Pentru că avem deja ideea generala despre cum s-au format scoarța terestră și hidrosfera, atunci următoarea întrebare ar fi naturală: cum a avut loc formarea mineralelor în timp? Nu este doar interesant, ci și
informația este importantă pentru noi, deoarece fără studiul, extracția și utilizarea mineralelor, omenirea nu poate exista încă. Vârsta mineralelor este în unele cazuri decisivă pentru prognozarea și prospectarea acestora. Trebuie să știm când și unde s-au format, unde ar trebui să fie căutate.
Imediat trebuie clarificat faptul că conceptul de minerale este foarte larg, ideea lor s-a schimbat de-a lungul timpului. Această doctrină prezintă interes nu numai pentru geologie, care o consideră unul dintre principalele domenii de activitate, ci și pentru geografie și alte științe care se ocupă de probleme. distribuţia teritorială minerale, condițiile miniere și utilizarea lor rațională. Mineralele sunt de obicei împărțite în trei grupe principale: minereu, nemetalice și combustibile. Să încercăm să luăm în considerare caracteristicile dezvoltării în timp doar a mineralelor.
Un exemplu tipic de minerale sunt minereurile de fier, pe care omul a început să le dezvolte aproape de la începutul dezvoltării sale. Ele diferă prin compoziție, condiții de educație și vârstă. Formarea unor astfel de minereuri a avut loc deja în istoria antica Scoarta terestra. Am vorbit despre acumularea lor grandioasă în Precambrian, acum aproximativ 2,3 miliarde de ani. Sunt cunoscuți în bazinul Krivoy Rog, în cadrul anomaliei magnetice Kursk (KMA), pe scuturile baltice și canadiene. Astfel de acumulări sunt asociate cu roci numite cuarțite feruginoase sau jaspilite. Se presupune că s-au format în bazine de apă deosebite ale epocii proterozoice timpurii, posibil din cauza influxului cosmic al substanței corespunzătoare (meteoriți de fier).
Un alt grup de minereuri de fier s-a format sub influența granitelor care se ciocnesc cu roci carbonatice. Ca urmare a acțiunii termice și a introducerii anumitor componente ale acumulării lor la limita rocilor magmatice și carbonaților, se formează zhan-uri deosebite, cu care sunt cel mai adesea asociate depozite de fier, cupru și polimetale. În mod activ, o astfel de formare de minereu a avut loc la sfârșitul Paleozoicului, în timpul orogenezei herciniene (acum 325-250 milioane de ani). În special, acumulări semnificative de astfel de minereuri sunt cunoscute în Urali, Altai, Europa Centrală, Kazahstan și în alte regiuni.
La urma urmei, existența bazinelor de minereu de fier a avut loc în trecutul foarte recent. În special, formarea de minereu de fier neogen din provincia Azov-Marea Neagră este cunoscută în Ucraina. Include zone cu minereu din Peninsula Kerci, lângă Sivashshya, Khersonskaya etc. Aici se formează minereurile de fier și sunt de origine chimiogenică sedimentară și se acumulează în lagune mari. Se presupune că acest lucru s-a datorat activității vitale a bacteriilor specifice. În zăcămintele din Peninsula Kerci, conținutul de fier din minereu ajunge la 37-40%, iar grosimea straturilor de minereu este de 10-12 m. Procesul a avut loc în urmă cu aproximativ 3,5 milioane de ani, fapt dovedit de varietatea fierului. procesele de acumulare a minereului.
Foarte interesant și indicativ este procesul de extracție a cărbunelui, formarea în timp a zăcămintelor purtătoare de cărbune. Se caracterizează nu numai prin acumularea neuniformă a cărbunelui, ci și printr-o mișcare teritorială clar definită a bazinelor carbonifere în intervale diferite. istoria geologică. Trebuie remarcat faptul că acest proces a început abia din Paleozoicul mijlociu. Practic, nu există mai multe zăcăminte vechi purtătoare de cărbune, deoarece în intervale de timp străvechi floră nu exista încă pe suprafața pământului la o scară semnificativă. Cărbunele din Paleozoicul mijlociu formează acumulări nesemnificative în diferite părți ale Europei: continentele Urali, Caspic, Donbasul de Vest, Muntele Voronezh etc. America de Nordși Laurasia, iar pe locul fostului Ocean Iapetus s-au format numeroase lagune largi, în care a început să se acumuleze materia organică vegetală. Apropo, atunci organismele marine au început să intre pe suprafața pământului la o scară semnificativă.
Uneori, cea mai activă exploatare a cărbunelui a fost Paleozoicul târziu (acum 325-250 de milioane de ani). În acest interval de istorie, mai mult de jumătate din toate rezervele cunoscute de cărbune s-au acumulat. Depozitele piznepaleozoice purtătoare de cărbune formează două centuri clar delimitate. În perioada Carboniferului Mijlociu, exploatarea cărbunelui avea loc în teritoriile Kazahstanului Central (bazinul Karaganda), Donbass, în bazine. Europa de Vest, sudul Angliei, în Apalacii din America de Nord. Planul structural al centurii carbonifere din Permianul mijlociu a Eurasiei diferă puternic de cel mai vechi carbonifer. Formează o centură transcontinentală de bazine de cărbune, care se întinde de la Pechora și Taimyr prin Tunguska și alte bazine ale Platformei Siberiei, precum și Kuzbass, și se întinde spre nord-est de Hindustan. Interesant, nu a fost înregistrată nicio combinație teritorială a acestor două centuri.
