Методические указания пр выполнению практических работ по дисциплине геология

Министерство образования Иркутской области ГБПОУ  ИО «Бодайбинский горный техникум» Методические указания по выполнению практических занятий по дисциплине «Геология» Для специальности: 21.02.13  «Геологическая съёмка, поиски и разведка месторождений  полезных ископаемых Бодайбо                                                                       2016г Пособие рассмотрено на заседании П(Ц)К Маркшейдерских дисциплин Протокол №_ от» «__»_____2016г. Председатель П(Ц)К ____Тихонова О.Н. Пособие рассмотрено на заседании Методического совета техникума Протокол №   от  «__»_____2016г Методист _______Высотина О.А. Автор: преподаватель Высотина О.А. Рецензент:         Краткая аннотация: методические указания по выполнению практических занятий по дисциплине «Геология» составлены в соответствии с требованиями ФГОС к результатам освоения основной профессиональной образовательной программы   для   специальности    21.02.13     «Геологическая   съёмка,   поиски   и разведка месторождений полезных» Пояснительная записка                   Методические   указания     к   выполнению   практических   занятий   по дисциплине   «Геология»     предназначены   для   студентов   специальности «Геологическая   съёмка,   поиски   и   разведка   месторождений   полезных ископаемых» и соответствует федеральным государственным образовательным стандартам третьего поколения и уровню подготовки выпускников по данной специальности.  Методические   указания     содержат     краткий   теоретический материал   и   практические   рекомендации   по   следующим   разделам: «Минералогия»,       «Петрография»,   «Историческая   геология»,   «Структурная геология»,   «Месторождения   полезных   ископаемых».   Рассмотрены   физико­ диагностические свойства минералов   методика их определения с помощью определителя   минералов.   Приведены   начальные   сведения   по   петрографии   и дана методика определения и макроскопической диагностики магматических, осадочных,   метаморфических   пород.   Рассмотрены   начальные   сведения   по   структурной   геологии   и   месторождениям   полезных палеонтологии, ископаемых.   Методические указания  помогут студентам формировать общие и   профессиональные   компетенции,   навыки   и   умения     макроскопической диагностики   минералов   и  горных   пород,  в  определении   руководящих   форм представителей флоры и фауны, построении геологических разрезов.   При   выполнении   практических   работ   необходимо   учитывать   следующие   рекомендации: 1.Внимательно   изучить   сведения   и   методические   указания   по   выполнению практического занятия. 2.Внимательно изучить цель занятия. 3.Выполнять задание согласно схеме. 4.Оформлять работу аккуратно. 5.отвечать на вопросы в полном объёме. 6.Вывод делать в соответствии с целью работы. Перечень и объём практических занятий в часах                                                                                                        Таблица№1 № Практические занятия 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Определение простых форм минералов Определение физических свойств минералов Макроскопическая диагностика минералов  классов «Самородные элементы» и  «Сульфиды»  Макроскопическая диагностика минералов  классов «Окислы и гидроокислы» Макроскопическая диагностика минералов класса  «Карбонаты», « Фосфаты » Макроскопическая диагностика минералов класса  «Галоиды» и «Сульфаты» Макроскопическая диагностика минералов класса  «Силикаты» Макроскопическая диагностика минералов всех  классов Макроскопическая диагностика магматических  страницы Объём в часах 4 4 4 4 4 4 4 4 4 горных пород 10 Макроскопическая диагностика осадочных горных пород 11 Макроскопическая диагностика метаморфических 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 пород Тип простейшие. Описание и определение их по  палеонтологическому атласу Тип Губки, археоциаты Тип Кишечнополостные. Описание и определение  их по палеонтологическому атласу Тип Моллюски Тип Брахиопода. Описание и определение их по  палеонтологическому атласу Тип Иглокожие. Описание и определение их по  палеонтологическому атласу Построение стратиграфической колонки Составление тектонической схемы Земли на  контурной карте: континенты, плиты, срединно­ океанические хребты Составление тектонической схемы складчатых  поясов Составление тектонической схемы платформ Решение прямых и обратных задач с помощью  компаса Построение разреза по геологической карте по  заданному направлению Генетические типы месторождений благородных  металлов  Подсчёт запасов полезного ископаемого Решение задач по определению водопритока к  скважинам, шахтным колодцам Определение гранулометрического состава  ситовым методом 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 6 2 4 4 2 Итого 100 Краткие сведения и методические указания по выполнению практических занятий(1­8) по минералогии.                 Минерал   ­   это   природное   вещество,   обладающее   определённым химическим составом и однородными физическими свойствами. В настоящее время   известно   более   3000   минералов.   Минералогия­наука   о   минералах. Твёрдые   минералы   по   своему   строению   бывают   кристаллическими   (98%), скрытокристаллическими и аморфными. Основной и доступный метод определения минералов по внешним признакам­ макроскопический. Он основан на изучении физических свойств минералов с помощью   визуального   осмотра   и   определения   минералов   с   применением простейших   и   общедоступных   способов   исследования.   К   ним   относятся физические свойства минералов: форма, цвет, цвет черты, блеск, твёрдость, спайность, плотность, характерные диагностические признаки. Форма бывает в виде кристалла, друзы(сросшиеся кристаллы), щёток, жеодов, дендритов, зернистых и землистых масс.  Цвет минералов в ряде случаев является важным диагностическим свойством. Многие минералы получили название по своему свойству. Например, лазурит по голубому цвету, рубин ­ красному (лат. «рубенс» ­ красный). Цвет черты ­ это цвет минерала в тонком порошке. Например; у пирита цвет соломенно­жёлтый, а цвет черты ­ чёрный.       Блеск – это интенсивность отражённого от поверхности минерала света. По блеску минералы делятся на 3 группы: минералы с металлическим блеском, минералы   с   полуметаллическим   блеском,   минералы   и   неметаллическим. Наиболее   надёжным   диагностическим   признаком   минералов   является   их твёрдость.   