Южно-Уральский государственный университет
Филиал в г. Миассе
Геологический факультет
Отчет по производственной практике
Миасс
2010
Содержание
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Геологическая характеристика района работ
1.2 Изученность района месторождения
2. Минеролого-петрографическая характеристика пород
2.1 Методика проведения полевых работ
2.2 Петрография и минералогия кианитовых кварцитов Борисовских сопок
Заключение
Список литературы
Каталог образцов
Введение
Полевые работы 2010 г. проводились в районе Борисовских сопок и техногенных отвалов Андрее-Юльевского прииска.
Цель практики: закрепление и углубление теоретических знаний, полученных в процессе обучения дисциплинам геологического содержания и учебных практик, а также приобретение навыков проведения полевых, экспериментально-лабораторных геолого-минералогических работ, получение опыта работы в производственном коллективе. Сбор материалов для написания курсовой работы на 4 курсе.
Задачи:
1. Знакомство с объектом практики по литературным данным.
2. Приобретение навыков полевой или опытно-экспериментальной геолого-минералогической работы в соответствии с профилем организации, проводящей практику.
3. Сбор каменного материала и предварительная камеральная обработка.
4. Детальная документация геологических объектов.
5. Отбор коллекций образцов, характеризующих объект практики с целью использования для написания курсовой работы на четвертом курсе.
6. Обучение методикам отбора и подготовки проб для минералогического анализа различного целевого назначения.
7. Знакомство с современными методами минералогических исследований.
Техногенные пески Андрее-Юльевского прииска находятся в Пластовском районе Челябинской области в 20 км от г. Пласт к востоку от коренного месторождения кианита «Борисовские сопки» (Игумнов, Кожевников, 1935). Пески в районе прииска неоднократно перемывались, поэтому лишены глинистого материала. Их минералогический состав: кварц – 90-95 мас. %, кианит – 4,9 % (среднее содержание по материалам ранних исследований Г.Г. Лепезина), на долю остальных минералов (гематит, магнетит, золото, рутил и др.) приходится 3-5 %. Ранее из песков добывалось золото. Добыча велась с помощью промприборов, которые, как известно, извлекают золотинки размером более 100 микрон, при этом мелкое золото смывается. Если это так, то пески могут представлять практический интерес и с точки зрения золота, но к ним должны применяться более совершенные методы извлечения.
Минералы группы силлиманита (андалузит-АНД, силлиманит-СИЛ, кианит-КИ) имеют общую формулу Al2SiO5 (Al2O3 = 62,9, SiO2 = 37,1 мас.%), характеризуются высокой температурой плавления, не размягчаются при нагревании, кислотоустойчивые, обладают хорошими огнеупорными свойствами. За рубежом на их основе создаются высокоглиноземистые огнеупоры, силумин, алюминий, керамика, глазури, эмали, фарфор и др. В пределах России месторождениями минералов группы силлиманита стали заниматься с 1929 г. (Игумнов, Кожевников, 1935). В настоящее время известны месторождения дистена (кианита) на Урале, Кольском полуострове, Восточной Сибири.
В западных странах разведанные запасы руд, содержащих МГС, составляют 450 млн. тонн. Способ разработки месторождений – открытый, при содержании в рудах КИ (АНД, СИЛ) – 10% и запасах сырья в один миллион тонн. Производители концентратов: ЮАР, США, Индия, Франция, Бразилия, Швеция, Испания, Украина. Суммарный объем получаемой ими продукции составляет 700-750 тыс. тонн в год. На территории бывшего СССР Украина – единственная страна, где производится кианит - силлиманитовый концентрат. На Запорожском алюминиевом заводе из него готовят силумин.
Объемы потребления в мире по отраслям промышленности: 80-85% - огнеупоры; 10-15% - керамика; 5-10% - все остальное.
В России концентраты МГС не получают, хотя потребности в них только в огнеупорной отрасли измеряются сотнями тысяч тонн в год, а разведанные запасы руд превышают 3 млрд. тонн.
Для нашей страны данный вид сырья имеет стратегическое и даже геополитическое значение, т. к. на его базе можно создать крупномасштабное производство алюминия, полностью избежав внешней сырьевой зависимости.
1. Литературный обзор
Район производства поисковых и оценочных работ характеризуется высокой степенью геологической изученности, однако техногенные образования в этом районе исследуются впервые(Рис. №1, 2.). Состав и строение техногенных месторождений определяются геолого-промышленным типом исходного природного месторождения, способом добычи и технологической схемой переработки минерального сырья, а также условиями складирования и сроками хранения техногенных образований.
В качестве товарного продукта выступает кианитовый концентрат и остатки россыпного золота. Кианит относится к сырьевым материалам технического назначения.
