Проект разведки Масловского месторождения

1. Геологическое строение Масловского месторождения

2. Изменчивость параметров основной рудной залежи

3. Анализ распределения запасов

4. Рекомендации по разведке Масловского месторождения Заключение Список литературы

Введение

При написании курсового проекта были использованы данные разведочных скважин Масловского месторождения. Масловское месторождение расположено на фланге месторождения Норильск I. Руды месторождения комплексные. Отработка месторождения стала возможной в связи с истощением запасов месторождения Норильск I и выросшими ценами на медь, никель, кобальт и др. Сеть наблюдений 400 · 400 м. Все расчеты велись на программном комплексе GST 3.2.

Целью данного курсового проекта является ознакомление на примере конкретных данных с геостатистическими методами подсчёта запасов.

В результате исследований необходимо проанализировать изменчивость параметров основной рудной залежи, дать анализ распределения запасов, выбрать участок первоочередного освоения и в заключении необходимо дать рекомендации по дальнейшей разведке месторождения. Изучаемый компонент — медь (Cu).

1. Геологическое строение Масловского месторождения Месторождение Норильск I приурочено к одноименному дифференцированному интрузиву пластообразной формы, вытянутому в северо-восточном направлении на 12 км. Мощность его колеблется от 30 до 350 м, в среднем составляя около 130 м (рис.1).

Рис. 1. Схематическая геологическая карта Норильского рудного поля. По М. Смирнову (1963).

2 — эффузивная вулканогенная серия; 2 — тунгусская серия; 3 — известняки нижнего карбона; 4 — девонские отложения; 5 — недифференцированные и слабо дифференцированные интрузии габбро-диабазов; 6 — дифференцированные интрузии габбро-диабазов; 7 — контуры подземного продолжения интрузии; 8 — сбросы В поперечном сечении он имеет линзовидную с крутыми бортами форму. На севере интрузив расчленяется на две ветви — западную («Угольный ручей») и восточную («Медвежий ручей»).

Подстилающие породы представлены пермскими осадками, трахидолеритами, трахибазальтами и андезито-базальтами; в кровле залегают базальты с толеитовой структурой.

Подошва интрузива характеризуется наличием мульдообразных прогибов и воронок глубиной до 150 м и шириной до 600—1000 м, килевых выступов, крутых и пологих флексурообразных изгибов бортов. Кровля интрузива более ровная с пологими куполообразными вздутиями и усложняется лишь в головной части наличием маломощных апофиз. Внутреннее строение интрузива отличается четкой расслоенностью, с закономерным чередованием пород (сверху вниз): 1) эруптивные брекчии, гибридные породы и такситовые долериты; 2) габбро-диориты, габброи оливинсодержащие долериты; 3) оливиновые габбро и норит-долериты; 4) пикритовые габброи норит-долериты; 5) такситовые и контактовые долериты. Ультраосновные дифференциаты слагают до четверти разреза интрузива (рис. 2).

Рис. 2. Геологический разрез месторождения Норильск L По Л. Тарасову A968).

1 — эффузивы нарасчлененные; 2 — лабрадоровые базальты; з — титан-авгитовые бальзаты; 4 — силы титан-авгитовых долеритов; 5 — габбро-дол ер итовая интрузия Норильск Т; б — осадочные породы тунгусской серии; 7 — вкрапленные руды в интрузии; 8 — вкрапленные руды в породах экзоконтакта; 9 — жильные руды; 10 — тектонические нарушения

Контактово-метасоматические изменения в целом незначительны. Кроме маломощного ореола роговиков в трещинных зонах устанавливаются известковые скарны. Широко развиты процессы наложенной биотитизации и хлоритизации, часто отмечаются околорудные альбит-микроклиновые породы.

