Особливості пляжевих відкладень Таманського півострова »

Дипломний проект

Ростовський державний університет

Кафедра мінералогії та петрографії

Ростов-на-Дону

1997

ВСТУП

На території Темрюкського району Краснодарського краю, значним поширенням користуються морські пляжевих піщані відклади різного мінерального складу. Ці відкладення вивчалися протягом останніх десятиліть численними дослідниками. Серед яких варто згадати професора Ростовського університету І.А. Шамрая.

У результаті встановлено, що дані породи представляють інтерес, як гірничорудна сировина, місцеві ресурси якого досить обмежені. З іншого боку значний науковий інтерес представляє походження цих утворень і джерело надходження мінералів магнітної та електромагнітної фракцій.

Справжня дипломна робота присвячена детальному вивченню мінерального складу пляжевих відкладень і оцінкою перспектив їхнього промислового використання. Метою даної роботи є:

1. Характеристика геологічної та геоморфологічної обстановки Таманського півострова.

2. Вивчення мінерального складу пляжевих відкладень.

3. Визначення генезису цих відкладень.

4. Оцінка перспектив практичного використання.

Дипломна робота обсягом сторінок складається з вступу, 4-х розділів, висновку і списку використаної літератури.

В основу роботи покладено практичний матеріал, зібраний в ході проведення виробничих літологічних практик 1995-1996рр. Було відібрано більше 60 проб по 25 профілів, пройденим хрестом простиранню пляжевих відкладень. Всі проби піддані мінералогічному детального аналізу, проведеного автором в лабораторії літолого-фаціальні аналізу на кафедрі "Мінералогія і петрографії".

Автор висловлює подяку всьому викладацькому складу, і лаборантам кафедри "Мінералогія і петрографії", а також викладачам інших кафедр, за допомогу і сприяння, надану при написанні даної дипломної роботи.

ОСОБЛИВОСТІ Геологічна будова Таманського півострова.

1.1. ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНИЙ НАРИС.

Район досліджень розташований в південно-західній частині Таманського півострова; з півдня і південно-заходу його обмежує Чорне море, а з півночі Таманський затоку.

Таманський півострів, у свою чергу, розташований на південно-заході Росії, де разом з Кримом поділяє акваторії Чорного і Азовського морів. В адміністративному плані він належить Краснодарському краю, крайовий центр місто Краснодар.

Береги морів відрізняються крутизною, їх обриви досягають у висоту 100 м. У пониженнях прибережної частини відзначаються лимани і дрібні озера. Рельєф півострова рівнинний, горбистій. Пагорби утворюють паралельні пасма, розділені зниженнями. Крім того, відзначається 25 грязьових вулканів, що утворюють сопки висотою до 164 м. Таким чином, з огляду на нульові висоти біля берегів, відносні перевищення досягають 164 м.

Що стосується гідрографічної характеристики району, то це практично безводна степ. Річки відсутні (крім річки Кубань, на півночі), не відзначається ні джерел, ні джерел. Джерела питної води розташовані тільки в населених пунктах. Спираючись на вищеописане можна відзначити, що оголеність району хороша уздовж морських берегів і погана у степовій частині.

Клімат Тамані характеризується як степовий, пом'якшений, що обумовлено близькістю морських басейнів. Хоча кількість опадів дуже невелика (в середньому 399 мм/рік), посухи тут не сильні, і влітку температури досягають у середньому 30 градусів за Цельсієм. Такий характер обумовлений дією повітряних мас, що приносять крім того, восени максимальну кількість опадів (до 600 мм) і витримують температури взимку близько + 5 гр. Таким чином, середньорічні температури на Тамані коливаються в межах 10-14 градусів за Цельсієм. Іншою особливістю півострова є пилові бурі, які викликаються дмуть взимку і влітку північно-східними і східними холодними вітрами. З останніми пов'язана також мала висота сніжного покриву (перший сантиметри), видуває з рівнин. При наявність короткочасних морозів промерзає грунт на глибину до 5 см.

Рослинний світ - типово степове - полинове різнотрав'я, лісові угіддя відсутні.

Тваринний світ не відрізняється різноманіттям, в основному це гризуни (миші, ховрахи), плазуни (степові гадюки), з комах можна виділити скалапендр, що володіють сильною отрутою, крім того, поширені степові птахи.

На півострові розташовується ряд населених пунктів: Тамань (найбільш великий селище), Ахтанізовська, Вишестебліевская, Старотітаровская, та ін (див. оглядову карту.)

