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 |

Типы руд и особенности формирования буруктальского никелевого месторождения (южный урал)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

РЫЖКОВА Светлана Олеговна

ТИПЫ РУД И ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ буруктальского никелевого месторождения (южный урал)

Специальность 25.00.11 Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург

2010

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете)».

Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Лазаренков Вадим Григорьевич

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Кривовичев Владимир Герасимович

кандидат геолого-минералогических наук Казак Анатолий Профирьевич

Ведущее предприятие Институт геологии КарНЦ РАН.

Защита диссертации состоится 23 июня в 16 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.224.01 в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. 4312.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 21 мая 2010г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета

канд.геол.-минерал.наук И.Г. Кирьякова

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Буруктальское никелевое месторождение обладает значительными запасами никеля (1377 тыс. т никеля, [Михайлов, 2003]), расположено в Оренбургской области и является основной ресурсной базой для Южно-Уральского никелевого комбината. Контуры рудных тел в коре выветривания выделяются на основании данных химических анализов в соответствии с требованиями кондиций.

Изучению особенностей геологического строения, минерального состава пород и руд Буруктальского месторождения посвящены работы И.П. Лосева, Е.И. Устинова, И.И. Эдельштейна, К.К. Никитина, А.С. Варлакова, В.М. Григорьевой, Г.М. Шешуковой, А.С. Вершинина, Б.М. Михайлова, В.Г. Лазаренкова, И.В. Таловиной и других исследователей. Однако, вопросы, связанные с выделением и типизацией природных типов руд Буруктальского месторождения практически не рассматривались, используется устаревшая классификация типов руд. Выделение природных разновидностей руд, разработка классификации, а также уточнение особенностей формирования месторождения актуально для геометризации рудных тел, разработки рационального комплекса опробования, обоснования поисковых и разведочных работ на Буруктальском месторождении, что необходимо для обеспечения стабильной сырьевой базы Южно-Уральского никелевого комбината.

Целью работы является выделение природных типов руд Буруктальского месторождения для рациональной разработки месторождения, повышения полноты извлечения запасов полезного ископаемого и расширения перспектив его освоения.

Задачи исследований:

- уточнить минеральный состав руд Буруктальского месторождения с использованием комплекса аналитических методов, включающих рентгеноструктурный, микрорентгеноспектральный и термический анализы;

- выделить природные типы руд Буруктальского месторождения на основе их минерального состава, текстурно-структурных особенностей и условий залегания;

- охарактеризовать геохимические особенности природных типов руд Буруктальского месторождения на основе анализа содержаний широкого комплекса химических элементов;

- на основе проведенного комплекса исследований уточнить особенности формирования Буруктальского месторождения.

Фактический материал и методы исследования. В основу работы положен материал 120 проб пород и руд, собранный автором в 2006 - 2008 годах на Буруктальском месторождении, а также 50 проб пород Буруктальского месторождения из коллекции В.Г. Лазаренкова и И.В. Таловиной. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях Горного института, ВСЕГЕИ, СПбГУ, РИАН, АО «Механобр-Аналит». Изучено около 40 прозрачных шлифов методами оптической микроскопии. Для 67 образцов выполнен рентгеноструктурный анализ (АО «Механобр-Аналит», рентгеновский порошковый дифрактометр Geigerflex-D/max (Rigaku); СПГГИ (ТУ), рентгеновский порошковый дифрактометр XRD-6000; СПбГУ, ВСЕГЕИ, рентгеновский дифрактометр ДРОН-6). Для 32 образцов выполнен микрорентгеноспектральный анализ (РИАН, растровый электронный микроскоп CAMSCAN4DV с полупроводниковым спектрометром AN10000). Термический анализ выполнен для 36 образцов (СПГГИ (ТУ), термическая установка фирмы NETZSCH: STA 429C). Химические анализы выполнены: для 30 проб руд (СПГГИ (ТУ), АО «Механобр-Аналит», атомно-абсорбционный метод) и для 7 объединенных проб основных разновидностей пород и руд по 60 образцам (ВСЕГЕИ, метод масс - спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на приборе «Элан-6100 DRC» после разложения проб сплавлением с метаборатом лития; метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на приборе «Оптима-4300 DV»).

