Файл: Диссертация на соискание степени магистра технических наук по образовательной программе 7М07202 геология и разведка месторождений полезных ископаемых.pdf

НАО
«КАРАГАНДИНСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ
АБЫЛКАСА
САГИНОВА»
ГРМ 21-3 На правах рукописи
ШИНГИШЕВ ЖАСЛАН САГЫНЫШЕВИЧ
ИЗУЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА, ТЕКСТУРНО-
СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ РУД И ФОРМ НАХОЖДЕНИЯ
МЕДИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОЗШАКОЛЬ
МАГИСТЕРСКАЯ
ДИССЕРТАЦИЯ
НА
СОИСКАНИЕ
СТЕПЕНИ
МАГИСТРА
ТЕХНИЧЕСКИХ
НАУК
ПО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ
ПРОГРАММЕ
7М07202 – ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:
к.т.н., доктор PhD ст. преподаватель кафедры ГРМПИ
_____ Маусымбаева А.Д.
Республика Казахстан
КАРАГАНДА - 2022

2
КАРАГАНДИНСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ
АБЫЛКАСА
САГИНОВА
«Допущен к защите»
Зав. кафедрой ГРМПИ
_________Исатаева Ф.М.
Магистерская диссертация
Тема: Изучение вещественного состава, текстурно-структурных особенностей руд и форм нахождения меди месторождения Бозшаколь
7М07202 – Геология и разведка месторождений полезных ископаемых
Выполнил:
Шингишев Ж.С.
Научный руководитель: ст. преподаватель к.т.н., доктор PhD
Маусымбаева А.Д.
КАРАГАНДА
2022

3
Аннотация
Диссертационная работа изложена на 57 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 разделов основной части, заключения, списка использованной литературы из 14 наименований. В тексте диссертации содержится 25 рисунков и 4 таблицы.
Актуальность работы. Медное месторождение Бозшаколь - одно из крупнейших в мире неосвоенных месторождений, проект добычи на постсоветском пространстве. Один из объектов карты индустриализации
Казахстана. В среднесрочной перспективе рынок меди столкнется с нехваткой поставок, поскольку добыча на существующих рудниках снижается, а спрос на медь как в традиционных, так и в развивающихся секторах продолжает расти.
Увеличение производства меди важная часть для глобального перехода к производству энергии и поддержки наиболее широкого использования автотранспортных технологий с низким уровнем выбросов. Например - электромобили.
Цель работы. Изучение вещественного состава, физико-механических, химических свойств горных пород и руд, текстурно-структурных особенностей руд, форм обнаружения меди для поисково-разведочных работ на месторождении Бозшаколь.
Предметом
исследования является изучение характеристик, особенностей руд и минералов месторождения Бозшаколь.
Научная новизна работы. На месторождении выявлены природные типы и разновидности руд с различными свойствами. Показаны особенности основных минералов руд и изменения кинетики флотации в зависимости от состава и строения каждой из них.
По результатам исследований получено описание месторождения
Бозшаколь: географическое и экономическое описание района, краткие сведения о разведке участка месторождения.
В главе научно- исследовательской работы представлены геологическое строение, стратиграфия, тектоника Бозшакольского месторождения, интрузивные образования месторождения. Представлены методика исследования, образцы исследуемого месторождения. Изучены вещественный состав и природные разновидности руд. Описаны формы нахождения меди в рудах Бозшаколь.

