Как образуются месторождения полезных ископаемых? Полезные ископаемые осадочных пород

Существует множество природных месторождений важных для человека веществ. Это ресурсы, которые являются исчерпаемыми и которые следует беречь. Без их разработки и добычи многие стороны жизни людей были бы крайне затруднительными.

Полезные ископаемые и их свойства - это объект и предмет изучения геологии горного дела. Результаты, полученные ей, используются в дальнейшем для переработки и производства многих вещей.

Полезные ископаемые и их свойства

Что вообще называют полезными ископаемыми? Это такие горные породы или минеральные структуры, которые имеют большое народно-хозяйственное значение и широко используются в промышленности.

Разнообразие их велико, поэтому свойства для каждого вида специфичны. Можно выделить несколько основных вариантов скоплений рассматриваемых веществ в природе:

• россыпи;
• пласты;
• жилы;
• штоки;
• гнезда.

Если же говорить об общем распространении ископаемых, то можно выделить:

• провинции;
• районы;
• бассейны;
• месторождения.

Полезные ископаемые и их свойства зависят от конкретного вида сырья. Именно этим определяется и область их использования человеком, а также способ добычи и переработки.

Виды полезных ископаемых

Существует не одна классификация рассматриваемого сырья. Так, если в основу положены признаки агрегатного состояния, то выделяют такие разновидности.

1. Полезное ископаемое твердое. Примеры: мрамор, соли, гранит, металлические руды, неметаллические.
2. Жидкое - подземные минеральные воды и нефть.
3. Газовое - природный газ, гелий.

Если же в основе подразделения на виды применение полезных ископаемых, тогда классификация принимает следующий вид.

1. Горючие. Примеры: нефть, горючие уголь, метан и другие.
2. Рудные или магматические. Примеры: все металлсодержащее рудное сырье, а также асбест и графит.
3. Нерудные. Примеры: все сырье, не содержащее металлов (глина, песок, мел, гравий и прочие), а также различные соли.
4. Камнесамоцветные. Примеры: драгоценные и полудрагоценные, а также (алмазы, сапфиры, рубины, изумруды, яшма, халцедон, опал, сердолик и прочие).

По представленному разнообразию очевидно, что полезные ископаемые и их свойства - это целый мир, который исследуется огромным количеством специалистов геологов и горняков.

Основные месторождения

Различные минеральные распространены по планете достаточно равномерно согласно геологическим особенностям. Ведь значительная часть из них образуется за счет платформенных подвижек и тектонических извержений. Можно назвать несколько основных континентов, которые наиболее богаты практически всеми видами сырья. Это:

• Северная и Южная Америка.
• Евразия.
• Африка.

Все страны, которые расположены на обозначенных территориях, широко используют полезные ископаемые и их свойства. В те же области, где своего сырья нет, проходят экспортные поставки.

Вообще, конечно, сложно определить общий план месторождений минеральных ресурсов. Ведь все зависит от конкретного вида сырья. Одними из самых дорогих являются драгоценные (содержащие благородные металлы) полезные ископаемые. Золото, например, есть везде, кроме Европы (из перечисленных выше континентов плюс Австралия). Оно ценится очень высоко, а его добыча - одно из самых распространенных явлений в горном деле.

Самой богатой на горючие ресурсы является Евразия. Горные полезные ископаемые (тальк, барит, каолин, известняки, кварциты, апатиты, соли) распространены практически повсеместно в большом количестве.

Добыча полезных ископаемых

Для того чтобы минеральное сырье извлечь и подготовить для использования, применяются разные методы.

1. Открытый путь. Необходимое сырье добывается прямо из карьеров. Со временем это приводит к образованию обширных оврагов, поэтому является не щадящим для природы.
2. Шахтный способ - более правильный, но дорогостоящий.
3. Фонтанный метод выкачивания нефти.
4. Насосный способ.
5. Геотехнологические методы обработки руды.

Разработка месторождений полезных ископаемых - это важный и необходимый процесс, однако приводящий к весьма плачевным последствиям. Ведь ресурсы исчерпаемы. Поэтому в последние годы особый упор делается не на больших объемах добычи минеральных ресурсов, а именно на их более правильном и рациональном использовании человеком.

