Как горные породы связаны с полезными ископаемыми
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 мая 2020;
проверки требует 1 правка.
Поле́зные ископа́емые — минеральные и органические образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья
или топлива). Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.
Описание[править | править код]
Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.).
Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны.
Научные основы добычи полезных ископаемых разрабатывают горные инженеры.
Области науки и технологии о добыче полезных ископаемых:
- Горное дело
- Горные науки.
Виды полезных ископаемых[править | править код]
По назначению выделяют следующие виды полезных ископаемых:
- Горючие полезные ископаемые (нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, уголь)
- Руды (руды чёрных, цветных и благородных металлов)
- Гидроминеральные (подземные минеральные и пресные воды)
- Нерудные полезные ископаемые — строительные материалы (известняк, песок, глина и др.), строительные камни (гранит) и пр.
- Камнесамоцветное сырьё (яшма, родонит, агат, оникс, халцедон, чароит, нефрит и др.) и драгоценные камни (алмаз, изумруд, рубин, сапфир).
- Горнохимическое сырьё (апатит, фосфаты, минеральные соли, барит, бораты и др.)
Последние три группы совместно могут рассматриваться как нерудные (неметаллические) полезные ископаемые[1][2].
Признаки полезных ископаемых[править | править код]
Отдельными примерами поисковых признаков полезных ископаемых, без разделения на прямые и косвенные, являются:
- Минералы — спутники рудных месторождений (для алмаза — пироп, для рудного золота — кварц и пирит, для платины нижнетагильского типа — хромистый железняк и пр.)
- Их присутствие в перенесённых обломках, валунах и т. п., попадающихся на склонах, в ложбинах, руслах водотоков и пр.
- Прямое наличие в горных обнажениях, выработках, керне
- Повышенное содержание их элементов-индикаторов в минеральных источниках
- Повышенное содержание их элементов-индикаторов в растительности
При разведке найденного месторождения закладывают шурфы, проходят канавы, разрезы, бурят скважины и др.
См. также[править | править код]
- Полезные ископаемые России
- Разубоживание
- Месторождение
Примечания[править | править код]
- ↑ Нерудные полезные ископаемые // Моршин — Никиш. — М. : Советская энциклопедия, 1974. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 17).
- ↑ Под редакцией Е. А. Козловского. Неметаллические полезные ископаемые // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991. — статья из Горной энциклопедии. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
Литература[править | править код]
- Смирнов B. И. Геология полезных ископаемых. — М.: Недра, 4-е изд., 1982. — 668 с.
- Смирнов В. И. Геологические основы поисков и разведок рудных месторождений. — М.: Изд-во Московского университета, 1954.
- Милютин А. Г. Геология и разведка месторождений полезных ископаемых: Учебн. пособие для вузов. — М.: Недра, 1989. — 296 с.
- Игнатов П. А., Старостин В. И. Геология полезных ископаемых. — М.: МГУ, 1997. — 304 с.
- Романович И. Ф., Кравцов А. И., Филиппов Д. П. Полезные ископаемые. — М.: Недра, 1982. — 384 с.
Источник
Нерудные полезные ископаемые, неметаллические полезные ископаемые — неметаллические полезные ископаемые, используемые в промышленности и строительстве в естественном виде или как сырьё. Нерудные полезные ископаемые могут относиться к минералам или горным породам. Нефть, уголь, другие виды ископаемого топлива (горючие полезные ископаемые), а также подземные воды (гидроминеральные подземные ископаемые) исключаются из этого определения.[1] Такие материалы, как песок, галька, щебень, гравий, песчаник, глина, мел и т. п. могут рассматриваться и как нерудные полезные ископаемые, и как особая категория — общераспространённые полезные ископаемые[2].
За последние десятилетия нерудные полезные ископаемые намного обогнали руды металлов по объёмам добычи и стоимости используемого сырья.
В плане технологического и экономического освоения, у неметаллических полезных ископаемых есть своя специфика, отличающая эту группу от металлических полезных ископаемых. Одним из таких отличий является сильное влияние состава и свойств сырья как на технологии его переработки, так и на конечное изделие, что требует при оценке месторождений оценки применимости данной конкретной разновидности полезного ископаемого с учетом его специфических свойств (например — термолитосодержащего талька в отличие от стеатитовых тальков). Вторым отличием многих неметаллических полезных ископаемых является, с одной стороны, применение одного и того же вида сырья во многих отраслях хозяйства, с другой стороны — взаимозаменяемость многих видов сырья (в качестве наполнителя тот же тальк может быть заменен баритом или каолином).
