Vrste minerala po svojstvima. Glavne vrste minerala

Depozit minerala je dio zemljine kore u kojem je uslijed određenih geoloških procesa došlo do nakupljanja mineralne tvari, po količini, kvalitetu i uslovima nastanka, pogodnih za industrijsku upotrebu. Minerali su gasoviti, tečni i čvrsti. TO gasoviti uključuju zapaljive gasove sastava ugljovodonika i nezapaljive inertne gasove; To tečnost - nafta i podzemne vode; To teško posjeduje većinu minerala koji se koriste kao elementi ili njihov veze(gvožđe, zlato, bronza, itd.), kristali(gorski kristal, dijamant, itd.), minerali(fosilne soli, grafit, talk, itd.) i stijene(granit, mermer, glina, itd.).

Prema industrijskoj upotrebi, nalazišta minerala se dijele na rudna ili metalna ležišta; nemetalni ili nemetalni; zapaljive i hidromineralne (tabela 1).

Depoziti rude zauzvrat se dijele na ležišta željeznih, lakih, obojenih, rijetkih, radioaktivnih i plemenitih metala, kao i elemenata u tragovima i rijetkih zemalja.

TO nemetalne naslage obuhvataju nalazišta hemijskih, agronomskih, metalurških, tehničkih i građevinskih mineralnih sirovina.

Naslage zapaljivih minerala Uobičajeno je da se dijeli na nalazišta nafte, zapaljivih plinova, uglja, uljnih škriljaca i treseta.

Hidromeralne naslage dijele se na podzemne (pitke, tehničke, mineralne) i naftu, koje sadrže vrijedne elemente u količinama dovoljnim za njihovu ekstrakciju (brom, jod, bor, radijum itd.).

Mineralne sirovine se koriste za industrijske potrebe kako direktno, bez prethodne obrade, tako i za izdvajanje iz njih vrijednih prirodnih kemijskih spojeva ili elemenata neophodnih za nacionalnu ekonomiju. U potonjem slučaju naziva se ruda.

Ore je mineralni agregat u kojem je sadržaj vrijedne komponente (ili komponenti) dovoljan za industrijsku ekstrakciju. Količina mineralnih sirovina u podzemlju naziva se njegovom dionice. Kvalitet mineralnih sirovina koje se koriste za preradu određen je njenim sadržajem vrijedne komponente. Za industrijsku evaluaciju određenih vrsta minerala, osim toga, prisustvo štetne komponente, komplicira preradu i upotrebu ruda. Što je veći sadržaj vrijednih i niža koncentracija štetnih sastojaka, to je veća vrijednost rude.

Minimalne rezerve i sadržaj vrijednih komponenti, kao i dozvoljeni maksimalni sadržaj štetnih nečistoća u mineralnim sirovinama, pri kojima je moguća eksploatacija mineralnog ležišta, nazivaju se industrijskim uslovima. Industrijski uslovi nisu striktno definisani i dati jednom za svagda.

Prvo, oni se istorijski menjaju sa razvojem potreba čovečanstva za mineralnim sirovinama.

Drugo, industrijske granice se smanjuju zbog poboljšanja tehnologije rudarstva i prerade mineralnih sirovina. Treće, industrijski standardi za mineralne sirovine su različiti za različite prirodni uslovi lokacija nalazišta minerala i određuju se korišćenjem ekonomskih proračuna.

Što je veća vrijednost mineralnih sirovina, niži su minimalni zahtjevi industrijskog standarda za rezerve i sadržaj vrijednih komponenti. Međutim, on je uvijek veći od prosječnog sadržaja vrijednih elemenata u stijene ah zemljine kore (njihove klarke).

Uvod………………………………………………………………………………………………….4

Poglavlje 1 Minerali……………………………………………………………………………..6

1.1 Istorijat razvoja upotrebe minerala…………….……6

1.2 Klasifikacije minerala…………………………………………….….9

Poglavlje 2 Mineralni resursi na teritoriji Jevrejske autonomne oblasti……………………………………………………………………………………………..…13

2.1 Istorija razvoja i korišćenja mineralnih sirovina na teritoriji Jevrejske autonomne oblasti ................................ ................................................................ ........................................................13

2.2. Rudna bogatstva na teritoriji Jevrejske autonomne oblasti....16

Zaključak……………………………………………………………………………………………………27

Reference…………………………………………………………………………28


Taline prstenastih ruda probušene

u intervalima

I pukotine stijena; underground parovi.

Kao zmije koje se viju između kamenja,

Praznine u stijenama bile su ispunjene svjetlima

Wonderful gems. Svi pokloni

Briljantna tablica elemenata

Ovdje legnemo za naše instrumente

I očvrsnuli su...

N. Zabolotsky

Uvod

Nekada su ljudi koristili samo ono što je ležalo na površini zemlje. Nisu imali pojma kakva se bezbrojna blaga kriju u njegovoj debljini. Ali kako su "apetiti" ljudi rasli, oni su, hteli-nehteli, morali prvo polako da je "grebu", a zatim da kopaju sve dublje i dublje, otvarajući "vrata" podzemnih magacina.

Minerali uključuju izvore goriva potrebne za energiju i transport; rude koje sadrže metale; pijesak, granit, lomljeni kamen, glina - nešto bez čega gradnja ne može; gems i, naravno, voda je osnova svih živih bića.

