Курсовая работа выполняется с применением различных методов исследования руд (макроскопических, микроскопических и т. д.). Пояснительная записка к курсовой работе состоит из введения, пяти глав и заключения.

Введение

Приводятся цели и задачи проведённых исследований. Указывается объект изучения. Кратко характеризуются использованные материалы (образцы, аншлифы, продукты обогащения) и применяемые автором методы исследования. Объем – 1 страница.

Глава 1. Краткая геологическая характеристика

Глава пишется на основе литературных данных и личных наблюдений. Приводятся краткие сведения о структуре месторождения, рудовмещающих породах и околорудных изменениях. Более детально описываются морфология, минеральный состав рудных тел, распределение минеральных ассоциация. Указывается формационный тип месторождения.
Глава иллюстрируется геологическими схемами, планами, разрезами по месторождению с отражением морфологии рудных тел. Объем – 2-3 страницы.

Глава 2. Минеральный состав

Глава основывается на данных макроскопического и микроскопического изучения образцов и полированных шлифов, проводимых лично студентом.
Каждый полированный шлиф исследуется отдельно, а полученные данные сводятся в таблицу 1. Диагностика минералов производится по их оптическим, физическим и химическим свойствам с использованием определителей И. П. Исаенко, С. А. Юшко, Т. Н. Чвилевой и др. Форма и строение минеральных зёрен характеризуются согласно [1, С. 131-137; 2, С. 43-50].
Таблица 1 – Диагностические свойства рудных минералов в отражённом свете
Название, формула Оптические свойства Физические свойства Химические свойства Форма и строение зерен Размер % содержания
R ΔR цвет анизотропия
(А1, А2 и И) 		внутренние рефлексы твёрдость магнитность диагностическое травление микрохимические реакции зерен выделений














1. Минеральный парагенезис:
2. Структура:
3. Порядок кристаллизации:
Примечания: R – отражательная способность; ΔR – двуотрожение; А1 – слабо анизотропные; А2 – отчётливо и сильно анизотропные; И – изотропные.

Размер зёрен и минеральных выделений определяют с помощью окуляра-микрометра, а процентное содержание минерала в руде вычисляется сравнительным, линейным или планиметрическим методами [1, 2].
Таблицы с описанием полированных шлифов приводятся в конце данной главы.
После того, как все шлифы будут просмотрены и изучены,составляется сводное описание по отдельным рудным телам или участкам месторождения.
Вначале главы указываются сведения о количестве гипогенных и гипергенных минералов, выявленных в процессе изучения. Приводится разделение рудообразующих минералов на группы по количеству их в руде (табл. 2).
Таблица 2 – Минеральный состав руд
Распространенность минералов Минералы
гипогенне гипергенные
Главные (>10 %)

Второстепенные (1–10 %)

Редкие (<1 %)


Каждый минерал описывается в порядке соответствующем их ценности или количественному распределению.Первыми описываются все рудные минералы с подразделением по группам металлов (промышленно ценные минералы,минералы железа,меди, цинка и т. д.) и затем нерудные минералы. Описание минералов составляется по единому плану.
Приводится название минерала; его количество в руде; степень распространённости в рудных жилах; оптические, физические и химические свойства; особенности внутреннего строения зёрен (двойники, зональность); форма проявления (вкраплённость, пятна, прожилки и т. д.); особенности срастания минерала с другими минералами (ровные границы, взаимные прорастания,коррозионные и т. д.); выделяются генерации минерала – образования одного и того же минерала в разные парагенезисы или стадии минералообразования.
Каждая генерация описывается в следующем порядке:
  1. приуроченность к определённой минеральной ассоциации и количественное содержание в данной ассоциации;
  2. форма, размеры, внутреннее строение зёрен; включения в зёрнах; генетический тип зёрен ;
  3.  парагенезис на основе характера границ и взаимоотношений с другими минералами (учитываются типичные взаимоотношения) ;
  4. отличительные признаки генераций минералов сводятся в таблицу (табл. 3).
Таблица 3 – Отличительные признаки генераций минералов
Минералы Генерация Форма мономинеральных выделений Размеры выделений Форма зёрен Размеры зёрен Внутреннее строение зёрен Включения в зёрнах









Если имеются результаты аналитических исследований монофракций минерала (химические, спектральные анализы и т. д.), то эти сведения также приводятся при описании соответствующего минерала с указанием источника информации (данные литературного источника или автора).
Глава может быть проиллюстрирована рисунками, фотографиями, отображающими внутреннее строение минералов, взаимоотношения минералов, а также таблицами. Объем главы до 8-10 страниц.