Научная новизна:

1) уточнён минеральный состав руд Буруктальского месторождения с применением современных методов исследования; впервые выявлены и охарактеризованы на Буруктальском месторождении следующие рудные минералы: никелевый лизардит 1Т; никелевый клинохлор IIb, кобальт-никель-марганцевый клинохлор IIb, никелевый шамозит, никелевый пеннантит;

2) выделены природные типы руд Буруктальского месторождения и приведено их описание; кварц-магнетитовые руды, хлоритовые и оксидно-марганцевые руды в качестве самостоятельных типов руд нами выделены и изучены впервые;

3) получена характеристика геохимических особенностей природных типов руд Буруктальского месторождения по широкому комплексу химических элементов.

Защищаемые положения:

1. Выделенные по минеральному составу, структурно-текстурным особенностям и условиям залегания лизардитовые, нонтронитовые, кварц-магнетитовые, кварц-гётитовые, хлоритовые и оксидно-марганцевые руды Буруктальского месторождения целесообразно рассматривать в качестве природных типов никелевых руд и учитывать при технологическом картировании в процессе проведения геологоразведочных работ.

2. Выделенные природные типы руд Буруктальского месторождения отличаются друг от друга не только по содержаниям основных петрогенных оксидов но и дополнительных элементов-индикаторов (Ti, Sn, Mo, Sb, Pb, Ba, S, Be, As, U, Ce, Ni, Cu, Cs, редкоземельные элементы).

3. Наложение на ультрамафиты контактово-метасоматических процессов, связанных с гранитными интрузиями, следует считать важным фактором формирования специфичного для Буруктальского месторождения хлоритового типа богатых никелевых руд.

Практическая значимость. Обосновано, что выделенные по минеральному составу, структурно-текстурным особенностям, условиям залегания и содержанию рудных и других элементов лизардитовые, нонтронитовые, кварц-магнетитовые, кварц-гётитовые, хлоритовые и оксидно-марганцевые руды следует рассматривать в качестве природных типов руд и разделять в процессе разведки и рудоподготовки, что может существенно влиять на технологию переработки руд месторождения. Выделенные типы руд также могут быть применены для обоснования технологии переработки и использования некондиционных и бедных руд месторождений никелевых кор выветривания.

Личный вклад соискателя: постановка цели, задач исследования, разработка методики исследования, проведение геологических исследований в карьерах Буруктальского месторождения и отбор образцов и проб; обобщение и интерпретация аналитических данных, формулировка основных выводов работы.

Достоверность защищаемых положений, выводов подтверждается геологическими исследованиями в карьерах месторождения, детальными петрографическими наблюдениями, представительностью и надежностью исходных данных, непротиворечивостью геологических данных, а также результатами аналитических исследований, полученными с использованием современных методов изучения вещества, анализом результатов предыдущих исследований по тематике работы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на заседаниях кафедр минералогии, кристаллографии и петрографии, геологии месторождений полезных ископаемых Санкт-Петербургского государственного горного института 2006-2010 г.г. Отдельные результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях: «Фёдоровская сессия – 2006» (Санкт-Петербург, 2006), XII Чтения памяти А.Н. Заварицкого «Офиолиты: геология, петрология, металлогения и геодинамика» (Екатеринбург, 2006), Годичная сессия Московского Отделения РМО, посвященная 110-летию со дня рождения академика А.Г. Бетехтина «Роль минералогии в познании процессов рудообразования» (Москва, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 6 работ в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Реализация работы: результаты исследований используются ОАО «Комбинат Южуралникель» при разработке III участка Буруктальского месторождения, а также могут применяться в организациях, проводящих геологическое изучение никелевых кор выветривания Урала и в учебных курсах вузов для студентов геологических профессий.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, и содержит 168 страниц, включая 81 рисунок, 31 таблицу. Список использованных источников содержит 85 наименований. Во введении определены цель и задачи исследования. В первой главе дается описание Буруктальского массива и одноименного никелевого месторождения. Во второй главе содержится классификация природных типов руд Буруктальского месторождения и описание их главных типов на базе современных минералогических исследований. Третья глава посвящена геохимической характеристике основных разновидностей природных типов руд. В заключении приведены главные результаты работы.

Диссертационная работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора В.Г. Лазаренкова, которому автор выражает глубокую признательность. Особую благодарность автор выражает сотрудникам ОАО «Комбинат Южуралникель» В.П. Холодову, А.Б. Королькову, А.С. Лисину, Н.И. Прокопенко за помощь в сборе диссертационных материалов и коллекции образцов. Автор благодарит директора Научно-образовательного центра Горного института профессора М.А. Пашкевич за содействие в проведении исследований.

