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.

u nWmQJ6sCk2o8Y3rKnJSM4o1F2NnmEYUEO7Yxjh0eegs/KRmwhWvqf+wZCErUB4PFWBazWez5ZMzm b0s04NKzu/QwwxGqpoGS8bgJ45zsHciux5+KlLuxN1jAViZpY3FHViey2KapOKeRinNwaaeoX4O/ fgIAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhAB74VaTiAAAACgEAAA8AAABkcnMvZG93bnJldi54bWxMj8FO wzAQRO9I/IO1SFxQa1NKUkKcCrVw6aESpRIc3XhJIuJ1FDttyteznOC42qeZN/lydK04Yh8aTxpu pwoEUultQ5WG/dvLZAEiREPWtJ5QwxkDLIvLi9xk1p/oFY+7WAkOoZAZDXWMXSZlKGt0Jkx9h8S/ T987E/nsK2l7c+Jw18qZUol0piFuqE2HqxrLr93gNHTvK+OetzJu+vPd98ew367X6kbr66vx6RFE xDH+wfCrz+pQsNPBD2SDaDVM0nsmNczVwwwEA/NkweMOGtI0SUEWufw/ofgBAAD//wMAUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJl bHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAATwcYyICAABABAAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0Rv Yy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAHvhVpOIAAAAKAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAAB8BAAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAIsFAAAAAA== " strokeweight="1.5pt"/>

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)