Драгоценные металлы, нефть, газ, уголь добываются в земле. Однако мало кто слышал о нескольких интересных фактах, которых не увидишь в школьных учебниках. Представляем вашему вниманию небольшую подборку интересных фактов о полезных ископаемых.
Платина
Несмотря на свой высокий титул королевы металлов, платина была оценена намного ниже серебра. Причиной этого стала тугоплавкость платины и невозможность чеканки из нее монет.
В ХІХ веке на казначейском дворе России скопилось много платины, которую добывали на Урале. Из нее решили сделать монету, стоимость которой была между серебром и золотом. Монета стала популярной, ее охотно принимали не только в России, но и за рубежом.
В 1843 году был найден самый большой платиновый самородок весом в 9 килограмм 635 грамм. До наших дней он не дошел, так как был переплавлен.
Золото
Золото заслужило звание самого гибкого металла. Ученые доказали, что из одной лишь унции золота можно свит нить длиною в 80 км.
Золота в мире добыто не так уж много — если его сложить вместе, получится куб размером приблизительно как школьный спортзал.
В древнем Перу в столице Куско были дома, которые облицовывались золотой фольгой. Так что золотой город — это не легенда, он существовал на самом деле. Остатки такой «штукатурки» можно увидеть в музейных экспозициях.
Поток золота и серебра из Америки стал причиной обесценивания денег, что стало одной из причин упадка экономики Османской империи, которая не имела такого мощного источника драгоценных металлов. Финансовые трудности были одной из причин приостановки экспансии исламского государства в Европу, так что открытие Америки послужило «вторым фронтом» против турецкой экспансии.
Чистое золото в порошкообразном виде имеет красный цвет. Тонкую пластину можно выковать до такой толщины, что она станет полупрозрачной и будет иметь зеленый оттенок.
Первой теорией о происхождении нефти было то, что нефть – есть моча китов. Изначально «черное золото» собирали с поверхностей водоемов. Только много позже нефть стали добывать из недр Земли с помощью нефтяных вышек и насосных станций.
Нефть — органического происхождения, она образовывалась из вымерших существ. Только это были не динозавры и не млекопитающие, а морской планктон, который был в древних морях в больших количествах.
В начале ХХ века в России на месторождениях возле города Баку добывалось около половины нефти мира. Еще одним важным нефтяным регионом была Галиция (Западная Украина). Возле галицийских городов Борислав и Дрогобыч нефть залегала практически у поверхности — ее добывали с помощью колодцев, вынимая на поверхность с помощью ведер.
Уголь – самое распространенное ископаемое в мире. Углем топиться большинство загородных домов и домов, находящихся в сельской местности. Но, несмотря на такую популярность, добывается уголь сложно: из 20 м торфяного слоя, находящегося под значительным давлением, образуется лишь двухметровый пласт угля. Для сравнения: если торф залегает на глубине 6 км в естественных условиях, то угольный пласт — не более полутора метров.
Из угля можно делать обычный бензин и керосин. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс, но в годы Второй мировой войны таким образом поступали немцы, которым нефти не хватало для обеспечения армии топливом.
Обжигая дерево без доступа воздуха, можно получить древесный уголь, который дает большую температуру горения и может использоваться для выплавки железа и в кузнечном деле.
Обсидиан
Обсидиан – очень прочный камень с высокой плотностью. Он образуется, главным образом, из вулканической магмы. Другое название этого камня – вулканическое стекло. Его в древности использовали люди для изготовления орудий труда и оружия.
Археологи обнаружили доказательства того, что самые первые хирургические инструменты были изготовлены именно из вулканического стекла.
Из этого материала делали оружие ацтеки. Они нанизывали острые обсидиановые пластины на плоские палки, делая что-то наподобие мечей.
Малахит
Кто не слышал сказ Бажова «Малахитовая шкатулка»? Малахит красив сам по себе – радужно-зеленый, переливающийся полудрагоценный камень. Из него делают украшения и красивые поделки.
Малахит — это медная руда, из него выплавляют этот красный металл. Медь — это единственный металл, не дающий искр при трении.
Самый массивный камень весил 1,5 тонны. Он был преподнесен императрице Екатерине II, а позже занял почетное место в музее Горного института в Питере.
Серебро
Серебро в древние времена применяли для лечения открытых ран. Ведь, как известно, серебро обладает бактерицидными свойствами. Вокруг самой раны клали особые пластины из серебра, после чего она без проблем заживала.
Добыча серебра в Южной Америке, которую проводили испанцы, проводилось в больших масштабах. Это привело к значительному падению цены на этот металл. В античные времена соотношение цены золота и серебра было 1 к 10, сегодня же за один грамм золота дают около ста грамм серебра, то есть за два тысячелетия серебро подешевело к золоту в десять раз.
Алмаз
Парадокс: его считают твердым минералом, однако если ударить по нему молотком со всей силы, то он может расколоться на мелкие части. Это связано скорее с наличием микротрещин, нежели с непрочностью материала.
Сегодня большинство алмазов, которые продаются в ювелирных магазинах, искусственного происхождения. Из изготовляют из углеродной смеси при высоких температурах и одновременном высоком давлении.
Большинство алмазов в природе черного цвета, они дешевы и идут на изготовление абразивных инструментов, например, наждачной бумаги. Черные алмазы для потребностей промышленности также делают искусственным путем.
Торф
Ученые выяснили, что торф — отличный консервант. В слоях торфа сохраняются останки животных и предметы быта, что позволяет ученым узнавать все больше подробностей о жизни древних людей и животных.
Торф — отличное удобрение. Но только его нельзя применять в чистом виде, так как растение может не прижиться. В качестве удобрения его добавляют в обычную землю и тщательно перемешивают.
Торфяники часто загораются. Такие пожары трудно потушить, кроме того, возникает опасность образования полостей под землей вследствие выгорания подземного торфа. В эти полости могут провалится люди и техника.
Соль
Это еще один самый распространенный минерал. Однако в пищу используют всего 6% соли. Еще 17% ее уходит на посыпание дорог при гололеде, а остальные 77% — на промышленные нужды.
В средние века соль очень ценилась, так как это был единственный пищевой консервант, который позволял делать запасы продуктов на зиму.
