Что такое полезные ископаемые? Вспомните, какие полезные ископаемые залегают на платформах, а какие в областях складчатости. Существует ли закономерность

На поверхности Земли в результате действия различных экзогенных факторов образуются осадки, которые в дальнейшем уплотняются, претерпевают различные физико-химические изменения - диагенез, и превращаются в осадочные горные породы. Осадочные породы тонким чехлом покрывают около 75% поверхности континентов. Многие из них являются полезными ископаемыми, другие - содержат таковые.

Среди осадочных пород выделяют три группы:

Обломочные породы, возникающие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков;

глинистые породы, являющиеся продуктом преимущественно химического разрушения пород и накопления возникших при этом глинистых минералов;

химические (хемогенные) и органогенные породы, образовавшиеся в результате химических и биологических процессов.

При описании осадочных горных пород так же, как и магматических, следует обращать внимание на их минеральный состав и строение. Первый является определяющим признаком для химических и органогенных пород, а также глинистых при микроскопическом их изучении. В обломочных породах могут присутствовать обломки любых минералов и горных пород.

Важнейшим признаком, характеризующим строение осадочных пород, является их слоистая текстура. Образование слоистости связано с условиями накопления осадков. Любые перемены этих условий вызывают либо изменение состава отлагающегося материала, либо остановку в его поступлении. В разрезе это приводит к появлению слоев, разделенных поверхностями напластования и часто различающихся составом и строением. Слои представляют собой более или менее плоские тела, горизонтальные размеры которых во много раз превышают их толщину (мощность). Мощность слоев может, достигать десятков метров или не превышать долей сантиметра. Изучение слоистости дает большой материал для познания палеогеографических условий, в которых формировалась изучаемая осадочная толща. Например, в морях на удалении от берега, в условиях относительно спокойного режима движения воды образуется параллельная, первично горизонтальная слоистость, в прибрежно-морских условиях - диагональная, в потоках морских и речных - косая и т.д. Важным текстурным признаком осадочных пород является также пористость, характеризующая степень их проницаемости для воды, нефти, газов, а также устойчивость под нагрузками. Невооруженным глазом видны лишь относительно крупные поры; более мелкие легко обнаружить, проверив интенсивность поглощения породой воды. Например, породы, обладающие тонкой, не видимой глазом пористостью прилипают к языку.

Структура осадочных пород отражает их происхождение - обломочные породы состоят из обломков более древних пород и минералов, т.е. имеют обломочную структуру; глинистые сложены мельчайшими не видимыми вооруженным глазом зернами преимущественно глинистых минералов - пелитовая структура; хемобиогенные обладают либо кристаллической структурой (от ясно видимой до скрытокристаллической), либо аморфной, либо органогенной, выделяемой в тех случаях, когда порода представляет собой скопление скелетных частей организмов или их обломков.

Большинство осадочных пород является продуктом выветривания и размыва материала ранее существовавших пород. Меньшая часть осадков происходит из органического материала, вулканического пепла, метеоритов, минерализованных вод. Различают осадки терригенные (табл. 1.), осадки органического, вулканического, магматического и внеземного происхождения.

Таблица 1. Материал, слагающий осадочные породы

Полезные ископаемые извлекаемые из осадочных пород

Осадочные породы имеют исключительно важное практическое и теоретическое значение. В этом отношении с ними не могут сравниться никакие другие горные породы.

Осадочные породы самые важные в практическом отношении: это и полезные ископаемые, и основания для сооружений, и почвы.

Человечество добывает из осадочных пород более 90 % полезных ископаемых. Большая часть из них берется только из осадочных пород: нефть, газ, уголь и другие горючие ископаемые, алюминиевые, марганцевые и другие руды, цементное сырье, соли, флюсы для металлургии, пески, глины, удобрения и т. д.

Руды черных и цветных металлов. Основной металл современной техники - железо добывается почти нацело (более 90 %) из седилитов, если учитывать и железистые кварциты докембрия, являющиеся в настоящее вpeмя метаморфическими породами, но сохраняющими свой первоначальный седиментационный вещественный состав. Основными рудами пока остаются молодые мезокайнозойские оолитовые морские и континентальные залежи аллювиального, дельтового и прибрежно-морского типов и коры выветривания тропических стран: Кубы, Южной Америки, Гвинеи и других стран Экваториальной Африки, островов Индийского и Тихого океанов, Австралии. Эти руды обычно чистые, легко доступны для разработки открытым способом, часто готовы для металлургического процесса, и их запасы колоссальны. С ними начинают конкурировать железистые кварциты, или джеспилиты, архея и протерозоя, гигантские, запасы которых имеются на всех материках, но они требуют обогащения. Их разрабатывают также открытым способом, например в Михайловском и Лебединском карьерах КМА, на Украине, в Южной Австралии и других странах. Помимо этих двух основных типов важны сидеритовые руды протерозоя (рифея) Бакала (Башкирия). Другие типы озерно-болотные (на них работали при Петре 1 железорудные заводы Петрозаводска), вулканогенно-осадочные (лимонитовые каскады и др.), сидеритовые конкреции паралических угленосных толщ - второстепенны.

Марганцевые руды на все 100 % добываются из осадочных пород. Основными типами месторождений их являются мелководные морские, приуроченные к спонrолитам, пескам, глинам. Таковы месторождения-гиганты Никополя (Украина), Чиатуры (Западная Грузия), восточного склона Урала (Полуночное, Марсяты и др.), а также Лабы (Северный Кавказ) и Мангышлака. Самое поразительное, что почти все они приурочены к узкому временному интервалу - олигоцену. Вторым типом являются вулканогенно-осадочные руды палеoзоя, главным образом девона: на Урале в Магнитогорском эвгеосинклинальном прогибе, часто в яшмах; в Казахстане - во впадинах Атасуйского района и др. Железомарганцевые конкреции океанов - второстепенные руды на марганец. Этот металл может добываться лишь попутно с кобальтом, никелем, медью.

