ИНСТРУКЦИЯ

ПО ИЗУЧЕНИЮ И ОЦЕНКЕ ПОПУТНЫХ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЯ

И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ИЗУЧЕНИЮ И ОЦЕНКЕ ПОПУТНЫХ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЯ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Инструкция разработана Институтом литосферы АН СССР

Инструкция утверждена заместителем министра геологии СССР Р.А. СУМБАТОВЫМ 17 мая 1986 г.

Заместителем министра угольной промышленности СССР А.А. ПШЕНИЧНЫМ 19 июня 1986 г.

Председателем Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР А.М. БЫБОЧКИНЫМ 24 июня 1986 г.

МОСКВА ’’НАУКА” 19 8 7

песчано-гравийные отложения, сингенетичные угленакоплению, выполняющие внутриформационные размывы угольных толщ в виде древних долин (Днепрогэсе) или образованные пролювиальными конусами выноса (Челябинский бассейн).

Песок и гравий - полезные ископаемые многоцелевого назначения. Основные направления использования: как заполнители для тяжелого бетона, строительных растворов и асфальтобетона; как дорожный балласт, в стекольной промышленности, как формовочные земли, при производстве силикатного кирпича. Полимиктовые пески находят применение в основном в строительной промышленности. Чистые кварцевые пески используются стекольной промышленностью, а также в формовочном и в других производствах. Пески кварц-полевошпатового состава используются для производства керамики, фарфоро-фаянсовых изделий, бетона.

К дефицитным видам песков относятся стекольные и кварц-полевошпатовые пески, пригодные для керамики.

Требования промышленности к качеству песков и гравия по направлениям использования и методы их испытания регламентированы госу -дарственными стандартами (см.прил.I) и изложены в инструкции ГКЗ СССР f2.4.7 и методических работах [3-5, 15У.

Основные параметры, подлежащие изучению при попутных поисках и разведке песчаных и песчано-гравийных пород:

-    гранулометрический состав;

-    минералогический состав;

-    содержание глинистой фракции;

-    для гравия - количество галек, слабых пород и лещадной формы.

Рекомендуемые программы испытания песчаных и песчано-гравийных

пород при их попутном изучении приведены в табл.2.1 и 2.2 (см.прил.2). Направления промышленного использования и рекомендации по изучению литифицированных разностей - песчаников и конгломератов даны в пункте 3.1.4.

3.1.2. Глины и глинистые породы и их литифицированные аналоги -- аргиллиты и глинистые сланцы - занимают второе по распространенности место в составе угленосных и содержащих горючие сланцы формаций и перекрывающих их отложений.'В глинистых породах помимо тонких частиц ( < 0,01 мм ), называемых обычно глинистой фракцией, содержатся обычно алевритовая (0,01-0,1 мм) и песчаная (0,1-0,2 мм) фракции. В зависимости от содержания фракции размером менее 0,01 и 0,001 мм глины относятся к грубо-, низко-, средне- и высокодисперсным. Рыхлые отложения, содержащие 30-50$ глинистой и 70-50?$ алеврито-песчаных фракций, называют суглинками, содержащие 90-70$ алеврито-пес -чаных и 10-30$ глинистых фракций - супесями. Минералогический состав глин чаще полиминеральный, реже почти мономинеральный В угленосных формациях обычно преобладают глинистые породы каолинитового, гидрослюдистого, реже монтмориллонитового состава. В морских отложениях,

содержащих горючие сланцы, глины имеют преимущественно гидрослюдистый состав.

Каолинитовые глины накапливаются в континентальных условиях, а также образуются при изменении пород, богатых полевыми шпатами -гранитов, гнейсов, пегматитов, аркозовых песчаников и др. Образованию их благоприпятствует гумидная обстановка литогенеза. Высокоогнеупорные и огнеупорные каолинитовые глины (аллитовые и сиаллитовые породы) в виде сухарных глин, флинтклеев, тонштейнов (уплотненных камнеподобных глинистых пород) характерны для многих угленосЬнх отложений. Каолинизированные выбеленные породы часто сопровождают мощные угольные пласты благодаря вторичной каолинизации полевошпатовых и глинистых пород другого состава под воздействием продуктов, выделяемых при углефикации органического вещества. Гидрослюдистые гли -ны свойственны лагунным образованиям, кроме того они накапливаются совместно с каолинитовыми глинами при выветривании средних и кислых пород. Глины монтмориллонитового состава образуются при изменении трахиандезитов, андезитов, порфиритов, туфовых лав и туфов. Особенно благоприятствует образованию монтмориллонита щелочная среда. По-лиминеральные глины накапливаются в самых разнообразных условиях -морских и континентальных, платформенных и геосинклинальных, чем и объясняется их широкое распространение.