Твёрдость   определяется   сопротивлением   минерала   усилию, разъединяющему   его   частицы   путем   царапания   минерала   определёнными стандартными   минералами.   Минералы   используемые   для   определения твёрдости, сведены в шкалу Мооса. В этой шкале минералы располагаются в порядке возрастания твёрдости, сведены от 1 до 10, каждый из последующих царапает   предыдущие   .Шкала   твёрдости:   1.Тальк,   2.Гипс,   3.Кальцит,   4. Флюорит, 5.Апатит, 6.Ортоклаз (полевой шпат) 7.Кварц, 8.Топаз, 9.Корунд,10. Алмаз.             Определение   минералов   с  помощью   этой   шкалы   производится   путём царапания   неизвестного   минерала   острым   концом   эталонного,   входящего   в шкалу.   Например,   если   неизвестный   минерал   царапается   ортоклазом (твердость   6)   и   царапается   апатитом(твёрдость   5),   то   твёрдость определяемого минерала ­ 5.5.        Спайность ­ это способность минералов раскалываться по определённым направлениям. При раскалывании минерала со спайностью возникают плоские зеркальные поверхности. Выделяют пять видов спайности: весьма совершенная (слюда,   тальк,   хлорит),   совершенная   (   галит,   галенит,   кальцит),   средняя (пироксен,   рутил),   несовершенная   (апатит,   касситерит,   сера),   весьма несовершенная (корунд, магнетит).  Плотность минералов нередко является хорошим диагностическим признаком. Даже взвешивая минерал на ладони, можно примерно определить его плотность по массе. По плотности минералы делятся на лёгкие (плотность менее 2.5), средние (2.5­4), тяжёлые (более 4). Рудные   минералы   имеют   высокую   плотность   (платина,   золото,   галенит, сфалерит, пирит).     Некоторые   минералы   распознаются   по   характерным   (особым) диагностическим   свойствам.   По   цвету   ­   киноварь   (красный   цвет), взаимодействие   с   соляной   кислотой   ­   кальцит,   тальк   ­   жирный   на   ощупь, некоторые минералы распознаются по вкусу (галит ­ солёный, сильвин –горько ­ солёный). Краткие сведения и методические указания по выполнению практических занятий (№ 9­11) по петрографии.         Минералы входят в состав минеральных агрегатов, называемых горными породами. Изучением пород занимается наука петрография, исследующая их минеральный   и   химический   состав,   условия   залегания,   распространение   и классификацию.   Важнейшими   диагностическими   признаками   являются   их внешний вид, строение (структура), сложение(текстура). Структура­   это   особенности   строения   горной   породы,   обусловленные размерами, формой, взаимоотношениями составных частей. Текстура­соотношение   отдельных   участков,   слагающих   горную   породу   и характеризующих   степень   однородности   её   сложения.   Все   породы   в зависимости   от   происхождения   делятся   на:   магматические,   осадочные, метаморфические. Магматические горные породы Магматические,   или   изверженные   возникают   при   участии   внутренних процессов из магмы, зарождающихся из недр Земли. В зависимости от места раскристаллизации магмы выделяются следующие подгруппы: 1).интрузивные, или глубинные породы, образующиеся при застывании магмы в глубинах   земной   коры   (гранит,   сиенит,   диорит,   габбро,   перидотит,   дунит, пироксенит) 2).эффузивные,   или   излившиеся,   возникающие   при   выходе   лавы   на   земную поверхность или дно океанов(липарит, трахит, базальт, диабаз, обсидиан).           Магматические породы делятся по окраске: на лейкократовые ­ светлые, с преобладанием светлоокрашенных минералов(кварц, полевой шпат, нефелин, мусковит)   и   меланократовые   –   в   них   преобладают   темноцветные минералы( оливин, пироксены, амфиболы, биотит) Интрузивные   породы   характеризуются   полнокристаллической   структурой   и массивной текстурой, крупнозернистая структура имеет размер зёрен более 5 мм., среднезернистая ­ размер от 1 до 5 мм., мелкозернистая ­ размер меньше 1 мм.,   а   эффузивные   породы   характеризуются   неполнокристаллической   или стекловатой   структурой   и   пористой   текстурой.   Все   магматические   породы подразделяются   по   содержанию   в   них   кремнезёма   на   кислые   (содержание кремнезёма более 65%), на средние (45­55%) и ультроосновные (менее 45%). Выделяют   так   же   щелочные   породы.   Горная   порода   определяется   по следующей схеме: 1.Окраска (цвет) 2.структура 3.текстура 4.минеральный состав (из каких минералов состоит данная порода) 5.название горной породы В качестве примера сделаем описание горной породы ­ гранит по схеме: 1.Окраска (цвет)­красная 2.структура ­ среднезернистая 3.текстура ­ массивная 4.минеральный   состав   (из   каких   минералов   состоит   данная   порода)полевые шпаты, кварц, мусковит и темноцветные минералы(5­10%) 5.название горной породы – гранит Осадочные горные породы                      Осадочные горные породы характеризуются рядом особенностей: слоисты,   пористы,   несут   на   себе   отпечатки     древней   флоры   и   фауны.   Их минеральный состав специфичен, только в них встречаются такие минералы, как   галит,   мирабилит,   гипс,   глауконит.   Среди   осадочных   горных   пород встречаются   мономинеральные   толщи­известняки,   каменная   соль,   гипсы, ангидриты, фосфориты и другие. Осадочные горные породы делятся на три группы: обломочные(валуны, галька, гравий, песок, алеврит), глинистые  ( пелиты, аргиллиты), хемогенные (боксит, карбонатные, кремнистые, глинозёмные, фосфатные, железистые, галоидные, сульфатные породы ),  органогенные (мел, известняк, диатомит, опоки,  каустобиолиты: торф, бурый  уголь, каменный уголь, антрацит).        В качестве примера сделаем описание осадочной горной породы по схеме: 1.Окраска (цвет) – красная, коричневая 2.структура ­ оолитовая 3.текстура ­ оолитовая 4.минеральный   состав   (из   каких   минералов   состоит   данная   порода) гидраргиллит, диаспор, бёмит, гётит, гидрогётит, каолинит. 5.Название породы: боксит Метаморфические горные породы Метаморфические горные породы образуются из осадочных и магматических пород под воздействием высоких температур, больших давлений, химически активных   растворов   и   газов.   Эти   факторы   получили   название   факторов метаморфизма.   В   зависимости   от   преобладания   того   или   иного   фактора выделяют   следующие   виды   метаморфизма:   региональный,   контактовый, динамометаморфизм,     пневматолитовый   и   гидротермальный   процессы.   