Полезные ископаемые и их классификация картинки
Автомобиль, телефон, даже холодильник – вся эта техника сделана из железа, производство которого очень сложный процесс. Основное сырье для получения этого ценного материала – это минералы, в которых есть частицы необходимого металла. Простыми словами, это порода, содержащая сплавы. В мире встречается огромное количество этого ресурса, способы ее обработки и получения из нее полезных ископаемых могут быть очень разнообразны, но начинается все на рудниках. Что такое горная руда, как происходит ее добыча и переработка, будет рассказано в этой статье.
Классификация руды
Руда – это полезное ископаемое, из которого добывают различные формы металлов. В природе встречается два вида: черная и цветная. Последняя в свою очередь делится на тяжелые и легкие сплавы, а также драгоценные металлы. Серебро, золото, платина – они тоже добываются в виде камней, а свой внешний вид приобретают уже после обработки на предприятиях.
Экономическая ценность ресурса определяется по наличию в ней главного составного элемента. Существуют богатые, как их еще называют, жирные и бедные полезные ископаемые.
Классификация ископаемых руд по содержанию металлов.
| Железная | Медная | Алюминиевая | Золото | ||||
| Бедная | Богатая | Бедная | Богатая | Бедная | Богатая | Бедная | Богатая |
| 26% | >50% | 0,5 – 1% | >3% | 20 – 25% | 40 – 60% | 1% | 7,7% |
Свойства определяются также основным составным компонентом. Некоторые из них обладают магнитными свойствами, в то время как другие совершенно инертны.
Не многие знают, что значение слова «руда» произошло от «raũdas», красный. Это обуславливается цветом оксида железа, который был в больших количествах в горной породе.
Руды черных металлов
Железо – один из самых распространенных элементов на земле. Для производства используется минерал, который содержит более 25% сырья. Разработка более бедных пород не будет окупаться, поэтому они не используются.
Самые распространенные ископаемые:
- Магнитный железняк;
- Красный железняк;
- Железистый кварцит.
Больше всего запасов находится в Южной Африке, Индии, Северной и Южной Америке, Австралии. Мировые залежи, по оценкам экспертов, могут составлять около 800 миллиардов тонн, подтвержденными среди них являются 200 миллиардов тонн. Возможно в земле скрывается еще много полезных ископаемых, о которых человек даже не имеет представления.
Железная руда отличается друг от друга способом своего происхождения. Есть три вида возникновения железа в породах. Первый – осадочный. Двухвалентное железо, которое было в воде, связывалось с кислородом, превращаясь в плотное соединение и оседало на дно. Таким образом образовался железняк. Его находят даже в местах, где моря высохли уже миллионы лет назад. В такой руде очень высокое количество металлического компонента, но, как правило, его качество довольно низкое.
Второй путь образования – магматический. Образовалась она во время извержения вулканов и вырывания магмы на поверхность. Железо и другие металлические примеси смешивались с раскаленной лавой, под действием высоких температур и давления. Но попадая наружу, они застывали, оставаясь в больших глыбах камней. Содержание металла в такой руде может колебаться от 20 до 60%.
Третий способ – метаморфический. При перемещении земной коры некоторые ее участки с необходимыми элементами попадали под вышезалегающие породы. Эти участки подвергались воздействию высоких давлений и температур. За миллионы лет эти процессы приводили к изменению состава исходного материала. В ходе того же перемещения земной коры руда перемещалась ближе к поверхности. Так и образовывалась железная руда с высоким содержанием полезного компонента (до 75%).
К рудам черных металлов относятся также породы, которые имеют в составе марганец, титан, хром, никель, кобальт, вольфрам и другие редкие металлы. В богатой может содержаться от 0,5 до 10 % основного компонента, ведь он достаточно нечасто встречается в природе. Главное, чтобы их добыча и переработка была экономически выгодна для производства.
Руды цветных металлов
Научно минерал руды из меди называется куприт, производное от химического элемента Cu, который содержится в породе. Не смотря на большую распространенность этого металла в мире, его количество в полезном ископаемом не большое, от 0,5%. В природе руд бывает шесть видов:
- Колчеданная;
- Стратиформная;
- Медно-никелевая;
- Гидротермальная;
- Карбонатовая;
- Скарновая.
