Проект алмазной обогатительной фабрики

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Геологическая часть 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.1. Общие сведения 

     Рудник "Интернациональный" характеризуется  весьма сложными горногеологическими  условиями разработки. Наибольшую опасность  представляет метегеро-ичерский водоносный горизонт, расположенный в интервале абсолютных отметок +40м/-130м. Подземные воды этого горизонта содержат растворенные в них газы: азот, метан, сероводород, углекислый газ. Учитывая это, при ведении горных работ должны приниматься меры, исключающие возможность обрушения и сдвижения как вмещающих пород, так и рудного тела. Рудник отнесен к опасным по выделению горючих газов и нефтебитумопроявлениям, поэтому одним из условий безопасного ведения работ является предварительная дегазация массива пород. Рудное тело месторождения – кимберлитовая овальной формы трубка вертикального падения. Руда характеризуется малой прочностью и средней степенью трещиноватости. Вмещающие породы представлены каменной солью, известняками, доломитами, ангидритами, переслаивающихся друг с другом. Породы не отличаются высокой прочностью (крепость по шкале Протодъяконова 3-8). Толща пород, в которой будут располагаться выработки проектируемых горизонтов, в основном, водоупорна. Максимальный водоприток в рудник  не превысит 30 м³ /сутки.

     Трубка  “Интернациональная” расположена в бассейне р. Ирелях в верховьях ее правых притоков – ручьев Улахан-Юрях и Маччоба-Салаа в 16км юго-западнее г. Мирного – административного центра Мирнинского района Республики Саха (Якутия).

     Территория  района месторождения географически принадлежит восточной части Средне-Сибирской плоской возвышенности и представляет собой слаборасчлененную современной гидросетью равнину.

     Абсолютные  отметки рельефа колеблются от 310м  на востоке, до 402м – на западе, непосредственно  на месторождении – в пределах 390-400м. Относительные превышения вершин водоразделов над тальвегами долин не превышают 40-90м. Для района характерны  пологие увалистые формы рельефа. Уклон склонов речных долин редко превышает 3-5^о.

     На  участке месторождения гидросеть представлена временными водотоками в верховьях р. Юлигер и правыми притоками р. Ирелях – ручьями Улахан-Юрях и Маччоба-Салаа, лишенными постоянного водотока.

     Климат  района месторождения резко континентальный  с продолжительной и суровой зимой (6-7месяцев) и коротким, часто жарким летом. Среднегодовая температура составляет –7.8°.

     Положительные среднесуточные температуры наблюдаются  в среднем около 220 дней в году. Самым холодным месяцем является январь, со средней максимальной температурой -35°, абсолютный минимум - -63°С. Самый теплый месяц - июль со средне дневными температурами 28-30°, абсолютный максимум +36°С. Амплитуда абсолютных температур составляет 99°, внутрисуточная амплитуда температур достигает 40°С(1).

     Месторождение расположено в зоне развития многолетнемерзлых пород, мощность которых составляет 300-330м. Мощность деятельного слоя изменяется от 0.2 до 0.5м на залесенных склонах северной экспозиции, до 1.5 – 5.0м - на открытых склонах южной экспозиции.

     Среднегодовое количество осадков в районе г. Мирного (для бассейна р. Ирелях) составляет 250 - 290мм при колебаниях от 150 до 450мм (1). На период с июня по сентябрь приходится до 70% годового количества осадков.

     Снежный покров устанавливается в первых числах октября и исчезает в начале мая, высота его в среднем составляет 35 - 50 см, для участков с ровной поверхностью - до 65 см.

     В районе господствуют западные, юго-западные и южные ветры, наибольшие скорости ветра наблюдаются в осенний и весенний периоды, среднегодовая скорость ветра составляет 3.3 м/сек.

     Месторождение расположено в средней подзоне  редкостойной лиственичной тайги с  мохово-лишайниковым покровом, подзолистыми и торфяно-болотными почвами. Растительность района скудная, строительный лес отсутствует, на отдельных участках выборочно возможна заготовка крепежного леса и дров.

     Из  полезных ископаемых в районе месторождения, помимо собственно алмазов в кимберлитах трубки, имеются месторождения глин, песков, гравийно-галечникового материала.

           Кроме того, к полезным ископаемым района относятся соль и подземные воды.

     Каменная  соль (галит) приурочена к отложениям чарской и толбачанской свит. Запасы соли практически неограничены. По химическому анализу содержание хлорида натрия изменяется в пределах 97-99.2%. В качестве примесей в переменных количествах отмечается кальций, магний, железо и калий. 

     1.2. Геологическое строение 

           Коренное месторождение  алмазов кимберлитовая трубка “Интернациональная”  расположена в пределах Мало-Ботуобинского  алмазоносного района, относящегося к Западно-Якутскому алмазоносному региону.

           В платформенном  комплексе выделяются три, разделенных  перерывами и местами несогласиями, структурных яруса. Первый ярус включает архейские отложения (кристаллический фундамент), второй - венд - нижнекарбоновые и третий - верхний палеозой - нижний мезозой.

     Характерной особенностью кимберлитов верхних  горизонтов трубки «Интернациональная» (до глубины 370 м) является относительно высокое содержание примеси терригенного материала вмещающих пород. Последний  представлен песчанистой, алевритистой и глинистыми фракциями и состоит из кварца, полевого шпата, турмалина, плагиоклаза, сфена. Глинистая составляющая имеет монтмориллонитовый состав. Глубже 370 м количество перечисленных минералов резко снижается, а, начиная с глубины более 500 м, они фактически исчезают. 