Для этих   пород   характерна   кристаллическая   структура,   текстуры:   сланцеватая, гнейсовая,   плойчатая,   очковая.   Среди   пород,   возникших   при   региональном метаморфизме,   наиболее   распространены   гнейсы,   кристаллические   сланцы, глинистые сланцы, кварциты, мрамор и зелёные сланцы. В качестве примера проведём описание горной породы  по схеме: 1.Окраска (цвет) ­ чёрная 2.структура ­ кристаллическая 3.текстура ­ гнейсовая 4.минеральный   состав  (из   каких   минералов   состоит   данная   порода)   биотит, незначительное содержание полевого шпата, кварца. 5.название горной породы – биотитовый гнейс Краткие сведения и методические указания по выполнению практического занятия (№12­17) по палеонтологии.                Палеонтология     ­ наука о древних вымерших организмах, поскольку объектом изучения являются как животные, так и растительные организмы, она подразделяется на палеозоологию и   палеоботанику. В результате замещения органического   вещества   животных   и   растений   каким­либо   минералом   или горной   породой   образуются   псевдоморфозы   ископаемых   остатков.   Они детально передают наружное и внутреннее строение ископаемых организмов. Среди органических остатков встречаются и такие, которые присутствуют в пластах   горных   пород   только   определённого   возраста.   Такие   организмы получили название руководящих ископаемых организмов, они должны отвечать трём основным условиям: 1.встречаться не в виде одиночных находок 2.иметь широкое географическое распространении 3.иметь небольшое вертикальное распространение Краткие сведения и методические указания по выполнению практических занятий (№18­ 23) по структурной геологии. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ Геологические карты, их виды и назначение                     На   геологических   картах   изображается   геологическое   строение территории.   На   них   красками   и   специальными   буквенными   обозначениями показывается   распространение   осадочных   горных   пород,   разделенных   по возрасту,   а   также   магматических   образований   с   учетом   их   происхождения (эффузивные   и   интрузивные),   состава   и   возраста.   В   ряде   случаев   наряду   с возрастом специальными условными знаками показывается и литологический состав осадочных пород (известняки, пески, глины и т. д.). Особые значки ис­ пользуются   для   нанесения   на   карту   элементов   залегания   слоистых   пород   и различных разрывных нарушений (сбросы, сдвиги, надвиги и др.                  По назначению геологические карты делятся на общие — геолого­ стратиграфические и специальные — литологические или петрографические, структурно­геологические, карты полезных ископаемых, гидрогеологические и др.   На   литологических   или   петрографических   картах   породы   разделяются главным образом по составу — сланцы, песчаники, граниты, базальты и т. д. На структурно­геологических   картах   с   помощью   стратоизогипс   (подземных горизонталей),   которые   проводятся   по   поверхности   кровли   или   подошвы маркирующего горизонта, отображаются особенности тектонического строения изучаемого района. На картах полезных ископаемых, гидрогеологических и др. приводятся материалы, соответствующие их назначению. Почти   вся   (90   %.)   поверхность   суши   покрыта   рыхлыми   четвертичными породами:   аллювиальными,   делювиальными,   озерными,   эоловыми   и   др.   При составлении   геологических   карт   четвертичные   образования   не   показывают, поэтому собственно геологической принято называть карту, которая отражает строение   поверхности   при   условно   максимальном   удалении   покрова четвертичных   континентальных   отложений.   Он   сохраняется   в   тех   случаях, когда  невозможно  установить  строение  коренных  пород под четвертичными отложениями,   когда   в   них   содержатся   полезные   ископаемые   и   когда   они (четвертичные отложения) имеют морское происхождение. Для изображения четвертичных   континентальных   отложений   составляются   специальные   карты четвертичных отложений. Масштабы геологических карт В зависимости от масштабов выделяют следующие геологические карты : мелкомасштабные — масштаб 1:500000 и мельче; примером может служить Геологическая карта СССР в масштабе 1:2500000; среднемасштабные — масштаб 1:100000—1 :200 000; эти карты строятся для определенных геологических регионов; крупномасштабные   —   масштаб   1:50000—1:25000;   предназначены   для подробного   показа   геологического   строения   района,   имеющего   реальные перспективы на выявление полезных ископаемых; детальные   —   масштаб   1:10000   и   крупнее;   на   этих   картах   детально отображается геологическое строение районов или участков с выявленными месторождениями. Геологические   карты   строятся   на   топографической   основе,   к   которой предъявляются специальные требования: масштаб ее должен быть не мельче масштаба   составляемой   карты.   На   топографическую   основу   наносятся географическая сетка, гидрографическая сеть (реки, ручьи, озера, прибрежная полоса   морей),   железные,   автогужевые   дороги   и   тропы,   а   в   малообжитых районах—населенные пункты. На основе сохраняются те элементы рельефа, которые имеют значение при составлении геологических карт: скальные об­ нажения, оползни, обрывы, уступы и др. Условные обозначения на геологических картах       Для указания состава, времени формирования и условий залегания горных пород на геологических картах  применяются особые условные знаки, которые могут быть цветовыми, буквенными или цифровыми и штриховыми. Условные знаки   разрабатывались   на   протяжении   длительного   времени   как отечественными,   так   и   зарубежными   геологами!   Основные   знаки   были предложены в 1882 г. академиком А. П. Карпинским и стали общепринятыми . Штриховые   условные   обозначения   применяются   обычно   на   геологических картах, разрезах и стратиграфических колонках, выполненных в одном цвете, например черном  Цветовые   знаки   применяются   для   обозначения   возраста   осадочных   и вулканических пород, а также состава интрузивных и вулканических пород. Каждой системе (по геохронологической шкале) соответствует определенный цвет и буквенный индекс. Свои цвета на картах и у магматических горных пород.             