Исследования оловянных типов руд Хинганского месторождения касситерит сульфидной штокверковой рудной формации в глубинной части оруденения. Лабораторные методы исследования руд. Курсовой проект.

Исследования оловянных типов руд Хинганского месторождения касситерит сульфидной штокверковой рудной формации в глубинной части оруденения. Лабораторные методы исследования руд. Курсовой проект.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра геологии месторождений полезных ископаемых

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

Лабораторные методы исследования руд

на тему

Исследования оловянных типов руд

Хинганского месторождения

касситерит-сульфидной штокверковой

рудной формации

в глубинной части оруденения

Выполнил: студент гр. ВРМ-01 Уютнов К.В.

Руководитель проекта: доцент Дорожкина Л.А.

Москва, 2005

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И СТРОЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ.

1) Свойства рудообразующих минералов в отражённом свете.

2) Минераграфическая лаборатория.

3) Методы изучения текстур и структур руд.

ГЛАВА II. ОСОБЕННОСТИ ОЛОВА.

1) Свойства и применение олова.

2) Геохимические особенности олова.

3) Металлогения.

4) Типы промышленных месторождений.

ГЛАВА III. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ХИНГАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

1) Группировка месторождений олова.

2) Месторождения надынтрузивной зоны.

3) Хингано-Олонойский рудный район.

4) Хинганское месторождение.

ГЛАВА IV. ДИАГНОСТИКА МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА.

1) Текстура, структура, минеральный агрегат и минеральное зерно.

2) Детальный анализ исследуемого материала.

3) Схема последовательности минералообразования.

ГЛАВА V. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ ОЛОВЯННЫХ

РУД.

1) Минералогический анализ руды и продуктов её обогащения.

2) Минеральный состав руд и обогащение.

3) Значение текстур и структур руд для обогащения.

4) Промышленные минералы олова и особенности обогащения

сульфидно-касситеритовых руд.

ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА:

Изучение минерального состава, текстурно-структурных особенностей,

стадийности минералообразования, природных типов руд Хинганского

оловорудного месторождения.

ЗАДАЧИ:

Диагностика рудных минералов в отраженном свете, детальное изучение

текстур и структур руд; генетические и практические разработки на основе

исследования минерального состава и строения руд; составление схемы

последовательности отложения минералов; качественная характеристика

природного типа руд. Основные направления разрабатываются с применением

комплекса современных методов и дополнительной литературы.

Поставленные задачи выполняются на рудном микроскопе МИН-9 в

минераграфической лаборатории кафедры геологии месторождений полезных

ископаемых МГГРУ. Работа ведётся с полированным аншлифом, представляющим

собой руду пирротин-галенит-сфалеритовой минеральной ассоциации глубинной

части оруденения Хинганского постмагматического гидротермального

месторождения касситерит-сульфидной штокверковой рудной формации.

ГЛАВА I

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И СТРОЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

СВОЙСТВА РУДООБРАЗУЮЩИХ МИНЕРАЛОВ В ОТРАЖЕННОМ СВЕТЕ

При изучении вещественного состава и строения полезных ископаемых

применяется комплекс методов. Последние условно разделяются на две группы:

главные и дополнительные (микроаналитические) .

К главным методам относятся: минераграфический (рудная микроскопия),

петрографический, химический и фазовый анализ, спектральный анализ,

шлиховой анализ.

К дополнительным методам относятся: рентгеноструктурный анализ

(диагностика минералов, изучение кристаллических структур); электронная

микроскопия (исследование морфологии тонкодисперсных частиц и включений, а

также поверхности минералов, руд, пород); электронно-зондовый микроанализ

(неразрушающий качественный и количественный поэлементный анализ

микровыделений); лазерный микроспектральный анализ (качественное и

количественное определение элементов-примесей в микровыделениях);

масс-спектрометрический анализ (исследование изотопов В, Н, О, Рb, С, S);

инфракрасная спектроскопия (диагностика минералов, особенно

рентгеноаморфных; исследование кристаллохимических особенностей

минералов); термический анализ (диагностика минералов, качественный и

количественный фазовый анализ, исследование теплофизических свойств и

фазовых превращений); исследование газово-жидких включений (определение

температур и давлений минералообразования, исследование состава и

концентраций минералообразующих растворов).

МИНЕРАГРАФИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

В 60-х годах прошлого столетия наука, занимающаяся микроскопическим

изучением рудных минералов и руд в отраженном свете, получила название

минераграфия (minera - руда, рудный штуф; grapho - пишу). В настоящее

время во многих высших учебных заведениях и научно-исследовательских

институтах организованы минераграфические лаборатории.

0x01 graphic

Общий вид рудного микроскопа МИН-9:

1- наклонная насадка; 2 - тубус; 3 - опак-иллюминатор типа ОИ-12; 4 -

рукоятка включения призмы или пластинки; 5 - барашек грубой наводки; 6 -

барашек микрометренной наводки.

С целью изучения рудных минералов в отраженном свете применяется рудный

поляризационный микроскоп. Различные модели рудных микроскопов детально

описаны в ряде руководств. В СССР минераграфические лаборатории оснащены

современными моделями рудных микроскопов МИН-9 фирмы ЛОМО (Ленинградское

оптико-механическое объединение) и петрографических микроскопов МИН-8; для

научно-исследовательских работ применяется новая модель рудного микроскопа

Полам Р-312.

Рудный поляризационный микроскоп МИН-9 предназначен для исследований

рудообразующих минералов в отраженном поляризованном и проходящем свете.

Микроскоп может быть использован для наблюдения прозрачных минералов в

проходящем свете при небольших увеличениях. Прилагаемый к микроскопу набор

окуляров и объективов позволяет получать увеличения в 33-1425 раз.

Увеличение объектива показывает, в какой степени увеличивается

изображение, когда свет проходит через объектив. Численная апертура - мера

способности объектива разрешать тонкие детали структуры в шлифе;

определяет она глубину фокуса и полезную степень увеличения. К микроскопу

прилагается семь объективов-ахроматов. Все объективы закреплены в

специальные оправки с центрировочными винтами. С помощью этих оправок

объективы вставляются в щипцовое устройство опак-иллюминатора типа ОИ-12.

Обьективы низких и средних увеличений, отделяемые от наблюдаемого объекта

воздушным пространством, называются «сухими».

Иммерсионные объективы часто применяются в рудной микроскопии, когда

требуется большое увеличение. В этом случае между шлифом и объективом

помещают каплю иммерсионного масла (показатель преломления 1,5; 1,515) или

воды. Присутствие иммерсионной среды уменьшает отражение минерала,

позволяет наблюдать слабые эффекты анизотропии и цвета, а также слабые

внутренние рефлексы. После работы иммерсионное масло удаляют с поверхности

линзы и шлифа фильтровальной бумагой, смоченной в спирте. Иммерсионные

объективы необходимо очень осторожно фокусировать, чтобы при случайном

надавливании на шлиф не повредить линзу.

В комплект микроскопа входят четыре окуляра. В поле зрения окуляра имеется

перекрестие. Окуляр, предназначенный для фотографирования, не имеет креста

нитей и часто является «компенсационным».

В поле зрения окуляра 7х может быть установлена микрометрическая шкала или

прямоугольная сетка, удобные для измерения размера частиц минерала или их

подсчета. Длина шкалы 10 мм (деление 0,1 мм). Размер квадратной сетки 10х

10 мм (каждый квадрат 0,5x0,5 мм). Цена деления Е окулярной шкалы

микроскопа определяется по формуле E=zT/A, где z - число делений

объект-микрометра, Т - цена деления объект микрометра, А - число делений

окулярной шкалы. Окуляры Гюйгенса 7х и 10х и симметричный окуляр 15х

применяются в основном с объективами малых и средних увеличений. Для

работы с объективами 30х, 40х, 95х рекомендуется применять компенсационный

окуляр 15х. На каждом объективе и окуляра выгравирована цифра, указывающая

его увеличение.

Для получения вертикально падающего света, отраженного от шлифа,

применяется осветитель (опак-иллюминатор) типа ОИ-12. Существуют

опак-иллюминаторы различных конструкций. В одном типе опак-иллюминаторов

свет падает на стеклянную трехгранную призму полного внутреннего

отражения, в другом - пучок света падает на стеклянную пластинку, которая

занимает все сечения трубки опака. В корпусе осветителя ОИ-12 установлены

стеклянная призма и пластинка.

