К чему чаще приурочены рудные полезные ископаемые
Лена Гюрджян · 16 ноября 2018
5,9 K
подумываю стать крутым программистом, но пока что просто пеку хлебушек
Рудные полезные ископаемые, или по-другому, магматические, поэтому так и называются, что, образовываясь преимущественно из магмы и ее горячих растворов, они поднимаются из недр земли и застывают на различной глубине. Такие ископаемые могут образовываться в том числе из магмы-лавы, которая быстро остывает после изливания.
А так как магма внедряется в основном в период активных движений тектонических плит, рудные полезные ископаемые и встречаются в горах наиболее часто.
Какие закономерности можно установить в размещении полезных ископаемых?
Имею естественно научное образование, в юношестве прикипел к литературе, сейчас…
Все полезные ископаемые находятся в природных скоплениях минеральных веществ, все они возникают в результате геологических процессов, образуются в недрах земли, чаще всего полезные ископаемые находятся в местах, где происходила геологическая активность в какой-то период времени, будь то миграция литосферных плит или образование горной складчадости.
Прочитать ещё 1 ответ
Какие выделяют виды месторождений?
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
По использованию ыделяют следующие виды месторождений: рудные — залежи минералов, из которых можно извлекать ценные металлы и их соединения; нерудные — меторождения, из которых добываются неметаллы, например, глина, гравий, песок; горючие — добыча веществ, которые можно использовать в качестве топлива, например уголь и нефть; камнесамоцветные — запасы драгоценных и полудрагоценных камней; гидроминеральные — поверхностные и подземные воды.
Почему геологи называют воду горной породой?
Люблю путешествовать, ходить на сплавы и в несложные походы)) Еще кататься на…
По утверждениям учёных-геологов к горным породам в глубоком понимании относится вода, нефть и природные газы.
Вода является таким же минералом, как и алунит, мелилит, кварц, или родолит. При температурном режиме выше нуля минерал прибывает в жидком агрегатном виде, а во время нулевой температуры превращается в кристаллы льда (крепкое множество дробных кристаллов).
Морская вода схожа с горной породой, а не с минералами. В ней растворяется соль натрия и окиси многих химэлементов – минералов.
Прочитать ещё 1 ответ
Как добывают полезные ископаемые?
Физик и лирик. Высшее образование — физико-математикое. Интересуюсь всем, что…
Полезные ископаемые бывают разные, если сильно не вдаваться в подробности, то их можно разделить на твердые, жидкие и газовые.
Твердые полезные ископаемые добывают открытым способом через карьеры, подземным способом через шахты или комбинированным открыто-подземным способом.
Жидкие и газообразные полезные ископаемые добывают путём бурения скважин, через которые производится их откачка в специальные хранилища.
Можно еще рассмотреть дражный способ добычи полезных ископаемых, когда горное предприятие осуществляет как добычу сырья, так и его обогащение, т. е. с помощью специального оборудования первично происходит отделение ценной породы от сопутствующей пустой.
Прочитать ещё 1 ответ
Как находят месторождения магнитной руды?
Радиофизик, меньше математик, радио, сетевой админ, программист. Родом из…
Геофизическими методами. Можно со спутника. Так как железные руды тяжелее обычных пород, то низколетящий спутник, пролетая над месторождением железной руды из-за усиления в этом месте тяготения, делает небольшой нырок вниз, потом возвращается на прежнюю орбиту. Если точно замеряется положение спутника (до сантиметров) над землёй, то такой нырок можно зафиксировать. Плюс обычно в месте железорудных месторождений вследствие ферромагнитных свойств руд железа часто возникают магнитные аномалии. Достаточно вспомнить Курскую магнитную аномалию и вспомнить что в районе Курска найдены богатые залежи руд железа.
Конечно, это не единственные способы найти железные руды.
Источник
Нельзя представить жизнь человека без металлических предметов – техника, посуда, здания, все это изготовлено благодаря постоянному производству. Но где этот процесс берет свое начало? Изначально, для получения сырья, используются минеральные руды, которые добываются в карьерах и шахтах.
Руда – это минеральные ресурсы, которые имеют в составе большое количество металлов. Из нее выплавляют сплавы, которые в дальнейшем используются в производстве. Внешним видом они напоминают камни, на которых есть блестящие вкрапления. Некоторые люди даже не догадываются, как выглядит стальная ложка, прежде чем она попадает в плавильные печи для переработки руды. Полезные ископаемые залегают глубоко под землей, поэтому их добывают шахтным и карьерным способом.