Čovjek je odavno ili nedavno naučio kako da sve to izvuče iz utrobe zemlje. Svaki od ovih fosila zahtijevao je svoj poseban pristup. Ljudi su naučili da koriste čak i veoma siromašne rude kada su bogate bile iscrpljene, prešli su sa vađenja jednog goriva na drugo, i izmislili ogroman broj metoda i mašina koje im pomažu da pronađu i vade minerale u veoma udaljenim, nepristupačnim područjima i duboko pod zemljom.

Resursi su bogatstvo prirode koje čovječanstvo koristi da zadovolji svoje potrebe. Neravnomjerno su locirani, a rezerve im nisu iste, pa pojedine zemlje imaju različitu raspoloživost resursa, tj. odnos između količine prirodnih resursa i obima njihovog korišćenja.

Relevantnost teme leži u činjenici da su minerali faktor privrednog stanja teritorije. Ako se pravilno koriste, ova teritorija će se dobro ekonomski razvijati.

Predmet – minerali

Objekat – mineralna bogatstva na teritoriji Jevrejske autonomne oblasti

Rad se sastoji od 25 listova, sadrži 2 poglavlja: teorijsko i praktično; 3 aplikacije i 1 stol.

U ovom rad na kursu koristili smo sljedeće metode: mapiranje, proučavanje naučna literatura, vizuelna metoda za identifikaciju minerala.


Poglavlje 1 Minerali

1.1 Istorija razvoja upotrebe minerala

Minerali su prirodne mineralne formacije u zemljinoj kori anorganskog i organskog porekla, koje se, s obzirom na nivo tehnologije, mogu koristiti u nacionalne ekonomije u prirodnom obliku ili nakon odgovarajuće obrade. Akumulacije minerala u zemljinoj kori formiraju mineralne naslage.

Danas je poznato oko 250 vrsta minerala i skoro 200 vrsta ukrasnog i dragog kamenja. Međutim, njihovo uključivanje u ekonomski promet odvijalo se postepeno kroz ljudsku civilizaciju.

Prvi metal koji je postao poznat čovjeku je očigledno bio bakar. Prema arheolozima, upotreba prirodnog bakra počela je 12-11 hiljada godina prije nove ere u kamenom dobu. Onda je došla stvarna bakarno doba. IN antički svijet bakar se kopao u Siriji, Palestini, Kipru, Španiji, Srbiji, Bugarskoj, Kavkazu i Indiji. Nekoliko hiljada godina naširoko se koristio za proizvodnju alata, pribora, nakita, a kasnije i za kovanje novca.

Zatim, oko 4 hiljade godina prije nove ere, počelo je bronzano doba. To je značilo da su ljudi naučili da proizvode leguru bakra i kalaja, koja je do tada takođe postala poznata, prvo na Bliskom istoku, a kasnije i u Evropi. Vjeruje se da sama riječ "bronza" dolazi od imena luke Brindizi u južnoj Italiji, gdje je savladana proizvodnja ovog metala. Poput bakra, bronza se naširoko koristila za izradu širokog spektra alata. Uz njihovu pomoć, posebno su obrađivali kamene blokove čuvene Keopsove piramide. Osim toga, bronca se počela koristiti kao konstrukcijski materijal. Na primjer, statua Kolosa sa Rodosa, jednog od sedam svjetskih čuda, sastavljena je od bronzanih dijelova.

Uz njih, neki drugi metali i kamenje već su bili u širokoj upotrebi.

Ovo se prvenstveno odnosi na zlato. Samorodno zlato je poznato otprilike koliko i samorodni bakar. Što se tiče njegovog rudarenja, ono je očigledno počelo u starom Egiptu, gdje je, kao što je poznato, ovaj metal bio povezan sa kultom Sunca i bio je obožen. Mnogo prije početka naše ere, zlato se kopalo u Maloj Aziji, u Indiji, u Drevni Rim. Koristio se uglavnom za izradu nakita, vjerskih predmeta i za kovanje novca. Carstvo Inka na jugu također je posjedovalo najbogatije zlatno blago. Amerika. Upravo su ta blaga posebno privukla španske konkvistadore tokom njihovog osvajanja Novog svijeta.

Već u Ancient Greece a u Starom Rimu, iu drugim krajevima Zemlje, olovo, ruda žive, cinobar, bili su nadaleko poznati - koristilo se za pravljenje crvene boje, sumpora, ukrasnog kamenja - mramora, lapis lazulija, mnogo dragog kamenja - smaragda, tirkiz, itd.. U trećem milenijumu pre nove ere, dijamanti su počeli da se kopaju u rudnicima Golconda (Južna Indija).

Postepeno je bronzano doba popustilo gvozdeno doba, koji je trajao oko 3,5 hiljade godina. Arheološkim istraživanjima utvrđeno je da je željezo igralo posebno važnu ulogu u razvoju ljudske civilizacije. Gvozdene rude su se koristile u Evropi, južnoj Rusiji i na Kavkazu. Od željeza su se izrađivali alati za rad i svakodnevni život, oružje i mnogi drugi proizvodi.

Prije industrijskih revolucija 18.-19. stoljeća. - mineralnu bazu čovječanstva činili su približno isti metali (bakar, željezo, zlato, srebro, kalaj, olovo, živa) kao u antičkom svijetu, kao i ukrasno i drago kamenje. Ali u drugoj polovini 19. i prvoj polovini 20. veka. Sastav ove baze je doživio velike promjene.

Dotakli su se minerala goriva. Počela je široka upotreba fosilnog uglja. Isto važi i za ulje. Poznato je da je prirodni bitumen korišten prije hiljadu godina, ali prvi primitivan naftne bušotine pojavio se tek u 17. veku, a industrijska proizvodnja je počela tek sredinom 19. veka, gotovo istovremeno u Poljskoj, Rumuniji, Rusiji i SAD.