Основными свойствами глинистых пород,определяющими возможности их использования в промышленности,являются: пластичность, огнеупорность, спекаемость, набухаемость, усадка, связующая способность, вспучиваемость, поглотительная способность и некоторые другие свойства, обусловленные в основном химико-»линералогическим составом глин, степенью дисперсности, а также наличием и характером посторонних примесей. Методы определения указанных параметров регламентированы государственными стандартами (см.прил.1). Рекомендуемые прог -раммы испытания глинистого сырья при попутном его изучении приведены в табл. 2.3 (см.прил.2).

Промышленные классификации глинистого сырья основываются на рассмотренных выше параметрах и регламентированы ГОСТ 9169-75, 3226-77, 17630-72, 21286-82.

По содержанию глинозема в прокаленном состоянии глины подразделяются (ГОСТ 9169-75) на высокоглиноземистые - А1₂ 0^-45^; высокоосновные - А1₂ 0₂ = 38-45#, основные - Al₂ О3 = 28-38#; полухислые - Al₂ О3 = 14-28# и кислые - Al₂ О3 <14#.

По огнеупорности различают глины огнеупорные (t>I580°C), тугоплавкие (1580-1350°С), легкоплавкие (t<I350°C).

По пластичности - высокопластичные (число пластичности >25), среднепластичные (15-25), умереннопластичные (7-15), малопластичные (3-7) и непластичные.

Глинистые породы имеют многоотраслевое применение. При попутном

11

изучении они должны быть оценены как возможное сырье при производстве строительной, грубой и тонкой керамики, огнеупоров, цемента и керамзита. Кроме того, в меньших масштабах глинистое сырье использу -ется для изготовления буровых растворов, в бумажной и резиновой промышленности (как наполнитель), для очистки нефтепродуктов, и по другим направлениям, для которых попутное изучение и оценка проводится только по специальным заданиям. Требования промышленности к качеству сырья и получаемых изделий регламентированы государственными стандартами (прил.1).

Высокоогнеупорные глины каолинитового состава применяются в производстве огнеупоров, а при отсутствии красящих примесей и в фарфоро-фаянсовом производстве. Тугоплавкие глины используются для изготовления грубой керамики и в строительных целях. Легкоплавкие глины широко используются в качестве сырья для производства цемента, кирпича, черепицы и других стройматериалов. Монтмориллонитовые и каолинитовые глины, практически не содержащие красящих окислов и механических примесей, применяются для изготовления тонкой керамики. Глины, обладающие хорошей вспучиваемостью (чаще всего, гидрослюдистого состава), пригодны для производства керамзита. Песчаные глины и суглинки находят широкое применение для производства кирпича и строительной керамики.

К числу дефицитных видов глинистого сырья относятся глины: огнеупорные, для тонкой керамики, монтмориллонитовые (бентонитовые) различного назначения и белокгущиеся. Подземным способом могут разрабатываться высокосортные огнеупорные и бентонитовые глины. Оста -льные типы глин разрабатываются открытым способом и подлежат попутной оценке только во вскрышных и вмещающих породах месторождений угля и горючих сланцев, предназначенных для открытой разработки. Специфичными для угольных месторождений являются углистые глины и их литифицированные аналоги: углистые и слабоуглистые аргиллит -алевролитовые породы, пригодные в качестве органоминеральных добавок и основного сырья при производстве строительной керамики. Лити-Фицированный характер этих пород не препятствует использованию. Отрицательный фактор - наличие крепких крупных включений пирита, си -дерита. Методы разведки и оценки глинистого сырья детально рассмотрены в Инструкциях ГКЗ СССР /2.3, 2.§7 и нескольких методических работах /3-5, 157.

3.1.3. Карбонатные породы. В угленосных формациях часто содержатся известняки, редко озерные мергели, иногда горизонты крепких окварцованных известняков. Для сланцесодержащих формаций известняки и мергелистые породы часто являются основными компонентами. Карбонатные породы (известняки, мел, доломиты и др.) известны также в перекрывающих угленосные и сланценосные отложения толщах.

