Jer već imamo opšta ideja o tome kako su se formirale zemljina kora i hidrosfera, onda bi prirodno bilo sledeće pitanje: kako je došlo do formiranja minerala tokom vremena? Nije samo zanimljivo već i
informacije su nam važne, jer bez proučavanja, vađenja i upotrebe minerala čovječanstvo još ne može postojati. Starost minerala u nekim slučajevima je odlučujuća za njihovo predviđanje i istraživanje. Moramo znati kada i gdje su nastali, gdje ih treba tražiti.
Odmah treba pojasniti da je pojam minerala vrlo širok, ideja o njima se vremenom mijenjala. Ova doktrina je od interesa ne samo za geologiju, koja je smatra jednim od glavnih područja svog djelovanja, već i za geografiju i druge nauke koje se bave pitanjima teritorijalnu distribuciju minerali, uslovi rudarenja i njihova racionalna upotreba. Minerali se obično dijele u tri glavne grupe: rudni, nemetalni i zapaljivi. Pokušajmo razmotriti karakteristike razvoja u vremenu samo minerala.
Tipičan primjer rudnih minerala su željezne rude, koje je čovjek počeo razvijati gotovo od početka svog razvoja. Razlikuju se po sastavu, uslovima obrazovanja i starosti. Formiranje takvih ruda odvijalo se već u antičke istorije zemljine kore. Razgovarali smo o njihovoj grandioznoj akumulaciji u prekambriju, prije otprilike 2,3 milijarde godina. Poznati su u bazenu Krivoy Rog, unutar Kurske magnetne anomalije (KMA), na Baltičkom i Kanadskom štitu. Takve akumulacije povezuju se sa stijenama koje se nazivaju ferruginozni kvarciti ili jaspiliti. Pretpostavlja se da su nastali u posebnim vodenim bazenima ranog proterozoika, vjerovatno zbog kosmičkog priliva odgovarajuće tvari (željeznih meteorita).
Druga grupa željeznih ruda nastala je pod utjecajem sudara granita sa karbonatnim stijenama. Kao rezultat termičkog djelovanja i unošenja određenih komponenti njihove akumulacije na rubu magmatskih stijena i karbonata, nastaju osebujni zani, s kojima se najčešće povezuju naslage željeza, bakra i polimetala. Aktivno se takvo formiranje rude odvijalo u kasnom paleozoiku, tokom hercinske orogeneze (prije 325-250 miliona godina). Posebno su poznate značajne akumulacije takvih ruda unutar Urala, Altaja, Srednje Evrope, Kazahstana i u drugim regijama.
Uostalom, postojanje basena željezne rude pojavilo se u vrlo bliskoj prošlosti. Konkretno, u Ukrajini je poznata neogenska formacija željezne rude Azovsko-crnomorske provincije. Obuhvata rudonosne oblasti poluostrva Kerč, u blizini Sivaššije, Hersonske, itd. Ovde se formiraju gvozdene rude i sedimentnog su hemogenog porekla i akumulirane u velikim lagunama. Pretpostavlja se da je to bilo zbog vitalne aktivnosti osebujnih bakterija. U ležištima poluostrva Kerč sadržaj gvožđa u rudi dostiže 37-40%, a debljina slojeva rude je 10-12 m. Proces se odvijao pre oko 3,5 miliona godina, o čemu svedoči raznovrsnost gvožđa. procesi akumulacije rude.
Veoma zanimljiv i indikativan je proces eksploatacije uglja, formiranje ugljenonosnih naslaga u vremenu. Karakteriše ga ne samo neravnomjerna akumulacija uglja, već i jasno definisano teritorijalno kretanje ugljenonosnih basena u različitim intervalima. geološka istorija. Treba napomenuti da je ovaj proces započeo tek od srednjeg paleozoika. Praktično više nema drevnih ležišta uglja, jer u drevnim vremenskim intervalima flora još nije postojao na Zemljinoj površini u značajnom obimu. Srednjopaleozojski ugalj stvara neznatne akumulacije u različitim dijelovima Evrope: na Uralu, Kaspijskom moru, zapadnom Donbasu, Voronješkoj visoravni itd. sjeverna amerika i Laurazije, a na mjestu nekadašnjeg Japetovog okeana formirale su se brojne široke lagune u kojima su se počele akumulirati biljne organske tvari. Inače, tada su morski organizmi počeli da ulaze na površinu zemlje u značajnom obimu.
Ponekad je najaktivnija eksploatacija uglja bila kasni paleozoik (prije 325-250 miliona godina). Tokom ovog perioda istorije akumulirano je više od polovine svih poznatih rezervi uglja. Piznepaleozojske ugljenonosne naslage čine dva jasno razgraničena pojasa. Tokom srednjeg karbona, eksploatacija uglja odvijala se na teritorijama Centralnog Kazahstana (sliv Karaganda), Donbasa, u basenima zapadna evropa, južna Engleska, u Apalačima Sjeverne Amerike. Strukturni plan srednjepermskog ugljenonosnog pojasa Evroazije oštro se razlikuje od starijeg karbona. Formira transkontinentalni pojas ugljenih basena, koji se proteže od Pečore i Tajmira preko Tunguske i drugih basena Sibirske platforme, kao i Kuzbasa, i proteže se na sjeveroistoku Hindustana. Zanimljivo je da nije zabilježena teritorijalna kombinacija ova dva pojasa.
