Definicja minerałów. Minerały: czas ich powstawania

Skoro już to mamy główny pomysł o tym, jak powstała skorupa ziemska i hydrosfera, wówczas naturalnym pytaniem byłoby: jak na przestrzeni czasu przebiegało powstawanie minerałów? To jest nie tylko interesujące, ale także

Informacje są dla nas ważne, ponieważ bez badań, wydobycia i wykorzystania minerałów ludzkość nie może jeszcze istnieć. Wiek minerałów w niektórych przypadkach decyduje o ich przewidywaniu i poszukiwaniach. Musimy wiedzieć, kiedy i gdzie powstały oraz gdzie ich szukać.

Należy od razu wyjaśnić, że pojęcie minerałów jest bardzo szerokie, ich wyobrażenie zmieniało się z biegiem czasu. Doktryna ta jest przedmiotem zainteresowania nie tylko geologii, która uważa ją za jeden z głównych kierunków swojej działalności, ale także geografii i innych nauk zajmujących się terytorialnym rozmieszczeniem surowców mineralnych, warunkami górnictwa i ich racjonalnym wykorzystaniem. Minerały dzieli się zwykle na trzy główne grupy: rudne, niemetaliczne i palne. Spróbujmy rozważyć cechy rozwoju w czasie tylko minerałów.

Typowym przykładem minerałów kruszcowych jest ruda żelaza, którą człowiek zaczął wydobywać niemal od początku swojego rozwoju. Różnią się składem, warunkami wychowania i wiekiem. Tworzenie się takich rud nastąpiło już w r Historia starożytna skorupa Ziemska. Mówiliśmy o ich ogromnej akumulacji w prekambrze, około 2,3 miliarda lat temu. Znane są w dorzeczu Krzywego Rogu, w obrębie Kursskiej Anomalii Magnetycznej (KMA), na tarczach bałtyckiej i kanadyjskiej. Takie nagromadzenia kojarzone są ze skałami zwanymi kwarcytami żelazistymi lub jaspilitami. Zakłada się, że powstały one w osobliwych basenach wodnych wczesnej epoki proterozoiku, prawdopodobnie w wyniku kosmicznego zaopatrzenia w odpowiednią substancję (meteoryty żelazne).

Inna grupa Rudy żelaza powstały pod wpływem zderzenia granitów ze skałami węglanowymi. W wyniku efektów termicznych i wprowadzenia określonych składników ich akumulacji na obrzeżach skał magmowych i węglanów tworzą się osobliwe strefy, z którymi najczęściej związane są złoża żelaza, miedzi i polimetali. Takie powstawanie rud aktywnie występowało w późnym paleozoiku, podczas orogenezy hercyńskiej (325-250 milionów lat temu). W szczególności znaczne nagromadzenia takich rud są znane na Uralu, Ałtaju, Europie Środkowej, Kazachstanie i innych regionach.

W końcu zagłębia rudy żelaza pojawiły się w bardzo niedawnej przeszłości. W szczególności na Ukrainie znane są neogeńskie formacje rud żelaza w prowincji Azowsko-Morze Czarne. Obejmuje obszary rudonośne Półwyspu Kerczeńskiego, Pri-Siwasza, Chersoniu i innych.Powstające tu rudy żelaza mają osadowe pochodzenie chemogeniczne i gromadzą się w dużych lagunach. Zakłada się, że nastąpiło to w wyniku działania specyficznych bakterii. W złożach Półwyspu Kerczeńskiego zawartość żelaza w rudzie sięga 37-40%, a miąższość warstw rudy wynosi 10-12 m. Proces miał miejsce około 3,5 miliona lat temu, o czym świadczy różnorodność procesów akumulacji rudy żelaza.

