Суть и задачи шлихового метода
Курсовая работа
По «Прикладной минералогии»
Минералогический анализ шлиха
Составил:
ст. гр. РР-09
Горбович Павел
Проверила:
доц. Ковальчук Л.Н.
Кривой Рог
2012 г.
План
Введение
1. Суть и задачи шлихового метода.
2. Общая схема минералогического анализа шлихов.
3. Исследуемые шлихи и их анализ.
4. Схематическая крупномасштабная ( ) шлиховая карта (кругового типа) с результатами исследования минералогического анализа шлихов.
ВВЕДЕНИЕ
Шлихами называют концентраты минералов большого удельного веса, получаемые при отмывке водой природных рыхлых отложений. Почти все ценные в промышленном отношении минералы россыпей обладают сравнительно большим удельным весом и при промывке рыхлых горных пород оказываются в шлихе.
В настоящее время шлихи используются как сырье для получения золота, платины, олова, тантала, ниобия, вольфрама, ртути и других редких элементов.
Суть и задачи шлихового метода.
Шлиховой метод заключается в обнаружении, а затем в постепенном прослеживании полезных минералов в глинах. Шлихи получаются путем промывки аллювиального и делювиального материала, который через определенные интервалы отбирается вдоль долин рек и ручьев до того места, откуда он поступает.
Существует 3 основные задачи, которые решаются шлиховым методом:
1) обнаружение коренных месторождений различных месторождений полезных ископаемых;
2) выявление участков аллювия, делювия и элювия с повышенной концентрацией полезных минералов;
3) выявление общей геологической и металлогенической характеристики района.
Шлихи, отражающие состав минеральных вторичных ореолов рассеяния помогают восстановить картину разрушения, переноса и концентрации полезных минералов. Шлиховой способ применим для отыскания определенной группы полезных минералов с большим удельным весом и стойкостью, находящихся в тяжелой фракции рыхлых отложений.
К таким минералам относятся: золото, платина, касситерит, алмаз, вольфрамит, рутил и другие.
Возможность применения метода зависит от следующих факторов:
- стадии эрозионного – аккумулятивного цикла речной долины;
- климата;
- степени расчлененности рельефа;
- крутизны склона и т.п.
Шлиховой метод применяется, начиная с обзорных поисково-съемочных работ масштаба 1:100000 и мельче, и до детальных – масштаба 1:1000 и крупнее. Но задачи, решаемые этим методом, во всех случаях будут различны. При поисково-съемочных работах масштаба 1:200000, 1:100000 расстояние между пробами 1-2км. Шлиховой метод позволяет выявить наиболее перспективные участки путем составления шлиховых карт, а при детальных работах (1:10000 и крупнее) расстояние между пробами составляет сотни-десятки метров, а так же обеспечивает обнаружение коренных и россыпных месторождений. При опробовании рек, пробу нужно брать из отложений выше или ниже впадения притоков, чтобы установить роль каждого в накоплении шлиховых минералов.
Всю гидрографическую сеть геологи делят на 4 типа:
1) фаза существования разработанной долины старого цикла эрозии;
2) фаза углубления долины;
3) фаза расширения долины;
4) фаза существования разработанной долины нового цикла эрозии.
При опробовании речных русел в гидрографических сетях первого типа особое внимание следует уделять времени года и количеству и характеру атмосферных осадков. В период большой весенней воды проводить опробование бесполезно.
Для шлихового опробования благоприятно время быстрого спада воды. В пределах гидрографической сетки 2 типа.
Опробовать следующие обрывы у днища оврагов и промоин, больше всего приходится опираться на глубокие закопушки и шурфы, закиданные по линиям поперек широких долин.
Очень важны те места, где аллювий и делювий выходят на дневную поверхность выше уровня воды в реке и в местах, где вскрыты плотиковые и приплотиковые участки. ( Плотик – поверхность коренных пород, подстилающая россыпные месторождения полезных минералов.).
На таких участках имеют возможность опробовать отличительные долины без производства шурфовых работ и опробовать количественное содержание полезных компонентов, близкое к истинному.
Необходимо взятие проб в местах максимального скопления тяжелой фракции: на косах, в заторах и т.д.
При детальных поисковых работах необходимо регулярно проверять делювиальные склоны, особенно внимательно нужно относиться к участкам, примыкающим к тем интервалам рек, где в шлиховых пробах установлено наличие полезных ископаемых. К этим площадям иногда приурочены выходы коренных месторождений.