Чаще всего добывается колчеданная, это сочетание меди и железа, с незначительными примесями других компонентов. Немного уступает ей стратиформная, которая представлена сочетанием сланцев и песчаников. Ресурсы другого вида встречаются значительно реже. Массивных медных самородков не существует, она образуется только в виде смесей. Образование меди происходило во время извержения вулканов, что и обуславливает эту особенность.
Сейчас ведутся споры по поводу происхождения алюминия. Одни считают, что это результат разложения известняков и железа, другие – огромных температур при извержении вулканов. Существует и осадочная теория, что он образовался из-за выветривания горных пород. Добывается он карьерным и шахтным способом. Учитывая мягкость породы, ее получение очень похоже на вырубание каменного угля. Большинство других руд получают в сплавах со многими химическими примесями. Их обработка почти не отличается от обработки меди или алюминия.
По распространенности, алюминий превосходит даже железо. Его залежи исчисляются миллиардами тонн, но себестоимость производства намного выше, что и устанавливает цену на этот продукт.
Руды, богатые золотом
Золотая руда – это химические соединения металлов, из которых можно выделить золото. Она похожа на сплавы, например, с серебром или железом. Отделить их от породы довольно сложно, это физико-химический процесс, называемый диссоциацией, когда катионы под воздействием электрического тока осаждаются на электродах.
Подобный процесс используется и при производстве меди. Кстати, в медной руде также можно найти эти соединения, поэтому осадок, который образуется при медном производстве, также подвергается этому процессу. Кроме нее, в мире существуют и самородки. Это камни, в которых превалирует содержание Au.
Очень часто находят драгоценный металл в комбинации с теллуром. В России, а именно на Урале, встречается такой редкий сплав как мальдомит (сочетание с висмутом), который еще называется черное золото. В Мексике же и Колумбии можно найти даже руду с родием.
Старейший золотоносный рудник России находится на Урале. Его открытие произошло еще в далеком 1742 году, и он значительно повлиял на экономическое состояние государства. Здесь находили и самородки, и россыпи ценнейшего металла, к тому же, высокого качества. Даже сейчас уральское золото очень высоко ценится в мире.
Добыча рудных полезных ископаемых в России
Минеральный потенциал территории России огромен. Это связано с выгодным географическим расположением страны. Здесь можно найти все возможные виды рельефа, а значит, большое количество полезных ископаемых. Сейчас РФ является крупнейшим импортером металлического сырья в мире.
| Руда | Месторождения | Добыча металла в год |
| Железная | Оленегорское Ковдорское Костомукшское Абаканское Нижнеангарское Рудногорское Коршуновское | 16,2 млн тонн. |
| Медная | Краснотурьинское Красноуральское Сибаевское Блявинское | 741 тысяч тонн |
| Алюминиевая | Северный Урал Красноярский край | 6,3 млн тонн |
| Оловянная | Янское нагорье (Верхоянск) в районе Певека, Омсукчана (на Колымском нагорье) Дальнегорск | 2 тысячи тонн |
| Золото | россыпные месторождения в бассейнах рек Витим, Алдан, Енисей, Колыма | 47,2 тонны |
| Платина | Уральские горы | 25 тонн |
Горная руда очень важна для существования человека, ведь без нее не возможна даже транспортировка электричества по проводам. Это полезное ископаемое играет огромную роль в техническом развитии человечества. Месторождения металлов все еще не разработаны, и могут обеспечивать мир еще долгие годы.
Источник
Коренные породы – это результат продолжительных по времени геологических процессов. По виду своего происхождения они делятся на магматические (изверженные), осадочные, метаморфические (видоизмененные).
Магматические породы
Их образование произошло вследствие того, что в процессе тектонической деятельности природное вещество, расплавленное в глубинах земли, поднималось к поверхности. При этом магма охлаждалась и затвердевала. В случае если она подвергалась охлаждению и затвердеванию на больших глубинах, а именно медленно под воздействием высокого давления, и не могла избавиться от газообразных включений, то эти породы принято называть интрузивными (глубинными). Они обладают, как правило, крупнокристалической структурой.
В случае если магма остывала недалеко от поверхности земли, то эти породы имеют названия эффузивных. Магма, поднимаясь, подвергалась остыванию в более короткий срок. Давление на нее было незначительным. Газообразные продукты выходили свободно. Структура таких пород отличается от интрузивных, несмотря на то, что изначально они имели одинаковый состав. Эффузивные породы характеризуются мелкокристаллической структурой либо вообще бывают аморфными.
