авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Минерагения, техногенез и перспективы комплексного освоения золотоносного аллювия

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Наумов Владимир Александрович

МИНЕРАГЕНИЯ, ТЕХНОГЕНЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ

КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ ЗОЛОТОНОСНОГО АЛЛЮВИЯ

Специальность 25.00.11 – Геология, поиски и разведка

твердых полезных ископаемых, минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора геолого-минералогических наук

Пермь – 2010

Работа выполнена в Естественнонаучном институте и на кафедре поисков и разведки полезных ископаемых ГОУ ВПО «Пермский государственный университет»

Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук, профессор Лунев Борис Степанович (Пермский государственный университет, г. Пермь)
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Быховский Лев Залманович (ФГУП «Всероссийский научно-исследователь-ский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского», г. Москва)
доктор геолого-минералогических наук, профессор Мустафин Сабир Кабирович (Башкирский государственный университет, г. Уфа)
доктор геолого-минералогических наук, профессор Флаасс Александр Сергеевич (Пермский государственный технический университет, г. Пермь)
Ведущая организация: Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения РАН (ИГМ СО РАН), г. Новосибирск

Защита состоится 31 марта 2011 г. в 13-30 на заседании диссертационного Совета Д 212.189.01 при Пермском государственный университете по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15. Пермский госуниверситет,

зал заседаний Ученого совета.

Факс: (342) 237-16-11, (342) 239-68-32 E-mail: geophysic@psu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ГОУ ВПО «Пермский государственный университет»

Автореферат разослан «______» января 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.189.01

доктор технических наук, профессор В.А. Гершанок

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

С золотоносным аллювием связаны значительные резервы золота. Это песчано-гравийные и техногенные месторождения и объекты, изучение которых выполнено по устаревшим технологиям. Всесторонний анализ условий их формирования, способов изучения и отработки, переоценка ресурсной базы с точки зрения новых технологий и подходов – насущная необходимость развития геологии.

В истории развития геологической науки и связанных с нею горных производств, можно выделить три наиболее крупных этапа: 1) экстенсивного развития и вовлечения в хозяйственную деятельность мономинеральных месторождений; 2) комплексного освоения выявленных месторождений с одновременной или последовательной добычей попутных компонентов; 3) управления формированием повышенных концентраций полезных компонентов с заданными параметрами (содержание, форма залежи, свойства пород).

Экстенсивный этап продолжается. Открытие новых крупных и сверхкрупных месторождений золота возможно в связи с освоением новых территорий, переоценкой выявленных ранее объектов (Новогоднее-Монто), развитием инфраструктуры территорий (строительство железных дорог Ивдель-Лабытнанги, Белкомур), использованием новых подходов, методов, технологий изучения и освоения месторождений (геотехнологии) с учетом мелких зерен и новых форм нахождения золота.

Комплексному освоению месторождений нет альтернативы, поскольку оно существенно повышает экономическую эффективность и снижает воздействие на окружающую среду. Оценка крупных и суперкрупных мировых месторождений-гигантов показывает, что комплексные месторождения существенно «дороже» мономинеральных.

Управление формированием повышенных концентраций или создание месторождений – новое научное направление интенсивного этапа развития. Несмотря на то, что при освоении месторождений такое «управление» происходит, оно слабо освещено в мировой литературе.

Автор более 25 лет занимается проблемами геологии и освоения природных и техногенных месторождений с мелкими и тонкими зернами благородных металлов и разными формами нахождения золота. Выявлены некоторые закономерности размещения микронных и коллоидных золотоносных фаз, особенности формирования минеральных пленок на золоте, образование пленок золота на других минералах, механизмы укрупнения и диспергации золота. Исследования проведены на геологических объектах разнообразных по генезису (рудные, россыпные, техногенные), механизмам формирования и распределения полезных компонентов, возрасту.

Представленная работа направлена на решение фундаментальной проблемы поиски и оценку природных и техногенных геологических объектов с мелкими зернами ценных минералов, разработку методологии их изучения, создание научной и методической базы для управления процессами формирования продуктивных залежей золота. Кроме того, она направлена на решение крупной народнохозяйственной задачи – оценку перспектив комплексного освоения месторождений золотоносного аллювия с мелкими зернами ценных минералов на основе современных технологий.

