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:     | 1 || 3 |

Параметрические критерии генетических особенностей и технологических свойств колчеданных руд месторождений северного кавказа и южного урала

-- [ Страница 2 ] --

Результаты генетического моделирования оруденения, выполненного для месторождений Северного Кавказа, через типоморфический анализ микротвердости пиритов (таблица 1) показывают, что главным промышленным типом колчеданного оруденения является генетически сложный полигенный тип гидротермально-осадочного рудогенеза. К этому типу относятся месторождения Кизил-Дере, Урупское, Худесское (Главная, Промежуточная и Кизилкольская залежи), Быковское, Власенчихинское, Кыркольское, Бескесское. Для всех указанных месторождений характерен полный набор генетических типов пирита (Н0-Н3), определяющих осадочные, комбинированные и гидротермально-метасоматические руды, производные гидротермально-осадочного процесса. Эти количественные данные полностью совпадают с данными описательного минераграфического исследования руд.

Особое место занимают осадочные аллогенные руды Первомайской и Водораздельной залежей, не имеющих корневых зон подрудных метасоматитов. По этой причине в рудах слабо проявились автометасоматические процессы и в больших количествах (46,3% и 50,8%) осадочные и диагенетические формы пирита. В небольших, практически непромышленных залежах Скалистого, Даутского и Карабекского месторождений полностью отсутствует осадочно-диагенетический пирит (Н0,Н1,Н2). В этих залежах первичный пирит представлен исключительно метасоматическими разностями (Н3), это полностью соответствует данным минераграфических исследований руд.

В возрастном отношении типы пирита объединяются в две группы: 1-сингенетичные; 2-эпигенетичные (метаморфогенные). Стадия рудного сингенеза объединяет процессы рудной седиментации, диагенеза и автометасоматоза, производными которых являются пириты Н0, Н1, Н2, Н3. Эпигенез (метаморфизм) осуществляется путем воздействия внешних факторов на рудные тела и начинает активно проявляться в ходе зеленокаменных преобразований рудовмещающих вулканитов.

Частоты распределения (%) типоморфных значений микротвердости пиритов колчеданных месторождений Северного Кавказа

Таблица 1

Месторождение СИНГЕНЕЗ ЭПИГЕНЕЗ
(залежь) Н0 Н1 Н2 Н3 Н4 Н5
Кизил-Дере 8,24 19,06 18,18 10,9 32,4 11,2
Уруп Главная 2.94 15,13 16,7 12,05 35,15 18,01
Власенчихинское 7,55 16,62 13,79 10,6 30,26 21,19
Скалистое - - - 37,3 39,1 23.6
Первомайское 16,01 29,2 22,04 - 24,43 7,22
Водораздельное 18,8 32,0 23,2 - 22,68 3,96
Быковское 4,59 22,46 23,41 1,18 27,77 20,58
Кыркольское 7,6 19,3 13,2 21,5 24,0 10,2
Даутское - - - 36,31 37,05 26,65
Худес Главная 3,2 19,2 22,2 - 35,4 20.0
Худес Промежуточная залежь 4,3 8,8 5,9 17,9 36,3 20,7
Худес Кизилкольская залежь 6,7 16,0 22,.1 10,0 29,2 15,8
Карабекская - - - 14,2 30,8 55,0
Бескесское 0,08 6,25 10,.38 6,47 40,75 36,14

В рамках эпигенетических изменений наиболее стабильны показатели метаморфизованного пирита зеленокаменной стадии метаморфизма. Содержание этого пирита (Н4) колеблется в рудах от 22,68 до 40,75%.

Обращает на себя внимание более высокий метаморфизм прожилково-вкрапленных руд Даутского (Н4=36,3%), Карабекского (Н4=30,8%) и Скалистого месторождений относительно сплошных руд. В рудах гидротермально-метасоматических месторождений (Даутское, Скалистое, Карабекское) максимален процент пирита высоких степеней метаморфизма (Н5), соответственно 26,65%; 23,6% и 55,0%. В рудах месторождений: Водораздельного, Первомайского, Кыркольского и месторождения Кизил-Дере в заметных количествах (7,6-18,8%) сохранились осадочные пириты.

Из приведенного анализа следует, что главные промышленные колчеданные месторождения Северного Кавказа являются сложными, гетерогенными образованиями гидротермально-осадочного рудогенеза и содержат все генетические типы руд: осадочные, комбинированные и гидротермально-метасоматические.

Второе защищаемое положение. Типоморфные физические показатели пирита, отражающие условия полигенного рудообразования, позволяют произвести группировку колчеданных месторождений по их геотектоническим позициям.

Систематике и типизации колчеданных месторождений вулканической ассоциации уделялось внимание в трудах М.Б.Бородаевской и др., Д.И.Горжевского, Н.И.Еремина, А.И.Кривцова и др., Н.К. Курбанова, В.В. Масленникова, В.И.Смирнова и др.. Указанными исследователями предложен ряд классификаций колчеданных месторождений, в которых по тектоническим условиям формирования и связям с определенными геологическими формациями выделяется несколько типов месторождений, отличающихся особенностями минерального состава руд.