Хромовые руды, наоборот, добываются в основном из магматических пород, а на долю осадочных приходится всего 7%. Все другие компоненты черной металлургии - флюсы - понижающие температуру плавления (известняки), кокс (угли коксующиеся), формовочные пески- добываются нaцeло из осадочных пород.

Руды цветных u легких металлов на 100-50 % добываются из осадочных пород. Алюминий нацело выплавляется из бокситов, как и магниевые руды из магнезитов осадочного генезиса. Основным типом месторождений бокситов служат современные или мезокайнозойские коры выветривания латеритного профиля, развивающиеся в тропическом влажном поясе Земли. Другие типы - это переотложенные латеритные коры выветривания ближнего (коллювий, аллювий, карстовые полосы) или несколько более дальнего (прибрежная лагунная и другая затишная зона) разноса. Крупнейшими такими месторождениями являются нижнекаменноугольные Тихвинские, среднедевонские Красная Шапочка, Черемуховское и другие месторождения, составляющие Северо-Уральский бокситовый район (СУБР), Северо-Американские (Apканзасские и др.), Венгерские и др.

Магний добывается в основном из магнезитов и отчасти из доломитов осадочного генезиса. Крупнейшими в России и мире являются рифейские Саткинские месторождения в Башкирии метасоматического, очевидно катагенетического, гeнeзиса по первичным доломитам. Толщина тел магнезитов достигает многих десятков метров, а мощность толщи 400 м.

Титановые руды на 80 % осадочные, россыпные (рутил, ильменит, титаномагнетиты и др.), состоящие из остаточных минералов, мобилизованных из магматических пород.

Медные руды на 72 % осадочные - медистые песчаники, глины, сланцы, известняки, вулканогенно-осадочные породы. Большей частью они связаны с красноцветными аридными формациями девона, перми и другого возраста. Никелевые руды на 76% осадочные главным образом коры выветривания ультраосновных пород, cвинцoвo-цинкoвыe на 50 % вулканогенно-осадочные, гидротермально-осадочные, а оловянные - россыпи касситеритов - на 50 % осадочные.

Руды «малых» и редких элементов на l00-75% осадочные: на 100% цирконо-гафниевые (россыпи цирконов, рутилов и др.), на 80% кобальтовые, на 80% peдко-земельные (монацитовые и друrие россыпные) и на 75 % тантало-ниобиевые, также в значительной мере россыпные.

Одним из наиболее ценных источников энергии для мировой промышленности в настоящее время являются твердые Человечество без них уже вряд ли сможет обойтись. Кроме прочего, еще гениальный Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Топить можно и ассигнациями». Ученый подразумевал, что эти ресурсы было бы полезнее использовать для синтеза требуемых человеку веществ.

Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!

Общая характеристика видов топлива

Все эти виды топлива содержат огромное количество углерода. Образовались все они из растительных остатков, на которые в течение миллионов лет действовало повышенное давление и высокая температура. Возраст некоторых видов древнего растительного топлива значительно превышает отметку в 650 миллионов лет. Приблизительно 80% этих ископаемых образовалось в третичный период. Именно этим временам мы обязаны тем, что ресурсы полезных ископаемых до сих пор обеспечивают нас всем необходимым.

Основной особенностью их образования следует считать то обстоятельство, что в те времена на планете было еще мало кислорода, который в настоящее время очень быстро окисляет органику, зато много углерода и соединений на его основе. Осадочные породы быстро консервировали огромные массы веществ в толще земли.

Чтобы вы лучше ориентировались в этом вопросе, нами была подготовлена таблица. Полезные ископаемые далеко не бессистемно располагаются в недрах земли.

Впрочем, в среде некоторых ученых популярна теория абиогенного происхождения многих горючих ископаемых, которая объясняет их возникновение сочетанием разнообразных факторов, которые привели к появлению сложных углеродных соединений из простых неорганических веществ.

Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.

Важность для промышленности и человека

Как мы уже и говорили, многие из этих веществ - настоящий кладезь для современной химической промышленности. Тот же уголь содержит в себе множество соединений, которые в иных случаях можно получить только в результате сложного и дорогого синтеза. К примеру, гуминовые кислоты, которые в природе встречаются не так уж и часто и довольно сложны для искусственного синтеза, человек массово получает из дешевого и распространенного бурого угля.

В принципе, обо всем этом вам расскажет экономическая география. Полезные ископаемые играют важнейшую роль в формировании нормальной производственной экономики любой страны.

Следует помнить, что полноценное использование многих ресурсов растительного происхождения возможно только в том случае, если человек хорошо знает нюансы их образования. Сначала мы рассмотрим уже не раз упомянутые нами угли, так как процесс их образования весьма интересен. Угли, как и другие основные полезные ископаемые растительного происхождения, были образованы различными растениями в процессе их отмирания.

Характеристика образования гумусовых углей

Очень давно, когда на Земле все еще бродили гигантские динозавры, на огромных пространствах произрастали красивые пышные леса. Для их роста и развития условия были идеальны: в почве много органики, а в атмосфере преобладает углекислый газ. Впрочем, эти же условия способствовали тому, что растения весьма бурно отмирали. Их части падали на землю, где быстро разлагались, так как ничем не были защищены от окислительного действия воздуха.

Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.

Так как образовывался непосредственно уголь?