4
Аңдатпа
Диссертациялық жұмыс машинкамен басылған мәтіннің 57 бетте жазылған және кіріспеден, негізгі бөлімнің 3 бөлімінен, қорытындыдан, 14 атаудан тұратын әдебиеттер тізімінен тұрады. Диссертация мәтінінде 25 сурет, және 4 кесте бар.
Жұмыстың өзектілігі. Бозшакөл мыс кен орны – әлемдегі игерілмеген ірі кен орындарының бірі, посткеңестік кеңістіктегі тау-кен жобасы. Қазақстанның индустрияландыру картасының объектілерінің бірі.
Орта мерзімді перспективада мыс нарығы ұсыныс тапшылығына тап болады, өйткені жұмыс
істеп тұрған кеніштердің өндірісі төмендейді және дәстүрлі және дамып келе жатқан секторлардағы мысқа сұраныстың өсуі жалғасуда. Мыс өндірісін
ұлғайту жаһандық жаңартылатын энергия өндірісіне көшу және электр көліктері сияқты төмен шығарындылары бар көлік технологияларын көбірек пайдалануды қолдау үшін маңызды.
Жұмыстың мақсаты. Бозшакөл кен орнында барлау және барлау жұмыстарын жүргізу үшін тау жыныстары мен рудалардың материалды
құрамын, физикалық-механикалық, химиялық қасиеттерін, рудалардың текстуралық және құрылымдық ерекшеліктерін, мысты анықтау формаларын зерттеу.
Зерттеу пәні Бозшакөл кен орнының кендері мен пайдалы қазбаларының сипаттамаларын, ерекшеліктерін зерттеу болып табылады.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы. Кен орнында қасиеттері әртүрлі кендердің табиғи түрлері мен сорттары анықталды. Кендердің негізгі минералдарының ерекшеліктері және олардың әрқайсысының құрамы мен
құрылымына байланысты флотация кинетикасының өзгеруі көрсетілген.
Зерттеу нәтижелері бойынша Бозшакөл кен орнының сипаттамасы алынды: ауданның географиялық-экономикалық сипаттамасы, кен орнындағы барлау жұмыстары туралы қысқаша мәліметтер. Зерттеу жұмысының тарауында Бозшакөл кен орнының геологиялық құрылымы, стратиграфиясы, тектоникасы, кен орнының интрузивті түзілімдері берілген. Зерттелетін кен орнының зерттеу әдістемесі, үлгілері берілген. Кендердің заттық құрамы мен табиғи сорттары зерттелді. Бозшакөл кендерінде мыстың пайда болу формалары сипатталған.

5
The summary
The dissertation work is presented on 57 pages of typewritten text and consists of an introduction, 3 sections of the main part, a conclusion, and a list of references from 14 titles. The text of the dissertation contains 25 figures and 4 tables.
The relevance of the work. The Bozshakol copper deposit is one of the world's largest undeveloped deposits, a mining project in the post-Soviet space. One of the objects of the industrialization map of Kazakhstan. In the medium term, the copper market will face a supply shortage as output from existing mines declines and demand for copper in both traditional and emerging sectors continues to grow. Increasing copper production is critical to the global transition to renewable energy production and to support greater use of low-emission transportation technologies such as electric vehicles.
The purpose of the work. SStudy of the material composition, physical- mechanical, chemical properties of rocks and ores, textural and structural features of ores, forms of copper detection for prospecting and exploration at the Bozshakol deposit.
The subject of the study is the study of the characteristics, features of ores and minerals of the Bozshakol deposit.
Scientific novelty of the work. Natural types and varieties of ores with different properties have been identified at the deposit. The features of the main minerals of ores and changes in the kinetics of flotation depending on the composition and structure of each of them are shown.
Based on the research results, a description of the Bozshakol deposit was obtained: a geographical and economic description of the area, brief information about the exploration of the deposit area. The chapter of the research work presents the geological structure, stratigraphy, tectonics of the Bozshakol deposit, intrusive formations of the Bozshakol deposit. The research methodology, samples of the studied deposit are presented. The material composition and natural varieties of ores have been studied. The forms of occurrence of copper in Bozshakol ores are described.

6
Нормативные ссылки
В настоящей диссертации использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 7.1 – 2003 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание.
Общие требования и правила составления.
ГОСТ 7.9 – 95 (ИСО 214 – 74) Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Реферат и аннотация. Общие требования.
ГОСТ 7.12 – 93 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила.
ГОСТ 7.54 – 88 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Представление численных данных о свойствах веществ и материалов в научно-технических документах. Общие требования.
ГОСТ 8.417 – 2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы физических величин.