Глава 3. Парагенетические минеральные ассоциации и текстурно-структурные особенности руд

В начале главы необходимо привести определения терминов «парагенетическая минеральная ассоциация», «структура», «текстура».
На основании макроскопического и микроскопического исследования штуфных образцов, полированных и прозрачных шлифов, выявляют все слагающие руду парагенетические минеральные ассоциации (минеральные парагенезисы).Текстурно-структурный анализ руд проводят с целью выявления в руде минеральных парагенезисов, закономерностей их распределения, выяснения условий и последовательности их образования в месторождениях.
Такой анализ начинается с детального изучения структур, выявленных в руде минеральных парагенезисов, далее изучают текстуры руд. Как правило, в первую очередь устанавливают, как проявляется в руде минеральный парагенезис, содержащий полезные компоненты, и в каких сочетаниях он находится с минеральными парагенезисами не содержащими рудных минералов.
Описание минеральных парагенезисов проводится по следующему плану:
  1. название;
  2. минеральный состав (перечисляются минералы в последовательности их выделения, указывается количество минерала в процентах );
  3. форма и размер;
  4. распределение в руде, в рудном теле;
  5. характерные для минерального парагенезиса первичные и вторичные типы структур.
Исследование и описание структур:
  1. Определяют морфологические типы структур на основе изучения формы минеральных выделений (идиоморфная, гипидиоморфная, аллотриоморфная, коллоидная и т.д.) и их внутреннего строения (зональное, двойниковое, пластинчатое).
  2. Устанавливают морфогенетические особенности минеральных выделений (кристаллические зерна, метазерна, бластозерна, коллоидные формы, класты) в минеральном парагенезисе.
  3. Характеризуют генетические группы структур и признаки, на основании которых описываемый тип отнесён к данной генетической группе.
После изучения минеральных парагенезисов и их структурных особенностей описывают текстуры руд в следующей последовательности:
  1. Устанавливают морфологические типы текстур, которые обусловлены формой, размерами пространственной ориентировкой всех минеральных парагенезисов в рудах и типами их сочетаний;
  2. Определяя условия образования минеральных парагенезисов (учитывая выявленные морфологические типы структур), устанавливают, к каким генетическим группам относятся выявленные морфологические типы текстур (например, кокардовая текстур заполнения пустот, прожилковая метасоматического замещения, каёмчатая и каркасная выветривания).
Все данные по изучению текстур и структур руд представить в виде таблицы генетических групп текстур и структур и их морфологических видов в рудах со ссылками на иллюстрации: зарисовки, фотографии, отпечатки (пример приведён в таблице 4).