Proces akumulacji węgla, czyli powstawania złóż węglonośnych w czasie, jest bardzo interesujący i orientacyjny. Charakteryzuje się nie tylko nierównomierną akumulacją węgla, ale także wyraźnie określonym przemieszczeniem terytorialnym basenów węglonośnych w różne interwały historia geologiczna. Należy zauważyć, że proces ten rozpoczął się dopiero od środkowego paleozoiku. Praktycznie nie ma już starożytnych złóż węglonośnych, ponieważ w starożytnych przedziałach czasowych świat roślin nie istniał jeszcze na powierzchni Ziemi na znaczącą skalę. Węgiel środkowego paleozoiku tworzy niewielkie akumulacje w różnych regionach Europy: na Uralu, w regionie kaspijskim, w zachodnim Donbasie, na Wyżynie Woroneża itp. Przypomnę jeszcze raz, że środkowy paleozoik (przedział czasowy - 400-325 milionów lat temu) charakteryzował się fakt, że w tym czasie kontynenty Ameryka północna i Laurasia, a na terenie dawnego Oceanu Japetus utworzyły się liczne szerokie laguny, w których zaczęła gromadzić się roślinna materia organiczna. Swoją drogą, to właśnie wtedy na znaczną skalę zaczęły pojawiać się na powierzchni Ziemi organizmy morskie.

Czasami najbardziej aktywną akumulację węgla miał miejsce w późnym paleozoiku (325–250 milionów lat temu). Ponad połowa wszystkich znanych zasobów węgla zgromadziła się w tym historycznym okresie. Osady węglonośne późnego paleozoiku tworzą dwa wyraźnie odgraniczone pasy. W okresie środkowego karbonu na tych terenach nastąpiła akumulacja węgla Środkowy Kazachstan(Dorzecze Karagandy), Donbas, w basenach Zachodnia Europa w południowej Anglii, w Appalachach w Ameryce Północnej. Plan strukturalny środkowego permskiego pasa węglowego Eurazji różni się znacznie od starszego pasa karbońskiego. Tworzy transkontynentalny pas zagłębi węglowych, rozciągający się od Peczory i Taimyru przez Tunguską i inne baseny platformy syberyjskiej, a także Kuzbass i rozciąga się na północny wschód od Hindustanu. Co ciekawe, nie odnotowano połączenia terytorialnego tych dwóch pasów.

Akumulacja węgla w mezozoiku i kenozoiku charakteryzuje się gwałtownym zmniejszeniem swojej skali. Jest kojarzony głównie z azjatycką częścią kontynentu. Charakteryzuje się on, podobnie jak poprzednie etapy, nierównomiernym rozwojem tego procesu w czasie, naprzemiennością epok wymierania lub aktywacji akumulacji węgla, a także spazmatycznym ruchem basenów węglowych różnego wieku. Z dużych basenów tego czasu można wymienić tylko Południowy Jakut i Vilyuisky. Są to oczywiście niewielkie i rozproszone zagłębienia węglonośne. Ponadto najbardziej aktywna akumulacja węgla we wczesnym paleozoiku zbiega się w czasie z orogenezą hercyńską. Ten przedział czasowy charakteryzował się najbardziej radykalnym zróżnicowaniem reliefów i stwarzał sprzyjające warunki do intensywnej akumulacji węgla.

Wody podziemne należy zaliczyć do minerałów. Przyzwyczailiśmy się do ich niemal wszechobecnego występowania, wierzymy, że jest to minerał, który kształtuje się na naszych oczach, jego zapasy można stale odnawiać i nie grozi nam niedobór. Świadczą o tym warunki akumulacji wód gruntowych i górnego poziomu wodonośnego. Jednocześnie wielu ekspertów już przewiduje, że w nadchodzących dziesięcioleciach może stać się jednym z najważniejszych i najbardziej poszukiwanych minerałów. Dlatego warto wyjaśnić, w jaki sposób następuje jego akumulacja w czasie.

Oprócz wód gruntowych, które powstają dzisiaj, istnieją również bardziej starożytne odmiany, które nazywane są sedymentacyjnymi lub sedymentogennymi. Są to wody starożytnych basenów morskich, które zachowały się w zakumulowanych osadach, a następnie poprzez proces dalszej transformacji, diagenezy, zagęszczenia i ruchu trafiły do ​​zawierających je skał. Można je częściowo wykorzystać. Częściej spotykane są wody basenów artezyjskich, położone na znacznych głębokościach i zwykle pod wysokim ciśnieniem. Przykładem jednej z tych największych budowli w naszym kraju może być basen artezyjski Dniepru i Doniecka. jego górne warstwy wodonośne zawierają świeżą wodę i są aktywnie wykorzystywane.