7
Введение_8_1_Общие_сведения_о_месторождении'>Содержание
Введение
8
1 Общие сведения о месторождении
1.1. Административное и географическое положение
1.2 Геологическое строение района
1.3. Геологическое строение месторождения Бозшаколь
1.4. Характеристика рудных тел месторождения
1.5. Изменение вещественного состава и текстурно-структурных особенностей руд
1.6. Метасоматические изменения пород и геохимическая модель месторождения
1.7. Попутные компоненты
1.8. Генезис месторождения
9 10 13 17 27 30 32 37 38 41
2 Вещественный состав и природные разновидности руд
2.1. Минеральный и химический состав
2.2. Физико-механические свойства пород и руд месторождения
2.3. Распределение основных и попутных полезных компонентов
41 47 49 2.4 Критерии выделения технологических типов руд
50
3 Формы нахождения меди в рудах Бозшаколь
3.1Углеродистое вещество в рудах и рудовмещающих породах
Бозшаколь
52 53
Заключение
56
Список использованной литературы
57

8
Введение
Актуальность работы. Медное месторождение Бозшаколь одно из крупных на земле неосвоенных месторождений, горнорудный проект на постсоветском пространстве. Один из объектов карты индустриализации
Казахстана. В будущем рынок меди испытает дефицит поставок меди. Это связано с понижением объема добычи. Но на сегодня объем производства меди продолжает расти. Увеличение меди очень важно для перехода к выработке электрической энергии, для которых используются источники энергии. А также для поддержания использования транспортных технологий с низким уровнем выбросов. Медь необходима для современной инфраструктуры, производства и передачи электроэнергии, транспорта, связи, промышленного оборудования и бытовой техники. Определяет основную доходность группы и широко используется в горнодобывающем секторе.
Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение форм обнаружения меди на Бозшакольском месторождении. Для этого необходимо решить следующие задачи:
1. Изучение вещественного состава и природных разновидностей руд;
2. Изучение физико-механических свойств горных пород и руд месторождения;
3. Изучение основных форм добычи меди, определить ее содержание.
Научная новизна заключается в следующем:
- Детальное изучение вещественного, минералогического и химического состава природных видов руд;
- Выделены природные типы и разновидности руд с различными свойствами.
Научно-практическая
значимость
полученных
результатов
заключается в создании комплексной технологии переработки смешанных медных руд и обосновании ее параметров с целью вывода отвала
Бозшакольского рудника в эффективное использование. Результаты исследования имеют большое значение значение, потому что это позволяет определить дополнительный вектор проведение геологоразведочных работ на флангах месторождения, а также стать базой для совершенствования технологии переработки руды.
Личный вклад автора состоит в изучении вещественного состава и технологических свойств смешанной медной руды, апробации результатов при опытно-промышленных испытаниях технологии, разработке технологических рекомендаций.

9
1 Общие сведения о месторождении
Месторождение
Бозшаколь одно из крупнейших осваиваемых месторождений в мире. Содержит медную руду с попутным содержанием серебра, золота и молибдена.
Они могут разрабатываться открытым способом.
Руды характеризуются низким содержанием металлов.
Бозшаколь является ярким представителем месторождений медно- порфировой системы Казахстана, где минерализованы медь, молибден, серебро и золото. Оно приурочено к Урало-Монгольскому складчатому поясу (Рисунок
1.1).
Рисунок 1.1. Схема расположения Урало-Монгольского складчатого пояса
(CAOB) («Scientific Investigations Report» 2014)
Минеральные ресурсы месторождения оцениваются в 1,17 миллиардов тонн руды. Запасы меди - 4,4 миллионов тонн при содержании меди 0,36% руды.
Входит в периметр бизнеса KAZ Minerals.