Depozitele de carbon mezozoice și cenozoice se caracterizează printr-o scădere bruscă a dimensiunii lor. Este conectat în principal cu partea asiatică a continentului. Ea, ca și etapele anterioare, se caracterizează prin desfășurarea neuniformă a acestui proces în timp, alternanța epocilor de dispariție sau activarea acumulării cărbunelui, precum și mișcarea spasmodică a bazinelor carbonifere de diferite vârste. Din piscine mari din acest timp nu pot fi numite decât South-Yakut și Vilyui. Desigur, acestea sunt depresiuni mici și împrăștiate, purtătoare de cărbune. În plus, cea mai activă exploatare a cărbunelui din Piznepaleozoic coincide în timp cu orogeneza herciniană. Acest interval de timp a fost caracterizat de cea mai accentuată diferențiere a reliefurilor și a creat condiții favorabile pentru exploatarea intensivă a cărbunelui.
Resursele minerale ar trebui să includă apele subterane. Suntem obișnuiți cu distribuția lor aproape omniprezentă, credem că acesta este un mineral care se formează deja sub ochii noștri, rezervele sale pot fi restabilite continuu și nu suntem amenințați cu lipsa lui. Acest lucru este evidențiat de condițiile de acumulare a apei subterane, acviferul superior. În același timp, mulți experți prevăd deja astăzi că în următoarele decenii poate deveni unul dintre cele mai importante și căutate minerale. Prin urmare, este logic să clarificăm cum se acumulează în timp.
Împreună cu apele subterane care se formează astăzi, există și varietăți mai vechi, care se numesc sedimentare sau sedimentogene. Acestea sunt apele din vechile bazine marine care s-au păstrat în sedimente acumulate, iar apoi, în procesul de transformare ulterioară, diageneză, compactare și mișcare, au ajuns în roci care le conțineau. Unele dintre ele pot fi folosite. Mai frecvente sunt apele bazinelor arteziene, care se află la adâncimi considerabile și de obicei sub presiune mare. Un exemplu de una dintre astfel de structuri mai mari din țara noastră poate fi bazinul artezian Nipru-Donețk. acviferele sale superioare conțin apă dulce, sunt utilizate în mod activ.
Astfel de ape conțin componente utile care le fac mai atractive decât apele subterane. Ele nu sunt încă contaminate. Studierea vitezei de mișcare panza freatica iar dimensiunea bazinelor arteziene permite experților să afirme că acestea s-au format acum aproximativ 15 mii de ani - în epoca ultimei răciri. Împreună, selecția excesiv de activă a unor astfel de ape nu va permite compensarea încasărilor acestora, iar resursele minerale regenerabile, teoretic, nu vor avea timp să ne satisfacă cererea. Acest fenomen trebuie să fie luat în considerare de către ecologiștii noștri.
Suntem obișnuiți cu faptul că aproape toate mineralele, cu excepția apelor subterane, nu pot fi clasificate drept regenerabile și necesită o utilizare atentă. Și pot exista minerale care se formează acum în volume suficient de mari? Cel mai interesant lucru este că există! Este despre o minereu de fier și noduli de mangan formați pe fundul oceanelor. Au început să fie studiate relativ recent, dar i-au interesat imediat pe specialiști. La o adâncime de peste 4 km, astfel de acumulări formează un strat aproape continuu. Aceste concreții conțin până la 36% mangan, precum și fier, Ku-Prum, nichel, cobalt, titan, molibden și alte elemente (mai mult de douăzeci). În SUA, Japonia, Germania au fost deja dezvoltate metode tehnice de extracție a acestora. Principala problemă a utilizării lor sunt doar indicatorii economici ai unui astfel de proces, precum și impact asupra mediului evoluții similare. Și din moment ce am început să vorbim despre rata de formare a mineralelor, trebuie remarcat că rata de creștere modernă a unor astfel de formațiuni pe fundul oceanului poate satisface nevoile urgente ale omenirii.
Ca exemplu, am luat în considerare caracteristicile formării în timp a doar câteva minerale, au arătat doar modele individuale ale dezvoltării spațio-temporale a acestui proces. Există multe astfel de exemple. Acesta este subiectul de studiu al unui număr de științe și învățături, printre care se numără metalogenia (știința nașterii metalelor), minagenia, doctrina mineralelor combustibile etc. intestinele unor substanțe organice și curgerea profundă a hidrocarburi. Și, desigur, ele demonstrează diversitatea istoriei dezvoltării scoarței terestre.
Una dintre cele mai valoroase surse de energie pentru industria mondială în prezent este Omenirea solidă este puțin probabil să se poată face fără ele. Printre altele, genialul Dmitri Ivanovici Mendeleev a spus: „Poți încălzi și cu bancnote”. Omul de știință a vrut să spună că ar fi mai utilă folosirea acestor resurse pentru sinteza substanțelor necesare omului.
Știința modernă își confirmă în mod constant corectitudinea. Destul de ciudat, dar în multe privințe datorăm florei străvechi bogățiile care se află în adâncul pământului. Au fost ferigile și copacii străvechi care au format de-a lungul timpului mulți resurse utile. Apropo, ce minerale s-au format din plante antice? Ei bine, hai să aflăm!
Caracteristicile generale ale tipurilor de combustibil
Toți acești combustibili conțin cantități uriașe de carbon. Toate s-au format din resturi de plante, care au fost supuse unei presiuni crescute și temperaturi ridicate timp de milioane de ani. Unii combustibili vegetali antici au o vechime de peste 650 de milioane de ani. Aproximativ 80% dintre aceste fosile s-au format în perioada terțiară. Tocmai acestor vremuri datorăm faptul că resursele minerale încă ne oferă tot ce avem nevoie.
Principala caracteristică a formării lor ar trebui luată în considerare faptul că la acea vreme încă exista puțin oxigen pe planetă, care acum oxidează foarte repede materia organică, dar există o mulțime de carbon și compuși pe baza acestuia. Rocile sedimentare au conservat rapid mase uriașe de substanțe în grosimea pământului.