В IX веке соленую селедку ели только бедные жители, так как рыба горчила. После того, как люди догадались вынимать жабра перед солением, рыба получила отличный вкус и стала востребованной всеми слоями населения.
Соль в организме человека задерживает воду, поэтому из-за этого продукта может резко подняться артериальное давление.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Как ищут месторождения полезных ископаемых
Месторождения полезных ископаемых.
Прежде чем разрабатывать месторождения полезных ископаемых, их нужно найти, выявить, оценить. Это увлекательная, но не легкая задача. Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же - на больших глубинах, под толщей "пустой" породы. Искать скрытые месторождения особенно трудно, даже опытный геолог может пройти над ними, ничего не заметив. И здесь на помощь приходит наука. Геолог, приступая к поискам, должен ясно представлять себе, что и где он будет искать. Наука теоретически обосновывает общее направление поисков месторождений: она указывает, в каких районах, среди каких горных пород и по каким признакам следует искать скопления ископаемых. При поисках месторождений в конкретном районе большую помощь геологу-поисковику оказывает геологическая карта. Ученые разработали различные прямые и косвенные методы поиска и разведки полезных ископаемых. О них и пойдет речь ниже.
Геологическая карта.
Геологическая карта дает общие представления о геологическом строении того района, где ищут то или иное полезное ископаемое. Она составляется по материалам обследования обнажений, т. е. выходов коренных пород (например, в оврагах, ущельях и по горным склонам), а также опорных скважин, из которых получают образцы горных пород с глубины в десятки, сотни и даже тысячи метров.
На геологической карте показано, какие горные породы и какого возраста находятся в том или ином месте, в каком направлении они простираются и погружаются на глубину. На карте видно, что одни породы встречаются редко, а другие тянутся на десятки и сотни километров. Например, на карте указано, что в центральной части Главного Кавказского хребта залегают граниты. Много гранитов и на Урале, и в Тянь-Шане. О чем это говорит геологу-разведчику? Мы уже знаем, что в самих гранитах и в изверженных породах, похожих на граниты, можно встретить месторождения слюды, горного хрусталя, свинца, цинка, олова, вольфрама, золота, серебра, мышьяка, сурьмы и ртути. А в темноокрашенных изверженных породах - дунитах и перидотитах - могут концентрироваться хром, никель, платина, асбест. Совсем другие полезные ископаемые связаны с осадочными горными породами разного происхождения и возраста.
Геологические карты разных масштабов составлены на всю территорию Советского Союза. Кроме районов распространения различных горных пород на них выделяют складки, трещины и другие участки, в которых могут залегать руды, а также места находок рудных минералов. По этим данным намечают рудные районы и более крупные площади - металлогенические провинции, в которых установлены признаки определенных руд и могут быть найдены их месторождения. Кроме основных карт составляют специальные прогнозные геологические карты. На них наносят все, даже самые мелкие находки полезных ископаемых, а также различные косвенные данные, которые могут подсказать места скопления рудных богатств.
Анализируя прогнозную карту, геологи намечают наиболее перспективные для поисков руд районы, в которые направляются экспедиции. Геологическая карта - верный и надежный помощник геолога-поисковика. С геологической картой в руках он уверенно идет по маршруту, потому что знает, где можно встретить не только интересующие его породы, но и полезные ископаемые. Вот, например, как геологическая карта помогла в поисках алмазных месторождений в Сибири. Геологам было известно, что в Якутии встречаются такие же изверженные горные породы, как и алмазоносные породы Южной Африки - кимберлиты. Разведчики недр сделали вывод, что и в Якутии можно найти алмазы. Но где искать крохотные алмазы в непроходимой тайге? Задача казалась фантастической. И тут на помощь пришла геологическая карта. По ней установили, в каких районах тайги находятся породы, в которых или возле которых могут быть найдены алмазы. Геологи настойчиво искали алмазы в этих районах - и наконец, нашли их. Полезные ископаемые трудно искать не только в тайге, нелегки их поиски и в степи, где видны лишь ковыль да распаханная целина. А что под ними? Кто знает? Так выглядит степь и в Западном Казахстане, в районе г. Актюбинска. Теперь геологам известно, что здесь под степными землями залегает огромный массив ультраосновных пород. По редким балкам и логам, немногочисленным естественным обнажениям они выяснили, где находятся дуниты - разновидности ультраосновных пород, в которых обычно залегают месторождения хромитовых руд, установили и нанесли на карту границы и форму их массивов.
По карте геолог определяет, в каком месте вероятнее всего находится руда. Но и с картой в руках геологу-поисковику бывает трудно искать месторождения, если они полностью закрыты почвенным слоем, скрыты под таежной чащобой или толщей вод. Кроме того, далеко не в каждом обнаруженном массиве известняков залегают свинцово-цинковые руды или в ультраосновных породах - хромиты. На помощь приходят поисковые признаки, накопленные многими поколениями разведчиков недр или установленные наукой.
Поисковые признаки.
Отправляясь на поиск, геолог обращает внимание на все: на формы рельефа, на характер растительности, на изменение цвета почвы и на многое другое. Он должен хорошо знать признаки, помогающие отыскивать конкретное полезное ископаемое, которое, судя по геологической карте, должно быть в данном районе. Иногда одни минералы помогают найти месторождения других, более ценных, как это было в Якутии, где алмазы искали по сопутствующим им ярко-красным пиропам или гранатам. В районах многих рудных месторождений нередко изменяется окраска горных пород под воздействием горячих минерализованных растворов, которые циркулируют по трещинам в земной коре. Эти растворы одни минералы растворяют, а другие отлагают, и цвет породы изменяется. Многие рудные тела при выветривании также изменяют свои обычные серые, коричневые и другие малоприметные окраски. Так, сернистые руды железа, меди, свинца, цинка, мышьяка становятся ярко-желтого, красного, зеленого, синего цвета. Нередко химические соединения различных элементов приобретают один и тот же цвет. Поэтому для точного определения минерала геологи прибегают к химическому анализу. Например, найден кусок рыхлой породы, в которой виден какой-то красный порошок. Что это - минерал ртути, киноварь или окисленное железо? Они могут быть похожи по цвету. Определяя на глаз, можно ошибиться; правильный ответ дает химический анализ.
