятных и опасных процессов. Примеры: водно-эрозионная сеть всегда приурочена к системе разломов и трещиноватости (прямая связь); связь между рельефом и рыхлыми отложениями; геоботанические индикаторы – обилие влаголюбивых растений говорит о близости грунтовых вод. С помощью дешифрирования аэрокосмических снимков можно с большой точностью выделить зоны влияния НОЯ. |
Основные проблемы геоморфологии городских территорий
Вопрос |
Ответ |
Предмет исследования экологической геоморфологии городских территорий |
Экологическая геоморфология городских территорий – новое направление в экологической геоморфологии, систематизирующее знания о рельефе, его строении, возрасте, истории развития, о рельефообразующих процессах в пределах городских территорий, о взаимосвязях в сложной системе «рельеф и рельефообразующие процессы – человек и виды его хозяйственной деятельности», которые в условиях города особенно многообразны. |
Функциональная классификация городов. |
Выделяют города:
|
Главные экологические функции рельефа |
|
Основные типы рельефа городских территорий |
|
Геоморфологический анализ путей миграции и аккумуляции загрязняющих веществ
Вопрос |
Ответ |
Основные положения геоморфологического анализа путей миграции и аккумуляции загрязняющих веществ |
1. Рельеф тесно связан с историей накопления рыхлых отложений, так как история развития рельефа и история накопления рыхлого материала протекают одновременно под воздействием одних и тех же факторов. 2. Вместе с рыхлыми отложениями рельеф образует морфолитогенную основу или базис современных природных комплексов. В соответствии с рельефом местности осуществляется пространственное перераспределение загрязнений, переносимых поверхностными водами и ветром. Строго в соответствии с рельефом располагаются геохимические барьеры, на которых могут возникать вторичные ареалы мигрирующих загрязнений, в том числе и радиоактивных веществ. 3. Рельеф формирует сток поверхностных вод, во многом определяет его режим, организуя его в речные бассейны. Это позволяет правильно выбрать пункты наблюдения за миграцией загрязнений, места отбора проб и тем самым исключить случайный характер формирования представлений о степени загрязненности территории. 4. С рельефом тесно связано и формирование стока подземных вод. |
Главные свойства рельефа, определяющие особенности транзита и аккумуляции загрязняющих веществ: |
1) абсолютная высота; 2) глубина вертикального расчленения; 3) углы наклона склонов, их длины и экспозиция; 4) горизонтальная расчлененность рельефа территории; 5) ориентировка в пространстве главных орогидрографических элементов рельефа; 6) распределение площадей склонов по азимутам различной экспозиции (солярной, циркуляционной); 7) асимметрия водораздельных пространств; 8) котловинность рельефа; 9) быстро протекающие современные рельефообразующие процессы; 10) тип рельефа, его происхождение и стадия развития. |
Экологические проблемы связанные с флювиальными процессама (А.В. Панин)