Pentru a putea naviga mai bine în această problemă, am pregătit un tabel. Mineralele sunt departe de a fi localizate aleatoriu în intestinele pământului.
forma de relief | Structura cortexului, vârsta acestuia | Principalele tipuri de minerale | Exemple |
Simplu | Scuturi ale arheozoicului, proterozoicului | Multe minereuri de fier, mangan | platforma ruseasca |
Plăci de platforme antice, a căror formare a avut loc în timpul Paleozoicului | Petrol, gaze, cărbune și alte minerale de origine vegetală | Vestul Siberiei |
|
Muntii | Munți tineri de vârstă alpină | O mulțime de minereuri polimetalice | |
Munți vechi, ruinați, din epoca mezozoică | Muntele din Kazahstan |
Cu toate acestea, printre unii oameni de știință, teoria originii abiogene a multor combustibili fosili este populară, ceea ce explică apariția lor printr-o combinație de diverși factori care au condus la apariția compușilor complecși de carbon din substanțe anorganice simple.
Acest punct de vedere are și dreptul său la viață, dar majoritatea oamenilor de știință sunt încă încrezători că marea majoritate a zăcămintelor au o origine biologică. Ei bine, ce minerale s-au format din plante antice? Vom vorbi despre asta acum.
Importanță pentru industrie și oameni
După cum am spus deja, multe dintre aceste substanțe sunt un adevărat depozit pentru modern industria chimica. Același cărbune conține mulți compuși, care în alte cazuri pot fi obținuți doar ca urmare a unei sinteze complexe și costisitoare. De exemplu, acizii humici, care nu sunt atât de obișnuiți în natură și sunt destul de dificili pentru sinteza artificială, sunt obținuți în mod masiv din cărbune brun ieftin și răspândit.
În principiu, geografia economică vă va spune despre toate acestea. mineralele joacă rol esentialîn formarea unei economii industriale normale a oricărei ţări.
Trebuie amintit că utilizarea deplină a multor resurse vegetale este posibilă numai dacă o persoană cunoaște bine nuanțele formării lor. În primul rând, vom lua în considerare cărbunii pe care i-am menționat deja de mai multe ori, deoarece procesul de formare a acestora este foarte interesant. Cărbunii, ca și alte minerale majore de origine vegetală, au fost formați de diferite plante în procesul morții lor.
Caracteristicile formării cărbunilor de humus
Cu foarte mult timp în urmă, când dinozaurii giganți încă cutreierau Pământul, păduri luxuriante au crescut în întinderi vaste. Condițiile pentru creșterea și dezvoltarea lor au fost ideale: există multă materie organică în sol, iar dioxidul de carbon predomină în atmosferă. Cu toate acestea, aceleași condiții au contribuit la faptul că plantele au murit foarte rapid. Părțile lor au căzut la pământ, unde s-au descompus rapid, deoarece nu erau protejate în niciun fel de acțiunea oxidantă a aerului.
Combinația tuturor acestor factori a dus la o descompunere foarte rapidă a celulozei. Mase uriașe de vegetație s-au transformat într-un adevărat „cocktail” de substanțe humice, diluate cu cantități mici de rășini, ceară și parafină. Cu toate acestea, toată această masă a fost descompusă rapid de microorganisme și, prin urmare, nu a existat o acumulare deosebit de rapidă de materie organică la acel moment. Principalele rezerve minerale au apărut ceva mai târziu.
Deci, cum s-a format cărbunele direct?
În modul descris mai sus, s-a format turba uscată, care este încă suficientă pe suprafața planetei noastre în prezent. De regulă, nu i s-au întâmplat alte metamorfoze, deoarece cel mai adesea era acoperit cu un strat de nisip și pământ, păstrând în mod fiabil materia organică de efectele oxigenului și ale microorganismelor. O astfel de masă era extrem de plastică și, prin urmare, nu a existat nicio altă separare sau amestecare.
Deoarece în grosimea turbei era foarte puțină materie organică necompusă, nu au existat alte procese de degradare. Astfel, temperatura în grosimea straturilor a rămas întotdeauna la același nivel.
presiune si timp...
Cu toate acestea, în timp, straturile s-au compactat treptat din cauza aglomerarii. Treptat, acizii humici au fost transformați în humite, rășinile au suferit un proces de decarboxilare și doar cerurile au rămas neschimbate timp de mii de ani. Așa s-au format cărbunii de humus brun. Există mai ales mulți dintre ei în teritoriul Krasnoyarsk. Acestea sunt cele mai abundente minerale din regiune (și o sursă importantă de venit, desigur).
Influențat de o serie de factori Mediul extern a avut loc metamorfoza lor treptată, în urma căreia s-au obținut cărbuni humus de piatră. Rolul principal în acest proces aparține presiunii ridicate și nu mai puțin temperaturii ridicate. În aceste condiții, acizii humici au început să se descompună rapid, rășinile și cerurile au suferit o polimerizare naturală.
Toate acestea au dus la sinteza compușilor infuzibili, complet insolubili. Datorită lor, acest tip de cărbune a supraviețuit până în zilele noastre. Se sprijină relativ pe adâncimi mici, și prin urmare, supuse unor fizice oarecum diferite și proprietăți chimice ar fi inevitabil spălat. Și ce minerale s-au format din plante antice, pe lângă cărbunele humus descris mai sus?
Despre procesul de formare a cărbunilor de tip mixt
Trebuie remarcat faptul că, în natură, procesul de formare a compușilor puri de humus a avut loc extrem de rar. Mult mai des a existat un proces mixt. Oamenii de știință sugerează că a mers în mai multe direcții deodată. De regulă, toate acestea s-au întâmplat în fundul rezervoarelor antice, pe locul cărora se află acum zăcăminte minerale.