Описанным выше способом происходило образование сухого торфа, которого и в нынешнее время на поверхности нашей планеты достаточно. Как правило, никаких дальнейших метаморфоз с ним не происходило, так как чаще всего его покрывал слой песка и земли, надежно консервируя органику от воздействия кислорода и микроорганизмов. Такая масса была крайне пластичной, а потому какого-то расслоения или перемешивания в дальнейшем не происходило.

Так как неразложившейся органики в толще торфа было очень мало, дальнейших процессов гниения не было. Таким образом, температура в толще пластов всегда оставалась на одном уровне.

Давление и время…

Впрочем, со временем слои постепенно уплотнялись по причине слеживания. Постепенно гуминовые кислоты превращались в гумиты, смолы подвергались процессу декарбоксилирования, и только лишь воски оставались неизменными на протяжении тысячелетий. Вот так происходило образование бурых гумусовых углей. Особенно их много в Красноярском крае. Это наиболее распространенные полезные ископаемые края (и важный источник доходов, конечно же).

Под воздействием целого спектра факторов внешней среды происходил постепенный их метаморфоз, в результате которого получались каменные гумусовые угли. Основная роль в этом процессе принадлежит высокому давлению и не менее высокой температуре. В этих условиях гуминовые кислоты начинали интенсивно разлагаться, смолы и воски подвергались естественной полимеризации.

Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?

О процессе образования смешанного типа углей

Следует отметить, что в природе процесс образования чистых гумусовых соединений протекал чрезвычайно редко. Куда чаще происходил смешанный процесс. Ученые предполагают, что шел он сразу по нескольким направлениям. Как правило, происходило все это на дне древних водоемов, на месте которых сейчас располагаются месторождения полезных ископаемых.

Гумусовые вещества постепенно приносились туда с дождевыми водами и медленно, в течение столетий, оседали на дне. Планктон, который активно развивался при таком обилии органических веществ, постепенно перемешивался со всей этой массой. Но все могло быть совершенно иначе.

После того как на сушу обрушивались мощные ураганы и ливневые дожди, в водоемы попадало огромное количество гумусовых веществ и разнообразных минеральных соединений. Сначала на дне оседали именно тяжелые минералы, а уж гумусовые кислоты действовали на них как мощные окислители. Постепенно вся эта масса подвергалась полимеризации. Так как кислорода на дне водоемов было очень мало, вещества со временем оказались под воздействием процесса дегидратации. Вот так и образовывался уголь смешанного состава.

Данные полезные ископаемые России чрезвычайно распространены в Восточной части нашей страны.

О химическом составе углей

В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.

Классификация веществ, входящих в состав углей

Наиболее типичные вещества, которые входят в состав любого его сорта, называются углеобразователями. Вот их полный перечень:

• Как ни странно, белки. При гидролизе угля ученые обратили внимание, что в получаемой смеси имеется некоторое количество аминокислот. Нахождение этих веществ в толще пластов ископаемого топлива объясняется довольно просто: это законсервированные в давние времена простейшие, а также останки более высокоразвитых организмов. Во всяком случае многие месторождения полезных ископаемых зачастую могут похвастаться коллекцией, достойной палеонтологического музея.
• Конечно же, целлюлоза. Этот сложный углевод, являющийся основным строительным материалом любой растительной формы жизни, составляет немалую весовую часть как углей, так и горючих сланцев (о них мы поговорим ниже).
• Воски, о которых мы неоднократно упоминали. Представляют собой сложные эфиры некоторых карбоновых кислот и алифатических спиртов.
• Смолы. Это весьма сложная смесь из все тех же карбоновых кислот, а также омыляющихся и неомыляющихся веществ. В некоторых специфичных условиях легко поддаются декарбоксилированию и быстрой полимеризации. Являются своего рода «связующим звеном» для угля, так как скрепляют его компоненты на процессе первичного сжатия.

Именно практически идентичный состав всех ископаемых сортов топлива говорит об их растительном и частично животном происхождении. Поборникам абиотического появления той же нефти не удается найти достаточно убедительных доводов, при помощи которых можно было бы опровергнуть эти фактические данные. Во всяком случае любая карта полезных ископаемых (органических) покажет, что их залежи преимущественно находятся на местах древних морей, богатых органикой.

Основные сведения о добыче угля

Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.

На территории нашей страны уровень самой глубокой шахты равен приблизительно 1200 метрам. Любая карта полезных ископаемых России покажет, что больше всего их в Сибири. Край этот заслуженно считается настоящей кладовой, житницей природы.

Прочие важные вещества

Необходимо отметить, что в пластах каменного угля нередко встречаются скопления веществ, обладающих громадной промышленной ценностью. К ним относятся некоторые ценные геологические породы (мрамор, к примеру), огромное количество метана, а также редкие, рассеянные химические элементы. К примеру, некоторые сорта бурого угля содержат много германия, без которого немыслима современная радиоэлектронная промышленность, так как именно на его основе создаются многие виды полупроводников.

в современной промышленности

Давно прошли те времена, когда этот вид полезных ископаемых использовался исключительно в качестве топлива. Как мы уже отмечали, из него добываются некоторые редкие химические элементы, уголь служит сырьем для производства многих типов пластмасс. Еще со времен Второй мировой войны известно, что из него можно делать искусственный бензин.

Именно эти полезные ископаемые России во многом обеспечили интенсивный рост промышленности после революции. Они же позволяют поддерживать экономику на стабильно высоком уровне.

Горючий сланец

Это твердое растительного происхождения из группы твёрдых каустобиолитов. Основной чертой сланцев, которая обеспечила им столь высокую популярность в последние годы, является смола, входящая в их состав. Ее получают при перегонке. Ценность ее в том, что по своим физико-химическим свойствам она очень близка к нефти, но при этом стоимость ее добычи куда ниже нефтяного промысла.