Сульфидное медно-никелевое оруденение представлено преимущественно в виде вкрапленности и гнездообразных скоплений пирротина, пентландита и халькопирита, главным образом в нижних богатых оливином дифференциатах: пикритовых, такситовых и контактовых долеритах. Более ограниченно распространены шлировые рудные тела среди такситовых долеритов в придонной части интрузива. Руды в этих шлирах содержат большое количество основного плагиоклаза, оливина, пироксена и постепенно переходят в бедную вкрапленность.

Локально развиты и типичные жильные тела сплошных сульфидов, располагающиеся в низах интрузива и в подстилающих породах, а также прожилково-вкрапленное оруденение в породах экзоконтакта.

В целом сульфидное оруденение образует сравнительно выдержанный рудный горизонт, совпадающий в плане с контурами интрузива (см. рис. 1). В пределах этого горизонта выделяется ряд слоев в зависимости от изменения морфологии и внутреннего строения интрузива.

В вертикальном разрезе внутри тел на фоне рядовых (10—20% сульфидов) выделяются слои богато вкрапленных (20—50% сульфидов) руд, в отдельных местах отмечается до шести расположенных друг над другом таких прослоев. Наибольшая мощность вкрапленных руд (до 20 м) характерна для глубоких мульдообразных прогибов подошвы интрузии и в пределах килевых частей, при соответственном сокращении мощности на пологих участках и в крутых флексурообразных перегибах. В плане контуры тел богато вкрапленных руд частично совпадают с контуром жильных полей сплошных сульфидных руд. Степень изменения концентрации сульфидов по мощности значительно больше, чем в плане.

Для пикритовых габбро-долеритов наиболее характерна мелкая интерстиционная и крупная каплевидная вкрапленность сульфидов, причем обычно сверху вниз по разрезу количество сульфидов возрастает (максимумы отмечаются в 2—5 м выше почвы пикритов). Такситовым и контактовым габбро-долеритам свойственна крупногнездовая и лепешкообразная вкрапленность, встречаются и мелкие сульфидные прожилки. Состав руд обычный — пентландит-халькопирит-пирротиновый. Из второстепенных минералов присутствуют магнетит, кубанит, минералы платиноидов. Отношение Ni: Сu соответствует 1: 1,5; Со: Ni — 1: 19.

Морфология и состав тел прожилково-вкрапленных руд в экзоконтакте интрузива Норильск I наиболее сложны и изменчивы. В целом они образуют вокруг него прерывистый ореол на расстоянии до 15 м при средней мощности промышленных руд 7—8 м. Интенсивность оруденения во многом зависит от состава вмещающих пород. В песчано-глинистых осадках тунгусской серии обычна густая мелкая или крупная редкая вкрапленность, встречаются крупные линзовидные тела, характеризующиеся мелкопрожилковым развитием сульфидов, а также присутствием маломощных коротких жил, линз и гнезд сплошных сульфидов. В покровах метаморфизованных базальтов преобладает округлая («миндалевидная») крупная вкрапленность сульфидов, образующая ряд прерывистых полос богатых так называемых контактных руд. В силах титанавгитовых долеритов преобладают мелкопрожилковые руды, тяготеющие к полям жильных руд.

В ряде случаев устанавливается закономерное изменение состава руд с удалением от контакта интрузива: от халькопирит-пирротин-пентландитового через халькопирит-миллеритовый к халькопирит-пиритовому. Самой внешней является зона пиритизации без цветных металлов. Большинство исследователей норильских месторождений считают, что контактные руды образовались за счет инъекции сульфидов из материнского интрузива. По мнению Г. Роговера (1959), они более древние, доинтрузивные возникли гидротермальным путем, причем часть их была позднее ассимилирована габбро-долеритовой магмой.

Шлиры сплошных сульфидов, вскрытые в первые годы разведочных работ на северном мысе горы Рудной и в настоящее время отработанные, представляли собой сравнительно крупные (до 200 X 100 X 20 м) линзообразные тела с тупо закругленной, северной частью. В окружающих такситовых долеритах вблизи шлиров наблюдался двухметровый ореол богато вкрапленных руд, пересекавший контакт интрузива.

