Елетронній енциклопедія для школярів
Відео: Географія для дітей. Материки. Енциклопедія для дітей
Склад корисних копалин
Геологам треба знати, що шукати, т. Е. Представляти, в якому вигляді зустрічається в природі ту чи іншу речовину, з якими мінералами або гірськими породами воно пов`язане. А щоб такі мінерали або гірські породи шукати не наосліп, треба знати, яке їх походження, з якими геологічними процесами воно пов`язане. Так, породи вулканічного походження треба шукати в одних районах, а породи, що накопичувалися в опадах стародавніх морів, - в інших. Різні процеси пов`язані з різними структурами земної кори: по розломів і тріщин з глибин піднімається магма- в прогинах земної кори накопичуються товщі осадових корисних копалин, а на місці зруйнованих гір оголюються древні породи фундаменту. І всім їм властиві різні групи корисних копалин. При цьому багато комори цінних мінералів знаходяться не на поверхні Землі, а поховані під товщею інших порід. Нарешті, більшість корисних копалин утворилося не в сучасну епоху, а в далекій давнині - мільйони і сотні мільйонів років тому. І геолог повинен вміти читати давню історію Землі.
Всім, про що ми тут говоримо, займається ціла сім`я геологічних наук: мінералогія і петрографія, які вивчають разом з кристаллографией речовина земної кори- тектоніка - наука про будову земної кори, її структурі та двіженіях- минуле Землі досліджує історична геологія особливі завдання стоять перед стратиграфией , літологією, гідрогеологіей- допомагають вести пошук геохімія і геофізика. Все це складні і захоплюючі науки-в інших статтях цього розділу ви вже познайомилися з найзагальнішими їх висновками, необхідними для вчення про корисних копалин.
Різні метали, тверде та рідке паливо, матеріали, що розщеплюються мінерали, будівельні і вироби камені, хімічне і керамічне сировину, добрива. сіль, термальні та мінеральні води і багато, багато іншого, без чого не може існувати сучасна людина, витягується з надр Землі. У них ці необхідні людині речовини залягають у вигляді різних гірських порід, руд і мінералів, званих корисними копалинами або мінеральними ресурсами. Місця ж їх залягання на поверхні і в глибинах Землі, на дні океанів - це родовища корисних копалин.
Ще на зорі людського суспільства, в кам`яному столітті, люди використовували брили або уламки гірських порід і примітивні вироби з них в якості повсякденного знаряддя праці. Одним з перших металів було самородне золото, знахідки якого відомі за 12 тис. Років до н. е. В бронзовий вік (приблизно від 4 тис. До 1 тис. Років до н. Е.) Люди відкрили спосіб виплавляти з руд кольорових металів і отримувати сплави міді з оловом, свинцем, сурмою і сріблом. Тепер вони не тільки шукали самородки, але добували руди цих металів. У більш пізній, залізний, вік наші предки почали кувати вироби з знайденого ними метеорного заліза, а потім навчилися виплавляти метал з залізної руди. Секрет отримання заліза з руд був розкритий в Єгипті і Месопотамії в 2 тисячолітті до н. е. а в інших країнах, в тому числі і в Європі, залізо почали виплавляти тільки на початку нашої ери. Нафта як паливо застосовувалася вже в бронзовому столітті, а кам`яне вугілля почав відігравати суттєву роль лише з XVII ст.
Для ювелірних виробів використовуються кристали дорогоцінного каміння. Вгорі - аметист Внизу - смарагд
Так поступово людство розширювало коло мінеральних речовин, що добуваються із земних надр. За підрахунками академіка В. І. Вернадського, в стародавні століття людина використовувала 18 хімічних елементів, одержуваних з корисних копалин. До XVII ст. їх вже налічувалося 25- в XVIII ст 29- в XIX в. на службі у людини було вже 47 елементів, а на початку XX ст.-54. В середині XX ст. людина використовує 80 природних елементів, не рахуючи 11 трансуранових елементів, одержуваних штучно.
