Минералогия техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка (стр. 1 из 9)
Оглавление
1.1 Шлиховое опробование и полуколичественный минералогический анализ шлиховых проб
2. Геологический очерк Кочкарского района
2.1 Структура района и стратиграфия вмещающих пород
2.2 Магматизм и структура массивов
3. История минералогических находок
4. Топоминералогический список
5. Происхождение россыпей и их возраст
5.1 Андрее-Юльевская техногенная россыпь
5.2 Минералогическая характеристика Андрее-Юльевской россыпи
5.3 Геологическое строение техногенной россыпи по разрезу
Введение
На территории Южного Урала находится известная минералогическая провинция "Русская Бразилия". Здесь вместилось такое минералогическое разнообразие, такие необычные месторождения и проявления минералов, которые повторились на Земле только дважды: в Южной Америке - в Бразилии - и у нас, на Южном Урале.
Минералы "Русской Бразилии" отличаются особой оригинальностью и непредсказуемостью. Оригинальность объясняется своеобразным геологическим строением, порой очень сложным и спорным. Непредсказуемость заключается в недостаточной изученности недр.
На "пятачке" зауральской степи расположены более сотни проявлений и месторождений полезных ископаемых. Особое место здесь всегда занимали золотоносные россыпи. Сейчас они почти отработаны.
Для Урала район характеризуется высокой степенью геологической изученности, однако, техногенные образования данного района практически не изучены.
Андрее-Юльевская россыпь была доразведана и оконтурена с 1963 по 1972 год геологами Кочкарской ГРП Э.И. Мецнером и др. и эксплуатировалась на протяжении 25 лет. На ее территории были расположены бывшие Каменно-Павловский и Каменно-Александровский прииски. Здесь были отмечены источники розовых топазов и находки эвклазов. Андрее-Юльевское месторождение россыпного золота объединяет россыпи Еленинскую, Андреевскую, Покровскую-Ленинскую, Каменно-Санарскую. Впервые для Урала здесь обнаружены минералы манганотанталит, сурик и эвклаз (Колисниченко, Попов, 2008).
Целью данной дипломной работы является сравнительная характеристика двух минералогических объектов - минералогическое устройство естественных россыпей, составленное по литературным источникам, и устройство техногенной россыпи, составленное по своим данным.
Основные задачи работы:
1) изучение литературных данных по объекту;
2) диагностика минералов в шлиховых пробах;
3) минералогическая характеристика Андрее-Юльевской россыпи;
Дипломная работа основана на материалах, полученных в ходе прохождения преддипломной практики, работы которой были организованы ООО "Мингрупсил" и Институтом геологии и геохимии УрО РАН. В 2009 году производились поисковые и разведочные работы в пределах Андрее-Юльевского участка на кианит и золото. Основным объектом исследований являлся кианит - как основной товарный продукт техногенных образований.
Преддипломная практика проходила на территории Пластовского муниципального района Челябинской области в 18 км юго-западнее г. Пласт и в 6 км юго-восточнее п. Борисовка. Работы велись в пределах Андрее-Юльевского участка техногенных россыпей.
В основу работ положен материал, отобранный мною на лицензионном участке. Это шлиховые пробы из 27 скважин различного интервала (на глубину) - с линий № 4, 5, 6, 15, 24, 26, 28 и 5 проб с 26 профиля с глубины 0,4м.
В июне 2009 г. проведены рекогносцировочные (подготовительные) работы - маршруты методом геологического обследования со шлиховым опробованием техногенных россыпей - с целью оконтуривания образований (рис.1) и предварительного определения содержания полезных минералов в пределах лицензионной площади. Объёмы работ составили 34,9 пог. км маршрутов и 90 шлиховых проб. Общее количество выделенных участков - 11 разобщенных участков. Все участки представляют собой рекультивированные техногенные отвалы. Общая площадь выделенных участков с техногенными образованиями составляет 854881 м2 (0,85 км2). По результатам прямых наблюдений, находящихся в пределах отдельных участков неглубоких карьеров средняя глубина вскрытых техногенных образований составляет около 3 м. Техногенные образования представлены алевритовыми песками, песком, галькой с включениями щебня. Щебень представлен преимущественно кварцем, стяжениями гидроксидов железа, окатышами глин. Содержание щебня в техногенных песках не превышает 5%. Оконтуренные наиболее крупные по площади участки разбурены ручным шнековым бурением по сети 200 х 100 м. Объёмы бурения составляют 125 пог. м. Общее количество скважин - 53 скв., более 90% из которых вскрыли техногенные отложения на полную мощность. Средняя глубина скважин составила 2,35 пог. м, максимальная глубина бурения 4,7 м. Все скважины опробованы. Длина секции опробования составляет в среднем 1,0 м. Общее количество отобранных проб составило 222 пробы, в том числе шлиховых по поисковым маршрутам 89 проб, шлиховых по скважинам 133 пробы.
