Среднее Приднепровье

Описание пород среднего Приднепровья, способы их выработки и обогащения ...

Содержание
1. Реферат………………………………………………………………….3
2. Введение………………………………………………………………..4
3. Раздел 1. Геологическое строениеСреднеприднепровского мегаблока Украинского щита……………………………………………………...5
4. Раздел 2. Документация керна скважин…………………………...29
5. Раздел 3. Поиски на основе изучения ореолов и потоков механического рассеяния. Шлиховой метод……………………………………………..34
6 Раздел 4. Геологическая характеристика Малышевского месторождения…………………………………………………………38
7 Раздел 5. Петрографические характеристики углей………………..50
8 Заключение……………………………………………………………..79
9 Список литературы…………………………………………………….80

Введение
Третья учебная геологическая практика подразделяется на 3 этапа:
I. предполевой
2 полевой
3. камеральный
В течений предполевого этапа проводилось изучении фондовых
геологических материалов (текстовых и графических). Графические
материалы были представлены геологическими картами масштаба
1 : 500 ООО. 1 : 100 ООО, 1 : 50 000, при этом проводилось изучение
сопутствующих тектонических схем. В течении полевого периода
проводилась геологическая документация керна разведочных скважин на
буровом полегоне Национального Горного Университета. В процессе
геологической документации осуществлялось описание пород в полевом
геологическом журнале, в коллекторском журнале, были составлены
ведомости пород для выполнения лабораторных исследований и
технологических испытаний.
В течении полевого периода также проводился маршрут на Монастырский остров с целью изучении методики шлихового опробования
(магнитная и гравитационная сепарации) и биолокационных наблюдении.
В конце полевого периода был осуществлен выездной маршрут в
город Вольногорск с целью изучения геологии Малышевского
месторождения и технологического процесса обогащения рудоносных
песков на Вольногорском горно-металлургическом комбинате.

В этих условиях пробы необходимо отбирать из более глубоких частей долинных отложений. Пробы отбираются из шурфов , глубина которых определяется уровнем грунтовых вод. При этом некоторое количество проб необходимо отбирать непосредственно с плотика.При изучении широких долин пробы располагают обычно по линии поперек долин. Расстояния между линиями должны превышать расстояния между пробами в 20 - 50 раз. При создании сети опробования также следует учитывать геоморфологические факторы, определяющие небольшую концентрацию шлиховых минералов места расширения долины, резкого выполаживания продольного профиля, выше и ниже впадения достаточно крупных притоков и т.п.При шлиховом опробовании речных отложений необходимо учитывать метеорологическую обстановку. Наиболее благоприятными условиями для отбора шлиховых проб характеризуется период быстрого спада воды после дождя, когда происходят очередное обогащение шлиховыми минералами верхних частей русловых отложений и кос. Наоборот, при высоком уровне волы создается неблагоприятная обстановка для шлихового опробования, так как большая часть кос и русловых отложений почти недоступна для опробования. В это время более целесообразно вести опробование верхних частей притоков и водоразделов.Методика биолокационных наблюденийБиогеофизические поля, которые создают биолокационный эффект, относятся к геофизическим полям. БЛЭ - это вращение или отклонение рамок тех или иных конструкций в руках операторов над природными или техногенными объектами. Имеется ряд гипотез, свидетельствующих об электромагнитной природе информации о неоднородности вещественного и энергетического гноения среды, поэтому мы отнесли их к электроразведке. Факт того, что - такие люди имеют способность выявлять те или иные объекты (рудные - оруднение, контакт пород, тектонические нарушения, водонасыщение - транзитовые зоны) известны человечеству более 4000 лет). БЛЭ применяются еще и для поисков геопатогенных зон, а так же искусственных объектов. БЛЭ является не полностью известным энергоинформационным действием живой и не живой природы. Внутреннее восприятие оператором различных сигналов ,либо раздражителей, которые приносятся в виде информации от нарушителей однородности среды, проявляются мышечной реакцией человеческого организма, которая и приводит к вращению рамки-индикатора. Раздел 4Геологическое строение Малышевского титан-цирконового месторожденияГеологическое строения и общие сведенияПлощадь Правобережного титано-циркониевого подрайона ограничена с севера и востока рекой Днепр, с юга границей склона кристаллического щита к Причерноморской впадине, с запада условной линией, проходящей восточнее г. Александрии по меридиану 33°.