Ведучими галузями народного господарства на півострові є: рибальська і рибопереробна промисловості, рослинництво та тваринництво. Тут вирощуються виноградні, баштанні культури, тютюн. Розводять велику рогату худобу. Енергетичне забезпечення та зв'язок проводиться по ЛЕП, телефонним та телеграфним лініях. Півострів пов'язаний з іншими регіонами залізничними і морськими шляхами. У селищі Тамань розташовані жд. станція і пристань. За півострову проведена мережа асфальтованих і поліпшених грунтових доріг.

1.2. Літології та стратиграфії

Стратиграфічний розріз півострова починається з відкладень кайнозою. Вони представлені породами олігоцену - нижнього міоцену, так званої майкопської серії, що виходить в ядрах антиклінальними структур (простих і діапірових). Більш давні відклади в межах Тамані на поверхню не виходять.

Палеогенові СИСТЕМА

Олігоцен -- нижній і низи середнього міоцену.

(Майкопська серія)

Майкопська серія представлена на розглянутій території потужною товщею глинистих і піщано-глинистих відкладень. В її складі виділяють нижню (нижній і середній олігоцен), середню (верхній олігоцен) і верхню (нижній і низи середнього міоцену) підсерію.

Нижній -- середній олігоцен

( Ніжнемайкопская підсерія)

Ці відклади носять назву Хардумская свита. Вони представлені потужною товщею темних глин, ізвестковістих, з прошарками мергелів в центральній частині розрізу. Потужність свити близько 120 м.

Верхній олігоцен

( Среднемайкопская підсерія)

Відкладення середнього Майкопа представлені Абадзехской і Восковогорской свитами. Абадзехская свита залягає з деяким незгодою на підстилаючих відкладеннях. Порода представлені в основному сірими неізвестковістимі глинами з прошарками алевролітів. Потужність світи досягає 100 м.

Восковогорская свита на розглянутій території представлена піщано-спонголітовим і діатомові горизонтами. Потужність свити близько 100 м.

Нижній і низи середнього міоцену

( Верхнемайкопская підсерія)

Верхній Майкоп складний темними глинами, неізвестковістимі з нальотами ярозіта і численними конкреціями сідеріта. Потужність підсерію досягає 150 м.

Неогенові СИСТЕМА

(Середній та верхній міоцен)

У відкладах міоцену в розглянутому районі виділяють середній і верхній підвідділи. Причому в середньому міоцені підрозділ виробляється на обрії: Тарханскій, Чокракське, Карагачскій, Конкскій. У верхньому міоцені виділяються сарматський і меотіческій яруси. Відкладення відділу представлені як морськими, так і континентальними утвореннями. Причому від нижележащих порід комплекс відокремлений слідами розмиву і трансгресивний заляганням.

Середній міоцен

Тарханскій горизонт. Відклади представлені темно-сірими ізвестковістимі глинами, в верхній частині піщанистого, з мергелістих конкреціями. У нижній частині розрізу наголошується уславився буро-сірого щільного мергелю, потужністю до одного метра. Загальна потужність горизонту близько 10 м. літологічних Тарханскій горизонт різко відрізняється від Майкопський відкладень підвищеної ізвестковістостью порід і наявністю багатої фауни з якої можна виділити Amussium denudatum.

Чокракським горизонт на Таманському півострові представлений глинистими відкладеннями з рідкісними прошарками мергелів. Відзначаються залишки Spirialis fragilis і ін Потужність близько 30 м.

Карагачскій горизонт представлений товщею синювато-сірих і темно-сірих нерідко піщанистого глин з частими прошарками доломітізірованних мергелів і детрітусових вапняків. У верхній частині розрізу з'являються прошаруй сірих глин та мергелів, містять прожилки твердого бітуму. Зустрінута фауна Spanidontella і рибні залишки. Потужність горизонту досягає 100 м.

Конкскій горизонт залягає згідно на підстилаючих товщах, і в нижній частині складний глинами сірими, ізвестковістимі. Вище по розрізу залягають глини темно-бурі, листові з ярозітом, в них відзначено пласт синьо-сірого мергелю. Верхи горизонту складені майже чорної ізвестковістой глиною. Зустрічається Syndesnia reflexa. Потужність 10 м.

Верхній міоцен

Представлений сарматськими та меотіческімі відкладеннями. Хоча наявність останніх тут заперечується деякими дослідниками.

Сарматський ярус на Таманському півострові представлений всіма трьома под'ярусамі. Межі як між сарматів і середнім міоцені, так і в межах самого ярусу приголосні.