Mezozojske i kenozojske naslage ugljika karakterizira naglo smanjenje njihove skale. Povezan je uglavnom sa azijskim dijelom kopna. Njega, kao i prethodne faze, karakterizira neravnomjeran razvoj ovog procesa u vremenu, smjenjivanje epoha izumiranja ili aktiviranja akumulacije uglja, kao i grčevito kretanje ugljenonosnih basena različite starosti. Od veliki bazeni ovog vremena se mogu nazvati samo južno-jakutskim i viljujskim. Naravno, radi se o malim i raštrkanim udubinama koje sadrže ugalj. Osim toga, najaktivnija piznepaleozojska eksploatacija uglja vremenski se poklapa s hercinskom orogenezom. Ovaj vremenski interval karakteriše najoštrija diferencijacija reljefa i stvaraju se povoljni uslovi za intenzivnu eksploataciju uglja.
Mineralni resursi bi trebali uključivati podzemne vode. Navikli smo na njihovu gotovo sveprisutnu rasprostranjenost, vjerujemo da je to mineral koji se već formira pred našim očima, njegove rezerve se mogu kontinuirano obnavljati i ne prijeti nam njegova nestašica. O tome svjedoče uslovi akumulacije podzemnih voda, gornjeg vodonosnog sloja. Istovremeno, mnogi stručnjaci već danas predviđaju da bi u narednim decenijama mogao postati jedan od najvažnijih i najtraženijih minerala. Stoga ima smisla razjasniti kako se akumulira tokom vremena.
Zajedno sa podzemnim vodama koje se danas formiraju, postoje i starije varijante koje se nazivaju sedimentacijske ili sedimentogene. Riječ je o vodama drevnih morskih bazena koje su se sačuvale u nagomilanim sedimentima, a potom, u procesu daljnje transformacije, diageneze, zbijanja i kretanja, završile u stijenama koje ih sadrže. Neki od njih se mogu koristiti. Češće su vode arteških bazena, koje su na znatnoj dubini i obično pod velikim pritiskom. Primjer jedne od takvih najvećih građevina u našoj zemlji može biti arteški basen Dnjepar-Donjeck. njeni gornji vodonosnici sadrže slatku vodu, aktivno se koriste.
Takve vode sadrže korisne komponente koje ih čine privlačnijima od podzemnih voda. Još nisu kontaminirane. Proučavanje brzine kretanja podzemne vode a veličina arteških bazena omogućava stručnjacima da tvrde da su nastali prije oko 15 hiljada godina - u eri posljednjeg zahlađenja. Zajedno, pretjerano aktivna selekcija takvih voda neće omogućiti da se nadoknadi njihov prihod, a teoretski obnovljivi mineralni resursi neće imati vremena da zadovolje našu potražnju. Ovu pojavu moraju uzeti u obzir naši ekolozi.
Navikli smo na činjenicu da se gotovo svi minerali, osim podzemnih voda, ne mogu svrstati u obnovljive i zahtijevaju pažljivo korištenje. I da li postoje rudni minerali koji se sada formiraju u dovoljno velikim količinama? Najzanimljivije je da ih ima! Radi se o o nodule željezne rude i mangana formirane na dnu okeana. Počeli su se proučavati relativno nedavno, ali su odmah zainteresirali specijaliste. Na dubini većoj od 4 km, takve akumulacije čine gotovo neprekidan sloj. Ovi konkrementi sadrže do 36% mangana, kao i željezo, Ku-Prum, nikl, kobalt, titan, molibden i druge elemente (više od dvadeset). U SAD, Japanu, Njemačkoj već su razvijene tehničke metode za njihovu ekstrakciju. Glavni problem njihove upotrebe su samo ekonomski pokazatelji takvog procesa, kao i uticaj na životnu sredinu sličan razvoj događaja. A budući da smo počeli govoriti o brzini stvaranja minerala, treba napomenuti da brzina modernog rasta takvih formacija na dnu oceana može zadovoljiti hitne potrebe čovječanstva.
Kao primjer, razmotrili smo karakteristike formiranja u vremenu samo nekoliko minerala, pokazali samo pojedinačne obrasce prostorno-vremenskog razvoja ovog procesa. Mnogo je takvih primjera. Ovo je predmet proučavanja brojnih nauka i učenja, među kojima su metalogenija (nauka o rađanju metala), mineragenija, doktrina zapaljivih minerala, itd. crijeva nekih organskih supstanci i duboki tok ugljovodonici. I, naravno, pokazuju raznolikost istorije razvoja zemljine kore.
Jedan od najvrednijih izvora energije za svjetsku industriju u današnje vrijeme su čvrsti, bez kojih čovječanstvo teško da će moći. Između ostalog, briljantni Dmitrij Ivanovič Mendeljejev je rekao: „Možete i zagrejati novčanicama“. Naučnik je mislio da bi bilo korisnije koristiti ove resurse za sintezu supstanci koje su potrebne čovjeku.
Moderna nauka stalno potvrđuje njegovu ispravnost. Čudno, ali u mnogim aspektima dugujemo drevnoj flori bogatstva koja leže duboko pod zemljom. To su bile drevne paprati i drveće koje su se vremenom formirale korisnim resursima. Usput, koji su minerali nastali iz drevnih biljaka? Pa, hajde da saznamo!
Opće karakteristike vrsta goriva
Sva ova goriva sadrže ogromne količine ugljika. Svi su nastali od biljnih ostataka, koji su milionima godina bili izloženi povećanom pritisku i visokoj temperaturi. Neka drevna biljna goriva stara su mnogo više od 650 miliona godina. Otprilike 80% ovih fosila nastalo je tokom tercijarnog perioda. Upravo tim vremenima dugujemo činjenicu da nam mineralni resursi i dalje pružaju sve što nam je potrebno.
Glavnom odlikom njihovog formiranja treba smatrati činjenicu da je u to vrijeme na planeti još uvijek bilo malo kisika, koji sada vrlo brzo oksidira organsku tvar, ali ima puno ugljika i spojeva na njemu. Sedimentne stijene brzo su sačuvale ogromne mase tvari u debljini zemlje.