Известняки угленосных фрмаций образуются главным образом в

морской обстановке, имеют преимущественно биогенное происхождение и в СССР распространены в основном в бассейнах каменноугольного возраста (Донецком, Подмосковном, Кизеловском). Однако возможности их использования как попутного сырья крайне ограничены, так как разработка углей в указанных бассейнах ведется преимущественно подземным способом. Карбонатные породы обычно разрабатываются открытым способом и оцениваются только при разведке месторождений угля и горючих сланцев, предназначенных для открытой разработки (например, Ангренское месторождение).

Большое значение (как сопутствующее полезное ископаемое) карбонатные породы имеют в Прибалтийском сланцевом бассейне, где они в основном находят применение как каменные строительные материалы (см.пункт 3.1.4).

Основные направления использования карбонатных пород: в цементном производстве, производстве строительной извести, муки для известкования почв, Плюсов в черной и цветной металлургии. Карбонатные породы широко используются также в химической, стекольной, сахарной, целлюлозно-бумажной, резиновой и других отраслях промышленности. Попутная оценка карбонатных пород для использования в этих направлениях проводится только по специальным заданиям.

Основные параметры оценки карбонатного сырья: содержание СаО и MgO и примесей Si0_2f    ⁹    ^⁹2⁰3» ^s * ^{р и} некоторых других. Кро

ме того, учитываются кусковатость карбонатного сырья, размалывае-мость, истираемость, пористость. Промышленные классификации и требования промышленности к карбонатному сырью регламентированы государственными стандартами (см.прил.1), требования промышленности к изученности сырья изложены в Инструкции ГКЗ СССР ГЬ.Ъ] и методических пособиях /3-5, 15/. Рекомендуемые при попутных поисках и разведке программы испытания карбонатного сырья приведены в табл.2.4. (см.прил.2).

3.1.4. Каменные строительные материалы. В качестве каменных строительных материалов (для производства щебня, бутового и стенового камня, облицовочного и декоративного материала) из пород уг -леносных формаций пригодны некоторые разновидности песчаников, конгломератов, известняков и изверженных пород, на месторождениях горючих сланцев - известняки. Эти породы должны иметь плотную и равномерную кристаллическую структуру, высокую механическую прочность, вязкость и ряд других свойств, определяемых сферой потребления.

Образование осадочных каменных строительных материалов происходит в результате литификации, цементации (песчаники с карбонатным и кварцевым цементом) и катагенеза пород, а также в результате магматизма. Свойства каменных строительных материалов могут локально резко ухудшаться вследствие выветривания, тектонических подвижек и карстообразования. Высокой плотностью, стойкостью к выветриванию

13

обычно обладают песчаники и конгломераты в угленосных толщах, содержащих каменные угли высоких стадий углеАкации и антрациты. Наиболее стойки к внешнему воздействию кварцевые и кварц-полевошпатовые песчаники на кремнистом или железистом цементе. Известковпстый цемент постепенно растворяется в воде, глинистый - размокает.

Изверженные породы различного, преимущественно основного, реже кислого состава, широко развиты на некоторых угольных месторождениях восточных районов СССР и встречаются в виде даек, силлов (например, в Кузбассе) и излившихся покровов, перекрывающих угленосные отложения (Тунгусский и Таймырский бассейны, Шкотовское месторождение Приморья).

Каменные строительные материалы используются для производства рваного и штучного камня. Рваный камень - это куски породы неправильной формы, получаемые взрывом, дроблением или как отходы; он подразделяется на бутовый камень и щебень. Штучный камень - изделия правильной формы, полученные обколом, обтесом, распиливанием естественного камня (облоцовочный, стеновой, бортовой камень; плиты, брусчатка, шашка, плитняковый бутовый камень). Попутно добываемые каменные строительные материалы в основном подлежат оценке как сырье для производства рваного камня.

Основные показатели скальных пород, используемых в качестве каменных строительных материалов: коэффициент прочности на сжатие в сухом и водонасыщенном состоянии, пористость, морозостойкость, истираемость, для облицовочного камня - декоративность, для штучных кашей - возможность получения блоков нужных размеров. Методы испытания и требования промышленности к качеству сырья и получаемых изделий регламентированы государственными, республиканскими и отраслевыми стандартами и техническими условиями (см.прил.1).

Методы разведки и требования промышленности к изученности каменных строительных материалов регламентированы Инструкцией ГКЗ СССР 5.^7 и изложены в методической литературе по разведке /3-5, ?, 8, 157. Рекомендуемые программы попутного изучения скальных пород при разведке месторождений твердого топлива в качестве каменных строительных материалов приведены в табл.2.5 (см.прил.2).