Территория района составляет 16500 км2.Первые сведения о наличии повышенных концентраций титановых минералов в песчаных отложениях сарматского возраста в этом районе были получены при проведении шлиховой съемки Западно-Донецкой геологосъемочной партией.В геологическом строении района Малышевского месторождения принимают участие кристаллические породы архейского возраста, их кора выветривания и осадочные породы палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем. Кристаллические породы, залегающие на глубине 80-160 м представлены в центральной части месторождения осадочно-эффузивным комплексом конско-верховцевской серии верхнего архея (амфиболиты, эпидиабазы, талько-карбонатные породы, талько-хлоритовые, хлорито-амфиболовые, кварцево-серицитовые и другие сланцы,серпентиниты и кварцево-магнетитовые породы. Эти породы образуют полосу, вытянутую в субмеридиональном направлении, в средней части которой и расположена часть месторождения). Кристаллические породы восточной и западной частей месторождения представлены серыми плагиогранитами и их мигматитами. На кристаллических породах почти повсеместно сохранилась кора выветривания мощностью от 1 до 80 м, на размытой поверхности коры выветривания в депрессиях меридионального направления залегают континентальные образования бучаковской свиты. Они представлены разнозернистыми глинистыми песками, углистыми глинами и бурыми углями общей мощностью 22 м. Бурые угли имеют промышленное значение. На отложениях бучаковской свиты, а в краевых частях депрессий непосредственно на кристаллических породах и их коре выветривания залегает киевская свита, сложенная песчанистыми глинами с редкими прослоями плотных глин и глаунито-кварцевых песчаников. Эти отложения расположены только в восточной части и имеют среднюю мощность 7-8 м. Отложения харьковской свиты распространены повсеместно и имеют мощность 15-18 м. Это тонкозернистые ярко-зеленые глауконитовые пески вверху и глауконито-кварцевые серовато-зеленые пески внизу. В тяжелой фракции песков харьковской свиты преобладает пирит, а в меньших количествах имеется ильменит, турмалин, гранат, дистен, силлиманит, рутил, циркон.Рудоносными на Малышевском месторождении являются отложения полтавской серии и сарматского яруса. Отложения полтавской серии залегают на глауконито-кварцевых песках харьковской свиты, а в местах их отсутствия непосредственно на кристаллических породах и их коре выветривания. Они распространены почти повсеместно, отсутствуют лишь в долинах рек и глубоких балках.Что касается стратиграфии , то сказать о морском происхождении и вероятно, олигоценовом возрасте песчаных отложений полтавской серии Малышевского месторождения. Мощность отложений полтавской серии а пределах месторождения колеблется от 23 до 25 м.По литологическим особенностям и характеру оруденения отложения полтавской серии здесь условно подразделены на 3 горизонта: нижний, желто-серые мелкозернистые пески и тонкозернистые кварцевые пески серовато-белой окраски. Нижний; представленный зеленовато-серыми или желто-серыми тонкозернистыми кварцевыми песками мощностью 5-8 м. К этому горизонту приурочены отдельные разобщенные линзы и прослои бедных титано-циркониевых руд. Для нижнего горизонта характерно присутствие значительного количества глауконита и гранита, почти не встречающихся выше по разрезу, и часто постепенные переходы в подстилающие кварцево-глауконитовые пески харьковской свиты.Выше зеленовато-серых песков, с постепенным переходом, залегают желто-серые мелкозернистые пески мощностью 15-20 м. К базальной части этого горизонта в пределах месторождения и к северу от него приурочен нижний богатый пласт титано-циркониевых руд.Верхний горизонт полтавской серии сложен тонкозернистыми кварцевыми песками серовато-белой, светло-серой и пестрой окраски с характерной горизонтальной или косой слоистостью. Он состоит из тонкоперемежаемых горизонтальных слоев, в разной степени обогащенных рудными минералами. В каждом слое наблюдается тонкая косая или горизонтальная слоистость волнообразного характера. Мощность этого горизонта достигает 7-10 м. С ним связано основное оруденение в песках полтавской серии.