Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
reyourmail / 1. Лекция 1.Вводная лекция.ppt
Скачиваний:
51
Добавлен:
15.04.2015
Размер:
246.78 Кб
Скачать

Полезные ископаемые делятся на 3 группы

Название

Характеристика

Пример

1

горючие

Энергоносители

нефть, уголь,

 

 

 

 

газ

2

рудные

подвергаются металлургическому

железная руда

 

 

переделу с целью получения

 

 

 

металла

 

3

нерудные

составляют 4 подгруппы:

Песок, пирит,

 

 

1.

строительное сырье;

мел, соль,

 

 

2.

индустриальное сырьё

фосфориты

3.горно-химическое сырье;

4.агрономическое сырье (для получения минерального

удобрения)

Проблема минерального сырья

Месторождения полезных ископаемых крайне неравномерно расположены на поверхности Земли. Причем как по месту залегания, так и по их разнообразию. Существуют участки земной поверхности богатые полезными ископаемыми разных типов, а есть бедные ими. Зачастую месторождения полезных ископаемых образуют более или менее многочисленные группы – «рудные районы», «рудные узлы» и «рудные пояса», расположение которых контролируется конкретными геологическими структурами (например, крупными разломами). Поэтому один из древних, эмпирических законов геологии гласит: «Ищи руду около руды».

Запасы любого из полезных ископаемых ограничены (как в любом из месторождений, так в мире в целом). И уже сейчас наша цивилизация испытывает недостаток многих его видов.

Неравномерная обеспеченность разных стран полезными ископаемыми, неравномерное и не справедливое их потребление, а так же явно не справедливые цены на минеральное сырье породили противоречия между странами, добывающими полезные ископаемые и потребляющими их.

В настоящее время торговля полезными ископаемыми приносит прибыль тому, кто их использует – покупателю, а продавцу достаются экологические проблемы от последствий разработки месторождений и нехватка минеральных ресурсов для нужд собственной экономики.

Все эти противоречия получили название «Проблемы минерального сырья».

Социально-экономическое значение полезных ископаемых

Во все времена горное производство – добыча и переработка полезных ископаемых было одним из самых сложных технически и экологически вредных производств

Современная экономика организована так, что она может только «расти», из-за этого мы вынуждены добывать всё больше полезных ископаемых и всё больше расширять их ассортимент

Из-за низкого содержания полезных компонентов приходится добывать и перерабатывать гигантское количество горных пород – до 100 млрд.тонн в год

Содержание полезного компонента в рудах всё время понижается, добывать её всё труднее, а цена на минеральное сырье… уменьшается

Кроме того, даже при сохранении «машинного» пути развития, наша цивилизация объективно не нуждается в таком количестве добываемых полезных ископаемых для удовлетворения основных потребностей человечества

Уровни организации вещества Земли

Вещество Земли по своей организации имеет несколько уровней (иерархических ступеней)

Земля как планета (космическое тело)

Геосферы

Геологические тела

Горные породы

Минералы

Химические элементы

Химические элементы

На сегодня известно около 108 химических элементов (таблица Менделеева). 90 из них встречается в природе, остальные были синтезированы искусственным путем.

87 химических элементов (из 108) обнаружены в природе в самородном состоянии, но это чаще всего

единичные находки.

Изотопы (греч. "исос" - равный, топос" - место) обладают теми же свойствами, зарядом ядра и порядковым номером, что и соответствующий химический элемент, но отличаются от него атомным весом.

Внастоящее время на Земле установлено около 300 химических элементов и их изотопов.

Минералы

Минералы – это природные химические

соединения или (значительно реже) самородные химические элементы, которые образуются в недрах земли в результате естественных физико- химических реакций и обладают примерно постоянными: химическим составом, внутренним строением и физическими свойствами.

Минералы

В настоящее время в природе известно около 3000 самостоятельных минералов и не менее 5000 их разновидностей. Однако более-менее часто и в больших количествах встречается 40- 50 минералов.

Именно они слагают основной объём любой из горных пород – «породообразующие минералы».

Минералы

Различные химические элементы проявляют разную способность к образованию минералов. Количество минералов, которые образует в земной коре данный химический элемент, зависит от его распространенности на Земле. Так, например:

кислород (O) являясь самым распространенным на Земле из химических элементов, входит в состав около 2000 минералов;

кремний (Si) – четыреста тридцать минералов,

алюминий (Al) – более трехсот минералов

железо (Fe) – образует более 200 самостоятельных минералов

свинец (Pb) – более полутора сотен минералов

никель (Ni) – около пятидесяти минералов

кадмий (Cd) – образует только 6 минералов;

бром (Br) – занимает доли процента объема Земли. Образует всего один свой минерал, который встречается очень редко. Данный химический элемент гораздо чаще встречается в минералах в рассеянном виде.

йод (J), германий (Gе), галлий (Ga), рений (Re), радий (Ra) – это рассеянные элементы, не образующие своих минералов.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИНЕРАЛОВ Происхождение минерала = генезис минерала = способ

образования минерала

Минералы эндогенного (глубинного) происхождения

1. Минералы магматического происхождения образуются в результате кристаллизации так называемой магмы – огненно–жидкого силикатного расплава.

2. Минералы пневматолитового происхождения кристаллизуются из горячих паро-газовых смесей.

3. Минералы гидротермального происхождения образуются путем осаждения из горячих (50 – 100 оС) или перегретых (100 – 400 оС) водных растворов.

4. Минералы метаморфического происхождения образуются в результате перекристаллизации минералов и горных пород в недрах Земли под действием высоких температур и давлений без плавления вещества.

Между всеми перечисленными процессами образования минералов и горных пород наблюдаются взаимные переходы, и в природе не всегда удается их четко разделить.

Минералы экзогенного (поверхностного) происхождения

1. Минералы гипергенного происхождения возникают в результате процессов изменения и химического разложения минералов и горных пород на поверхности Земли или вблизи нее. Этот процесс обычно называют химическим выветриванием.

2. Минералы седиментогенного происхождения образуются в результате выпадения в осадок различных соединений растворенных в воде (морской, речной, озерной и т.п.) Осаждение может происходить как чисто химическим путем – из пересыщенных растворов, или биохемогенным – если вещество извлекается из раствора организмами. Интересно, что в последнем случае осаждение минералов и их накопление может происходить при резком недосыщении раствора данным веществом.

3. Минералы диагенетического происхождения образуются в уже накопившемся осадке на дне водоема в процессе превращения полужидкого водонасыщенного осадка в твердую горную породу. Результатом этих процессов являются окаменение осадков (литификаиия) и образование плотных осадочных горных пород.

4. Минералы биогенного происхождения образуются при жизни или вскоре после отмирания организмов, накапливающих значительные количества углекислых солей, фосфатных и кремнекислых соединений.

Происхождение минералов

Примечание: минералы различают по способу и условиям образования, а не по месту современного нахождения в земной коре. В результате застывания вулканической лавы на поверхности Земли образуются эндогенные минералы, а в иле на дне океана (на глубине 5 – 10 км) – экзогенные осадочные минералы. В результате тектонических движений и других геологических процессов гипергенные минералы могут оказаться в недрах Земли, перекрытые слоем горных пород толщиной в несколько километров, а глубинные – на поверхности планеты.