Краткая характеристика алмазных месторождений.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине Математические методы моделирования в геологии

_{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: Моделирование рудных тел. Месторождение алмазов.

Автор: студент группы РМ-10-1 ___________ / Рязанов К. П. /
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: ^{__________________}

Дата: ______________

ПРОВЕРИЛ

Руководитель проекта доцент _____________ /И.Г.Кирьякова/

Санкт-Петербург

2013 год

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

__________/А.В.Козлов/

"__" __________2013г.

Кафедра геологии и разведки месторождений полезных ископаемых

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине Математические методы моделирования в геологии

ЗАДАНИЕ

Студенту группы РМ-10-1 ___________ / Рязанов К. П. /
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)

1. Тема проекта Моделирование рудных тел. Месторождение алмазов

2. Исходные данные к проекту: Данные геологической документации и опробования разведочных скважин, схема расположения скважин.

Содержание пояснительной записки

4. Перечень графического материала: Внутритекстовые графики и иллюстрации

5. Срок сдачи законченного проекта 2013 г.

Руководитель проекта доцент _______________ /И.Г.Кирьякова /

Дата выдачи задания: 2013 г.

Аннотация

Пояснительная записка представляет собой отчет о последовательности выполнении курсовой работы. В ней рассматриваются вопросы по первичной обработке наблюдений исследуемого объекта. При вычислении используются электронные таблицы Microsoft Excel и программа Micromine. Результаты представлены в табличной и графической форме. Проведен анализ результатов.

Страниц, таблиц, рисунков.

The Summary

The explanatory note presents a report on the course paper. It deals with primary processing of the object under examination. The calculation is made basing on ungrouped data, on grouped data, the method of the least squares. The calculation is performed using Microsoft Excel application and program Micromine. The results are produced in the form of tables and figures.

Pages, tables, pictures.

Оглавление

Введение. 5

1. Краткая характеристика алмазных месторождений. 7

2. Методика создания графической модели. 13

3. Методика создания компьютерной модели. 16

4. Геологическая интерпретация полученных результатов. 23

Заключение. 24

Список использованной литературы.. 25

Введение

Несмотря на то, что большинство объектов исследований геологических наук находится в буквальном смысле у нас под ногами, геологу крайне редко удается увидеть и изучить весь объект целиком. Именно недоступность большинства геологических образований и процессов для непосредственного наблюдения (как в пространстве, так и во времени), обуславливает необходимость применения математических методов в геологических науках.

В начале семестра получено задание на курсовую работу, включающее исходные данные, представляющих собой геологическое описание объекта, планы расположения геологоразведочных выработок, данные опробования по геологоразведочным выработкам: Кимберлитовая трубка разведана вертикальными скважинами по сети 120 на 60 м. По скважинам приводится краткое описание геологического разреза и данные опробования по секционным керновым пробам. Трубка перекрывается осадочными отложениями каменноугольного и четвертичного возраста мощностью 30-50 м. Каменноугольные отложения представлены урзугской (C₂ur), олмугской (C₂ol) и окуневской (C₂ok) свитами.

В данной курсовой работе необходимо:

1) построить графическую модель месторождения, включающую геологические, погоризонтные планы, разрезы, рассчет средних содержаний полезного компонента по разведочным сечениям, построение изоконцентрат на геологических разрезах, структурные карты и т.п.;

2) построить компьютерную модель месторождения, включающую создание базы данных, визуализацию данных в трехмерной компьютерной среде, построение каркасной модели;

Расчеты были произведены на персональном компьютере с использованием различных стандартных программных пакетов: MS Excel, MS Word, программного пакета Micromine.

На заключительном этапе необходимо, используя полученные количественные результаты, сделать выводы об особенностях изученного объекта, анализировать полученные количественные результаты и сделать соответствующие выводы.

Краткая характеристика алмазных месторождений.

К настоящему времени алмазы найдены на всех континентах Земли, в том числе и в Антарктиде, где обнаружены осколки железного метеорита с алмазами. Возраст природных алмазов, согласно оценкам, насчитывает более 100 млн. лет.

Алмаз относится к числу важнейших и ценнейших полезных ископаемых. Все существенные месторождения алмазов генетически связаны со своеобразной ультраосновной формацией кимберлитов, проявляющейся только на тектонически активизированных участках древних платформ. К ним принадлежат алмазные месторождения Сибирской платформы в Якутии, Африканской платформы в Южной, Западной, Восточной Африке и бассейне Конго, Инлийской платформы в Голконде, Австралийской платформы в Новом Южном Уэльсе, на о. Калимантан и находки алмазов на Северо-Американской платформе в Канаде и США.

Формирование алмазоносных кимберлитов на докембрийских платформах связано с их оживлением в связи с протерозойскими (Южная Африка), позднепалеозойскими (Австралия и Сибирь) или раннемезозойскими (Сибирь, Африка, Калимантан и Северная Америка) тектоническими деформациями. На Сибирской платформе, например, намече­ны три этапа формирования кимберлитов: 1) ранний—средний карбон, 2) средний — поздний триас, 3) поздняя юра раним мел (В. Ковальский. К. Мокшанцев).

Алмазоносные кимберлиты выполняют крутопадающие цилиндрические или овальные полости, образуя трубообразные тела (рис. 1). Кимберлитовые трубки имеют сечение от нескольких метров до нескольких сот метров и прослежены на глубину более 1 км. Крупная трубка Мвауди в Танганьике имеет сечение 1625×1070 м. Поперечные размеры трубок с глубиной обычно сокращаются. Так. диаметр трубки Мир в Сибири на глубине 600 м сокращается в 5 раз. При этом трубки иногда переходят в плитообразиые дайки. Месторождение Кимберлей в Южной Африке состоит из трех трубок, переходящих в дайки соответственно на глубине 305, 610 и 1075 м. Упоминавшаяся выше трубка Мвауди в верхней части имеет признаки перехода в жерло вулкана. Нередко кимберлиты группируются в цепи трубок, вытянутые вдоль сочленения областей местных прогибов и воздыманнй на платформе, а также вдоль иных разломов, в том числе входящих в системы континентальных рифтов. Предполагается, что на глубине, в нижнем структурном ярусе платформ, их положение контролируется разломами глубокого заложения.