Поисковик знает, как важны даже незначительные находки рудных минералов. Ведь они указывают на возможную близость месторождений и могут подсказать, где нужно тщательнее проводить поиск. С особым вниманием поисковик относится к древним выработкам, в которых наши предки несколько столетий назад добывали руду. Здесь на глубине, куда они не могли проникнуть, или поблизости от старых штолен можно встретить новые месторождения руд. О местах их залегания порой говорят старые названия поселений, речек, логов, гор. В Средней Азии, например, в названия многих гор, логов и перевалов входит слово "кан", что значит руда. Бывали случаи, когда геологи в таких местах начинали поиски руд и находили их.
В поисках месторождений помогают даже животные. Первые якутские алмазы "помогла" найти лиса. Роя нору, она выбрасывала вместе с землей мелкие камешки. Среди них и оказался ярко-красный пироп, который образуется и залегает вместе с алмазом. Поэтому в местах, закрытых слоем почвы, геологи внимательно осматривают камешки, которые выбрасывают из своих нор суслики, лисы и другие животные. Выявлять поисковые признаки помогают различные геологические либо применяемые все в больших масштабах специальные геохимические и геофизические методы. Они основаны на изучении магнитных свойств горных пород, скорости прохождения сейсмических волн, электропроводности и других физических свойств, а также на знании структур, в которых скапливаются полезные ископаемые. Геофизические поисковые работы проводятся с помощью сложных приборов. На практике обычно сочетают все методы поисков, изменяя эти сочетания для различных пород и полезных ископаемых, а также в зависимости от географических условий района поисков.
Геологические методы поисков.
Представьте себе, что геологи ведут поиск в глухой, дремучей тайге Восточной Сибири. Здесь горные породы закрыты почвенным слоем и густой растительностью. Но дождь, снег, ветер и солнце постоянно и неутомимо разрушают горные породы, даже такие крепкие, как гранит. Вместе с горными породами разрушаются и залегающие в них руды. Кусочки руды сносятся в реку и перемещаются по ее дну на большие расстояния. Поэтому геолог при поисках руд просматривает камешки, которые лежат в русле или на берегу горной речки. Если он находит рудные обломки, то идет вверх по руслу реки - туда, откуда они принесены. Если эти обломки уже не встречаются в русле речки, то геолог продолжает маршрут по ее притокам, выясняя, в каком из них есть кусочки руды. Наконец, и в русле притока рудные обломки уже не попадаются. Значит, дальше надо искать на склонах гор, поднимающихся над руслом речки, на участке, где найдены последние рудные обломки.
Так по обломкам руды, встречающимся в руслах рек и ее притоках, геолог находит месторождение; этот метод поисков называют обломочно-речным. Он применяется в том случае, когда в русле речки и на склонах гор попадаются обломки в виде более или менее крупных кусочков. Если же зернышки руды, перемещаясь в русле речек, истираются и становятся не больше булавочной головки, то геолог использует шлиховой метод. Он берет пробу рыхлой породы из русла речки и в похожем на маленькое корыто лотке промывает ее водой до тех пор, пока все легкие минералы не будут смыты и на дне останутся только крупинки самых тяжелых минералов. Среди них могут быть золото, платина, минералы олова, вольфрама и других элементов. Такая работа называется промывкой шлихов.
Продвигаясь вверх по руслу речки и промывая шлихи, геолог постепенно приближается к месторождению полезных ископаемых. Оно иногда выходит на поверхность на небольшой площади, окруженной кустарниками и другой растительностью, и его можно не заметить. Однако рассеянные на большом расстоянии рудные обломки помогают геологу найти руду. По территории северных стран, таких, как Канада, Швеция, Норвегия, Финляндия, а также некоторых районов Советского Союза в ледниковый период с севера на юг передвигались большие массы льдов - ледники. Они надробили и переместили много обломков горных пород, окутали их и отложили на всем пути своего движения. В обломках этих пород - валунах - находят и включения руд, но искать месторождения по валунам нелегко.
Кто ездил поездом от Ленинграда до Мурманска и далее на запад, до самой границы, тот видел, что на всем пути разбросано огромное количество окатанных валунов. Все их осматривать невозможно, да нет и смысла. Но попутно обращать внимание на них следует. Может быть, в одном из валунов блеснет ярко-желтое зернышко золота или засверкают антрацитовым блеском минералы хрома, титана или других минералов. Геологи изучают пути движения древних, давно растаявших ледников, идут туда, откуда перемещались валуны с рудой, и находят рудные месторождения. Так, в Карелии геологи обнаружили серноколчеданные и молибденовое месторождения.
Тысячелетия бьются волны морского прибоя о каменные берега, разрушая их. Куски пород перетираются до мельчайших частичек и уносятся в море, а если в породе находятся крепкие тяжелые руды, то они дробятся, но оседают у берега и, накапливаясь, образуют месторождения. В морских россыпях могут быть минералы хрома, титана, олова, циркония и др. Иногда встречаются алмазные россыпи. Алмаз - самый твердый минерал, он мало истирается и разрушается в зоне прибоя. Чтобы обнаружить россыпь, геологи берут в прибрежной зоне через определенные расстояния пробы грунта. После лабораторных исследований они выясняют, в каких пробах есть ценные минералы и сколько их. Методы поисков, о которых здесь было рассказано, можно применять, если руда химически устойчива, имеет значительную прочность или если она заключена в кусках крепких пород. А что делать, если минералы мягкие и, как только попадают в бурную горную речку, сразу же растираются в порошок? Таких, например, длинных путешествий, какие проделывает золото, не выдерживают минералы меди, свинца, цинка, ртути, сурьмы. Они не только превращаются в порошок, но и частично окисляются и растворяются в воде. Понятно, что геологу тут поможет не шлиховой, а другой метод.
Геохимические и биогеохимические методы поисков.
После дождей и таяния снега часть воды проникает в глубь Земли. Если на своем пути вода проходит по трещинам рудного тела, она частично растворяет химические соединения меди, цинка, никеля, молибдена и других металлов, нередко вынося их на поверхность. Если сделать химический анализ такой воды, можно определить присутствие в ней тех или иных металлов и их концентрацию. Высокая концентрация вещества в растворе может означать, что источник находится вблизи месторождения полезного ископаемого.