Substanțele humice au fost aduse acolo treptat cu apa de ploaie și încet, de-a lungul secolelor, s-au așezat pe fund. Planctonul, care s-a dezvoltat activ cu o asemenea abundență de materie organică, sa amestecat treptat cu toată această masă. Dar lucrurile ar fi putut fi complet diferit.
După ce au lovit pământul uragane puterniceși ploi abundente, o cantitate imensă de substanțe humice și diverși compuși minerali au căzut în rezervoare. La început, mineralele grele s-au așezat în partea de jos, iar acizii humici au acționat asupra lor ca agenți puternici de oxidare. Treptat, toată această masă a fost supusă polimerizării. Deoarece în fundul rezervoarelor era foarte puțin oxigen, substanțele au intrat în cele din urmă sub influența procesului de deshidratare. Așa s-a format cărbunele cu compoziție mixtă.
Aceste minerale ale Rusiei sunt extrem de comune în partea de est a țării noastre.
Despre compoziția chimică a cărbunilor
În general, compoziția lor nu este deosebit de diversă: carbon, hidrogen, oxigen, azot și sulf. Diferența constă numai în fracția de masă a tuturor acestor substanțe, deoarece tocmai prin procentul lor se poate determina cu încredere nu numai tipul de combustibil fosil, ci chiar și regiunea de origine și producție. Pentru a avea cel puțin o idee aproximativă despre această problemă, vom analiza compoziția cărbunelui humus brun mediu.
Clasificarea substantelor care alcatuiesc carbunii
Cele mai tipice substanțe care fac parte din oricare dintre soiurile sale se numesc formatori de cărbune. Iată lista lor completă:
- Destul de ciudat, veverițe. În timpul hidrolizei cărbunelui, oamenii de știință au observat că amestecul rezultat conține o anumită cantitate de aminoacizi. Prezența acestor substanțe în grosimea straturilor de combustibili fosili se explică destul de simplu: ele se păstrează în vremurile de demult protozoare, precum și rămășițele unor organisme mai dezvoltate. În orice caz, multe zăcăminte minerale se laudă adesea cu o colecție demnă de un muzeu paleontologic.
- Desigur, celuloza. Acest carbohidrat complex, care este principalul material de construcție al oricărei forme de viață a plantelor, reprezintă o parte considerabilă a greutății atât din cărbuni, cât și din șisturi bituminoase (vom vorbi despre ele mai jos).
- Ceară, despre care am menționat în repetate rânduri. Reprezinta esteri unii acizi carboxilici si alcooli alifatici.
- rășini. Acesta este un amestec foarte complex de toți aceiași acizi carboxilici, precum și substanțe saponificabile și nesaponificabile. În anumite condiții specifice, ele sunt ușor decarboxilate și polimerizate rapid. Sunt un fel de „legătură” pentru cărbune, deoarece țin componentele acestuia împreună în timpul procesului de comprimare primară.
Compoziția aproape identică a tuturor combustibililor fosili este cea care vorbește despre originea lor vegetală și parțial animală. Susținătorii apariției abiotice a aceluiași ulei nu reușesc să găsească argumente suficient de convingătoare cu care să infirme aceste date faptice. În orice caz, orice hartă a mineralelor (organice) va arăta că depozitele lor sunt localizate în principal în locurile mărilor antice bogate în materie organică.
Informații de bază despre mineritul cărbunelui
Caracteristicile și metodele acestui proces depind pe deplin de adâncimea formațiunilor. Dacă aceasta nu depășește o sută de metri, atunci este posibilă o metodă de dezvoltare deschisă, în carieră. Se întâmplă adesea ca, odată cu creșterea adâncimii tăierii, metoda arborelui devine mai fezabilă din punct de vedere economic.
Pe teritoriul țării noastre, nivelul celei mai adânci mine este de aproximativ 1200 de metri. Orice hartă a mineralelor Rusiei va arăta că majoritatea se află în Siberia. Această regiune este considerată pe bună dreptate o adevărată cămară, un grânar al naturii.
Alte substanțe importante
Trebuie remarcat faptul că acumulări de substanțe de mare valoare industrială se găsesc adesea în straturile de cărbune. Acestea includ câteva roci geologice valoroase (marmură, de exemplu), cantități uriașe de metan, precum și oligoelemente rare. De exemplu, unele soiuri de cărbune brun conțin mult germaniu, fără de care industria radio-electronică modernă este de neconceput, deoarece pe baza ei se creează multe tipuri de semiconductori.
în industria modernă
Au trecut de mult vremurile în care acest tip de mineral era folosit exclusiv ca combustibil. După cum am observat deja, din el sunt extrase unele elemente chimice rare, cărbunele servește ca materie primă pentru producerea multor tipuri de materiale plastice. Încă din cel de-al Doilea Război Mondial se știe că din ea se poate face benzină artificială.
Aceste minerale din Rusia au asigurat în mare măsură creșterea intensivă a industriei după revoluție. Ele ajută, de asemenea, la menținerea economiei la un nivel constant ridicat.
șisturi petroliere
Este o origine vegetală solidă din grupul caustobioliților solizi. Caracteristica principală a ardeziei, care le-a oferit o popularitate atât de mare în anul trecut, este rășina inclusă în compoziția lor. Se obține prin distilare. Valoarea sa constă în faptul că din punct de vedere al proprietăților sale fizice și chimice este foarte aproape de petrol, dar în același timp costul de producție al acestuia este mult mai mic decât zăcământul petrolier.
Compoziție diferențială
Principala diferență dintre șist și tot același cărbune este că conține mai multe minerale. Partea sa organică este kerogene. Doar în șisturile de cea mai înaltă calitate ponderea sa ajunge la 70%, în timp ce în toate celelalte cazuri conținutul organic nu depășește 30%. Kerogenul este rămășițele fosile ale celor mai vechi alge unicelulare.