           Архейский кристаллический  фундамент сложен глубоко метаморфизованными породами и вскрыт нефтепоисковыми скважинами на глубинах 1900-2100м.

           Нижняя часть второго  структурного яруса представлена вендским комплексом мощностью до 440м, сложенным  песчанниками, доломитами с прослоями аргиллитов.

           Отложения нижнего  кембрия (1300-1400м) представлены сульфатно-галогенно-карбонатными породами и расчленяются на шесть свит (снизу вверх): пестроцветную, эльгянскую, толбачанская, олекминскую и чарскую. Кроме того, в состав этой толщи входит нижняя часть (30м) ичерской свиты нижнего-среднего кембрия. Чисто карбонатная формация в этой толще выделяется в олекминскую свиту.Отложения среднего кембрия (175м) разделены на ичерскую и метегерскую свиты и характеризуются кремнисто-карбонатно-доломитовым составом.

           В результате среднепалеозойского  тектоно-магматического этапа развития района были заложены гигантские зоны разломов, которые предопределили очертания основных структур: Вилюйско-Мархинской и Ахтарандинской. В пределах первой выделяются Западный, Центральный, Параллельный, Восточный и Аппаинский субмеридиональные разломы. По этой зоне на протяжении среднего палеозоя происходили наиболее интенсивные проявления магматизма.

           В пределах разведанного интервала глубин преобладающим  развитием пользуются карбонатные породы - доломиты и известняки с их многочисленными фациальными разностями. Взаимные переходы среди последних, как в плане, так и в разрезе могут происходить на весьма небольших расстояниях.

           Мощности отдельных  разновидностей пород колеблются в  широких пределах от первых метров до 20-30м.

           Соленасыщенность  чарской свиты достигает 61%, а  вскрытой части разреза толбачанской - 26%. Характерной особенностью карбонатных пород этих двух свит является их засоленность которая наиболее интенсивно развита в прослоях этих пород небольшой мощности.

           Перекрываются кембрийские  отложения осадочного чехла маломощной (до 10м) толщей современных преимущественно делювиальных и элювиальных образований. Представлены они крупнообломочными и супесчано-суглинистыми отложениями.

           Ниже приводится более подробная характеристика вмещающих пород и кимберлитов в пределах интервала глубин проектируемых горизонтов месторождения трубки “Интернациональная”.

            

     1.3. Рудное тело 

           Рудным телом месторождения  является близцилиндрическая субвертикальная  трубка овальной формы в горизонтальных сечениях, прорывающая вышеописанные  породы и заполненная алмазосодержащими кимберлитовыми породами. Размеры трубки в плане по длинной и короткой осям в пределах отметок –200…-560м приведены в таблицах 1-2.

     На  поверхности характеризуемая трубка имеет форму неправильного овала, вытянутого на северо-запад (340°).

           Трубка разведана до глубины 955 м. В среднепалеозойское и мезозойское время около 470 м верхней части диатремы было уничтожено в результате длительной эрозии. От раструба сохранилась нижняя 120-метровая его часть. Далее на глубину остатки раструба переходят в цилиндрический канал с почти вертикальными контактами. Угол падения контактов раструба на юго-востоке равен 60 — 70⁰, на северо-западе, где сохранился своеобразный "козырек", — 40 — 60°.

           До глубины 1000 м  размеры трубки существенно не уменьшаются. Тело ее в целом склоняется в юго-восточном направлении. Трубка прорывает горизонтально залегающие терригенно-карбонатные породы нижнего ордовика и кембрия и перекрывается нижнеюрскими отложениями мощностью от 2,1 до 9,2 м. В раннетриасовое время трубка была перекрыта пластовым телом долеритов.

           Под перекрывающими трубку терригенными отложениями нижней юры, по данным К.Г. Чумирина, установлена переотложенная кора выветривания кимберлитов мощностью 12 — 50 см. В составе минералов тяжелой фракции переотложенного материала содержание пиропа составляет 2,75 кг/т, хромшпинелида - 0,29 кг/т, пикроильменита — 0,21 кг/т; по сравнению с плотным кимберлитом верхних горизонтов трубки в переотложенных продуктах коры выветривания произошло относительное увеличение концентраций пикроильменита и хромшпинелида и уменьшение пиропа.

           Кимберлиты представлены однообразными по составу породами, состоящими на 93% из кимберлитовых брекчий, с неравномерно распределенными среди них кимберлитами массивной текстуры (7%). Выделены три генетических фазы кимберлитов, различающихся по положению в трубке, содержанию минералов тяжелой фракции, химсоставу и алмазоносности. Преимущественным развитием пользуются кимберлиты 2 и 3 фаз внедрения (54.2 и 40.4%).

           Кимберлиты интенсивно серпентинизированы и карбонатизированы. На контакте с галогеновыми породами они засолены, что проявляется в виде прожилков галита и боратов. В некоторых случаях объем прожилков достигает 17% от объема керна.

           Контакты трубки с вмещающими породами четкие. Кимберлиты, слагающие рудное тело, характеризуются малой прочностью и имеют среднюю степень трещиноватости. По трещиноватости кимберлиты относятся к мелко- и  среднеобломочным породам с размером отдельности до 300мм и от 300 до 600мм.  
 

Рис. 1. Блок-диаграмма кимберлитовой трубки «Интернациональная».

     1 – кимберлитовая брекчия; 2 –  порфировый кимберлит; 3 – кимберлитовые  дайки.