Нижній сарматів складний одноманітною товщею глин з рідкими прошарками алевролітів та мергелів. Зустрінуті Syndesmia reflеxa і Mactra elchwaedi.

Середній сарматів представлений сірими, сильно ізвестковістимі глинами, з прошарками зеленувато-сірих мергелів; у верхній частині розрізу залягають глини з органогенних вапняками і пісковиками. Фауна Cryptomactra pesonseris.

Верхній сарматів представлений потужною товщею чергуються зеленувато та блакитно-сірих глин і світло-сірих мергелів в низах розрізу. У товщі відзначаються прошаруй мергелів щільного доломітізірованного піску, а також діатомітових глин. Відзначено залишки Mactra noviculata і Mactra caspia. Загальна потужність сармата досягає 500 м. Найбільш потужна середня товща - до 300 м.

Меотіческій ярус виражений в двох фації: мілководій - в ядрах антікліналей, глибоководної -- синкліналей; і в складі трьох горизонтів. Нижній горизонт представлений глинами і мшанковими вапняками потужністю від 17 до 140 м. Середній горизонт представлений глинами з прошарками діятимуть, потужність його 114 м. Верхній горизонт складається головним чином з піщаних шаруватих глин з прошарками тонко зернистого піску. У верхах розрізу зустрінуті Covgeria syndesmia tellinoides. Потужність горизонту 40 м.

Пліоцен

пліоценового відкладення на Тамані представлені трьома підвідділами. Причому у складі нижнього пліоцену виділені понтіческій ярус, середньо-кіммерійський і Куяльницький ярус. У складі верхнього пліоцену виділена товща звана Таманським горизонтом. У Загалом, пліоценового відклади залягають згідно на міоценових.

Нижній пліоцен

Понтіческій ярус представлений глибоководними відкладеннями, складеними зеленувато-сірими глинами з рідкими прошарками пісковиків, мергелів, і вапняків-черепашника. Понтіческіе відкладення згідно залягають на меотіческіх товщах. У низах розрізу зустрінуті Congeria, у верхах Paradiacha, Valencienessia. Потужність понту 100 м.

Середній пліоцен

Кіммерійський ярус залягає згідно на понтіческіх відкладеннях і представлений у складі азовського і Пантикапейская горизонтів. В основі азовського горизонту наголошується пласт мергелю, що перекриває пачкою чергуються карбонатних і некарбонатних глин.

Камишбурунскій (рудний) горизонт складний сірими некарбонатних глинами. В глинах містяться прошаруй сопкових брекчії, пісковиків, сідерітов, на крилах синкліналей -- залізистих черепашник і бурого залізняку. У синкліналь відкладення горизонту залягають згідно; в антікліналях іноді незгодне перекривають більш древні товщі. Потужність відкладів до 200 м. У описаних горизонтах зустрінута Arcicardium accardo та ін

Вище згідно і без перерви залягає Пантикапейская горизонт, що складають нижню частину так званих "нерудних шарів". Верхня частина цих верств відноситься до Куяльницькому ярусу.

Верхній пліоцен

Куяльницький ярус. Відклади представлені чергуванням сірих некарбонатних глин і тонкозернистих світлих пісків з переважанням останніх у верхах товщі. Піски поширені в антікліналях, а глини в синкліналь. У цих товщах відзначаються рідкісні прошаруй алевролітів, мергелів, глинистих черепашником, крім того сопкових брекчії. Ярус незгодне залягає на кіммерійський. Потужність від 200 м в синкліналь і до повного виклинювання в діапірах.

Таманський горизонт в основі представлений чергуванням сірих пісків і строкатих карбонатних глин з рідкими гальками піщано-ізвестковістих порід. У центрі синкліналей відкладення горизонту залягають згідно, а по периферії перекривають породи Куяльницького і кіммерійського ярусів. В останньому випадку в основі відзначаються малопотужні прошаруй галечника і рихлого конгломерату. Вищеописані товщі містять залишки Didocna barieeicrassa. Вище залягають коричнево і червоно-бурі глини з прошарками суглинків, супісках, рідше глинистих пісків. Потужність горизонту більше 70 м.

Четвертинний СИСТЕМА

У відкладах системи виділяють як морські, так і континентальні освіти.

Морські відкладення

Чаудинський шари. Найбільш стародавніми вважаються шари кварцових пісків, що перекриваються світло-бурими суглинками з фауною Carlicnta flaminali. Загальна потужність більш ніж 6 м.

