Геологічна характеристика залізистого горизонту кар'єру

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство науки і освіти України

Криворізький технічний університет

Кафедра загальної геології та розробки родовищ корисних копалин

Курсова робота

Виконала: Ст. гр. РР-06

Злобіна А. В.

Перевірив: Харитонов В. М.

Кривий Ріг 2009 р.

Зміст

Вступ

I. Коротка геологічна характеристика родовища

1. Географо-економічний нарис району

2. Історія геологічного вивчення району та родовища

3. Положення родовища в структурі району

4. Стратиграфія

5. Магматизм

6. Тектоніка

7. Корисні копалини та їх речовинний склад

Вступ

Робота виконана на основі матеріалів, отриманих в результаті проходження першої виробничої практики на ОАО Арселор РУ НКГЗКа. Під час практики проводилось вивчення мінерального складу продуктивної товщі кар'єру № 2 біс, а саме першого залізистого горизонту.

Даний кар'єр належить до Новокриворізького родовища. В геолого-структурному відношенні воно приурочене до Південно-Інгулецької синкліналі та Інгулецької антикліналі, які приймають участь у будові Криворізької синкліналі.

Корисними копалинами родовища являються кварцити першого та другого залізистих горизонтів, які розробляються кар'єром № 2 біс.

I. Коротка геологічна характеристика родовища

1. Географо-економічний нарис району

Новокриворізьке родовище розташоване в Інгулецькому районі міста Кривого Рогу, Дніпропетровської області. Географічні координати родовища: 47⁰ 51^/ - 47⁰ 52^/ північної широти та 33⁰ 20^/ - 33⁰ 22^/ східної довготи.

В територіальному відношенні - це гірський відвід рудника Новокриворізького гірничо-збагачувального комбінату. На даний період часу діють кар'єри № 2 біс, які розробляють магнетитові кварцити першого, другого та четвертого залізистих горизонтів.

Рельєф місцевості в районі родовища, рівнинний зі слабким нахилом на захід та південний захід в напрямку р. Інгулець. В північно західній частині він розрізаний ярами. Крім того в цій частині родовища сучасна поверхня в значній мірі складена штучними формами рельєфу - відвалами гірських порід і кар'єрами. Найвищі відмітки знаходяться на північному сході і становлять +95.0 +97.0 м. Клімат континентальний з середньорічною температурою +8.3 ⁰С.

2. Історія геологічного вивчення району і родовища

Роботи на родовищі були розпочаті 1951 році. Мета роботи - виявлення запасів залізистих кварцитів як руд, потребуючих збагачення, вивчення їх хімічного, мінералого-петрографічного складу, фізичних властивостей та технологічної характеристики.

За період 1951-1954 рр. на родовищі була закінчена детальна розвідка його північної частини на площі поширення кварцитів четвертого та п'ятого залізистих горизонтів, в процесі якої було вивчено геологічна будова ділянки і оконтурений невеликий поклад мартитової руди, приуроченої до товщі джеспелітів п'ятого залізистого горизонту. На базі запасів не окислених кварцитів четвертого залізистого горизонту в 1959 році був введений в роботу Новокриворізький комбінат.

З метою збільшення сировинної бази цього комбінату в 1953 році почали проводитися геологорозвідувальні роботи в південній частині родовища на площі розповсюдження кварцитів першого та другого залізистих горизонтів. Геологорозвідувальні роботи на простяганні цих порід проводилися у п'ять періодів.

В перший період (1953-1956 рр.) геологорозвідувальними роботами була встановлена складноскладчата будова Новокриворізького родовища, але деталі його будови не були вивчені. Також були підраховані запаси неокислених кварцитів першого та другого залізистих горизонтів до глибини 300 м від поверхні в кількості 340 млн.т.

В другий період (1960-1964 рр.) геологорозвідувальні роботи проводилися свердловинами колонкового буріння. Всього за період було пробурено 100 свердловин з метою визначення приросту запасів категорії С₁, перевод запасів із С₁ в В, вивчення речовинного складу і збагачуваності кварцитів в цілому і по окремим різновидам, вивчення структури родовища.