Для   интрузивных   и   молодых   (четвертичных)   вулканических   пород буквенными   и   цифровыми   обозначениями   указывается   и   их   состав.   Для обозначения геологических границ на картах  также  применяются различные знаки.   Установленные   границы   проводятся   на   карте   сплошными   линиями: предполагаемые ­ прерывистыми штриховыми; границы между различными по составу,   но   одновозрастными   породами   —   точечными   линиями.   Как   уже отмечалось,   имеются   определенные   знаки   и   для   обозначения   элементов залегания   пластов,   линий   разломов,   тектонических   контактов   и   других элементов геологического картирования. Стратиграфическая колонка и геологические разрезы            Геологические карты, как правило, сопровождаются стратиграфической колонкой   и   геологическими   разрезами.   Стратиграфическая   колонка составляется   для   каждой   карты   на   основе   возрастного   подразделения осадочных,   магматических   и   метаморфических   пород   с   максимально возможной подробностью. Эффузивные и Рис. 36. Штриховые условные знаки: 1­ пески;  2  ­   песчаники;  3 ­   галечники;  4 ­   конгломераты; 5 ­   кремнистые породы (яшмы, опоки, диатомиты); 6 ­  известняки; 7 ­  доломиты; 8 ­  глины; 9 ­  мергели; 10­ 12 ­ лавы: 10 ­  кислого состава, 11­ среднего, 12 ­ основного; 13­15 ­ туфы: 13 ­ кислого состава, 14 ­ среднего, 15 – основного. метаморфические   породы   помещаются   в   стратиграфической   колон   ке соответственно их возрасту.               На   стратиграфической   колонке   специальными   условными   знаками   в принятом   масштабе   изображают   последовательность   напластований   горных пород в нормальном (ненарушенном) стратиграфическом разрезе и характер контактов   между   смежными   стратиграфическими   подразделениями.   В общепринятой   стратиграфической   колонке   приводятся   названия   и   индексы стратиграфических   подразделений,   их   геологический   возраст,   мощность, литологическая и палеонтологическая характеристики.       На стратиграфической колонке не показываются четвертичные отложения. Нижняя   часть   колонки   ограничивается   сплошной   черной   линией.   Границы между   стратиграфическими   подразделениями   с   согласным   залеганием показываются на колонке прямыми линиями, при наличии стратиграфического несогласия ­ волнистыми, а структурного — волнисто­угловатыми.         Геологические разрезы — это графическое изображение на вертикальной плоскости   условий   залегания   горных   пород;   соотношения   горных   пород различного   возраста   и   состава;   формы   геологических   тел   и   изменения   их мощности;   характера   складчатых   и   разрывных   нарушений.   Геологические разрезы дополняют и уточняют геологическую карту [9]. Они дают наглядное представление об изменении геологического строения с глубиной. Строятся разрезы   одновременно   с   геологической   картой.   При   составлении   разрезов используют не только данные геологического картирования, но и материалы, полученные при бурении и горных работах, геофизических наблюдений и др. Разрезы   составляются,   раскрашиваются   и   индексируются   в   строгом соответствии   с   геологической   картой.   Линия   разреза   проводится   от   одной рамки листа до другой рамки и, как правило, пересекает всю площадь карты вкрест   простирания   горных   пород   по   наиболее   характерному   направлению. Допускается составление разреза и по ломаной линии, при этом желательно, чтобы  точек  излома  было  немного. Геологические   разрезы  показываются   на карте черными тонкими линиями, на концах которых ставят прописные буквы русского алфавита. В том случае, когда мощность четвертичных отложений слишком мала и не может быть выражена в масштабе разреза, они снимаются.      Горизонтальный масштаб разрезов должен соответствовать масштабу карты; увеличение   вертикального   масштаба   допустимо   только   для   районов   с горизонтальным или пологим залеганием пород, но не более чем в 20 раз. На   всех   разрезах   геологические   границы   указываются   сплошными   черными линиями.             Зарамочное   оформление.   За   рамкой   каждой   геологической   карты вычерчиваются   условные   обозначения   (легенда),   геологические   разрезы   и стратиграфическая колонка.             На   полях   каждого   листа   геологической   карты   слева   помещается стратиграфическая колонка, а на правом ее поле — условные обозначения. Знаки условных обозначений обычно даются в такой последовательности: а) стратиграфические   подразделения   (в   том   числе   вулканогенные   и метаморфогенные  образования), начиная с более молодых; затем приводятся обозначения интрузивных и жильных пород, также от молодых к старшим; б) знаки маркирующих горизонтов контактовых и других измененных пород; в) крапы   генезиса   четвертичных   отложений   и   вещественного   состава вулканогенных и интрузивных образований;                Легенда   сопровождается   пояснительным   текстом,   который   по возможности должен быть предельно кратким — более полно он освещается в стратиграфической колонке.                Над северной рамкой карты в середине сначала помещается название министерства, ведущего работы, затем дается наименование карты, приводятся ее масштаб и год составления.                   Под южной рамкой в середине приводятся численный и линейный масштаб карты, геологические разрезы, а справа указывается фамилия автора (составителя) геологической карты. Все   геологические   карты,   стратиграфическая   колонка   и   легенда вычерчиваются на ватманской бумаге тушью. Пояснительная записка              К каждой геологической карте составляется пояснительная записка, в которой   содержится   описание   территории,   изображенной   на   карте.   В   ней приводится   геологический   материал,   относящийся   только   к   данной   Материал   в   записке   располагают   в   определенной территории. последовательности.   В   общем   виде   пояснительная   записка   содержит следующие главы: 1. Введение. 2. Геологическая изученность. 3. Стратиграфия. 4. Интрузивные образования. 5. Тектоника. 6. Геоморфология. 7. Полезные ископаемые. 8. Гидрогеология и подземные воды. 9. Оценка перспектив района на нахождение полезных ископаемых. 10. Литература.                 