Kako biste se bolje snašli u ovom pitanju, pripremili smo tabelu. Minerali su daleko od nasumično locirani u utrobi zemlje.
reljef | Struktura korteksa, njegova starost | Glavne vrste minerala | Primjeri |
Plain | Štitovi arheozoika, proterozoika | Mnogo ruda gvožđa, mangana | Ruska platforma |
Ploče drevnih platformi, čije se formiranje dogodilo tokom paleozoika | Nafta, gas, ugalj i drugi minerali biljnog porekla | Zapadni Sibir |
|
Planine | Mlade planine alpskog doba | Mnogo polimetalnih ruda | |
Stare, porušene planine iz mezozojske ere | Kazahstansko gorje |
Međutim, među nekim znanstvenicima popularna je teorija o abiogenom porijeklu mnogih fosilnih goriva, što njihovu pojavu objašnjava kombinacijom različitih faktora koji su doveli do pojave složenih ugljikovih spojeva iz jednostavnih neorganskih tvari.
Ova tačka gledišta također ima svoje pravo na život, ali većina naučnika je još uvijek uvjerena da velika većina naslaga ima biološko porijeklo. Pa, koji su minerali nastali iz drevnih biljaka? O tome ćemo sada.
Važnost za industriju i ljude
Kao što smo već rekli, mnoge od ovih supstanci su pravo skladište za moderne hemijska industrija. Isti ugalj sadrži mnogo spojeva, koji se u drugim slučajevima mogu dobiti samo kao rezultat složene i skupe sinteze. Na primjer, huminske kiseline, koje nisu tako česte u prirodi i koje su prilično teške za umjetnu sintezu, masovno se dobivaju iz jeftinog i široko rasprostranjenog mrkog uglja.
U principu, ekonomska geografija će vam reći o svemu tome. minerali igraju suštinsku ulogu u formiranju normalne industrijske ekonomije bilo koje zemlje.
Treba imati na umu da je puno korištenje mnogih biljnih resursa moguće samo ako je osoba dobro svjesna nijansi njihovog formiranja. Prvo ćemo razmotriti ugljeve koje smo već više puta spomenuli, jer je proces njihovog formiranja vrlo zanimljiv. Ugljevlje su, kao i drugi glavni minerali biljnog porijekla, formirale razne biljke u procesu odumiranja.
Karakteristike stvaranja humusnih ugljeva
Pre mnogo vremena, kada su džinovski dinosaurusi još lutali Zemljom, prelepe bujne šume rasle su u ogromnim prostranstvima. Uslovi za njihov rast i razvoj bili su idealni: u tlu ima puno organske materije, a u atmosferi prevladava ugljični dioksid. Međutim, ovi isti uslovi doprineli su da su biljke vrlo brzo odumrle. Njihovi dijelovi su pali na tlo, gdje su se brzo raspadali, jer nisu bili ni na koji način zaštićeni od oksidacijskog djelovanja zraka.
Kombinacija svih ovih faktora dovela je do veoma brzog raspadanja celuloze. Divovske mase vegetacije pretvorile su se u pravi "koktel" humusnih tvari, razrijeđenih malim količinama smola, voskova i parafina. Međutim, svu tu masu brzo su razgradili mikroorganizmi, pa stoga nije bilo posebno brzog nakupljanja organske tvari u to vrijeme. Glavne rezerve minerala pojavile su se nešto kasnije.
Dakle, kako je ugalj nastao direktno?
Na gore opisani način nastao je suhi treset, kojeg je i danas dovoljno na površini naše planete. U pravilu mu nije dolazilo do daljnjih metamorfoza, jer je najčešće bio prekriven slojem pijeska i zemlje, pouzdano čuvajući organsku tvar od djelovanja kisika i mikroorganizama. Takva masa je bila izuzetno plastična, te stoga nije bilo daljeg razdvajanja ili miješanja.
Budući da je u debljini treseta bilo vrlo malo nerazgrađene organske tvari, nije bilo daljnjih procesa raspadanja. Tako je temperatura u debljini slojeva uvijek ostala na istom nivou.
pritisak i vreme...
Međutim, vremenom su se slojevi postepeno zbijali zbog zgrušavanja. Postepeno, huminske kiseline su se pretvarale u humite, smole su bile podvrgnute procesu dekarboksilacije, a samo su voskovi ostali nepromenjeni hiljadama godina. Tako su nastali mrki humusni ugljevi. Posebno ih je mnogo na teritoriji Krasnojarsk. Ovo su najzastupljeniji minerali u regionu (i važan izvor prihoda, naravno).
Pod uticajem niza faktora spoljašnje okruženje dogodila se njihova postepena metamorfoza, kao rezultat toga, dobijeni su kameni humusni ugljevi. Glavna uloga u ovom procesu pripada visokom pritisku i ništa manje visokoj temperaturi. U tim uvjetima huminske kiseline su počele brzo da se razgrađuju, smole i voskovi su podvrgnuti prirodnoj polimerizaciji.
Sve je to dovelo do sinteze netopivih, potpuno netopivih spojeva. Zahvaljujući njima, ova vrsta uglja je opstala do danas. Relativno počiva male dubine, te stoga podliježe nešto drugačijim fizičkim i hemijska svojstva neizbežno bi bio ispran. A koji su minerali nastali iz drevnih biljaka, pored gore opisanog humusnog uglja?
O procesu formiranja ugljeva mješovitog tipa
Treba napomenuti da se u prirodi proces stvaranja čistih humusnih spojeva odvijao izuzetno rijetko. Mnogo češće je postojao mješoviti proces. Naučnici sugerišu da je išao u nekoliko pravaca odjednom. U pravilu, sve se to događalo na dnu drevnih rezervoara, na čijem se mjestu sada nalaze nalazišta minerala.