Древнеевксінскіе шари. Представлені двома фаціямі: піщаної та глинистої і поширені ширше Чаудинський. Піски з підлеглими пропласткамі глин блакитно-сірих. Глини тонкослоістие, жовті з прошарками суглинків та лінзами пісків. Потужність відкладень до 17 м. Важливо відзначити, що якщо приналежність древнеевксінскіх верств до четвертинної системі не викликає сумнівів, то з приводу Чаудинський шарів існують розбіжності: деякі дослідники відносять їх до верхів пліоцену.

Континентальні відкладення

Характеризуються широкою різноманітністю. Найбільш давніми є делювіальні відкладення що складають товщі потужністю в декілька метрів і представлені суглинками.

Крім того, до сучасним відкладів можна віднести сопкових брекчія грязьових вулканів. Це глиниста порода з уламками мергелів і Майкопський сідерітов. У континентальних водоймах, а також у лиманах відбувається осадження солей і мулів.

1.3. СТРУКТУРНО-тектонічні ХАРАКТЕРИСТИКА

У тектонічному плані Таманський півострів належить Керченської Таманському поперечним прогину і становить східну його частину. Цей прогин закладений на західному продовженні мезозойських структур Західного Кавказу і південному Борте Західно-Кубанського передового прогину. Для Тамані характерна конседіментаціонная складчастість і в зв'язку з цим відповідність слаборозчленована рельєфу і складчастих структур. Таким чином, тут проявляються неотектонічні руху.

Складчасті структури

На півострові з півночі на південь виділяється вісім широтних антиклінальними структур: Кизилташський, Еремінская і Благовіщенська; крім того мису Кам'яного, Фонталовская, Цимбали, Фанагорійська, Карабетовская, в південно-західній частині півострова між п'ятою та шостою зонами намічається початок ще одній - мису Зеленського, яка розвивається в межах Чорного моря. Ці зони порівняно вузькі (1 - 2 км) складаються з кулісообразно розташованих складок. Між ними розташовується більш широкі (2 - 3 км) синклінальні зони, виконані пліоценового і четвертинними морськими відкладеннями.

антикліналі часто мають діапіровий і кріптодіапіровий характер. У ядрах діапіров оголюються перемятие глини майкопської серії, що прориваються пласти міоцену і пліоцену. Кути падіння складок 15 - 20 градусів і більше. Діапіровие структури зазвичай скошені в бік більш глибоких синкліналей. Ядра синкліналей характеризуються більшою потужністю відкладень і згодним заляганням товщ.

Важливо відзначити, що на глибині 4000 м палеогенові товщі характеризуються менш інтенсивної складчастістю, ніж неогенові. Більш того, в північній частині півострова і мезозойської комплекс зім'ятий більш полого ніж неогенових. Лише на південному сході цей комплекс складно дислокований і нагадує структури Північно-західного Кавказу.

Як вже зазначалося простягання складчастих зон на Тамані широтне, а вздовж Чорного моря складки круто завертають на південь. Однак мезозойські структури мабуть з'єднуються з такими Гірського Криму і якщо повертають до півдня, то не так різко.

Таким чином, складки Тамані визначають подовжню зональність, але крім такої виражена і поперечна. Остання обумовлена наявністю розломів.

Діз'юнктівние порушень??

Джігінскій розлом обмежує Керченської Таманський прогин зі сходу; через центр півострова проходить Вишестебліевскій прогин (або флексура), нарешті уздовж Керченської протоки намічається третє розлом.

Вищенаведені розломи утворюють дві ступені: Ахтанізовська - між першим і Запорізьку -- між другим і третім. Ахтанізовська ступінь більш опущена. Важливою особливістю Таманського півострова є наявність грязьових вулканів. Тут і в суміжних акваторіях налічується 27 таких проявів. Багато хто з вулканів мають коріння опущені до відкладів нижньої крейди, тобто на глибину 5-6 км.

1.4. Геоморфологічні ХАРАКТЕРИСТИКА

Як вже наголошувалося на Таманському півострові простежується прямий зв'язок між геологічними структурами і геоморфологічними формами.

Так можна виділити кілька субширотних хребтів брахіантіклінального або діапірового характеру, розділених пологими западинами-синкліналь. Це основний план рельєфу. Важливо відзначити відсутність ярів та інших різких ерозійних зрізів. Лише морські береги часто обривисті, але і вони нерідко виполажіваются. Грязьові вулкани також серйозно впливають на морфологію рельєфу, створюючи позитивні, в основному ізометричні форми. Також важливою особливістю в рельєфі Тамані є наявність лиманів, часто відгороджених від моря пересипами. В останніх випадках уздовж берегів утворюються дрібні солоні озера.