Пески полтавской серии тонко- и мелкозернистые, хорошо отсортированные. Эти пески тяготеют к пляжевым и шельфовым, что полностью согласуется с характером встреченной в них фауны. Одной из характерных особенностей отложений полтавской серии является наличие в них отчетливой горизонтальной или полого наклонной слоистости.Отложения полтавской серии кроются песчано-глинистыми образованиями условно отнесенными к среднему - верхнему сармату.В отложениях сарматского яруса концентрат тяжелых минералов состоит из ильменита, дистена и силлиманита, ставролита, рутила и лейкоксена, циркона, турмалина. В единичных зернах присутствует шпинель, хромит, магнетит, монацит.По степени обогащенности тяжелыми минералами в сарматских песках выделяют три горизонта:Нижний горизонт, представленный розовато-серыми, обычнобезрудными песками;Средний горизонт, сложен сильнообогащенными рудными песками;Верхний горизонт-менее обогащенные глинистые пески.В общем на Малышевском месторождении установлено три параллельных полосы с повышенным содержанием тяжелых минералов, вытянутых согласно общему простиранию месторождения. Эти полосы имеют название - южная, средняя и северная. В поперечном разрезе каждой полосы наблюдается одинаковая закономерность: по направлению от периферии к центру полосы постепенно увеличивается содержание тяжелых минералов. Рудоносные пески Малышевского месторождения в разной степени обогащены тяжелыми минералами; распределение их в рудной толще неравномерное. Особенно высокое содержание их установлено в рудоносных песках сарматского яруса, где в центральной части рудного тела выявлена выдержанная по ширине и простиранию зона сильно обогащенных песков, содержащих до 500 кг/м3 и более концентрат тяжелых минералов. К периферии рудной залежи содержание их постепенно уменьшается, руды переходят в рядовые, а затем в некондиционные. Для рудоносных песков полтавской серии характерно более равномерное содержание тяжелых минералов. В рудоносных песках установлены также: кварц, минералы глин, лейкоксенизированный ильменит, ставролит, турмалин, дистен, силлиманит, рутил, циркон, лейкоксен, анатаз, монацит, андалузит, шпинель, магнетит, хромит, лимонит, карбонаты, слюды, окислы марганца, граната, полевые шпаты, пирит, алмаз. Рис. 3.1 Геологическая карта верховцевской зеленокаменной структуры.Условные обозначения: 1- геологические границы;2- разрывные нарушения;3- породы токовского комплекса; 4- породы демуринского комплекса;5- породы тепловской толщи; 6- породы варваровского комплекса; 7- породы белозерской серии; 8- породы сурского комплекс; 9- породы солонянской свиты; 10- породы алферовскои свиты; 11- породы чертомлынской свиты; 12- породы ветховцевского комплекса;Сурская свита -13-16 - породы 4,3,2,1 подсвиты; 17- породы днепропетровского комплекса; 18- породы базавлукской толщи; 19- номера складчатых структур 2-го порядка; 20- рудопроявления золота; 21- пункты минерализации золота.Вольногорский ГМКВольногорский горно-металлургический комбинат-один из крупнейших в мире комплексов по добыче и переработке руд содержащие редкоземельные металлы.Жизнь комбинату и городу Вольногорск дало Малышевское месторождение руд редкоземельных металлов, возникшие на месте древних прибрежно-морских россыпей. Малышевское месторождение было открыто геолого-разведывательной экспедицией в 1954 г., в районе реки Самоткинь в Днепропетровской области. Ежегодно Вольногорский ГМК производит до 200 тыс. тонн ильменита при содержании Ті О2 до 64%; 5 тыс. тонн рутила минеральное содержание до 95%, 35тыс. циркона -65%, 25 тыс. тонн дистена и около 300 тыс. тонн кварцевого песка. Применяется:литейное производство;керамическая и стекольная промышленность.Обогатительная фабрика включает участок рудоподготовки, получение коллективного концентрата, участок доводки, получение формовочных песков. Подготовка руды к обогащению производится на участке обесшламливания с помощью грохотов, гидроциклона и струйных зумфах. В этой связи выделяют следующие этапы обогащения - промывка, гравитационное обогащение, получение коллективного концентрата. Коллективный концентрат-сумма всех тяжелых минералов, имеющихся в рудоносных песках. Для силиктивного выделения ценных минералов и доводки моноконцентратов используются специальные методы обогащения: электрический, электромагнитная сепарация.