Коелгинское месторождение мрамора

Месторождение находится на Южном Урале (Челябинская область) в 25 км от ж/д станции Еманжелинская. Его геологическое строение определяется крупной линзой мраморов, залегающей в окружении карбонатных пород визейского возраста. Линза имеет северо-восточное простирание и крутое (65-70њ) юго-восточное падение. Ее длина 7 км, ширина выхода 1,6 км; она разведана до глубины 130 м (признаков выклинивания не установлено). Четвертичные суглинки и почвенно-растительный слой, перекрывающие каменноугольные карбонатные породы, имеют мощность 0-36 м, составляя в среднем 4,9 м.

Линза мраморов разбита пологими трещинами северо-западного простирания с падением на юго-запад и на юго-восток под углами 0-30њ. На поверхности развиты карстовые воронки диаметром до 50 м и глубиной до 37 м, на глубине - карстовые полости диаметром до 13 м, заполненные глиной с обломками мрамора, и каверны выщелачивания.

Мрамор мелко- и среднезернистый, массивный, белый, иногда с голубоватым оттенком и светлой пятнистостью. Его объемная масса 2,71 г/см³, плотность 2,74 г/см³, водопоглощение 0,01-0,58%, пористость до 3%, предел прочности на сжатие 51-72 МПа, истираемость 0,37-5,0 г/см², удельное объемное сопротивление 1,3^.10¹³. Химический состав (мас.%): СаО 55,16; MgO 0,2. Марка морозостойкости Мрз - более "100". Мрамор хорошо принимает полировку, обладает высокой декоративностью и пригоден для наружной и внутренней облицовки зданий, а также для изготовления электротехнических досок.

Генезис месторождения контактово-метасоматический: образование мраморов связывают с термальным воздействием Варламовской и Коелгино-Кабанской гранитоидных интрузий на карбонатные визейские толщи.

Добыча осуществляется в уступах трех карьеров с помощью камнерезных машин в виде мраморных блоков, имеющих сечение 1x1 м и произвольную до 3 м длину. Выход блоков из горной массы достигает 32%. Выход плит толщиной 20-25 мм из 1 м³ блоков - 18,5 м. АО крупнейшее в России предприятие по добыче и переработке белого мрамора с годовым объемом добычи блоков до 30 тыс м³ и эксплуатационными запасами свыше 18 млн м³.

Глава 2.Методика поисков

Данная глава составлена с использованием следующей литературы:

Григорович М.Б 1976; Ярочкин Г.И.,Волчкова Л.К 1984.

Поисковые предпосылки и признаки

В настоящее время в основе методики прогнозирования месторождений мрамора лежат петрографический, онтогенические и петрологический подходы. Онтогенические методы используются для выяснения условий формирования минеральных агрегатов, обусловливающих полезные свойства заполнителей. В задачу петрологических методов входит определение условий размещения месторождений — однородных геологических тел, сложенных минеральными агрегатами с заданными свойствами и имеющих достаточно крупные размеры для организации промышленной добычи.

Поисковые работы

Поиски мрамора должны ставиться главным образом в промышленно освоенных районах или в районах намечаемого строительства. Проводить их следует в первую очередь в районах, тяготеющих к железнодорожным линиям и к водным путям сообщения.

Следует отметить, что при высокодекоративных качествах камня в эксплуатацию вовлекаются и месторождения, расположенные в значительном удалении от линии железной дороги. Так,например, в Грузии в течение многих лет эксплуатируется Лопотское месторождение мрамора, расположенное в горной местности, в 38 км от железной дороги. В Узбекистане в 80 км от ст. Кермине разрабатывается Газганское месторождение цветного мрамора.

Поиски должны проводиться на основе геологической карты масштабов: 1:100 000, 1:50 000 и 1:25 000. В районах особо сложного строения поиски желательно проводить на основе геологической карты масштаба 1 : 10 000. В задании на проведение поисковых работ, которое следует изложить в проекте, должны быть указаны: наименование камня, желательная его расцветка, подлежащие выявлению запасы, горнотехнические условия (максимальная мощность вскрыши, минимальная мощность полезного ископаемого), транспортные условия, назначение камня.

Выбор района для постановки поисковых работ рекомендуется проводить по мелкомасштабной геологической карте масштаба 1:500 000—1:200 000, на которой могут быть выделены районы распространения пород, представляющих интерес как декоративный камень.

Затем собираются и изучаются литературные и фондовые материалы по району, с целью получения более ясного представления об условиях залегания, петрографическом составе, физико-механических свойствах и декоративных качествах развитых здесь пород.

Для районов геологических хорошо изученных обычно имеется довольно обширный материал, позволяющий составить достаточно ясное представление о имеющихся на его территории породах, и наметить для изучения наиболее перспективные площади и участки.

Среди геологических поисковых критериев следует учитывать: стратиграфические, тектонические, магматогенные, метаморфогенные и геоморфологические.