Wody takie zawierają użyteczne składniki, które czynią je bardziej atrakcyjnymi niż wody gruntowe. Nie są jeszcze skażone. Badanie szybkości ruchu wody gruntowe a wielkość basenów artezyjskich pozwala ekspertom twierdzić, że powstały one około 15 tysięcy lat temu – w epoce ostatniego ochłodzenia. Łącznie zbyt aktywna selekcja takich wód nie zrekompensuje ich wpływów i teoretycznie odnawialne zasoby mineralne nie będą miały czasu zaspokoić naszego zapotrzebowania. Zjawisko to z pewnością powinno zostać wzięte pod uwagę przez naszych ekologów.

Przyzwyczailiśmy się, że prawie wszystkie minerały, z wyjątkiem wód gruntowych, nie można zaliczyć do odnawialnych i wymagają ostrożnego wykorzystania. Czy mogą istnieć obecnie minerały rudne, które powstają w dość dużych ilościach? Najciekawsze jest to, że są takie rzeczy! Mówimy o konkrecjach rudy żelaza i manganu, które tworzą się na dnie Oceanu Światowego. Zaczęto je badać stosunkowo niedawno, ale od razu wzbudziły zainteresowanie specjalistów. Na głębokości ponad 4 km takie nagromadzenia tworzą niemal ciągłą warstwę. Guzki te zawierają do 36% manganu, a także żelaza, miedzi, niklu, kobaltu, tytanu, molibdenu i innych pierwiastków (ponad dwadzieścia). W USA, Japonii i Niemczech opracowano już techniczne metody ich ekstrakcji. Głównym problemem związanym z ich użyciem jest tylko wskaźniki ekonomiczne takiego procesu, jak również konsekwencje dla środowiska takich zmian. A skoro mówimy o tempie powstawania minerałów, należy zauważyć, że tempo współczesnego wzrostu takich formacji na dnie oceanu może z powodzeniem zaspokoić pilne potrzeby ludzkości.

Jako przykład zbadaliśmy cechy powstawania w czasie tylko kilku minerałów i pokazaliśmy jedynie indywidualne wzorce czasoprzestrzennego rozwoju tego procesu. Takich przykładów jest wiele. Jest to przedmiot badań wielu nauk i doktryn, wśród których możemy wymienić metalogenezę (naukę o narodzinach metali), mineralagenię, badanie minerałów palnych itp. Bardzo trudno jest ustalić wzorce powstawania nagromadzeń ropy i gazu, które stale się przemieszczają, powodując powstawanie pewnego rodzaju głębokości materia organiczna i głęboki dopływ węglowodorów. I oczywiście pokazują różnorodność historii rozwoju skorupy ziemskiej.

Najbardziej duży kraj zajmuje jedno z czołowych miejsc na świecie pod względem zasobów surowców mineralnych.

Najdobitniej można to przedstawić w liczbach. W Rosji odkryto obecnie ponad 200 tysięcy złóż, a łączna wartość wszystkich minerałów wynosi około 30 bilionów. dolarów.

Oto udział Rosji w światowych rezerwach poszczególne gatunki skamieniałości:

• Olej— 12%
• Gazu ziemnego — 32%
• Węgiel— 30 %
• Sole potasowe — 31%
• Kobalt— 21%
• Żelazo— 25%
• Nikiel— 15%.

Cechy ulgi Rosji

Rosja zajmuje największe terytorium na świecie, a zatem ma zróżnicowany i złożony teren. Wśród cech ulgi są:

1. Przewaga równin w europejskiej części kraju i regionach centralnych.

2. Góry położone są głównie na południu, wschodzie i północnym wschodzie (nie licząc pasma Uralu, które przecina Rosję z północy na południe).

3. Płaskorzeźba ma ogólne nachylenie w kierunku północnym, dlatego większość rzek wpływa do wód mórz arktycznych.

Te cechy charakteru Rzeźba wpływa na rozmieszczenie złóż minerałów. Na Kaukazie i Wschodniej Syberii wydobywa się skały, torf w lasach, boksyty i rudy żelaza na równinach.

Rodzaje minerałów

Minerały to minerały i skały wykorzystywane przez człowieka. Istnieje kilka klasyfikacji minerałów, jednak najczęściej dzieli się je ze względu na rodzaj zastosowania.