Acea parte dintre ele care nu și-a pierdut urmele structurii sale celulare de-a lungul secolelor este talomoalginitul. În consecință, complet degradate se numesc coloalginit. În plus, în șisturi este destul de des posibil să găsiți chiar părți plante superioare care se află pe planeta noastră din timpuri imemoriale.
Iată câteva minerale formate din plante antice. Sperăm că din acest articol ați primit toate informațiile care v-au interesat.
Cel mai mult elemente chimice, inclusiv cele foarte valoroase, este împrăștiată în roci. Doar o foarte mică parte din ele este concentrată în zăcăminte minerale. Dar, deși conținutul de elemente din roci este scăzut, cantitatea lor totală în măruntaiele pământului este grandioasă.
Toate mineralele în funcție de condițiile formării lor sunt împărțite în adâncime și suprafață. Se numesc depozite adânci endogene(din cuvintele grecești „edo” – interior, „geos” – origine) și superficial – exogene(„ecou” grecesc – afară).
Depozite profunde sau endogene se formează ca urmare a introducerii în scoarța terestră a topituri subterane fierbinți, sau magme, și a solidificării lor. Magma pătrunde prin fisuri în roci. În același timp, doar o parte nesemnificativă a magmei vulcanilor ajunge la suprafața Pământului, formând fluxuri de lavă și acumulări de cenușă vulcanică. Cea mai mare parte a magmei nu ajunge la suprafața pământului și se solidifică la adâncime, formând roci magmatice cristaline adânci, cum ar fi granit. Rocile magmatice înghețate la adâncime și pe suprafața Pământului sunt utilizate pe scară largă ca materiale de construcție din piatră naturală.
Datorită diferenței dintre proprietățile fizice și chimice ale elementelor, în procesul de răcire a topirilor magmatice din intestinele Pământului, acestea sunt separate și se formează acumulări ale unor elemente chimice.
Când așa-numitele magme de bază, care conțin nu mai mult de 50% oxid de siliciu în compoziția lor, se răcesc, procesul de separare a substanțelor din ele decurge similar cu topirea fierului în furnalele înalte. În același timp, în acumulările de magmă care se solidifică la adâncime, rocile ușoare plutesc în sus, iar mineralele grele se scufundă în fundul rezervorului de magmă. Aceste minerale grele formează depozite magmatice de minereu. Cele mai semnificative dintre ele sunt depozitele fier și titan, crom și platină, cupru și nichel. Aproape de ele ca origine și depozite diamanteîn conducte de kimberlit Siberia și Africa de Sud, dar pentru formarea lor, pe lângă temperatura ridicată, este nevoie de o presiune enormă.
Mineralele valoroase se separă complet diferit atunci când așa-numitele magme acide care conțin mai mult de 50% oxid de siliciu se solidifică. Aceste magme conțin un conținut crescut de diferite gaze, inclusiv vapori de apă. Gazele dizolvă multe compuși chimici, în special cele metalice, și nu le permit să precipite în stadiile incipiente ale răcirii magmei. Prin urmare, condițiile pentru concentrarea lor sunt create în cele mai recente resturi de topituri magmatice care nu au avut timp să se solidifice complet. O parte din aceste magme reziduale se topesc, saturate cu gaze fierbinți și elemente valoroase dizolvate în ele, pătrunde prin fisuri în roci și, răcindu-se, formează așa-numita vene de pegmatită . Ele constau din cuarț și feldspat, și uneori conțin acumulări mica, pietre pretioase(topaz, acvamarin etc.), minerale de beriliu și litiu, staniu, wolfram, uraniu.
Gazele magmatice cu compuși valoroși dizolvați în ele nu numai că se acumulează în camerele de magmă reziduală, dar se pot scurge și prin pereții deja solidificați. Deci ele pătrund în camera magmatică de răcire din jur a rocii. În acest caz, pot apărea reacții chimice între gazele fierbinți filtrate și roca din jur. Mai ales rapid curg între gazele magmatice fierbinți și roci calcaroase. În cursul unor astfel de reacții de-a lungul periferiei masivelor de roci magmatice care se răcesc, în zona contactului lor cu calcarele, așa-numitele skarns . Sunt formate din minerale var, silicon si aluminiu. În plus, mineralele se acumulează adesea în skarns. fier, cupru, plumb, zinc, wolfram, bor.
Dar nu toate gazele magmatice reacţionează la adâncime cu rocile. Majoritatea, din cauza presiunii ridicate, se repezi prin fisurile și porii rocilor până la suprafața Pământului. În același timp, vaporii mineralizați sunt răciți treptat, lichefiați și transformați în ape minerale fierbinți - hidroterme . Ei continuă să urce pe roci poroase permeabile. Odată cu răcirea ulterioară a apelor minerale fierbinți, precipită compuși de elemente valoroase și alte elemente dizolvate în ele. Umplend crăpăturile rocilor, ele formează vene de minerale. O parte din elementele fluide reacționează cu mineralele rocilor și se depune, formând depozite minerale care înlocuiesc aceste roci. Se numesc astfel de depozite formate din depozite de ape minerale fierbinți în intestinele Pământului hidrotermal . Cantități mari de minereuri sunt asociate cu acest grup foarte important de zăcăminte minerale endogene. cupru, plumb, zinc, staniu, wolframși alte obiecte de valoare.