1.1 Геологическая характеристика района работ
В контуре лицензионного участка находились южная часть Еленинской золотоносной россыпи и часть Андреевской золотоносной россыпи. Поэтому ниже дана краткая геологическая характеристика района лицензионного участка.
В геоморфологическом плане Андрее-Юльевский участок располагается в пределах Зауральского пенеплена Уральского горного сооружения и приурочен к Кочкарской эрозионно-структурной депрессии, предположительно являющейся речной долиной мезозойского возраста. Впоследствии палеодолина наследовалась миоцен-плиоценовой речной сетью, по отношению к которой современная речная сеть является секущей.
Рыхлые образования, развитые в пределах Андрее-Юльевского участка, залегают на кристаллическом основании, сложенном метаморфизованными осадочными, вулканогенными и магматическими породами различного состава и возраста Арамильско-Сухтелинской структурно-формационной зоны, в состав которого входят: соколовская вулканогенно-осадочная (S1l3), уштаганская углисто-кремнистая (S1l3-n) и осадочно-вулканогенная (C1v1-2) толщи; а также породами метаморфического комплекса Кочкарского антиклинория, включающего семь толщ (снизу вверх): благодатская (не стратифицирована), еремкинскую (PR3er), кучинскую (R2kc), светлинскую (R2sv), aлександровскую (Val), кукушкинскую (O?), карбонатную (C1v-n) (рис. 1).
Поскольку указанные выше толщи являлись основанием для россыпных и техногенных россыпных месторождений, их описание дано схематично и в пределах распространения этих месторождений.
Благодатская толща представлена интенсивно катаклазированными породами, сложенными в различных соотношениях диопсидом, амфиболом, полевым шпатом и карбонатом. Развита толща локально и образует изолированные тектонические блоки. Положение ее в разрезе не ясно. По-видимому это меланжированная толща шовных зон, где смешаны породы еремкинской толщи и блоки переработанных серпентинитов.
Еремкинская толща (PR3er) является самой древней в разрезе рассматриваемой территории и слагает крылья Санарской, Еремкинской, Борисовской брахиантиклинальных куполовидных структур, встречаясь в виде реликтов и «останцов» внутри последних. Мощность толщи более 1500 м.
Толща имеет двучленное строение. Нижняя ее часть сложена преимущественно метатерригенными кристаллическими сланцами, иногда мигматизированными (Болтыров и др., 1973).
Нижняя толща сложена биотитовыми, биотит-силлиманитовыми, биотит-гранатовыми гнейсами с прослоями графитистых кварцитов, биотит-куммингтонит-плагиоклазовых, биотит-плагиоклазовых, гранат-биотит-плагиоклазовых, ставролит-биотит-плагиоклазовых с кордиеритом и силлиманитом кристаллических сланцев и мраморов.
Верхняя толща сложена биотит-кварцевыми, ставролит-биотит-кварцевыми, ставролит-мусковит-кварцевыми, гранат-биотит-кварцевыми, кварц-биотит-плагиоклазовыми кристаллическими сланцами с прослоями мраморов и существенно плагиоклаз-амфиболовых пород. Кристаллические сланцы верхней толщи пользуются широким распространением в центральной части площади Светлинского месторождения горного хрусталя и в седловидном перегибе между Чесменским и Черноборским блоками.
Биотитовые гнейсы распространены в нижней части разреза толщи. От кристаллических сланцев они отличаются относительно массивной, тонкополосчатой, гнейсовой текстурой с лепидогранобластовой структурой, нередко мигматизированные.
Кучинская толща слагает мощные пачки мраморов в пределах Чуксинской, Светлинской и Андрее-Юльевской дипрессионных зон. Контакты толщи обычно тектонические, резкие, с зонами срывов. Чрезвычайно характерной особенностью карбонатных пород кучинской толщи является полное отсутствие фаунистических остатков и наличие в них рубиновой минерализации (Кисин, 1991). Мраморы слагают мощные однородные пачки белых, светло-серых, желтоватых, голубоватых разностей, преимущественно кальцитового состава. Мощность толщи около 700 м.
Светлинская толща развита в западной части территории и в пределах Андрее-Юльевской россыпи. Залегает непосредственно на кучинских мраморах с некоторым угловым несогласием (см. рис. 3). Контакт тектонический. В разрезе толщи выделяются две пачки пород. Нижняя, терригенно-карбонатная пачка сложена метапесчаниками, которые кверху постепенно сменяются карбонат-биотитовыми, карбонат-амфиболовыми плагиосланцами бластоалевролитовой и бластопсаммитовой структур, чередующиеся с прослоями мраморов.
Кроме того, в составе пачки присутствуют прослои серых и темно-серых графитистых кварцитов, двуслюдяных и мусковитовых плагиосланцев (Сначев и др., 1990).