Классификационным признаком в систематизации колчеданных месторождений стал геодинамический режим их формирования, рассматриваемый с позиций тектоники литосферных плит с отражением соотношения между основными рудными компонентами (Pb–Cu–Zn).

Для месторождений Южного Урала: Гайского, Барсучего Лога, Летнего; и Северного Кавказа: Урупского, Быковского, Худесского и Кизил-Дере проведены массовые исследования микротвердости и термо-ЭДС пиритов группой научных сотрудников под руководством профессора И.А. Богуша (более 60000 единичных замеров в 1020 образцах). На базе результатов данных замеров автором рассмотрено соответствие средних значений и интервалов показателей микротвердости и термо-ЭДС пиритов с геотектонической позицией колчеданных месторождений (рис. 2).

Летнее месторождение уральскими учеными и другими (Прокин и др., 2004, Еремин и др., 2000) отнесено к кипрскому типу. Спорным до сих пор является отнесение Худесского месторождения к типу бесси (Еремин и др., 2000), по В.И. Смирнову Худесское месторождение уральского типа. Месторождение Кизил-Дере является представителем колчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений юрских черносланцевых толщ (Филизчай, Кизил-Дере, Катех и др.) по соотношению вулканогенного и терригенного материала во вмещающей толще, составу руд и рудогенерирующей формации оно отнесено к филизчайскому типу. Следующая группа месторождений (Гайское, Урупское и Быковское) российскими учеными относится к уральскому типу. Гайское месторождение расположено в южной части Магнитогорского прогиба; Урупское и Быковское месторождения на Передовом Хребте Северного Кавказа. Месторождение Барсучий Лог отнесено уральскими учеными в подтип – барит-медно-цинковых месторождений (баймакский), связанных с субвулканическими телами дацитов, риолито-дацитов и небольшими гипабиссальными интрузивами плагиогранитов и кварцевых диоритов (Прокин и др., 2004).

Таким образом, рассматриваемые нами месторождения отнесены к следующим типам месторождений:

  1. кипрский тип: Летнее;
  2. тип Бесси: Худессское;
  3. филизчайский тип: Кизил-Дере;
  4. уральский тип: Гайское, Урупское, Быковское;
  5. баймакский подтип уральского типа: Барсучий Лог.

Полученные данные были отображены в виде графика (рис. 2). По графику распределения интервалов показателей микротвердости пиритов по генетическим типам колчеданных месторождений (рис.2) можно отметить:

- максимальное значение микротвердости осадочного пирита (Н0) для кипрского типа и минимальное – для типа бесси, что явно вызывает интерес вследствие объединения некоторыми авторами этих типов в один – кипрский (Еремин и др.);

- вариации показателей микротвердости диагенетического пирита характеризуются относительно небольшоим разбросом, однако зафиксированно минимальное значение этого параметра для месторождения кипрского типа;

- для показателей микротвердости автобластического и гидротермально-метасоматического пирита (Н2+Н3) месторождений уральского типа, в отличие от других, характерен большой разброс средних значений микротвердости;

- аналогично себя ведут показатели Н4 (регионального метаморфизма) с некоторым нивелированием, это не столько отражение метаморфизма вмещающих пород, сколько подтверждение отличий месторождения – рудного тела как единого целого, контрастно выделяющегося по своим физико-механическим свойствам от окружающей среды;

- значения показателей микротвердости Н5 (локального метаморфизма) не дают возможности генетически типизировать месторождения, так как наряду с синрудными отражают и наложенные эпигенетические изменения руд.

Месторождения разных генетических типов образуются в условиях геодинамических обстановок, различающихся по степени влияния на среду внешних воздействий (сил), а также внутренних процессов метасоматоза, рекомбинации, изоморфизма и т.д. В результате каждый генетический тип пирита, как и слагаемый им природный тип руды и генетический тип колчеданной минерализации, обладает присущим ему специфическим геохимическим спектром. Геохимический спектр различных типов пирита, руд и различных типов колчеданных месторождений различается в большей степени количественно, чем качественно. Существуют интервалы перекрытия различными типами пирита в рудных образцах интервалов показателей полупроводниковых свойств. На основе этого выделено три группы типов пирита по показателям их термоэлектрических свойств: а) осадочный и гидротермально-осадочный; б) автобластический и гидротермально-метасоматический; в) пирит локального и регионального метаморфизма.

 хема распределения вариаций показателей микротвердости и тектоническая-3

Рис. 2 Схема распределения вариаций показателей микротвердости и тектоническая позиция типов месторождений.

Пириты осадочных и гидротермально-осадочных руд обладают дырочным типом проводимости (от +40 до+540 мкВ/K). Автобластические пириты комбинированных руд имеют смешанный тип с разбросом показателей от -320 до +400 мкВ/K. Гидротермально-метасоматические пириты обладают смешанной проводимостью с разбросом значений от -320 до +280 мкВ/K. Наложенный метаморфизм приводит к уничтожению дырочной проводимости и уменьшению коэффициента термо-ЭДС до отрицательных значений. Метаморфогенным пиритам характерны исключительно отрицательные значения (от -50 до -350 мкВ/K).