Жилы сплошных руд преимущественно развиты в северной части интрузии, они обладают резкими, хотя и неровными, границами и имеют сложную форму; развиты следующие морфологические типы: плитообразный, линзовидный, камерный, четковидный, ветвистый, сложнопараллельный и др. Жилы приурочены к пологой тектонической зоне, пересекающей как приподошвенные части интрузии, так и вмещающие породы. Максимальные мощности жил в центральной части достигают 3—4 м, в отдельных местах до 6—7 м.

По текстурным особенностям среди сплошных руд выделяются массивные, петельчатые, порфировые, полосчатые, брекчиевые, брекчиевидные и брекчированные, а по минеральному составу — пирротиновые, халькопирит-пирротиновые с пентландитом, кубанит-пентландит-халькопиритовые, существенно халькопиритовые или кубанитовые, борнит-халькозиновые и миллерит-пиритовые руды.

В некоторых жильных телах установлена горизонтальная зональность в размещении этих типов руд. Иногда отмечаются пересечения жил разного минерального состава. Так, вертикальные пентландит-халькопиритовые жилы горы Рудной секут пологие существенно пирротиновые жильные тела. Отношение Ni: Сu в пирротиновых жилах 1: 0,8; в халькопиритовых — от 1: 2 до 1: 5.

Для минерального состава руд месторождения Норильск I характерно наложение на более раннюю минерализацию магматического этапа более низкотемпературных минеральных ассоциаций с замещением ранних минералов типичными гидротермальными: карбонатами, хлоритом, галенитом, сфалеритом и др. (Генкин, 1964).

2. Изменчивость параметров основной рудной залежи В данной главе изучается характер распределения меди в пределах основной рудной залежи. Статистические характеристики были получены с помощью программного комплекса GST 3.03.

В результате первоначальных расчётов были получены следующие статистические данные:

В 45 наблюдениях были отмечены содержания меди, изменяющиеся от 0,16% до 0,75%. Среднее арифметическое составляет 0,43%. По качественной характеристике руды изучаемого месторождения относятся к бедным. Коэффициент вариации составляет 35,05%, что свидетельствует о весьма равномерном распределении. Учитывая коэффициент сложности, равный 0,8, равномерное распределение руд, пластообразные и плитообразные залежи простой формы с выдержанной мощностью, Масловское месторождение можно отнести к первой группе сложности.

Рис. 3

Проведя анализ гистограммы (рис.1) приходим к выводу о нормальном законе распределения.

Для проверки соответствия нормальному закону распределения используются отношения выборочных показателей ассиметрии и эксцесса к их стандартным отклонениям Sa и Se.

;

Sa=0,36; Se=0,73

A/Sa=0,75 и E/Se=1,35

При и принимается гипотеза о соответствии нормальному закону распределения.

Далее, проводя анализ гистограммы, делаем следующие выводы:

1)руды, с содержанием меди 0,26−0,34% составляют 22,2% от всего объёма руды

2) руды, с содержанием меди 0,34−0,43% и более 0,6% составляют по 20,0% от всего объёма руды

3) руды, с содержанием меди 0,43−0,6% составляют 26,6% от всего объёма руды Для выявления общих закономерностей распределения меди, в программе GST 3 был проведён тренд-анализ, графические результаты которого представлены на рис. 4.

Рис.4

Полиномиальный тренд 4-го порядка значим, объясняя 45,33% от дисперсии. По результатам тренд-анализа можно выделить участок с повышенными содержаниями меди, который расположен в центральной части залежи, на её С-В периферии. Кроме того, В С-З и Ю-В направлениях от участка с высокими содержаниями меди выделяются 2 участка с более низкими содержаниями меди.(рис.2)

Для уточнения богатых участков месторождения и отбраковки неперспективных участков воспользуемся линейным кригингом точек (рис.5).

Рис.5

По результатам анализа линейного кригинга точек, можно прийти к выводу, что наиболее перспективный участок с повышенными содержаниями меди на месторождении расположен в центральной части массива. Участки, расположенные на С-З и С-В месторождения, можно рассматривать как апофизы основной рудной залежи.