Цель работы на основе минерагенического анализа золотоносного аллювия выявить закономерности распространения и накопления в нем мелкого золота, особенности проявления техногенеза, показать перспективы комплексного освоения и управления формированием повышенных концентраций золота.

Основные задачи исследований

1. С позиций генетической минерагении выявить региональные закономерности возникновения и пространственного распределения месторождений золотоносного аллювия. Рассмотреть их в ряду: природные россыпи золота, россыпепроявления, золотоносные песчано-гравийные месторождения на примере объектов Урала и Приуралья.

2. Оценить роль техногенеза, техногеогенеза и техногенного рудогенеза как геологических процессов, выявить закономерности формирования техногенных объектов продуктов разработки золотоносного аллювия, установить особенности распределения концентраций и изменения состава золота в техногенных отложениях.

3. Показать методические особенности изучения геологических объектов с мелким и тонким золотом, закономерности размещения традиционных и перспективы выявления новых типов месторождений золотоносного аллювия на основе использования законов природной и принудительной дифференциации осадков.

4. Разработать концепцию управления распределением концентраций золота (рудогенеза) на стадии формирования и преобразования техногенной залежи на уровне механической, физико-химической, биохимической дифференциации и интеграции.

5. Оценить перспективы комплексного освоения природных и техногенных геологических объектов золотоносного аллювия. Выявить особенности распределения в них мелкого и тонкого золота, других форм его нахождения. Провести промышленную отработку техногенных отвалов, апробировать технологические схемы извлечения золота и платиноидов.

Научная новизна

1. Золотоносный аллювий рассмотрен как комплексный минеральный ресурс, включающий природные и техногенные золотосодержащие объекты: россыпи, россыпепроявления, золотогравийные месторождения и продукты их технологической переработки, отличающиеся закономерностями формирования и преобразования, строения и состава, характером протекания геологических процессов в природных и техногенных осадках.

2. Установлена аналогия проявления природных и техногенных процессов. Автором впервые техногенные процессы (техногенез, техногеогенез и технорудогенез) рассмотрены как сжатые во времени и локализованные в пространстве геологические процессы. Каждый из процессов обладает атрибутами экзогенного геологического процесса (разрушение, перенос, аккумуляция) и имеет природные аналоги среди известных геологических процессов.

3. Автор развивает новое научное направление по управлению формированием повышенных концентраций (месторождений) и раскрывает его положения на примере техногенных золотоносных образований. Техногенные процессы обусловлены деятельностью человека, поэтому являются управляемыми человеком. Управление техногенными и техногеогенными процессами открывает возможность направленного формирования месторождений с заданными характеристиками (техногенного рудогенеза). На примере объектов золотоносного аллювия обоснованы теоретические и практические основы управления формированием месторождений золота при участии процессов механической, физико-химической и биохимической дифференциации и интеграции.

4. Усовершенствована методика изучения мелких ценных минералов, в особенности золота. На основе геолого-технологического подхода путем механической принудительной дифференциации показаны возможности создания из некондиционных объектов месторождений стекольных, строительных и других песков.

5. Проведена оценка золотоносного потенциала на Верхнекамской впадине и впервые выявлен новый тип рудного «агрегатного» золота в осадочном чехле Восточно-Европейской платформы. Рудогенез золота пород осадочного чехла определяется низкотемпературными гидротермально-метасоматическими процессами, связанными с мезозой-кайнозойским этапом тектоно-магматической активизации Восточно-Европейской платформы.

6. Открыт новый минерал – кубический карбид кремния – «исовит» (утвержден Комиссией по новым минералам и названиям минералов Международной минералогической ассоциации). Под руководством автора получены новые данные по минералогии золота и минералов платиновой группы (МПГ) природных (Верхнекамская впадина, песчано-гравийные месторождения Урала) и техногенных (отвалы Исовского, Южнозаозерского приисков) объектов Урала, Юкона (Канада).

Защищаемые положения

1. Вещественный состав песчано-гравийно-галечных аллювиальных месторождений Урала и Приуралья представлен физически устойчивыми и химически однородными псефитами и псаммитами, обусловлен влиянием геологических и гидрологических факторов при механической интеграции и дифференциации осадков.