3.1.5. Железные руды. С угленосными формациями иногда связаны си-деритовые железные руды, залегающие непосредственно в угленосных отложениях ряда бассейнов и месторождений (Канско-Ачинский бассейн, Кеадерлыкское месторождение), бурые железняки в вскрышных породах (Подмосковный, Тургайский бассейны) и железные руды, связанные с доугленосными корами выветривания - остаточные пластообразные залежи богатых руд, образовавшиеся за счет изменения железистых кварцитов ( Белгород-Обоянский угленосный район).

Формирование железных руд в угленосных формациях обусловлено подвижностью при наличии органики закисных соединений железа и

последующим выпадением их из растворов при разгрузке вод в зонах окисления (на выходах вод из угленосных отложений), а также концентрацией железа в виде сингенетического и эпигенетического сидерита на углекислых барьерах.

Бурые железняки и сидериты в принципе могут рассматриваться как полезные ископаемые для попутной добычи, но, как правило, характеризуются небольшими запасами или низким качеством руд. Так, сидери-товые руды угленосных формаций, часто представленные песчаником с сидеритовым цементом, труднообогатимы. Бурые железняки в границах угленосных бассейнов, в прошлом достаточно широко использовавшиеся промышленностью (например, тульские руды), в настоящее время имеют ограниченное значение из-за небольших размеров месторождений. Железорудные месторождения доугленосных кор выветривания рассматриваются как объекты самостоятельной добычи. Методы изучения и оценки железных руд регламентированы Инструкцией ГКЗ СССР /2.Н7.

3.1.6. Высокоглиноземные породы. Высокоглиноземные породы, как возможное сырье для получения глинозема, кремний-алюминиевых сплавов, глиноземцемента и других направлений в угленосных формациях, представлены бокситами, аллитами, сиаллитами и давсонитом. За рубежом с горючими сланцами связаны месторождения давсонита. Бысокоглк-ноземнке породы в угленосных отложениях формируются: в доугленосных корах выветривания и при их переотложенеи; в отложениях каолинито-вого и каолинит-аллитового состава, сингенетичных угленакоплению; под эпигенетическим воздействием продуктов разложения органического вещества.

Залежи высокоглиноземного сырья в угленосных бассейнах характеризуются: приуроченностью к основанию разреза или породам почвы мощных угольных пластов; связью с континентальными перерывами в формировании угленосных толщ; развитием наиболее высокоглиноземных раз -ностей пород (до диаспоритов) в районах, где отлояв ния угленосных толщ залегают на закарстованных известняках или на расчлененной поверхности высокоглиноземных бвскварцевых пород; приуроченностью к периферическим частям бассейнов утленакопления; связью преимущественно с платформенными угленосными формациями; связью со склонами поднятий.

Бокситы. В угленосных формациях развиты,как правило в основании этих формаций и по периферии их развития. Комплексное бокситово--угольное месторождение разведано в ЕНР; в СССР проявления бокситов известны в угленосных формациях различного возраста во многих бассейнах и угленосных районах страны - Подмосковном, Тунгусском, Нижне-Илийском_;Саровском, а также в перекрывающих угленосные отложениях (Тургайский бассейн). Промышленные месторождения пока не выявлены, требования промышленности к бокситам в СССР регламентированы ГОСТ 972-82. Методы изучения и оценки регламентированы Инструк-

15

УЖ 553.94

Инструкция до изучению и оценке попутных твердых полезных ископаемых и компонентов при разведке месторождений угля и горючих сланцев. - М.: Наука, 1987.

Инструкция регламентирует задачи я методы изучения и оценки попутных полезных ископаемых, компонентов и отходов добычи, обогащения и переработки при разведке месторождений угля и горючих сланцев, вытекающие из Требований ЖЗ СССР к комплексному изучению месторождений полезных ископаемых и других директивных документов. В Инструкции и приложениях к ней изложены общие сведения о попутных полезных ископаемых и компонентах на месторождениях угля и горючих сланцев, отходах добычи, обогащения и переработки твердых топлив, методы их попутного изучения и оценки на различных стадиях геолого-разведочных работ, программы испытания, требования по содержанию соответствующей информации в геологических отчетах по разведке месторождений.

С вводом настоящей Инструкции утрачивают силу Временные методические указания по опробованию и подсчету запасов редких элементов в месторождениях угля, утвержденные Министерством геологии СССР в 1959 г.