В третій період розвідки (1965-1968 рр.) роботи проводилися в північно-західній частині родовища в два етапи: попередньої та детальної розвідки. В період попередньої розвідки (1965-1967 рр.) було проведено промислову оцінку кварцитів в північно-західній частині родовища до глибини 500 м від поверхні по категорії С₁. Детальна розвідка (1967-1968 рр.) кварцитів першого та другого залізистих горизонтів проводилася з ціллю вивчення запасів категорії В.

В четвертий період (1976-1978 рр.) в межах східно-інгулецької синкліналі проводилася попередня розвідка першого та другого залізистих горизонтів в інтервалі глибин 300-600 м . Було пробурено 17 свердловин. В процесі досліджень була виявлена більш складна будова родовища, що припускалося раніше. В зв'язку з цим на замовлення була проведена у 1981-1982рр. дорозвідка неокислених кварцитів першого та другого залізистих горизонтів в проектних контурах кар'єра №2 біс - п'ятий період розвідки. За цей період було пробурено 38 свердловин, глибини свердловин коливаються в межах від 137.0 до 416.3 м.

Гідрогеологічні дослідження залізистих кварцитів проводилися паралельно з геологорозвідувальними роботами. Результати цих досліджень: на родовищі розповсюдженні тріщинно-пластові води, які і являтимуться основним джерелом обводнення родовища; коефіцієнт фільтрації порід - 0.000044-0.15 м/доб.; коефіцієнт водовіддачі - 0.0012-0.007; за хімічним складом води в основному відносяться до хлоридно-сульфатно-натрієво-магнієвих з мінералізацією 1.6-10 г/л.

3. Положення родовища в структурі району

Новокриворізьке родовище залізистих кварцитів знаходиться в межах південного структурно-тектонічного району, який чітко виділяється в складчастому поясі Криворізького залізорудного басейну. В геолого-структурному відношенні воно приурочене до східно-інгулецької синкліналі та інгулецької антикліналі, які приймають участь в будові головної або Криворізької синкліналі. В геологічній будові родовища беруть участь метаморфічні породи криворізької серії та дайкові магматичні утворення. Весь цей комплекс порід перекритий відкладами мезозойського віку.

4. Стратиграфія

В межах родовища виділяються: скелеватська світа PR_{1 sk,} саксаганська світа PR_{1 sx} .

Скелеватська світа PR_{1 sk} ділиться на три підсвіти:

1. Аркозо-кварцитова підсвіта. Породи цього горизонту представлені конгломератами, аркозовими пісковиками та кварцитами, які чергуються між собою. Конгломерат представлений гальками кварцевого складу, рідше зустрічаються гальки безрудного кварциту та сланцю, зцементовані польовим шпатом, серицитом, мусковітом. Мінеральний склад пісковиків: кварц, польовий шпат, рідко циркон. В товщі пісковиків ділянками зустрічаються прошарки кварцитів, не витримані по простяганню. В межах родовища потужність аркозово-кварцитової підсвіти змінюється від 80 до 300 м.

2. Філітова підсвіта. Породи представлені кварц-хлорит-серицитовими і біотит-хлорит-серицитовими сланцями сланцюватої текстури. Структура сланців гранолепідобластова, колір від темно-сірого до буровато-зеленого. На дотик жирноваті. Мінеральний склад сланців: кварц, біотит, хлорит, серицит, рідко турмалін, акцесорні мінерали: рутил, циркон. Потужність товщі 130-170 м.

3. Талькова підсвіта. Породи залягають на породах філітової підсвіти і представлені карбонат-тальк-хлоритовими, тальк-карбонат-амфіболовими, тальковими сланцями від блідо зеленого до темно-зеленого кольору. Сланці жирні на дотик. Текстура сланцювата. Мінеральний склад: тальк, хлорит, карбонат, актіноліт, тремоліт: у вигляді домішки рудний мінерал. Структура породи лепідобластова. Потужність талькової підсвіти 2-50 м. Перехід від талькових сланців к породам середньої світи поступовий.

Саксаганська світа PR_{1 sk}

1. Нижня підсвіта. В межах південного простягання чітко простежуються два залізистих та два сланцевих горизонти.