Краткая геологическая характеристика Буруктальского никелевого месторождения

Материнскими породами и источником никеля и кобальта при образовании Буруктальского месторождения кобальт-никелевых руд послужили ультрамафиты Буруктальского офиолитового массива. Массив находится в южной части Зауральского поднятия в зоне Джетыгаринского регионального разлома и по А.С. Варлакову (1978) относится к Буруктальской группе ультрамафитовых массивов, расположенных в пределах одноименного синклинория (рис. 1). В центре Буруктальского синклинория, занимая большую его часть, располагается Колумбайская габбро-диоритовая и Коскольская гранитоидная интрузии нижнекаменноугольного возраста. Значительным распространением на месторождении пользуются дайки габбро, диабазовых порфиритов, диоритов и гранитных пегматитов [Эдельштейн, 1968]. В развитой на месторождении площадной и линейно-трещинной коре выветривания широко развит серпентин-охристый сокращенный профиль, который не везде имеет одинаковое строение. По данным химического опробования на месторождении выделяют два технологических типа никелевых руд – железистый (Fe2O3>20 %) и магнезиальный (< 20 % Fe2O3).

Защищаемые положения и их обоснование

1. Выделенные по минеральному составу, структурно-текстурным особенностям и условиям залегания лизардитовые, нонтронитовые, кварц-магнетитовые, кварц-гётитовые, хлоритовые и оксидно-марганцевые руды Буруктальского месторождения целесообразно рассматривать в качестве природных типов никелевых руд и учитывать при технологическом картировании в процессе проведения геологоразведочных работ.

В результате проведенных нами минерально-петрографических и геохимических исследований, был существенно уточнен минеральный состав горных пород и руд Буруктальского месторождения. Многие уже известные на месторождении минералы получили современные названия, отвечающие требованиям Международной минералогичекой Ассоциации, был установлен целый ряд новых минеральных фаз, изучена их никеленосность. Гипергенные породы и руды Буруктальского месторождения впервые получили свои петрографические названия (железные охры кварц-гётитовые, кварц-магнетитовые руды; выщелоченные серпентиниты лизардитовые серпентиниты и т.д.). Выделенные таким образом минерально-петрографические разновидности руд, с учетом их структурно-текстурных особенностей, а также условий залегания и возможности их четкого пространственного обособления, были объединены нами в шесть природных типов руд, представленных на рис. 2 и в таблице 1.

Как видно из рисунка 2, руды лизардитового природного типа локализуются в верхней части нижней серпентинитовой зоны месторождения, руды нонтронитового типа - в нонтронитовой зоне, хлоритовые руды развиты как в серпентинитовой, так и в оксидно-железной зоне месторождения, а руды кварц-магнетитового, оксидно-марганцевого и кварц-гётитового природных типов – в оксидно-железной зоне месторождения. При этом руды лизардитового, нонтронитового, кварц-магнетитового и кварц-гётитового природных типов слагают в коре выветривания, в основном, субгоризонтальные плащеобразные, линзообразные залежи, а руды хлоритового и оксидно-марганцевого типов – преимущественно субвертикальные жильные, клинообразные и столбообразные рудные тела. Форма рудных тел отражает тектоническую проработку субстрата месторождения и соотношение в природных типах руд остаточных и инфильтрационных минеральных разновидностей руд: остаточные слагают, главным образом, плащеобразные залежи, а инфильтрационные пронизывают их в виде частой сети жил и прожилков различной мощности (от долей мм до 1 м), слагают карманы и гнезда, клинообразные рудные тела вдоль разрывных нарушений, осложняя морфологию подошвы рудных тел. Исключение составляют руды хлоритовых метасоматитов, имеющие остаточное происхождение, но жильную и столбообразную форму рудных тел, которая унаследована от морфологии первичных для них приразломных и придайковых метасоматитов субстрата месторождения.

Лизардитовый природный тип руд слагает около 25 % руд месторождения и содержит по нашим данным в среднем 1,2 мас. % NiO и 0,08 мас. % CoO. Руды образуют плащеобразные залежи мощностью до 55 м, нарушенные вертикальными малоаплитудными

Рис. 2. Вертикальный профиль Буруктальского месторождения. 1 – серпентинизированные ультрамафиты (перидотиты и дуниты); 2 – карбонатизированные серпентиниты; 3 – лизардитовые руды; 4 – нонтронитовые руды; 5 – кварц-магнетитовые руды; 6 - кварц-гётитовые руды (структурныен охры); 7 – кварц-гётитовые руды (бесструктурные охры); 8 – оксидно-марганцевые руды; 9 – дайки; 10 – хлоритовые руды. Зоны: I – серпентинитовая; II  - нонтронитовая; III – оксидно-железная.


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 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.