Depozitele exogene format sub influenta procese geologice la suprafaţa pământului. Ele se formează în timpul schimbărilor pe termen lung ale rocilor, pe măsură ce se deplasează din interior la suprafața Pământului. Astfel de ridicări catastrofale lente sau bruște ale secțiunilor individuale ale scoarței terestre au avut loc în toate epocile geologice și continuă până în zilele noastre. La suprafața Pământului, rocile sub influența fluctuațiilor de temperatură și a fluxurilor de apă sunt distruse mecanic în fragmente mici și minuscule. Sub influența apei, oxigenului și dioxidului de carbon se descompun chimic, modificându-și compoziția. Produsele unei astfel de distrugeri sunt duse de curgerile de apă în râuri și, așezându-se pe fundul lor, formează depozite râului binecunoscute. pietriș, nisip și argilă. În același timp, unele minerale rezistente chimic, neoxidante, solide și grele se acumulează în partea inferioară a sedimentelor râului, formând plasători . Placerii pot concentra numai minerale grele cu o greutate specifică mai mare de 3. Prin urmare, depozitele sunt cunoscute sub formă de placeri. aur, platină, coton, wolframit etc.
O parte semnificativă a masei minerale din apa râului sub formă de nămol sau în stare dizolvată este transportată în mări și oceane. Amploarea unei astfel de eliminări este enormă. Astfel, Volga transportă 25,5 milioane de tone de material suspendat în apă în Marea Caspică, Amu Darya în Marea Aral - 215 milioane de tone, Amazonul în Oceanul Atlantic - aproximativ 1000 milioane de tone. În oceane și mări, mineralele precipită și se acumulează pe fund. Aceste minerale provin de pe continente, sub influența gravitației, ca urmare a acțiunii chimice a sării apa de mare sau în legătură cu activitatea vitală a organismelor marine. Așa sunt create straturile groase roci de origine sedimentară , printre care se află straturi de minerale sedimentare. Pe lângă acestea binecunoscute roci sedimentare, Cum nisipuri, argile, calcare, zăcămintele de minereu sunt larg răspândite fier, mangan, aluminiu, fosforiti, carbune si petrol.
Pe suprafața Pământului se formează și depozite minerale ca urmare a dizolvării și eliminării unei părți a substanței de către apele subterane, iar în rest se acumulează compuși minerali valoroși puțin solubili. De exemplu, într-o rocă formată din compuși de calciu și aluminiu, mineralele de calciu se pot dizolva și pot fi îndepărtate cu apă, iar compușii se vor acumula în reziduu. aluminiu - bauxite - minereu valoros pentru producerea acestui metal. Astfel de depozite sunt numite reziduale. Printre acestea, pe lângă bauxite, sunt cunoscute zăcăminte minereu de fier, minereu de nichel, compuși ai fosforului .
O parte din substanța dizolvată poate fi din nou depozitată în subteran din apele subterane, pe măsură ce pătrunde prin roci permeabile. Depozitele rezultate se numesc infiltrare . Printre depozitele de infiltrare cunoscute nichel, cupru, aur, uraniu.
Dacă rocile și zăcămintele minerale închise între ele se scufundă în adâncurile Pământului, ele sunt afectate de presiunea straturilor care se află pe ele și de căldura internă a Pământului. Sub influența lor, rocile și mineralele se schimbă, se transformă în metamorfic , ca gneiss sau șist. În acest caz, pot apărea depozite de minerale metamorfice („metamorfoză” - schimbare). Acestea includ atât preexistente, dar supuse unor schimbări intense în organism și au apărut din nou din cauza metamorfismului. Acestea includ, de exemplu, depozitele marmura, ardezie pentru acoperis, mica, grafit, granate.
2. Identificați după hartă" partea europeana Rusia”, disponibilă în atlasele geografice ale Rusiei, în ce minerale sunt disponibile Republica Chuvash. Numiți și explicați originea lor.
3. Este posibil să descoperiți zăcăminte de petrol și gaze în Cehia? Dacă da, pe ce fapte se bazează această afirmație?
Caracteristicile geologice ale teritoriului Chuvashiei au dus la formarea de zăcăminte minerale de origine sedimentară în adâncurile sale. Printre acestea se numără mineralele combustibile și nemetalice. În total, în republică au fost luate în considerare 95 de zăcăminte minerale, dintre care: 47 zăcăminte de argilă de cărămidă, 5 - materii prime de argilă expandată, 15 - nisipuri de construcție, 19 - roci carbonatice, 1 - nisipuri de sticlă, 1 - tripoli, 1 - gips și anhidrit, 5 - turbă și 1 - sapropel.
În Chuvahia, mineralele combustibile de importanță strategică, cum ar fi petrolul, gazele, cărbunele, nu sunt extrase. Mineralele explorate sunt asociate cu depozitele sedimentare din epocile Cuaternar, Cretacic, Jurasic și Permian (vezi Fig. 4).
Se știe că zăcămintele devoniene situate între Volga și Urali conțin rezerve comerciale de petrol. În prezent, uleiul devonian este produs în multe zone din regiunea Volga-Ural. Acest lucru sugerează că pe teritoriul Chuvashia, unde straturile devoniene ating o grosime de 700 m și apar la o adâncime de aproximativ 1,0-1,5 km, pot exista depozite de hidrocarburi. Dar acest lucru necesită anumite condiții pentru acumularea și conservarea lor.
Cel mai obișnuit combustibil fosil în Chuvashia este turbă, ale căror rezerve sunt disponibile în toate regiunile republicii. Se găsesc fie în mlaștini, fie în văile străvechi ale râurilor mici. Suprafața totală a turbării din Chuvahia depășește 9 mii de hectare. Cele mai mari rezerve sunt situate pe malul stâng al Volgăi (precum Belaya Lipsha, Magazeinoye și Shampyaro-Kumplngskoye), precum și în valea Sura (Dryannoye și Lelechikha). În partea de sud-est a republicii, zăcămintele de turbă sunt mici și nu se realizează exploatare industrială. Turba este extrasă și folosită ca combustibil și îngrășământ. Ținând cont de faptul că rezervele de turbă din republică sunt semnificative, ar trebui pusă problema utilizării acestei materii prime valoroase pentru prelucrarea în combustibili lichizi și medicamente și pentru producerea altor produse chimice valoroase necesare economiei naționale.