10
1.1. Административное и географическое положение
Месторождение Бозшаколь расположено в Экибастузском районе
Павлодарской области Казахстана, в 170 километрах к юго-западу от города
Павлодара, в 60 километрах к западу от областного центра - города Экибастуз, в восемнадцати километрах к северу станций Бозшаколь и Шидерты, на магистрали Павлодар-Астана. Ближайшие населенные пункты - рудник
Торткудук и поселок Байет. (Рисунок 1.2)
Район расположен на северном склоне Центрального Казахстанского мелкосопочника, в ее переходной зоне к Западно-Сибирской низменности.
Район характеризуется общим понижением рельефа к северу и северо-востоку.
Эти участки представляют полого-волнистую равнину с отметками 235 - 145 метров при отметках от пяти до десяти метров. Южная часть характерна мелкосопочником. Мелкосопочники это небольшие холмы. Эти отметки мелкосопочника колеблются от 364 до 235 метров, а относительные – от пятнадцати до 50 метров.
Месторождение расположено в широкой низине (абсолютные отметки
220-255 м), обрамленной невысокими холмами. Гряды мелкосопочника тянутся преимущественно в северо-восточном направлении. Понижение рельефа происходит на севере месторождения, которое со временем переходит в плоскую равнину. К югу и западу местность становится гористой, а на западе покрыта высокими хребтами гор Ерейментау. Стоит отметить, высшие точки
Бозшаколь вершины 4-х сопок: Обалы, Центральная, Северо-Западная и Юго-
Восточная.
Район месторождения находится в благоприятном экономическом состоянии. На его границе находится город Павлодар, большой административный промышленный центр с алюминиевым, нефтеперерабатывающим и тракторным, химическим заводом. В Аксу есть электростанция и ферросплавный завод. В радиусе от 90 до 100 км расположены крупнейшие угольные бассейны Экибастуз и Майкобе на севере страны. На этих базах работают крупные электростанции. В районе находятся золотодобывающие предприятия «Майкаин», «Алпыс», в которых есть две обогатительные фабрики. Стоит отметить, в Бозшаколь активно развивается электроснабжение за счет близлежащего поселка Торткудык. Рядом с полем проложена линия электропередач. Поэтому он снабжается электричеством из государственной сети.
Выявленное- редкометально-радиоактивное оруденение приурочено к крупнообломочным терригенным отложениям кембрийского возраста и по своим геологическим позициям, вещественному составу имеет много общего с широко известными в мировой практике урановыми и золото-урановыми месторождениями в древних конгломератах Африки, Северной и Южной
Америки (Витватерсранд, Блайнд-Ривер, Серра де Жако-бина). Однако при наличии большого сходства с упомянутыми место-рождениями описываемые

11 рудоносные конгломераты характеризуются рядом специфических черт: имеют более молодой (кембрийский) возраст; содержат комплексное оруденение, представленное танталом, ниобием, ураном, торием, цирконием, редкими землями. Как известно, для месторождений данного типа характерно значительное площадное распространение, выдержанность оруденения в пределах рудных тел, значительные запасы полезных компонентов
Климат района Бозшаколь отмечается резко континентальным жарким сухим летом, очень холодной зимой и южными западными ветрами. Средняя летняя температура +20ºС, зимняя составляет –28-30ºС. Низкая температура составляет -42°С, максимальная +41°С, среднегодовая +3°С. Среднегодовое количество осадков - от 200 до 250 мм. Глубина промерзания грунта достигает
2,8 м.
Таким образом, металлоносные конгломераты приобретают очень важ- ное значение как источник комплексного минерального сырья.
В геолого структурном отношении рудопроявление приурочено к восточному крылу крупной антиклинальной структуры субмеридионального простирания (длина структуры около 100 км, ширина - 50-60 км).
На западе антиклиналь ограничивается крупным региональным разломом, на востоке сопрягается с соседней синклинальной складкой, центральная часть антиклинальной структуры сложена крупным гранитным массивом, который прорывает кристаллические сланцы предположительно верхний протерозой -нижне палеозойского возраста
В 30 км к востоку от месторождения находится система сооружений канала им. К. Сатпаева, которая соединяется с Шидертинским водохранилищем. Канал подает воду на объекты Бозшакольского ГОКа установленного законом
Республики Казахстан. Воду, полученную при дренажных работах из карьера, планируется использовать для подачи технической воды на рабочие участки.
В районе месторождения Бозшаколь нет лесов. Ближайшие лесные пастбища находятся в Баян-Аульских горах на расстоянии 180 километров от
Бозшаколя. Территория месторождения полностью обеспечена природными строительными материалами: сырье для цементного производства, строительный камень, известняки для флюсов, гравий, магнезит, огнеупорная глина, трепел, кварцитовый песок.

12
Обзорная карта месторождения Бозшаколь
Рисунок 1.2. Обзорная карта месторождения Бозшаколь
На размытой поверхности гранитоидов и прорываемых ими сланцев залегают породы осадочно-метаморфического комплекса кембрийского и ордовикского возраста. Ордовик определен по находкам фауны в соседнем районе. В основании разреза залегают базальные конгломераты, которые