Huminske materije su tu postepeno donošene sa kišnicom i polako, tokom vekova, taložene na dnu. Plankton, koji se aktivno razvijao s takvim obiljem organske tvari, postepeno se miješao sa svom tom masom. Ali stvari su mogle biti potpuno drugačije.
Nakon što su udarili u zemlju moćni uragani i jake kiše, ogromna količina humusnih materija i raznih mineralnih jedinjenja pala je u rezervoare. U početku su se na dnu taložili teški minerali, a huminske kiseline su djelovale na njih kao moćna oksidacijska sredstva. Postepeno je sva ta masa podvrgnuta polimerizaciji. Budući da je na dnu rezervoara bilo vrlo malo kisika, tvari su na kraju došle pod utjecaj procesa dehidracije. Tako je nastao ugalj mješovitog sastava.
Ovi minerali Rusije su izuzetno česti u istočnom dijelu naše zemlje.
O hemijskom sastavu uglja
Općenito, njihov sastav nije posebno raznolik: ugljik, vodonik, kisik, dušik i sumpor. Razlika je samo u masenom udjelu svih ovih tvari, jer se upravo po njihovom postotku može pouzdano odrediti ne samo vrsta fosilnog goriva, već čak i područje njegovog porijekla i ekstrakcije. Kako biste imali barem približnu predstavu o ovom pitanju, analizirat ćemo sastav prosječnog mrkog humusnog uglja.
Klasifikacija tvari koje čine ugalj
Najtipičnije tvari koje su dio bilo koje od njegovih varijanti nazivaju se formirači uglja. Evo njihove kompletne liste:
- Čudno, vjeverice. Tokom hidrolize uglja, naučnici su primijetili da dobivena smjesa sadrži određenu količinu aminokiselina. Prisustvo ovih supstanci u debljini slojeva fosilnih goriva objašnjava se jednostavno: one su očuvane u stara vremena protozoa, kao i ostaci razvijenijih organizama. U svakom slučaju, mnoga nalazišta minerala često imaju zbirku dostojnu paleontološkog muzeja.
- Naravno, celuloza. Ovaj složeni ugljikohidrat, koji je glavni građevinski materijal bilo kojeg oblika biljnog života, čini značajan dio težine i uglja i uljnih škriljaca (o njima ćemo govoriti u nastavku).
- Voskovi, koje smo više puta spominjali. Predstavljati estri neke karboksilne kiseline i alifatski alkoholi.
- smole. Ovo je vrlo složena mješavina svih istih karboksilnih kiselina, kao i supstanci koje se mogu saponificirati i ne saponificirati. Pod određenim specifičnim uvjetima, lako se dekarboksiliraju i brzo polimeriziraju. Oni su svojevrsna „karika“ za ugalj, jer drže njegove komponente zajedno tokom procesa primarne kompresije.
Gotovo identičan sastav svih fosilnih goriva govori o njihovom biljnom i dijelom životinjskom porijeklu. Zagovornici abiotičke pojave istog ulja ne uspijevaju pronaći dovoljno uvjerljive argumente kojima bi opovrgli ove činjenične podatke. U svakom slučaju, bilo koja karta minerala (organskih) će pokazati da se njihova nalazišta uglavnom nalaze na mjestima drevnih mora bogatih organskom tvari.
Osnovne informacije o eksploataciji uglja
Karakteristike i metode ovog procesa u potpunosti zavise od dubine formacija. Ako to ne prelazi sto metara, onda je moguć otvoreni, kamenolomni način razvoja. Često se dešava da s povećanjem dubine reza, metoda osovine postaje ekonomski isplativija.
Na teritoriji naše zemlje nivo najdubljeg rudnika je oko 1200 metara. Bilo koja karta ruskih minerala će pokazati da se većina njih nalazi u Sibiru. Ovaj kraj se zasluženo smatra pravom ostavom, žitnicom prirode.
Druge važne supstance
Treba napomenuti da se nakupine tvari velike industrijske vrijednosti često nalaze u ugljenim slojevima. To uključuje neke vrijedne geološke stijene (mramor, na primjer), ogromne količine metana, kao i rijetke elemente u tragovima. Na primjer, neke vrste mrkog uglja sadrže mnogo germanija, bez kojeg je moderna radioelektronska industrija nezamisliva, jer se na njegovoj osnovi stvaraju mnoge vrste poluvodiča.
u savremenoj industriji
Davno su prošla vremena kada se ova vrsta minerala koristila isključivo kao gorivo. Kao što smo već napomenuli, iz njega se izvlače neki rijetki hemijski elementi, ugalj služi kao sirovina za proizvodnju mnogih vrsta plastike. Još od Drugog svetskog rata poznato je da se od njega može praviti veštački benzin.
Upravo su ti minerali u Rusiji u velikoj mjeri osigurali intenzivan rast industrije nakon revolucije. Oni takođe pomažu u održavanju ekonomije na konstantno visokom nivou.
uljnih škriljaca
Čvrstog je biljnog porijekla iz grupe čvrstih kaustobiolita. Glavna karakteristika škriljevca, koja im je omogućila tako veliku popularnost u poslednjih godina, je smola uključena u njihov sastav. Dobija se destilacijom. Njegova vrijednost je u tome što je po svojim fizičkim i kemijskim svojstvima vrlo blizak nafti, ali je u isto vrijeme cijena njegove proizvodnje znatno niža od naftnog polja.
Diferencijalni sastav
Glavna razlika između škriljaca i istog uglja je u tome što sadrži više minerala. Njegov organski dio je kerogen. Samo u najkvalitetnijim škriljcima njegov udio dostiže 70%, dok u svim ostalim slučajevima organski sadržaj ne prelazi 30%. Kerogen je fosilni ostaci najstarijih jednoćelijskih algi.