По результатам корреляционного анализа было выяснено, что между признаками имеется линейная взаимосвязь.

Рис.6

Число пар наблюдений: 45

Средние значения: 0,33 и 0,22 статистически различны Дисперсии: 0,51 и 0,01 статистически различны Коэффициент корреляции Пирсона: 0,92 значим Корреляционное отношение 2 на 1: 0,95 значимо Корреляционное отношение 1 на 2: 0,95 значимо Между признаками имеется линейная взаимосвязь Рассматривая корреляционную связь между медью и никелем (рис. 4) приходим к выводу, что она является линейной, причем сильно выраженной. Этот факт связан с тем, что медно-никелевое оруденение Масловского месторождения представлено преимущественно в виде вкрапленности и гнездообразных скоплений пирротина, пентландита и халькопирита.

Рис. 7

Число пар наблюдений: 45

Средние значения: 0,33 и 0,011 статистически различны Дисперсии: 0,51 и 0,41 статистически различны Коэффициент корреляции Пирсона: 0,86 значим Корреляционное отношение 2 на 3: 0,95 значимо Корреляционное отношение 3 на 2: 0,87 значимо Между признаками имеется линейная взаимосвязь Рассматривая корреляционную связь между медью и кобальтом (рис. 5) приходим к выводу, что она является линейной. Этот факт связан с тем, что при группировке по меди связь является сильной, а при группировке по кобальту связь ослабевает. Понижение силы связи при группировке по кобальту может быть объяснена тем, что содержания кобальта постоянны или колеблются в одном узком интервале.

Корреляционная связь меди с условным никелем является линейной, при чем она проявлена сильно:

Число пар наблюдений: 45

Средние значения: 0,34 и 0,73 статистически различны Дисперсии: 0,5 и 0,18 статистически различны Коэффициент корреляции Пирсона: 0,91 значим Корреляционное отношение 2 на 8: 0,94 значимо Корреляционное отношение 8 на 2: 0,91 значимо Между признаками имеется линейная взаимосвязь Исходя из этого можно прийти к выводу, что медное оруденение приурочено ко всему массиву, не «оторвано» от него. Чем выше будут значения содержания условного никеля, тем выше будут значения содержаний меди.

Корреляционная связь меди с сульфидной серой является линейной:

Число пар наблюдений: 45

Средние значения: 0,3 и 0,78 статистически различны Дисперсии: 0,05 и 0,52 статистически различны Коэффициент корреляции Пирсона: 0,78 значим Корреляционное отношение 2 на 7: 0,83 значимо Корреляционное отношение 7 на 2: 0,79 значимо Между признаками имеется линейная взаимосвязь Линейную связь меди с сульфидной серой можно объяснить тем фактом, что медное оруденение представлено сульфидными минералами (пирротина, пентландита и халькопирита).

Проведя анализ изменчивости параметров основной рудной залежи Масловского месторождения можно сделать следующие выводы:

1)наиболее богатый по запасам участок месторождения расположен в центральной части массива

2)распределение руды равномерное

3)отмечается линейная корреляционная связь между медью и никелем, медью Ии кобальтом, медью и сульфидная сера, медью и условным никелем.

Для Масловского месторождения характерно равномерное распределение руд, пластообразные и плитообразные залежи руд, оруденение Масловского месторождения представлено преимущественно в виде вкрапленности и гнездообразных скоплений пирротина, пентландита и халькопирита. Пользуясь нормативной документацией и вышеуказанными признаками Масловское месторождение можно отнести к первой группе сложности.

3. Анализ распределения запасов Для проведения анализа распределения запасов Масловского месторождения воспользуемся линейным кригингом блоков. Общая картина распределения запасов отражена на рис. 6.

Рис.8

Проанализировав полученный графический материал можно сделать следующие выводы:

1) основные запасы меди сконцентрированы в центральной части массива

2) в С-В и Ю-В направлении запасы меди значительно снижаются Общие запасы меди на Масловском месторождении составляют 1 890 000 тонн.