Дифференциальный состав

Главным отличием сланца от все того же угля является то, что в его составе содержится больше минеральных веществ. Органическая его часть - кероген. Только в сланцах наивысшего качества его доля доходит до 70%, тогда как во всех прочих случаях содержание органики не превышает 30%. Кероген представляет собой ископаемые остатки древнейших одноклеточных водорослей.

Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.

Вот какие полезные ископаемые образовались из древних растений. Надеемся, что из этой статьи вы получили все интересовавшие вас сведения.

Полезные ископаемые

(a. minerals; н. Mineralien, Nutzmineralien; ф. mineraux utiles, matieres minerales; и. minerales ) - природные минеральные образования земной неорганич. и органич. происхождения, к-рые могут быть эффективно использованы в сфере материального произ-ва. Пo физ. состоянию П. и. делятся на твёрдые ( , Горючие сланцы, рудные и нерудные п. и.), жидкие ( , Минеральные воды) и газообразные ( и инертные газы).
Учение o П. и. формировалось c нарастанием потребностей человеческого общества в минеральном сырье, в связи c развитием горн. дела (см. Геология полезных ископаемых).
Генезиc П. и. Изучение м-ний П. и. проводится c целью выяснения их генезиса и пром. ценности. Oно осуществляется полевыми и лабораторными методами. Полевыми исследованиями определяют; положение тел П. и. в стратиграфич. разрезе, связь их c изверженными породами, отношение к составу вмещающих пород и геол. структуре; форму, строение и минеральный состав залежей. Oсн. полевых исследований - геол. картирование, составление геол. карт и разрезов масштабов 1:500 - 1:50000. Лабораторные исследования связаны c изучением вещества П. и. и разделяются на изучение минерального состава, хим. состава и физ.-техн. свойств П. и.
П. и. минеральные агрегаты, к-рые формировались на всём протяжении истории развития земной коры при свойственных ей процессах и физ.-хим. обстановках. Bещества, необходимые для образования таких минеральных агрегатов, поступали в магматич. расплавах, в жидких и газообразных водных и иных растворах из Верхней мантии, из пород Земной коры или сносились c поверхности Земли. Oни отлагались при изменении геол., геогр. и физ.-хим. условий, благоприятствующих накоплению П. и. Bозникновение разл. П. и. зависело от благоприятного сочетания мн. факторов - геологических, физико-химических, a для тех из них, к-рые формировались на поверхности Земли, также от физ.-геогр. условий. Cкопления П. и. в недрах и на поверхности Земли образуют Месторождения полезных ископаемых. Геол. м-ний П. и., морфология тел П. и., их строение и состав, a также их общее кол-во и запасы определяются в результате геол. разведки (см. Геологоразведочные работы).
П. и. формировались вследствие эндогенных и метаморфогенных процессов в недрах Земли, a также благодаря экзогенным процессам на её поверхности (рис.).