Promjene su uticale i na rudne minerale. Ovo se prvenstveno odnosi na aluminijum. Rezerve boksita su prvi put otkrivene u početkom XIX V. na jugu Francuske u blizini grada Box (otuda i njihovo ime). Sredinom istog stoljeća razvijena je tehnologija industrijske proizvodnje ovog metala. Ali njegova masovna proizvodnja i upotreba počela je već u 20. stoljeću. Otprilike iste prekretnice označavaju „pedigre“ mangana, hroma (od grčkog „hrom“ - boja), nikla, vanadijuma, volframa, molibdena, magnezijuma.

Konačno, ove promjene su zahvatile i nemetalne minerale - fosforite, kalijeve soli, azbest, dijamante. Prva „dijamantska groznica“ zabeležena je u Brazilu u prvoj polovini 18. veka. U drugoj polovini 19. veka. takve „groznice“ su se javljale u Južna Afrika iu SAD (Kalifornija). Godine 1829. 14-godišnji Pavel Popov pronašao je prvi dijamant u Rusiji - u jednom od rudnika na Uralu.

Nova kvantitativna i kvalitativna promjena u mineralnoj bazi čovječanstva započela je već sredinom 20. stoljeća. u vezi sa naučnom i tehnološkom revolucijom. Radi se o prije svega o „metalima 20. vijeka“ - titanijumu, kobaltu, berilijumu, litijumu, niobiju, tantalu, cirkonijumu, germanijumu, teluru, bez kojih bi razvoj najsavremenijih industrija bio praktično nemoguć. [Maksakovsky]


1.2 Klasifikacije minerala

Njihove klasifikacije mogu biti različite. Često se koristi prema tehnologiji upotrebe. Takođe se koristi genetska klasifikacija, koja se zasniva na starosti i karakteristikama porekla; u ovom slučaju se obično identificiraju resursi geološke ere pretkambrija, donjeg paleozoika, gornjeg paleozoika, mezozoika i kenozoika.

1. Gorivo i energetska sirovina - nafta, ugalj, gas, uranijum, treset, uljni škriljci itd.

2. Gvozdeni ograničavajući i vatrostalni metali - gvožđe, hrom, mangan, kobalt, nikl, volfram itd.

3. Obojeni metali - cink, aluminijum, bakar, olovo itd.

4. Plemeniti metali - srebro, zlato, metali platinske grupe itd.

5. Hemijske i agronomske sirovine - fosforiti, apatiti itd. [I.P.Romanova, L.I.Urakova, Yu.G.Ermakov Prirodni resursi svijet 1992]

Klasifikacija prema tehnologiji upotrebe:

1. Izvori goriva. Obično se uzimaju u obzir u dvije glavne kategorije – opći geološki istraženi resursi. Općenito, u svijetu ugalj čini 70-75% svih resursa goriva, a ostatak je približno podjednako raspoređen između nafte i prirodnog plina.

Ugalj rasprostranjena u zemljinoj kori: poznato je više od 3,6 hiljada njenih basena i naslaga, koji zajedno zauzimaju 15% zemljine površine. I ukupne i dokazane rezerve uglja su mnogo veće od rezervi nafte i prirodnog gasa. 1984. godine, na XXVII sjednici Međunarodnog geološkog kongresa, ukupni svjetski resursi uglja procijenjeni su na 14,8 biliona tona, a u drugoj polovini 1990-ih. kao rezultat raznih vrsta revalorizacije i preračunavanja - 5,5 triliona tona.

I organskog i neorganskog porijekla, koji se na datom nivou tehnološkog razvoja mogu koristiti na farmi.

U naše vrijeme poznato je oko 250 dolara vrsta ovih mineralnih formacija, ali njihovo učešće u ekonomskom prometu događalo se u cijeloj ljudskoj civilizaciji.

po svoj prilici, prvi metal, koji su ljudi počeli da koriste, bio je bakar. Samorodni bakar, prema arheolozima, korišten je još u kamenom dobu. Ovo je za 12-11$ hiljada godina prije nove ere. e., a kasnije počinje i samo bakreno doba. Bakar se široko koristio ne samo za proizvodnju alata, već i za izradu nakita, pribora i kovanja novca.

Bakar se zamjenjuje bronza za oko $4 hiljade godina prije nove ere. e. bronzano doba sugerira da su ljudi naučili proizvoditi leguru bakra i kalaja. Bronza je prvo postala poznata na Bliskom istoku, a zatim u Evropi - u južnoj Italiji, gdje je savladana njena proizvodnja. Bronza se, kao i bakar, naširoko koristila za izradu alata, a zatim i kao konstrukcijski materijal. Od bronzanih dijelova, na primjer, montiran je statua Kolosa sa Rodosa.

Trajalo je oko 3,5 hiljada godina gvožđe ve do, koji je zamijenio bronzano doba. Upravo je željezo, prema arheolozima, odigralo ogromnu ulogu u razvoju civilizacije. U Evropi, na jugu Rusije, na Kavkazu, željezne rude su se koristile za proizvodnju radnih i kućnih alata, za proizvodnju oružja i drugih proizvoda.