2. Минерагения месторождений золотоносного аллювия от россыпей до золотогравийных объектов обусловлена механической интеграцией и дифференциацией осадков. Крупность и содержание свободного золота снижается от складчатой области Урала к Восточно-Европейской платформе. Локальные концентрации золота возникают при механическом поступлении из коренных источников, промежуточных коллекторов и дифференциации на участках положительных неотектонических движений.

3. Техногенез, техногеогенез и технорудогенез как геологические процессы заключаются в разрушении, переносе, аккумуляции при механической, физико-химической и биохимической дифференциации и интеграции осадков золотоносного аллювия. Техногенный рудогенез обусловлен механической концентрацией золота, образованием агрегатов, укрупнением и диспергацией его зерен на физико-геохимических и биогеохимических барьерах.

4. Направленное изменение вещественного состава золотоносного аллювия путем принудительной механической дифференциации обеспечивает комплексное освоение месторождений с получением песков различного назначения, коллективных и селективных концентратов золота и других ценных минералов.

Объекты исследования и фактический материал

Основным объектом исследования являлся золотоносный аллювий природных и техногенных комплексов Урала, Приуралья и восточной окраины Восточно-Европейской платформы. Изучены природные и техногенные россыпи и россыпепроявления Урала, россыпные объекты Верхнекамской впадины, золотогравийные месторождения и гравийно-галечные отложения платформенной части Прикамья и других территорий мира, где автор проводил самостоятельные исследования и руководил выполнением работ.

Исходными материалами для диссертации послужили результаты собственных полевых, лабораторных и экспериментальных исследований автора в Лаборатории осадочных полезных ископаемых (ЛОПИ) Пермского госуниверситета (19801988) и лабораториях геологического отдела Естественнонаучного института (ЕНИ) ПГУ (19882010) на объектах Прикамья, Урала, Якутии, Казахстана, Узбекистана, Канады. Автором обобщены результаты исследований, выполненных с его участием для более 40 организаций России: Воркутинской ГРЭ, ПГО «Оренбурггеология», приисков бывшего ПО «Уралзолото», Томской ГРЭ, ПГО «Тюменьгеология», ОАО «Сильвинит», АОЗТ «Прииск Уралалмаз», АОЗТ «Теплогорский щебеночный карьер», ПГГСП «Геокарта-Пермь», ГГСП «Горнозаводскгеология», ГГСП «Яйвагеология», ФГУГП «Пермгеолнеруд», АОЗТ «Порт Левшино», Вычегодской ГРЭ, ТД АО «Метафракс», ФГУП «КамНИИКИГС», КПР по геологии «Пермьнедра», Агенства по недропользованию МПР РФ, ГУП и МПР Администрации Пермского края, КПР и Администрации КПАО, ФГУП ЦНИГРИ, Якутского филиала ЦНИГРИ АК «Алросса» и др.

Автор участвовал и руководил НИР по шести российским грантам РФФИ: «Организация 13 Международного совещания по геологии россыпей и месторождений кор выветривания» (Пермь, 2005); «Исследование мелкого и тонкого золота в аллювии позднепермского осадочного бассейна на территории Пермского края» (20072009); «Исследование мелких ценных минералов в аллювии мезозойского и кайнозойского осадочных бассейнов на территории Пермского края» (20072009); «Экологически безопасное и эффективное исследование и освоение аллювия Западного Урала и Приуралья» (2010), выполнял научное руководство по Государственному контракту ФЦП «Экология и природные ресурсы России» (20022010), «Оценка ресурсного потенциала золота Верхнекамской впадины (Коми-Пермяцкий автономный округ)»; руководил контрактом с государственной геологической службой территории Юкон (Канада), использовал многочисленные литературные источники и фондовые материалы.

Геологическое и технологическое опробование выполнено автором на золото-платиновых россыпях уральских приисков: Южно-Заозерского (Средне-Чапинская, Чернореченская, Волчанская), ОАО «Уралалмаз» (Верхневелсовская), ООО «Старатель» (Больше-Шалдинская), бывших Исовского (рр. Тура, Ис, Полуденка, Северная-Тискос), Невьянского, на участках дореволюционных старательских разработок (Мартайская группа) и др.; Якутии – бассейн рр. Вилюй, Эйякит; территории Юкон (Канада) в бассейнах рр. Клондайк, Индиан, Сисктимайл, Стьюард (более 20 объектов).