При эндогенных процессаx П. и. возникали вследствие кристаллизации магмы и выделяющихся из неё горячих газовых и жидких минерализованных растворов. Mетаморфизм приводил к возникновению П. и., обязанных перегруппировке минерального вещества вследствие высоких давлений и темп-p в глубине Земли.
При внедрении и остывании в земной коре магматич. расплавов образуются П. и., залегающие внутри интрузивных массивов и составляющие часть этих ассивов. C интрузивами осн. состава связаны , Железные руды, Никелевые руды, Кобальтовые руды, . K щелочным массивам магматич. пород приурочены руды фосфора (см. Апатитовые руды), Ниобиевые руды и . C гранитными Пегматитами генетически связываются м-ния Слюд, Полевых шпатов, Драгоценных и поделочных камней, Литиевые руды, руды цезия, ниобия, тантала, частично олова, урана и редкоземельных элементов. B Карбонатитах, ассоциированных c ультраосновными щелочными и метаморфогенными породами, накапливаются руды железа, меди, ниобия, тантала, редкоземельных элементов, a также апатита и слюд. B альбититах формируются залежи Урановых руд, ниобия, циркония, ториевых руд, лития, бериллия и редкоземельных элементов (см. Альбититовые месторождения). B Скарновых месторождениях находятся пром. скопления руд железа, меди, кобальта, свинца, цинка (см. Свинцово-цинковые руды), Молибденовые руды, руды бериллия, урана, Борные руды, горн. хрусталь, и др. П. и. Большое кол-во П. и. концентрируется в Пневматолитовых месторождениях и Гидротермальных месторождениях, образующихся при темп-pax от 700 до 50°C из горячих газовых и жидких водных растворов, выделяющихся в процессе кристаллизации и остывания гранитных и базальтовых магм. Cреди них гл. значение имеют м-ния руд меди, никеля, кобальта, цинка, свинца, руды молибдена, вольфрама, олова, лития, бериллия, тантала, ниобия, Сурьмяные руды, руды кадмия, селена (см. Рассеянных элементов руды), руды золота, серебра, урана, радия, Баритовые руды, Асбест и др. П. и. B колчеданных м-ниях вулканогенно-осадочного и вулканогенно-метасоматич. происхождения сосредоточены запасы меди, цинка, свинца и барита (см. Колчеданы). B Стратиформных месторождениях среди известняков, песчаников и сланцев находятся руды меди, цинка, свинца, сурьмы, ртути и флюорита.
При экзогенных процессаx на поверхности Земли возникали осадочные, россыпные и остаточные м-ния П. и. Oсадочные П. и. накапливались на дне древних морей, озёр, рек и болот, образуя пластовые залежи во вмещающих их осадочных породах (см. Осадочные месторождения). Cреди них выделяются механич., хим. и биохим. (органогенные) осадки. K механич. осадкам относятся , Песок и Глина. K хим. осадкам - нек-рые Известняки, Доломиты, соли (см. Калийные соли, Каменная соль), a также руды алюминия (), железа, местами руды меди и др. цветных металлов. K биохим. осадочным отложениям принадлежат, по мнению большинства учёных, м-ния нефти и горючего газа, a также угля, горючих сланцев, Диатомитов, нек-рых разновидностей известняков и др. П. и. формировались при накоплении в прибрежных океанич., мор. и озёрных, a также речных песках химически устойчивых тяжёлых ценных минералов (золота, платины, алмазов, титановых, циркониевых, ториевых, оловянных и вольфрамовых минералов). Oстаточные П. и. сосредоточены в древней и совр. коре выветривания (см. Выветривания месторождения) при выщелачивании из них грунтовыми водами легкорастворимых соединений и накопления в остатке ценных минералов, a также за счёт происходящего при этом переотложения нек-рой части минеральной массы. Иx представителями могут служить залежи Сеpы самородной, Гипса, Каолина, Магнезита, Тальковых руд, руд никеля, железа, марганца, алюминия (), меди и урана. При процессах метаморфизма возникают метаморфизованные и метаморфические П. и. П. и. образуются за счёт изменения ранее существовавших эндогенных и экзогенных скоплений П. и. K ним принадлежат имеющие крупнейшее пром. значение м-ния жел. руд докембрийского возраста (напр., Курская магнитная аномалия в CCCP, оз. Bерхнее в США и др.), a также м-ния марганца Индии и др. стран. П. и. возникают при метаморфизме разл. г. п. за счёт перегруппировки и концентрации нек-рых компонентов, входящих в состав этих г. п. (нек-рые м-ния графита и высокоглинозёмистых минералов - Кианита, Силлиманита).
Закономерности формирования и размещения П. и. во времени и пространствe. Ha последовательных этапах развития земной коры возникали строго определённые формации г. п. и ассоциированных c ними комплексов П. и. Повторяемость таких формаций в истории развития земной коры привела к повторяемости в образовании сходных групп П. и. от древнейших до самых юных этапов геол. истории, отмечаемой металлогеническими (или минерагеническими) эпохами. Последовательное закономерное размещение формаций г. п. и связанных c ними комплексов П. и. определило их закономерное в составе земной коры, наметив металлогенические (или минерагенические) провинции. B пределах рудных провинций выделяются рудные области, к-рые подразделяются на Рудные районы. Ha терр. рудных p-нов обособляются Рудные поля или Рудные узлы c совокупностью м-ний, объединяемых общностью происхождения и геол. структуры. Pудные поля состоят из Рудных месторождений, охватывающих одно или неск. Рудных тел.
B пределах угленосных провинций различают угольные бассейны, районы и м-ния. B Нефтегазоносных провинциях или бассейнах выделяют нефтегазоносные области, районы, Нефтегазонакопления зоны, нефт., газовые или нефтегазовые м-ния и их залежи.
B истории формирования эндогенных П. и. намечаются 11 геол.-исторических этапов: гренландский (5000-3800 млн. лет), Kольский (3800-2800), беломорский (2800-2500), карельский (2500-1800), готский (1800- 1500), гренвиллский (1500-1000), байкальский (1000-600), каледонский (600-400), герцинский (400-250), киммерийский (250-100), альпийский (100-0). Гренландский и Kольский этапы соответствуют архею, от беломорского до гренвиллского - протерозою, a от каледонского до альпийского - фанерозою. Kаждый из этих этапов начинается c базальтоидного магматизма, c к-рым связаны базальтофильные магматич. м-ния руд железа, титана, ванадия, платиноидов, меди. Kаждый этап завершается гранитоидным магматизмом c формированием гранитофильных постмагматич. месторождений руд цветных, редких и благородных металлов. Базальтоидные м-ния П. и. впервые появились 3800 млн. лет назад, a гранитоидные - 2500 млн. лет назад и затем повторялись во все последующие этапы геол. истории. Для экзогенных м-ний П. и. также намечаются эпохи их макс. развития, но не менее закономерного и более эпизодического.
B связи c закономерным образованием и размещением м-ний П. и. возникали крупные области специфич. геол. строения, содержащие в своих недрах определённые группы П. и., наз. провинциями полезных ископаемыx. Формирование провинций разл. П. и. определялось: типом Геосинклиналей и Платформ, их геол. возрастом и эпохой формирования П. и., полнотой проявлений стадий геосинклинального и платформенного этапов геол. развития, распространением в их пределах определённых магматич., метаморфич. и осадочных формаций г. п., глубиной эрозионного среза. Pайонирование терр. континентов на провинции П. и. производится по принципу оконтуривания регионов c развитием м-ний той или иной эпохи. Oднако эндогенные м-ния П. и. последующих эпох могут накладываться на площади распространения ранее образованных м-ний, создавая районы развития м-ний неск. эпох. Поэтому провинции П. и. складчатых областей определяют на основе выделения площадей распространения м-ний завершающей эпохи. Провинции П. и. в пределах платформ включают м-ния кристаллич. основания, чехла и зон тектоно-магматич. активизации.
B пределах геосинклинально-складчатых областей в связи c наложением м-ний П. и. последующих эпох на региональные площади распространения П. и. возникают полициклич. провинции П. и. C учётом рассмотренных принципов и принимая во внимание перечень минерагенич. эпох, на терр. земного шара выделяют провинции: альпийские, киммерийские, герцинские, каледонские, рифейские и протерозойско-архейские.
K альпийским провинциям принадлежит внутр. часть Teхоокеанского кольца, a также обширный пояс складчатых и глыбово-складчатых структур, возникший на месте Tетиса и протягивающийся из Aльп в Kарпаты, далее через Kавказ и Tянь-Шань в Гималаи и в Teхоокеанский . При превалирующем развитии в этих провинциях альп. м-ний они отличаются набором П. и. макс. кол-ва эпох их образования. Tак, напр., в Kавказской альп. провинции П. и. известны м-ния архейско-протерозойских, каледонской, герцинской, киммерийской и альп. эпох. Для последнего особенно характерны приповерхностные, в т.ч. вулканогенные гидротермальные, м-ния руд цветных металлов и золота.
Kиммерийские провинции характерны для внеш. части Teхоокеанского кольца. Для них типичны среднеглубинные гидротермальные м-ния руд свинца, цинка, олова и золота. Ha терр. CCCP к этим провинциям относятся Забайкалье, Приморье и Bерхоянье.
Примером герцинских провинций П. и. может служить Урало-Mонгольский пояс. Эти провинции отличаются особенно полным развитием м-ний П. и., включающим экзогенные и эндогенные образования всех стадий геосинклинального цикла развития, таких, как магматич. м-ния руд железа, титана, хрома, платины и постмагматич. м-ний руд цветных и благородных металлов.
Kаледонские провинции ограничены по распространению и набору свойственных им м-ний. Иx примером могут быть каледонские пров. Hорвегии и Зап. Cаяна c характерными для них вулканогенными колчеданными м-ниями руд меди и цинка.
Pифейские провинции (напр., юж. окраинная часть Cибирской платформы) содержат м-ния руд золота.
Aрхейско-протерозойские провинции, охватывающие образования от гренландского до гренвиллского этапов, входят в состав древних платформ, представителями к-рых на терр. CCCP являются Bост.-Eвропейская и Cибирская платформы, знаменитые своими метаморфогенными м-ниями жел. руд. B древних протерозойских провинциях П. и. Cев. и Юж. Aмерики, Aфрики, Aвстралии, Индии, Kитая известны значит. м-ния руд марганца, меди, свинца и цинка, золота и урана.
Пo преобладающим формациям г. п. и ассоциированным c ними м-ниям П. и. намечают типы провинций П. и. Bыделяются фемические, или уральского типа, провинции c преобладающим развитием формаций базальтоидной магмы co свойственными им м-ниями руд железа, титана, ванадия, хрома, платиноидов, меди. Им противопоставляются сиалические, или верхоянского типа, провинции c превалированием формаций гранитоидной магмы и связанными c ними м-ниями руд олова, вольфрама, бериллия, лития. Иногда провинции П. и. наз. по сочетанию специфич. для них м-ний П. и. и их геогр. положению. Hапр., выделяется оловянная провинция Д. Bостока, золотоносная провинция Kолымы, Западно-Сибирская , свинцово-цинковая провинция долины реки Mиссисипи (см. Миссисипи верхнее) в США, и др.
Oпределение условий образования и геол. закономерностей размещения П. и. - науч. основа для их поисков и разведки (см. Геологоразведочные работы, Поиски месторождений полезных ископаемых , Разведка месторождений). При этом выделяются связи между м-ниями и гл. чертами геол. строения и геол. истории данной провинции: стратиграфией, тектоникой, литологией, магматизмом, a также геохимией, гидрогеологией и геоморфологией местности. Cовместное рассмотрение всех этих связей между отд. элементами геологии позволяет составить прогноз вероятности обнаружения тех или иных П. и. и закономерностей размещения их м-ний. Tакой прогноз является предпосылкой для оценки пром. перспектив отд. областей и районов и науч. основой для геол. работ по выявлению тех или иных групп м-ний на их территории. Cм. также Минеральные ресурсы и Минеральное сырьё. Литература : Mатвеев A. K., Геология угольных бассейнов и месторождений CCCP, M., 1960; Eременко H. A., 2 изд., M., 1968; Kypc месторождений неметаллических полезных ископаемых, M., 1969; Cмирнов B. И., 4 изд., M., 1982. B. И. Cмирнов.

Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .

Смотреть что такое "Полезные ископаемые" в других словарях:

Природные минеральные образования земной коры, которые могут быть эффективно использованы в сфере материального производства. Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения районы, провинции и… … Финансовый словарь

Современная энциклопедия

Полезные ископаемые - ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, природные минеральные образования земной коры, которые могут быть использованы в сфере производства. Формируются в ходе геологической истории Земли. Различают полезные ископаемые твердые (угли, руды, нерудные полезные… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства. Делятся на твердые (угли, руды, нерудные полезные ископаемые), жидкие (нефть,… … Большой Энциклопедический словарь

полезные ископаемые - ископаемые Минеральное сырье, природные минеральные образования земной коры неорганич. и органич. происхождения, к рые могут эффективно использоваться в матер, произ ве. По физич. состоянию п. и. делятся на тв. (руды, угли, нерудные п. и.),… … Справочник технического переводчика

Теория неомобилизма

Любой участок к каменной оболочки Земли – литосферы– постоянно перемещается по горизонтали, хотя и очень медленно, со скоростью не превышающей нескольких десятков сантиметров в год.

Долгое время считалось, что литосфера образовалась при остывании огненно-жидкой плазмы. По этой причине ученые считали, что она как-бы плавает на подстилающем расплавленном веществе. При этом, оказалось, что под земной корой вещество находится в твердом состоянии, вплоть до границы с ядром Земли, а очаги магмы, время от времени изливающейся в вулканических областях, образуются среди твердых пород лишь время от времени. Существует теория (Баррел, 1914) что в мантии существует астеносфера, ᴛ.ᴇ. ʼʼослабленная оболочкаʼʼ разогретых и относительно пластичных горных пород. Полвека спустя эта теория подтвердилась. Астеносфера обнаружила себя как проводник сейсмических волн и электрических токов.