Прямого зв'язку родовищ залізних руд та інших корисних копалин з морфологією рельєфу не спостерігається.

Найновіші руху мають на Тамані негативний знак, обумовлюючи освіта лиманів.

1.5. Гідрогеологічні ХАРАКТЕРИСТИКА

В гідрогеологічному відношенні півострів належить до Азово-Кубанському артезіанського басейну. На даній території виділено пліоценового водоносний комплекс, в якому водо-несучими є відкладення Куяльницького і кіммерійського ярусів.

Водоносний комплекс Куяльницького ярусу

Комплекс складається з декількох водоносних горизонтів потужністю від 4 до 25 метрів, а загальна їх потужність складає від 15 до 200 метрів. Така будова обумовлено чергуванням піщаних і глинистих пластів. Глибина залягання вод коливається від 2 до 170 метрів. Натиск змінюються в межах 20-200 метрів, але найбільшими величинами характеризуються в межах синклінальні складок. Дебіти колодязів та свердловин складають від 0,17 до 4 м/с. Коефіцієнти фільтрації водовмещающіх порід коливаються від 0,16 до 15 л/добу. Мінералізація вод від 0,2 до 9 г/л, іноді більше. Склад гідрокарбонатно-кальцієвий, гідрокарбонатно-сульфатно-кальцієвий, сульфатно-натрієвий. Харчування горизонтів відбувається за рахунок атмосферних опадів і грунтових вод четвертинних відкладень. Розвантаження дуже слабка з чим мабуть і пов'язана підвищена мінералізація. Режим вод повністю залежить від опадів: навесні і восени зазначається максимальний рівень, взимку і влітку - мінімальний. Води комплексу використовуються в залежності від мінералізації: 0,2-3 г/л - як питні, 3 - 9 г/л - водопій худоби та господарські потреби.

Водоносний комплекс кіммерійського ярусу

Комплекс, як і попередній, складений піщаними і глинистими пластами, часто перешаровуються і утворюють декілька водоносних горизонтів, гідравлічні пов'язаних між собою. Глибини залягання вод від 2 до 300 м. Як вище описані, дані води мають напір у межах синкліналей, тоді як поблизу осей антікліналей він відсутня. Дебіт коливається від 0,04 до 0,3 л/сек. Коефіцієнт фільтрації порід змінюється від 0,15 до 8 м на добу. Ці води більш опреснени, ніж води Куяльницького ярусу і мінералізовані в межах 0,4 - 6 г/л. Прісні води відносять до гідрокарбонатно-кальцієві і гідрокарбонатно-сульфатно-кальцієві. Харчування описаних горизонтів комплексне: атмосферні опади, підземні води Куяльницького ярусу, крім того води більш глибоководних горизонтів. Розвантаження вод також слабка. Режим аналогічний такому в Куяльницькому ярусі, використання вод також не відрізняється від попередніх.

2. МЕТОДИКА Проведених досліджень

Підготовка шліхов включає: взяття середньої проби, Расс на ситах, магнітну і електромагнітну сепарацію, і поділ за питомою вагою шляхом отдувкі і відмивання або за допомогою важких рідин і розплавів. Середня проба і отримані після підготовки фракції зважуються на технічних вагах з точністю до 0,01 р.

2.1 ВЗЯТИ СЕРЕДНЬОЇ Проб.

Шліхі нерідко надходять в лабораторію в кількостях, значно більших, ніж потрібно для аналізу, і в таких випадках вони підлягають скороченню, тобто виділення з них середньої проби.

Середня проба по мінералогічному складом і кількісним співвідношенням присутніх мінералів повинна з достатньою точністю представляти вихідну масу шліха. У більшості випадків вага середньої проби, необхідної для повного мінералогічного аналізу, становить 10-20 м. У тому випадку, якщо шліхі багаті магнітними і електромагнітними мінералами (магнетит, ільменіт, гематит, піроксени, амфіболи, гранати), середню пробу слід брати більшої ваги, щоб з більшою точністю визначити зміст корисного рідкісного мінералу, концентрується в неелектромагнітной фракції.

Сірі шліхі, багаті легкими мінералами, перед взяттям середньої проби необхідно домивать, т. тобто концентрувати в них важкі мінерали.

Середню пробу рекомендується брати з равномернозерністого матеріалу, в якому коливання розміру зерен не перевищували б десятих часток міліметра. Якщо проба складається з дуже нерівномірного по крупності матеріалу, необхідно провести розпорошу на ситах, тобто відокремити грубозернистий матеріал від дрібнозернистого матеріалу, і взяти середню пробу з дрібного класу.