Геохимический метод поиска помогает и в тех случаях, когда, кажется, что найти месторождение невозможно. Представьте себе безводные равнины Казахстана, где на поверхности нет никаких признаков руды. Здесь геологи проходят параллельными маршрутами и берут через 50, 100 или 200 м куски пород. Набирают образцов очень много и затем делают их химический анализ. Состав образцов определяют также более быстрым, но менее точным методом спектрального анализа, при этом исследуемый минерал растирают в порошок и сжигают в пламени вольтовой дуги особого прибора - спектрографа. Свет от пламени вольтовой дуги проходит через стеклянную призму и разлагается, образуя спектр. Далее световые лучи попадают на стеклянную пластинку и фотографируются на ней. В зависимости от того, в каком месте и какой ширины на пластинке получаются линии спектра, определяют, какие химические элементы и сколько их находится в исследуемой пробе. Так узнают, в каком месте в породах содержится больше металлов.
Геохимический метод поможет и в том случае, когда на глаз и даже в микроскоп рудные частицы не видны. Содержатся они в породе в очень малых количествах - обычно в тысячных долях процента. Ученые установили, что вокруг рудных месторождений в горных породах рассеяно рудное вещество, количество которого уменьшается по мере удаления от месторождений. Такое распределение рудного вещества вокруг месторождения называется ореолом рассеяния. Допустим, с помощью анализов удалось установить, что в породах всюду содержится 0,001% металла, а на одном каком-то участке его 0,002%. Естественно, руду нужно искать на участке с повышенным содержанием металла.
От глубоко залегающих месторождений угля, нефти и природных газов по трещинам к поверхности Земли поднимаются углеводородные газовые соединения, которые накапливаются в почвенном слое. Газы образуются и над месторождениями некоторых металлов. Например, над ртутными минералами концентрируются ртутные газы, а над урановыми рудами - газ радон. Месторождения как бы дышат, и следы их дыхания - газы - собираются в почве. Геологи специальными приборами откачивают воздух из почв и производят анализ пробы, определяя, есть ли здесь газы, каковы их состав и концентрация. Затем геологи наносят на карту места, где взяты пробы, содержание в них газов и выясняют, на какой территории в почвенном слое содержится газ. Это метод газовой съемки.
Корни многих трав и особенно корни деревьев глубоко проникают в почву, откуда высасывают воду. Растения впитывают воду вместе с растворенными в ней минеральными веществами. Поэтому геологи собирают травы, листья, кору деревьев, высушивают собранный материал, а потом сжигают его. Получается зола, в которой содержатся минеральные вещества. С помощью химических или других анализов узнают, какие вещества содержатся в золе и сколько их. Когда сделают все анализы (а их нужно очень много!), то выяснится, в каких местах растения получают с водой больше минеральных веществ и где под слоем почвы нужно искать руду.
Кроме того, некоторые растения предпочитают почву с определенными химическими элементами. Так, на Алтае и в Казахстане встречается растение качим патреца. Оказывается, оно растет на почвах, обогащенных медью. Для обогащенных цинком почв характерны растения "цинковые" фиалки. Два вида астрагала (травы и кустарники из семейства бобовых) и один вид лебеды растут на почвах, содержащих уран. И наоборот, определенные виды растений над месторождениями не растут, хотя в этом районе они и распространены. Например, в дубравах Заволжья над месторождениями серы нет деревьев. В Трансваале (Южная Африка) над платиноносными перидотитами растительность вообще отсутствует или встречаются только малорослые, как говорят ботаники, угнетенные, формы. Растения, по которым можно судить о повышенной концентрации каких-то веществ, называют индикаторами. Их изучением занимается индикационная геоботаника.
Геофизические методы поисков.
Кажется, что физика и геология довольно далекие друг от друга науки. Но если бы геологам не помогала физика, то не были бы открыты многие месторождения железа, нефти, меди и других полезных ископаемых. Молодая наука - геофизика - изучает физические свойства Земли и физические процессы, происходящие в ней. С помощью геофизических приборов невидимое становится видимым. Например, сердце человека нельзя увидеть простым глазом, а с помощью рентгеновского аппарата это сделать очень просто. Так же и в геологии: то, что под землей не увидит глаз, "увидят" сложные геофизические приборы. Эти приборы отмечают различие в магнитных, электрических и других свойствах горных пород и руд. Магнитометрический метод поисков. Вы знаете, что вокруг магнита всегда есть невидимое магнитное поле. Если стрелка компаса отклоняется от обычного положения, то можно предположить, что здесь в глубине Земли есть залежи железных руд, которые ее притягивают. И с какой бы стороны мы ни подходили с компасом, стрелка будет направляться на рудную залежь. Так же ведет себя и магнитная стрелка аэромагнитометра, установленного на самолете, пролетающем вблизи залежи.
Интересна история открытия магнитных железных руд в Казахстане летчиком М. Сургутановым. В один из рейсов он обнаружил, что компас перестал правильно показывать направление: магнитная стрелка начала "плясать". Сургутанов предположил, что это связано с магнитной аномалией. В следующие рейсы, пролетая над районом аномалии, он отмечал на карте места максимальных отклонений стрелки компаса. О своих наблюдениях летчик сообщил в местное геологическое управление, экспедиция которого заложила скважины и вскрыла на глубине нескольких десятков метров мощную залежь железных руд - Соколовское месторождение. Затем была вскрыта вторая залежь - Сарбайская.
По отклонению магнитной стрелки от обычного положения были найдены крупнейшие запасы железных руд в районе Курска и некоторых других местах. Если руды немного или она залегает на большой глубине, то обычная магнитная стрелка ее не "почувствует"; в таких случаях применяют другие, более тонкие и сложные физические приборы. Но сильными магнитными свойствами обладают только железные руды. Многочисленные полезные ископаемые немагнитны, и для их поисков метод магниторазведки непригоден.