Zanimljivo je da je u antičkom svijetu baza mineralnih sirovina bila ista kao u 1800 dolara - prva polovina 1900 dolara - bakar, željezo, kalaj, olovo, zlato, srebro. Druga polovina 19. i početak 20. vijeka donijela je velike promjene u gorivim mineralima. Počelo je doba upotrebe kamena uglja i nafte. Prve naftne bušotine pojavile su se u 17. vijeku, a industrijska proizvodnja je počela sredinom 19. stoljeća. Promjene su utjecale i na rudne minerale - aluminij, mangan, krom, nikl, volfram, molibden, čija je masovna proizvodnja počela mnogo kasnije od njihovog otkrića.

Napomena 1

Sredinom 20. stoljeća, razvojem naučne i tehnološke revolucije, započela je nova kvalitativna i kvantitativna promjena u mineralnoj bazi čovječanstva. Pojavio se metal $XX$ veka, bez kojeg razvoja moderna proizvodnja bilo bi praktično nemoguće - to su titanijum, litijum, cirkonijum, germanijum, telur itd.

Klasifikacija minerala

Minerali se zovu hrana za industriju; bez njih nijedna industrija ne može raditi. Vrlo su raznoliki, pa imaju specifična svojstva.

U prirodi se razlikuju glavne akumulacije ovih tvari:

  • Placers;
  • Slojevi;
  • Vene;
  • Štapovi;
  • Gnijezda.

Ogromne akumulacije minerala nazivaju se:

  • provincije;
  • Distrikti;
  • Bazeni;
  • Mjesto rođenja.

Klasifikacija prema karakteristikama agregatnog stanja:

  • Solid;
  • tekućina;
  • Gasni.

Klasifikacija prema primjeni:

  • Goriva – nafta, ugalj, gas;
  • Ruda – sve sirovine koje sadrže metal;
  • Nemetalni – sirovine bez sadržaja rude;
  • Dragulji su drago i poludrago kamenje.

Napomena 2

Najvrednija kategorija minerala su ugalj, nafta, gas, koji se odnosi na izvore goriva i obezbjeđuje čovječanstvu glavnu količinu energije kada se sagori. Sve zemlje imaju određene rezerve određenih mineralnih resursa, čiji ekonomski nivo u velikoj mjeri određuje ne samo njihov kvantitativni, već i kvalitativni sastav.

Rudarstvo

Razvojem industrije raste potreba za mineralima, njihova proizvodnja se stalno povećava i poprima takav tempo i razmjere da se postavlja pitanje alternativni izvori. Mineralni resursi nisu neograničeni. Većina njih je neobnovljiva, jer obnova traje stotinama i hiljadama godina, a razvoj ležišta decenijama. Ova okolnost zahtijeva njihovu pažljivu i potpunu upotrebu.

Otkrivanje i proučavanje novih nalazišta je vrlo složen zadatak čije se rješavanje temelji na teorijskim istraživanjima, primjeni savremene tehnologije, preciznim ekonomske kalkulacije, naučno utemeljene prognoze. U rješavanje ovih problema uključeni su različiti stručnjaci.

Vađenje mineralnih sirovina vrši se na otvorenom i na zatvorene načine. Otvorena metoda omogućava vađenje kamenja u kamenolomima i isplativija je sa ekonomskog gledišta. Sa ekološke tačke gledišta, naprotiv, iskopani i napušteni kamenolomi uzrokuju eroziju tla. Obično otvorena metoda rudarenje se vrši za one minerale koji se nalaze na površini ili plitko u dubinama. Najčešće se na ovaj način kopaju rude pijeska, krede, krečnjaka, željeza i bakra, te neke vrste uglja.

WITH velike dubinečvrsti minerali se vade podzemnim rudnicima, koji se smatraju opasnim po život radnika. Za vađenje tekućih i plinovitih minerala koriste se bušotine i, rjeđe, rudnici. Način vađenja zavisi od geoloških uslova nastanka i ekonomskih proračuna.

Zaštita prirode tokom rudarenja

Sve aktivnosti vezane za razvoj mineralnih sirovina moraju se odvijati u skladu sa merama zaštite podzemlja i okruženje. Kao rezultat rudarenja stvaraju se deponije, deponije i kamenolomi, a voda, zrak i tlo su zagađeni. Otvoreno rudarstvo negativno utiče na plodno zemljište, polja, livade i šume. Zakonodavstvo predviđa njihovu obnovu. Sva rudarska preduzeća moraju osigurati da se oštećeni krajolik može obnoviti prije početka radova. Stijena koja formira deponije može se koristiti za izgradnju puteva i temelja kuća, a na njihovo mjesto mogu se saditi parkovi i šumski pojasevi. Prazna preostala stijena se koristi za popunjavanje iskopanih rudnika i otvora. Riječ je o potpunoj rekultivaciji zemljišta nakon rudarenja.

Rekultivacija uključuje sljedeće radove:

  • Projektiranje, kemijska istraživanja, kartiranje zemljišta;
  • Uklanjanje, skladištenje i transport plodnog zemljišta;
  • Izravnavanje površine;
  • Nanošenje obogaćenog sloja;
  • Čišćenje industrijskog otpada;
  • Primjena korisnih gnojiva;
  • Sjetva biljaka.

Minerali i stijene koji se koriste ili se mogu koristiti u nacionalnoj ekonomiji nazivaju se minerali ( mineralne sirovine). Ovaj koncept je relativan, jer tokom godina sve više novih proizvoda iz unutrašnjosti zemlje postaju minerali. Na primjer, relativno nedavno je otkrivena izuzetna vrijednost minerala uranijuma; Počelo je iskopavanje kalijevih soli i boksita... Minerali se dijele na različite načine. U jednom slučaju je naglašeno njihovo fizičko stanje: čvrsto (rude, ugalj, mermer, granit), tečno (nafta, podzemne vode), gas (zapaljivi gasovi, helijum). U drugom slučaju, njihova upotreba se uzima kao osnova: zapaljivi, rudni, nemetalni minerali.

