Горные породы и минеральные полезные ископаемые

В развитии человеческого общества непреходящее значение имеют горное дело и сельское хозяйство, являющиеся источниками естественного сырья. Комплекс технологических процессов по его переработке направлен на приспособление природных богатств к потребностям человека.

Природные химические соединения встречаются в земной коре (литосфере) в виде образований (минералов), приблизительно однородных по своему составу, внутреннему строению и физическим свойствам. Подавляющее число минералов – твердые кристаллические вещества.

Горными породами называют естественные минеральные агрегаты более или менее постоянного состава и строения, слагающие литосферу в виде самостоятельных геологических тел. Горные породы состоят из одного (например, толща гипса, каменной соли) или нескольких минералов.

По происхождению горные породы подразделяют на магматические, или изверженные (гранит, диорит, базальт и др.), осадочные (известняк, глины, пески, песчаники и др.) и метаморфические (гнейс, кристаллические сланцы, мрамор и др.).

Магматические горные породы возникают при остывании и отвердении магмы и лавы; осадочные образуются посредством накопления (осаждения) продуктов разрушения земной коры на дне водоемов и водотоков; метаморфические представляют собой глубоко измененные осадочные и магматические породы под влиянием высоких давлений и температур.

Природные минеральные вещества, которые могут быть использованы человеком для его нужд, называют полезными ископаемыми (минеральным сырьем). Породы, имеющие полезные ископаемые, заключенные в их толще в виде прослоев, прожилков и не используемые в народном хозяйстве, считают пустыми породами.

Полезные ископаемые бывают газообразными (природный газ), жидкими (нефть) и твердыми. Настоящая дисциплина рассматривает только вопросы добычи твердых полезных ископаемых.

Различают полезные ископаемые: металлические (рудные) – сырье для производства черных, цветных, благородных, редких и радиоактивных металлов; неметаллические –сырье для металлургической (доломит, магнезит и др.), химической (сера, бор, фосфориты и др.) и других отраслей промышленности; горючие (уголь, горючие сланцы, торф и др.); строительные горные породы (граниты, мраморы, гравий, глины и др.).

Совокупность свойств, определяющих степень пригодности и экономической эффективности использования, называют качеством полезного ископаемого. Одни качественные свойства относят к полезным (например, теплоту сгорания угля, содержание извлекаемых металлов для руд), другие – к вредным, (например, зольность угля, высокую влажность, содержание примесей, затрудняющих плавку руд).

Естественные скопления полезных ископаемых в земной коре называют месторождениями. Месторождение будет промышленным, если его разработка целесообразна в данных экономических и географических условиях при современном уровне техники и технологии. В противном случае его считают непромышленным.

Массу или объём минерального сырья, заключенного в недрах на определенной площади, считают запасами полезных ископаемых. По народнохозяйственному значению выделяют запасы: балансовые, использование которых экономически целесообразно, и забалансовые, которые могут явиться объектом промышленного освоения, но использовать их в настоящее время экономически невыгодно. К промышленным относят часть балансовых запасов, за исключением проектных потерь. Проектные потери – это часть балансовых запасов, проектируемая к безвозвратному оставлению в недрах. Уровень развития и экономический потенциал государства зависят от производства и потребления минерального сырья.

По расчетам экономистов, среди природных ресурсов, используемых для удовлетворения потребностей общества, минеральные вещества составляют 80 %, а потребляемую энергию производят на 90 % за счет тепла, получаемого при сгорании полезных ископаемых: нефти, газа, угля, торфа. Достаточная обеспеченность общественного хозяйства минерально-сырьевыми ресурсами – непременное условие высоких темпов его развития и национальной безопасности государства.

География.  5 класс

Тема.  Горные породы, минералы и полезные ископаемые.

Планируемые результаты:

предметные:

— должны знать происхождение магматических, осадочных,

   метаморфических горных пород.  

метапредметные:

— должны уметь определять по их признакам наиболее распространенные горные породы, сравнивать;

— приводить примеры горных пород разного происхождения;

— объяснять взаимосвязь между условиями образования горных пород и их свойствами.  

 личностные:  

— проявляют потребность в самовыражении и самореализации.

Характеристика деятельности обучающихся:

— классифицировать горные породы;

— описывать по плану минералы и горные породы школьной коллекции;

— сравнивать свойства горных пород различного происхождения.