Гравиметрический метод поисков. Этот метод получил название от латинского слова "гравитас" - тяжесть. Гравиметрия - наука, изучающая изменение ускорения силы тяжести в различных точках Земли. Сила тяготения действует на Земле всюду, но величина ее неодинакова. Чем тяжелее предмет, тем сильнее он к себе притягивает. В глубине Земли и в горах находятся породы и руды, которые сильно различаются по своей плотности. Например, кусок свинцовой руды в полтора-два раза тяжелее, чем вес такого же по объему куска гранита или мрамора. Следовательно, руда притягивает к себе сильнее, чем залегающая рядом с ней порода. А соль или гипс имеют значительно меньшую плотность, поэтому над залежами солей величина силы притяжения будет меньше. Можно искать месторождения по изменению величины силы притяжения. Для этого создан специальный прибор, который определяет силу тяготения. Его называют гравитационным вариометром. Он состоит из коромысла, подвешенного на тонкой кварцевой нити. На концах коромысла находятся два шарика - один закрепляется непосредственно на одном конце коромысла, а другой - на длинной нити. Когда прибор находится вблизи тяжелой массы, например рудной залежи, то шарик, подвешенный на нити, притягивается к залежи, поворачивает коромысло, а вместе с ним и кварцевую нить, на которой подвешено коромысло. Зная, в каком направлении и насколько повернется коромысло, можно определить, в каком месте находится залежь и велика ли она.
Следует заметить, что подобным путем измеряется не абсолютная величина ускорения силы тяжести, а только относительная - выясняется, насколько изменяются показания гравитационного вариометра в двух соседних пунктах. Перемещая прибор по поверхности земли и производя измерения в различных участках, можно с достаточной точностью определить положение и форму рудной залежи. Подземные залежи тяжелых руд и горных пород, обладающих повышенной плотностью, могут быть найдены и с помощью специального, очень чувствительного маятника, который вблизи тяжелых масс начинает качаться быстрее. Гравитационные вариометры, идею устройства которых предложил 200 лет назад М. В. Ломоносов, в наше время широко применяются при поисках руд. Гравиметрическим способом открыто уже много рудных залежей.
А что делать, если полезные ископаемые не тяжелее горных пород или руды так мало, что ее не может обнаружить гравитационный вариометр, и если руда немагнитная? Тогда геологи ищут месторождения с помощью электрического тока. Электрометрический метод поисков. Многие руды хорошо проводят электричество. Это их свойство используется при поисках месторождений. Там, где по соображениям геологов на глубине находится рудное тело, проводят разведку электрическим током. Для этого в землю забивают два железных кола, расположенных один от другого на расстоянии 30-50 м. От них идут провода к измерительному прибору. Электрический ток течет от батареи к одному из кольев, далее проходит через землю и доходит до другого колышка, а от него по проводу возвращается к прибору. Из физики мы знаем, что чем больше сопротивление вещества, тем меньше сила тока. Проводя исследования в разных местах и отмечая показания прибора, можно определить, что на одном из участков сила тока меньше, следовательно, здесь залегают граниты, мраморы, глины, пески, т. е. породы с большим сопротивлением, а на другом участке сила тока оказалась большей, поэтому возможно, что ток прошел через руду, сопротивление которой меньше. В этих местах можно вести поиски руды.
Если грунтовые воды с растворенными в них слабыми кислотами соприкасаются с рудой, то возникают естественные электрические токи. Измеряя силу этих токов в горных породах, окружающих рудную залежь, определяют положение залежи. Но есть руды, которые не проводят электричество, не обладают и магнитными свойствами. Как искать эти руды? И в этом случае геофизики помогают геологам. Сейсмометрический метод поисков. Солнечные лучи просвечивают воду насквозь. А можно ли "просветить" насквозь землю и получить отражение от пород, находящихся на различных глубинах? Оказывается, можно с помощью искусственных землетрясений. Этот способ основан на том, что сейсмические волны с разной скоростью проходят через породы различной плотности.
От места взрыва сейсмические волны идут через горные породы вглубь до тех пор, пока не встретят более плотные породы иного состава, при этом часть волн, преломившись, пойдет дальше вглубь, а часть отразится от границы этих пород и придет на поверхность земли. Возвратившиеся волны улавливаются приборами - сейсмографами. Геофизики определяют, сколько времени шли эти волны, а затем вычисляют, на какой глубине и от пород какой плотности они отразились. Позже на поверхность возвращаются волны, отразившиеся от более глубоких слоев. Определяют и глубину их проникновения. Так получают сейсмограмму - запись показаний сейсмографов. По ней узнают, на какой глубине залегают какие породы и лежат они горизонтально или образуют складки.
Сейсмометрический метод - практически основной метод поисковой геофизики. С его помощью открыты почти все новые месторождения нефти и некоторые месторождения других полезных ископаемых.
Радиометрический метод поисков. Для поисков радиоактивных руд применяют особый метод, потому что у этих руд есть присущие только им свойства: они постоянно излучают очень активные гамма-лучи. Ученые создали сложные приборы - радиометры, которые "чувствуют" удары этих частиц и дают о них сигналы: на приборах зажигаются лампочки, отклоняется стрелка или раздается звуковой сигнал.
Радиоактивные элементы, такие, как радий, торий, калий, могут присутствовать в рассеянном состоянии в некоторых породах, содержащих руду. Геологи с помощью приборов выявляют площади с повышенной радиоактивностью и места, где она не наблюдается; эти данные наносят на карту и определяют местоположение различных радиоактивных пород. Геологи, пролетая на самолете над районами поисков, с помощью приборов определили участки повышенной радиоактивности и находящиеся вместе с ними оловорудные месторождения.
Разведка месторождений.
В районах, где геологи-поисковики обнаружили существенные признаки полезных ископаемых, проводят поисково-разведочные работы. Сеть маршрутов сгущается, роют канавы, закладываются шурфы и другие разведочные горные выработки. Если поисково-разведочные работы подтвердили наличие в районе больших скоплений полезных ископаемых, начинается следующий этап работы - разведка. Поиски и разведка тесно связаны между собой, и один вид работ является по существу продолжением и дополнением другого.
Разведка необходима, чтобы выяснить, достаточно ли велики залежи полезного ископаемого для организации добычи. Нужно установить форму и размеры рудных тел, содержание в них полезных ископаемых и на какой глубине залегает то или иное рудное тело. Разведочные работы позволяют получить в большом количестве образцы руд или пробы из различных частей рудного тела. По ним геолог определяет, из каких полезных ископаемых состоит руда, имеются ли нежелательные примеси. Зная объем рудной залежи и содержание в ней металла, выявленного путем химического анализа, определяют запасы месторождений. Разведочные работы начинаются с составления подробной геологической карты месторождения. Затем проводятся горные работы и бурение разведочных скважин.