Ответственный исполнитель В.Р.Клер Ответственный редактор К.В.Миронов

Издание осуществлено с оригинала, подготовленного к печати Институтом литосферы ЛИ СССР

ИНСТРУКЦИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ И ОЦЕНКЕ ПОПУТНЫХ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЯ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ

Редактор издательства H.JJ. Казюкова

Н/К

Подписано к печати 20.02.ft7. Т - 05635. Формат 60 X 90 1/16. Бумага офсетная N* 1 Печать офсетная. Усл.печ.л. 8,5. Усл.кр.-отт. 8,5. Уч.-издл. 9,0. Тираж 2000 экз. Тип. зак. 1474. Цена 80 коп. Заказное

Ордена Трудового Красного Знамени издательство "Наука”

117864 ГСП-7, Москва В-485, Профсоюзная ул., д. 90

Ордена Трудового Красного Знамени 1-я типография издательства "Наука” 199034, Ленинград В-34, 9-я линия. 12

^1904050000-110 g_{e3 0(}5_ЪЯВЛ#    @    Институт    литосферы    АН    СССР

042(02 )-87    ^

ВВЕДЕНИЕ

Для успешного решения задач по ускоренному развитию отраслей народного хозяйства необходимо рациональное использование недр. Действующим законодательством СССР и союзных республик о недрах предусмотрено, что геологические исследования должны обеспечивать комп -лехскую геолого-экономическую оценку месторождений, достоверность определения количества и качества запасов основных и сопутствующих полезных ископаемых я содержащихся в них компонентов. Комплексное изучение месторождений при их разведке (доразведке разрабатываемых месторождений) является одним из обязательных условий рационального использования и охраны недр, внедрения малоотходной и безотходной технологии добычи и переработки минерального сырья.

Общие принципы комплексного изучения недр регламентированы утвержденными Советом Министров СССР в I98I-I983 гг. классификациями запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых [ 2.1J, нефти и горючих газов, эксплуатационных запасов подземных вод. Эти принципы получили развитие в утвержденных ГКЗ СССР в 1982-1985 гг. инструкциях по применению классификаций запасов к различным видам полезных ископаемых [ 2.2 - 2.16 У, о содержании, оформлении и порядке представления в ГКЗ СССР технихо-эко -комических обоснований кондиций на минеральное сырье, материалов по подсчету запасов различных видов полезных ископаемых [ 2.18 7, в требованиях к комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов /"2.19_7, а также в утвержденных Министерством геологии СССР в 1984 г. методических указаниях о проведении геологоразведочных работ по стадиям [ 22 J.

Настоящая инструкция содержит детализированные требования, методические указания и рекомендации по изучению и оценке попутных углям и горючим сланцам (в дальнейшем твердое топливо) твердых полезных ископаемых и компонентов, а также по изучению и определению возможного народнохозяйственного использования отходов добычи, обогащения и переработки твердых топлив. В ней не рассматриваются такие попутные полезные ископаемые, как радиоактивные элементы, подземные воды, горючие газы, нефтяные битумы, изучение и оценка которых регламентируется специальными инструкциями и требованиями.

Государственные, республиканские и отраслевые стандарты, технические условия на сырье и вытекающие из них требования и нормативы приведены по состоянию на 01.01.86 и подлежат уточнению по мере пересмотра и последующих изменений в них.

з

I. комшекси сопутствлэпих полезных ИСКОПАЕМЫХ И ПОЛЕЗНЫХ ксмпонштов мЕсторождапй! утя и гонгах сланцев

1.1.    Сопутствующие твердым топливам полезные ископаемые могут быть генетичеоки связаны непосредственно о углями и горючими сланцами или с вмещающими их породами угленосных (сланценосных) фор -маций, либо залегать (содержаться) в генетически не связанных о ними покровных и подстилающих отложениях. Соответственно выделяются определенные парегенетические комплексы сопутствующих полезных ископаемых (компонентов), характерные для определенных условий образования угле-сланценосных формаций, и комплексы полезных ископаемых (компонентов), развитые в перекрывающих и подотопающих эти формации отложениях, генетически не связанные с угле-сланценакоп-лением.