Автор являлся одним из организаторов нового этапа производства геологических работ на территории Коми-Пермяцкого АО (19962008), организатором и ученым секретарем Совещания по геологии КПАО и XIII Международного Совещания по геологии россыпей и месторождений кор выветривания (Пермь, 2005), участником проекта РАН по линии «Научные школы» (школа академика Н.А. Шило по геологии россыпей и месторождений кор выветривания) (20042009).

Научно-методические разработки

На основе диссертационных материалов автором разработан курс лекционных и практических занятий «Геология техногенных месторождений», «Горное дело. Обогащение полезных ископаемых». В учебном процессе используется «Атлас форм рельефа. Т.4. Природные и техногенные формы» (Пермь, 2004). Создана коллекция мелких ценных и техногенных минералов, представленная образцами с пяти континентов. При научном руководстве автора защищены 5 магистерских диссертаций, 33 дипломные работы специалистов, 7 работ бакалавров. Научные работы и публикации студентов (более 20) получили высокие оценки специалистов.

Публикации результатов исследования

По теме диссертации опубликовано 175 печатных работ, в том числе 4 монографии (одна депонированная), разделы в двух коллективных монографиях и сборник материалов научно-производственной конференции под редакцией автора. В автореферате приведены основные работы.

Автор являлся научным руководителем и ответственным исполнителем 5 отчетов по НИР бюджетной тематики ЕНИ ПГУ, 2 отчетов по перспективам золотоносности Верхнекамской впадины, более 20 отчетов по НИР для геологических и производственных организаций Томской, Пермской областей, Республики Коми, Башкирии, в качестве соавтора – Чувашии, Оренбурской области, Якутии и др., участвовал в написании отчетов по НИР и ГРР ФГУП «Геокарта», ФГУГП «Пермгеолнеруд», ФГУП «КамНИИКИГС».

Апробация работы

Результаты исследований обсуждены на 3 международных геологических конгрессах (Китай, Бразилия, Швеция), 15 Международных совещаниях (Бишкек, Иркутск, Москва-Дубна, Франция, США (Невада), Пермь, Москва, Новосибирск), 6 всесоюзных (до 1991 г.) (Воронеж, Иркутск, Москва, Таллинн, Минск, Саратов), 32 всероссийских и региональных (Пермь, Екатеринбург, Челябинск, Миасс, Кудымкар) совещаниях и семинарах, опубликованы в периодической геологической печати.

Труды автора отмечены дипломом лауреата Пермского госуниверситета за лучшую научно-исследовательскую работу (1983; 1988), дипломом ВДНХ Пермской области (1989), дипломом участника конкурса выставки-панорамы «Музеи Прикамья представляют свои коллекции» и Международной практической конференции «Музей XXI века: взгляд в прошлое и будущее» (Пермь, 1998), наградами выставок геологической литературы и «Всероссийская университетская книга» (Москва, 2000), отмечены сертификатом по научному гранту ГК «ЗУМК» Международной конференции «Рудник будущего» (2010).

Практическая ценность

Автором впервые получены и обобщены данные по минерагении золотоносных россыпей и гравийных месторождений Западного Урала и Приуралья, Сибири, Якутии, Канады по методике ПГУ. Учтено мелкое и тонкое золото. Выявлены геологические закономерности его распределения. Проведена типизация золотоносного аллювия.

Золотоносный аллювий оценен как комплексный минеральный ресурс, представляющий собой поликомпонентную систему востребованной продукции разного назначения (гравий, песок, золото).

Автором созданы универсальные таблицы гранулометрического состава продуктов принудительной дифференциации песчаных отсевов из песчано-гравийных месторождений Урала. Выработан алгоритм действий, позволяющий прогнозировать получение песков (строительных материалов) нового гранулометрического состава при принудительной дифференциации.

Выявлены геологические особенности формирования строения и состава техногенных россыпей золота и платины. Усовершенствованы технологические схемы обогащения гидравлической и дражной добычи в промышленных условиях. Увеличено извлечение золота на гидравлике на 15% (р. Северная-Тискос), платины и золота на драге на 17% (Исовский прииск) за счет мелких и тонких классов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.