Производственная деятельность комбината, несмотря на то, что добыча ведется открытым способом оказывает минимальное пагубное воздействие на экологию региона. Перед началом работы плодородный слой снимается и складируется. После этого проводится рекультивация карьера, что позволяет использовать земли для аграрного производства.Отвалы хвостов обогащения используют для заполнения естественных балок и оврагов. Комбинат использует замкнутый цикл водооборота, что исключает загрязнение природных водоемов.Вещественный состав и особенности полезного ископаемогоНа месторождении выделяются два технологических типа: пески Сарматского яруса, пески Полтавского яруса.Что касается полтавских песков, то они тяжело обогащаемые, при переработке выходят некондиционные концентрации при невысоких показателях добычи рудных минералов. При обогащении песков основные трудности связаны с гравитационным процессом. Полтавский рудный горизонт представлен кварцевыми песками, глинистыми мелкозернистыми серыми и темносерыми песками. В микроскопический состав входят- кварц, минералы группы глин, дистен, рутил, циркон, андалузит, шпинель, окислы марганца, гранат, полевые шпаты.Основными компонентами рудных песков является: кварц 70-80% и глинистая фракция 12%. Среди минералов тяжелых фракций выделяется группа электромагнитных и неэлектромагнитных минералов. Электромагнитными свойствами обладают ставролит, хромит, магнетит, шпинель, лейкоксен, моноцит. Неэлектромагнитными- рутил, циркон, дистен, силлиманит, реже андалузит. Пески имеют неравномерное содержание рудных минералов, как по разрезу, так и по площади месторождения. Отношение состава основных минералов по площади в целом постоянно и в отдельных пробах резко изменяется среднее содержание в тяжелой фракции минералов кг/м3.Рис. 3. 2. Схематическая геологическая карта и разрез Малышевского местораждения.Условные обозначения: 1- 3 четвертичные отложения; 4-5 сарматские отложения; 6- полтавские тонкозернистые пески ; 7- харьковские глауконит-кварцевые пески;8- киевские пески и мергели;9- бучакские пески, глины, бурые угли; 10- кора выветривания; 11- кристалические породы; 12- рудные залежи сарматского возраста; 13- рудный пласт полтавского возраста; 14-линия разреза.Описание промышленных концентратов Малышевского месторожденияИльменитовый концентратдистен: прозрачный, округлой формы;силлиманит: белый, округлой формы;ставролит: светло-коричневого цвета, форма зерен изометрическая;рутил: от прозрачного до желтого и красного цвета, форма зерен дипирамидная;ильменит: темно-серый, неправильной формы.Рутиловый концентратставролит: рыжего цвет, неправильная форма зерен, 10 %;лейкоксен: цвет слоновой кости, неправильной формы, 10%;рутил: красного цвета, удлинённая форма зерен, 40%;ильменит: черный с металлическим блеском, форма зёрен удлинённая, непрозрачный, 40%.Циркониевый концентратциркон: прозрачного цвета, форма зёрен изометрическая, 90%;ильменит: тёмно-коричневого цвета, форма зёрен овальная, 3 %;ставролит: оранжевого цвета, полупрозрачный, форма зерен удлиненная,3%;дистен: голубого цвета, полупрозрачный, форма зёрен неправильная, 4%.Ставролитовый концентратставролит: коричневого цвета, форма округлая, 50%;ильменит: цвет чёрный с металлическим блеском, форма зёрен округлая, 30%;рутил: цвет желтый, форма зёрен удлинённая, 18%;циркон: цвет прозрачный, изометрической формы, 2%.Раздел 5Опробование и макроскопическое описание угольных пластов. Физические свойства углейПри изучении физических свойств углей выясняется: цвет угля в куске, цвет черты, блеск, излом, структура, текстура, отдельность, кливаж, удельный вес, твердость, хрупкость, вязкость, пористость, плотность, электропроводность.Цвет углей различен и зависит от исходного материала, степени разложения, метаморфизма, петрографического состава и присутствия минеральных примесей.Черта - это цвет угля в порошке.Блеск - отражательная способность углей. По блеску угли разделяются на блестящие, полублестящие, полуматовые и матовые.Излом углей очень разнообразен, наиболее часто встречается ровный, угловатый, занозистый, зернистый, землистый, раковистый, полураковистый, гребенчатый, струйчатый, мазковый, волокнистый, листоватый и неправильный.Структура углей выделяется: полосчатая, штриховатая, линзовидная, лигнитовая, зернистая, землистая, листоватая, плотная и волокнистая.