Zapalny

• Węgiel- skała osadowa, występuje warstwowo. Najważniejszy rodzaj paliwa stosowany w hutnictwie. Najważniejszymi złożami w Rosji są złoża Kuzbass, Peczora i Tunguska.
• Torf powstają na bagnach z gnijących szczątków roślin. Zawiera do 60% węgla. Stosowany jako tanie paliwo, do nawozów i do ekstrakcji kwasu octowego.
• Olej- czarna oleista ciecz, która dobrze się pali. Leży pomiędzy skałami osadowymi na różnych głębokościach. Jest najważniejszym paliwem kopalnym. W Federacji Rosyjskiej największymi złożami są baseny zachodniosyberyjskie, baseny Północny Kaukaz i rejon Wołgi.
• Gazu ziemnego- Tworzy się w pustkach skalnych. Czasami jego nagromadzenie może sięgać milionów metrów sześciennych. To najtańsze i najwygodniejsze paliwo.
• Łupki naftowe- skały osadowe, będące mieszaniną glin krzemionkowych i pozostałości substancji organicznych. Po destylacji łupków otrzymuje się żywicę o składzie i właściwościach podobnych do ropy.

Kruszec

• Skały(marmur, mika, asfalt, tuf, sól potasowa, fosforyty). Mają różne pochodzenie i są stosowane w prawie wszystkich sektorach przemysłu.

I tak tufy i marmury wykorzystuje się w budownictwie, miki – w przemyśle elektrycznym i radiowym, azbest – do izolacji termicznej i ognioodpornej, asfalt – do nawierzchni drogowych.

• Ruda metalu(żelazo, miedź, nikiel, metale nieżelazne) to nagromadzenia skalne zawierające metale. Na przykład aluminium wydobywa się z boksytu, nefeliny i alunitu, żelazo wydobywa się z rudy żelaza, rudy żelaza brązowego, czerwonego i magnetycznego.
• Rudy niemetaliczne(piasek, azbest).

Niemetalowe

• Klejnoty- kamienie naturalne pochodzenia organicznego lub mineralnego. Stosowany w jubilerstwie, medycynie i przemyśle chemicznym.
• Piasek, żwir, glina, kreda, sól- skały twarde stosowane w niemal wszystkich dziedzinach przemysłu.

Zasoby i złoża

Na terytorium Rosji reprezentowanych jest około 30 rodzajów skamieniałości. Oto opis głównych złóż i rezerw tylko niektórych z nich.

Olej i gaz

Ropa naftowa jest wydobywana głównie na wschodzie i części północne krajach, a także na morzach szelfowych Arktyki i Dalekiego Wschodu. Obecnie aktywnie zagospodarowuje się 2152 pola naftowe. Rocznie wydobywa się do 600 mln ton, a prognozowane zasoby szacuje się na 50 mld ton.

Rosja zajmuje pierwsze miejsce na świecie pod względem zasobów gazu ziemnego. Rocznie wydobywa się około 650 miliardów metrów sześciennych gazu. Zbadano ponad 10 złóż, które nazywa się unikalnymi, ponieważ przewidywane w nich rezerwy przekraczają 1 bilion. metry sześcienne

Węgiel

Rosja zajmuje trzecie miejsce na świecie pod względem wydobycia węgla. Tylko potwierdzone rezerwy wystarczą na 400 lat. Zagłębia węglowe skupiają się głównie na wschodzie kraju – za nim Góry Uralu. Największe złoża to dorzecze Tunguska (ponad 2200 miliardów ton) i Lena (1647 miliardów ton).

Łupki naftowe

Główne złoża skupione są w europejskiej części kraju. Największym z nich jest bałtycki basen łupkowy.

Torf

Główne rezerwy torfu znajdują się w azjatyckiej części Rosji. W sumie zbadano ponad 46 tys. złóż. Największym jest Wasiuganskoje, gdzie wydobywa się 15% zasobów torfu w Federacji Rosyjskiej.

Rudy żelaza

Rosja zajmuje pierwsze miejsce na świecie pod względem złóż rud żelaza. Największe złoża skupione są w części europejskiej (Anomalia Magnetyczna Kurska, Tarcza Bałtycka na Półwyspie Kolskim, Basen KMA).

Mangan

W Federacji Rosyjskiej wydobywany jest mangan głównie typu węglanowego. Do chwili obecnej zbadano 14 złóż na Uralu, Syberii i Daleki Wschód. Całkowita wielkość zasobów wynosi około 150 milionów ton. Największe złoża to Yurkinskoye, Berezovskoye, Polunochnoye.