Таблица 4 – Генетические группы и морфологические виды текстур и структур
Генетические группы Текстуры Структуры
Заполнения пустот в породах и рудах рожилковая (рис. №) идиоморфнозернистая или гребенчатая (рис. №)
Метасоматического замещения пород и руд каемчатая (рис. №)
вкрапленная (рис. №)		 гелевая (рис. №)
идиоморфнометазернистая (рис. №)
Диагенеза и метаморфизма метаколоидная (рис. №)
гнейсовидная (рис. №)		 радиальнолучистая (рис. №)
ориентированно-бластическая (рис. №)
При установлении последовательности выделения минералов в руде необходимо изучение их форм выделения, границ срастания, структурно-текстурных особенностей руды. Ниже приводятся наиболее характерные критерии возрастных взаимоотношений минералов.
Критерии одновременного выделения минералов
  1. Прямолинейные границы соседних минералов – признак их одновременности, кроме случаев явного идиоморфизма одного из минералов.
  2. Зерна минералов, выделяющиеся одновременно при кристаллизации из растворов, срастаясь, образуют идиоморфнозернистую, гребенчатую и аллотриоморфнозернистую структуры.
  3. Об одновременном выделении минералов в коллоидном агрегате свидетельствуют гелевая, колломорфная, зональная и афанитовая структуры.
  4. Структуры распада твердях растворов (решетчатая, пластинчатая, эмульсионная и др.) – доказательство одновременного выделения минералов.
Критерии последовательного выделения минералов
  1. Кристаллические зерна минералов, выделившиеся ранее, имеют идиоморфные очертания, а зерна минералов, кристаллизация которых происходила позднее – аллотриоморфные очертания.
  2. Коррозионнные границы указывают на разновременность выделения минералов, причём тот минерал, который глубже вдается, является более поздним.
  3. Иногда поздние минералы для своего развития используют спайность или зональность более ранних минералов.
  4. Наличие прожилков одного минерала в другом в одном парагенезисе указывает на более поздний возраст первого.
  5. Раздробленные зерна минерала часто цементируются материалом, отлагавшимся после образования и дробления первого.
  6. О разновременном образовании минералов говорят включения одного минерала в другом, за исключением метакристаллов.
  7. В полиморфных почковидных образованиях минералы, находящиеся в основании почек – ранние,а в вершинах – более поздние, т. к. рост почек идёт от основания в сторону их выпуклостей.
  8. Раньше выделившиеся минералы иногда интенсивней изменены более поздними процессами, более деформированы, трещиноваты или раздроблены. Естественно,что при этом следует учитывать относительную химическую устойчивость и механическую прочность минералов.
  9. Характерными структурами, указывающими на разновременное выделение минералов, являются гипмдиоморфнозернистая, скелетная, реликтовая.
Объем главы 6-8 страниц. Необходимо привести зарисовки, фотографии характерных текстур и структур.

Глава 4. Последовательность минералообразования в рудах и генезис оруденения

Глава выполняется на основании результатов, полученных при изучении минерального состава и структурно-текстурных особенностей руды, а также с привлечением опубликованных данных по месторождению. Необходимо дать определение следующих терминов: стадии и этапы минералообразования и критерии их выделения.
Далее следует описание и обоснование стадий и этапов минерализации и составление схемы последовательности минералообразования по общепринятой форме (рис. 1).