В качестве источника света в опак-иллюминаторе применяется лампочка

накаливания мощностью 9 Вт, напряжением 8 В. Лампочка питается от сети

переменного тока напряжением 110 -127- 220 В через трансформатор.

Синий светофильтр рекомендуется применять при исследовании руды в

обыкновенном свете, чтобы устранить желтизну, даваемую электрической

лампочкой. Желтый или оранжевый светофильтры используют для

приблизительной оценки отражения исследуемого минерала путем сравнения его

с эталоном.

Шлифы прикрепляются пластилином к стеклянной пластинке. Полированная

поверхность шлифа приводится в горизонтальное положение с помощью ручного

пресса. Перед началом изучения полированный шлиф протирается на кусочке

сукна, шелка, фетра или замши. Протирая шлиф, всегда необходимо увлажнять

его поверхность дыханием. Наблюдение полированных шлифов под микроскопом

следует начинать со слабым объективом 4,7х и постепенно переходить к

большим увеличениям.

Стереоскопический микроскоп (бинокуляр МБС-9, МПС-1 и др.) позволяет

наблюдать объемное изображение объекта в отраженном и проходящем свете. На

этом приборе изучаются полированные и прозрачные шлифы, полированные штуфы

и образцы, а также дробленый материал (шлихи, протолочки и продукты

обогащения). Общее увеличение бинокуляров колеблется от 3,5 до 88.

С помощью микротвердометра ПМТ-3 измеряют микротвердость минералов. В

настоящее время микротвердость - одна из главных констант рудных и

нерудных минералов.

Приборы для исследования оптических свойств рудных минералов отличаются

сложностью и требуют высококвалифицированного обслуживания.

В лаборатории должен быть установлен станок для полировки шлифов. Здесь же

в специальных шкафах хранятся эталонные коллекции минералов, а также

полированных и прозрачных шлифов для изучения физических и химических

свойств рудных минералов. В лаборатории имеются наборы химических

реактивов и коллекции минералов для проведения травления и

микрохимического анализа.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕКСТУР И СТРУКТУР РУД

Текстура - строение руды, обусловленное формой, размерами и характером

срастания минеральных агрегатов.

Минеральный агрегат представляет собой характерные сростки минералов

определенной минеральной ассоциации.

Минеральная ассоциация - группа минералов, образовавшихся совместно,

одновременно или близкоодновременно в определенных физико-химических

условиях. Каждый отдельный минеральный агрегат образуется в одну стадию

минерализации.

Структура - строение минерального агрегата, обусловленное формой,

размерами и характером срастания минеральных зерен или коллоидного

вещества. Морфологическая единица структуры -минеральное зерно, или

минеральный индивид.

Минеральный индивид выделяется в агрегате по совокупности признаков -

форма, размеры и внутреннее строение.

Методы изучения текстур. Текстуры или макротекстуры обычно изучаются

макроскопически в забоях, обнажениях, штуфных образцах, кернах и

пришлифовках размером 9x12 см; микротекстуры - в полированных и прозрачных

шлифах под микроскопом или бинокуляром. Текстуры руд исследуются на

большом количестве штуфных образцов и шлифов, отбираемых систематически из

различных участков рудного тела (по простиранию, вкрест простирания и по

его падению) с точной привязкой. Образцы руды с типичными текстурами

отбираются также из отвалов при их осмотре или опробовании.

При изучении текстур руд применяют методы окрашивания, отпечатков,

радиографический и люминесцентный. Метод окрашивания используется при

установлении взаимоотношений между различными минеральными агрегатами или

минералами с близкими физическими свойствами (цветом и др.). С помощью

определенных химических реактивов на минералах получают цветные пленки.

При изучении формы минеральных агрегатов, сложенных радиоактивными

минералами, хорошие результаты дает радиографический метод. Люминесцентный

метод широко применяется в лабораторных и полевых условиях при изучении

формы минеральных агрегатов, сложенных минералами, обладающими

способностью холодного свечения в ультрафиолетовых, катодных и

рентгеновских лучах.

Наиболее важные в генетическом и практическом отношении текстуры

необходимо зарисовывать или фотографировать. Образцы, приготовленные для

фотографирования, желательно отполировать или распилить, иногда перед

фотографированием проводят выборочное окрашивание некоторых минеральных

агрегатов.