При исследовании делювия по склонам через интервал 50-200 м в зависимости от масштаба работ, берут шлиховые пробы из закопушек в 10-20 м до уровня воды, по простиранию склона с целью прослеженности выхода коренных месторождений.
Минералы, в зависимости от формы и размера зерен, переносятся речными потоками 2 способами:
1) во взвешенном состоянии;
2) путем волочения и перекатывания в долинах аллювиальных отложений.
Очень мелкие зерна, несмотря на значение расстояния транспортировки, сохраняют свое первоначальное состояние и не поддаются окатанности. Крупный материал, переносимый на небольшое расстояние, бывает раздроблен и окатан.
Промышленные россыпи касситерита обычно встречаются не далее, чем в 5-6км от коренного месторождения, очень редко до 15.
Облик некоторых минералов в шлихе иногда дает возможность грубо определить генетический тип месторождения и его масштаб.
Кроме формы кристаллов, имеет значение цвет, ассоциация и химический состав минералов.
При взятии шлиха должны быть зафиксированы место отбора пробы и дана его геоморфологическая характеристика, должен быть описан состав рыхлых отложений, требует учета и величина пробы, т.к. зная исходный вес, можно пересчитать количество шлиха и содержание ценных компонентов на 1м3/т рыхлых отложений. При обработке шлиха нужно соблюдать следующие правила:
1) труднопромывочные пробы еще в первой стадии промывки освободить от главного вещества отмучиванием;
2) для поисковых задач домывать шлих только до серого цвета, считать контрольным минералом гранат;
3) не сильно прокаливать шлих при сушке.
Результаты проведения шлиховых поисков оформляются в виде шлиховых карт, на которые наносятся данные анализа имеющихся проб.
Шлиховые карты, в зависимости от схемы отбора бывают площадные, при более или менее равномерном распространении точек взятия проб, и маршрутные, освещающие отдельные речные системы. Практика составления таких карт говорит о целесообразности нанесения результатов в виде изолиний содержания полезных компонентов или в виде линий с изменяющейся толщиной, зависящей от количества полезных минералов. Эти линии проводятся вдоль рек путем соединения пунктов опробования с одинаковыми полезными минералами. Для маршрутных карт удобнее обозначения, которые дают представление о направлении сноса минералов и об участках их максимального скопления. Площадные карты в изолиниях различной концентрации минералов вскрывают картины вторичных ореолов рассеяния.
Часто практикуется составление карт с кружками пункта взятия проб.
2. Общая схема минералогического анализа шлихов.
В полевых условиях для определения минералов шлихов приходится пользоваться наиболее простыми методами анализа, не требующими применения сложных приборов. Минералы определяются, главным образом, по внешнему виду (окраске, блеску и форме зерен), удельному весу и с помощью простейших химических реакций.
При анализах искусственных шлихов из дробленых проб определение минералов часто затрудняется из-за плохой сохранности кристаллических форм, нарушаемых при дроблении горной породы. В этом случае приходится чаще прибегать к определению оптических свойств и химического состава минералов.
Иногда в лабораторию поступают шлихи недостаточно хорошо отмытые, т. е. содержащие большое количество кварца, полевых шпатов и других легких минералов. Обычно такие шлихи имеют серую окраску и в промышленности называются «серыми шлихами». Эти шлихи перед анализом предварительно отмывают («доводят»), пользуясь небольшим железным ковшом или алюминиевой или фарфоровой чашкой. Доводку шлиха производят в большом тазу или в ведре. Шлих высыпают в железный ковш (или чашку) и погружают ковш в воду. Встряхиванием взмучивают шлих и, осторожно наклонив ковш, смывают легкие минералы. Даже при очень тщательной отмывке незначительная часть тяжелых минералов смывается вместе с легкими. Поэтому после первой промывки оставшийся в ковше шлих переносят в небольшую фарфоровую чашку, а легкие минералы, находящиеся на дне таза или ведра, вторично отмывают в ковше. Выделенные после второго отмывания тяжелые минералы присоединяют к основной массе отмытого шлиха. Затем шлих высушивают и взвешивают.
Минералогический анализ шлиха делится на две существенно различные части: механическое разделение шлиха на фракции и определение минералов.
В состав шлиха обычно входит большое число различных минералов, многие из которых весьма сходны по внешнему виду. Очень часто наиболее интересные в промышленном или поисковом отношениях минералы присутствуют в шлихе в относительно малых количествах и не могут быть обнаружены без предварительного выделения их из общей массы минералов. Разделение шлихов на фракции основано на различии физических свойств минералов: магнитности, удельного веса и размера зерен.