Перший сланцевий горизонт. Породи поширені повсюдно і залягають безпосередньо на породах талькової підсвіти. Представлені вони кварц-серецит-хлориовими, кварц-хлорит-амфіболовими, кварц-біотитовими сланцями з прошарками безрудних кварцитів потужністю 1-40 см. Текстура сланців - сланцювата, кварцитів безрудних - грубошарувата. Мінеральний склад: амфібол, хлорит, біотит, кварц, серицит, карбонат, рідко магнетит. Акцесорні: пірит, пірротин, апатит. Структура гранолепідобластова, фіброгранобластова. Характерним для товщі порід цього горизонту є наявність пачок широкошаруватих магнетит-карбонат-сілікатних кварцитів. Потужність горизонту 22-103 м.

Перший залізистий горизонт. Породи в межах південного простягання поширені повсюдно та представлені силікат-карбонат магнетитовими, магнетитовими, карбонат-магнетитовими кварцитами, середньо- та широкошаруватої текстури. Іноді зустрічаються тонкошаруваті гематит-магнетитові кварцити. На окремих ділянках серед головної товщі кварцитів виділяються пачки бідних, широкослоїстих силікат-магнетит-карбонатних, магнетит-карбонат-силікатних, магнетит-силікатних кварцитів з прошарками кварц-хлоритових і кварц-біотит-хлоритових сланців. Мінеральний склад кварцитів: магнетит, кумінгтоніт, хлорит, біотит, карбонати, кварц. Потужність першого залізистого горизонту 30-184 м, середня 70 м.

Другий сланцевий горизонт. Прослідковується на всьому простяганні, однак малопотужний. Представлений безруднимим кварцитами та сланцями графітит-кварц-хлоритовими, графітит-кварц-біотитовими, кварц-хлорит-амфіболовими з рідкою магнетитовою вкрапленністю. Колір сланців змінюється від темно-зеленого, зелено-чорного до буровато-червоного, бурого в зоні вивітрювання. Текстура сланців сланцювата. Потужність кварцевих шарів 1-25 см, іноді досягає 60 см. Мінеральний склад: біотит, хлорит, кварц, карбонати, амфібол, у вигляді домішки магнетит. Акцесорні мінерали: пірит, пірротин, апатит. Потужність горизонту невитримана і складає в середньому 13 м. Форма рудного тіла пластова. Перехід порід цього горизонту до порід залізистого поступовий.

Другий залізистий горизонт. Породи в межах родовища найбільше поширення отримали в північній частині. В південній частині родовища горизонт виходить на поверхню під кайнозойські відклади, починаючи з профіля 4 та південніше. Форма рудного тіла пластова, витримана по простягання та падінню. Представлені породи сіро-шаруватими карбонат-силікат-магнетитовими, карбонат-магнетитовими, магнетитовими кварцитами, рідко зустрічаються червоносмугасті магнетитові і гематит-магнетитові кварцити. У висячому та лежачому боках горизонта залягають більш бідні силікат-магнетит-карбонатні, магнетит-карбонатні, магнетит-силікатні кварцити, які поступово переходять в сланцевий горизонт. Текстура кварцитів середньо- та широкошарова, рідко тонкошарова. Потужність горизонту 10-112 м, середня 40 м.

2. Середня підсвіта. Третій та четвертий сланцеві горизонти PR_1sx. Породи залягають узгоджено на породах другого залізистого горизонту і представляють собою один горизонт, т.к. третій залізистий горизонт, що їх розділяє, на південному простяганні не виділяється. Горизонт складений кварц-біотитовими, кварц-біотит-хлоритовими, кварц-хлорит-амфіболовими сланцями з прошарками безрудних кварцитів. Сланці складають 60-70% всієї товщі порід. Колір сланців змінюється від сіро-зеленого до зелено-чорного. Мінеральний склад сланців: біотит, хлорит, кварц, амфібол; другорядні мінерали: карбонат, графітит, плагіоклази, рудні мінерали; акцесорні мінерали: пірит, пірротин, турмалін. Текстура сланцювата, структура лепідобластова, гранолепідобластова. Потужність третього-четвертого сланцевого горизонту в середньому складає 240 м.

Третій та четвертий залізистий горизонт. В проектному контурі кар'єра №2-біс на південь до профіля 1^а третій та четвертий залізисті горизонти не зустрічені розвідувальними свердловинами.