Рис. 1. Схема последовательности минералообразования. Условные обозначения: количество минерала в ассоциациях (в %): 1 – от 10 и выше; 2 – от 1 до 10; 3 – от 0,1 до 1,0; 4 – тектонические перерывы между стадиями; 5 – внутристадийные подвижки. Римские цифры – генерации минералов
На схеме могут быть отмечены многие особенности процесса рудообразования – минеральный состав руд, парагенетические минеральные ассоциации, структура и текстура руды, этапы и стадии минерализации, геохимические и физико-химические особенности процесса рудообразования. Вверху схемы перечисляются слева направо этапы, стадии минерализации от ранних к поздним.
Минералы перечисляются в порядке их последовательного выделения в виде вертикального столбца с левой стороны схемы. Перечень начинается с самого раннего минерала и заканчивается самым поздним по времени выделения. Если минерал встречается в нескольких парагенетических ассоциациях, то он на схеме отмечается в каждой ассоциации. Различные генерации минерала могут быть обозначены римскими цифрами. Количество каждого минерала и его положение на схеме показывается в виде горизонтальных полосок (иногда линзовидной формы). Длина такой полоски (линзочки) характеризует начало и конец выделения минералов в данную стадию, ширина – количественное проявление минерала в процессе минералообразования. Одновременное отложение минералов (парагенезис) показывается на схеме расположением полосок, образующих минералы, строго друг над другом; разновременное отложение – «ступеньками» слева направо. Если возрастное положение минерала не совсем ясно, над его полоской ставится вопросительный знак, а в объяснении приводится обоснование расположения минерала в таблице. Каждая вертикальная колонка на схеме (за колонкой минералов) характеризует стадии минерализации и соответствующие им минеральные ассоциации.
Вертикальные линии (границы этих столбцов) отвечает перерывам в процессе рудоотложения. Как правило, каждая стадия минерализации отделена от предыдущих и последующих тектоническими нарушениями различной интенсивности, что отражается в появлении новых минералов, текстур и структур. Тектонические нарушения между стадиями можно показать сплошными вертикальными линиями, а внутристадийные нарушения – пунктирной линией. Стадии минерализации на схеме обозначаются арабскими цифрами, а парагенетические минеральные ассоциации, как правило, называются по основным минералам этой ассоциации. Но довольно часто в литературе и стадии называют по основным минералам, в таком случае, если стадии соответствует один минеральный парагенезис (а не несколько), то название стадии и ассоциации совпадают.
Этапы минералообразования – это крупные периоды процесса выделения минералов, обусловленные одним геологическим процессом. Например, этапы – магматический, гидротермальный, выветривания и т.д. Под колонкой каждой стадии минерализации (а может и под колонками парагенезисов) перечисляются характерные структуры и текстуры, а иногда приводятся данные по геохимии и физико-химические параметры минералообразующих систем.
Анализируя весь полученный выше материал, можно сделать выводы о генезисе месторождения. Известно, что некоторые минералы или их генерации используются в качестве индикаторов, характеризующих особенности минералообразующих растворов их химический состав,температуру и давление, pH, Eh. и т. д.
Признаки, свидетельствующие об изменении некоторых физико-химических параметров среды минералообразования, следующие:
1. Изменение щёлочности-кислотности раствора можно определить по смене парагенезисов, устойчивых в различной обстановке, и, соответственно, минералов.
Показателем кислой среды (рН меньше 3) рудоносного раствора является появление в соответствующих минеральных ассоциациях таких минералов, как флюорит, вюрцит, марказит, апатит, каолинит, алунит и т. д.
Из слабощелочных растворов выпадает серицит, сфалерит, халькопирит, пирит, хлорит, карбонаты и др.
Сульфиды могут кристаллизоваться в широком диапазоне щелочности кислотности раствора. Однако, основная масса сульфидов образуется из растворов при рН = 5-6.
О возрастании кислотности растворов можно судить по продуктам реакции замещения: катионы сильных оснований (Са, Мg) сменяются катионами более слабых оснований (Fe2+, Fe3+),
О повышении в растворах содержания щелочей говорит разъедание кварца, который в щелочных условиях неустойчив. На щелочной характер раствора указывает широкое развитие хлорита и серицита.
При повышении щелочности раствора железистый карбонат – сидерит замещается магнетитом или гематитом.
2. О температурном режиме минералообразующих растворов можно судить по минералам-термометрам, по структурам распада твердая растворов, полиморфным модификациям и данным термобарогеохимии.
  1. Минералы-термометры : температура плавления самородного висмута – 271 °С, самородной серы – 119 °С, антимонита – 556 °С.
  2. Структуры распада твердого раствора. Температура, при которой достигается гомогенное твердое равновесие пары минералов, устанавливает нижний предел отложения этих минералов. Таблицы таких структур и условия, при которых они возникают приведены в [1, стр.151, табл. 11] и [2, стр.102, табл. 18].
  3. Параморфные превращения минералов одной кристаллографической модификации в другую (точки инверсии). Экспериментально доказано, что такой переход происходит при вполне определенных температурах – 103–570 °С. При этом изменяются форма, размер и внутреннее строение минеральных зерен. Халькозин высокотемпературный гексагональный переходит в халькозин низкотемпературный ромбический при 103 °С, кубический сфалерит переходит в гексагональный вюрцит при 1020 °С, высокотемпературный β-кварц в низкотемпературный α‑кварц, при 573 °С, высокотемпературный кубический аргенит – в низкотемпературный моноклинный акантит при 179 °С, борнит кубический в тетрагональный – при 175 °С, высокотемпературный кубический гёссит в низкотемпературный моноклинный гёссит при 150 °С и т. д.
  4. Превращения при нагревании в устойчивую форму с образованней кристаллобластических структур. Так, например, марказит переходит в пирит при 450 °С, пирит в пирротин – при 615 °С, арагонит в кальцит – при 410 °С, кубанит в агрегат халькопирита и халькопирротина – при 235 °С, сидерит в гематит – при 350-400 °С.
  5. Данные о фазовых равновесиях основаны на температурной зависимости состава минерала или пары минералов, когда они являются частью определенной ассоциацией – геотермометром. Так, пирит и пентландит сосуществуют при температуре до 450 °С, пирит и арсенопирит – при температуре 491 °С.
  6. Данные термобарогеохимии, полученные методами гомогенизации, декрепитации, криометрии и т. д.В основном, газово-жидкие включения изучают в прозрачных минералах (сфалерит, касситерит, кварц, кальцит, доломит, флюорит, берилл и т. д.),но можно получать физико-химические данные и по непрозрачным минералам.
Поэтому, используя выше отмеченные свойства минералов, данные химических анализов можно делать выводы о температуре рудообразования.
При описании первичных минеральных ассоциаций необходимо учитывать и пострудные изменения, следы которых устанавливают в результате изучения особенностей строения минеральных зерен и агрегатов. К пострудным изменениям в рудах относят, главным образом, выветривание и метаморфизм, признаки, которых отчетливо наблюдаются в рудах большинства месторождений различного генезиса. Под влиянием выветривания в минералах образуются поры и трещины, в которых отлагаются новые минералы или происходит метасоматическое замещение.
Наличие метаморфизма в рудах устанавливается по следующим признакам:
  • образованию полосчатости в рудах при пластических деформациях мягких минералов;
  • развитию хрупких деформаций в твердых минералах с образованием обломков различной формы и размеров;
  • образованию вторичных двойников давления, характеризующихся одинаковой шириной полосок (легко возникают в антимоните, молибдените и др.);
  • отсутствию структур распада твердых растворов;
  • полному или частичному исчезновению зональности в некоторых рудных минералах при процессах метаморфизма;
  • изменению минерального состава руды: появлению более устойчивых минеральных видов ( например, пирротин превращается в агрегат пирита и магнетита);
  • появлению минералов, чуждых основному парагенезису в руде (например, разложение теннантита происходит с образованием мелких выделений арсенопирита и халькопирита);
  • развитию гранобластической, метаколлоидной структуры.