Методы изучения структур. Изучение структур каждого минерального агрегата

проводится макроскопически и под микроскопом. Структуры крупнозернистых

агрегатов определяют невооруженным глазом в штуфах, кернах и пришлифовках.

Структуры средне- и мелкозернистых агрегатов изучаются только под

микроскопом в полированных и прозрачных шлифах.

Форма и строение зерен рудообразующих минералов изучаются под микроскопом

в поляризованном отраженном свете (для сильно анизотропных непрозрачных

минералов), в проходящем свете (для прозрачных минералов), а также с

помощью структурного травления (для изотропных и слабо анизотропных

непрозрачных минералов).

ГЛАВА II

ОСОБЕННОСТИ ОЛОВА

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ОЛОВА

Олово - один из первых металлов, освоенных человеком. Первоначально оно

использовалось в сплавах с медью как составная часть бронзы, широкое

применение которой определило целую эпоху в истории развития цивилизации,

получившую название \"бронзовый век\", продолжавшуюся со второй половины IV

тысячелетия до IX-VIII вв. до н.э. Впервые бронза появилась на Востоке;

наиболее древние изделия из бронзы, найденные в Египте, относятся к 3700

г. до н.э.

На территории нынешней России и стран СНГ основные горно-металлургические

центры в эту эпоху размещались на Урале, Рудном Алтае, Закавказье,

Казахстане и Средней Азии. Наиболее древние бронзовые изделия

средиземноморских стран делались из азиатского олова, а с середины 2-го

тысячелетия до н.э. олово ввозилось финикиянами с месторождений

Великобритании, древнее название которой \"Касситерида\" (от

греч.\"касситрос\"- олово). Само слово \"бронза\" появилось значительно позже

и связано с древнейшим морским портом Италии, называвшимся в античное

время Брундизий. Здесь встречались два потока руд и металлов: медь,

вывозимая из Италии, и олово, поступавшее с Британских островов, что

обеспечило возможность получения высококачественных сплавов - \"меди из

Брундизий\". Позднее, уже в средние века, олово поступало из Саксонии и

Богемии, затем из Индонезии, Китая и других стран.

Олово представляет собой мягкий металл серебристо-белого цвета.

Температура плавления его 231,85 °С, температура кипения 243 °С, плотность

7,3 г/см3. Мягкость и тягучесть олова позволяют легко прокатывать его в

тонкие листы, называемые оловянной фольгой, или станиолем. Вода не влияет

на олово. Разбавленные соляная и серная кислоты действуют на него очень

медленно. На воздухе олово покрывается тонкой оксидной пленкой, обладающей

защитным действием.

Химическая устойчивость олова, нетоксичность его солей и сплавов

обеспечили широкое применение его в виде белой жести в консервной отрасли

промышленности

(32 % добычи). Для этой цели используется особо чистое (пищевое) олово.

Кроме того, олово используется для получения бронз (c медью), латуни,

баббитов (с сурьмой) (22 %), припоев (со свинцом) (29 %), типографских

шрифтов, в химической промышленности

(15 %) в производстве красителей, в стекольной и текстильной отраслях

промышленности.

Олово извлекают из оловянных и комплексных олово-вольфрамовых,

олово-серебряных и олово-полиметаллических руд. Общие запасы его в недрах

40 стран мира оцениваются в 88 млн т, в том числе разведанные запасы

составляют более 7 млн т. Запасы россыпных месторождений составляют 58 %.

Обеспеченность подтвержденными запасами современного уровня производства

олова составляет в целом 32 года. Уникальные коренные месторождения олова

характеризуются запасами более 100 тыс.т, крупные - 100-25, средние - 25-5

и мелкие - менее 5. Ежегодное производство олова в концентрате колеблется

от 200 до 166 тыс. т. Цена на рафинированное олово составляет

5-6 тыс.дол. за тонну. В последние годы отмечается некоторое снижение

добычи, производства, потребления и цены олова. Всего с начала бронзового

века добыто около

7 млн т олова.

Наиболее крупными запасами обладают Китай, Бразилия, Малайзия, Индонезия,

Боливия, Таиланд, Австралия. В России основные месторождения сосредоточены

Страницы: 1, 2, 3, 4