Zovu se grozdovi i nalazišta minerala depoziti. Velike površine na kojima se nalazi nekoliko ležišta - provincije fosili.

Šema nastanka rudnih ležišta: 1, 2, 3-magmatska ležišta; 4-kontakt (na mjestima kontakta magme sa stijenama u koje je ugrađena); 5, 6, 7-hidrotermalna (povezana sa porastom vrućih vodenih rastvora); 8-vulkanske naslage (nastale tokom skrućivanja magme koja je izbila na površinu); 9-sedimentni (u savremenim rezervoarima); 10-rezultat trošenja stijena preostalih na mjestu nastanka (eluvijum); 11 - rezultat trošenja, transporta i taloženja stijena vodenim tokovima (placeri); 12-godišnji zakopani placer.

Svaka geološka era ostavila nam je naslage raznih minerala. Na primjer, sedimenti drevnog, prekambrijskog doba bogati su željezom, niklom i bakrom. A u modernim riječnim sedimentima nalaze se naslage zlata, platine i dijamanata. Stoga, prije traženja naslaga, geolozi moraju temeljito proučiti geološku strukturu područja, utvrditi sastav i starost stijena koje su ovdje uobičajene, te uslove nastanka slojeva (tektonike).

Pronalaženje nakupina korisnih minerala ili kamenja u zemlji je pola bitke. Ovim su završeni geološki istražni radovi. Zatim dolazi nova faza: istraživanje terena. Da bi se to postiglo, provode se detaljne studije o kvaliteti rude, karakteristikama njene pojave i izračunavaju se rezerve minerala. Nakon toga se razvijaju metode za otkopavanje i preradu rude. Čak i kada rudnici, rudnici i postrojenja za preradu već rade (prečišćavaju i koncentrišu rudu), geolozi nastavljaju da proučavaju ležište, razjašnjavaju mineralne rezerve i istražuju nova područja.

Minerali.

Obično se prvo otkriju nalazišta minerala koja se nalaze u blizini lokacije. zemljine površine. I najbogatije, najkoncentrovanije rude se prvo razvijaju. Međutim, s vremenom je tako lako dostupnih i bogatih ležišta sve manje i manje. Čovjek, u potrazi za podzemnim ostavama, prodire sve dublje u dubinu.

Otvorena metoda vađenja minerala u kamenolomima je ekonomski isplativija od rudničke metode. Kamenolom Leninogorske polimetalne fabrike u Kazahstanu.

Geološki odsek ležišta gvozdene rude Mihajlovskoe (KMA). 1-pokrivne stijene; 2 bogate željezne rude; 3-gvozdeni kvarciti (siromašne željezne rude).

Presjek razvijenih venskih naslaga.

Istražne bušotine dosežu dubine od 10 kilometara, a rudnici više od 3 kilometra.

Rude niskog kvaliteta, koje sadrže relativno mali procenat korisnih komponenti, postepeno prelaze u kategoriju minerala. (Ranije se nisu kopali niti koristili, tj. nisu se smatrali mineralima.) To je postalo moguće nakon što su se pojavile nove, moćne rudarske mašine koje su obrađivale čitave planine stena, a nove metode obogaćivanja omogućile su ekstrakciju čak i malih količina hemikalija elementi i veze.

Postoje posebne metode rudarenja (osim otvorenog - u kamenolomima i rudnicima). Zovu se geotehnološki. Uz njihovu pomoć, ruda se kopa u dubinama. To se radi preuzimanjem vruća voda, rastvori u formacije koje sadrže rastvorljive minerale. Druge bušotine ispumpavaju dobijenu otopinu. Čak se i bakterije koriste za otapanje ili koncentriranje nekih ruda (kao što je bakar).

Danas su minerali svuda potrebni. Mineralne sirovine se nazivaju prehrambena industrija. Crna i obojena metalurgija u potpunosti posluje na mineralnim sirovinama. Za hemijska industrija njegovo učešće dostiže 75%. Većina električne energije proizvodi se u termo i nuklearnim elektranama koristeći ugalj, plin, lož ulje i radioaktivne tvari. Gotovo sav transport (drumski, željeznički) radi na energiju fosilnih goriva. Okosnica industrije građevinski materijal- kamenje. Osim toga, minerali su neophodni za savremenu poljoprivredu.

Široko se koriste mineralna đubriva: kalijeve soli, fosfatne sirovine, krečnjaci, dolomiti.

Potražnja za mineralima stalno raste, a eksploatacija mineralnih sirovina se povećava. IN prirodni uslovi Naslage minerala nastaju hiljadama i milionima godina, a obično se razvijaju decenijama. To nas tjera da ga koristimo s najvećom štedljivošću i u najvećoj mogućoj mjeri. mineralnih resursa. Ponekad je moguće obnoviti rezerve određenih minerala (recimo, rastvorljivih soli). Ali za sada je glavni zadatak zaštite podzemlja racionalna eksploatacija podzemnih resursa, njihova pažljiva i najpotpunija, sveobuhvatna upotreba.

Proučavanje minerala, otkrivanje novih nalazišta je veoma težak zadatak. Rešava se na osnovu složenih teorijskih istraživanja, upotrebe savremene tehnologije, ekonomskih proračuna i naučno zasnovanih prognoza. Razni stručnjaci su uključeni u ovo pitanje.

