Реферат: Отчет по геологической практике на меловом карьере в Белгороде

2. Общие сведения о минералах и горных породах.

Минералы и горные породы на протяжении многих тысячелетий привлекали внимание человека. С помощью камня он охотился ,добывал огонь и пищу, строил свои жилища, защищался от врагов.

Минералы и горные породы не только сами широко применяются в науке и технике, но и служат сырьем для получения различных материалов. Открытие новых свойств минералов, внедрение материалов на их основе в ведущие области науки и техники служит ускорению научно-технического прогресса- узловой проблемы развития экономики на современном этапе.

Термин «минерал» происходит от слова «минера»-кусок руды. Минералы представляют собой природные химические соединения, возникающие в результате разнообразных геологических процессов, совершающих в земной коре. Они встречаются в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Минеральное сырье (полезное ископаемое) — природное или техногенное минеральное образование, которое в сыром или переработанном виде может быть использовано в практической деятельности человека.

Виды минерального сырья выделяются по различным позициям. Выделяют следующие полезные ископаемые: металлические и неметаллические; твердые, жидкие и газообразные; породы, минералы и элементы; общераспространенные и необщераспространенные; находящиеся в ведении федеральных и местных органов управления; стратегические и прочие. Выделяют от 160 до 400 разновидностей минерального сырья. Распространена классификация минсырья по группам, используемым в разных отраслях производства, которая включает металлы, горнохимическое, горноиндустриальное, строительное и энергетическое сырье (табл. 1).

Таблица 1

Классификация видов минерального сырья

по их использованию. (По И. Ф. Романовичу, 1990,

Л. Ф. Наркелюну, 1996 с добавлениями).

Группа минерального сырья	Отрасль промышлен-ного использования	Классы и виды минерального сырья
1	2	3
Металлическое	Металлургия	Металлы: черные и легирующие (Fe, Сг, Мп, Ti, V, Со, Ni, W, Mo); цветные (А1 — бокситы, Mg, Си, Мо, РЬ, Z», Sn, Bi, Sb, Jig, As); благородные (Аи, Ag, Pt и платиноиды); редкие (Li, Be, Sr, Rb, Cs, Zr, Та, Nb, Y, редкие земли, рассеянные (Hf, Re, Se, Те, Sc, Tl, Cd, Ga, In, Ge); радиоактивные (U, Th, Ra).
Горнохими-ческос	Химическая	Сера, серный колчедан, гипс и ангидрит, каменные соли (галит, сильвинит, карналлит, селитра, сода, трона, бишофнт и др.), рассолы и рапа, фосфорит и апатит, бораты и боросиликаты, цеолиты, барит, каменные киелотоупоры и др.
Горноииду-стриалыгас	Машиностроение, электротехника, камне-обработка, ювелирное дело и др.	Абразивы (технические алмазы, корунд, топаз, фанат, кварц); пьезооптиче-скос сырье (пьезокварц, оптические кварц и флюорит, исландский шпат); тепло- и электроизоляционные материалы (асбест, мусковит, флогопит, тальк); сорбенты и отбеливатели (опоки, цеолиты, шуигнт, мел, каолин, тальк,); смазочные материалы (графит, молибденит, битумы и битумоиды); драгоценные и полудрагоценные камни первого класса (ювелирный алмаз, изумруд, рубин, сапфир, алексаидирт), второго класса (топаз, аквамарин, рубеллит и др.), третьего класса (благородные гранаты, кианиты, эпидоты и турмалины, аметист, жемчуг, коралл, янтаре и др.), поделочные камни (нефрит, родонит, лазурит, малахит, чароит, агальматолит, обсидиан, офиокальцнт, офит, амазо-нит, лабрадорит, мрамор, яшма, агат и др.); сырье для каменного литья (дна-базы, базальты и др.).
Металлургия	Флюсы (известняки, доломиты, плавиковый шпат), огнеупоры (магнезнты, доломиты, огнеупорные глины, кварциты, графит, пирофиллит, формовочные пески), высокоглипоземистое сырье (нефелиновые сиениты, алуниты, силлиманит, кианит, андалузит, диаспор, дюмортьерит)
Строительное	Строитель-пая и керамическая	Строительный камень (горные породы, дресва по ним, бутовый камень, галька, гравий, щебень), кровельные сланцы; цементное сырье (известняки, доломиты, мергели, глины); наполнители бетона (шебень, гравий, песок, вермикулит); вяжущие материалы (мергели, известняки, глины, гипс, ангидрит); гидравлические добавки (трассы, пемза, диатомиты, трепелы, опоки, перлит и лр.); етеколыю-керамнческос сырье (стекольные пески, полевой шпат, пегматиты, разности гранитов, каолин, волластоннт, легкоплавкие, тугоплавкие,, огнеупорные, керамзитовые, бентонитовые и кирпичные глины); облицовочные камни (мраморы, граниты, лабрадориты, габбро, ламирофиры и др.); ми-т-ральиые краски (вивианиты, глауконитовые глины, охра, умбра и пр.).
Каустобполиты	Энергетика и хнмиче-	Торф, лнгниты, бурый и каменный уголь, горючие сланцы, битумы.
Гаэогидро-ишкральное	Энергстнка и химическая	Нефть, метан и углеводородные газы; подземные воды (питьевые, технические, минеральные и бальнеологические, бор-, йод-, бром- и металлсодержащие рассолы); поверхностные воды (озерные и морские рассолы, морские воды (источник магния и сульфатов натрия); минеральные грязи и иды (тор-фогрязи, сапропель, нафталиновые и др.): негорючие инертные гачы (Не, Аг, Кг, Nc): сероводород.