Определение минералов, выделенных из шлихов, в полевых условиях, как уже говорилось, производят по внешнему виду, окраске, удельному весу и с помощью простейших химических реакций. Для более точной диагностики минералов приходится пользоваться определением оптических свойств, люминесценции минералов в катодных и ультрафиолетовых лучах и другими более сложными методами анализа, которые уже не всегда можно использовать в условиях полевой шлиховой лаборатории.
ОБЩАЯ СХЕМА МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ШЛИХА СВОДИТСЯ К СЛЕДУЮЩИМ ОПЕРАЦИЯМ:
1. Взвешивание всего шлиха.
2. Разделение на ситах и взвешивание выделенных классов.
3. Отбор средней пробы из мелкого класса и взвешивание ее.
4. Разделение постоянным магнитом.
5. Разделение тяжелой жидкостью.
6. Разделение электромагнитом.
7. Изучение крупного класса под бинокуляром и определение минералов по внешнему виду или с помощью паяльной трубки.
8. Изучение мелких фракций под бинокуляром.
9. Определение минералов под микроскопом по оптическим свойствам с помощью химических реакций и другими методами.
10. Количественное определение минералов.
3. Анализ исследуемых шлихов.
В ходе выполнения курсовой работы было исследовано три шлиха.
Операции по проведению взвешивания всего шлиха, разделении его на ситах и взвешивании выделенных классов, а также разделении постоянным магнитом, тяжелой жидкостью и электромагнитом произведено не было, в том числе и следующих необходимых операций для детального исследования шлиха в связи с недостаточной материальной базой. Поэтому, в ходе данной лабораторной работы мы руководствовались следующей последовательностью проведения минералогического исследования шлиха:
1. Отобрали для анализа среднюю пробу (методом квартования).
2. Изучили пробу под бинокуляром: определив мин.состав, разделив шлих на предполагаемые фракции, описав каждый минерал в отдельном шлихе, сделали зарисовки минеральных зерен исследуемых в каждом шлихе отдельно, составили по полученным данным сводную статистическую таблицу с необходимыми расчетами, что графически выразили при помощи круговых диаграм с массовыми процентными содержаниями набора минералов в исследуемых шлихах).
3. Построили предполагаемую крупномасштабную (1:200000) шлиховую карту (кругового типа), на которой отобразили полученные нами результаты исследования минералогического анализа шлиха.
Шлих №1.
При анализе были определены следующие минералы: кварц, рутил, ильменит.
Разделить минералы на фракции мы можем по следующим признакам: по внешнему виду, на прозрачные и не прозрачные; в свою очередь, прозрачные на бесцветные и белые , красные и фиолетовые;
| Кварц-один из наиболее распространенных минералов в шлихе ( 799 ) зерен. Представлен чистыми бесцветными разностями, некоторые кристаллы имеют включения иголочек рутила. Зерна имеют угловатую, в разной степени окатанную форму. Блеск – стеклянный. Трещинок спайности не наблюдалось. |
| Зерна кварца. |
>
| Рутил- второй наиболее распространенный минерал в шлихе (129) зерен.Представлен неправильными окатанными зернами, призматическими или игольчатыми кристаллами, грани которых либо гладкие либо покрыты бороздками которые располагаются параллельно ребрам призмы и имеют вытянутые продольные формы. Излом – неровный. Блеск – металлический. Цвет – кроваво красный, красный. Некоторые разности прозрачны, а некоторые имеют настолько густой насыщенный цвет, что фактически не прозрачны. |
| Зерна рутила. |
| Зерна ильменита. |
| Ильменит -менее распространенный минерал в шлихе чем выше указанные (72). Представлен неправильными образованиями округлых или угловатых зерен, некоторые из них на поверхности покрыты вмятинами. Спайности не наблюдалось. Излом зачастую неровный. Блеск – металлический, в некоторых образцах с пурпурной побежалостью. Цвет – железно-черный. Не прозрачен. |
| Зерна ставролита. |
| Неизвестные минералы представлены как окатанными так и угловатыми разностями. Цвет – бурый, зеленоватый, фиолетовый, коричневый с разными оттенками до серо-черного, черного. Блеск – металлический, стеклянный, матовый. Излом – неровный, раковистый. Непрозрачные и прозрачные. А так же встречаются остатки растений (фрагменты корней). |
| Ставролит в малом количестве представлен призматическими кристаллами с неровной поверхностью покрытой углублениями. Большинство зерен имеют включения. Цвет – бурый, желтый, красновато-оранжевый. Прозрачный, полупрозрачный. Излом – неровный, занозистый. Блеск – стеклянный. |
Таблица 1. Процентное содержание минералов в первом шлихе.