Какие существуют виды рудных ископаемых
В мире насчитывается более 200 категорий металлической руды, по типу превалирующего компонента, но ученые выделили обширную классификацию. Она меньше, поэтому пользоваться ей намного удобнее.
Стандартная классификация видов металлических руд, которая общепринята всеми странами выглядит так:
- Черные
- Цветные
- Драгоценные
- Редкие
Еще есть классификация по насыщенности – богатые и бедные. Она считается по количеству металлической части в руде. В железной – богатые от 50%, бедные от 20%. Цветные металлы добывать намного сложнее, а богатыми породы считаются от 6%. Бедные полезные ископаемые относятся к нерудным, ведь порода может оказаться источником силикатов, кремния или серы.
Цветная металлургия – одна из самых опасных для экологии Земли. Во время производства в воздух выбрасывается огромное количество вредных химических веществ, поэтому такие предприятия располагаются в дали от городов.
Железная руда – основа основ
Железная руда – это горная или вулканическая порода, которая имеет в своем составе большое количество метала, а ее переработка на производстве выгодна. Другими словами, если в камне меньше 20% железа, он не может считаться металлической рудой. Ее используют для выплавки металлов – стали, чугуна, сплавов.
Образуется железная руда тремя путями:
- Магматический;
- Метаморфизм;
- Осадочный.
Первый объясняется тем, что во время извержения вулканов, металлы расплавляются и смешиваются с горными породами, а вследствие текучести магмы, они вырываются на поверхность и застывают. Большинство примесей, которые имеют низкую огнеупорность, выгорают при высоких температурах, поэтому процент содержания железа в таких рудах очень высокий. Магматические полезные ископаемые – самые распространенные в мире, их месторождения находят в окрестностях вулканов, что потухли еще несколько тысячелетий назад.
Метаморфический процесс – это тоже следствие высоких температур. Вещества, которые находятся на большой глубине, подвергаются воздействию давления и нагревания, в результате чего, их кристаллическая структура меняется. Пласты, где залегают рудные полезные ископаемые, выходят на поверхность во время движения тектонических плит. Также, горные образования, под которыми залегают полезные ископаемые, со временем разрушаются, что облегчает добычу ценных материалов.
Главную роль в осадочном процессе образования железной руды играют ветер и вода, вод воздействием которых хрупкая горная порода вымывается, остаются только металлические костяки – железняк. Процентное содержание металла в этой руде самое большое, но, встречается он намного реже.
Подобный механизм осаждения имеет и золото, которое вымывалось из горной породы проточными водами. Этот процесс стал причиной золотой лихорадки в США. Сейчас небольшие страны занимаются подобным способом добычи драгоценного метала.
Добывать руду в промышленных масштабах начали еще до нашей эры. Этот процесс археологи отслеживали очень долго. Изначально, человек научился обрабатывать изначально бронзовую руду, затем железную и драгоценные металлы.
Добыча рудных полезных ископаемых позволила человеку развивать технологии, оружие, строительство и другие сферы.
Современное производство металла из руды
Руда представляет собой камень, в котором большое количество силикатов. Чтобы отсортировать богатые камни и пустую породу, используют электромагнитный сепаратор. Для отделения метала от руды, она дробится на мелкие части и обрабатывается химикатами. Этот процесс называется обогащением.
Очистка руд черных металлов
Есть несколько способов очистить руду – магнитными устройствами, кислотами, вибрационным методом, но сейчас, чаще всего используют флотацию. Для этого используют тяжелые жидкости и суспензии. Сосуд, куда помещается измельченная руда, наполняется раствором, и через него подается большой напор воздуха под давлением, в результате чего, металл с пеной поднимается вверх, а пустая порода осаждается на дно. Для выплавки металла из руды необходимы высокие температуры, в которых сгорают мелкие частички породы.
Это самый простой и быстрый способ обогащения, он не требует большого количества операций, и относительно дешевый. Получившиеся металлические частицы расплавляют в доменных или сталеплавильных печах, делая заготовки для дальнейшего использования в производстве.
Существует и нехимическая очистка – в вибрационных бункерах, где с помощью больших частот колебания, разрушается горная порода, превращаясь в песок она просыпается сквозь сито, а на поверхности остаются частички металла. Но это не всегда помогает полностью отделить породу от железняка, поэтому его комбинируют с химическим методом.
