Геология и условия образования меди

Северо-Восточный  государственный университет

Кафедра геологии 
 
 
 
 

Курсовая  работа

«Геология и условия образования меди» 
 
 
 

Выполнил: студентка группы ЭУГ-91

Макарова  Анастасия

Проверил: доц.каф.геологии, к.г.-м.н.

 Караваева  Виктория Анатольевна 
 
 
 
 
 

Магадан

2010 

                                    Содержание 

1. Введение __________________________________________________ 3
2. Физико-химические условия образования месторорождений меди_______________________________________________________ 4
3. Геологическое строение медного месторождения Матаамбре ______ 11

3.1. Геология  района месторождения __________________________ 12

3.2. Геологическое  положение рудного поля Матаамбре __________ 13

3.3. Вмещающие  породы _____________________________________ 15

3.4. Складчатые  и разрывные нарушения _______________________ 18

3.5. Гидротермальные  образования ____________________________ 21                                                  

4. Заключение ________________________________________________ 23
5. Список литературы _________________________________________ 24

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

-2-

Введение

Целью написания моей курсовой работы являются:

1. Рассмотрение основных сведений о полезном ископаемом (физические и химические свойства, стоимость на мировом рынке и т.п.)
2. Основные промышленные типы месторождений
3. Подробное описание крупного месторождения

 

  В основу проекта положена учебная  и научная литература.

  Курсовая  работа посвящена геологии и условиям образования меди.

  Медь  — тяжелый розово-красный металл, мягкий и ковкий, ее температура  плавления 1083° С. Её формула –  Cu. Медь - не распространенный в природе элемент: содержание меди в земной коре составляет 0,01%.

  Медь  – первый металл, который впервые  стал использовать человек в древности  за несколько тысячелетий до нашей  эры. Первые медные орудия изготовлялись  из самородной меди, которая встречается  довольно часто. Самый крупный самородок  меди был найден на территории США, он имел массу 420 т.

  На  данный момент, важнейшие отрасли применения меди — электротехническая промышленность и производство медных сплавов.

    Медь входит в состав более 170 минералов, из которых для промышленности важны лишь 17. В их числе: борнит (пестрая медная руда - Cu₅FeS₄), халькопирит (медный колчедан - CuFeS₂), халькозин (медный блеск - Cu₂S), ковеллин (CuS), малахит (Cu ₂ (OH)₂CO₃). Встречается также самородная медь.

  По  состоянию на 26 ноября 2010 г. стоимость меди в Лондоне составляет 8288.00 USD за тройскую унцию (31.1035 грамм), в Нью-Йорке - 8269.50, в Шанхае - 9254.10. 
 
 

-3-

2. Физико-химические условия образования меди

  Среди промышленных месторождений меди выделяются:                                  1) магматические, 2) скарновые, 3) карбонатитовые, 4) плутоногенные гидротермальные, 5) вулканогенные гидротермальные, 6) колчеданные, 7) стратиморфные.

  Магматические (ликвационные) месторождения сульфидных медно-никелевых руд пространственно и генетически тесно связаны с интрузивами основного и ультраосновного состава (габбро, нориты, пироксениты, перидотиты, оливиновые диабазы и др.), расположенными в фундаменте докембрийских щитов или в осадочно – эффузивных толщах их платформенных чехлов. Минеральный и химический состав руд сульфидной медно-никелевой формации довольно сложен. Преобладают пирротин, пентландит, халькопирит и талнахит, к которым присоединяются в подчиненных количествах миллерит, пирит, кубанит, магнетит, арсениды кобальта и никеля, минералы группы платины, золото и др. в месторождениях этого генетического типа находится около 20% запасов меди. Однако сульфидные медно-никелевые руды являются главным источником извлечения из них никеля.

  Магматическое месторождения формируются при  температуре от 1500°С до 700°С и давлении от нескольких сот Па до 10 Па.

  Скарновые (контактово-метасоматические) месторождения меди представляют собой образования умеренных и незначительных глубин, пространственно и генетически связанных с умеренно кислыми гранитоидами средних этапов развития геосинклинальных складчатых областей.

  Меднорудные месторождения, будучи связаны со скарнами, образуются метасоматическим путем  при взаимодействии восходящих высокотемпературных  растворов с карбонатными и контактирующими  с ними силикатными породами в  условиях средних давлений. Контактово-метасоматические меднорудные месторождения обычно располагаются в контактах карбонатных и силикатных пород, причём силикатные породы часто представлены эффузивами. Соотношения медного оруденения и скарнов являются настолько тесными, что условия образования последних  

  -4-

предопределяют  место образования рудных тел и их форму. Следовательно, скарны, представляющие собой измененный породы, являются важнейшим поисковым признаком меднорудных залежей. Такие зележи формируются метасоматическим путём при замещении салитовых скарнов.

Эта закономерность, выявленная геологами при изучении меднорудных залежей Турьинского рудного поля, нашла убедительное объяснение в трудах Д.С.Коржинского. В условиях падения температуры железо становится малоподвижным и не содержится в рудоносных растворах. При образовании халькопирита (главного промышленного минерала рудных тел) используется железо, содержащиеся в салите, ибо именно в нём железа такое же количество, как и в халькопирите.

  Рудные  тела, как правило, не имеют чётких границ; последние обычно устанавливаются  по данным опробования. В результате наложенного метасоматоза по сложной системе тектонических трещин образуются неправильной формы тела замещения, а так же жилообразные, линзообразные и штокверковые зоны.