1.2.    Образование комплексов полезных ископаемых и ценных компонентов, парагенетически связанных с угленосными формациями, может предшествовать угленакоплению (сланценакоплению), быть синге-нетичным или эпигенетичным ему. Эти комплексы включают:

-    полезные ископаемые, связанные с доутденосними корами выветривания, развитыми в основании угленосных формаций и в периферических зонах их развития, а также с внутриформационными перерывами: огнеупорные глины, первичные и переотложенные каолины, аллиты, бокситы, элювиальные россыпи титана, золота и др.;

-    обломочные в различной степени литифилированные осадочные породы различного гранулометрического (от тонких алевритов я глин до конгломератов и брекчий) и вещественного состава, слагающие обособленные пласты (залежи) в продуктивных и разделяющих их свитах (горизонтах) угленосных формаций . Вещественный и гранулометрический состав этих пород, степень окатанности и сортировки зерен определяется фациальными условиями осадконакопления (прнбрежно--морские, лагунные, озерные, речные, болотные, пролювиальные и др.) Наибольший практический интерес представляют огнеупорные, тугоплавкие глины и каолины, глинистые, песчаные и карбонатные разновидности пород, пригодные для использования как керамическое, формовочное, стекольное сырье, в меньшей степени как сырье для производства строительных материалов;

-    связанные с сингенетичным угле накоплению вулканизмом и последующей переработкой вулканогенно-осадочных толщ активными водами бентонитовые и различные керамические глины, а также продукты рудной минерализации угленосных отложений, обусловленные концентрацией ряда элементов на барьерах различных типов;

-    ценные компоненты, концентрация которых является следствием

4

процессов сульфатредукции, формирующиеся на сероводородных восстановительных барьерах серный колчедан, элементная сера, сульфиды;

-    урановое, молибденовое, рениевое, свинцовое, цинковое, селеновое оруденение, обусловленное эпигенетической концентрацией на восстановительных барьерах на контактах зон окисления (или первично-окисленных толщ) с зонами развития угленосных пород и углей;

-    связанные с концентрацией на сорбционных барьерах (обусловленные сорбцией ценных компонентов углями и углистыми породами низких стадий метаморфизма и в зонах вторичного окисления углей на всех стадиях метаморфизма) германий, бериллий, вольфрам;

-    связанные с эпигенетической гидротермальной деятельностью ртуть, мышьяк, свинец, цинк;

-    концентрирующиеся на окислительных барьерах в зоне окисления и разгрузки вод угленосных толщ с осаадением элементов (в основном железа), обладающих контрастностью миграции в восстановительно--окислительных обстановках, а также мигрирующих в составе органических подвижных комплексов;

-    образовавшиеся в зонах окисления интенсивно окисленные угли (сырье для производства углещелочных реагентов и гуминовых удобрений) и в зонах выгорания углей - горелые породы (глиежи);

-    связанные с магматизмом изверженные породы с сопровождающим его термальным воздействием на угли и вмещающие породы и эпигенетической гидротермальной деятельностью (графит, каменные строительные материалы, а также гидротермальная, свинцово-цинковая, ртутная минерализация),

1.3.    С содержащими горючие сланцы формациями связаны парагене-тические комплексы:

-    морского седиментогенеза - карбонатные породы (карбонатное сырье и каменные строительные материалы), глинистые породы (керамическое, цементное, керамзитовое сырье), фосфориты, а также син-генетичные биогенные накопления молибдена, ванадия и других эле -ментов;

-    рудные концентрации (медь, свинец, цинк, серебро и др.), связанные с совместным залеганием первично-окисленных (красноцветных) пород и горизонтов горючих сланцев;

-    рудные вторичные концентрации в горючих сланцах и содержащих органическое вещество (ОВ) породах, образованные на окислительно--восстановительных и сероводородных барьерах (уран и его попутчики).

1.4.    Полезные ископаемые, залегающие в перекрывающих угленосные (содержащие горючие сланцы) толщах, представленные песчано-

—гравийными породами, суглинками, глинами, песками, их литнфициро-ваяяыми аналогами, карбонатными породами и магматическими образо -

5

ваниями, пригодными для различных направлений народнохозяйственного использования. В подстилающих угленосные (сланценосные) формации образованиях известны железные руды, фосфориты и другие полезные ископаемые.

1.5. В зависимости от экономического значения и технических возможностей совместной или раздельной разработки, сопутствующие твердым топливам полезные ископаемые могут являться объектами самостоятельной либо попутной добычи.

1.5.1.    Изучение и промышленная оценка полезных ископаемых, заключенных в телах, пространственная обособленность которых от пластов угля (горючего сланца) и экономика добычи определяют возмож -ность их отработки независимо от намечаемого способа вскрытия и разработки углей и горючих сланцев и сроков их промышленного освоения, входят в состав программ комплексного изучения месторождений твердых топлив. При разведке угольных (сланцевых) месторождений эти полезные ископаемые подлежат изучению и оценке (при наличии и в пределах потребности на соответствующие виды сырья) в контурах разведки углей (горючих сланцев), и только в случае выявления особо ценных видов сырья могут быть попутно оценены прогнозные их ресурсы за границами разведки твердого топлива.