В доменных печах выплавляются чугунные заготовки для производства, чтобы из него получилась сталь, к нему добавляют примеси других сплавов, металлолом.
Обычно, заводы располагают в местах, где залегают полезные ископаемые, чтобы не терять время на перевозку.
Очистка руд цветных металлов
Цветные металлы намного реже встречаются в природе, по сравнению с черными. Их можно разделить на тяжелые (медь, бронза, свинец, никель, цинк, кобальт) и легкие (титан, алюминий, магний).
Один из самых распространенных примеров полезных ископаемых – алюминий. Бокситы и нефелиновые руды, они обрабатываются, в результате чего образуется глинозем – белый порошок, похожий на крахмал. Его химический состав – Al2O3. Чистый алюминий получают методом электролиза, когда под воздействием направленного тока, молекула преобразуется в катионы – Al+ и O-. Они оседают на противоположно заряженных электродах, в результате чего и получается чистый алюминий.
Извлеченный из глинозема металл, заливают в миксер, где происходит его смешивание с другими материалами, для придания ему нужных пластических свойств. Из полученного состава отливают алюминиевые чушки, которые отправляются на различные производства для дальнейшего использования.
Медь выделяется из медносульфидного концентрата, добываемый на рудниках. В его состав входит огромное количество металлов. Для отделения чистого материала, на металлургических предприятиях, используют пиротехнологии, которые предусматривают применение высоких температур. Механизм получения меди не отличается от переработки черной руды – используется метод осаждения – фторирование. В дальнейшем, концентрат отправляется на завод, где и происходит его дальнейшее очищение от примесей. Его переплавляют под воздействием высоких температур, для получения черновой меди.
Более чистый продукт получают путем электролиза.
После этой процедуры остается шлам, который содержит в себе небольшие частицы драгоценных металлов (платина и золото). Этот продукт также перерабатывают, для получения чистого сырья, но их концентрация в отходах незначительная.
Более редкие металлы получают чаще всего химическим и электролитным путем. Они относятся к рудным полезным ископаемым, но их извлечение – сложный процесс. Например, титан. В природе он встречается только в виде химических соединений, черной руде и других горных породах. Материал, в котором содержится титан называется ильменит, в его состав входит и оксид железа, отделить от которого сырье достаточно сложно. Изначально, он отправляется в плавильные печи вместе с углем, где и происходит разделение смеси на чугун и диоксид титана.
Для его разделения проводят хлорирование, в результате чего, получают тетрахлорид титана, это соединение уже не такое прочное, как с кислородом, поэтому из него легко получить чистый метал. Делают это с помощью магния – реакция называется восстановление. В процессе производства получается титановая губка, которая переплавляется на производствах для изготовления деталей самолетов, ракет и других деталей.
Мировые запасы руды
Руда, которая содержит металлы, очень важна для производства и технического прогресса человечества. По подсчетам ученых, на сегодняшний день в Земле содержится около 800 миллиардов тон железной руды. 80% всех залежей содержат бедные руды, в которых небольшое количество металла, а процесс их переработки достаточно трудоемкий.
Насчитывается несколько стран, на территории которых расположены богатые рудники. Например, в Китае – 8% от всего мирового запаса.
Одни из самых богатых стран – Россия (18%), Бразилия (17%), Австралия (14%), Украина (11%). Несмотря на эти цифры, Китай является бесспорным лидером производства черных металлов. Количество цветных металлов гораздо меньше, а их распространение подсчитывают по поясам – это большие бассейны, которые вытянуты на сотни километров.
Алюминиевых рудных ресурсов больше всего в Южной Америке и Австралии. Медные находятся в окрестности Кольдирьеров и Анд, поэтому мировое первенство по добычи этого метала принадлежит Чили. Второй по размерам пояс находится в Африке, на территории Замбии. В основном рудные полезные ископаемые залегают в местах высокой тектонической активности, изучая которые, аналитики проводят поиски новых месторождений. Россия в этом списке стоит на третьем месте.
Карта рудных полезных ископаемых составляется на основе аналитических исследований. Ученые изучают географические и исторические данные местности, оценивают близость к тектоническим разломам. Чаще всего, большие пласты скоплений руды находят в местах вулканической активности, где магма выходила на поверхность, вынося с собой огромное количество расплавленных металлов. При застывании они остались сверху, что облегчает добычу полезных ископаемых.