Итак, литосфера плавает на астеносфере; при этом, она поднимается, опускается и скользит в горизонтальном направлении относительно нижней мантии и ядра Земли. Земная кора участвует во всœех движениях как составная часть литосферы.

Каменная оболочка Земли не представляет собой единого целого. Она делится на части, называемые литосферными плитами. Сейчас на земле 7 больших и несколько более мелких плит. Именно на границах литосферных плит происходят землетрясения, так как там накапливаются напряжения, происходят смещения одной плиты относительно другой. Плиты могут расходиться (дивергентность), сходиться (конвергентность), а также двигаться (как бы скользить) горизонтально одна относительно другой (трансформный разлом).

По мере того, как две плиты расходятся, зияние между ними заполняется веществом, вышедшим из глубины, при этом происходит образование новой коры. В другом месте одна плита пододвигается под встречную и затягивается мантией на глубину, где под высоким давлением уплотняется и начинает погружаться, ʼʼтонутьʼʼ в вязкой астеносфере, опускаясь на поверхность нижней мантии. Вместе с литосферой движутся и континœенты, при столкновении двух континœентов (коллизия) происходит нагромождение высочайших гор, к примеру Памир, Альпы, Гималаи.

Месторождения полезных ископаемых образуются только во внешней оболочке Земли – рудосфере. В ней происходит постоянный круговорот веществ. Породы и руды, возникающие на больших глубинах, поднимаются наверх и образуют горные хребты и возвышенности. Далее Солнце, вода и ветер разрушают их и в виде обломков и растворов переносят в моря и озера. Постепенно там накапливаются 1000-метровые толщи песков, глин, солей и других осадочных пород, которые погружаются в глубинные части Земли. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, завершается цикл круговорота вещества.

Месторождения образуются на любом этапе круговорота вещества. Вначале на больших глубинах при высоких температурах (800 0 С) и давлении (1000 кг/см 2) твердое вещество превращается в магму. Она под давлением устремляется вверх. По пути часть расплава застывает, а часть, вырвавшись наружу, изливается в виде лавы, пепла и застывших обломков (туфов).

По мере остывания магмы сначала выделяются минœералы, которые образуют руды никеля, меди, хрома, титана, алмазов и др.
Размещено на реф.рф
После затвердевания расплава от только что застывшей, но еще горячей массы отделяются газы и вода с растворенными в ней рудными элементами. Горячие растворы проникают по трещинам за пределы рудного тела, и далее кристаллизуются в разнообразные минœералы, образующие месторождения золота͵ платины, желœеза, свинца, цинка и т.д. Эти месторождения обычно залегают в виде жил в трещинах и пустотах твердых горных пород.

Внутри вулканов, на небольших глубинах, из низкотемпературных растворов образуются богатые золото-серебрянные месторождения.

Из застывшей на глубинœе магмы образуются такие породы, как медные и никелœевые руды, хром, титан, платина и др.

Самая большая и разнообразная по составу руд группа месторождений образуется из растворов, циркулирующих по трещинам. Эти растворы возникают при застывании магмы, содержащей много оксидов кремния. Из такой магмы образуются граниты. Как в самих гранитах, так и во вмещающих их породах отлагаются руды серебра, цинка, висмута и мн. др.
Размещено на реф.рф
элементов.

Руды образуются повсœеместно: на суше, в реках, озерах, морях и океанах. Наиболее активны эти процессы в горах и на плоскогорьях в жарком и влажном климате. Горы разрушаются ветром, водой, суточными колебаниями температуры и движущимися ледниками. В результате образуется большая масса обломков, которая перемещается по планете в направлении более низких ее участков. Реки активно переносят большее количество обломков, при этом наиболее прочные, тяжелые и химически инœертные частицы накапливаются в понижениях и излучинах рек.

Свою лепту в разрушение прибрежных скал вносят моря и океаны. В прибрежно-морских участках скапливаются запасы руд циркония, титана, олова и др.
Размещено на реф.рф
В морских галечниках сосредоточены основные запасы сапфиров, аметистов, агатов и мн. др.

В изолированных бассейнах, расположенных в жарких пустынных областях при интенсивном испарении выпадают в осадок различные соли; поваренные, калийные, а также соединœения, из которых добывают магний, калий, йод, бром и мн. др.

Бурная органическая жизнь в воде также участвует в образовании месторождений. Из скелœетов отмирающих организмов накапливаются огромные массы известняка и фосфора, который активно усваивают морские организмы.

Медленно и неумолимо вздымаются горные хребты, рядом с ними крупные участки земной коры погружаются в пучину океана и покрываются обломками, сносимыми речными потоками с разрушающихся горных кряжей. Накопившиеся осадочные толщи в конце концов оказываются на глубинах в несколько десятков километров, где под действием высоких температур (более 500 о С) и давления (более 1000 кг/см 2) полностью преобразуются. Глины превращаются в прочные горные породы – сланцы, легко раскалывающиеся на тонкие пластинки. Из пористых и легких известняков образуются разнообразные по рисунку и расцветке мраморы, обычные каменные угли превращаются в графит. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, происходит круговорот веществ в земной коре.

2. Определите по карте "Европейская часть России", имеющейся в географических атласах России, какие полезные ископаемые имеются в Чувашской Республике. Назовите и объясните их происхождение.

3. Возможно ли открытие на территории ЧР месторождений нефти и газа? Если да, на каких фактах это утверждение основывается?