Если рудные тела находятся вблизи поверхности и закрыты лишь почвенным слоем, то роют на определенном расстоянии одна от другой канавы глубиной 1-2 м, но если рудная залежь закрыта наносами, мощность которых 5-10 и более метров, то копают похожие на колодцы шурфы. Стенки их укрепляют деревянными брусьями и досками, чтобы рыхлые породы не завалили выработку и людей. Шурфы располагаются в строгом порядке на определенном расстоянии один от другого, таким образом, чтобы все рудное тело было вскрыто.
Если рудные скопления расположены в горном хребте или в горе с крутыми склонами, то месторождение вскрывают горизонтальной горной выработкой - штольней (похожей на тоннель), которая проходит внутрь горы со стороны ее крутого склона до тех пор, пока не пересечет рудное тело. Затем из штольни через равные промежутки в рудном теле поперек его от одного конца до другого пробиваются другие выработки. В результате все месторождение оказывается пересеченным насквозь сетью подземных горных выработок. Благодаря этому выясняется форма рудного тела. В равнинной местности рудные тела могут залегать на глубине 100-200 и более метров. В этих случаях для добычи полезных ископаемых пробивают шахты. В них для спуска людей и подъема руды устраивают специальные лифты - клети. В шахтах на разных уровнях через определенные расстояния пробивают горизонтальные горные выработки в сторону рудного тела. От них, как и от штолен, примерно через равные промежутки проходят мелкие выработки, пересекающие насквозь рудное тело.
Для разведки рудных залежей широко применяется бурение скважин. Производится оно специальной трубой с алмазной коронкой, которая, вращаясь, высверливает твердую породу. В трубе остается столбик породы - керн. По нему узнают, какие породы залегают в глубине и где расположено рудное тело. Бурение колонковой трубой обычно производится на глубины в сотни, а иногда свыше 1000 м. При разведке нефтяных залежей приходится иногда бурить скважины глубиной свыше 3 км.
С помощью бурения можно быстро разведать рудную залежь. Но не всегда бывает достаточно тонкого рудного столбика (керна), чтобы уверенно судить о распространении и качестве руды. Горные работы дают значительно более полные сведения о месторождении. Часто скважины бурят возле известных месторождений, чтобы найти новые рудные тела. Как правило, на одном участке группируются несколько рудных тел. Не напрасно еще древние рудокопы говорили: "Ищи руду возле руды", т. е. новое рудное тело ищи возле уже найденного.
геологический ископаемое месторождение
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Поисковые работы как процесс прогнозирования, выявления и перспективной оценки новых месторождений полезных ископаемых, заслуживающих разведки. Поля и аномалии как современная основа поисков полезных ископаемых. Проблема изучения полей и аномалий.
презентация , добавлен 19.12.2013
Состав, условия залегания рудных тел. Формы полезных ископаемых. Жидкие: нефть, минеральные воды. Твердые: угли ископаемые, горючие сланцы, мрамор. Газовые: гелий, метан, горючие газы. Месторождения полезных ископаемых: магматогенные, седиментогенные.
презентация , добавлен 11.02.2015
Процесс контактового метасоматоза, приводящий к образованию скарновых месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых. Метасоматический процесс и условия залегания скарнов. Морфология, вещественный состав, строение месторождения полезных ископаемых.
реферат , добавлен 25.03.2015
Изучение закономерностей образования и геологических условий формирования и размещения полезных ископаемых. Характеристика генетических типов месторождений полезных ископаемых: магматические, карбонатитовые, пегматитовые, альбитит-грейзеновые, скарновые.
курс лекций , добавлен 01.06.2010
Характеристика месторождений (Таштагольского железорудного, Пуштулимского мраморного) и Кузнецкого угольного бассейна. Условия образования осадочных месторождений, их виды, форма тел, минеральный состав. Общие сведения о твердых горючих ископаемых.
контрольная работа , добавлен 15.03.2010
История разработки месторождений полезных ископаемых и состояние на современном этапе. Общая экономическая цель при открытой разработке. Понятия и методы обогащения полезных ископаемых. Эффективное и комплексное использование минерального сырья.
курсовая работа , добавлен 24.11.2012
Общая геологическая характеристика, возраст и генезис образования Ковдорского месторождения. Минеральный состав руд: главные и второстепенные минералы. Полезные и вредные примеси. Влияние структурных и текстурных особенностей на обогатимость руды.
реферат , добавлен 23.10.2011
Определение балансовых запасов месторождения полезного ископаемого, производственной мощности и срока существования рудника. Выбор рационального варианта вскрытия и подготовки месторождения. Расчет технологического комплекса отбойки и доставки руды.
курсовая работа , добавлен 26.11.2011
Влияние добычи полезных ископаемых на природу. Современные способы добычи полезных ископаемых: поиск и разработка месторождений. Охрана природы при разработке полезных ископаемых. Обработка поверхности отвалов после прекращения открытой выработки.
реферат , добавлен 10.09.2014
Отложения каменноугольной системы и нефтяные месторождения на территории Республики Беларусь. Суммарные запасы калийных солей и нерудных полезных ископаемых страны. Мощность полезных пластов железных руд. Характеристика месторождений минеральных вод.
«Подземные богатства» - Как борются с загрязнением воды? Добыча полезных ископаемых. Рудные Нерудные строительные горючие. Подумайте и ответьте. Открыты ворота подземной страны, Любые клады на карте найдете вы. Какие опасности угрожают водоемам? Что мы называем водоемами? Наши подземные богатства. Как делятся водоемы по происхождению?
«Полезные ископаемые и минералы» - Какие полезные ископаемые добываются на территории Воронежской области? Урок окружающего мира в 4-а классе. Правила совместной работы. Тема урока: Полезные ископаемые. Гранит. Игра «Шкатулка Малахитницы». Добыча глины и песка. Известняк. Можно ли представить жизнь человека на Земле без полезных ископаемых?
«Горючие ископаемые» - Топливо. Каменный уголь. Пластмасса. Свойства полезных ископаемых. Выполнил учитель МБОУ СОШ №22 Басырова Глюза Мусавировна. Резина. Горючие полезные ископаемые. Угольный карьер. Природный газ. Нефть. Кокс воск спирт уксус. Первая скважина. Масла. Торф. Каучук. Состояние цвет запах горючесть. Удобрение.
