Модуль 2. Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых

Вопросы для самоконтроля знаний

Тема 1 (2 часа) Основные термины и понятия

МОДУЛЬ 1. ВВОДНЫЙ РАЗДЕЛ

Аннотация

«Геология полезных ископаемых» относится к базовой дисциплине при подготовке бакалавров по направлению «Геология» и изучается на 4 курсе в 7 семестре. Геологии месторождений полезных ископаемых является важнейшим разделом геологии, изучающим закономерности образования и распространения в земной коре минеральных скоплений, применяемых в промышленности. Её значение в образовательном процессе определяется необходимостью подготовки высококвалифицированных кадров для геологической отрасли, способных использовать данные о генезисе полезных ископаемых для прогнозирования месторождений.

Цель преподавания дисциплины – приобретение студентами знаний о закономерностях формирования месторождений полезных ископаемых различных генетических типов.

Задачи изучения дисциплины:

-изучить условия образования и размещения месторождений полезных ископаемых;

- изучить основные генетические подразделения полезных ископаемых

Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины: «Структурная геология», «Геотектоника», «Геохимия», «Петрография», «Литология», «Историческая геология», «Минералогия».

В результате изучения дисциплины «Геология месторождений полезных ископаемых» студенты должны овладеть следующими профессиональными компетенциями:

-знать морфологию рудных тел, минеральный и химический состав тел полезных ископаемых, текстуры и структуры минерального вещества, этапы и стадии минералонакопления.

-знать геодинамические обстановки образования, длительность и уровни формирования месторождений, источники вещества и способы его отложения.

-знать эндогенные месторождения полезных ископаемых: магматического, пегматитового, контактово-метасоматического и гидротермального генезиса.

-знать экзогенные месторождения полезных ископаемых: обломочного, химического и биохимического осадочного происхождения.

-знать метаморфогенные месторождения полезных ископаемых.

Объем дисциплины и виды учебной работы показаны в таблице 1.

Таблица 1. Виды учебной работы по дисциплине «Геология месторождений полезных ископаемых»

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость дисциплины
Аудиторные занятия
Лекции
Практические занятия	-
Лабораторные занятия (ЛЗ)
Практика	-
Самостоятельная работа
Вид итогового контроля	Экзамен

Лекции по дисциплине «Геология твердых полезных ископаемых» подразделяются на 3 модуля (раздела), которые показаны в таблице 1.

Таблица 1 Модули дисциплины

Наименование модуля	Лекции, часы
Вводный раздел
Общие сведения о месторождения полезных ископаемых
Генетические типы месторождений полезных ископаемых

В предисловии к каждой лекции, помимо её названия и трудозатрат студента в часах, приводится перечень главных вопросов, на основании которых выделяются темы дисциплины, затем кратко рассматриваются эти вопросы. В конце лекции приводятся проектные задания студентам по самостоятельной работе и вопросы для самоконтроля знаний по каждой теме.

АННОТАЦИЯ
МОДУЛЬ 1. ВВОДНЫЙ РАЗДЕЛ
Тема 1. Основные термины и понятия
МОДУЛЬ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Тема 2. Площади распространения, форма, состав и строение месторождений полезных ископаемых
Тема 3. Геологические условия образования месторождений полезных ископаемых
МОДУЛЬ 3. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Тема 4. Магматические месторождения
Тема 5. Пегматитовые месторождения
Тема 6. Карбонатитовые месторождения
Тема 7. Альбитит- грейзеновые месторождения
Тема 8. Скарновые месторождения
Тема 9. Гидротермальные месторождения
Тема 10. Колчеданные месторождения
Тема 11. Месторождения выветривания
Тема 12. Россыпные месторождения
Тема 13. Осадочные месторождения
Тема 14. Метаморфизованные и метаморфические месторождения
Рекомендуемая литература

Основные термины и понятия (полезное ископаемое, месторождение полезного ископаемого, промышленное разделение месторождений полезных ископаемых, геологическое тело, рудопроявление, руда, кондиции, полезный компонент, запасы месторождений). История горнорудного производства.

Геология месторождений полезных ископаемых является важнейшим разделом геологии, изучающим закономерности образования и распространения в земной коре минеральных скоплений, применяемых в промышленности.