Taj njihov dio koji stoljećima nije izgubio tragove ćelijske strukture je talomoalginit. U skladu s tim, potpuno degradirani nazivaju se koloalginit. Osim toga, u škriljcima je često moguće pronaći čak i dijelove viših biljaka koji su na našoj planeti od pamtiveka.
Evo nekih minerala nastalih iz drevnih biljaka. Nadamo se da ste iz ovog članka dobili sve informacije koje su vas zanimale.
Najviše od svega hemijski elementi, uključujući i one vrlo vrijedne, rasuto je u stijenama. Samo mali dio njih je koncentrisan u mineralnim nalazištima. Ali iako je sadržaj elemenata u stijenama nizak, njihova ukupna količina u utrobi zemlje je grandiozna.
Svi minerali prema uvjetima nastanka dijele se na duboke i površinske. Duboki depoziti se nazivaju endogeni(od grčkih riječi "edo" - unutra, "geos" - porijeklo), i površinski - egzogeni(grčki "eho" - spolja).
Duboke ili endogene naslage nastaju kao rezultat unošenja u zemljinu koru vrućih podzemnih talina, odnosno magme, i njihovog očvršćavanja. Magma prodire kroz pukotine u stijene. Istovremeno, samo neznatan dio magme u vulkanima dopire do površine Zemlje, formirajući tokove lave i nakupine vulkanskog pepela. Većina magme ne dopire do površine Zemlje i stvrdnjava se na dubini, formirajući duboke kristalne magmatske stijene, kao npr. granit. Magmatske stijene smrznute na dubini i na površini Zemlje široko se koriste kao građevinski materijali od prirodnog kamena.
Zbog razlike u fizičkim i hemijskim svojstvima elemenata, u procesu hlađenja magmatskih talina u utrobi Zemlje dolazi do odvajanja i stvaranja nakupina nekih hemijskih elemenata.
Kada se takozvane bazične magme, koje u svom sastavu ne sadrže više od 50% silicijum-oksida, ohlade, proces odvajanja supstanci u njima odvija se slično topljenju gvožđa u visokim pećima. Istovremeno, u nakupinama magme koja se učvršćuje na dubini, lagane stijene isplivavaju, a teški minerali tonu na dno rezervoara magme. Ovi teški minerali formiraju rudna magmatska ležišta. Najznačajniji od njih su depoziti gvožđa i titanijuma, hroma i platine, bakra i nikla. Blizu im je po svom porijeklu i naslagama dijamanti in kimberlitne cijevi Sibiru i Južnoj Africi, ali za njihovo formiranje, pored visoke temperature, potreban je i ogroman pritisak.
Vrijedni minerali se potpuno drugačije odvajaju kada se takozvane kisele magme koje sadrže više od 50% silicijum oksida stvrdnu. Ove magme sadrže povećan sadržaj raznih plinova, uključujući vodenu paru. Gasovi rastvaraju mnoge hemijska jedinjenja, posebno metalne, i ne dozvoljavaju im da se talože u ranim fazama hlađenja magme. Stoga se stvaraju uvjeti za njihovu koncentraciju u najnovijim ostacima magmatskih talina koje nisu imale vremena da se potpuno očvrsnu. Dio ove zaostale magme topi se, zasićen vrućim plinovima i u njima otopljenim vrijednim elementima, prodire kroz pukotine u stijene i hladeći se formira tzv. pegmatitne vene . Oni se sastoje od kvarc i feldspat, a ponekad sadrže akumulacije liskun, drago kamenje(topaz, akvamarin, itd.), minerali berilija i litijuma, kositra, volframa, uranijuma.
Magmatski plinovi s vrijednim spojevima otopljenim u njima ne samo da se akumuliraju u komorama zaostale magme, već mogu prodrijeti kroz već očvrsnute zidove. Tako prodiru u okolnu rashladnu magma komoru stijene. U tom slučaju može doći do kemijskih reakcija između filtriranih vrućih plinova i okolnog kamena. Posebno brzo teku između vrućih magmatskih plinova i vapnenačkih stijena. U toku ovakvih reakcija duž periferije masiva rashladnih magmatskih stijena, u zoni njihovog kontakta sa krečnjacima, nastaje tzv. skarns . Sastoje se od minerala kreč, silicijum i aluminijum. Osim toga, minerali se često nakupljaju u skarnovima. gvožđe, bakar, olovo, cink, volfram, bor.
Ali ne reaguju svi magmatski gasovi na dubini sa stenama. Većina njih, zbog visokog pritiska, juri kroz pukotine i pore stijena do površine Zemlje. Istovremeno, mineralizovane pare se postepeno hlade, ukapljuju i pretvaraju u tople mineralne vode - hidroterme . Nastavljaju da se penju po poroznim propusnim stijenama. Daljnjim hlađenjem tople mineralne vode talože se spojevi vrijednih i drugih elemenata koji su u njima otopljeni. Ispunjavajući pukotine stijena, formiraju žile minerala. Dio fluidnih elemenata reaguje sa mineralima stena i taloži se, formirajući mineralne naslage koje zamenjuju ove stene. Takve naslage nastale naslagama tople mineralne vode u utrobi Zemlje nazivaju se hidrotermalni . Velike količine ruda povezane su sa ovom veoma važnom grupom endogenih mineralnih naslaga. bakar, olovo, cink, kalaj, volfram i druge vredne stvari.