«Полезные ископаемые России» - Здесь расположены бассейны железных руд: Курская магнитная аномалия (КМА). Кузнецкий и Канско–Ачинский бассейны. Полезные ископаемые платформ. Назовите крупнейшее месторождение железной руды в России? Наша страна богата различными полезными ископаемыми. Крупнейшее месторождение железной руды в России – Курская магнитная аномалия!
«Заглянем в кладовые Земли» - Тема: ЗВЕЗДНОЕ НЕБО. Физминутка. Полезные ископаемые. Приседанье сделал справно, Клювиком почистил пух, Поскорей за парту плюх. С некоторыми из горных пород вы сталкиваетесь почти каждый день. Вспомните, с какими камнями мы познакомились в прошлом учебном году? Проверка домашнего задания. ЗАГЛЯНЕМ В КЛАДОВЫЕ ЗЕМЛИ.
«Урок полезные ископаемые» - Из угля Из гранита Из руды. Драгоценные. Из какого полезного ископаемого получают металлы? -шахта Месторождение Карьер. Горючие. Шахта Карьер месторождение. Каменный уголь Нефть Торф. Тестирование. Как называется открытый котлован, в котором добывают полезные ископаемые? Химические. В мире существует множество полезныхископаемых.
Всего в теме 29 презентаций
Долгое время ветеринары графства Сомерсетшир, находящегося на юго-западе Англии, не могли выяснить причину частых и довольно странных заболеваний рогатого скота. Прекрасные пастбища с сочными питательными травами сначала не вызывали никаких Подозрений. Однако в 1938 году после тщательных расследований выяснилось, что в клевере и некоторых других бобовых растениях, которыми засевались пастбища Сомерсетшира, содержалось большое количество молибдена.
Оказывается, местные почвы подстилались породами богатыми этим элементом. Растения, питаясь подпочвенными растворами, всасывали находившийся в них молибден и постепенно накапливали его в листьях и стеблях. Он-то и разрушал внутренние органы животных. «Молибденозис» — так назвали ученые эту страшную болезнь.
Способность некоторых видов растений концентрировать в своих тканях железо, олово, медь, золото и т. п. была подмечена еще в начале XVIII века шведским химиком Урбаном Иерне.
Над замечательными особенностями растений-копилок задумались геологи. Нежные гальмейные фиалки, которые собирают в стебельках цинк, растут, как правило, там, где встречаются цинковые руды... Колючие заросли качима, называемого попросту перекати-поле, предпочитают жить там, где прячется медь... Перед геологами открывался новый, оригинальный способ поисков полезных ископаемых с помощью зеленых друзей.
Сейчас о растениях-индикаторах, как их называют ученые, собрано много интересных сведений.
В 1956-1957 годах в одном из южных районов нашей страны геоботаники обнаружили странную разновидность дикого мака. Лепестки его цветов были словно рассечены острым ланцетом на мелкие доли. Выяснилось, что в тканях мака содержался свинец, который, по-видимому, и повлиял на внешний вид растения. Разгадав секрет болезни дикого мака, геологи внимательно изучили местность, на которой он рос, и вскоре обнаружили залежи свинцовых руд.
В степях нередко можно встретить растение биюргун. У него вытянутый стебель с характерными узкими листьями. Однако порой биюргун узнать довольно трудно. Растение теряет стройность, выглядит чахлым, низкорослым. Установлено, что виновником такой метаморфозы является химический элемент бор.
Широко распространенный в южноуральских степях цветок грудница мохнатая помогает геологам в поисках месторождений никеля. У обычной грудницы мелкие желтые цветы образуют на конце стебля своеобразную метелку. Если же грудница растет там, где прячутся никелевые руды, внешний облик цветка резко меняется. Метелка исчезает, а цветы располагаются по всему стеблю. Меняется и окраска лепестков - из желтых они становятся малиновыми. Подобное явление происходит и с анемонами, которые, как и мохнатые грудницы, накапливают в стеблях никель. Венчик анемона состоит из синих лепестков. У «никелевых» анемонов лепестки сильно заостряются и бледнеют, превращаясь в светло-голубые.
Значит, присутствие новых элементов в тканях растения накладывает отпечаток на его внешний вид. Поэтому любые перемены в знакомом растении должны настораживать геоботаника.
Однако не только цветы помогают геологам находить полезные ископаемые. Прекрасными индикаторами могут служить кустарники и деревья.
Так, в США в штате Огайо изыскатели заметили, что на почвах, покрывавших золотоносные жилы, растут кусты жимолости. Химический анализ обнаружил присутствие в листьях этого растения золота и серебра. В дальнейшем кусты жимолости служили для золотоискателей прекрасным ориентиром. А вот другой кустарник - астрогал - помогает разыскивать месторождения селеновых и урановых руд.
Интересная закономерность была подмечена геоботаниками в расположении угольных месторождений на Сахалине. Они преимущественно сосредоточены там, где много березовых лесов. Как известно, березы предпочитают глинистые почвы, а угольные пласты на Сахалине залегают как раз в глинах и известняках. Однако следует оговориться: такой «березовый» метод поисков угольных месторождений нельзя слепо применять во всех районах.
С каждым годом геоботаники находят все новые и новые растения-индикаторы. Тем, кто участвует в походах, кто мечтает о профессии геолога, нужно хорошо знать зеленых разведчиков, которые помогают раскрывать секреты подземной кладовой.
Отдел ведет С. Глушнев
О зеленых разведчиках - неразлучных спутниках металлов можно прочитать также в следующих книгах и журналах:
1. Виноградов А.П., Поиски рудных месторождений по растениям и почвам. Труды биохимической лаборатории. То X. Изд-во Академии наук СССР 1954 г.
2. Малюга Д.П., О почвах и растениях как поисковом признаке на металлы. Известия АН СССР, Серия геологическая К» 3, 1947 г.
3. Малахов А.А., Тайные приметы кладов земли. Журнал «Урал» № 8 за 1958 год.
4. Викторов А., Загадка кладоискательства. Журнал «Техника-молодежи» № 3 за 1957 год.