Объектом нашего изучения является месторождение полезного ископаемого.

Полезное ископаемое — природное минеральное вещество, которое в качественном и количественном отношениях пригодно для использования в народном хозяйстве.

Месторождения – это отдельные участки земной коры, где в результате тех или иных геологических процессов накопилось минеральное вещество, которое по качеству, количеству, условиям залегания экономически выгодно добывать и использовать.

Геологическое тело — это различные по форме, размерам и условиям залегания образования земной коры (пласты, жилы, линзы, штоки и т. д.), сложенные полезным минеральным веществом или содержащие его в рассеянном виде. В ряде месторождений наблюдается несколько геологических тел.

Рудопроявление — природное скопление в горных породах полезных минералов небольших и невыясненных размеров. Иногда в результате разведки и изучения рудопроявление может быть переведено в месторождение.

Полезные ископаемые могут использоваться либо в естественном состоянии (высококачественный уголь, кварцевый песок), либо после предварительной обработки путем сортировки, дробления, обогащения (большинство руд).

Полезные ископаемые находят самое разнообразное применение в различных отраслях народного хозяйства. В настоящее время почти любая горная порода определенного качества и в определенных экономических условиях может быть использована для тех или иных целей, а поэтому «бесполезных ископаемых» почти не существует.

Полезные ископаемые бывают твердыми, жидкими, газообразными. Среди твердых полезных ископаемых по характеру использования различают три рода полезных ископаемых: рудные, неметаллические и горючие.

металлические (рудные) - это полезные минеральные массы, из которых извлекаются металлы (из бурых железняков извлекается Fe из бокситов –Al, галенит-сфалеритовых руд - Pb, Zn),

2) неметаллические (нерудные) - это минералы, горные породы, которые используются целиком (соли, графит, слюда, барит, алмазы, гранит, мрамор, глина, песок и т.п.)

3 ) горючие – используются для получения энергии (угли, горючие сланцы, торф)

Руда — это агрегат минералов, из которого валовым способом технологически возможно и экономически целесообразно извлекать металл или металлическое соединение.

Историко-геологически термины «руда» и «неруда» приобретают новые толкования. То, что было «нерудой» 40 лет назад – сейчас «руда». В СССР «бажениты» Западной Сибири рассматривались как «руда» - коллектор нефти, сейчас, в современной России – это также возможная руда на уран, и в будущем - это одна из энергетических составляющих урановой промышленности Западной Сибири и России XXI и последующих веков.

В зависимости от соотношения рудных и нерудных минералов выделяются:

1. массивные (сплошные), содержащие более 80 % рудных минералов.;

2.вкрапленные руды. Среди вкрапленных руд по процентному содержанию рудных минералов различают:

а) густовкрапленные (50 – 80 %);

б) средневкрапленные (30 – 50 %);

в) бедные вкрапленные (менее 30 %).

Различают простые и сложные (комплексные) по составу руды. Кроме главных компонентов в рудах могут присутствовать в небольшом количестве элементы-примеси, извлекаемые попутно с основными компонентами.

При определении руды говорят об экономической целесообразности извлечения из нее металла; при определении неметаллического полезного ископаемого, так же как и горючего ископаемого, отмечается его пригодность для народного хозяйства при условии определенной качественной и количественной оценки.

Среднее содержание в земной коре цветных и редких металлов входящих в состав рудных месторождений, составляет сотые, тысячные и даже миллионные доли процента:

Медь.......................... 0,01 Свинец....................... 0,0016

Цинк......................... 0,02 Олово..................... 0.00008

Кобальт................ 0,004 Золото......................... 0,0000001

Промышленные кондиции – требования, которым должно удовлетворять минеральное сырье, прежде чем его скопления будут названы месторождением. К промышленным кондициям относят кондиционные запасы, кондиционные содержания полезных и вредных компонентов, кондиционную мощность и др.

Запасы – количество минерального сырья в недрах

Кондиционные запасы минерального сырья – его количество, достаточное для рентабельного производства. Для рудных полезных ископаемых запасы исчисляются в весовых категориях (тоннах, килограммах.), а для неметаллических – обычно в объемных единицах (например, м³).