Текстура характеризует взаимное и пространственное расположение компонентов, слагающих уголь. Она может быть массивной или слоистой.Отдельность - это геометрическая форма, обусловленная трещинами, зависящими от природы угля, степени метаморфизма, характера выветривания и интенсивности тектонических процессов. Различают следующие виды отдельности: призматическую, параллелепипедальную, листоватую, цилиндрическую, шаровую, осколочную (брекчиевидную), конусовидную, ромбическую, плитчатую и неправильно-кусковатую.Кливаж - это система или ряд систем трещин в угле, он может быть эндогенным и экзогенным.Удельный вес углей зависит от петрографического состава, генетической природы угля, степени метаморфизма, от зольности и от содержания влаги.Твердость углей по шкале Мооса колеблется в пределах 1-4.Хрупкость связана со степенью метаморфизма, а также с петрографическим составом углей. По хрупкости основные ингредиенты углей могут быть расположены в следующем порядке: фюзен, витрен, кларен, дюрен.Фюзен («мягкий») подобен современному древесному углю; пачкает пальцы. В угле он заключен в виде линз, полос, примазок и неправильной формы включений мощностью от долей мм до Змм, реже 30-50мм. Структура фюзена волокнистая.Витрен («стекло») - внешне блестящий уголь, не содержащий под микроскопом форменных элементов. Отражательная способность витрена выше, чем других ингредиентов. В угольных пластах он самостоятельного развития почти не имеет. Встречается обычно в виде линз и полос, редко достигающих толщины 20-40см. Он хрупок, разбит поперечными трещинами. Излом раковистый или полураковистый.Кларен («ясный», «блестящий») иногда нацело слагает угольные пласты; по степени отражательной способности он уступает лишь витрену. Излом его ровный или угловатый; отдельность преимущественно призматическая. Основная масса всегда прозрачна (если степень метаморфизма не превышает марки коксовых углей). Образует слойки, иногда линзы мощностью от нескольких мм до 50мм. Блеск стеклянный, но намного слабее чем у витрена.Дюрен («твердый») слагает целые угольные пласты, а также иногда, чередуясь с витреном, фюзеном или клареном, образует пласты полосчатого угля. По отражательной способности он принадлежит к числу матовых углей. Структура его обычно зернистая; излом неправильно-угловатый; отдельность геометрически неправильная, реже параллелепипедальная или призматическая, иногда плитчатая. Основная масса напрозрачна. Дюрен -компонент сложного состава, образует слойки, линзы, реже штрихи мощностью от долей мм до 50мм. Обладает относительно высокой прочностью.Вязкость углей обуславливается природой и петрографическим составом. Пористость - общий объем всех пустот в углях.Плотность - это масса единицы объема, зависит от петрографического состава, пористости и влажности.Электропроводность повышается с понижением выхода летучих веществ и возрастанием содержания углерода.Петрографические методы исследования углейИзучение углей петрографическими методами осуществляется непосредственно на месторождениях.Изучение и описание размеров пластов угля.Угольным пластом называют скопление ископаемого угольного вещества распространенное на значительной площади между приблизительно параллельными напластованиями вмещающих пород. Наряду с этим термином существует понятие - пачка угля.Пачка угля - часть угольного пласта; заключенная между плоскостями безугольных пород, в пластах сложного строения.Слой - часть угольного пласта, которая выделяется по физическим, петрографическим и др. характеристикам.Строение угольных пластов может быть простым и сложным. При сложном строении угольные пачки чередуются с прослоями углистых, глинистых, песчаных и др. пород. Для пластов сложного строения различают нормали от кровли до почвы, включая все угольные и породные прослои.По мощности угольные пласты делятся на:•тонкие (0,5м-1,3м)•весьма тонкие (до 0,5м)•средние (1,3м-3,5м)•мощные (3,5м-15м)•весьма мощные (>15м)Опробование в горных выработках и обнаженияхУгольные пласты и вмещающие их породы в горных выработках опробуются в соответствии с государственными стандартами службы ОТК при участии шахтной геологической службы.В горных выработках осуществляется штуфное, бороздовое, шпуровое, точечное, валовой и выборочно (порционное) опробование.Штуфное опробование производится с целью оценки качества углей, проведения петрографического изучения и определения физико-механических свойств.