2.2 Расс НА ситах

Рассеи тобто поділ проби по крупності зерна, застосовують в тому випадку, якщо матеріал не однорідний по крупності. Більш однорідний по крупності матеріал, яким є продукти розсіву, які називаються класами, забезпечує більшу чистоту подальшого фракціонування за магнітними властивостями і питомою вагою. Крім того, Расс полегшує визначення кількісних відносин між мінералами і дає характеристику мінералу по крупності.

При вузької класифікації, тобто при великій кількості застосовуваних сит, між розмірами отворів у суміжних ситах повинно існувати певне відношення, зване модулем класифікації. Так, в одному з найбільш поширених наборів сит модуль дорівнює квадратному кореню з 2, а за основу прийнято стандартне сито 200 меш (200 квадратних отворів на один лінійний дюйм зі стороною квадрата, яка дорівнює 74 мікрона або 0, о74 мм).

2.3 Магнітної сепарації

Наступна операція після взяття середньої проби та її зважування - магнітна сепарація постійним підковоподібних магнітом. На простий магніт притягуються сильно магнітні мінерали: магнетит, титано-магнетит, пірротін, самородне залізо.

Робота з таким магнітом досить проста. Матеріал розсипають на великому аркуші паперу і гладкою розрівнюють шаром 1-2 мм. Чим тонший шар, тим менше можливість забруднення магнітної фракції немагнітних мінералами. Над цим шаром кілька разів проводять магнітом. Для швидкого очищення магніту від притягнутих магнітних мінералів на його полюси попередньо одягають чохли з цигаркового паперу. Зазвичай провести магнітом один раз недостатньо: пробу кілька разів змішують і розрівнюють в тонкий шар. Цю операцію повторюють, поки на магніт не перестануть притягатися магнітні мінерали. Якщо проба багата магнітними мінералами, то спочатку слід магніт тримати над шаром проби на деякій відстані, щоб не захопити сторонніх мінералів.

При наступних повторних операціях з магнітом вже можна торкатися проби. Найбільш швидко магнітна сепарація здійснюється за допомогою багатополюсного постійного магніту Сочнєва. Цей магніт являє собою рифлену платівку, відлиту з нікель-алюмінієвої сталі. Платівка намагнічена таким чином, що рифл утворюють сім позитивних і сім негативних полюсів, що чергуються між собою. Ця платівка вмонтована в дерев'яну або алюмінієву колодку, яка служить рукояткою.

Проміжки між рифл зашпакльовані, так що робоча поверхня магніту виявляється гладкою.

У результаті сепарації простим магнітом виходять магнітна фракція і немагнітних залишок, який надалі розділяється електромагнітом.

2.4 Електромагнітні сепарації.

немагнітних залишок, отриманий при відтягуванні проби постійним магнітом, піддають потім електромагнітної сепарації. На електромагніт притягуються мінерали з меншою магнітною проникністю, ніж магнетит і пірротін. Існують різні типи електромагнітів, розраховані на харчування постійним струмом від різних джерел - Від динамомашини і від різних випрямлячів (електролітичних, ртутних, купроксних та ін.)

У польових умовах при відсутності електромагніту можна використовувати магніт підвищеної інтенсивності Сочнева, в деякій мірі замінює електромагніт. Однак цей магніт все-таки значно слабкіше електромагніту і робота з ним іде значно повільніше.

Поширений електромагніт Окунєва допускає силу струму до 8 а.

Лабораторним вимогам задовольняє також електромагніт, розрахований на 0,3-0,5 а, що живиться постійним струмом від освітлювальної мережі через випрямляч, що працює на кенотрона типу ВО-116 та ін Випрямляч розраховується на декілька діапазонів, за допомогою яких регулюється сила струму, що подається на електромагніт. Залежно від зміни сили струму в електромагніт змінюється сила магнітного поля. Соответсвенно цього мінерали з різною магнітною проникністю потрапляють у різні фракції. Зазвичай на застосовуваних моделях електромагнітів можна виділити три електромагнітні фракції: сильно електромагнітну, середньо електромагнітну і слабо електромагнітну.