Кайнозойські відклади представлені відкладами неогенового та четвертинного віку. Потужність відкладів середня 30 м. Неогенові відклади (N) представлені осадками сарматського, понтичного та кіммерійського ярусів. Відклади сарматського яруса (N₁s) представлені вапняками та глинами. Середня потужність 5.5 м. Понтичний ярус (N₂p) представлений сірими глинами, темно-сірими, пісковиковими, в'язкими, пластичними з вапняковими включеннями і пісками світло-сірими, мілко- та середньозернистими, глинистими. Середня потужність товщі - 4.0 м. Кімерійський ярус (N₂km) представлений глинами червоно-бурими, жовто- і сіровато-бурими, пластичними, в'язкими, пісковиковими з вапняковими включеннями, друзами і кристалами гіпсу. Середня потужність - 4.1 м.

Четвертичні відклади (Q) мають повсюдне поширення і залягають безпосередньо на глинах кімерійського яруса, а у випадку їх відсутності на відкладах понтичного віку. Товща цих відкладів представлена чотирма різновидами суглинків та грунтово-рослинним шаром.

геологічний магматизм тектоніка стратиграфія

5. Магматизм

Магматичними утвореннями в південній частині Новокриворізького родовища є дайки діабазового складу, які січуть товщу порід криворізької серії вхрест простягання. В межах родовища діабазова дайка прослідкована цілим рядом свердловин. Дайка простягається з північного сходу на південний захід, падіння північно-східне, кут падіння 60-85⁰, іноді вертикальний. Потужність коливається від 12 до 25 м, середня 20 м. Діабази представлені щільними, місцями однойменними вивітрелими відмінностями. Мінеральний склад діабазів: плагіоклаз-гіперстен, олівін; часто заміщений серпентином, карбонат, хлорит, біотит, амфібол. Контакти діабазів з вміщуючими породами чіткі, контрастні. Контактовий вплив майже не позначається в кварцитах та різко проявляються в сланцях, де спостерігається зона гарту.

Зона окислення. В межах родовища зона окислення представлена мартитовими, гетит-мартитовими, мартит-гетитовими та залізнослюдко-мартитовими кварцитами, які залягають під кайнозойськими відкладами у всіх профілях с 1 по 18. В північно-західній частині родовища окисленні кварцити майже відпрацьовані. Зона окислення має площадковий характер. Потужність зони окислення в першому залізистому горизонті змінюється від 4-6 до 40 м, середня 10 м. Середня потужність зони окислення другого залізистого горизонту 16 м. Мінеральний склад кварцитів: мартит, залізна слюдка, гідроокиси заліза, кварц, глинисті мінерали, релікти магнетиту; в незначних кількостях карбонат, силікат; акцесорні мінерали: апатит, пірит. Текстура середньо- та мікрошарувата. Структура гранобластова, заміщення. Перехід до неокисленних кварцитів поступовий. В сланцевих горизонтах зона окислення представлена сланцями дисперсно-гематит-гетитовими та безрудними кварцитами, потужність яких змінюється від 5 до 30 м, середня 18. Потужність зони окислення другого сланцевого горизонту 5-13 м, середня 7 м.

6. Тектоніка

Кар'єр №2-біс приурочений до основної синкліналі, тобто до району замикання Криворізького синклінорію.

Основна синкліналь в осьовій її частині ускладнена Інгулецької антикліналлю, якою ділиться на Східно-Інгулецьку та Західно-Інгулецьку синкліналь. Перелічені складки занурюються к півночі: кут занурення Східно-Інгулецької синкліналі дорівнює 20-25⁰, а Західно-Інгулецької 5-10⁰. В результаті різних кутів занурення Східно-Інгулецька синкліналь к півночі збільшується в розмірі, постійно захоплює Інгулецьку антикліналь, а потім й Західно-Інгулецьку синкліналь. Більш пологе занурення шарніру Західно-Інгулецької синкліналі спричиняє її значне поширення на південь.