1.5.2.    Изучение полезных ископаемых, имеющих самостоятельное значение, а также комплексных месторождений (участков), например, германиево-угольных, ураново-угольных т.п., осуществляется в соответствии с требованиями, предъявлемыми к месторождениям соответствующего сырья, или по специальным программам.

Основные методические принципы изучения попутных полезных ископаемых и компонентов изложены в последующих разделах.

2. ГРУППИРОВКА ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАШЫХ И КСМПОНЕНТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ

2.1. Согласно общим действующим требованиям к комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов [ 2.19 J к попутным полезным ископаемым относятся минеральные комплексы, добыча которых при разработке основного полезного ископаемого и использование в народном хозяйстве являются экономически целесообразными. К попутным компонентам относятся заключенные в полезных ископаемых минералы, металлы, другие элементы и их соединения, которые не имеют определяющего значения для промышленной оценки месторождений, но при переработке могут быть рентабельно извлечены и использованы в народном хозяйстве.

Твердые попутные полезные ископаемые и компоненты в зависимости от форм нахождения, связи с основными полезными ископаемыми и

с учетом требований, предъявляемых промышленностью к условиям их разработки (извлечения), подразделяются на три группы.

I группа - попутные полезные ископаемые, образующие самостоятельные пласты, залежи или рудные тела в породах, вмещающих основное полезное ископаемое. К этой же группе относятся вскрышные породы, по составу и свойствам пригодные для производства строительных материалов или других целей, а также торф, почвенно-растительный слой и породы, пригодные после проведения агрохимических мероприятий для использования в сельском хозяйстве.

Д группа - попутные компоненты, образующие собственные минералы, которые могут быть выделены при обогащении в самостоятельные концентраты или промпродукты, а в отдельных случаях накапливающиеся в продуктах обогащения в количествах, допускающих их последующее извлечение на экономически рациональной основе.

Ш группа - различного рода примеси в минералах основных и попутных компонентов, а также органические, металлические или металлоорганические соединения в углях и углистых породах.

2.2. Для месторождений твердого топлива с учетом специфики их геологического строения и условий разработки, а также перечня и форм нахождения в рамках приведенного в пункте 2.1 подразделения, рекомендуется следующая группировка свойственных км твердых попутных полезных ископаемых и компонентов.

I группа - попутные полезные ископаемые по условиям их отработки подразделяются на две подгруппы.

К первой подгруппе относятся полезные ископаемые, залегающие в продуктивной толще и перекрывающих ее отложениях, которые пригодны для синхронной попутной отработки при разработке пластов угля (горючего сланца) подземным способом, и утрачивают промышленное значение вследствие подработки по мере извлечения последних. Обычно это породы, представляющие интерес как дефицитные виды сырья -- высококачественные огнеупорные и тугоплавкие глины, некоторые песчаные, карбонатные и изверженные породы, целесообразность отработки которых определяется потребностью в соответствующих видах сырья, не удовлетворяемой в районе за счет других объектов добычи.

Ко второй подгруппе относятся попутные полезные ископаемые, залегающие во вскрыше месторождений (участков) твердых топлив, разрабатываемых или намечаемых к разработке открытым способом, условия залегания и выемочная мощность которых с соблюдением требований к качеству сырья увязана с технологией удаления вскрышных пород (высотой уступов, принятой механизацией работ и т.п.) и очередностью отработки запасов углей (горючих сланцев). Наиболее распространенными видами попутных полезных ископаемых этой подгруппы являются:

- на всех месторождениях твердых топлив - глины, пески, песча-

7

но-гравийный материал, т.е. сырье многоцелевого использования в промышленном, жилищном, дорожном и других видах строительства, торф;

-    на месторождениях угля - высокоглиноземное сырье, огнеупорные и тугоплавкие глины, глины и каолины для тонкой и строительной керамики и для производства легких заполнителей (керамзита и агло-порита), стекольные, формовочные и строительные пески, каменные строительные материалы, горелые породы (глиежи), карбонатное сырье, железные руды, осадочные руды и россыпи редких цветных, благородных и радиоактивных металлов;

-    на месторождениях горючих сланцев - известняки и мергелистые породы как карбонатное сырье и каменные строительные материалы, легкоплавкие глины как сырье для производства керамзита, цемента и не -которых видов строительной керамики; осадочные руды цветных металлов.