різновиди агату топаз гранований
Корисні копалини так міцно увійшли в життя людського суспільства, до виробів з них ми настільки звикли, що часом їх не помічаємо. Ми забуваємо, що для виготовлення ложок, ножів і виделок добувалися руди заліза, алюмінію, хрому, нікелю, молібдену, міді і срібла. Для виробництва виробів зі скла з надр Землі витягували кварц, а для фарфорового посуду - польові шпати. З шахт або з дна озер добувають харчову сіль, а для виготовлення синтетичних тканин вживають горючий газ і нафтові продукти.
Чи не замислюємося ми і про те, що сучасні споруди являють собою цілі музеї корисних копалин. Так, наприклад, при будівництві головної будівлі Московського університету на Ленінських горах було використано 74 різновиди корисних копалин, в тому числі 12 видів граніту, 5 видів мармуру, 4 види вапняку, 19 різних металів. Якщо ж врахувати корисні копалини, потребовавшиеся при виготовленні навчального обладнання і лабораторних приладів, то список їх істотно зросте. В автомобілі «Волга» використано 36 видів корисних копалин.
берил топаз природний
Одні корисні копалини використовуються в формі природних мінералів і кристалів або твердих, рідких і газоподібних порід-інші - у вигляді елементів і їх з`єднань, витягнутих з порід і руд. Як елементи або їх сполуки використовуються чорні метали (залізо, марганець, хром), легкі метали (алюміній, літій), кольорові метали (мідь, цинк, свинець), рідкісні метали (вольфрам, молібден, олово, кобальт, ртуть), благородні метали (золото, платина, срібло), радіоактивні метали (уран, торій, радій, актиній, нептуній, плутоній).
Відео: Назва Тварин для дітей. Хижаки. Найперша енциклопедія для дітей
У формі природних мінералів найбільш часто використовується в промисловості і в побуті графіт- азбест і андалузит - як огнеупори- сірка і сірчисті з`єднання металів (колчедани) - для потреб хіміі- апатит, фосфорит і калійна сіль - як сировину для виробництва мінерального добрива. Як кристали знаходять застосування дорогоцінне каміння (алмаз, смарагд, аквамарин, сапфір, рубін, топаз, аметист) - гірський кришталь, кальцит, флюорит, турмалін та інші використовуються в оптичній і електронній промисловості-кристали слюди (мусковіт, флогопит) застосовуються в якості діелектриків .
Гірські породи широко йдуть в справу при будівництві (плити граніту і мармуру, гравій, пісок, глина), а також в якості твердого палива (вугілля, горючі сланці, торф). У рідкому вигляді видобуваються нафта і різні мінеральні води. У газоподібному стані з надр Землі отримують горючий газ, а також негорючі, або інертні, гази, такі, як гелій, неон, аргон.
Деякі корисні копалини використовуються в тому вигляді, як видобуваються, без переробки (графіт, слюда, кухонна сіль), інші вимагають різної обробки. Будівельні плити і дорогоцінні камені вимагають лише механічної поліровки і ограновування. Глини, що йдуть для виробництва цементу і порцеляни, проходять термічну обробку - їх обпалюють в спеціальних печах при високій температурі. Різні мінеральні кислоти, а також мінеральні добрива виходять при хімічному переділі мінеральної сировини. Метали витягуються з руди зазвичай в два етапи. На першій, званої збагаченням, руда дробиться і з неї видаляють непотрібні мінерали. При цьому виходить рудний концентрат з високим вмістом металу. Потім з концентрату плавленням в металургійних печах або будь-яким іншим способом, наприклад електролізом, отримують метал.
Зазвичай речовина твердої корисної копалини є цілий агрегат різних мінералів. У рудах, з яких беруться метали, перебувають цінні, або рудні, мінерали - носії металів. З ними разом знаходяться не містять цінних елементів, або, як їх іноді називають, жильні, мінерали. Співвідношення між рудними і жильними мінералами може бути різним. Так, з кварцових жилах кількість золота становить тисячні частки відсотка. Навпаки, багаті руди заліза цілком складаються з рудних мінералів, таких, як магнітний залізняк.