Există rezerve ale zăcământului de șisturi bituminoase Buinskoye. Ele nu au fost explorate în detaliu. Grosimea cusăturilor expuse în unele locuri ajunge la 2 m. șisturile bituminoase, cu o lipsă de purtători de energie, pot fi bine folosite pentru a genera electricitate, iar cenușa - în construcții. Dar în prezent, șisturile bituminoase nu sunt exploatate în republică.
În multe lacuri, mlaștini ale văilor râurilor ale republicii există acumulări mari sapropel. Ele pot servi drept combustibil, materii prime chimice pentru producerea de materiale combustibile, îngrășăminte și medicamente, ca hrană minerală pentru animale, dar până acum nu sunt utilizate pe scară largă.
Singurul zăcământ explorat de sapropel este situat pe malul stâng al Volgăi, pe lacul Kogoyary.
Mineralele nemetalice sunt cele mai răspândite în republică. Sunt reprezentate de materiale de constructii din piatra, materii prime ceramice, nisipuri, fosforiti etc.
Rezerve industriale descoperite în districtul Poretsky al republicii gips și anhidrit, care ar putea fi exportat în alte regiuni ale Rusiei (zăcământul Poretskoye). Există depozite de gips în districtele Kozlovsky, Mariinsky-Posadsky și Urmarsky, dar nu sunt dezvoltate acolo.
În regiunile sudice, unde straturile din perioada Cretacică se află la suprafață, există cariere pentru extracție. dolomit, creta si calcar sunt folosite cu succes. Această materie primă este utilizată în industria construcțiilor, pentru a obține piatra spartă de construcții, var, ca umplutură pentru beton. LA agricultură făina obţinută din calcar şi dolomit este folosită pentru neutralizarea acidităţii solului.
Zăcăminte explorate în Ibresinsky, Vurnarsky și alte regiuni fosforit. Cu toate acestea, în ciuda deficitului de îngrășăminte minerale și a importului lor mare din alte regiuni, zăcămintele nu sunt dezvoltate. Până în prezent, acest lucru este considerat neprofitabil din punct de vedere economic datorită adâncimii mari de apariție (80-100 m) și grosimii mici a stratului de fosforit (mai puțin de 1 m).
Roci de lutîn republică sunt disponibile peste tot, sunt 47 de zăcăminte în total. Prin urmare, zăcămintele situate în apropierea consumatorilor, adică în apropierea zonelor rurale mari, sunt dezvoltate activ. aşezăriși orașe. În republică există 28 de astfel de zăcăminte. De exemplu, argilele din regiunea Cheboksary servesc drept materii prime pentru JSC Cheboksary Ceramics. În aceeași zonă se află cel mai mare zăcământ de argilă din republică - Ilbeshevskoye. Argilele și argilele servesc drept materii prime pentru producția de cărămizi, produse ceramice, argilă expandată.
Prin văi râuri majore, în special în Volga, sunt răspândite nisipuri de constructii si turnare. Grosimea straturilor în depozitele de nisipuri de construcții variază de la 2 la 15 m. Cinci depozite sunt dezvoltate în mod activ, situate în districtele Cheboksary și Mariinsko-Posad. Cel mai mare dintre ele în ceea ce privește rezervele este câmpul Sidelnikovskoye. Nisipurile sunt folosite ca balast pentru prepararea betonului și pentru producerea caramida de silicat deoarece nu sunt de înaltă calitate. Singurul depozit nisipuri de sticlă este situat în districtul Alatyrsky - Baevsky.
În districtul Alatyrsky, în vecinătatea satului Novye Aybesi, a fost explorat un depozit Tripoli. Grosimea stratului care conține tripoli ajunge la 40 m. Această materie primă este utilizată la fabricarea materialelor termoizolante, a sticlei lichide și în industria chimică. Este potrivit pentru producția de cărămizi trefoil galben-roz deschis.
Analizând harta distribuției mineralelor, puteți observa că acestea sunt distribuite inegal pe teritoriul republicii. Trei regiuni ale Chuvashia sunt furnizate cu o varietate de materii prime: Ceboksary, Poretsky și Alatyrsky, în aceste regiuni există mai mult de 5 tipuri de minerale. Doar un singur tip de minerale se găsește în districtele Alikovsky, Batyrevsky, Ibresinsky, Kanashsky, Shumerlinsky și Tsivilsky, în principal argilă.
Deci, republica noastră are doar câteva tipuri de minerale. Sarcina cea mai importantă rămâne studierea în continuare a resurselor minerale ale republicii și utilizarea mai eficientă a acestora.
1. Folosind fig. 5 și textul paragrafului, întocmește o hartă „Principalele zăcăminte minerale din Chuvashia”.
Teoria neomobilismului
Orice secțiune a învelișului de piatră a Pământului - litosfera - se deplasează constant pe orizontală, deși foarte lent, cu o viteză care nu depășește câteva zeci de centimetri pe an.
Pentru mult timp se credea că litosfera s-a format în timpul răcirii plasmei lichide de foc. Din acest motiv, oamenii de știință au crezut că părea că plutește pe substanța topită subiacentă. În același timp, s-a dovedit că sub scoarța terestră, substanța se află în stare solidă, până la granița cu miezul Pământului, iar camerele de magmă, care erup din când în când în zone vulcanice, se formează printre rocile solide. numai din când în când. Există o teorie (Burrell, 1914) că în manta există astenosfera,ᴛ.ᴇ. ʼʼcochilie slăbităʼʼ din roci încălzite și relativ plastice. O jumătate de secol mai târziu, această teorie a fost confirmată. Astenosfera s-a revelat ca un conductor de unde seismice și curenți electrici.