Образовательные ресурсы:

— образцы горных пород.

Тип урока: актуализация знаний и умений.

Методы и формы обучения:  рассказ,  беседа, практическая работа.

Ход урока:

I.Организационный момент.

II.Повторение изученного материала.

1)Устный опрос по изученной теме:

-Дайте определение понятия «литосфера».

-Что называется внутренними силами Земли?

-Какие процессы происходят под воздействием внешних сил Земли?

-Для чего необходимо изучать внутренние процессы Земли?

 2)Заслушать письмо другу о своем путешествии.

 3)Заинтересовать учеников рассказом о том, что уголь, стержень простого карандаша и алмаз – это «одно и тоже»! (Состоят из углерода – С!)

III.Изучение нового материала.

(В углу доски формируем словарик новых слов и терминов по ъоду изложения нового материала)

1.Рассказ учителя.

-Где вы встречали горные породы?

Горные породы слагают земную кору. Термин «горная порода» остался от былых времен. Во времена зарождения науки геологии руду добывали в основном в горах, так и закрепилось название. Теперь мы знаем, что говоря о горных породах, будем подразумевать всю каменную поверхность планеты.

В природе известно несколько тысяч видов горных пород. Многие из них человек добывает и использует в хозяйственной деятельности. Можете ли вы привести примеры? (Ученики приводят примеры.)

2.Работа с образцами горных пород.

(Рассматривая горные породы, сразу даем условный знак того или иного полезного ископаемого).

-Рассмотрите образцы горных пород: полевой шпат, слюда, кварц.

Это наиболее распространенные горные породы.

          Полевые шпаты составляют половину массы земной коры. Даже название они получили из-за повсеместного распространения. Они встречаются везде: и в поле, и в горах.

          Кварц – тоже одна из распространенных горных пород. Бесцветный кварц называется горным хрусталем; есть также кварцы других цветов: желтого, коричневого, черного, фиолетового.

-Чем различаются предложенные вам горные породы? (Цветом, блеском, твердостью, прозрачностью). В чем же причина разнообразия горных пород? Главная причина – это различие в условиях их образования и те изменения, которые происходят с ними в земной коре и на поверхности.

Магматические горные породы

         По происхождению горные породы можно разделить прежде всего на магматические и осадочные.

          Все начинается глубоко под землей. Вещество мантии проникает в земную кору.  Оно находится в расплавленном состоянии и называется магмой (от греческого «магма» — густая мазь).

           Магма – расплавленное вещество мантии, насыщенное газами и парами воды.

          Горные породы, образованные из расплавленной магмы при ее остывании, называют магматическими. С магматическими горными породами связано большинство месторождений руд металлов.

Вначале возникли породы из магмы,

Они первородные самые как бы,

Тяжелый гранит в глубине остывал,

Базальт на поверхности лавою стал.

Породы весьма симпатичные,

Увесистые, магматичные…

Строение магматических горных пород зависит от скорости остывания магмы.

         На глубине она остывает медленнее. Образуются горные породы глубинные. Например, гранит.

        Магма может подниматься по трещинам и разломам на земную поверхность, при этом застывает быстрее. Образуются излившиеся магматические горные породы. Например, базальт.

         Если магма содержит много газов, то она при излиянии вспенивается, газы улетучиваются, и такая горная порода  имеет губчатое, пористое строение. Например, пемза. Обычно же магматические горные породы плотные, твердые, тяжелые.

Осадочные горные породы

          В отличие от магматических, эти породы образуются только на поверхности земли и на дне водоемов.

          В их образовании большую роль играют внешние силы Земли. Твердые магматические горные породы трескаются, крошатся, и их обломки переносятся в другое место.

-Как вы думаете, под действием каких процессов  происходит разрушение магматических пород? (Ветер, ледник, водный поток.)

          В летнее или дневное время, при солнечном прогревании, породы расширяются, а зимой или в ночное время – охлаждаются, сжимаются. Из-за этого они начинают дробиться, растрескиваться и рассыпаться. Валуны, щебень, галька, песок, глина и ил оседают на дне морей, рек, озер или накапливаются на суше. Поэтому и назвали такие породы осадочными. Можно выделить

Три группы осадочных горных пород:

Первая – обломочные – песок, глина, галька и др. Многие из них используются как строительные материалы.