Магнітна проникність мінералів залежить головним чином від вмісту в мінералі заліза. Рідше і в меншій мірі вона може бути пов'язана з наявністю деяких інших елементів. У сильно електромагнітну фракцію входять рудні залізовмісні мінерали: гематит, ільменіт, лимон, хроміт і деякі інші. У середньо електромагнітну фракцію зазвичай входять залізовмісні силікати: амфіболи, піроксени, гранати і епідот. У слабко електромагнітної фракції спостерігаються мінерали, що містять залізо у невеликій кількості, або мінерали, магнітні властивості яких обумовлюються змістом інших елементів, як, наприклад, Стено, оксиди марганцю, Монацит та ін

Електромагнітна сепарація проводиться таким шляхом. Спочатку включають випрямляч, потім електромагніт. Після включення електромагніту в електричний ланцюг під полюси або під один полюс, залежно від конструкції електромагніту, підносять матеріал на одній половині скляної пластинки у вигляді рівного шару товщиною не більше 1-3 мм. Зерна електромагнітних мінералів притягуються до полюсів. Потім під полюси підносять скляну пластинку іншою половиною, на яку, при вимкнення струму, що пристали зерна осипаються. Операцію повторюють багато разів, до тих пір, поки полюси не перестануть притягувати мінерали. Для того щоб уникнути засмічення електромагнітної фракції неелектромагнітнимі мінералами, спочатку не слід підносити матеріал близько до полюсів електромагніту: його необхідно тримати на відстані 3-5 мм. В іншому випадку сильно магнітні мінерали притягуються сильно товстим шаром і захоплюють за собою неелектромагнітние мінерали. Пробу доводиться висипати кількома порціями, тому що з усієї маси неможливо відтягнути в один прийом всі магнітні мінерали. Після відтягування кожної порції полюси електромагніту ретельно вичищають пензликом. У результаті електромагнітної сепарації отримуємо одну або кілька електромагнітних фракцій і одну неелектромагнітную. Число електромагнітних фракцій залежить від мінералогічного складу проб і завдань дослідження.

2.5 РОЗДІЛЕННЯ У важкої рідини, щоб розтопити.

За електромагнітної сепарацією слід поділ у важких рідинах або розплавах.

розділення в важких рідинах зазвичай піддають неелектромагнітную фракцію, тому що вона, як правило, засмічена легкими мінералами (з уд. вагою менше 2,9), що ускладнює проведення мінералогічного аналізу. Більшої

частиною легкі мінерали не представляють інтересу при аналізі шліхов.

Найбільш вживані рідини-бромоформ і рідина Тулі. Бромоформ представляє собою органічне з'єднання з питомою вагою 2,8-2,9. Рідина Тулі - водний розчин подвійної солі HgI2 2KI з уд. вагою 3,17-3,19. Для роботи більш зручний бромоформ, так як він в порівнянні з рідиною Туле більш рухливий і поділ в ньому відбувається швидше і чистіше. Рідина Тулі стає більш рухомий, якщо розбавити її водою і довести її уд. вага до 2,9.

У деяких випадках для поділу застосовуються легкоплавкі солі. Найбільш споживані з них азотнокисла закісная сіль ртуті HgNO3 H2O з температурою плавлення 70 градусів і питомою вагою розплаву 4,3-4,1 і нижче в залежності від вмісту в солі води.

При поділі у важкій середовищі отримуємо дві фракції: легку і важку. Залежно від того, яка поділяється фракція - електромагнітна або неелектромагнітная, отримуємо важку і легку електромагнітні та неелектромагнітние фракції. Звичайно по питомою вагою поділяють неелектромагнітную фракцію.

При поділі бромоформ в легку фракцію йдуть всі мінерали, які мають питома вага менше 2,9: кварц, польові шпати, цеоліти, незабарвлені слюди та ін А також у важкої фракції концентруються рудні мінерали, зокрема що містять благородні і рідкісні метали.

Поділ бромоформ, так само як і іншими важкими рідинами, виробляється в такий чином. У скляну ділильні лійку з притертими краном або в просту хімічну лійку з гумовою трубкою і затисками наливають бромоформ. Зручніше вживати просту хімічну воронку діаметром близько 8-10 см, на кінець якої надіта гумова трубка діаметром 1 см. Перед тим як налити в воронку бромоформ, кінець гумової трубки закривають зажимом. У лійку з бромоформ засипають пробу і ретельно перемішують тонкою скляною паличкою; мінеральні зерна, що пристали до палички, змивають бромоформ назад у воронку. Всі мінерали з питомою вагою вище, ніж у бромоформ, падають в нижню частину гумової трубки, утворюючи важку фракцію; а мінерали з питомою вагою нижче бромоформ спливають у ньому, утворюючи легку фракцію; мінерали з питомою вагою, рівним питомою вагою бромоформ, будуть знаходитися в зваженому стані.