В условиях полевой минералогической лаборатории мною был проведен полуколичественный сокращенный минералогический анализ 28 шлиховых проб на кианит и золото. Проведенные минералогические исследования показали отсутствие признаков промышленного золота в исследованных пробах. Единичные знаки золота наблюдались в единичных пробах. По предварительной оценке содержание кианита в техногенных образованиях колеблется от 0,123 до 54,6 кг/м3.
Так же на площадях развития техногенных образований были проведены геофизические работы методом ВЭЗ.
По предварительным оценкам ресурсный потенциал Андрее-Юльевского участка техногенных россыпей составляет 28-45 тыс. т, что делает этот объект перспективным на этапе внедрения нового вида минерально-сырьевых ресурсов - кианитовых концентратов (Коротеев, 2009).
Непосредственным руководителем работ в поле был Савичев А.Н. Работа выполнена в Институте минералогии УрО РАН под научным руководством Попова В.А., которому автор благодарен за поддержку и внимание к дипломной работе.
Рис.1. Расположение перспективных участков техногенных песков (на рисунке отмечены белым цветом).
1. Методы исследования
Для характеристики песка техногенных проб, взятых с Андрее-Юльевского участка применялись следующие методы исследования:
1) В полевых условиях отбирались шлиховые пробы. Отбор производился из пробуренных на участке скважин;
2) Лабораторные исследования, включающие в себя:
а) Количественный минералогический анализ шлиховых проб;
б) Изучение отдельных кристаллов оптическим методом;
в) Рентгеноструктурный анализ глин.
1.1 Шлиховое опробование и полуколичественный минералогический анализ шлиховых проб
Отбор шлиховых проб, для написания дипломной работы, проводился во время практики на Андрее-Юльевском участке техногенных образований, на котором в то время шли поисковые и начальная стадия оценочных работ.
Первый этап работ заключался в выносе главной (опорной) магистрали и поисковых линий (сеть 200м × 100м), ориентированных в крест простирания техногенных образований. Поисковые линии закладывались в местах с максимальным видимым распространением техногенных образований с помощью теодолита 2Т2А, GPS-навигатора Garmin и компаса.
Параллельно с выносом поисковых линий проходили маршруты методом геологического обследования. Во время маршрутов отбирались шлиховые пробы с глубины 30-40 см, весом в среднем 10 кг.
По данным геологических маршрутов была составлена карта фактов. По карте условно определились участки распространения техногенных песков. Затем последовал ряд маршрутов, в которых проводилась GPS-привязка точек отбора проб и залежей техногенных песков. После оконтуривания были выполнены буровые работы на глубину до 4 м шнековым способом вручную.
Пробоподготовка проводилась двумя способами:
а) В первом случае пробы просушивались, затем подвергались квартованию. Отквартованную часть пробы (в среднем 2 кг) ситовали, разделяя на фракции: >10; 10-5; 5-2,5; 2,5-1; 1-0,5; 0,5-0,25; 0, 25-0,1; - 0,1. В случае большого количества фракции - 1 мм ее подвергали сокращению, учитывая "надежную массу пробы", которая определялась по логарифмической диаграмме К.Л. Пожарицкого.
б) Во втором случае отобранные пробы подвергались обогащению на гидровашгерде. После промывки получались кианитовый концентрат и "хвосты" (более легкий материал). Высушенные концентраты ситовали на фракции: >10; 10 - 5; 5 - 2,5; 2,5 - 1; 1 - 0,5; 0,5 - 0,25; 0, 25 - 0,1; - 0,1. Для минералогического полуколичественного сокращенного анализа фракцию - 1 мм сокращали, учитывая "надежную массу пробы" (около 30 г).
После обработки проб следующим этапом работ являлся минералогический полуколичественный сокращенный анализ. Он заключался в определении, отборе и взвешивании кианита из фракций разной размерности. Крупные фракции просматривались под лупой (×2), мелкие - под бинокуляром. Данные заносились в журналы, а затем производился расчет процентного содержания кианита в каждой пробе.
Для написания данной работы мной были отобраны пробы с 27 скважин (с различных интервалов) и 5 проб с профиля № 26 (в среднем по 3 кг). После чего изучаемый материал был высушен, расквартован и расситован по фракциям >10; 10-5; 5 - 2,5; 2,5 - 1, 1 - 0,5; 0,5 - 0,25; <0,25. Масса полученных фракций от 15 до 120 г. После каждая фракция просматривалась под бинокуляром. Процентное содержание подсчитано методом "ста случайных зерен" - количественный шлиховой анализ, результаты сведены в приложении 1. Анализ шлиха проводился в ИМин УрО РАН.