Окружающий мир наполнен вещами и предметами, без которых невозможно существования человечества. Но в повседневной суете люди редко задумываются о том, что всем благам современной жизни мы обязаны природным ресурсам.
Захватывает дух от наших достижений правда? Человек- вершина эволюции, самое совершенное создание на Земле! А теперь на минуточку задумаемся, почему мы достигли всех этих благ, какие силы должны мы благодарить, чему и кому люди обязаны за все свои блага?
Внимательно присмотревшись, ко всем окружающим нас предметам, многие из нас впервые осознают простую истину, что человек это не царь природы, а лишь одна из ее составляющих частей.
Так как большинству современных благ люди обязаны природным ископаемым добываемых из недр Земли
Современная жизнь на нашей планете не возможна без использования природных ресурсов. Одни из них более ценные, другие менее, а без некоторых человечество на данном этапе своего развития существовать не может.
Мы используем их для того что бы обогреть и осветить свои дома, быстро добраться из одного континента на другой. От других зависит поддержание нашего здоровья (например, это могут быть минеральные воды).Перечень ценных для человека полезных ископаемых огромен, но можно попытаться выделить десять наиболее важных природных элементов, без которых трудно представить дальнейшее развитие нашей цивилизации.
1.Нефть — «черное золото» Земли
Не зря ее называют «черным золотом» ведь с развитием транспортной индустрии жизнь человеческого общества стала напрямую зависеть от ее добычи и распределения. Ученые считают, что нефть это продукт разложения органических остатков. Состоит она из углеводородов. Не многие люди догадываются о том, что нефть входит в состав самых обыкновенных и необходимых нам вещей.
Кроме того, что она является, основой топлива для большинства видов транспорта она широко используется в медицине, парфюмерии и химической промышленности. Например, нефть используют для производства полиэтилена и разных видов пластика. В медицине нефть применяется для производства вазелина и незаменимого во многих случаях аспирина. Самым неожиданным применением нефти для многих из нас будет то, что она участвует в производстве жевательной резинки. Незаменимые в космической промышленности солнечные батареи также производятся с добавлением нефти. Современную текстильную отрасль сложно представить без производства нейлона, который также изготавливают из нефти. Самые большие залежи нефти находятся в России, Мексике, Ливии, Алжире, США, Венесуэле.
2.Природный газ- источник тепла на планете
Значимость данного полезного ископаемого сложно переоценить. Большинство месторождений природного газа тесно связаны, с залежами нефти. Газ применяют в качестве недорогого топлива для обогрева жилых домов и предприятий. Ценность природного газа заключается в том, что он является экологически чистым топливом. Химическая промышленность использует природный газ для производства пластмасс, спирта, каучука, кислоты. Залежи природного газа могут достигать объема в сотни миллиардов кубометров.
3.Каменный уголь- энергия света и тепла
Это горючая порода с высокой отдачей тепла при горении и содержанием углерода до 98%. Уголь используется в качестве топлива для электростанций и котельных, металлургии. Этот ископаемый минерал также применяют в химической индустрии как сырье для изготовления:
- пластмасс;
- лекарственных средств;
- духов;
- различных красителей.
4.Асфальт — универсальная ископаемая смола
Роль этой ископаемой смолы в развитии современной транспортной индустрии бесценна. Кроме того асфальт используют в производстве электротехники, изготовлении резины и разных лаков используемых для гидроизоляции. Широко применяется в строительной и химической промышленности. Добывается во Франции, Иордании, Израиле, России.
5.Алюминиевая руда (бокситы, нефелины, алуниты)
Бокситы - основной источник окиси алюминия. Добываются в России, Австралии.
Алуниты – используются не только для производства алюминия, а и при производстве серной кислоты и удобрений.
Нефелины – содержат большое количество алюминия. С помощью этого минерала создают надежные сплавы, используемые в машиностроении.
6.Железные руды — металлическое сердце Земли
Различаются по содержанию железа и химическому составу. Залежи железных руд находятся во многих странах мира. Железо играет значительную роль в развитии цивилизации. Железная руда основной компонент для производства чугуна. В производных из железной руды остро нуждаются такие отрасли промышленности как:
- металлообработка и машиностроение;
- космическая и военная промышленности;
- автомобильная и кораблестроительная промышленность;
- отрасли легкой и пищевой промышленности;
Лидерами по добычи железной руды являются Россия, Китай, США.
В природе встречается в основном в виде самородков (самый крупный был обнаружен в Австралии и весил около 70 кг.). Встречается так же и в виде россыпей. Главным потребителям золота (после ювелирной отрасли) является электронная отрасль (золото широко применяется в микросхемах и разных электронных компонентах для вычислительной техники). Золото широко применяется в стоматологии для изготовления зубных протезов и коронок. Поскольку золото практически не окисляется и не подвергается коррозии его применяют и в химической промышленности.Добывается в Южной Африке, Австралии, России, Канаде.
8.Алмаз – один из самых твердых материалов
Широко используется в ювелирном деле (ограненный алмаз называют бриллиантом), кроме того за счет его твердости алмаз используют для обработки металлов, стекла и камней. Алмазы широко используются в приборостроительной, электротехнической и электронной отраслях народного хозяйства. Алмазная крошка отличное абразивное сырье для производства шлифовальных паст и порошков. Добываются алмазы в Африке (98%), России.
9.Платина – ценнейший драгоценный металл
Широко применяется в сфере электротехники. Кроме того используется в ювелирной индустрии и космической промышленности. Платина используется для производства:
- специальных зеркал для лазерной техники;
- в автомобильной промышленности для очистки выхлопных газов;
- для защиты от коррозии корпусов подводных лодок;
- из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты;
- высокоточных стеклянных приборов.
10.Урано-радиевые руды — опасная энергия
Имеют громадное значение в современном мире, так как используются в качестве топлива на атомных электростанциях. Добывают эти руды в ЮАР, России, Конго и в ряде других стран.
Страшно представить, что может случиться, если на данном этапе своего развития человечество лишится доступа к перечисленным природным ископаемым. К тому же не все страны имеют равный доступ к природным богатствам Земли. Залежи природных ископаемых расположены не равномерно. Часто именно из-за этого обстоятельства возникают конфликты между государствами. По сути, вся история современной цивилизации это постоянная борьба за обладание ценными ресурсами планеты.