Конкретное   содержание   пояснительной   записки   в   соответствии   с масштабом   и   назначением   карты   приводится   в   специальных   инструкциях, регламентирующих   порядок   и   последовательность   составления   карты, содержание пояснительной записки, перечень условных знаков ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРНОЙ ГЕОЛОГИИ Залегание горных пород              Под залеганием горных пород понимают пространственное положение горных пород в земной коре, т. е. расположение их по отношению к странам света   и   горизонтальной   плоскости.   Различают   два   вида   залегания   пород: нормальное — ненарушенное и ненормальное — нарушенное. Нормальное  (ненарушенное)  залегание  характеризуется горизонтальным  или слабонаклонным   (1—2°)   положением   слоев   пород.   Породы   с   нормальным залеганием занимают огромные площади в европейской части СССР, Западной Сибири и в других районах нашей страны.        На геологической карте района, сложенного горизонтально залегающими образованиями, хорошо просматриваются признаки такого залегания: выходы (границы) слоев располагаются параллельно горизонталям сечения рельефа и друг другу; на водоразделах залегают более молодые, а в речных долинах— более   древние   породы.   На   карте   и   геологическом   разрезе   хорошо   видно положение каждого слоя (пласта), представляющего собой плитообразную по форме и относительно однородную по составу горную породу, ограниченную поверхностями напластования и образовавшуюся в один и тот же промежуток геологического   времени.   Верхняя   поверхность   слоя   (пласта)   называется кровлей,  нижняя —  подошвой. Термин «пласт» чаще всего применяют к за­ лежам полезных ископаемых: углю, известнякам, бокситам и др. Расстояние между   подошвой   и   кровлей   слоя   называется  мощностью   слоя.  Различают истинную, видимую и неполную мощность слоя. Истинная мощность — это расстояние по перпендикуляру между кровлей или подошвой, любое другое расстояние — видимая мощность. При   изменении   условий   осадконакопления   может   возникнуть   совокупность согласных, плитообразно залегающих слоев, которая определяется термином слоистость.  В этом случае каждый слой может быть представлен  породой различного литологического состава. Иногда слои имеют одинаковый состав, но   разделены   между   собой   тончайшими   пропластками   другого   материала. Существует   много   разновидностей   слоистости,   но   две   из   них   являются основными:   1)   параллельная   —   (горизонтальная)   отложение   материала происходило в одинаковых условиях на всей площади осадкообразования; 2) косая   (перекрестная   волнистая)   —   осадки   откладывались   в   условиях воздушных или водных течений. Слоистое   строение   характерно   для       осадочных,       метаморфических   и эффузивных пирокластических толщ.   Слоистость встречается очень часто и относится   к   одному   из   наиболее   распространенных   элементов   структуры земной коры. В   зависимости   от   условий   осадконакопления   различаются   два   типа соотношения пластов при их залегании: согласное и несогласное . Согласное залегание горных пород — это залегание осадочных горных пород, характеризующееся   отсутствием   перерыва   в   осадконакоплении.   При   таком залегании границы пластов параллельны между собой. Несогласное   залегание  горных   пород   —   это   залегание,   при   котором   более молодые   отложения   отделяются   от   более   древних   поверхностью   размыва, свидетельствующей о перерыве в осадконакоплении. Например, более древний комплекс   пород   мог   подвергаться   выветриванию   и   размыву,   а   также испытывать   тектонические  деформации.  В  том  случае, когда  в несогласных толщах слои залегают параллельно, несогласие называют параллельным (стра­ тиграфическим);   если   подстилающие   слои   горных   пород   дислоцированы интенсивнее   их   перекрывающих   и   наклонены   по   отношению   к   ним,   то наблюдается угловое несогласие. Одной из форм углового несогласия является азимутальное,   при   котором   простирание   в   контактирующих   породах   не совпадает. По масштабам несогласия делятся на региональные и локальные. Региональные несогласия развиты на ­ огромных территориях, а локальные — на небольших площадях, чаще всего в пределах отдельных структур. Нарушенное   залегание   слоев   ­  это   залегание,   при   котором   нарушается первоначальное, горизонтальное положение горных пород  Рис.. Залегание горных пород: а — согласное; б — несогласное  параллельное (стратиграфическое не­ согласие); в—угловое несогласие. При этом происходит деформация слоев: они меняют угол наклона к горизонту, сминаются в складки, разрываются трещинами и разломами. В том случае, когда дислоцированные породы наклонены в одну сторону и под одним углом,   наблюдается   моноклинальное   залегание.   Например,   слои   меловых   и палеогеновых отложений Северного Кавказа падают на северо­восток под углом 10° и более. Элементы залегания. При наклонном залегании слоев определяются элементы их залегания. К ним относятся: простирание, падение и угол падения (рис. 40). Простирание  указывает   на   положение   слоя   (пласта)   в   пространстве. Характеризуется   линией   простирания   —   линией   пересечения   поверхности слоя,   находящегося   в   наклонном   или   вертикальном   положении,   любой горизонтальной плоскостью. Азимут   линии   простирания  (азимут   простирания)   —   это   горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления географического меридиана по ходу   часовой   стрелки   до   линии   простирания.   Азимут   простирания   может изменяться от 0 до 360°, а так как любая линия может иметь два взаимно перпендикулярных   направления,   то   азимут   простирания   может   иметь   два значения, отличающиеся на 180°. Падение   слоя  определяется   направлением   и   углом   падения.   