Реферат: Минералы Крыма
Транспортно-отвальный мост в карьере Камыш-Бурунского рудника. Это транспортно-отвальный мост, своего рода горный завод, перекинутый от одной стенки глубокого карьера до другой. Он снимает многометровую кровлю осадочных пород с рудного пласта и делает его доступным для разработки открытым способом. Это удивительное сооружение движется по рельсам, само перекладывает их на новое место и обслуживается совсем небольшим коллективом квалифицированных рабочих (немногим более десяти человек). У транспортно-отвального моста, несмотря на глубину карьера, геологическое строение участка видно плохо. Дело в том, что наклонные стенки карьера сглажены до блеска черпаками отвального моста и сплошь замазаны глиной. Следует пройти в какой-либо другой участок карьера с вертикальными стенками, вскрывающими не только надрудную, но и рудную толщу. Осмотр карьера интересен еще и тем, что дает общее представление о строении Камыш-Бурунского месторождения железной руды. Огромный глубокий карьер состоит из ряда ступеней-этажей.
В самой верхней части карьера видны почва и лессовидные породы четвертичного возраста. Под ними лежит мощная пачка серых глин и алевролитов с пропластками песка с косой слоистостью. Это отложения куяльницкого яруса, здесь ими заканчивается разрез неогеновой системы. Вся остальная часть склона карьера состоит из отложений киммерийского яруса. К их нижней части приурочен рудный пласт, поэтому выделяют рудную и надрудную толщи. Надрудная толща состоит в основном из темно-серой, во влажном состоянии вязкой глины. При высыхании глина светлеет и покрывается густой сеткой горизонтальных и вертикальных трещин. Глина в основном состоит из монтмориллонита и обладает ценными поглотительными свойствами. Она близка к бентонитовым глинам и ее можно назвать бентонитоподобной.
Под глинами лежит рудная толща, строение и состав которой нам уже хорошо известны по разрезу у пляжа поселка Аршинцево. Рудная толща, как это следует из ее названия, представляет собой почти сплошную руду. Коричневая руда рыхлая и окрашена в бурый и темно-бурый цвет. Распространена она в верхних участках рудного пласта, куда свободно проникает кислород. Икряная руда встречается в средней части рудной толщи. Это сыпучая масса состоит из округлых телец диаметром в несколько миллиметров.
Залежи икряной руды возникли при размыве железорудного пласта морскими волнами, когда уровень воды в киммерийском водоеме понижался. Тогда частично окаменевший рудный пласт оказывался на мелководье, а может быть даже выходил на сушу и разрушался набегавшими на берег волнами. Рудные обломки окатывались, сортировались по размеру и накапливались вблизи берега наподобие современных береговых валов.
Табачная руда встречается только в глубоких участках рудной толщи, куда не проникал кислород воздуха. Поэтому табачная руда находится в самых глубоких участках карьера. Руда не подвергалась окислению, и ее минеральный состав отличается от коричневой руды. Она состоит из оолнтов бурого железняка и железо-магнезиальных карбонатных конкреций, заключенных в хлоритовом цементе. Свежая табачная руда имеет вид плотной темно-зеленой породы. Из влеченная на поверхность, она выветривается за несколько дней, разрыхляется и приобретает характерный зеленый с бурым, "табачный" цвет. От него и произошло ее название.
Более глубокие подрудные слои в карьере не видны, но они прослеживаются в береговых обрывах Керченского пролива. Под рудным пластом лежат слабо сцементированные известняки понтического яруса, еще ниже - прочные серые известняки мэотического яруса, состоящие из колонии окаменевших мшанок (микроскопические водные животные с известковым скелетом моховидной, ветвистой или бокаловидной формы, жившие колониями). Присмотрев Схематический разрез Эльтиген-Ортельской и Камыш-Бурунской мульдшись, увидим в известняке мельчайшие ячейки и канальцы, служившие жилищем для мшанок.
Как залегает рудный пласт в целом? Чтобы получить ответ на вопрос, обратите внимание на то, что карьер лежит в большой котловине, окруженной цепью невысоких холмов. Периферия впадины сложена мшанковым мэотическим известняком. Эти живописные скалистые холмы напоминают причудливые конусы и руины вулканов, уходящие вдаль прерывистой цепочкой.