Кондиционное содержание полезных компонентов – это их минимальное содержание, при котором возможна эксплуатация месторождения. Существуют кондиции на вредные примеси в рудах (например, допустимое максимальное содержание серы в железных рудах), мощность пластов (например, минимальная мощность угольных пластов) и другие. В зависимости от ценности сырья кондиционные требования со стороны промышленности изменяются в широких пределах: от десятков процентов (Fe, Mn, Cr) до сотых процента (U, Th). Промышленные кондиции с течением времени меняются, в основном понижаются по мере совершенствования технологий добычи и переработки. Так, например, содержание меди в медной руде в начале XIX века было 10 %, в начале XX – 33,8 %, в настоящее время – около 1 %.Они различны для разных полезных ископаемых.

История горнорудного производства

В истории горнорудного производства, как и в истории цивилизации, можно условно выделить четыре основных периода: древнейший (до X в.до н.э.), древний (до I в.н.э.); средневековый (до XVIII в.), новый в котором мы и сейчас живем.

Древнейший период

В каменный век использовался кремень, кварцит, обсидиан для ножей и скребков, оружия. Жилища строят из камня и дерева. Используют минеральные пигменты для наскальной живописи, золотые самородки из россыпей для украшений.

Бронзовый век – начался с использования человеком самородной меди, которую он находил в зонах окисления сульфидных месторождений. Медь легко ковалась и из нее изготовлялись – чаши, украшения и ритуальные изделия. Новым этапом в эволюции общества явилось открытия сплавов меди с оловом, свинцом, сурьмой и серебром, которые в отличие от чистой меди были прочными с сохранением ковкости. Использовались драгоценные цветные камни (изумруды, горный хрусталь и др.), которые находили в песках и галечниках. В качестве топлива уже применялась нефть.

Древний период

Началась эпоха, когда царским металлом стало железо. Целые народы специализировались на горнорудном ремесле. Кельты добывали оксидные руды, главным образом гематит и лимонит. Создаются мощные центры мировой цивилизации. Развивается античная культура. Яркие краски на фресках античного возраста, имели минеральную основу. Наиболее занимательная бала пурпурная краска, главный компонент которой – сульфид ртути.

Средневековый период

В раннем средневековье крупным шагом материального производства стало получение литейного чугуна, литейной бронзы, а при переплавлении чугуна в присутствии воздуха стали производить сталь.

В эпоху Возрождения создаются города, возникают известные архитектурные стили – ренессанс и борокко. Развивается кузница Европы в Рудных горах (Саксонских Альпах), снабжавшая серебром, оловом, железом, медью, красками все страны этого региона. Крупнейший геолого-ученый этой эпохи – Агрикола (Георгий Бауэра). Его работа «О горном деле и металлургии» в 12 книгах служила в течение нескольких столетий после его смерти основным энциклопедическим справочником по горному делу. В богатой Российской империи добывались строительные материалы (главным образом известняки Подмосковья), соли Урала и бассейна Камы, сера (низовья Волги), разрабатывались болотные железные руды. В России, начиная с Ивана Грозного, развивается система контролируемого государством горнорудного производства. Зарождение современной горной промышленности и теории формирования месторождений полезных ископаемых в России связаны с активной деятельностью Петра Первого и Михаила Ломоносова.

В позднем средневековье появляются ранние теоретические концепции о происхождении месторождений полезных ископаемых и созданием горнорудной промышленности.

Новый период

Характеризуется созданием разветвленной государственной и частной структуры горнорудного дела. Усовершенствованы технологии отливки чугуна и стали, получены новые сплавы металлов. Создаются новые отрасли - электротехническая, автомобильная, ядерная, радиоэлектронная. Получают новые строительные материалы, разрабатывают новые химические, индустриальные и строительные типы нерудного сырья (удобрения, формовочные пески и глины, цементное сырье и др.). Активно разрабатываются угольные, нефтяные и газовые месторождения

Проектное задание: Выучить основные определения, понятия и термины.

1.Что такое полезное ископаемое и месторождение полезных ископаемых, геологическое тело?

2.Что такое рудные, нерудные и горючие полезные ископаемые, чем они отличаются?

3.Для чего служат кондиции полезных ископаемых?

4.Развитие геологии в каменном и бронзовом веке.

Литература [1, с.5-16], [2, с. 6-11] [3, с. 7-29]

Дата добавления: 2013-12-12