Otkrivanje ležišta minerala zahtijeva posebna znanja i složene, tehnički složene geološko-istraživačke radove. Pa ipak, lokalni istoričari mogu otkriti, ili još više proučavati, nalazišta određenih minerala. Prije svega, lokalni građevinski materijal (vapnenac, šljunak i šljunak, krupni pijesak, šljunak) i sirovine za domaće zanate (čisti kvarcni pijesak, glina itd.), kao i treset, barske rude itd. Vrlo zanimljivo i važan zadatak- sastaviti zbirku minerala na tom području, navodeći njihova svojstva i načine upotrebe. Mineralni resursi mogu uključivati ​​i neki industrijski otpad, kao što je šljaka koja se koristi u građevinarstvu.

Treba imati na umu da nije uvijek moguće ispravno odrediti (okom) znakove mogućeg mineralnog ležišta. Na primjer, uljni film na površini močvare obično uopće nije povezan s naftom, a jedan komad rude može se donijeti izdaleka.

Konačno, ponekad postoje drevni bunari, rudnici i lica na kojima su naši daleki preci nekada kopali minerale. Ova iskopavanja ponekad sadrže kameno oruđe ili ostatke željeznog oruđa. Ovakvi nalazi su izuzetno zanimljivi za lokalnog povjesničara, ali su, naravno, rijetki. Drevni rudarski radovi nalaze se u Centralnoj Aziji, Kavkazu, Uralu, Ukrajini i zapadnoj Bjelorusiji.

Prirodni plin je mješavina plinova koja nastaje u utrobi zemlje tokom razgradnje organske tvari. To je fosilno gorivo i koristi se kao gorivo i u hemijskoj industriji. Ponekad se prirodni gas naziva i "plavo gorivo" - to je boja plamena koji nastaje kada se sagori.

Prirodni gas se može naći u podzemlju u gasovitom stanju u obliku odvojenih akumulacija ili u obliku gasne kape naftnih i gasnih polja. Takođe se može rastvoriti u ulju ili vodi.

Prirodni gas se uglavnom sastoji od metana (do 98%). Pored njega, prirodni gas uključuje i druga ugljikovodična jedinjenja (etan, propan, butan), kao i vodonik, sumporovodik, dušik, helijum i ugljični dioksid. Sam prirodni plin je bezbojan i bez mirisa. Budući da je u visokim koncentracijama smrtonosna za ljude, dodaju mu se tvari koje imaju jak neugodan miris.

Metan je rasprostranjen u svemiru: treći po obilju nakon vodonika i helijuma. Jedna je od komponenti planeta i asteroida, ali kako nema praktičnu primjenu, ovaj dio nije uključen u rezerve prirodnog plina. Zbog nemogućnosti ekstrakcije ne uzima se u obzir velika količina ugljovodonika sadržanih u zemljinom omotaču.

Naslage ekstrahovanog prirodnog gasa koncentrisane su u sedimentnoj ljusci zemljine kore. Vjeruje se da nastaje kao rezultat raspadanja ostataka živih organizama. Prirodni gas nastaje kada visoke temperature i pritiske od nafte, stoga obično leži dublje (od jednog do nekoliko kilometara od površine zemlje). Najveće rezerve prirodnog gasa nalaze se u Rusiji (polje Urengoy), SAD i Kanadi.

U dubinama, plin se nalazi u mikroskopskim prazninama koje se nazivaju pore. Povezani su mikroskopskim kanalima kroz koje gas teče iz pora sa visokim pritiskom u pore sa nižim pritiskom. Prirodni plin se vadi iz dubine zemlje pomoću bunara koji su ravnomjerno raspoređeni po cijelom polju. Ovo stvara ujednačen pad rezervoarskog pritiska u rezervoaru. Prije upotrebe plina iz njega se moraju ukloniti nečistoće, što se radi u posebnom postrojenju za preradu plina. Gas se zatim posebnim cjevovodima šalje potrošačima.

Minerali su dijelovi stijena i ruda koji su homogeni po svom sastavu i strukturi. To su hemijska jedinjenja nastala kao rezultat određenih geoloških procesa. Na Zemlji postoji ogroman broj minerala, pa se prema svom hemijskom sastavu i grupisaju u homogene grupe. fizička svojstva. Većina minerala je u čvrstom stanju, ali ponekad su tečni (na primjer, živa) pa čak i plinoviti (ugljični dioksid, sumporovodik). Neki minerali su prozirni, drugi su prozirni ili uopće ne propuštaju svjetlost.

Profesionalci mogu lako razlikovati minerale po njihovoj boji. Dakle, cinobar je crven, a malahit svijetlo zelen, a neki minerali jesu različite boje. Minerali se također značajno razlikuju po svom obliku. Kristalni minerali mogu imati oblik kocke, prizme ili poliedra. Međutim, velika većina minerala može imati različite neodređene oblike.

Minerali se značajno razlikuju po tvrdoći. Za procjenu ovog parametra koristi se Mohsova skala. Sadrži deset elemenata, od kojih svaki odgovara određenom nivou tvrdoće: talk -1, gips - 2, kalcit - 3, fluorit - 4, apatit - 5, ortoklas - 6, kvarc - 7, topaz - 8, korund - 9, dijamant - 10. Svaki naredni mineral grebe sve prethodne. Da bi se odredila tvrdoća drugog minerala, potrebno je otkriti koji od onih koji su uključeni u Mohsovu ljestvicu on grebe, a koji sam grebe.