Применение[править | править код]
Нерудные полезные ископаемые находят в хозяйстве самые разные применения: как строительные материалы (гранит, известняк, доломит, мрамор, песчаники и др.), как сырье для производства минеральных удобрений (фосфорит, калийные соли, апатит), сырье для общехимического производства (самородная сера, пирит, апатит), сырье для металлургии (флюсы: известняки, кварциты, флюорит), как огнеупорные материалы для металлургии (доломит, магнезит, огнеупорные глины), как сырье для производства минеральных красок (охра, киноварь), как технические кристаллы (алмаз, пьезокварц, исландский шпат), как драгоценные и поделочные камни (изумруд, агат, малахит, бирюза и др.), как абразивные материалы (корунд).
Разнообразие свойств этих ископаемых отражается в комплексном их применении, так графит используется в металлургии, в ядерной энергетике, в электротехнике и как сырье в нескольких разных отраслях химии.
Номенклатура нерудных полезных ископаемых постоянно увеличивается с развитием новых технологий, позволяющих промышленное освоение ранее не используемых горных пород и минералов, таких как перлит или волластонит.
Классификация[править | править код]
Нерудные полезные ископаемые, как группа, чрезвычайно разнородны. Вследствие этого не существует единой общепринятой их классификации.
Классификация этих ископаемых может производиться по нескольким параметрам. Два основных типа классификации:
- по области использования[3]: горно-химическое сырьё, горно-металлургическое сырьё, строительные материалы, технические кристаллы;
- по области использования в более детальной классификации Н. И. Ерёмина[4]: химическое и агрохимическое сырье, техническое сырье, металлургическое и теплоизоляционное сырье, строительные материалы, стекольно-керамическое сырье, цементное сырье, пьезооптическое сырье, цветные драгоценные и поделочные камни, сырье для новых отраслей промышленности;
- по геологическому происхождению[5]: горные породы (как правило, массовое сырьё с крупными месторождениями относительно простого строения и с небольшой стоимостью) и минералы (как правило, относительно редкое сырье с мелкими месторождениями сложного строения и с высокой стоимостью);
- по геологическому происхождению в более детальной классификации В. И. Смирнова[5]: горные породы, аморфные вещества, минералы и кристаллы.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Нерудные полезные ископаемые // Моршин — Никиш. — М. : Советская энциклопедия, 1974. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 17).
- Под редакцией Е. А. Козловского. Неметаллические полезные ископаемые // Горная энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1984—1991. — статья из Горной энциклопедии. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984—1991.
- Под ред. И. Л. Кнунянца. Неметаллические полезные ископаемые // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1988. — статья из Химической энциклопедии. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.
- Н. И. Ерёмин. Неметаллические полезные ископаемые. — 2-е. — М.: МГУ, Академкнига, 2007. — 459 с. — ISBN 978-5-211-05370-0.
- Р. Л. Бейтс. Геология неметаллических полезных ископаемых. — 548 с. — ISBN 978-5-458-48180-9.
Источник
Методическая разработка открытого урока.
Тема: «Горные породы, минералы, полезные ископаемые».
Тип урока: комбинированный урок
Цель урока:познакомить учащихся с горными породами, полезными ископаемыми и минералами, слагающими земную кору, закрепить знания учащихся.
Задачи урока:
Образовательные: 1.Сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов. 2.Познакомить с некоторыми видами минералов. Воспитательные: 1.Способствовать пониманию учащимися материальности и познаваемости мира. 2.Воспитывать умение работать в группе, уважительно относиться к товарищам. Развитие личности: 1.Продолжить обучение учащихся анализу, сравнению и обобщению полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультмедийной презентации). 2.Для развития научного языка включить в урок следующие термины: магматические, осадочные и метаморфические горные породы, минерал, магма.
Оснащение урока:
ИКТ: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, мультимедийная презентация «Горные породы, полезные ископаемые и минералы».
Дидактический и раздаточный материал: набор горных пород и минералов, дидактические карточки.