Направление падения   слоя,   как   и   любой   плоскости,   характеризуется   ориентировкой   его линии   падения   по   отношению   к   странам   света   и   определяется   азимутом падения. Линия   падения   слоя  —   это   линия   наибольшего   наклона   плоскости,   она перпендикулярна к линии простирания и направлена вниз по наклону слоя. Азимут   линии   падения  (азимут   падения)   —   это   горизонтальный   угол, отсчитываемый   от   северного   направления   географического   меридиана   до проекции линии падения на горизонтальную плоскость. Азимут падения может изменяться в пределах 0—360°, он имеет только одно значение. Угол падения — это двугранный угол между плоскостью наслоения и  горизонтальной плоскостью, или вертикальный линейный угол между линией  падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Горный компас                  Служит для определения элементов залегания горных пород (слоев, пластов, жил и т. п.); азимутов простирания и падения и угла падения (рис. 41). Состоит   из   алюминиевой   или   медной   пластинки,   длинная   сторона   которой ориентирована параллельно направлению с севера на юг, и укрепленного на пластинке лимба. В центре лимба на металлическую иглу насажены магнитная стрелка и отвес соответственно для определения азимутов и угла падения. Для удобства работы лимб разделен на 360° в направлении, обратном движению часовой   стрелки;   переставлены   и  индексы   запада   и   востока.  Это   позволяет наносить   данные   измерений   азимутов   падений   и   простираний   на   карту   без какого­либо пересчёта. При определении элементов залегания слоя можно воспользоваться следующим, достаточно распространенным способом. На  поверхности   слоя,  для   которого надо установить элементы залегания, расчищают небольшую ровную площадку и на   ней   сначала  определяют   положение   линии   падения   и   значение   угла падения. Рис. 41. Горный комплекс ГК­2: 1­кнопка зажима клинометра; 2­стрелка 3­успокоитель 4­стопор стрелки 5­большой лимб 6­уровень 7­полулимб клинометра 8­угломер для удобства работы  значения цифр большого лимба  указаны без нуля Рис. 42. Приемы работы с  горным компасом по  измерению: а ­ линии простираны б ­ азимута простирания в ­ угла падения г ­ азимута падения Краткие сведения и методические указания по выполнению практического занятия №24 по разделу «Месторождения полезных ископаемых»                Важнейший раздел геологии, решающий обширные прикладные задачи, представляет учение о полезных ископаемых. Полезным   ископаемым  называется   минеральное   вещество,   которое   может быть использовано в практических целях.  Месторождением полезного ископаемого  называется   природное  скопление полезного ископаемого в земной коре, разработка которого в количественном, качественном   и   экономическом   отношениях   удовлетворяет   требованиям промышленности. Рудное   тело,   или   рудная   залежь,   ­   обособленное   скопление   полезного ископаемого (руды), отчётливо ограниченное от окружающих пород. При   оценке   промышленного   значения   месторождения,   кроме   его   масштаба, качества руд, возможности его технической обработки, важное значение имеют горнотехнические условия,  то есть применение дешёвых систем разработки, в частности добыча открытым способом, использование несложной сортировки и обогащения.   Все   месторождения   делятся   на   рудные(неметаллические), нерудные(неметаллические), горючие. Рудными полезными ископаемыми  называют минеральные образования, из которых путём переработки извлекают различные металлы или их соединения, используемые   в   промышленности.   К   металлическим   полезным   ископаемым относятся   руды   чёрных,   цветных,   благородных,   редких   рассеянных   и радиоактивных металлов.             При   выполнении   практического   занятия   по   теме   «Месторождения благородных металлов» обратите внимание на информацию по региональному компоненту, а так же на генетические типы месторождений золота.  Физические свойства золота. В   периодической   системе   элементов   Д.И.Менделеева   золото   занимает 79­ю   клетку, золото входит в группу благородных металлов.           По   плотности   самые   тяжелые   металлы   располагаются   в   следующем порядке: платина – 21,5 г/см3; золото – 19,3 г/см3. Золото очень мягкий металл, чистое   золото   царапается   ногтем,   мягкость   всегда   делала   золото   очень удобным   для   обработки   материалом.   Золото   очень   ковкое,   1   грамм   золота можно   превратить   в   проволоку   длиною   до   300   метров.   Золото   –   хороший проводник   тепла   и   электрического   тока.   В   природе   золото   чаще   всего встречается в самородном виде, реже с серебром – электрум Au(70) Ag (30), с теллуром   –   калаверит,   сильванит.   В   чистом   виде   золото   имеет   красивый соломенно­жёлтый   цвет   с   сильным   металлическим   блеском.   Иногда самородное золото бывает покрыто плёнкой оксидов железа. В этом случае цвет его может быть самым заурядным – грязно­бурым, коричневым, черным. При добыче такое золото бывает очень трудно отличать от вмещающей пустой породы, и поэтому нужен весьма тщательный контроль, чтобы избежать потерь. О таком золоте говорят, что оно «в рубашке». Надо сказать, что такая «рубашка» не только мешает различать золото, но и затрудняет его обработку­ амальгамацию и цианирование. Поэтому горняки не любят золото в «рубашке». Твердость   золота   2,5   по   шкале   Мооса,   спайность   несовершенная, применяется   в   ювелирном   деле,   электротехнике,   медицине,   химической промышленности. Генетические типы промышленных месторождений золота. Золото   встречается   во   всех   эндогенных   генетических   типах   рудных месторождений   (за   исключением   пегматитов),   в   2   типах   экзогенных   – выветривание и россыпной, а также в метаморфизованных  месторождениях. Промышленное   значение   имеют   в   основном   гидротермальные,   россыпные   и метаморфизованные месторождения. Гидротермальные   высокотемпературные   месторождения   золото– арсенопиритовой   формации   залегают   среди   гранитоидов   и   декембрийских метаморфических   пород.   Рудные   тела   представлены   кварцевыми   жилами   с видимым   золотом   и   сульфидами,   а   также   пиритизированными   и окварцованными зонами во вмещающих породах. С арсенопиритом, пиритом и другими   сульфидами   связаны   тонкодисперсные   трудноизвлекаемые вкрапления   золота   (месторождения   Урала,   Колар   в   Индии   и   др.). Месторождения этого типа широко распространены. Гидротермальные   среднетемпературные   месторождения   кварц   ­ сульфидной   и   золото   –   кварцевой   Формации   представлены   жилами, залегающими   внутри   массивов   палеозойских   гранитоидов   и   во   вмещающих осадочных породах кровли. Руды сложены кварцем, карбонатами, баритом и сульфидами   –   пиритом,   халькопиритом,   сфалеритом,   галенитом,   блеклыми рудами и др. Золото присутствует в самородном виде в кварце и как примесь в сульфидах. Этот генетический тип широко распространен и имеет большую промышленную значимость. К ним относятся некоторые месторождения Урала, Казахстана, Забайкалья и др., за рубежом – месторождения Материнская Жила и Грэсс ­ Валли в США, Калгурли в Австралии, месторождения Ганы, Кении и др. Гидротермальные   месторождения золотосеребряной   формации   залегают   в   эффузивных   породах   и низкотемпературные   пространственно   связаны   с   областями   молодого   вулканизма.   