Магматические коренные горные породы – гранит, сиенит, диабаз, базальт, габро, андезит и иные. Обычно в этих породах присутствуют ценные полезные ископаемые, а именно платина, хром, титан, никель, кобальт, железо и т. п.
Осадочные породы
Эти породы образованы вследствие отложения на дне водоемов (озеро, река, море) органических веществ и взвеси минералов. Их происхождение — это результат выветривания и разрушения магматических или более древних пород осадочных.
В геологии принято разделять их по происхождению на химические (минеральная соль, гипс), органические (уголь, горючий сланец, известняк). Породы осадочные – это и так называемые обломочные породы, к которым относятся песок, гравий, щебень, глина и т. п. Основная характеристика осадочных пород — их слоистость.
Метаморфические породы
Своим образованием они обязаны специфическим химическим и физическим процессам. Если изверженные или осадочные породы подвергались воздействию высокой температуры, давлению газов вследствие осуществления перекристаллизации сопутствующих пород при движении магмы. При этом образовывались новые минералы и породы. При таких процессах из глины создавались кристаллические сланцы, в которых содержатся гранит, слюда, скарны, роговики и т. п. Метаморфические породы обладают кристаллическим строением, имеют полосчатое либо сланцевое сложение.
Наносы
Эти породы были образованы вследствие разрушения коренной породы. Они представляют собой достаточно рыхлые отложения, так называемые вторичные породы. Наносы находятся у самой поверхности земли, под растительным покровом. Это сочетание песка, глины, суглинков, а также иных растрескавшейся пород. Толщина выносных пород (мощность) сравнительно невелика, обычно составляет от метра до 50 м.
Земная кора, к который человечество имеет доступ, достигает в глубину около 20 км. Она состоит на 95 % из магматических горных пород, на 4 % из метаморфических пород и на 1 % из осадочных. Коренные породы в геологии, относящиеся к разновидности горных пород, которые могут быть использованы человечеством и своих целях, называют полезными ископаемыми.
Естественные накопления этих ископаемых в земной коре являются месторождениями полезных ископаемых, они могут быть рассыпными и коренными.
Процесс появления золота
Коренная порода золота появилась в коре Земли вследствие магматических процессов. В результате многовековых проявлений деятельности вулканов на земную поверхность вытекали реки раскаленной магмы. Она представляла собой смесь расплавленных соединений. Их температура плавления различная, потому при застывании магмы вначале кристаллизуются тугоплавкие элементы. Однако в застывшей магме продолжали циркулировать легкоплавкие элементы. Расплавленная их консистенция прорывалась через разрывы и трещины застывающей магмы. При этом образовывались жилы. В них продолжался процесс циркуляции горячих растворов золотосодержащих солей. После того как процесс остывания закончился, начиналось разрушение солей, золото в жилах оставалось и кристаллизовалось.
Коренные породы золота формировались разными способами, но в большинстве своем они всегда располагаются в горах, в тех местах, где породы образовывались по результатам магматической активности.
Различия золотых месторождений
Золотые месторождения различают по условиям их возникновения
Коренные месторождения (эндогенные). Они возникли вследствие глубинных процессов. Иное их название — рудные или первичные. Сейчас основная масса золота в мире, примерно 95-97 процентов, добывается именно из рудных месторождений.
Россыпные месторождения (экзогенные). Они появляются на земной поверхности вследствие разрушения коренной золотой породы. Иногда их обозначают как вторичные месторождения.
Месторождения метаморфизованные экзогенные. Это конгломераты и песчаники с содержанием золота. Появились вследствие того, что древние золотые россыпи были естественно преобразованы. На территории России таких месторождений не установлено.
Места нахождения золота
Период геологических преобразований Земли насчитывает миллионы лет. На смену разрушенным и выветрившимся породам на ее поверхность из глубин поднимаются новые. Процессы, связанные с разрушением и подъемом участков земной коры, идут постоянно. Происходит непрерывное обновление земной поверхности. Вследствие этого она является собранием самородных элементов, в том числе и золота. Так, когда горные породы разрушаются, золото освобождается и не исчезает бесследно, как иные нестойкие элементы коренных пород. Накапливается в россыпях. Однако деятельность человечества привела к тому, что золотые россыпные месторождения уже выработаны. Золото теперь в основном добывается из рудных коренных пород с глубоким залеганием. Самыми крупными запасами этого благородного металла владеет несколько стран: Австралия, ЮАР, США, Китай, Россия. Ежегодно в мире добывают золота около 2 500 тонн. На долю России приходится почти 200 тонн этого металла.