Інгулецька антикліналь - різко асиметрична складка: західне крило прослідковується по простяганню на 10 км, в той час як східне крило по виходам 1 і 2 залізистих горизонтів має довжину по простяганню лише 1.5 км. Ширина Інгулецької антикліналі в південній частині досягає 800 м. К півночі через занурення шарніру ширина виходу поступово зменшується. Кут занурення шарніру змінюється в широких межах та складає 10-30⁰. В поперечному розрізі Інгулецька антикліналь має форму, близьку до коробчатої і з різко асиметричними килами. В межах Інгулецької антикліналі, до ядра якої приурочений кар'єр №2-біс і складеної породами нижньої підсвіти Саксаганської світи, чітко виділяються складки другого та третього порядків, якщо її саму вважати структурою першого порядку. Складки другого порядку ускладнюють структуру Інгулецької антикліналі і, в свою чергу, ускладнюються складками третього порядку. Складки більш високого порядку є складками включення складок більш низьких порядків. Інтенсивність складчатості збільшується від крил Інгулецької антикліналі до ядра її, в цьому ж напрямку збільшується і ступінь їх стислості. Складки занурюються к півночі і послідовно перекриваються породами 3-4 сланцевих горизонтів. Складки другого порядку визначають морфологію рудних горизонтів і впливають на умови відробітку родовища.

В розрізі Інгулецької антикліналі виділяються п'ять антиклінальних і чотири синклінальних складки другого порядку. Основним розривним порушенням Інгулецької антикліналі і в межах кар'єру №2-біс є Новокриворізький розлом. Азимут простягання розлому на півдні дорівнює 0⁰, потім він відхиляється до сходу і іде під кутом 18-27⁰. Падіння зони розлому західне під кутом 76-85⁰ з поверхні, а з глибиною зменшується до 45-55⁰, що встановлено за даними розвідувальних свердловин. Потужність зони розлому змінюється від кількох сантиметрів до 10 м, представлена вона катаклазованими породами та жилами кальциту, кварцу, сульфідів заліза.

Паралельно основній зоні розлому спостерігається ще п'ять розривних порушень. Азимути простягання їх змінюються від 5-10⁰ до 20-30⁰, падіння близьке до вертикального. Зміщення по паралельним зонам як вертикальні, так і горизонтальні, незначні і складають 5-10 м, рідко досягають 20-30 м. Характерною особливістю паралельних порушень є розміщення на границях складчастих ділянок.

Східно-Інгулецька синкліналь прослідковується по простяганню на 7.5 км. В межах родовища складена породами двох світ: скелеватської та саксаганської. Східно-Інгулецька синкліналь представляє собою структурну складку, складену більш дрібними складками вищих порядків. Ширина складки в межах Новокриворізького родовища складає 1400 м. Падіння крил синкліналі: західного від 25-35⁰ до50-60⁰, східного 30-80⁰. Синкліналь розбита на два блоки порушеннями широтного типу, який виповнений діабазом. Переміщення по тектонічному порушенню, в межах складки, невелике.

Східно-Інгулецька синкліналь на заході сполучається з Інгулецькою антикліналлю по зоні Новокриворізького розлому, на сході - зі структурами Саксаганської полоси по зоні Південно-Східного розлому, до півночі вона переходить в відкриту складку першого порядку - Основну синкліналь.

Південно-Східний розлом представлений системою поверхонь розриву, які обмежують ряд лускатих блоків. Падіння поверхні розлому східне, кут падіння змінюється від 85⁰ у верхній частині до 50⁰ і менше на глибині. Простягання зони Південно-Східного розлому 325⁰ (на півдні 5⁰).

Окрім великих структурних форм на родовищі є і дрібні, які проявляються у вигляді мікроскладок та тріщин окремності.

7. Корисні копалини та їх речовинний склад

На Новокриворізькому родовищі корисною копалиню є неокисленні кварцити першого і другого залізистих горизонтів, які відпрацьовуюються відкритим способом (кар'єр №2-біс).

Перший і другий залізисті горизонти разом з іншими залізистими горизонтами утворюють Східно-Інгулецьку синкліналь та Інгулецьку антикліналь. Товщі цих горизонтів на родовищі повністю повторюють всі елементи залягання вказаних складчастих структур та в поперечному розрізі мають синклінально-антиклінальну будову. Внаслідок занурення шарнірів складок до півночі під кутом 18-30⁰, максимальна глибина залягання кварцитів першого і другого залізистих горизонтів в межах родовища в синклінальній частині складає 610 м, в Інгулецькій антикліналі вони прослідковані свердловинами від 37.7 м в шарнірі до 722 м в крилі. В південній частині родовища ці залізисті горизонти виходять на поверхню під кайнозойські відклади. Максимальна ширина синкліналі тут складає 2000 м.