Рудные   тела представлены жилами и штокверковыми зонами, сформированными на малых глубинах. Оруденение неравномерное, кустовое (бонанцевое). В составе руд отмечаются   халцедоноподобный   кварц,   кальцит,   родохрозит,   барит,   адуляр, сульфиды,   минералы   серебра,   серебристое   золото,   теллуриды   золота. Примерами   могут   служить   месторождения   Забайкалья,   Севера   –   Востока России, за рубежом – Комшток, Гольдфильд и др. в США, Эль­Оро в Мексике, месторождения Чили, Перу, Новой Зеландии, Индонезии, Японии, Румынии и др. Кроме золота из руд извлекают серебро. Месторождения   выветривания   представлены   железными   и   свинцовыми шляпами сульфидных месторождений, в которых золото накапливается вместе с   гидроокислами   железа,   карбонатами   свинца,   вторичными   минералами серебра.   Золото   выделяется   в   виде   пленок   в   кавернах   и   ячейках выщелачивания. Иногда в условиях свободного роста образуются кристаллики. Примерами   могут   служить   железные   шляпы   колчеданных   месторождений Урала,   Балкан,   Японии   и   др.,   зоны   окисления   полиметаллических месторождений Забайкалья и др. Золотоносные   россыпи   продолжают   играть   значительную   роль   как объекты   добычи   золота.   Наиболее   распространены   аллювиальные   россыпи, содержащие   золото.   Аллювиальные   россыпи   в   соответствии   с   условиями залегания подразделяются на русловые, долинные и террасовые. Русловые и долинные образовались в четвертичное время. Они распространены в бассейнах реки   Лены,  Витима,   Колымы,   Алдана,   Амура,  Енисея.   Террасовые   россыпи образовались раньше долинных и залегают на продольных террасах. Они не значительны по размерам, по содержанию золота в них бывает богаче, чем в долинных россыпях. В России террасовые россыпи расположены в Ленском районе, на Алдане, Колыме.  В   Бодайбинском   районе   промышленное   значение   имеет   погребенные россыпи.  Погребенные россыпи  – отдельные россыпи или группы россыпей различного   генезиса,   перекрытые   более   молодыми   осадочными   или вулканогенными породами, формирование которых не связано с процессами данного   этапа   россыпеобразования.   Погребенные   россыпи   характерны практически для всех минералов и генетических типов россыпей, хотя термин чаще   применяется   к   россыпям   ближнего   сноса  (рис.1).  Значение   погребных россыпей   в   добыче   золота,   олова,   алмазов   и   др.   полезных   ископаемых постоянно   увеличивается   по   мере   отработки   близповерхностных   россыпей. Различаются   региональные   и   местные   факторы   образования.   Погребенные   к   региональным   относятся   аккумуляция,   обусловленная россыпи: тектоническими и климатическими факторами (накопление морских, озерных, ледниковых,   вулканогенных   и   др.   отложений),   а   к   местным   –   погребение сформированных   россыпей   под     аллювием   (в   результате   внутридолинной перестройки), конусами выноса боковых притоков, оползнями, обвалами и т.д. По   условиям   залегания   погребенные   россыпи   разделяются   на   две   крупные совокупности – погребенные россыпи современного денудационного рельефа и   Первые   свойственны погребенные   россыпи   наложенных   впадин. морфоструктурам, испытавшим прерывистые дифференцированные поднятия на   нетектоническом   этапе   развития.  Для  этих   россыпей   характерна  связь   с современным   рельефом,   сравнительно   небольшая   мощность   перекрывающих отложений (до первых десятков метров), относительно молодой возраст (от плиоцена до голоцена). Широко распространены среди них россыпи погребных врезов, перекрытые аллювием последующих циклов аккумуляции, склоновыми, ледниковыми   и   водно­ледниковыми   образованиями,   лавовыми   потоками. Известны   случаи   погребения   аллювиальных   россыпей   в   результате тектонического   надвига.   При   значительной   перестройке   рельефа   наряду   с россыпями   погребенных   врезов   в   пределах   существующих   долин   возникают погребенные россыпи на междуречьях. Они локализуются в древних долинах (россыпи   поднятой   гидрологической   сети),   карстовых   западинах   и   др. понижениях   рельефа.   Погребенные   россыпи   современного   денудационного рельефа,   как   правило,   ассоциируют   с   поверхностными   концентрациями полезного   металла   в   аллювии   и   современными   элювиально­склоновыми, выступающими в роли прямых поисковых признаков на погребенных россыпях. Погребенные   россыпи   наложенных   впадин   представлены   россыпями   всех генетических   типов   от   элювиальных   до   прибрежно­морских   при   численном   связанных   с   долинными   формами(россыпи преобладании   россыпей, погребенной долинной сети). Все эти россыпи отличаются отсутствием связи с современным рельефом и составом перекрывающих отложений, значительной глубиной   залегания   (до   первых   сотен   метров),   широким   возрастным диапазонам   (от   мезозоя   до   плейстоцена);   комплекс   осадков,   слагающих аккумулятивные   равнины   современной   поверхности   впадин,   не   влияет   на условия становления и морфологические особенности погребенных россыпей ложа   впадин,   но   может   содержать   россыпи,   сингенетичные   формирования аккумулятивной   толщи   (см.   Россыпи   аккумулятивных   равнин)   Понятие погребенные   россыпи   иногда   неправильно   отождествляется   с   понятием ископаемая россыпь. Рис. 1 Типы погребенных россыпей золота в Ленском золотоносном районе: а – мараканский, б – тунгусский, в – ныгринский. 1 – коренные породы; 2 – галечник, 3 – пески; 4 – пески с обильной галькой, 5 – морена; 6 – илы; 7 – щебенистые отложения; 8 – золотоносные россыпи. Рудные месторождения Ленского золотоносного района.                  Крупнейшим золоторудным месторождением Бодайбинского района является месторождение Сухой Лог, расположенное в 150км. от г. Бодайбо, в 15 км.