Рудные (магматические) породы

К данной группе относятся самые важные и большие по объемам добычи полезные ископаемые. Руда - это такое образование минеральной природы, в котором содержится в большом количестве тот или иной нужный металл (другой компонент).

Места добычи и обработки такого сырья называются рудники. Классифицировать магматические породы можно на четыре группы:

• цветных;
• благородных;
• неметаллических компонентов.

Приведем примеры некоторых рудных минеральных ресурсов.

1. Железные.
2. Никелевые.
3. Аргентит.
4. Касситерит.
5. Берилл.
6. Борнит.
7. Халькопирит.
8. Уранинит.
9. Асбест.
10. Графит и другие.

Золото - рудное ископаемое

Есть среди рудных и особые полезные ископаемые. Золото, например. Его добыча была актуальна издревле, ведь оно всегда высоко ценилось людьми. Сегодня золото добывают и отмывают практически в каждой стране, на территории которой есть хотя бы небольшие его месторождения.

В природе золото встречается в виде самородных частиц. Самым крупным слитком стал найденный в Австралии весом почти в 70 кг пласт. Часто из-за выветривания месторождений и их размывов образуются россыпи в виде песчаных крупинок из этого драгоценного металла.

Из таких смесей его извлекают отмыванием и просеиванием. В целом, это не слишком распространенные и объемные по содержанию полезные ископаемые. Золото поэтому и называют драгоценным и благородным металлом.

Центрами по добыче данного рудного ископаемого являются:

• Россия.
• Канада.
• Южная Африка.
• Австралия.

Горючие ископаемые

К данной группе относятся такие минеральные ресурсы, как:

• бурый уголь;
• нефть;
• газ (метан, гелий);
• каменный уголь.

Применение полезных ископаемых такого рода - это топливо и сырье для получения различных химических соединений и веществ.

Уголь - это такое ископаемое, которое залегает на сравнительно небольшой глубине широкими пластами. Его количество ограничено в одном конкретном месторождении. Поэтому, исчерпав один бассейн, люди переходят на другой. В целом уголь содержит до 97% углерода в чистом виде. Сформировался он исторически, в результате отмирания и утрамбовывания растительных органических остатков. Процессы эти длились миллионы лет, поэтому сейчас запасов угля огромное количество по всей планете.

Нефть по-другому называют жидкое золото, что подчеркивает, насколько важным минеральным ресурсом она является. Ведь это основной источник высококачественного горючего топлива, а также различные ее составляющие - основа, сырье для химических синтезов. Лидерами по добыче нефти являются такие страны, как:

• Россия.
• Алжир;
• Мексика.
• Индонезия.
• Венесуэла.
• Ливия.

Который представляет собой смесь газообразных углеводородов, это также важное промышленное топливо. Относится к самому дешевому сырью, поэтому особенно масштабно используется. Страны-лидеры по добыче - Россия и Саудовская Аравия.

Неметаллические или нерудные виды

К данной группе относятся такие минералы и горные породы, как:

• глина;
• песок;
• галька;
• гравий;
• щебень;
• тальк;
• каолин;
• барит;
• графит;
• алмазы;
• кварц;
• апатиты;
• фосфорит и прочие.

Все разновидности можно объединить в несколько групп по области использования.

1. Горно-химические минералы.
2. Металлургическое сырье.
3. Технические кристаллы.
4. Строительные материалы.

К этой же группе часто относят и камнесамоцветные ископаемые. Области использования полезных ископаемых нерудной природы многогранны и обширны. Это сельское хозяйство (удобрения), строительство (материалы), стекловарение, ювелирное дело, техника, общехимическое производство, производство краски и так далее.

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".

«Чёрное золото», «жидкое золото»… сколько всего добывает человек из земных недр! Добыча достигла таких масштабов, что уже заходит речь об иссякании природных богатств в ближайшие столетия – но остановиться мы не можем: прекрати добычу полезных ископаемых, и цивилизация будет парализована, ничего другого пока что не придумано… как же возникли эти природные «клады», которые человечество не устаёт откапывать?