Разработка попутных полезных ископаемых этой подгруппы с нарушением принятой технологии удаления вскрышных пород допустима только для дефицитных или особо ценных видов сырья. Необходимость и целесообразность селективной их отработки в каждом конкретном случае определяется специальным обоснованием, с учетом потребности в данном виде сырья и затрат на селекционную отработку и переработку получаемого сырья.

Во всех случаях (при наличии) изучаются и оцениваются почвенно--растительный слой и вскрышные породы, которые могут быть использованы для рекультивации земель и в сельском хозяйстве,

Ишт к додутдым Д9Д93НВД ШВШЩЩ, которые при подготовке к использованию твердых топлив могут быть извлечены (выделены) и использованы в народном хозяйстве, относятся: отделяемый при обогащении высокосернистых углей серный колчедан, а также извлекаемые органическими растворителями из некоторых разностей бурых углей воскосодержащие битумы и гуминовые соединения.

Н1 группа. Основными компонентами Ш группы в углях и вмещающих их породах, которые можно рентабельно извлекать и использовать, в настоящее время, являются германий и уран. Потенциально возможны промышленные концентрации в углях - галлия, молибдена, ванадия, хрома, никеля, вольфрама, золота, серебра, ртути, селена, в горючих слайдах - молибдена, урана, рения, меди, ванадия, свинца.

3. ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

3.1.    ОЗшая характеристика и возможные нмгоавлания народи о-хозяй-ственного использования основных попутных полезных ископаемых. относимых к I грудой

3.1.1.    Пески, песчано-гравийный материал и их литифицироваяные

аналоги являются основной составной частью угленосных формаций.

Они, так же как глинистые породы (см* 3.I.2.), широко развиты в угленосных, сланценосных и перекрывающих их отложениях. К песчаным обычно относят породы с зернами размером 0,05-2,0 мм, к гравийным -2,0-10,0 мм. Однако в промышленных классификациях, регламентированных государственными к отраслевыми стандартами (см.прил.1), установлены другие пределы. Так, согласно ГОСТ 8736-77, к пескам относится материал с размером зерен 0,14-5,0 мм, ГОСТ 8268-74 к гравию -материал с зернами 5,0-70,0 мм. При 7-15^-ном содержании в песках частиц более 5 mi породу называют гравелистым песком, более 15% -гравийно-песчаной смесью и более 30% - песчано-гравийной смесью. Пески и гравий могут иметь различные генезис (речные, морские, флю-виогляциальные), гранулометрический и минералогический состав.

П7 ^><ОТ97^{алог,яческому} составу различают пески мономинерадьные (состоящие из зерен одного минерала), олигомиктовые, сложенные из зерен двух-трех минералов с преобладанием одного, и подимиктовые, состоящие из обломков горных пород различного состава. Основные минералы песчаных пород - кварц и полевые шпаты, примеси - глинистые минералы, слюда, карбонаты, магнетит, циркон, монацит, реже другие минералы. Литифнцированные аналоги, песчаники и конгломераты имеют глинистый, кремнистый, евдеритовый цемент. Для большинства угленосных формаций характерны полимиктовые, реже олигомиктовые песчаные разности.

Полимиктовые пески характерны для угленосных формаций при наличии в областях сноса гранитов и гнейсов. Они широко развиты в угленосных формациях, в основании которых залегают кристаллические по -роды, а также в отложениях краевых (приорогенных) частей платформ, краевых и орогенных прогибов, парагеосинклиналей, авлакогенов, молодых подвижных платформ.

Чистые кварцевые пески образуются в результате длительного переноса, многократного переотлояения. Их образованию способствует интенсивное химическое выветривание. Обычно такие пески встречаются на древних платформах, где создавались условия для их длитель -ной переработки и переотложения. Благоприятные условия для хими -ческого выветривания песков за счет воздействия органических веществ имели место под подзолистыми почвами, торфяниками; угольные пласты часто сопровождаются прослоями "осветленных** кварцевых (иногда стекольных) песков.

По гранулометрическому составу различают мелкозернистые, среднезернистые и грубозернистые пески. Отсортированность песков по размеру частиц, а также загрязненность вредными примесями зависит главным образом от фациальных условий переноса и отложения обломочного материала.

Гравий и песчано-гравийные породы в основном развиты в перекрывающих угленосные формации аллювиальных отложениях. Известны также

9