Для выбора участка первоочередного освоения в программном комплексе GST 3.2. зададим значение кондиций, не менее 7. В результате проведённой операции получим участок первоочередного освоения, который соответствует центральной части месторождения (рис. 9).

Рис. 9

После этого мы придали участку правильную форму, путём удаления блоков, которые имеет заниженные значения или находятся на отдалении от основного участка. По результатам проведённых операций мы получили следующие данные:

1) площадь участка первоочередного освоения составляет 35 000 000 м²

2) запасы участка первоочередного освоения составляют 1 58 912 т, т. е. большая часть запасов меди Масловского месторождения сосредоточенна в выделенном нами участке.

3) участок имеет следующие координаты X 820−5820; Y 0−7000 м.

4. Рекомендации по разведке Масловского месторождения Выбор технических средств Для проведения дальнейшей разведки Масловского месторождения необходимо определиться с техническими средствами. Для этого мы будем использовать буровые разведочные скважины. К преимуществам этого вида технических средств относятся мобильность, высокая скорость работ, относительная лёгкость оборудования и меньшие расходы материальных средств на погонный метр проходки. Преимуществом буровых разведочных скважин над горными разведочными выработками в нашем случае является то, что основная рудная залежь Масловского месторождения залегает в интервале глубин от 600−700 метров до 1500 метров. Поэтому отказ от горных разведочных выработок, в связи со значительными глубинами залегания основной рудной залежи, позволит существенно сократить материальные затраты.

Выбор системы разведки Для проведения разведки в более детальных масштабах выберем систему вертикальных колонковых скважин. Рассматриваемая система служит для разведки глубоко залегающих, в общем пологих плоских тел полезного ископаемого. Системы вертикальных колонковых скважин охватывают глубины от 70 до 1000 метров. Буровые скважины, обычно, располагаются по какой-либо разведочной сети, а также по параллельным разведочным пересечениям. Преимущественное расположение выработок чаще всего по квадратной разведочной сети.

Выбор густоты разведочной сети Первоначальная густота разведочной сети, по которой проводилась разведка Масловского месторождения, составляет 400 · 400 м, что соответствует запасам категории С1[2]. Руды Масловского месторождения представлены пластообразными залежами вкрапленных руд с выдержанной мощностью и относительно равномерным распределением меди. Пользуясь «Методическими рекомендациями по применению классификации запасов к месторождениям никелевых и кобальтовых руд», можно выбрать густоту сети 200 · 200 метров, т. к. руды Масловского месторождения представлены пластообразными залежами вкрапленных руд с выдержанной мощностью и относительно равномерным распределением меди, Масловское месторождение относится к первой группе сложности. Из-за равномерного распределения меди в рудах, более густая сеть приведёт к необоснованной растрате материальных средств.

Заключение

В результате написания данной курсовой работы был дан анализ изменчивости параметров основной рудной залежи:1)представлены статистические данные 2) представлены выводы по проведённому тренд-анализу 3) представлены выводы корреляционного анализа 4) при помощи линейного кригинга точек уточнены границы участка, в пределах которого сконцентрированы максимальные значения содержаний меди 5) определена группа сложности месторождения. Кроме того, в процессе написания курсового проекта был дан анализ распределения запасов на Масловском месторождении и выявлен участок первоочередного освоения. В заключении написания курсовой работы приведены рекомендации по дальнейшей разведке месторождения.

В процессе написания курсовой работы был освоен программном комплексе GST 3.2.

Список литературы

рудный запас месторождение разведка

1. Крейтер Д. С. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М.:Недра, 1969.

2. Методическими рекомендациями по применению классификации запасов к месторождениям никелевых и кобальтовых руд. Министерство природных ресурсов Российской Федерации. — М.: 2005

3. Рудные месторождения СССР. Том 2. Под редакцией Смирнова В. И. М.:Недра, 1978.