Внутренняя часть котловины заполнена более молодыми понтическими, киммерийскими и куяльницкими отложениями. Следовательно, по своему внутреннему строению местность представляет собой тектоническую впадину, в которой слои постепенно поднимаются от центра к краям. Такая форма залегания пластов, как мы уже знаем, называется синклиналью, или мульдой. Среди геологов, изучавших Керченский полуостров, укоренилось второе название - мульда. Таким образом, Камыш-Бурунское месторождение, как Эльтиген-Ортельское и другие железорудные месторождения киммерийского бассейна, приурочено к мульде Камыш-Бурунская мульда протягивается в широтном направлении, видимая ее длина достигает 8 км, ширина - около 5 км. Она открыта к Керченскому проливу, поэтому ее действительная длина больше. В центральной части мульды пласты залегают горизонтально (это видно в береговом обрыве ниже поселкового парка и в карьере), а к ее краям поднимаются под углом до 5гр. Раз мы находимся на руднике, следует сказать несколько слов об истории разработки керченской руды. Начинается она с далекого времени. Предполагают, что еще в VIII-Х веках до н.э. племена, населявшие Крым, знали керченскую руду. Это видно по находкам кусочков голубого бэта-керченита в одном из древних, захоронений близ Планерского. В Крыму этот минерал встречается только в керченской руде и, вероятно, использовался древним человеком как краска, которая вместе с другими предметами погребального ритуала захоронялась с умершим. Археологи допускают, что железная руда могла использоваться для плавки железа древним населением Крыма.
Первые научные сведения о керченских рудах получены исследователями конца XVIII века К. Габлицлем и П. С. Палласом. Однако в течение многих десятилетий керченская руда не находила сколько-нибудь широкого практического применения. Ее рыхлое сложение и относительно невысокое содержание железа (38-40%) вызывало недоверчивое отношение металлургов того времени. Многие специалисты считали, что керченская руда непригодна для выплавки металла. Только с 1894 г. началась разработка керченских месторождений. Первоначально она велась на очень низком техническом уровне, предприятия нередко терпели крах. Тысячи грабарей трудились на вскрышных работах и выемке руд без применения простейших горнодобывающих механизмов.
Только в советском государстве быстрыми темпами начала развиваться металлургическая промышленность на базе керченских руд. Ныне работает крупный рудник Камыш-Бурунского месторождения, недавно вступил в строй рудник соседнего Эльтиген-Ортельского месторождения. Создана большая обогатительная фабрика, на которой руда обогащается и превращается в агломерат (кусковой материал, полученный путем спекания рыхлой руды и известняка), который удобно перевозить на место плавки.
Долгие годы после окончания горных работ на территории Камыш-Бурунского месторождения оставались огромные траншеи, а по их краям безжизненные хаотические отвалы глины и песка. С 1964 г. комбинат ведет восстановление земель, нарушенных горными работами. Теперь в отвалы отдельно складируют глину и песок, отдельно хранится снятая с поверхности плодородная почва. А вслед за продвигающимся вперед карьером производится нивелирование местности и покрытие ее ранее снятой почвой. Комбинат уже передал сельскому хозяйству 1104 гектара рекультивированной земли и на ней теперь колосится высокая пшеница и растет кукуруза.
11-12 млн. лет назад в мэотический век неогенового периода на месте современного Керченского полуострова было неглубокое море. Сложная система заливов и проливов изобиловала островами в дельтовой области древних рек - палео-Кубани, палео-Дона и палео-Молочной. В течение длительного времени в этом районе происходили горообразовательные процессы и пласты осадочных пород оказались смятыми в широкие и пологие складки. Синклинали представляли собой плоские впадины, занятые водой, а пологие антиклинали поднимались в виде островов. В мелководных участках вокруг островов в изобилии росли мшанки, образуя рифы. Рост складок и накопление осадков шли одновременно, то замедляясь, то ускоряясь. Именно поэтому пласты в прибрежных участках размыты и меньшей мощности по сравнению с участками, формировавшимися в более глубоких местах лагун.
В следующий, понтический век складки продолжали расти, а лагуны постепенно заполнялись новыми осадками. Это были пески, глинистые илы с многочисленными раковинами моллюсков, в изобилии населявших лагуны.
Затем наступил киммерийский век с его жарким и влажным климатом. По берегам мелководных слабосоленых бассейнов, отделенных друг от друга островками и полуостровами, поднимались леса. О мелководности водоемов свидетельствуют встречающиеся в них раковины моллюсков (близкие к ним современные моллюски живут на небольшой глубине) и большая примесь песчаного материала в рудных слоях.
В условиях субтропического климата пышно разрослась растительность, очень энергично протекало химическое выветривание, все это вызвало сильное химическое разложение горных пород. Реки и ручьи, протекая по густым лесам и заболоченной местности, обогащались разнообразными органическими и неорганическими кислотами. Химически активные пресные воды выносили из горных пород и почв огромные массы железа, марганца и других химических элементов и в растворенном состоянии доставляли в киммерийские лагуны.
