Rudarska geologija
Rudarska geologija je veoma kompleksna geološka disciplina, jer osim geoloških metoda koristi i različite tehnološke i ekonomske metode kako bi dovela do otkrivanja ležišta, odredila njegovu veličinu, oblik i koncentraciju korisnih komponenata.
Rudno ili mineralno ležište je mjesto višestrukog povećanja koncentracije rudne komponente u odnosu na prosječni sadržaj u zemljinoj kori, koje se po kvaliteti, količini i načinu zalijeganja, suvremenim tehničko-tehnološkim postupcima mogu eksploatirati. Svako rudno ležište je proizvod mobilizacije, transporta i odlaganja (depozicije) rudne materije uz karakteristične fizikalno-kemijske ili fizičke procese.
Granica eksploatabilnosti ovisi o ekonomskim i geološkim uvjetima te o tehničko-tehnološkom razvoju.
Oblik rudnih tijela zavisi o načinu postanka i geološkoj građi terena. Konture rudnih tijela mogu biti oštre ili postupne. Prirodne konture rudnih tijela ne moraju se podudarati s rudarskim (ekonomskim). Okolne stijene su nositelji orudnjenja.
Odnos rudnog tijela prema okolnim stijenama određuje njihov naziv:
- a) Singenetska rudna tijela (ležišta) nastala su sinhrono s okolnom stijenom. Razlikujemo krovinu i podinu u rudnom tijelu. Zovemo ih i stratiformna (jer formiraju sloj).
- b) Epigenetska rudna tijela (ležišta) mlađa su od okolnih stijena.
- c) Konkordantna rudna tijela (zaliježu u seriji sedimentih stijena, engl. Stratabound).
- Singenetska rudna tijela su konkordantna, ali i epigenetska mogu biti konkordantna.
- d) Diskordantna rudna tijela su isključivo epigenetska.
a) Izometrična rudna tijela
- –štokovi...velika rudna tijela izgrađena od impregnacija do masivnih tipova orudnjenja (česta kod bakarnih porfirnih ležišta)
- –gnijezda...mala rudna tijela, obično neravnomjerno raspoređena u prostoru
b) Pločasta rudna tijela
- –slojevi...najčešći oblik kod sedimentnih ležišta, "slojevita ili slojna ležišta" (stratiformna i stratabound), ne moraju biti sedimentna, samo imaju izraženi uslojeni karakter, opisuju se padom, pružanjem i debljinom
- –lećasta rudna tijela...čine prijelaz od slojeva ka gnijezdima
- –žična ili žilna rudna tijela...mogu biti jednostavne i složene žile ili žile tipa konjskog repa
c) Rudni stupovi...imaju dvije dimenzije puno manje od treće
Prema stupnju koncentracije korisnih minerala u rudnim tijelima i načinu ispunjavanja prostora razlikujemo različite tipove orudnjenja:
- –Impregnacioni tip orudnjenja (diseminirani)...nejednoliko raspršene koncentracije rudne materije u okolnoj stijeni
- –Štokverkno-impregnacijski tip orudnjenja...sistem sitnih prslina, pukotina ispunjenih rudnim mineralima zajedno s impregnacijama
- –Žiličasti tip orudnjenja...orudnjenje vezano uz orijentirani sistem prslina i pukotina
- –Masivna (kompaktna) orudnjenja...su najbogatija
Struktura rudnih ležišta zavisi o općim geološkim uvjetima tijekom stvaranja ležišta (litološke i strukturne karakteristike terena). Oblik endogenih ležišta zavisi o putevima fluida (pukotine, rasjedi, porozne stijene), povoljnim geološkim zamkama, reaktivnosti okolnih stijena koje nose rudište. U pre-rudnom stadiju geološke strukture su bitne za puteve fluida i za odlaganje rudne materije. Inter-mineralizacijski stadij je razvijen tijekom samog stvaranja rudnog ležišta. Post-rudni stadij je vrlo važan za razumijevanje građe ležišta, otkrivanje skrivenih rudnih tijela.
Strukture prema Schneiderhohn-u (1952.)
- a) Prema razvoju oblika mineralnih agregata
- –ksenomorfne (alotriomorfne, zrnaste)
- –hipidiomorfne
- –panidiomorfne
- –porfirne
- b) Složeni sklopovi
- –mirmekitsko-grafične
- –poikilitske
- –izdvajanja
- c) Prema relativnoj veličini
- –jednoliko ili nejednoliko zrnate
Prema prostornom uređenju mineralnih sastojaka mogu biti (po Schneiderhohn-u 1952.):
- a) Zrnaste...bez izražene orijentacije
- b) Jednostavne, usmjerene
- - peraste
- - listaste
- - radijalne
- c) Pravilne i ritmičko-trakaste
- - slojevite
- - naborane
- - koncentrično-slojevite
- - oolitske
- - konkrecione
Karakteristični primjeri tekstura (Smirnov, 1975.) su: pjegava, trakasta, kokardna, ritmično trakasta, spužvasta, oolitska, kolomorfna, žiličasta, brečasta i druzna.
Složeni fizičko-kemijski procesi koji dovode do formiranja ležišta prouzrokuju stvaranje koncentracija pojedinih elemenata koji je mnogo veći nego što je njihov srednji sadržaj u Zemljinoj kori.
Nastala su u glavnoj magmatskoj fazi kristalizacije, i posljedica su diferencijacije magme, zbog čega su vezana, za određene tipove magmatskih stijena. Ovdje, spadaju likvaciona ležišta (ili ležišta likvidnih segregata), ranomagmatska (ili ležišta kristalizacionih diferencijata) i kasnomagmatska (injekciona) ležišta. Pegmatitska ili pneumatolitska ležišta, svrstavaju se prema ovoj podjeli u postmagmatska.
Ova ležišta su stvarana na relativno niskim temperaturama (do maks. 50°C) i tlakovima koji odgovaraju atmosferskom, eventualno pritisku stupca vode prilikom njihovog formiranja u vodenoj sredini. Sedimentogena (egzogena) ležišta dijele se u dvije vrste: ležišta kore raspadanja i sedimentna ležišta.
Postoje dva tipa ovih ležišta: metamorfizirana (ležišta drugih genetskih tipova koja su zahvaćena procesima metamorfizma i bitno promijenjena u smislu obogaćivanja korisnim komponentama) i metamorfna (ležišta koja su formirana u procesu metamorfizma, odnosno nastala kada i metamorfne stijene u kojima se nalaze).