Svojstva minerala zavise od njih hemijski sastav, kristalna struktura - odnosno priroda veze najmanjih čestica (atoma) koje čine kristal. Ovisno o ovom parametru razlikuju se kalciti, kvarc, feldspati, liskuni i drugi minerali.

Kalcit je jedan od najčešćih minerala. Uglavnom je bezbojna ili mliječno bijele boje. Ponekad se nalazi kalcit, obojen u različite nijanse sive, žute, crvene, smeđe i crne. Ako je ovaj mineral izložen klorovodičnoj kiselini, doći će do brzog oslobađanja ugljičnog dioksida.
Kalcit nastaje u morskim bazenima, a vremenom se pretvara u stijenu - krečnjak ili mermer.

Kvarc je takođe jedan od najčešćih minerala. Kristali kvarca mogu dostići ogromne veličine i težiti do 40 tona. Boja kvarca je mlečno bijela ili siva. Prozirni kristali kvarca nazivaju se gorskim kristalom, ljubičasti ametist, a crni morion. Kvarc je obično dio kiselih magmatskih stijena - granita, granitnih pegmatita i drugih.

Feldspars čine otprilike 50% mase svih silikata koji čine zemljinu koru. Oni su glavni sastavni dio većine stijena, mnogih metamorfnih i nekih sedimentnih stijena. Liskun ima prilično složen hemijski sastav i značajno se razlikuje po skupu elemenata, boji i drugim svojstvima.

Uobičajeni minerali se često nalaze na Zemlji i stoga nisu posebno vrijedne vrste minerala. Koriste se u raznim oblastima industrije i poljoprivrede: za proizvodnju mineralnih đubriva, nekih hemijskih elemenata i jedinjenja, u proizvodnji građevinskog materijala i drugim oblastima.

Jedan od najvažnijih minerala, uz goriva, su takozvani rudni minerali. Ruda je stijena koja sadrži određene elemente ili njihove spojeve (supstance) u velikim količinama. Najčešće korištene vrste ruda su željezo, bakar i nikl.

Željezna ruda je ruda koja sadrži željezo u takvim količinama i hemijskim spojevima da je njegovo vađenje moguće i ekonomski isplativo. Najvažniji minerali su: magnetit, magnetit, titanomagnetit, hematit i drugi. Željezne rude se razlikuju po mineralnom sastavu, sadržaju željeza, korisnim i štetnim nečistoćama, uvjetima nastanka i industrijskim svojstvima.

Rude gvožđa se dele na bogate (više od 50% gvožđa), obične (50-25%) i siromašne (manje od 25% gvožđa).U zavisnosti od hemijskog sastava koriste se za topljenje livenog gvožđa u prirodnom obliku ili posle obogaćivanje. Željezne rude koje se koriste za proizvodnju čelika moraju sadržavati određene tvari u potrebnim omjerima. O tome ovisi kvaliteta dobivenog proizvoda. Neki hemijski elementi (osim gvožđa) mogu se izdvojiti iz rude i koristiti u druge svrhe.

Mjesto rođenja željezna ruda odvojeni po poreklu. Obično postoje 3 grupe: magmatske, egzogene i metamorfogene. Mogu se dalje podijeliti u nekoliko grupa. Magmatogene nastaju uglavnom izlaganjem raznim jedinjenjima visoke temperature. Egzogeni depoziti nastali su u riječnim dolinama tokom taloženja sedimenata i trošenja stijena. Metamorfogene naslage su već postojeće sedimentne naslage transformisane pod uslovima visoki pritisci i temperature. Najveća količina željezne rude koncentrisana je u Rusiji.

Kurska magnetna anomalija je najmoćniji basen željezne rude na svijetu. Nalazišta rude na njenoj teritoriji procjenjuju se na 200-210 milijardi tona, što je oko 50% rezervi željezne rude na planeti. Nalazi se uglavnom u regijama Kursk, Belgorod i Oryol.

Ruda nikla je ruda koja sadrži hemijski element nikla u takvim količinama i hemijskim jedinjenjima da je njegova ekstrakcija ne samo moguća, već i ekonomski isplativa. Obično su to nalazišta sulfidnih (sadržaj nikla 1-2%) i silikata (sadržaj nikla 1-1,5%) ruda. Najvažniji su minerali koji se najčešće sreću: sulfidi, vodni silikati i nikl hloriti.

Rude bakra su prirodne mineralne formacije u kojima je sadržaj bakra dovoljan za ekonomski isplativu ekstrakciju ovog metala. Od mnogih poznatih minerala koji sadrže bakar, oko 17 se koristi u industrijskim razmjerima: prirodni bakar, bornit, halkopirit (bakarni pirit) i drugi. Sledeći tipovi ležišta su od industrijskog značaja: bakarni pirit, skarn bakar-magenetit, bakar-titan magnetit i porfirni bakar.

Leže među vulkanskim stenama antičkog perioda. Brojni kopneni i podvodni vulkani bili su aktivni tokom ovog perioda. Vulkani su ispuštali gasove sumpor-dioksida i tople vode zasićene metalima - gvožđem, bakrom, cinkom i drugim. Od ovih na morsko dno a u stijenama ispod njih su se taložile rude, koje se sastoje od sulfida željeza, bakra i cinka, zvanih pirit. Glavni mineral ruda pirita je pirit, odnosno sumporni pirit, koji čini dominantni dio (50-90%) zapremine ruda pirita.