В речную воду соединения железа поступали почти из любых горных пород, испытывавших сильное химическое разложение. Больше всего железа в магматических породах, особенно основного состава. По-видимому, главным источником железа как раз и были магматические породы. В киммерийский век большие массивы таких пород выходили на дневную поверхность на Северо-Западном Кавказе и по берегам Азовского моря. С них древние реки (палео-Кубань, палео-Дон и палео-Молочная) приносили в киммерийское море огромное количество растворенного железа. При смешивании пресных речных вод и соленых морских протекали сложные химические реакции, в их ходе соединения железа и другие элементы выпадали в осадок. Выпадавший химический осадок перемешивался с песком и глиной, принесенными реками. Так в киммерийский век на дне мелководных лагун накапливались обогащенные железорудными минералами илы. Они быстро уплотнялись, и когда дно лагуны поднималось, берег становился "железным". В то далекое время волны обрушивались на "железную" сушу и дробили ее на кусочки. Рудный пласт превращался в песок и гравий, позже образовавшие икряную руду. В самом конце неогенового периода район нынешнего Керченского полуострова стал подниматься, и море покинуло мульды. К тому времени железистые илы уже окаменели, а заключенные в них различные химические элементы перегруппировались. Прошли миллионы лет, и из ила возникло множество минералов – бурый железняк, хлорит, вивианит и керчениты, карбонаты железа и марганца, гипс, барит и другие. Вместе они образовали железную руду осадочного происхождения. Камыш-Бурунская мульда начала формироваться задолго до отложения рудного материала. Очень любопытно, что этот процесс продолжается до настоящего времени.
На восточных берегах Керченского полуострова можно видеть современные складчатые деформации. Они проявляются в плавной смене погружающихся участков побережья поднимающимися. В поднимающихся участках антиклиналях) видны ступенеобразные морские террасы, выработанные прибоем. Наоборот, в мульдах опускающихся участках террас нет, они погрузились в море, как и четвертичные суглинки, некогда образовавшиеся на суше. Следовательно, складки восточной части Керченского полуострова продолжают развиваться и сейчас.
Из Аршинцево направимся в Керчь. Это город-труженик с красивыми многоэтажными домами, с улицами, залитыми солнцем и пахнущими морем. В Керчи много интересных археологических и исторических памятников. В центре города среди современных зданий возвышается церковь Иоанна Предтечи. Построенная византийскими зодчими в VIII-Х веках нашей эры, она, по свидетельству специалистов, является самым древним каменным памятником на Руси.
Город лежит у подножия горы Митридат, изображение которой стало эмблемой Керчи. Гора Митридат - восточный край длинного мшанкового рифового гребня. Ее подножие издавна облюбовали люди. Место казалось незыблемым и не вызывало беспокойства у жителей. Но в 63 г. до н.э. в Пантикапее произошло сильное землетрясение. Археологические раскопки показали, что были разрушены не только прочные каменные здания, но и подпорные стенки, сдерживавшие насыпной грунт на горе Митридат. При восстановлении города древним строителям пришлось срывать остатки зданий, иногда врезаясь в скальный грунт
Посмотрите Аджимушкайские каменоломни на окраине города. В них известняк добывался подземным способом в первые века существования Боспорского царства (V-IV века до н.э.). Подземные галереи каменоломен общей протяженностью в несколько километров служили убежищем для партизан во время гражданской и Отечественной войн. В одном из подземелий находится целебный источник с купальным бассейном времен Боспорского царства.
В недрах Керченского полуострова лежит мощная толща майкопских глин с большим количеством органического материала. На глубине в условиях повышенной температуры и возросшего давления органические продукты разлагаются с выделением газообразных углеводородов, прежде всего метана.
В окаменевшей сопочной грязи часто встречаются минералы бора - бура, улексит, люнебургит и некоторые другие. Бура в виде белых налетов покрывает сопочную грязь вблизи жерл. В теплую погоду после дождя сопочная грязь с поверхности покрывается похожим на плесень налетом буры наподобие пуха из тончайших волосовидных кристаллов. При высыхании пуховидный материал превращается в тонкую корочку буры. Улексит (по составу водный борат) встречается в виде округлых желваков. Мелкие стяжения раздавливаются пальцами. Крупные желваки прочнее, с поверхности покрыты плотной коркой с шелковистым блеском, под нею - сростки тончайших лучистых кристалликов, центральная часть полая. Улексит - мягкий минерал, легко царапается ногтем.
Причина обогащения сопочной грязи бором не совсем ясна. Возможно, что бор приносился магматическими газами, поступающими с больших глубин. В этом случае нужно допустить, что корни грязевых вулканов уходят в глубь на много километров, во всяком случае ниже толщи майкопских глин. Предположение подтверждается присутствием обломков песчаников и других пород мелового возраста в сопочной грязи.
Список литературы