Петрографически кимберлит представляет собой ультраосновную породу порфировой структуры. Алмазоносные трубки обычно выполнены эруптивной брекчией, сцементированной кимберлитом. Среди ксенолитов выделяются обломки двух типов: 1) чуждых пород (амфиболитов, гнейсов, кристаллических сланцев, песчаников, известняков, углей и др.), 2) родственных пород (оливнновых гипербазитов, кристаллических сланцев из группы эклогита и эйлизита).

В минеральном составе кимберлитов выделяются минералы самих кимберлитов (протомагматическне, а также основной и связующей массы), минералы ксенолитов родственных пород, минералы ксенолитов чуждых пород и вторичные минералообразовання автометаморфического. гидротермального и гипергенного характера (табл. 1).

Алмазы кимберлитовых трубок разнообразны по сортам, кристаллографическому облику, окраске и размерам. Помимо цельных кристаллов алмазов, встречаются их обломки. Включения алмазов находятся в оливине, диопсиде, гранате; с другой стороны, в самих алмазах отмечаются включения оливина, диопсида, граната. Все это свидетельствует об одновременном или близком по времени выделении как породообразующих минералов, так и алмазов. При поверхностном разрушении алмазоносных кимберлитовых трубок в элювиальных и аллювиальных шлихах складывается очень характерная ассоциация оливина, пиропа, пикроильменита и хромдиопсида, являющаяся отчетливым поисковым признаком алмазных месторождений.

На земном шаре выявлено 1600 кимберлитовых трубок, но не все они алмазоносны, трубок с промышленным содержанием алмазов 1-3%. Распределение алмазов внутри трубок более или менее равномерное с тенденцией снижения их количества с глубиной. Количество алмазоносных кимберлитов увеличивается по направлению от периферии к центру платформ. В многофазных кимберлитах алмазоносность нарастает к поздним фазам. Наиболее алмазоносные кимберлиты выделяются низким содержанием минералов титана, пониженным содержанием глинозема, калия и титана, повышенной хромистостыо пиропа и хромдиопсида (Н. Добрецов и др.).

Относительно генезиса алмазов в кимберлитах известны три главные точки зрения (по А. Вильямсу): 1) алмазы образовались в результате ассимиляции кимберлитовой магмой углеродсодержащнх пород. 2) алмазы захвачены кимберлитами вместе с эклогитами из глубоких частей земной оболочки. 3) алмазы выкристаллизовывались в самой кимберлитовой магме как ее естественные породообразующие минералы. Существуют мнения об образовании алмазов в кимберлитах в постмагматическую стадию в связи с пневматолитовыми и даже гидротермальными процессами (В.Лодочников, А. Боткунов), а также точка зрения об их фомировании из глубинных подкоровых флюидов (И. Некрасов, Н. Горбачев). Наиболее вероятно представление о формировании алмазов как естественных породообразующих минералов кимберлитов, в связи с чем рассматриваемые месторождения и относятся к раннемагматическим образованиям.

Схема генезиса алмазоносных кимберлитовых трубок может быть представлена в следующем виде. Судя по новейшим эксприментальным данным, кимберлитовая ультраосновная магма с парагенетически выделявшимися из нее такими минералами, как алмаз, оливин, ильменит, гранат и диопсид, могла зарождаться только в обстановке очень высокого давления на значительной глубине, возможно свыше 100 км, при устойчивом подтоке к местам кристаллизации алмазов углерода или его соединений.

Затем такая магма с некоторым количеством выделившихся в ней кристаллов поднималась вдоль разломов, находившихся в теле платформы и проникавших на большую глубину в период оживления тектонических деформаций. При этом могли создаваться кимберлитовые дайки. По достижении некоторого уровня давление газовой составляющей кимберлитовой магмы превосходило внешнее давление, происходил газовый прорыв слоистой оболочки платформы, с заполнением обломками и несущей их магмой образовашихся таким образом диатремовых трубоообразных полостей. В условиях Сибирской платформы такой прорыв кимберлитовым расплавом перекрывающих пород мог, по-видимому, начаться со значительной глубины, достигавшей 1 и даже 3-4 км.

Какое количество алмазов выпадало на глубине, в области зарождения кимберлитовой магмы, сколько их выделялось на путях ее длительного подъема в промежуточных очагах и происходила ли их кристаллизация в момент газового прорыва, когда давление могло достигнуть предельного значения, сказать пока невозможно.

Алмазоносные кимберлитовые трубки обычно находятся в одной провинции с массивами габбровых пород, содержащими ликвационные сульфидные месторождения. Однако среди обломков кимберлитов находятся материнские породы сульфидных месторождений. Это свидетельствует о более позднем внедрении кимберлитовой магмы из самостоятельных очагов, зарождавшихся, вероятно, значительно глубже очагов габбровой магмы (рис. 2).

Среди кимберлитовых трубок известны очень крупные с запасами алмазов в десятки миллионов карат. Из них в разное время получено от 50 до 90% мировой добычи алмазов. Среднее содержание алмазов в кимберлитах обычно не превышает 0,5 карата на 1 м⁸ породы.*

Рис. 2

* Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых - M.:«Недра», 1982. - 669 c.

Дата добавления: 2015-11-30