Встановивши момент остаточного поділу за питомою вагою мінералів у даної рідини, затискають гумову трубку другого зажимом вище положення стовпчика важкої фракції. Після цього відкривають перший затиск, що закриває саму нижню частину трубки, і бромоформ з важкою фракцією виливають у невеликий хімічний стаканчик або порцеляновий чашечку. Бромоформ з стаканчика з важкою фракцією зливають обережно знову у воронку таким чином, щоб зерна мінералів важкої фракції не потрапили в легку фракцію.

2.6 Мінералогічний АНАЛІЗ.

Після поділу шліха на фракції, останні піддають мінералогічному аналізу, який полягає в перегляді їх під бінокуляром.

шляхових матеріал звичайно представлений дрібними мінеральними частинками, важко визначених неозброєним оком. Тому при дослідженні шліхов необхідне застосування бінокуляри з великими збільшеннями. Слід зазначити також, що під бінокуляром можливо досліджувати лише матеріал, розміром не менше 0,01 мм, так як мінерали меншого розміру важко витягати у вигляді окремих зерен для визначення фізичних властивостей і оптичної і хімічної перевірки мінералів.

Під бінокуляром мінерали визначають за зовнішнім виглядом, фізичним та хімічним властивостям: формі зерен, габітус кристалів, характеру кристалічних граней, осколків, зламу, спаяності, штрихування, прозорості, блиску, кольору, твердості і розчинності у кислотах.

Перегляд під бінокуляром проводять при електричному світлі. При відсутності електрики можна працювати при денному світлі в добре освітленому сонцем приміщенні. При спостереженнях вживають безбарвні або білі плоскі скла розміром 9 на 12см.

Скло поміщають під об'єктивом бінокуляри на столику. Висота підставки залежить від фокусної відстані об'єктива. Досліджуваний матеріал висипають на скло у вигляді витягнутої смужки і перебирають голкою або тонким лезом бритви. У міру перегляду матеріалу скло поступово пересувають по напрямку смужки. Зерна, не піддаються визначенню за зовнішнім виглядом або потребують перевірки, витягають і переносять на предметне скло розміром 2 на 4 см за допомогою злегка зволоженою голки або пінцета з тонкими кінцями для визначення або перевірки оптичними та хімічними методами.

При визначенні мінералів під бінокуляром велике значення має форма зерен. За характером поверхні граней розрізняють кристали гладкі, ямчатие, Штрихована і ступінчасті. За габітус розрізняють кристали призматичні, стовпчасті, таблітчатие, дощаті, пластинчасті і ізометричні.

При перегляді шліхов важливо враховувати ступінь окатанності зерен. В цьому відношенні можна грубо розрізняти слабо окатанниє, середньо окатанниє і сильно окатанниє зерна. У слабко окатанного зернах небагато згладжені нерівності зламу або, при збережених кристалах, частково згладжені ребра і вершини. У середньо окатанного зернах зникають виступи нерівностей зламу і залишаються невеликі поглиблення, в кристалах зникають повністю ребра і вершини, але форми граней ще не порушені. Поверхня в сильно окатанного зернах абсолютно гладка: тут відсутні і виступи і поглиблення. У сильно окатанного кристалах повністю зникають межі, і мінерали призматичного вигляду беруть яйцевидну видовжену форму, а мінерали ізометричний габітусу-округлу.

Наявність спайності у мінералів встановлюють під бінокуляром по пластинчастої формі осколків і ступінчастим сколів на таблітчатих платівках.

Прозорість мінералу встановлюють у непорушених зернах по їх просвічуванню або за характеру порошку. У прозорих мінералів порошок зазвичай білий або светлоокрашенний в різні відтінки, які залежать від густоти і характеру забарвлення мінералу. Слід враховувати також, що Темна прозорі мінерали у великих зернах не завжди просвічують, а роздроблені в порошок не так сильно забарвлені і просвічують краще.

Електромагнітна фракція містить як прозорі, так і непрозорі мінерали. Магнітна фракція представлена виключно непрозорими рудними мінералами.

Блиск в дрібних зернах також краще спостерігати під бінокуляром. За цією ознакою розрізняють мінерали з металевим, напівметалевий або металловідним, діямантовим, жирним, смолистим та скляним блиском. Мінерали магнітної фракції мають металевий блиск. У електромагнітну і важку неелектромагнітную фракції входять мінерали з металевим, скляним, діямантовим блиском і ін Мінерали легкої фракції мають переважно скляним або перламутрові.

При визначенні кольору мінералу розрізняють забарвлення, властиву самому мінералу, і забарвлення, пов'язану із забрудненням, тобто забарвлення нальотів і плівок, наприклад, плівок гідроксиди заліза та марганцю