Egzogeni depoziti nastala pod uticajem geološki procesi na površini zemlje. Nastaju tokom dugotrajnih promjena u stijenama dok se kreću iz unutrašnjosti prema površini Zemlje. Ovakva spora ili iznenadna katastrofalna izdizanja pojedinih dijelova zemljine kore dešavala su se u svim geološkim epohama i nastavljaju se do danas. Na površini Zemlje, stijene se pod utjecajem temperaturnih fluktuacija i vodenih tokova mehanički uništavaju u male i sitne fragmente. Pod uticajem vode, kiseonika i ugljen-dioksida, hemijski se razgrađuju, menjajući njihov sastav. Proizvodi takvog razaranja odnose se vodenim tokovima u rijeke i taložeći se na njihovom dnu formiraju poznate riječne naslage. šljunka, pijeska i gline. Istovremeno, neki hemijski otporni, neoksidirajući, čvrsti i teški minerali akumuliraju se u donjem dnu riječnih sedimenata, formirajući placers . Placeri mogu koncentrirati samo teške minerale sa specifičnom težinom većom od 3. Stoga su u obliku placera poznata ležišta. zlato, platina, kositar, volframit itd.
Značajan dio mineralne mase u riječnoj vodi u obliku mulja ili u otopljenom stanju prenosi se u mora i oceane. Obim takvog uklanjanja je ogroman. Tako Volga nosi 25,5 miliona tona materijala suspendovanog u vodi u Kaspijsko more, Amu Darja u Aralsko more - 215 miliona tona, Amazon u Atlantski okean - oko 1000 miliona tona. U okeanima i morima minerali se talože i akumuliraju na dnu. Ovi minerali dolaze sa kontinenata, pod uticajem gravitacije, kao rezultat hemijskog delovanja soli morska voda ili u vezi sa vitalnom aktivnošću morskih organizama. Tako nastaju debeli slojevi stijene sedimentnog porijekla , među kojima su slojevi sedimentnih minerala. Pored ovih dobro poznatih sedimentnih stijena, kako pijesak, glina, krečnjak, rudna ležišta su uobičajena gvožđe, mangan, aluminijum, fosforiti, ugalj i nafta.
Na površini Zemlje također se formiraju mineralne naslage kao rezultat rastvaranja i uklanjanja dijela tvari podzemnim vodama, a u ostatku se nakupljaju teško topljivi vrijedni mineralni spojevi. Na primjer, u stijeni koja se sastoji od spojeva kalcija i aluminija, minerali kalcija se mogu otopiti i ukloniti vodom, a jedinjenja će se akumulirati u ostatku. aluminijum - boksiti - vrijedna ruda za proizvodnju ovog metala. Takvi depoziti se nazivaju rezidualnim. Među njima su, pored boksita, poznata ležišta željezna ruda, ruda nikla, jedinjenja fosfora .
Dio otopljene tvari može se ponovo deponirati pod zemljom iz podzemnih voda dok prodire kroz propusne stijene. Nastali depoziti se nazivaju infiltracija . Među infiltracijom poznate naslage nikl, bakar, zlato, uranijum.
Ako stijene i mineralne naslage zatvorene među njima potonu u dubine Zemlje, na njih utječe pritisak slojeva koji leže na njima i unutrašnja toplina Zemlje. Pod njihovim uticajem, stijene i minerali se mijenjaju, pretvaraju u metamorfna , kao što je gnajs ili schist. U tom slučaju mogu nastati metamorfne mineralne naslage („metamorfoza“ - promjena). Oni uključuju i već postojeće, ali podvrgnute intenzivnim promjenama u tijelu, te su nastale ponovo zbog metamorfizma. To uključuje, na primjer, depozite mermer, krovni škriljevci, liskun, grafit, granati.
2. Identifikujte po mapi" evropski dio Rusija“, dostupno u geografskim atlasima Rusije, u kojim mineralima ima Čuvaška Republika. Imenujte i objasnite njihovo porijeklo.
3. Da li je moguće otkriti naftna i plinska polja u Češkoj? Ako da, na kojim činjenicama se zasniva ova izjava?
Geološke karakteristike teritorije Čuvašije dovele su do formiranja mineralnih naslaga sedimentnog porekla u njenim dubinama. Među njima su zapaljivi i nemetalni minerali. Ukupno je u republici uzeto u obzir 95 mineralnih nalazišta, od čega: 47 ležišta ciglane gline, 5 - ekspandiranih glinenih sirovina, 15 - građevinskih peska, 19 - karbonatnih stena, 1 - staklenog peska, 1 - tripoli, 1 - gips i anhidrit, 5 - treset i 1 - sapropel.
U Čuvašiji se ne kopaju zapaljivi minerali od strateškog značaja, kao što su nafta, gas, ugalj. Istraženi minerali su povezani sa sedimentnim naslagama kvartarnog, krednog, jurskog i permskog doba (vidi sliku 4).
Poznato je da devonska ležišta koja se nalaze između Volge i Urala sadrže komercijalne rezerve nafte. Trenutno se devonsko ulje proizvodi u mnogim područjima Volga-Uralske regije. To sugerira da na teritoriji Čuvašije, gdje devonski slojevi dostižu debljinu od 700 m i nalaze se na dubini od oko 1,0-1,5 km, mogu postojati nalazišta ugljikovodika. Ali to zahtijeva određene uvjete za njihovu akumulaciju i očuvanje.
Najčešće fosilno gorivo u Čuvašiji je treset, čije rezerve postoje u svim regionima republike. Nalaze se ili u močvarama ili u drevnim dolinama malih rijeka. Ukupna površina tresetišta u Čuvašiji prelazi 9 hiljada hektara. Najveće rezerve nalaze se na lijevoj obali Volge (poput polja Belaya Lipsha, Magazeinoye i Shampyaro-Kumplngskoye), kao iu dolini Sura (Dryannoye i Lelechikha). U jugoistočnom delu republike nalazišta treseta su mala i industrijska eksploatacija se ne vrši. Treset se kopa i koristi kao gorivo i đubrivo. Imajući u vidu da su rezerve treseta u republici značajne, trebalo bi postaviti pitanje korišćenja ove vredne sirovine za preradu u tečna goriva i lekove, kao i za proizvodnju drugih vrednih hemijskih proizvoda potrebnih nacionalnoj privredi.