Ход урока
I. Организационный этап (1-2 минуты)
Мотивация этапа: подготовить учащихся к работе на уроке. Настрой детей на работу. Создание благоприятной обстановки для работы на уроке.
II. Этап мотивации (2-3 минуты)
Мотивация этапа: создать мотивирующую ситуацию для организации и направления к цели познавательной деятельности учащихся.III. Этап повторения опорных знаний (3-5 минут) Для начала давайте повторим пройденный материал. У некоторых учащихся имеются дидактические карточки с заданиями (Приложение №1). Они работают с ними, остальные со мной. На доске имеются цветы, на обратной стороне которых находятся вопросы, я вам предлагаю ответить на них:
Как называется каменная оболочка Земли? (литосфера)
Из чего она состоит? (из почвы и горных пород)
Как называются предметы, которые нас окружают? (тела)
Из чего состоят все тела? (из веществ)
В каких состояниях могут находиться вещества? (твердое, жидкое, газообразное)
Какими свойствами обладают твердые тела? (имеют постоянную форму и объем)
Молодцы!!!
III. Изучение нового материала (15мин) (беседа учителя с учащимися)
1. Сообщение темы и цели (слайд №2)
–Мы вспомнили, что такое тела и вещества и какими свойствами они обладают. Некоторые из них спрятаны в коробку и чтобы узнать, что там лежит, вы должны отгадать три загадки:
– Хотите узнать, что там лежит?
1) Белый, как сахар. Пока руки им не испачкаешь, ума-разума не наберешься (мел)
2) Черен, как ворон, а греет, как Солнце? (уголь)
3) Что сперва в воде родится, а потом воды боится? (соль)
– Мел, уголь, соль.
– Как их можно назвать одним определением? (горные породы, минералы, полезные ископаемые.)
– Скажите, как называется тема нашего сегодняшнего урока? (Горные породы, минералы, полезные ископаемые).
– Итак, сегодня мы узнаем, чем же отличается горная порода от минералов и что такое полезное ископаемое, научимся различать горные породы по их происхождению, распознавать отдельные горные породы.
Запишем определение (слайд 3): горные породы – это вещества, из которых состоит земная кора. Как вы думаете, чем сходны все горные породы? (дети высказывают версии: являются твердыми телами, находятся в земной коре, являются полезными ископаемыми и т.п.) А чем отличаются? (Версии детей: по цвету, по форме, по блеску и т.п.) Горные породы отличаются, друг от друга по цвету, блеску, температуре, по плотности.).
Рассмотрим классификацию горных пород по происхождению (слайд 4). Все горные породы делятся на 3 группы: магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы сформировались из магмы – расплавленной каменной массы, возникающей во время извержения вулканов (слайд 5). Магма может застыть как на поверхности земли, так и в толще земной коры. Магматические горные породы очень прочные, твердые. Образцы магматических горных пород представлены на слайде 6.
Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях низких температур и давлений (слайд 7). По происхождению осадочные горные породы делятся на обломочные (обломки древних пород), глинистые и биохемогенные (осадок из частиц отмерших организмов). Образцы осадочных горных пород представлены на слайде 8.
Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород (слайд 9). Магматические и осадочные горные породы под действием высокой температуры и давления видоизменяются и превращаются в метаморфические. На слайде 10 вы увидите примеры образования метаморфических горных пород.
Большинство горных пород – в основном твердые тела, их главная особенность – постоянство формы, которую и использовали древние люди.
Мы выяснили, что такое горные породы и как они классифицируются, а теперь давайте попытаемся ответить на следующий вопрос: почему самый древний период истории человечества назвали каменным веком? (ответы детей: люди изготавливали оружие и орудия труда из камня, они делали ножи, наконечники для копий и стрел, скребки, топоры). Молодцы!!!! Все горные породы состоят из минералов. Минерал – чистое вещество. Минералы – это вещества, из которых состоят горные породы (слайд11).Некоторые минералы представлены на слайдах 12-14. Посмотрите, пожалуйста, все они отличаются друг от друга по цвету, по блеску, по форме.
И у нас остались полезные ископаемые…может, кто нибудь знает, что это такое? (Мнения учащихся).(Полезные ископаемые – это горные породы и минералы, которые использует человек (слайд15)).
IV. Закрепление.(13 мин)
А сейчас мы совершим небольшую экскурсию в мир камней (слайд 16).