от пос. Кропоткин, в междуречье речек Ныгри и Угахан. Зона сульфидно – вкраплённого оруденения Сухой Лог была выявлена при разведке кварцевых жил в 1961 году. Разведка зоны производилась в период 1971­1977 годы Бодайбинской геологоразведочной и  Мегетской экспедициями ПГО   «Иркутскгеология»,   ЦНИГРИ,   Иргиредмет,   ВНИПИ   Горцветмет, Иркутским политехническим институтом, институтом земной коры и геохимии СО АН СССР.        Геолого­структурная характеристика месторождения сложено мощной (до 15   км.)   верхнепротерозойской   толщей   осадочных   пород   –   чередующихся песчаников,   алевролитов,   сланцев,   известняков,   объединённых   в   патомскую серию. Месторождении   е   находится   в   пределах   Маракана   ­   Тунгусского синклинального   прогиба,   в   границах   которого   выделяется   3   крупных рудоносных   антиклинальных   структуры.   К   сводной   части   одной   из   этих структур (сухоложско ­ бужуихтинской) и приурочено Сухоложское рудное поле. Месторождение располагается в центральной части рудного поля. Ядро антиклинальной   структуры   сложно   монотонной   толщей   углистых   пород верхней   подсвиты,   Хомолхинской   свиты.   Антиклинальная   складка   имеет линейный   характер   и   сложное   строение   рудное   тело,   оконтуренное   по бортовому содержанию, целиком располагается внутри рудной зоны, занимает её центральную часть. Оно представляет пастообразную залежь раздувами и пережимами, погружается к северо­востоку под углом 15­300. По простиранию рудное тело прослежено на протяжении 3 км, протяжённость по падению 1100­ 1500 м. Мощность рудного тела от 15­140 м. Горнотехнические условия.           Крепость   руды   от   3­4   до   18,6,   средняя   8   по   шкале   Протодъяконова. Плотность   2,5­3,1   т/м3.   Средний   объёмный   вес   2,74   т/м3.   Плотность1­3   %. Влажность   средняя   0,33.   Водопоглащение   0,13­0,4  %.  Прочность   на   сжатие 600­1500.   Угол   сдвига   36­470.   Породы   слабо   трещиноваты,   что   вызовет повышенную   кусковатость   в   карьере.   Мощность   мёрзлых   пород   240­270   м. Температура от­3,20 С (10м.) до – 20 С (100 м.), 0,70С (200м.).       Параметры эксплуатационного карьера: длина 3000 м.по верху, 985 по дну, ширина 1500м. по верху, 30 м. по дну. Максимальная глубина 540 м., средняя 415 м. Генеральный угол откоса нерабочих бортов 430  . Объём вскрыши 585 млн. м3 в массиве, а с учётом коэффициента разрыхления 1,2 составляет­ 702 млн. м3. Годовой объём вскрыши в первый период 12 млн.м3, затем 20млн.м3. Средний   эксплуатационный   коэффициент   вскрыши   1,48   м3/т.   Система отработки   открытым   способом   нисходящими   уступами   высотой   15   м.,   с транспортировкой во внешние отвалы. Среднее годовое понижение работ 15 метров.   Угол   откосов   рабочих   уступов   750.   Ширина   рабочей   площади   60 метров. Приток воды в карьер в ливневые дожди до 6715 м3/час. Вскрытие начинается полутраншеей с отметки 1165 и до 970 метров с поверхности, а глубоких   горизонтов   двумя   капитальными   траншеями   с   западной   части   на горизонте 1030 м., восточной­1045 м. Фабрика располагается в 3,5 километров к юго­западу от карьера. Руда выдается через западную траншею. Обеспеченность запасами карьера по руде составляет 32 грамма. Краткие сведения и методические указания по выполнению практических занятий (№25) по разделу Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых Запасы – это количество полезного ископаемого в недрах. Запасы  утверждаются  в ГКЗ (государственной комиссии по запасам полезных  ископаемых) и делятся на две группы: 1.Балансовые, использование которых экономически целесообразно; 2.Забалансовые, разработка которых в настоящее время не целесообразна. Рекомендации и полезная информация Запасы полезного ископаемого – это его количество, содержащееся в недрах.   Запасы   подсчитываются   в   тоннах   (золото),   каратах   (алмазы)   и кубических метрах ( строительные материалы ). Подсчёт запасов – важнейший государственный   акт,   он   производится   на   всех   стадиях   поисковых   и геологоразведочных работ.       Исходные данные для подсчёта запасов. Запасы полезного ископаемого Q определяется:  Q=V*d, где  V  – объём рудного тела или блока,  d  –  cредняя плотность руды. Запасы полезного компонента P определяются: P=Q*C, где С – среднее содержание полезного компонента.   Объём тела или отдельного блока V определяется: V=S*m, где m – средняя мощность Краткие сведения и методические указания по выполнению практических занятий (№26) по разделу «Гидрогеология»         Подземные воды находятся в постоянном движении, динамика подземных вод изучает закономерности их движения. Вода в земной коре представлена 2 видами   движения:   ламинарное   и   турбулентное.   Французский   гидравлик   А. Дарси в 1856 году установил, что при ламинарном движении между скоростью фильтрации  V  и силами сопротивления  I(напорным градиентом) существует линейная   зависимость:  V=K*I,   где    K­   коэффициент   фильтрации,   который характеризует   водопроницаемость   водоносной   породы.   Это   закон   Дарси.   В 1857   году   французский   гидравлик   Ж.Дюпюи   вывел   формулу,   которая показывает, что свободная поверхность потока подземных вод представляет собой   параболу.   Она   наклонена   в   сторону   движения   вод   и   в   вертикальном разрезе   представляет   вид   линии,   которую   называют   кривой   депрессии. Единичный расход потока определяется по формуле Дюпюи   Краткие сведения и методические указания по выполнению практических занятий (№27) по разделу «Инженерная геология» Инженерная геология­это наука, которая рассматривает горные породы, как грунты, которые являются естественным основанием для зданий и сооружений. Минеральный состав грунтов оказывает значение на их свойства. Это влияние обратно   пропорционально   связи   между   элементами   грунта   (кристаллами, зёрнами, агрегатами) Гранулометрический   состав   характеризует   размеры   обломков   и   частиц   в обломочных и глинистых грунтах. ЛИТЕРАТУРА 1 Геология рудных месторождений. Журнал т. 46 №1. М. «Наука» 2004 г. 2 Геология полезных ископаемых. Старостых В.И. М. «Мир» 2006 г. 3  Красильщиков Я.С. «Основы геологии» М. «Недра» 2002г. 4 Кравцов А.И. «Геология» М. «Недра» 1979г. 5  «Лабораторные работы по структурной геологии» Михайлов  Форма 1 А.Е.«Недра»1988 г.  6 Ленские золоторудные прииски. Мунгалов  Н.Н. Бодайбо 2007 г. 7 Словарь россыпей. М. «Недра» 1985 г. 8 Справочник техника­геолога М.«Недра» 1986 г.