Većina iskopanog nikla koristi se za proizvodnju otpornih na toplinu, konstrukcijskih, alatnih, nehrđajućih čelika i legura. Manji dio nikla se troši na proizvodnju nikla i bakarno-nikl valjanih proizvoda, za proizvodnju žice, traka, razne opreme za industriju, kao i u avijaciji, raketnoj nauci i proizvodnji opreme za nuklearne elektrane, proizvodnja radarskih instrumenata. U industriji se nikl legira sa bakrom, cinkom, aluminijumom, hromom i drugim metalima.

Ugalj je prvi mineral koji su ljudi koristili kao gorivo. Tek krajem prošlog stoljeća zamijenjen je drugim izvorima energije, a do 60-ih godina ostao je najkorišteniji izvor energije. Međutim, čak i sada se aktivno koristi u metalurškoj industriji u topljenju lijevanog željeza. Ugalj je, kao i drugi glavni nosioci energije, organska tvar koja se mijenjala tokom dužeg vremenskog perioda i pod utjecajem različitih procesa.

Ugalj se razlikuje po omjeru njegovih sastavnih elemenata. Ovaj odnos takođe određuje glavni parametar iskopanog uglja – količinu toplote koja se oslobađa tokom njegovog sagorevanja.

Ugalj je sedimentna stijena nastala razgradnjom biljnih ostataka (paprati, preslice i mahovine, kao i prve golosjemenke). Većina trenutno iskopanog uglja nastala je prije otprilike 300-350 miliona godina.

Tu je i mrki ugalj. Ovo je mlađa vrsta uglja sa nižom kalorijskom vrijednošću. Ređe se koristi kao gorivo, a glavna svrha ekstrakcije je dobijanje određenih hemijskih jedinjenja. Antracit, koji ima najveću kalorijsku vrijednost, je posebno kvalitetna vrsta uglja. Međutim, ima i svoj nedostatak - slabo se pali.

Za stvaranje uglja potrebno je akumulirati veliku količinu biljne mase, bez pristupa kisiku. Takvi uslovi su bili ispunjeni u drevnim tresetnim močvarama. Prvo se formira treset, koji zatim završava ispod sloja sedimenta i postepeno se, doživljavajući kompresiju, pretvara u ugljen. Što su slojevi treseta dublje, to više Visoka kvaliteta ispada ugalj. Međutim, to ne znači da dobar ugalj nužno leži na velikim dubinama: mnogi slojevi koji su ležali na njemu s vremenom su se urušili, a slojevi uglja su završili na dubini od oko kilometar.

Ovisno o dubini pojave, ugalj se vadi otvorenim otkopavanjem, uklanjanjem gornjeg sloja zemlje iznad slojeva, ili rudničkim (podzemnim) otkopavanjem - posebnom konstrukcijom podzemnih prolaza(mine). Najčešće se visokokvalitetni ugalj kopa metodom okna. Nekoliko ležišta uglja čine ugljeni basen. Jedan od najvećih takvih bazena na svijetu, Kuznetsky, nalazi se u Rusiji. Još jedan veliki basen uglja - Donbas - nalazi se na teritoriji Ukrajine.

Ulje je zapaljiva uljasta tečnost crveno-smeđe ili crne boje specifičnog mirisa. Nafta je jedan od najvažnijih minerala na Zemlji, jer se iz nje dobijaju najčešće korištena goriva. Obično se nafta formira zajedno s drugim, ne manje važnim mineralnim resursom - prirodnim plinom. Stoga se ove dvije vrste minerala vrlo često kopaju na istom mjestu. Nafta može ležati na dubini od nekoliko desetina metara do 6 kilometara, ali se najčešće nalazi na dubini od 1-3 km.

Nafta se sastoji od raznih ugljikovodika i spojeva koji osim ugljika i vodika sadrže kisik, sumpor i dušik. Ulje se može značajno razlikovati ne samo po sastavu, već i po boji: od svijetlo smeđe, gotovo bezbojne, do tamno smeđe, gotovo crne.

Porijeklo ovog minerala dugo je izazvalo mnogo kontroverzi. U početku su naučnici vjerovali da je nafta ugalj u ranoj fazi u tečnom stanju. Kasnije su iznesene hipoteze o stvaranju nafte kada voda koja prodire duboko u zemlju stupa u interakciju s drugim tvarima. Tek u prošlom veku naučnici su utvrdili da nafta nastaje kao rezultat složenog i dugotrajnog procesa raspadanja organska materija duboko pod zemljom.

Sada se gotovo sva nafta proizvedena u svijetu vadi iz dubina kroz takozvane bušotine. Ranije su korištene primitivnije metode ekstrakcije: nafta se skupljala s površine rezervoara, prerađivale su se stijene od pješčenjaka ili vapnenca koje sadrže ulje, a gradili su se bunari.

Nakon vađenja, ulje se prerađuje u posebnim preduzećima za dobijanje potrebnog goriva (benzin, dizel gorivo i drugo). Nafta se aktivno koristi ne samo za proizvodnju goriva, već i raznih elemenata koji se koriste u hemijskoj industriji.

Ulje je neobnovljiv mineral, što znači da se više ne formira. Trebati za velike količine gorivo u savremeni svet, dovodi do velikih razmjera proizvodnje. Prema mišljenju stručnjaka, rezerve nafte koje su trenutno poznate i dostupne za vađenje trebale bi biti iscrpljene u narednih 100 godina. U budućnosti, čovječanstvo će morati ili tražiti nove metode proizvodnje ili nabaviti gorivo na drugačiji način. Najveće rezerve nafte su koncentrisane na teritoriji Saudijska Arabija, Rusija i SAD, koje su lideri u svjetskoj proizvodnji nafte.

Povezane publikacije