Вы, наверное, заметили на столе коллекции с минералами. Мы будем рассматривать их, слушать сообщения и заполнять таблицу (слайд 17):
Название
Происхождение
Цвет
Плотность
Использование
гранит
(слайд18)
магматическое
Серый, розовый, красный, желтый
плотный
В строительстве, скульптуре.
Облицовочный материал
Мел
(слайд19)
осадочное
белый
мягкий
В сельском хозяйстве
Слюда
(слайд20)
метаморфическое
От бесцветного до черного, блеск
Тонкие пласты, чешуйчатые
Электро и радиотехника
Глина
(слайд21)
осадочное
От серого, коричневого до красного
рыхлый
В строительстве
Каменный уголь
(слайд22)
осадочное
От серого до черного
плотный
Твердое топливо
(после каждого сообщения учитель вместе с детьми проверяет правильность заполнения таблицы)
На этом наше путешествие в мир горных пород и минералов закончено (слайд23).
V. Этап подведения итогов урока (2-3 минуты)
Мотивация этапа: сообщить учащимся о домашнем задании, подвести итоги урока, выставить оценки за работу на уроке.
Домашнее задание: составить кроссворд на данную тему (слайд24).
(Приложение №1)
Задание №1
Каково внутреннее строение Земли?
Задание №2
Что представляет собой земное ядро?
Задание №3
Что представляет собой мантия?
Задание №4
Что такое тело? Привести 5 примеров тел.
Задание №5
Что такое вещество? Привести 5 примеров веществ.
Задание №6
Что такое явление? Привести 5 примеров явлений.
Источник
Добыча полезных ресурсов неизменно приносит пользу людям и причиняет вред окружающей среде. Стоит рассмотреть, какие экологические проблемы возникают вследствие этого процесса.
Загрязнение атмосферного воздуха
Влияние добычи полезных ископаемых на окружающую среду всегда было негативным по причине загрязнения природных ресурсов. Из добываемого сырья по делу используется только 5%, остальная часть превращается в отходы. Они возвращаются в природу и наносят ей непоправимый ущерб.
Добыча минеральных ресурсов и горных пород приводит к выбросам в атмосферу углекислого газа, пыли, углеводородов и других химических соединений.
Это происходит за счет применения взрывчатых веществ на месторождениях. После взрывов в карьерах растет уровень запыленности атмосферы. Это неблагоприятно действует на солнечную радиацию, температуру воздуха и осадки.
Отвалы горных шахт или терриконы оказывают серьезное влияние на нижние слои воздуха. Их высота может достигать 80 метров, объем — до 1 миллиона куб. м. В России большое скопление терриконов отмечается на территории Челябинской области в районах активной добычи угля.
Породы, входящие в его состав, включают частицы углерода и серный колчедан, он же пирит, при разложении которого происходит выделение теплоты. Это приводит к возгоранию обвалов. Они могут гореть, не затухая, несколько месяцев подряд. При сгорании выделяется множество вредных газов и химических соединений, тем самым сильно загрязняя атмосферу.
В металлургической промышленности тоже образуется много отходов. На переработку отправляется в среднем 25% от их общего количества, остальная часть выбрасывается. В таких отходах содержится много токсических веществ, они способны мигрировать на большие дистанции — до 200 км.
При обработке железных руд выделяются вредные газы, которые, при попадании в атмосферу, вызывают парниковый эффект и кислотные осадки.
Особенно загрязненный атмосферный воздух наблюдается в районах, специализирующихся на черных металлах.
Для решения проблемы загрязнения атмосферы можно добывать минеральные ресурсы с использованием шахтного метода. Он подразумевает под собой закрытую, подземную разработку месторождений и добычу при помощи постройки шахт.
Деструкция почвенного слоя
Негативное влияние на состояние почв оказывает разработка полезных ископаемых. Все способы извлечения ресурсов заключаются в выемке сырья из земной коры. По этой причине в ней образуются полости, нарушается целостность. При строительстве шахт или карьеров для открытого метода добычи ресурсов часто происходит отчуждение земель на долгие годы. Это приводит к возникновению антропогенных форм рельефа на территориях в районе разработок — обвалам, оползням, карьерам.