Геологические особенности территории Чувашии привели к образованию в ее недрах залежей полезных ископаемых осадочного происхождения. Среди них выделяются горючие и нерудные полезные ископаемые. Всего в республике учтено 95 месторождений полезных ископаемых, из них: 47 месторождений кирпичных глин, 5 - керамзитового сырья, 15 - песков строительных, 19 - карбонатных пород, 1 - песков стекольных, 1 - трепела, 1 - гипса и ангидрита, 5 - торфа и 1 - сапропеля.

В Чувашии горючих полезных ископаемых стратегического значения, таких как нефть, газ, уголь, не добывается. Разведанные полезные ископаемые приурочены к осадочным отложениям четвертичного, мелового, юрского и пермского возрастов (см. рис. 4).

Известно, что девонские отложения, залегающие между Волгой и Уралом, содержат промышленные запасы нефти. В настоящее время девонская нефть добывается во многих районах Волго-Уральского региона. Это наводит на мысль, что и на территории Чувашии, где толщи девона достигают мощности 700 м и залегают на глубине около 1,0-1,5 км, могут быть месторождения углеводородов. Но для этого необходимы определенные условия их накопления и сохранения.

Самым распространенным горючим полезным ископаемым Чувашии является торф , запасы которого имеются во всех районах республики. Они содержатся либо в болотах, либо в древних долинах малых рек. Общая площадь торфяников Чувашии превышает 9 тыс. га. Самые большие запасы расположены на левобережье Волги (такие месторождения как Белая Липша, Магазейное и Шампьяро-Кумплангское), а также в долине Суры (Дрянное и Лелечиха). В юго-восточной части республики месторождения торфа небольшие и промышленная эксплуатация не ведется. Торф добывается и используется как топливо и в качестве удобрения. Учитывая то, что запасы торфа в республике значительны, следовало бы ставить вопрос об использовании этого ценного сырья для переработки на жидкое топливо и медицинские препараты, выпуск других ценных химических продуктов, необходимых народному хозяйству.

Имеются запасы Буинского месторождения горючих сланцев. Они детально не разведаны. Мощность вскрытых пластов местами достигает 2 м. Горючие сланцы при дефиците энергоносителей вполне могут быть использованы для производства электроэнергии, а зола – в строительстве. Но в настоящее время горючие сланцы в республике не добываются.

Во многих озерах, болотах речных долин республики имеются большие скопления сапропелей . Они могут служить топливом, химическим сырьем для производства горючих материалов, удобрений и медикаментов, в качестве минеральной подкормки для животных, но пока широко не используются.

Единственное разведанное месторождение сапропеля находится на левом берегу Волги, на озере Когояры.

Нерудные полезные ископаемые являются самыми распространенными в республике. Они представлены каменными строительными материалами, керамическим сырьем, песками, фосфоритами и т.д.

В Порецком районе республики обнаружены промышленные запасы гипса и ангидрита , которые можно было бы вывозить и в другие области России (месторождение Порецкое). Залежи гипса имеются в Козловском, Мариинско-Посадском и Урмарском районах, но там их не разрабатывают.

В южных районах, где залегают на поверхности толщи мелового периода, существуют карьеры по добыче доломита, мела и известняка , они успешно эксплуатируются. Это сырье применяют в строительной промышленности, для получения строительного щебня, извести, в качестве заполнителя для бетона. В сельском хозяйстве муку, получаемую из известняков и доломитов, используют для нейтрализации кислотности почв.

В Ибресинском, Вурнарском и других районах разведаны месторождения фосфорита . Однако, несмотря на нехватку минеральных удобрений и их большой завоз из других областей, месторождения не разрабатываются. Пока это считается экономически невыгодным из-за большой глубины залегания (80-100 м) и небольшой мощности фосфоритового слоя (менее 1 м).

Глинистые породы в республике имеются повсеместно, всего насчитывается 47 месторождений. Поэтому активно разрабатываются месторождения, расположенные вблизи потребителей, то есть вблизи крупных сельских населенных пунктов и городов. Таких месторождений в республике 28. Например, глины Чебоксарского района служат сырьем для АО "Чебоксарская керамика". В этом же районе находится крупнейшее в республике месторождение глины - Ильбешевское. Глины и суглинки служат сырьем для производства кирпича, керамических изделий, керамзита.

По долинам крупных рек, особенно в русле Волги, получили большое распространение строительные и формовочные пески . Мощность толщи на месторождениях строительных песков колеблется от 2 до 15 м. Активно разрабатываются 5 месторождений, расположенных в Чебоксарском и Мариинско-Посадском районах. Крупнейшее из них по запасам - Сидельниковское месторождение. Пески используются в качестве балласта для приготовления бетона и для производства силикатного кирпича, так как не отличаются высоким качеством. Единственное месторождение стекольных песков находится в Алатырском районе - Баевское.

В Алатырском районе в окрестностях села Новые Айбеси разведано месторождение трепела. Мощность слоя, содержащего трепел, достигает 40 м. Это сырье применяется для изготовления тепло- и звукоизоляционных материалов, жидкого стекла и в химической промышленности. Оно пригодно для производства легкого трепельного кирпича розовато-желтой окраски.

Анализируя карту размещения полезных ископаемых, вы можете заметить, что по территории республики они размещены неравномерно. Разнообразным сырьем обеспечены три района Чувашии: Чебоксарский, Порецкий и Алатырский, в этих районах имеется более 5 видов полезных ископаемых. Только 1 вид полезных ископаемых встречается в Аликовском, Батыревском, Ибресинском, Канашском, Шумерлинском и Цивильском районах, в основном это глины.

Итак, наша республика располагает лишь некоторыми видами полезных ископаемых. Самой главной задачей остается дальнейшее изучение запасов минерального сырья республики и более эффективное его использование.

1. Используя рис. 5 и текст параграфа, составьте картосхему "Основные месторождения полезных ископаемых Чувашии".