| Минеральный состав | |||||
| Кварц | Рутил | Ильменит | Ставролит | Сумма | |
| Количество (шт.) | |||||
| Об. % | 1,5 | 100 % | |||
| d | 2,65-2,66 | 4,2-4,3 | 4,72 | 4,72 | - |
| Об. % × d | 54.6 | 33.04 | 5,4 | ||
| Мас. % | 100 % |
Круговая диаграмма массовых процентов содержания минералов в первом шлихе
Шлих №2.
При анализе были определены следующие минералы: кварц, рутил, ильменит.
Разделить минералы на фракции мы можем по следующим признакам: по внешнему виду, на прозрачные и не прозрачные; в свою очередь, прозрачные на бесцветные и белые, красные ; магнитную и лёгкую фракции.
| Зерна кварца. |
| Кварц -один из наиболее распространенных минералов в шлихе (817).Представлен чистыми бесцветными разностями, некоторые из них имеют мутноватый «затёртый» цвет. В разной степени окатанные. Блеск – стеклянный. Трещинок спайности не наблюдалось так же как и в первом шлихе. |
| Зерна ильменита. |
| Ильменит –(168) представлен неправильными образованиями округлых или угловатых зерен, некоторые из них на поверхности покрыты вмятинами. Спайности не наблюдалось. Излом зачастую неровный. Блеск – металлический, в некоторых образцах с пурпурной побежалостью. Цвет – железно-черный. Не прозрачен. |
| Рутил менее присутствующий минерал(15).Представлен неправильными окатанными зернами, призматическими, игольчатыми кристаллами, грани которых гладкие либо покрыты бороздками которые располагаются параллельно ребрам призмы и имеют вытянутые продольные формы. Излом – неровный. Блеск – металлический. Цвет – бурый, буро-красный, оранжевый, с разными оттенками красного и желто-оранжевого цвета. Некоторые разности прозрачны, а некоторые имеют настолько густой насыщенный цвет, что фактически не прозрачны. |
| Зерна рутила. |
| Титаномагнетит наблюдается в виде окатанных сильно блестящих пластинок и неправильных зернах, поверхность которых не ровная. Спайности нет. Излом зачастую неровный. Блеск – металлический, в некоторых образцах с пурпурной побежалостью. Цвет – железно-черный. Не прозрачен. |
| Зерна неизвестных минералов. |
| Неизвестные минералы представлены как окатанными так и угловатыми разностями. Цвет – бурый, зеленоватый, фиолетовый, коричневый с разными оттенками до серо-черного, черного. Блеск – металлический, стеклянный, матовый. Излом – неровный, раковистый. Непрозрачные и прозрачные. |
| Зерна титаномагнетита. |
Таблица 2. Процентное содержание минералов во втором шлихе.
| Минеральный состав | |||||
| Кварц | Рутил | Ильменит | Титано-магнетит | Сумма | |
| Количество (шт.) | |||||
| Об. % | 1.5 | 16.5 | 100 % | ||
| d | 2,65-2,66 | 4,2-4,3 | 4,72 | 5,18 | - |
| Об. % × d | 217.3 | 6.3 | 77.88 | 51,8 | 301.48 |
| Мас. % | 2.5 | 25.5 | 100 % |
Круговая диаграмма массовых процентов содержания минералов во втором шлихе
Шлих №3.
Шлих в представлен монофракцией кварцевого слабо окатанного песка.Ильменита представлен неправильными образованиями округлых или угловатых зерен Ставролит представлен призматическими кристаллами с неровной поверхностью покрытой углублениями. Большинство зерен имеют включения.
.
| . |
| Зерна кварца. |
Таблица 3. Процентное содержание минералов в третьем шлихе.
| Минеральный состав | ||||
| Кварц | ильменит | ставролит | Сумма | |
| Количество (шт.) | ||||
| Об. % | 100 % | |||
| d | 2,65-2,66 | 4,72 | 4,72- | - |
| Об. % × d | 87.47 | 169.92 | 146.32 | 266,05 |
| Мас. % | 100 % |
Круговая диаграмма массовых процентов содержания минералов в третьем шлихе
Крупномасштабная (1:200000) схематическая
шлиховая карта (кругового типа)