Postoje rezerve ležišta uljnih škriljaca Buinskoye. Nisu detaljno istražene. Debljina otkrivenih šavova na pojedinim mjestima dostiže 2 m. Uljni škriljci, uz nedostatak energetskih nosača, mogu se koristiti za proizvodnju električne energije, a pepeo - u građevinarstvu. Ali trenutno se u republici ne kopa uljni škriljac.
U mnogim jezerima, močvarama rečnih dolina republike postoje velike akumulacije sapropel. Mogu poslužiti kao gorivo, hemijska sirovina za proizvodnju zapaljivih materijala, đubriva i lekova, kao mineralna hrana za životinje, ali do sada nisu u širokoj upotrebi.
Jedino istraženo ležište sapropela nalazi se na lijevoj obali Volge, na jezeru Kogoyary.
U republici su najrasprostranjeniji nemetalni minerali. Predstavljaju ih kameni građevinski materijali, keramičke sirovine, pijesak, fosforiti itd.
Industrijske rezerve otkrivene u Poretskom okrugu republike gips i anhidrit, koji bi se mogao izvoziti u druge regione Rusije (Poretskoe ležište). Nalazišta gipsa postoje u okrugu Kozlovsky, Mariinsky-Posadsky i Urmarsky, ali tamo nisu razvijena.
U južnim predelima, gde slojevi iz perioda krede leže na površini, nalaze se kamenolomi za vađenje dolomit, kreda i krečnjak uspješno se koriste. Ova sirovina se koristi u građevinskoj industriji, za dobijanje građevinskog lomljenog kamena, kreča, kao punilo za beton. AT poljoprivreda brašno dobiveno od krečnjaka i dolomita koristi se za neutralizaciju kiselosti tla.
Nalazišta istražena u Ibresinskom, Vurnarskom i drugim regijama fosforit. Međutim, uprkos nedostatku mineralnih đubriva i njihovom velikom uvozu iz drugih regiona, nalazišta nisu razvijena. Do sada se to smatra ekonomski neisplativim zbog velike dubine pojave (80-100 m) i male debljine sloja fosforita (manje od 1 m).
Glinene stene u republici dostupni su svuda, ima ukupno 47 depozita. Stoga se nalazišta koja se nalaze u blizini potrošača, odnosno u blizini velikih ruralnih područja, aktivno razvijaju. naselja i gradovima. Takvih nalazišta u republici ima 28. Na primer, gline Čeboksarskog regiona služe kao sirovina za AD Čeboksarska keramika. U istoj oblasti nalazi se najveće ležište gline u republici - Ilbeševskoe. Gline i ilovača služe kao sirovine za proizvodnju opeke, keramičkih proizvoda, ekspandirane gline.
Kroz doline glavne rijeke, posebno na Volgi, široko su rasprostranjeni građevinski i kalupni pijesak. Debljina slojeva u naslagama građevinskog pijeska kreće se od 2 do 15 m. Aktivno se razvija pet ležišta, smještenih u okrugu Čeboksari i Mariinsko-Posad. Najveće od njih po rezervama je Sidelnikovsko polje. Pijesak se koristi kao balast za pripremu betona i za proizvodnju silikatna cigla jer nisu visokog kvaliteta. Jedini depozit stakleni pijesak nalazi se u okrugu Alatyrsky - Baevsky.
U okrugu Alatyrsky, u blizini sela Novye Aybesi, istraženo je nalazište tripolisa. Debljina sloja koji sadrži tripoli dostiže 40 m. Ova sirovina se koristi za proizvodnju toplotno i zvučno izolacionih materijala, tečnog stakla i u hemijskoj industriji. Pogodan je za proizvodnju svijetlih ružičasto-žutih trolisnih opeka.
Analizirajući kartu distribucije minerala, možete primijetiti da su oni neravnomjerno raspoređeni na teritoriji republike. Tri regije Čuvašije su snabdjevene raznim sirovinama: Čeboksari, Poretski i Alatirski, u ovim regijama postoji više od 5 vrsta minerala. Samo 1 vrsta minerala nalazi se u okruzima Alikovsky, Batyrevsky, Ibresinsky, Kanashsky, Shumerlinsky i Tsivilsky, uglavnom glina.
Dakle, naša republika ima samo neke vrste minerala. Najvažniji zadatak ostaje dalje proučavanje rudnih resursa republike i njihovo efikasnije korišćenje.
1. Koristeći sl. 5 i teksta paragrafa, sačinite kartu "Glavna mineralna nalazišta Čuvašije."
Teorija neomobilizma
Bilo koji dio Zemljine kamene ljuske - litosfere - stalno se kreće horizontalno, iako vrlo sporo, brzinom koja ne prelazi nekoliko desetina centimetara godišnje.
Za dugo vremena vjerovalo se da je litosfera nastala tokom hlađenja vatreno-tečne plazme. Iz tog razloga, naučnici su vjerovali da se činilo da lebdi na rastopljenoj tvari ispod. Istovremeno se ispostavilo da je ispod zemljine kore supstanca u čvrstom stanju, sve do granice sa Zemljinim jezgrom, a komore magme, koje s vremena na vreme izbijaju u vulkanskim područjima, formiraju se među čvrstim stenama. samo s vremena na vreme. Postoji teorija (Burrell, 1914) da u plaštu postoji astenosfera,ᴛ.ᴇ. ʼʼoslabljena ljuskaʼʼ od zagrijanih i relativno plastičnih stijena. Pola veka kasnije ova teorija je potvrđena. Astenosfera se pokazala kao provodnik seizmičkih talasa i električnih struja.