В силу прогресса в технологии постоянно изменяются требования к минеральному сырью, появляются новые виды минерального сырья. Это требует выделения нетрадиционных видов сырья, к таким в настоящее время можно отнести глауконит как калийное удобрение, гуминовые кислоты, получаемые из бурого угля и ряд других.

С правовой точки зрения в Российской Федерации выделяется две группы полезных ископаемых — общераспространенные и необщераспространенные. Первые включают: песок (кроме формовочного, стекольного, кварцевого для производства огнеупоров и фарфоро-фаянсовых изделий), галька, гравий, глина (кроме каолиновой и некоторых других), доломит, кварцит (кроме динасового — огнеупорного), песчаник, мел, гипс, мергель, туф, известняк, сланец (кроме горючего), гранит, базальт, диорит, сиенит, порфир. Они могут разрабатываться без получения специальных лицензий. Все остальные виды минерального сырья считаются не общераспространенными и для их разработки необходимо получение специальных разрешений — лицензий.

Полезный компонент — горная порода, минерал, химическое соединение или элемент, которые являются предметом добычи и промышленного использования.

Руда — природное или техногенное образование, содержащее полезный компонент в таких концентрациях, количестве, минералах и имеющее такое строение, которые определяют его рентабельную добычу из недр. Это понятие включает природный, исторический и технолого-экономические аспекты.

Руды могут быть моно- или поликомпонентными (комплексными). В последнем случае, как правило, выделяются главные (главный) и второстепенные (попутные) компоненты. Это характерно для медно-никеле-вых с платиноидами, многих сульфидных (колчеданных), некоторых радиоактивных или железных руд.

По минеральному составу и своему строению руды бывают технологически легкими для переработки (легко вскрываемыми) или упорными. Так, руды циркония могут быть сложены бадделеитом — ZrO2, цирконом — ZrSiO4 или 3BAHaAHT0MNa4(Ca,CeTFe2 + )2ZrSi6OI7(OH,Cl)2.

Рудоносными, рудовмещающими или несущими оруденение называются горные породы и отдельные элементы геологического строения, содержащие руду.

Промышленный концентрат (промышленный продукт) — продукт переработки и обогащения руды, который является предметом поставки для дальнейшего использования в промышленности.

Хвосты — отходы переработки и обогащения руды. В большинстве случаев получаются обводненные илистые хвосты, которые сливаются в хвостохранилища.

Вскрышные породы (пустые породы) — горные породы, которые извлекаются из недр вместе с рудной массой. В случае объемной карьерной добычи крупных месторождений угля, железных, золотых или алмазных руд формируются техногенные горы отвалов — терриконы. Как правило они плохо зарастают растениями и служат источником загрязнения, если не подвергаются систематической рекультивации.

Месторождение полезных ископаемых — природное или техногенное скопление минерального сырья, которое по своим качественным, количественным, горнотехническим, географо-экономическим и геоэкологическим параметрам соответствует условиям его рентабельной разработки. Если по имеющимся данным еще неясно промышленное значение оцениваемого скопления руд, пользуются понятием потенциальное месторождение.

Минералы в природе могут возникать в результате самых разнообразных физико-химических процессов. Они могут образовываться магматическим путем,- выделиться из магматического расплава при его застывании на недоступных глубинах или из лав при извержении вулканов. Гидротермальный путь образования минералов- это выпадение их из горячих водных растворов. Минералы могут образовываться и на поверхности Земли при участии поверхностных вод, кислорода воздуха, углекислоты, жизнедеятельности организмов.

В природе минералы нередко встречаются в виде естественности полиминеральных агрегатов, которые называются горными породами. Причем, горной породой называются не любые минеральные агрегаты, но лишь те , о которых говорят, что они образуют земную кору как геологически самостоятельные составные части.