Начнём с самого главного полезного ископаемого, на котором держится экономика многих стран (нашей в том числе), из-за которого затевают войны, уничтожая мирных жителей, об истощении запасов которого более всего тревожатся. Разумеется, речь о нефти. Процесс её образования начался примерно 600 миллионов лет назад, когда большая часть поверхности нашей планеты находилась под водой. В воде обитали мелкие живые организмы. Умирая, они опускались на дно, покрываясь илом, и так слой за слоем. Накладываясь друг на друга, слои уплотнялись, опускались, температура и давление в них становились всё выше. А тут ещё взялись за дело анаэробные бактерии и разложили органические вещества на углеводороды. Образовывался при этом и газ. Углеводороды в виде жидкости и пузырьки газа под высоким давлением постепенно просачивались в пустоты, но рано или поздно достигали слоя такой породы, просочиться через которую было невозможно, там нефть или газ скапливалась. Тем временем Земля менялась, там, где когда-то был океан, теперь суша – и многие скопления нефти и газа, возникшие таким образом, оказались на суше.

Органическое происхождение имеет и каменный уголь. Организмы, точнее, растения, давшие ему начало, обитали на Земле в определённый исторический период, который так и называют: каменноугольный период (или карбон). В то время вся поверхность Земли «собралась» в два материка – Лавразию и Гондвану. Прибрежные низменные равнины обоих материков то и дело заливало водой, образовывались болота, занимающие огромные территории. Климат на всей территории этих материков был тропическим, и в таком климате очень хорошо чувствовали себя растения и развивались они бурно, размножались быстро. Это было время гигантских древовидных папоротников, достигавших высоты 45 метров. Животные попросту не успевали съесть всё это «великолепие», пока оно росло, когда же растения погибали естественным путём, их тоже оказывалось так много, что их не успевали переработать гнилостные бактерии, и вся эта растительная масса скапливалась в болотах. Правда, бактерии в болотах всё-таки были, растительную массу они перерабатывали, но на определённой стадии этого процесса начинали выделяться кислоты, и деятельность бактерий становилась невозможной. Так образовался торф. Он оказывался погребённым под новыми слоями, давление буквально «выжимало» из него газы и воду, и он постепенно превращался в каменный уголь. Некоторые залежи каменного угля оказались разрушены движениями земной коры, но там, где она постепенно опускалась, погребаемая под новыми наносами, мы и имеем месторождения угля.

Что касается месторождений металлов, к их происхождению причастна магма, внедряющаяся из мантии Земли в земную кору. Лишь малая её часть изливается на земную поверхность в виде вулканических извержений. В основном она застывает в виде огромных резервуаров. Когда такой резервуар остывает, лёгкие элементы всплывают, а тяжёлые опускаются на дно, так возникают месторождения железа, никеля, меди, платины, вольфрама.

Но так происходит только с т.н. основной магмой, которая содержит окись кремния в количестве не меньше 50% окиси кремния. Если же речь идёт о кислой магме (больше 50% окиси кремния), то процесс выглядит иначе. В такой магме много газов, которые разрушают соединения металлов, и выпасть в осадок сразу они не могут и концентрируются в остатках, которые остыть не успели. Эти остатки, насыщенные газами и растворёнными в них элементами, проникают сквозь трещины в земной коре, остывают, при этом образуются жилы, состоящие из полевого шпата и кварца, включающие в себя драгоценные камни, олово, уран, слюду.

Полезные ископаемые возникают и под воздействием процессов у поверхности Земли. Вода и воздух разрушают горные породы, их частицы вступают в химические реакции с кислородом, водой, углекислым газом, продукты этих реакций уносит вода, и они оседают на дне. Так образуются месторождения глины, гравия. Те металлы, которые не вступают в химические реакции (например, золото) остаются на речном дне в виде россыпей.

Словом, механизмы образования полезных ископаемых различны. Некоторые из них остановлены, например, с тех пор, как появились грибы, образование каменного угля стало невозможным: они в процессе своей жизнедеятельности разрушают лингин – вещество, содержащееся в древесине, без которого каменный уголь образоваться не может. Другие процессы идут и сейчас. Но даже эти процессы занимают миллионы лет! Так что человечеству действительно не лишне задуматься о том, что природные богатства могут закончиться!

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

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.