Стратиграфические критерии. К этой группе относятся геологические факторы, связанные с возрастом толщ или свит, к которым приурочены породы, являющиеся объектом поисков. Например, при поисках мраморов следует в первую очередь изучить разрез отложений карбонатных пород. Тектонические критерии. При выборе площадей для проведения поисков следует избегать зон значительных тектонических разломов, что имеет особенно существенное значение для массивов интрузивных пород, где под влиянием вторичных процессов, обычно развивающихся по этим зонам, часто образуются внутри массивов участки измененных, ослабленных пород, с пониженными физико-механическими показателями. Для мраморов, образовавшихся путем регионального метаморфизма, наиболее оптимальными являются участки относительно спокойного залегания, где они меньше подвергались тектоническим воздействиям.

Метаморфогенные критерии имеют существенное значение при поисках месторождений мрамора, образовавшихся вследствие контактового метаморфизма. Для них наиболее благоприятными являются участки карбонатных пород, расположенные вблизи контактов с более молодыми интрузиями.

Геоморфологические критерии имеют значение при поисках в районах, сложенных различными по твердости породами. Поскольку к группе облицовочных камней относятся породы, отличающиеся главным образом высокими физико-механическими показателями, они в общем случае будут образовывать положительные формы рельефа.

Поиски месторождений мрамора могут вестись маршрутно-рекогносцировочным методом и геологической съемкой. Первый из них рекомендуется применять в тех районах, для которых имеются геологические карты достаточно крупного масштаба с выделением геологических комплексов, представляющих интерес с точки зрения перспектив обнаружения месторождений мрамора.

Метод геологической съемки применяется в том случае, если работы приходится проводить в районе, не имеющем геологических карт нужного масштаба.

Поисковые работы на первых стадиях, как правило, носят маршрутный характер, однако, в зависимости от применяемого метода изменяется как плотность и расположение маршрутов, так и характер исследований в маршрутах. В районах с хорошей обнаженностью маршруты большей частью сопровождаются проходкой единичных горных выработок или скважин. При слабой обнаженности коренных пород необходимо сопровождать маршруты скважинами колонкового бурения, закладываемых на линиях маршрутов, в зависимости от геологической обстановки, через 1—2—3 км.

На первой стадии поисков выявляется положение в районе массивов, горизонтов, толщ, пластов, представляющих интерес для более детального обследования, общие условия залегания их и участки, доступные для открытой разработки.

Вторая стадия поисков заключается в более детальном обследовании выявленных на первой стадии участков с целью выбора одного или нескольких, перспективных для постановки на них предварительной разведки. На этой стадии, наряду с использованием естественных обнажений, обычно приходится закладывать горные выработки или скважины с таким расчетом, чтобы получить общую характеристику условий залегания полезной толщи на каждом из перспективных участков, а также выяснить примерную качественную характеристику камня, выдержанность или пестроту его состава и основных свойств.

В зависимости от общей геологической обстановки обследование перспективных участков и заложение на них выработок ведется по профилям или по сети. Расстояние между подробно обследованными и опробованными обнажениями в зависимости от конкретных условий могут быть самыми различными. Во многих случаях они изменяются от 0,5 до 2,0 км. Пересечение полезной толщи чаще всего производится единичными выработками. Большая часть выработок и скважин углубляется в полезную толщу только до вскрытия ими свежих невыветреных пород. Месторождения мрамора, обнаруженные в процессе поисков, должны быть оценены как с количественной, так и с качественной стороны.

Наряду с определением физико-механических свойств и предварительных сведений о выходе блоков нужно установить и декоративные свойства камня.

При составлении отчета о поисковых работах нужно произвести подсчет запасов камня, базирующийся на результатах изучения обнажений и геологоразведочных выработок. Запасы могут быть отнесены по степени детальности изучения к категории С₂.

В результате поисковых работ должны быть получены материалы, которые после камеральной обработки позволят произвести выбор наиболее перспективного участка для постановки на нем разведки или дать отрицательную оценку района. Для сравнительной оценки участков должны быть получены следующие хотя бы ориентировочные сведения геолого-экономического характера: генетический и промышленный типы месторождения, условия залегания, мощность, строение и состав тела полезного ископаемого, физико-механическая характеристика камня, его декоративные качества, трещиноватость, степень выветрелости, горнотехнические условия разработки. Необходимы также сведения, характеризующие транспортные условия.

Обычно выбор наиболее перспективного участка можно произвести только после проведения испытаний образцов, отобранных в поле, и тщательного сравнительного анализа показателей, характеризующих несколько участков.

Глава 3. Методика разведки

Данная глава составлена с использованием следующей литературы: Григорович М.Б. 1976; Справочник Минеральное сырье 1998; Инструкция ГКЗ 1982;Валуев И.В.1984;Беликов Б.П., Петров В.П. 1978.