Министерство науки и образования, молодежи и спорта Украины Криворожский национальный университет Кафедра геологии и прикладной минералогии 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 ( карта (кругового типа) с результатами минералогического анализа шлихов. ) шлиховая исследования ВВЕДЕНИЕ Шлихами называют концентраты минералов большого удельного веса, получаемые при отмывке водой природных рыхлых от ложений. 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 к а к сырье для получения золота, п л а т и н ы , олова, т а н т а л а , ниобия, вольфрама, ртути и других редких элементов. 1. 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 поисковосъемочных 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, к а к уже говорилось, производят по внешнему виду, окраске, удельному весу и с помощью простейших химических реакций. Д л я более точной диагностики минералов приходится пользоваться определением оптических свойств, люминесценции минералов в катодных и ультрафиолетовых лучах и другими более сложными методами а н а л и з а , которые уже не всегда можно использовать в условиях полевой шлиховой лаборатории. О Б Щ А Я СХЕМА МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО А Н А Л И З А 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. Анализ исследуемых шлихов. 3. 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, исследуемых полученным в сделали каждом данным зарисовки шлихе сводную минеральных отдельно, зерен составили статистическую таблицу по с необходимыми расчетами, что графически выразили при помощи круговых диаграм с массовыми процентными содержаниями набора минералов в исследуемых шлихах). 3. Построили предполагаемую крупномасштабную шлиховую карту (кругового типа), (1:200000) 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 – 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. 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). Таблица 1. Процентное содержание минералов в первом шлихе. Минеральный состав Количество (шт.) Об. % d Кварц Рутил 799 129 72 20 1000 80 13 7 1,5 100 % 4,72 4,72 - 2,65-2,66 4,2-4,3 Ильменит Ставролит Сумма Об. % × d 212 54.6 33.04 5,4 299 Мас. % 71 18 11 1 100 % Круговая диаграмма массовых процентов содержания минералов первом шлихе Шлих №2. в 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. 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 кварца. 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 Зерна рутила. 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. Зерна ильменита. 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 – железночерный. Не прозрачен. Зерна титаномагнетита. 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 неизвестных минералов. Таблица 2. Процентное содержание минералов во втором шлихе. Минеральный состав Количество (шт.) Об. % d Титано- Кварц Рутил Ильменит 817 15 168 123 1230 82 1.5 16.5 10 100 % 4,72 5,18 - 2,65-2,66 4,2-4,3 магнетит Сумма Об. % × d 217.3 6.3 77.88 51,8 301.48 Мас. % 72 2.5 25.5 14 100 % Круговая диаграмма массовых процентов содержания минералов втором шлихе Шлих №3. во Шлих в представлен монофракцией кварцевого слабо окатанного песка.Ильменита представлен неправильными образованиями округлых или угловатых кристаллами с зерен неровной Ставролит представлен поверхностью призматическими покрытой Большинство зерен имеют включения. . Зерна кварца. . углублениями. Таблица 3. Процентное содержание минералов в третьем шлихе. Минеральный состав Кварц ильменит ставролит Сумма Количество (шт.) 260 292 248 1000 Об. % 33 36 31 100 % d 2,65-2,66 4,72 4,72- - Об. % × d 87.47 169.92 146.32 266,05 Мас. % 24 40 36 100 % Круговая диаграмма массовых процентов содержания минералов третьем шлихе Крупномасштабная (1:200000) схематическая в шлиховая карта (кругового типа)