При строительстве карьеров слой чернозема снимают и сбрасывают в отвалы. Таким образом, почва становится непригодной для хозяйственного использования. В Белгородской области, в районе Лебединского горно-обогатительного комбината, было уничтожено около 6 миллионов га плодородной земли. Мероприятия, направленные на ее восстановление, не смогли компенсировать такой серьезный урон. Чтобы решить эту проблему, необходимо организовывать транспортировку чернозема и его распределение на бесплодных местностях рядом с истощенными рудниками.
Еще одно негативное последствие добычи полезных ресурсов — загрязнение сельскохозяйственных территорий. Чаще это происходит в процессе транспортировки ископаемых. Пыль распространяется на большие площади и осаживается в почвах и на растениях. Особенно такие выбросы высоки при горнодобыче. В результате образуются техногенные аномалии, где содержание железа и цинка в почве превышает норму в 2-3 раза. На местах сильного запыления земли запрещено разбивать пастбища, рекомендуется отступить на расстояние 8-10 км от карьеров.
Вредные вещества, проникающие в почвы, бывают токсичны. Они попадают сначала в растительность, затем в организм человека с пищей. Рядом с месторождениями магнезита в радиусе 30 км образовывается пустошь — живые существа погибают из-за смены кислотно-щелочного состава почв в таких местах.
Постоянная добыча полезных ископаемых приводит к регулярному уменьшению их запасов и истощению недр земли. В составе руд наблюдается снижение металлов, из-за чего увеличиваются объемы добычи. Как итог, наблюдается рост отходов, вредящих литосфере.
Загрязнение водного пространства
Один из результатов добычи полезных ресурсов — истощение и осушение водоемов, их загрязнение. На месторождениях каменной соли образуются галитовые отходы — побочный продукт производства хлорида калия. С осадками они попадают в водоемы, которые используют для подачи питьевой воды в близлежащие населенные пункты.
При добыче угля на территориях, расположенных вблизи месторождений, всегда откачиваются подземные воды. По этой причине происходят следующие вещи:
- воронкообразное понижение уровня подземных вод — возникает после их откачки;
- пересыхание родников и небольших рек;
- исчезновение ручьев.
Предприятия угольной промышленности также сбрасывают много сточных вод. В результате их функционирования истощаются запасы подземных водных ресурсов из-за осушения и использования месторождений угля.
Поверхностные водоемы загрязняются сбросами неочищенных сточных вод с карьеров и шахт. В них попадают соли, токсические вещества, отходы и металлы.
По причине загрязнения водного пространства исчезают целые экосистемы. Погибают микроорганизмы, рыба и прочие обитатели водоемов. Для людей тоже существует определенный вред — зараженная вода используется в бытовых целях. Чтобы снизить уровень загрязнения водных ресурсов, необходимо уменьшить количество сточных вод, усовершенствовать систему их очистки.
Влияние на флору и фауну
Деятельность горнодобывающей отрасли связана с образованием отходов. В их составе встречаются горные породы, обедненные руды и химические вещества. При извлечении из-под земли, они вступают в химические реакции, не поддающиеся контролю. В результате это может привести к серьезным последствиям для экологии.
В местах добычи пропадают растения, нарушается привычная среда обитания живых существ. Не все животные и насекомые способны адаптироваться к перемене условий, в результате чего они покидают эти места или погибают. С учетом бурного развития добывающей деятельности человека это станет большой проблемой в вопросах охраны природы и ее обитателей.
При освоении месторождений минеральных ресурсов из-за нарушения растительного покрова разрушаются пастбища, что приводит к дефициту пищи для скота. Процесс разработки мест добычи ресурсов подразумевает загрязнение пылью и сточными водами больших территорий радиусом до 30 км. Вредные вещества, при попадании на землю, уничтожают все живое на своем пути. После этого перестает расти трава, деревья, кустарники. В результате в поисках пищи мигрируют целые популяции.
Для компенсации вреда, причиненного человеком флоре и фауне, необходимо удобрять почвы, регулярно высаживать леса и организовывать пастбища вдали от мест разработок.
Отсутствие мер по решению проблем, возникающих при добыче полезных ресурсов, усугубляет ситуацию. Экологическая обстановка определяет не только качество окружающей среды, но и состояние здоровья людей. При серьезных масштабах ущерба, нанесенного человечеством природе, еще существует возможность вернуть ей первоначальный вид.
( 4 оценки, среднее 4.75 из 5 )
Источник