У руді метали рідко зустрічаються в чистому вигляді, як, наприклад, самородне золото. Найчастіше вони входять в рудні мінерали, що мають різний хімічний склад. Так, залізо, марганець, олово, уран, алюміній містяться в руді у вигляді сполук з киснем, т. Е. У формі оксидів. Мідь, цинк, свинець, нікель, сурма, ртуть присутні в рудах в формі сполук із сіркою, або сульфідів. Магній видобувають з його сполук з вуглецем або з карбонату.
Не всяке скупчення рудних мінералів в надрах Землі можна вважати родовищем корисних копалин. Скупчення має бути досить велика і містити достатньо велику кількість цінного мінералу, щоб виправдати його експлуатацію, а також обробку і переробку копалин, що вимагають зазвичай великих витрат на будівництво рудників, переробних фабрик і заводів.
Кількість мінеральної сировини в надрах Землі називається його запасами. Мінімальні запаси корисних копалин і найнижчий вміст в ньому цінного компонента, достатні для промислової розробки, називаються промисловими кондиціями. Вони дуже різні для різних груп корисних копалин. Наприклад, заслуговує промислової розробки родовище залізної руди, як правило, має володіти запасами в десятки - сотні мільйонів тонн при вмісті заліза в руді не нижче 20%. Тим часом видобуток золота доцільна на родовищі з запасами в кілька сот кілограмів при утриманні його в руді 0,0005%.
Скупчення корисних копалин в надрах Землі утворюють тіла різної форми. Серед них найчастіше поширені пласти і жіли- відомі також штоки, гнізда, штокверки, труби.
Пласти - це плоскі тіла, підстилаються і перекриті шарами осадових порід - вапняків, пісків, глин. Зазвичай пласти корисних копалин займають велику площу. Наприклад, пласти вугілля Донецького басейну витягнуті в довжину на декілька десятків кілометрів. Товщина, або потужність, пластів буває різна. У вугільних пластах Донецького басейну вона невелика - в середньому 0,7 м. Між тим пласти кам`яної солі в Солікамську на Уралі досягають потужності до 500 м.
Жили є тріщинами в гірських породах, заповнені корисною копалиною. Товщина (потужність) жив коливається від декількох сантиметрів до десятків метрів. Їх довжина іноді вимірюється метрами, але в деяких випадках вони витягнуті на сотні кілометрів, як, наприклад, золотоносна Материнська жила в Каліфорнії протяжністю 200 км. Пласти і жили в надрах Землі можуть залягати горизонтально, з нахилом під різним кутом і навіть вертикально.
Штоком називають велике скупчення корисної копалини, рівномірно поширюється в усіх напрямках. Відомі штоки кам`яної солі або залізної руди поперечником в один і більше кілометрів. Шток менших розмірів називається гніздом. Штокверк являє собою масу гірської породи, пронизану найтоншими жилками і вкрапленнями цінних мінералів. Форму штокверки мають деякі родовища міді, олова, молібдену, золота, азбесту. У формі труб і трубок, т. Е. Циліндричних тіл, що йдуть в глиб Землі, залягають, наприклад, скупчення руд свинцю, фторсодержащего мінералу флюориту і ін. Типові кімберлітові трубки з алмазами в Сибіру і в Африці.
Тіла корисних копалин різної форми зустрічаються як у вигляді індивідуальних покладів, так і групами, причому родовище може складатися з одного або декількох, іноді десятків і навіть сотень найчастіше однотипних тел. Від форми родовища залежить і його пошук, розвідка, а також способи видобутку.
Пласт або жилу геолог простежує на великій відстані, прагнучи не втратити. При розробці пластів кам`яного вугілля припадає обрушувати багато порожньої породи. А в великому штоку кам`яної солі гірські розробки виглядають як підземні склепінні палаци з білими стінами.