Объем главы 6-8 страниц. Необходимо привести зарисовки, фотографии характерных парагенезисов.

Глава 5. Качественная характеристика промышленных типов руд

При технологической оценке качества руды детально изучается вещественный состав: минеральный и химический, количество рудообразующих минералов и строение руды.
Руды классифицируются по химико-минералогическому составу и текстурно-структурным особенностям. Минералы, слагающие руду, принято разделять на четыре группы: промышленные, носители полезных примесей, носители вредных примесей, непромышленные.
При этом особое внимание уделяется промышленным минералам и минералам-носителям полезных и вредных примесей, их количеству, особенностям срастания их с другими минералами, интенсивности и характеру замещения гипогенными и гипергенными минералами. Изучается также состав, количество и форма выделений непромышленных минералов, Количественный минеральный состав оперативно определяется планиметрическим или линейным способами.
Руды в зависимости от размеров минеральных выделений подвергаются различной технологической обработке. Поэтому, для определения степени необходимого измельчения руды очень важно знать величину выделений промышленных минералов, минералов-носителей полезных и вредных примесей.
При качественной характеристике руды важное значение, имеют текстуры, структуры и внутреннее строение зерен. Выделяются благоприятные и неблагоприятные для обогащения структуры и текстуры руд.
В конце главы составляется заключение о возможных способах обогащения и переработке руды, составе получаемых концентратов, потерях полезных компонентов и их причинах. Все результаты исследований, характеризующих качество руды, сводятся в таблицу 5. Объем главы 2-3 страницы.
Литература : [1, стр. 214-237] , [2, стр. 145-160].

Заключение

На основании проведенных исследований делается вывод о принадлежности месторождения (рудопроявления) к определенному генетическому типу и рудной формации. Приводятся краткие сведения о генетических особенностях образования руд, сведения о промышленном значении данного типа руды. Объем 1-2 страницы.

Список литературы

Указывается литература, используемая автором в ходе работы над курсовой работой, делаются ссылки в тексте. Список составляется по общим правилам.

Ссылки на используемую литературу в данных методических указаниях

1. Юшко С. А. Методы лабораторного исследования руд. Учебное пособие для вузов. — М. : Недра, 1984. — 389 с.
2. Исаенко М. П. Определитель текстур и структур руд. – М. : Недра, 1983. – 260 с.
3. Исаенко М. П., Боришакская С. С., Афанасьева Е. Л. Определитель главнейших минералов руд в отраженном свете. – М. : Недра, 1986. – 382 с.
4. Крейг Дк., Воган Д. Рудная микроскопия и рудная петрография. – М. : Мир, 1983. – 424 с.

Курсовая работ оформляется согласно Требованием к оформлению дипломного проекта или дипломной работы, утвержденного кафедрой ГиФЗ 17 мая 2015 г. За исключением рамок и штампов.



Последнее изменение: вторник, 16 апреля 2019, 16:32