Dakle, litosfera lebdi na astenosferi; istovremeno se diže, spušta i klizi u horizontalnom smjeru u odnosu na donji plašt i jezgro Zemlje. Zemljina kora je uključena u sva kretanja kao sastavni dio litosfere.
Kamena ljuska Zemlje nije jedinstvena cjelina. Podijeljen je na dijelove koji se nazivaju litosferske ploče. Sada na zemlji postoji 7 velikih i nekoliko manjih ploča. Upravo na granicama litosfernih ploča dolazi do potresa, jer se tamo nakupljaju naprezanja, dolazi do pomaka jedne ploče u odnosu na drugu. Ploče mogu divergirati (divergencija), konvergirati (konvergencija), a također se pomicati (kao da klize) horizontalno jedna u odnosu na drugu (transformacijski rasjed).
Kako se dvije ploče razmiču, jaz između njih se popunjava materijalom koji je izašao iz dubine i formira se nova kora. Na drugom mjestu, jedna ploča se pomiče ispod suprotne i plašt je povlači do dubine gdje je ispod visokog pritiska zbija se i počinje tonuti, "tonuti" u viskoznoj astenosferi, tonući na površinu donjeg plašta. Zajedno s litosferom, pomiču se i kontinenti; kada se dva kontinenta sudare (sudar), nagomilaju se najviše planine, na primjer, Pamir, Alpe, Himalaje.
Naslage minerala nastaju samo u vanjskom omotaču Zemlje - rudnoj sferi. U njemu postoji stalna cirkulacija tvari. Stene i rude koje se nalaze na velikim dubinama uzdižu se i formiraju planinske lance i visoravni. Nadalje, Sunce, voda i vjetar ih uništavaju i u obliku krhotina i otopina prenose se u mora i jezera. Postepeno se tu nakupljaju 1000-metarski slojevi pijeska, gline, soli i drugih sedimentnih stijena, koji tonu u duboke dijelove Zemlje. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ciklus kruženja materije je završen.
Naslage se formiraju u bilo kojoj fazi ciklusa materije. U početku na velikim dubinama visoke temperature ah (800 0 C) i pritisak (1000 kg / cm 2), čvrsta materija se pretvara u magmu. Ona juri pod pritiskom. Usput se dio taline stvrdne, a dio, izbijajući, izlije u obliku lave, pepela i očvrsnutih krhotina (tufova).
Kako se magma hladi, prvo se oslobađaju minerali koji formiraju rude nikla, bakra, hroma, titanijuma, dijamanata itd.
Hostirano na ref.rf
Nakon što se talina očvrsne, gasovi i voda sa rastvorenim rudnim elementima u njoj se odvajaju od tek očvrsnule, ali još vruće mase. Vruće otopine prodiru kroz pukotine izvan rudnog tijela, a zatim kristaliziraju u različite minerale koji formiraju naslage zlata, platine, željeza, olova, cinka itd. Ove naslage se obično javljaju kao vene u pukotinama i šupljine u tvrdim stijenama.
Unutar vulkana, na malim dubinama, od niskotemperaturnih rastvora formiraju se bogate zlatno-srebrne naslage.
Od magme zamrznute na dubini nastaju stijene kao što su rude bakra i nikla, krom, titan, platina itd.
Najveća i najraznovrsnija grupa ležišta po sastavu rude formirana je od rastvora koji kruže kroz pukotine. Ova rješenja nastaju tokom skrućivanja magme koja sadrži mnogo silicijum oksida. Od takve magme nastaju graniti. Rude srebra, cinka, bizmuta i mnogih drugih taložene su kako u samim granitima tako iu stijenama koje ih sadrže. drugi
Hostirano na ref.rf
elementi.
Rude se formiraju svuda: na kopnu, u rijekama, jezerima, morima i okeanima. Ovi procesi su najaktivniji u planinama i na visoravnima u vrućim i vlažna klima. Planine uništavaju vjetar, voda, dnevne temperaturne fluktuacije i pokretni glečeri. Kao rezultat toga, formira se velika masa krhotina, koja se kreće oko planeta u smjeru njegovih nižih dijelova. Rijeke aktivno nose više otpada, s najtrajnijim, teškim i kemijski inertnim česticama koje se akumuliraju u riječnim depresijama i meandrima.
Mora i okeani doprinose uništavanju obalnih stijena. Zalihe ruda cirkonija, titana, kalaja i dr. akumulirane su u obalno-morskim područjima.
Hostirano na ref.rf
Glavne rezerve safira, ametista, ahata i mnogih drugih koncentrisane su u morskim oblucima. drugi
U izolovanim bazenima koji se nalaze u vrućim pustinjskim krajevima, razne soli se talože uz intenzivno isparavanje; kuvanje, potaša, kao i jedinjenja iz kojih se ekstrahuju magnezijum, kalijum, jod, brom i mnoga druga. drugi
Živahan organski život u vodi također je uključen u formiranje naslaga. Ogromne mase vapnenca i fosfora nakupljaju se iz skeleta umirućih organizama, koje morski organizmi aktivno asimiliraju.
Polako i neumoljivo, planinski lanci se uzdižu, pored njih veliki delovi zemljine kore tonu u ponor okeana i prekriveni su krhotinama koje nose rečni tokovi sa planinskih lanaca koji se urušavaju. Akumulirani sedimentni slojevi na kraju završavaju na dubinama od nekoliko desetina kilometara, gdje se pod utjecajem visokih temperatura (više od 500°C) i pritiska (više od 1000 kg/cm 2) potpuno transformiraju. Gline se pretvaraju u jake stijene - škriljce, koje se lako cijepaju u tanke ploče. Od poroznih i laganih vapnenaca formiraju se mermeri raznih uzoraka i boja, obični ugljevi se pretvaraju u grafit. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, postoji kruženje supstanci u zemljinoj kori.