Вторая – химические – поваренные и калийные соли, гипс. Они широко используются в химической промышленности, в сельском хозяйстве. Они образуются из водных растворов минеральных веществ.

Третья – органические – уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, мел, известняк и др. Они накопились за миллионы лет на дне водоемов.  Состоят они из останков растений и животных.

…Но прочность – не вечность,

И вот что случается:

Породы выветриванием разрушаются,

Дробятся на глыбы, обломки, пески,

Выносятся водами быстрой реки,

Река их по руслу таскает,

Обкатывает, отлагает.

А там, где горячие воды струятся,

Там в них минералы совсем растворятся.

Когда же раствор остывает,

То соль из него оседает.

А в толще морской или в темном болоте

Вы массу останков животных найдете,

А также растений отмерших останки,

Они образуют породы-осадки.

(Все то, что разрушено, переотложено,

Осело солями, останками сложено…)

3.Физкультминутка.

«Шуршат на дереве листы»

Шуршат на дереве листы,

(Потянуться, руки вверх.)

Шуршат осенние кусты,

(Руки опустить, присесть.)

Шуршит камыш,

(Встать, наклониться влево-вправо.)

И дождь шуршит.

(Ходьба на месте.)

А ты садись и не шурши,

(Приседания.)

И всё красиво напиши.

(Сесть за парты.)

4.Рассказ учителя.

Метаморфические горные породы

          Если осадочные и магматические горные породы попадают на большую глубину, где высокая температура и очень большое давление, то с ними происходят превращения – «метаморфозы». Горные породы изменяются, приобретают новые свойства. Иногда первичные породы так изменяются, что трудно догадаться, какой породой они были до превращения. Только для некоторых горных пород можно с уверенностью установить исходную породу. Так образуется группа метаморфических горных пород.

…Но вот под давлением магма опять

Стремится земную кору разорвать,

И в месте такого вторжения

Наметятся вдруг превращения:

Сыпучий песок превратился в кварцит,

Был мел, очень мягкий, — вдруг мрамор лежит.

Такие породы, весьма специфические,

Зовутся геологами метаморфические.

Можно составить цепочки превращений:

-песок → песчаник → кварцит → кварц;

-известняк → мрамор;

-гранит →гнейс;

-графит →алмаз.

         Со временем твердые метаморфические и магматические породы, оказавшись на поверхности, разрушаются и могут превратиться в осадочные обломочные породы.

          Вывод: земная кора состоит из магматических, осадочных и метаморфических горных порол. Глубинные ее части в основном сложены магматическими и метаморфическими породами.

5.Работа с учебником.

-Рассмотрите рис.45 на стр.71.

-Перерисовать рис. 45 в тетрадь (дома) и выучить классификацию.

IV.Закрепление изученного.

1)Работа с перфокартами.

2)Рассмотрите таблицу горных пород в школьной коллекции и заполните таблицу:

3)Дайте определение понятий: горная порода, магма, магматические, метаморфические, осадочные горные породы.

4)Найдите в списках «лишнюю» горную породу:

а) гранит, мрамор, алмаз (гранит – магматическая, остальные — метаморфические);

б) уголь, торф, гипс (гипс – осадочная порода химического происхождения, остальные — органического);

в) щебень, глина, базальт (базальт – магматическая, остальные — осадочные).

V.Домашнее задание.

Прочитать §21 стр.71-73.

Заполнить таблицу в задании 8, подготовить информацию о горных породах (задания 9 и 10) на стр.73.

Можно подобрать стихотворения на русском, украинском и крымскотатарском языках и выпустить буклет «Малахитовая шкатулка».

VI.Дополнительный материал.

Предложить сказки Бажова прочитать.

Можно предложит написать сказку о гномах подземелья и минералах.

Можно предложить собрать свой набор «Горные породы и минералы».

Задание 1.

Захар Загадкин послал своему другу Фоме Отгадкину телеграмму. Помогите её разгадать.

Ответ: шпат, медь, платина, золото, графит, уголь, сера, цинк, олово, опал, янтарь, пемза.

Задание 2.

Разгадайте кроссворд. Если в кроссворд вписываются несколько разных минералов, не беда. Это принесет вам дополнительные очки.

Ответ: малахит, гипс, нефелин, магнетит, графит, кварц, слюда, магнезит, олово.