  Главными  рудными минералами являются халькопирит, пирротин, пирит, магнетит. Содержание меди в руде обычно высокое (3-10%), но неравномерное – в виде гнёзд  и линз, рассеянных в салитовых скарнах.

  Большинство скарновых месторождений находятся на глубине 1000-2000м от поверхности земли в широком интервале температур, при их скачкообразном снижении до 150°С.

  Гидротермальные месторождения умеренных и сравнительно больших глубин представлены тремя рудными формациями: 1) медно-молибденовой (среднетемпературной); 2) медистых песчаников (низкотемпературной);       3) медно-цеолитовой (низкотемпературной).

  Медно-молибденовые прожилково-вкрапленные  и вкрапленные, реже жильные и брекчиевидные руды относятся к среднетемпературному гидротермальному типу и генетически связаны с умеренно кислыми гипабиссальными гранитоидами средних этапов развития геосинклинальных складчатых областей.

  Промышленное  оруденение на медно-молибденовых полях обычно располагается в раздробленных и гидротермально измененных породах (окварцованных,            серицитизированных,                  хлоритизированных,

  -5-

каолинитизированных) и контролируется тектоническими структурами, контактами пород между различными фазами интрузивов или с породами кровли, сериями даек.

  Состав  прожилково-вкрапленных медно-молибденовых руд обычно такой: главное значение среди рудных минералов имеют  халькопирит и молибденит, но в  различных соотношениях – от резкого  преобладания халькопирита до преобладания молибденита с переходами соответственно от почти чисто медных через медно-молибденовые к молибденовым рудам.

  Большинство медно-никелевых месторождений характеризуется  сравнительно низким содержанием меди и молибдена, но, несмотря на это, они  имеют очень большое экономическое  значение, что объясняется масштабами оруденения и возможностью разработки рудных зон открытым способом в крупных и полностью механизированных карьерах. В разведанных медно-молибденовых месторождениях среднее содержание меди колеблется в пределах 0,8-1,7%, а молибдена – от 0,006 до 0,015%. Кроме меди и молибдена представляет интерес содержание во многих медных концентратах золота, серебра, селена, теллура, висмута, а в молибденовых – рения, селена, теллура, т.е. медно-молибденовые руды являются комплексными, что резко увеличивает их экономическое значение.

  Достоверные запасы меди отдельных медно-молибденовых месторождений превышают 3 млн. т. Медно-молибденовые месторождения крупного масштаба разрабатываются  как большими карьерами, так и  подземным способом и играют очень  важную роль в добыче меди и молибдена  как в СССР, так и в ряде зарубежных стран (США, Чили, Мексика, Перу и др.). наиболее крупным из зарубежных месторождений является Чукикамата (Чили) с запасами около 15 млн. т. меди.

  В настоящее время этот тип является главным и по запасам (около 50% мировых  запасов меди), и по выплавке меди (около 50% мировой выплавки).

  Месторождения медистых песчаников представлены пластообразными телами телами вкрапленных халькопирит-халькозин-борнитовых руд среди серых песчаников с карбонатным цементов, который замещается сульфидами. Оруденение развито на больших площадях, далеко отстоящих от выходов интрузивных массивов, гидротермальные изменения рудовмещающих пород слабые. На основании главным образом этих фактов

  -6-

на условия  образования месторождений медистых песчаников существуют две точки  зрения. Одни исследователи относят  Джезказганское месторождение медистых песчаников к типу низкотемпературных гидротермальных, удаленных от магматических  очагов, в то время как другие приводят доводы в пользу осадочного их генезиса. Окончательно решенным этот вопрос считать нельзя, но, по мнению многих учёных, больше доводов за отнесение  конкретно Джезказгана к типу низкотемпературных гидротермальных  месторождений умеренных и сравнительно больших глубин. Однако в то же время  другое месторождение медистых песчаников (Удоканское в Восточной Сибири) по убедительным фактическим данным ряда исследователей является несомненно осадочным.

  Месторождения медистых песчаников в практическом отношении представляют очень большой  интерес, так как они имеют  огромные запасы медной руды, которая  отличается особенно высоким качеством. Содержание меди в них достигает 4-6% и более. В СССР руды типа медистых песчаников занимают первое место по запасам (более 30%) и выплавке меди (более 20%).

  Медистые  песчаники широко распространены в  Замбии и Заире, промышленные месторождения  их известны в Польше и ГДР. В мировом  балансе запасов меди они занимают второе место (более 20%) после медно-молибденовых руд и дают более 20% мировой выплавки меди.

  Медно-цеолитовые руды относятся к типу умеренных и сравнительно больших глубин низкотемпературных гидротермальных месторождений. Месторождения самородной меди с цеолитами встречаются очень редко. Известно единственное уникальное по величине рудное поле Верхнее озеро (США).

  Гидротермальные месторождения малых  и незначительных глубин представлены тремя рудными формациями: 1) медно-турмалиновой (высокотемпературной); 2) медноколчеданной (среднетемпературной);         3) пирит-халькопиритовой (жильной, среднетемпературной).

  Медно-турмалиновые месторождения представляют собой высоко-температурные гидротермальные образования малых глубин, связанные с гипабиссальными или субвулканическими – вулканическими очагами. Примером медно-турмалиновых руд является крупное месторождение Браден в Чили, залегающее среди вулканических брекчий в кратере вулкана, а также халькопиритовые с турмалином жильные месторождения Японии. В