Deci, litosfera plutește pe astenosferă; în același timp, se ridică, coboară și alunecă în direcție orizontală față de mantaua inferioară și miezul Pământului. Scoarța terestră este implicată în toate mișcările ca parte integrantă a litosferei.
Învelișul de piatră a Pământului nu este un întreg. Este împărțit în părți numite plăci litosferice. Acum există 7 plăci mari și mai multe plăci mai mici pe pământ. Cutremurele au loc la granițele plăcilor litosferice, deoarece acolo se acumulează tensiuni, au loc deplasări ale unei plăci față de alta. Plăcile pot diverge (divergență), converge (convergență) și, de asemenea, se pot deplasa (ca și cum ar aluneca) orizontal una față de alta (defect de transformare).
Pe măsură ce cele două plăci se depărtează, golul dintre ele este umplut cu material care a ieșit din adâncime și se formează o nouă crustă. Într-un alt loc, o placă se mișcă sub cea opusă și este trasă de manta la o adâncime unde sub presiune ridicata se compactează și începe să se scufunde, „se scufundă” în astenosfera vâscoasă, scufundându-se la suprafața mantalei inferioare. Împreună cu litosfera, se mișcă și continentele; atunci când două continente se ciocnesc (coliziune), cei mai înalți munți sunt îngrămădiți, de exemplu, Pamirul, Alpii, Himalaya.
Depozitele minerale se formează numai în învelișul exterior al Pământului - sfera minereului. Există o circulație constantă a substanțelor în el. Rocile și minereurile care apar la adâncimi mari se ridică și formează lanțuri muntoase și zone înalte. În plus, Soarele, apa și vântul le distrug și sub formă de resturi și soluții sunt transferate în mări și lacuri. Treptat, acolo se acumulează straturi de 1000 de metri de nisipuri, argile, săruri și alte roci sedimentare, care se scufundă în părțile adânci ale Pământului. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ciclul circulației materiei este încheiat.
Depozitele se formează în orice stadiu al ciclului materiei. Inițial la adâncimi mari temperaturi mari ah (800 0 C) și presiune (1000 kg/cm 2), solidul se transformă în magmă. Ea se repezi sub presiune. Pe parcurs, o parte din topitură se solidifică, iar o parte, izbucnind, se revarsă sub formă de lavă, cenușă și resturi solidificate (tuf).
Pe măsură ce magma se răcește, sunt eliberate mai întâi minerale, care formează minereuri de nichel, cupru, crom, titan, diamante etc.
Găzduit pe ref.rf
După ce topitura s-a solidificat, gazele și apa cu elemente de minereu dizolvate în ea sunt separate de masa tocmai solidificată, dar încă fierbinte. Soluțiile fierbinți pătrund prin fisurile din afara corpului de minereu, iar apoi cristalizează în diverse minerale care formează depozite de aur, platină, fier, plumb, zinc etc. Aceste depozite apar de obicei sub formă de vene în fisuri și goluri în rocile dure.
În interiorul vulcanilor, la adâncimi mici, din soluții la temperatură scăzută se formează zăcăminte bogate de aur-argint.
Din magma înghețată la adâncime se formează roci precum minereurile de cupru și nichel, crom, titan, platină etc.
Cel mai mare și mai divers grup de zăcăminte din punct de vedere al compoziției minereului este format din soluții care circulă prin fisuri. Aceste soluții apar în timpul solidificării magmei care conține o mulțime de oxizi de siliciu. Din astfel de magmă se formează granitele. Minereurile de argint, zinc, bismut și multe altele sunt depuse atât în granitele în sine, cât și în rocile care le conțin. alții
Găzduit pe ref.rf
elemente.
Minereurile se formează peste tot: pe uscat, în râuri, lacuri, mări și oceane. Aceste procese sunt cele mai active în munți și pe platouri în cald și climat umed. Munții sunt distruși de vânt, apă, fluctuații de temperatură diurnă și ghețari în mișcare. Ca rezultat, se formează o masă mare de resturi, care se mișcă în jurul planetei în direcția părților sale inferioare. Râurile transportă în mod activ mai multe resturi, cele mai durabile, grele și inerte din punct de vedere chimic particule care se acumulează în depresiunile și meandrele râurilor.
Mările și oceanele contribuie la distrugerea rocilor de coastă. În zonele litoral-marine se acumulează rezerve de minereuri de zirconiu, titan, staniu etc.
Găzduit pe ref.rf
Principalele rezerve de safire, ametist, agate și multe altele sunt concentrate în pietricele de mare. alții
În bazine izolate situate în regiunile deșertice fierbinți, diverse săruri precipită cu evaporare intensă; gătit, potasiu, precum și compuși din care se extrag magneziu, potasiu, iod, brom și multe altele. alții
Viața organică vibrantă din apă este, de asemenea, implicată în formarea depozitelor. Din scheletele organismelor muribunde se acumulează mase uriașe de calcar și fosfor, care sunt asimilate activ de organismele marine.
Încet și inexorabil, lanțurile muntoase se ridică, alături de ele secțiuni mari din scoarța terestră se scufundă în abisul oceanului și sunt acoperite cu resturi transportate de curgerile râurilor din lanțurile muntoase care se prăbușesc. Straturile sedimentare acumulate ajung în cele din urmă la adâncimi de câteva zeci de kilometri, unde sub influența temperaturilor ridicate (mai mult de 500 ° C) și a presiunii (peste 1000 kg / cm 2) sunt complet transformate. Argilele se transformă în roci puternice - șisturi, care se despart ușor în plăci subțiri. Din calcare poroase și ușoare, se formează marmură de diferite modele și culori, cărbunii obișnuiți se transformă în grafit. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, există o circulație a substanțelor în scoarța terestră.