Добыча металлов иногда вредит экологической системе земли. Например, при закрытии медного карьера в США, его затопило водой, которая смешалась с химикатами, и является опасной для жизни. В окрестностях нет животных, там живут только устойчивые водоросли, которые адаптировались к агрессивной среде.
Рудные и нерудные полезные ископаемые постепенно истощаются, поэтому ученые разрабатывают новые способы получения сырья для производства. Некоторые редкие металлы синтезируют посредством воздействия химических элементов, но их количество уступает карьерному и шахтному способу добычи.
Источник
Природа Земли
Где искать полезные ископаемые
Полезные ископаемые это та часть минеральных ресурсов, которую можно выгодно использовать в хозяйстве. Например, месторождение железной руды выгоднее всего разрабатывать, если содержание железа в ней более 50%. А платину или золото добывают, даже если их содержание в породе совсем мало. Люди за свою историю нашли очень много месторождений полезных ископаемых и очень много уже выработали, причём нередко нанося вред окружающей среде. Но производство требует всё больше и больше сырья и энергии, поэтому работа геологов не прекращается. Специалисты разных отраслей ищут всё новые технологии добычи и переработки полезных ископаемых, находящихся в труднодоступных местах или содержащих не слишком высокую долю полезного минерала.
Рудные полезные ископаемые чаще всего приурочены к щитам древних платформ и древним складчатым областям.
Рассмотрите каргу, на которой показаны самые крупные месторождения мира, и сопоставьте их распространение со строением земленой коры (см. рис. 23). Во-первых, вы видите, что полезные ископаемые найдены на всех материках, а также на дне морей рядом с берегами. Во-вторых, размещены полезные ископаемые неравномерно и набор их на разных территориях различен.
Месторождения нефти и природного газа связаны с плитами древних и молодых платформ, шельфами морей, предгорными или межгорными впадинами.
Нанример, в Африке, представляющей собой, как вы уже знаете, древнюю платформу с многочисленными выходами фундамента, огромное количество полезных ископаемых. К щитам платформы приурочены месторождения руд чёрных, цветных и редких металлов (назовите каких, изучив легенду карты), а также золота и алмазов.
Сравнив расположение щитов древних платформ и размещение рудных искома емых на других материках, вы обнаружите примерно ту же картину. Кроме того, рудные ископаемые, конечно, есть — в горах там тоже залегают магматические и метаморфические породы. Добычу ведут в основном в более древних разрушенных горах, потому что в них ближе к поверхности располагаются те магматические и метаморфические породы, в которых содержатся рудные полезные ископаемые. Однако в Андах разрабатываются богатейшие месторождения цветных металлов, прежде всего меди и олова.
Значение топливных полезных ископаемых — газа нефти, угля — в современном мире колоссально.
Найдите на карте (см. рис. 23) богатые запасами нефти и газа районы мира Западную Сибирь, Северное море, Каспийское морс, побережье Мексиканского залива в Северной Америке, побережье Карибского моря в Южной Америке, предгорные прогибы Анд и Уральских гор.
Размещение полезных ископаемых связано со строением земной коры и историей её развития.
Запомните
Земельные ресурсы. Минеральные ресурсы. Горные породы: магматические, метаморфические и осадочные. Закономерности размещения полезных ископаемых.
Это я знаю
1. Что такое земельные ресурсы? минеральные ресурсы?
2. Каково значение минеральных ресурсов в жизни человека?
3. Чем обусловлено размещение полезных ископаемых?
4. Какие закономерности можно установить в размещении полезных ископаемых?
5. Где сосредоточены основные нефтегазоносные месторождения?
6. Какие минеральные ресурсы размещены в вашей местности?
7. Выберите верный ответ. Полезные ископаемые осадочного происхождения приурочены в основном: а) к щитам платформ; б) к плитам платформ; в) к складчатым областям древнего возраста.
Это я могу
8. Используя схему «Образование горных пород» (см. рис, 24), объясните, какие превращения происходят с горными породами в результате круговорота веществ.
Это интересно
9. Считается, что в каменном веке почти единственным полезным ископаемым был кремень, из которого изготавливали наконечники стрел, топоры, копья, рубила Как, по вашему мнению, изменились с течением времени представления людей о многообразии полезных ископаемых?
10. Известный отечественный геолог А. Е. Ферсман писал: «Мне хочется извлечь сырой, на первый взгляд неприглядный материал из недр Земли… и сделать его доступным человеческому созерцанию и пониманию». Раскройте смысл этих слов.
Источник