Для колчеданных месторождений Северного Кавказа и Южного Урала: Урупского Быковского, Кизил-Дере, Худесского и Летнего, представленных разными генетическими типами: кипрским, бесси, филизчайским, уральским; были определены интервалы термоэлектрических показателей каждой из генетических групп пиритов. Генетические типы месторождений расположены в соответствии с их геотектоническими позициями рудообразования – от срединно-океанических рифтов и рифтов на океанической коре к континентальной островодужной системе (рис. 3).

 рафики вариаций суммарного коэффициента термо-ЭДС, пирита для месторождений-4

Рис. 3 Графики вариаций суммарного коэффициента термо-ЭДС, пирита для месторождений различных генетических типов. 1-Летнее месторождение – кипрский тип, 2-Худесское месторождение – тип бесси, 3-месторождение Кизил-Дере – филизчайский тип, 4-Урупское и Быковское месторождения -уральский тип. А - интервалы осадочных и гидротермально-осадочных пиритов, Б - интервалы автобластических и гидротермально-метасоматических пиритов, В - интервалы пиритов локального и регионального метаморфизма.

Исследование показателей термо-ЭДС выявило их соответствие природным типам руд, зонального распределения в пространстве месторождения и зависимости от формационно-генетических позиций рудогенеза дает возможность параметрически генетически характеризовать руду, рудное тело и месторождение колчеданного класса.

Графики интервалов суммарного коэффициента термо-ЭДС показали (рис. 3), что в направлении от первого типа месторождений к четвертому происходит увеличение интервалов значений термо-ЭДС, как общего, так и по генетическим группам пиритов, соответственно. Такая зависимость отражает изменение (и увеличение) геохимического спектра примесных элементов в рудах месторождений образовавшихся на энсиалической коре по сравнению с месторождениями, образовавшимися на энсиматической коре.

Третье защищаемое положение. Исследованные физические показатели руд микротвердость и термо-ЭДС позволяют производить экспрессную качественную оценку технологических сортов колчеданных руд.

Показатели термоэлектрических свойств колчеданных руд типоморфны как для генетических типов пирита, так и для природных типов руд и также могут характеризовать количественный состав руд. Эти же свойства должны быть характерны и типоморфны для колчеданной руды, прошедшей технологическую переработку (обогащение). В металлургии и других смежных отраслях полупроводниковые свойства элементов и сплавов металла используются для количественного определения качества продукции. Для продуктов технологической переработки колчеданных руд невозможным является микроскопическое изучение и определение микротвердостных характеристик в виду размерности исследуемого продукта (40-70 мкм).

На базе Урупского и Гайского горно-обогатительных комбинатов были проведены исследования термо-ЭДС продуктов технологической переработки колчеданных руд.

Продукты переработки колчеданных руд представляют собой рыхлые порошки. Для исследования рудных порошков была разработана новая методика, предложенная в двух вариантах: 1 – изучение термо-Э.Д.С. в брикетах между двумя плоскими электродами (холодным и горячим). Брикет площадью 1 см2 получается путем прессования винтовым прессом в диэлектрических формах; 2 – путем измерения непосредственно тонкого (0,5-1,0 мм толщиной) слоя порошка, наносимого на медную пластину (холодный электрод) и прижимаемую плоским горячим электродом. Полученные сигналы измеряются и обрабатываются по общей методике.

Была сконструирована экспериментальная установка для измерения термо-ЭДС сыпучих веществ. Установка состоит из двух устройств: 1 - собственно для измерения термо-ЭДС – горячий электрод круглого сечения с плоской поверхностью контакта (d – 12 мм), термопара для замеров разницы температур (100 К), цифровой прибор Щ 4313 для измерения термо-ЭДС, и холодный электрод представляющий собой медную пластину (d - >15 мм); 2 - устройство для получения препарата – ручной винтовой «пресс».

Разработанная методика заключается в следующем:

  1. продукт обогащения помещается в термостойкий цилиндр из диэлектрического материала, снизу находится пластина холодного электрода, при помощи ручного пресса порошок спрессовывается;
  2. полученный препарат (цилиндр с продуктом и пластиной холодного электрода) убирается из-под пресса и производится замер путем прижимания горячего электрода к верхней плоскости полученного брикета;

В ходе испытаний получены следующие методологические особенности: 1) на одном препарате производится не более 3 замеров, так как порошок прогревается и спекается, что нарушает разницу температур между электродами и изменяет физические параметры продукта; 2) время проведения одного замера не должно превышать 5 секунд, по тем же причинам, что и в первом пункте; 3) оптимальное количество общего числа измерений для одного образца составляет 25 – 30 замеров.

Были проведены исследования влияния толщины слоя препарата на значение термо-ЭДС, с целью выявить оптимальные значения для получения наиболее дифференцированных данных по разным типам продуктов (медная головка, медный концентрат, цинковый концентрат, хвосты). Наиболее презентабельными оказались значения толщины 1 и 3-3,5 мм, так как имеют наибольший разброс и соответствие с составом продуктов.



Pages:     | 1 || 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.