Источник
Поверхность Земли состоит из минералов, которые, в свою очередь, образуют различные горные породы. Они формируются при определенных условиях и, в зависимости от происхождения, обладают особенными, характерными свойствами. Горные породы залегают в земной коре – поверхностной оболочке нашей планеты и представляют большой интерес для человека в качестве минерального сырья.
Классификация
Классифицировать горные породы можно по различным признакам, которые влияют на их состав и свойства.
В зависимости от количества минералов в составе различают два вида горных пород:
- Простые (мономинеральные) – состоят только из одной разновидности минерала.
- Сложные (полиминеральные) – состоят из нескольких различных минералов.
К основным критериям классификации горных пород относят химический и минеральный состав. Последний определяется процентным содержанием минералов в горных породах.
Разнообразие минералов не так уж и велико – в природе их насчитывается около 50. Однако химический состав гораздо более богатый, поскольку в породах можно отыскать почти все элементы из таблицы Менделеева. Это один из факторов, почему на земле так сильно почва отличается по составу.
Рис. 1. Минералы
Весьма распространенной является классификация горных пород по происхождению:
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой
- Магматические (изверженные) – горные породы, образованные при застывании магмы в недрах Земли или на ее поверхности.
- Осадочные – породы, образованные при осаждении органики и неорганических веществ на поверхности земли или на дне водных бассейнов.
- Метаморфические – горные породы, сформированные вследствие смещения горизонтальных слоев земной коры, а также под действием высокой температуры, давления и химически активных компонентов.
Магматические горные породы
Магматические породы или магматиты – древнейшие горные породы, образованные вследствие остывания и затвердевания расплавленной магмы, оказавшейся в верхних слоях земной коры или на поверхности земли.
В зависимости от того, в каких условиях происходил процесс остывания магмы, горные породы бывают интрузивными и эффузивными.
- Интрузивные породы образуются при продолжительном и постепенном остывании магмы глубоко под землей, при условии высокой температуры и давления. В результате образуются очень плотные, массивные горные породы с кристаллическим строением, без каких либо пор или пустот. К интрузивным магматитам относится гранит, перидотит, диорит, сиенит.
- Эффузивные породы формируются на поверхности земли или в самых верхних ее слоях, при иных термодинамических условиях. Остывание магмы происходит неравномерно, при гораздо более низкой температуре и атмосферном давлении.
Интрузивные и эффузивные породы возникают вследствие разломов в земной коре, когда в горах происходят вулканические извержения. При этом последние формируются из лавы – переходного состояния магмы, оказавшейся на поверхности земли.
Рис. 2. Вулканическая лава
В результате образуются породы аморфных типов, некристаллического строения, в которых редкие кристаллы видны невооруженным глазом. Пористость и проницаемость – характерные черты эффузивных магматитов.
Осадочные горные породы
Осадочные породы являются самыми распространенными на нашей планете, и занимают большую часть ее площади. На их формирование оказывает влияние целый набор факторов: солнечный свет, температурные колебания, вода, атмосферные осадки.
В результате горные породы начинают разрушаться, деформироваться, происходит перенос и последующее накопление их обломков. Со временем они уплотняются, оседают, приобретая уникальные черты и свойства.
В зависимости от особенностей протекания процесса осаждения выделяют следующие группы осадочных пород:
- обломочные – образуются при механическом переносе частиц магматитов;
- биохимические – результат совместного воздействия живых организмов и химических реагентов;
- хемогенные – образуются при выпадении в осадок веществ из концентрированных растворов;
- биогенные – формируются при разложении органики.
К наиболее распространенным осадочным породам относят полевой шпат, апатит, мел, известняк.
Рис. 3. Апатит
Метаморфические породы
Метаморфические или видоизмененные породы образуются в результате сложного физико-химического процесса. При этом на них влияет система термодинамических условий:
- высочайшие температура и давление;
- различные химически активные компоненты.
Без них процесс метаморфизма невозможен.
Подобному преобразованию могут подвергаться абсолютно все виды горных пород, независимо от их крепости и качества их кристаллического строения.
К метаморфитам относится мрамор, кварцит, глинистый сланец.
Что мы узнали?
Мы узнали, какие бывают разновидности горных пород, где можно встретить их, а также как они образуются и какие условия для этого необходимы. Формирование горных пород – процесс длительный и очень сложный, позволяющий получить большое количество самых разнообразных комбинаций.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 528.
Источник