Перший залізистий горизонт. В межах родовища горизонт, як рудне тіло, має відносно рівномірний розподіл корисних компонентів та невитриману потужність, яка коливається від 54 до 116 м. Середня потужність горизонту 82 м. Серед неокисленних кварцитів першого залізистого горизонту виділяються наступні мінеральні різновиди: магнетитові, гематит-магнетитові, силікат-магнетитові, карбонат-магнетитові, силікат-карбонат-магнетитові, магнетит-силікатні, силікат-магнетит-карбонатні, карбонат-магнетит-силікатні. Текстура кварцитів середньо- і широкошарувата. Тонкошарувата текстура характерна для гематит-магнетитових та частково магнетитових, карбонат-магнетитових кварцитів. Перелічені різновиди кварцитів залягають у вигляді лінз та пластоподібних тіл, потужність яких коливається в значних межах від 5-10 м до 20-50 м. За простяганням та падінням виділені різновиди часто виклинюються, перериваються. За простяганням рудного тіла прослідковується с півдня на північ на 2287 м, за падіння з заходу на схід на 2300 м.

Другий залізистий горизонт має пластоподібну форму і порівняно витриману якість кварцитів. Потужність рудного тіла не витримана в цілому по родовищу і змінюється від 23-26 м до 54-57 м. В товщі другого залізистого горизонту виділяються наступні мінеральні різновиди неокисленних залізистих кварцитів: магнетитові, гематит-магнетитові, карбонат-магнетитові, силікат-магнетитові, силікат-карбонат-магнетитові, силікат-магнетит-карбонатні, карбонат-магнетит-силікатні, магнетит-силікатні. Переважаючими є карбонат-магнетитові кварцити. Гематит-магнетитові кварцити присутні в досить незначних кількостях. За текстурними особливостями переважають середньошаруваті відмінності, рідко зустрічаються тонко- і широкошаруваті. Карбонат-магнетитові та магнетитові кварцити приурочені до центральної частини основної товщі у вигляді пластоподібних тіл, потужністю 4-30 м.

Зона окислення кварцитів першого і другого залізистих горизонтів.

Окисленні породи першого і другого залізистих горизонтів (мартитові, залізнослюдко-мартитові, гетит-мартитові кварцити) поширені в профілях з 1 по 8 включно. Зона окислення має площадковий характер, малопотужна. В межах першого залізистого горизонту потужність зони окислення складає 11 м. На простяганні другого залізистого горизонту потужність зони окислення - середня 16 м.

Вміщуючі породи. Породи 1,2,3,4 сланцевих горизонтів та малорудні кварцити, вміст Fe_магн в яких менше 10% вважаються вміщуючими породами для кварцитів першого і другого залізистих горизонтів та спостерігаються в лежачому та висячому боках залізистих горизонтів. Малорудні кварцити представлені магнетит-силікатними, магнетит-силікат-карбонатними, магнетит-силікат-карбонатними різновидами, які залягають на контакті порід залізистих та сланцевих горизонтів та утворюють переривчасті пластоподібні тіла, встановленні одиничними пересіченнями по свердловинам.

Корисні копалини кайнозойських відкладів. З рихлими кайнозойськими утвореннями, які повсюдно перекривають докембрійські залізисті кварцити та сланці, і горизонтально залягають на ерудованій поверхні древньої основи, пов'язані нерудні корисні копалини. В середньому суглинки відносяться до групи помірно пластичних. За вмістом Fe₂O₃ суглинки відносяться до групи з високим вмістом фарбувальних оксидів (3.14-3.28%). За вмістом оксидів алюмінію та титану (7.90-8.99%) сировина відноситься до звичайних цегельно-черепичним суглинкам. Запаси підраховані за категорією С₂ в кількості 2057 тис.м³.

Каталог зразків

Размещено на Allbest.ru