Aluminium

Rosja posiada wystarczające zasoby boksytu i nefelinu na Uralu i zachodniej Syberii. Problem polega jednak na tym, że rudy są niskiej jakości, a wydobycie aluminium wydaje się drogie. Najbardziej obiecujące pod tym względem są zasoby boksytu w regionie Północnego Uralu.

Metale nieżelazne

Pod względem zasobów rud metali nieżelaznych Rosja zajmuje 1. miejsce na świecie, a łączna wartość zbadanych złóż wynosi ponad 1,8 biliona. dolarów. Najbogatsze złoża rudy znaleziono we wschodniej Syberii i Taimyrze. Przykładowo udział Rosji w światowej produkcji diamentów wynosi 25%. Więcej wydobywa się tylko w Republice Południowej Afryki.

Niemetalowe materiały budowlane

Eksperci zwracają uwagę na główne problemy, które uniemożliwiają Rosji pełne wykorzystanie potencjału w zakresie złóż minerałów - to niewystarczające finansowanie badań geologicznych, problemy podatkowe, brak przedsiębiorstw produkcyjnych i niemożność zapewnienia wystarczającego rynku zbytu.

Jednym z najcenniejszych źródeł energii dla światowego przemysłu są obecnie ciała stałe, bez których ludzkość nie byłaby w stanie się obejść. Genialny Dmitrij Iwanowicz Mendelejew powiedział między innymi: „W banknotach można utonąć”. Naukowiec zasugerował, że zasoby te nadawałyby się bardziej do syntezy substancji potrzebnych człowiekowi.

Współczesna nauka stale potwierdza jego poprawność. Co dziwne, większość bogactw znajdujących się głęboko pod ziemią zawdzięczamy starożytnej florze. To właśnie starożytne paprocie i drzewa z biegiem czasu stworzyły wiele przydatnych zasobów. Nawiasem mówiąc, jakie minerały powstały ze starożytnych roślin? Cóż, przekonajmy się!

Ogólna charakterystyka rodzajów paliw

Wszystkie te paliwa zawierają ogromne ilości węgla. Wszystkie powstały z pozostałości roślin, które przez miliony lat były narażone na działanie wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury. Niektóre starożytne paliwa roślinne mają ponad 650 milionów lat. Około 80% tych skamieniałości powstało w okresie trzeciorzędu. To właśnie tym czasom zawdzięczamy fakt, że surowce mineralne wciąż dostarczają nam wszystkiego, czego potrzebujemy.

Główną cechę ich powstawania należy uznać za fakt, że w tamtych czasach na planecie było jeszcze mało tlenu, który obecnie bardzo szybko utlenia materię organiczną, ale było dużo węgla i opartych na nim związków. Skały osadowe szybko zachowały ogromne masy substancji w grubości ziemi.

Aby pomóc Państwu lepiej zrozumieć to zagadnienie, przygotowaliśmy tabelę. Minerały nie są przypadkowo rozmieszczone w trzewiach ziemi.

Jednak wśród części naukowców popularna jest teoria abiogennego pochodzenia wielu paliw kopalnych, która tłumaczy ich występowanie splotem różnych czynników, które doprowadziły do ​​powstania złożonych związków węgla z prostych substancji nieorganicznych.

Ten punkt widzenia również ma swoje prawo do życia, ale większość naukowców nadal jest przekonana, że ​​przeważająca liczba złóż ma pochodzenie biologiczne. Cóż, jakie minerały powstały ze starożytnych roślin? Powiemy Ci o tym teraz.

Znaczenie dla przemysłu i ludzi

Jak już powiedzieliśmy, wiele z tych substancji stanowi prawdziwą skarbnicę współczesnego przemysłu chemicznego. Ten sam węgiel zawiera wiele związków, które w innym przypadku można otrzymać jedynie w drodze złożonej i kosztownej syntezy. Na przykład kwasy humusowe, które nie występują zbyt często w przyrodzie i są dość trudne do sztucznej syntezy, w dużych ilościach pozyskiwane są z taniego i powszechnie dostępnego węgla brunatnego.

W zasadzie geografia ekonomiczna powie Ci o tym wszystkim. Minerały odgrywają kluczową rolę w tworzeniu normalnej gospodarki produkcyjnej w każdym kraju.

Należy pamiętać, że pełne wykorzystanie wielu zasobów pochodzenia roślinnego jest możliwe tylko wtedy, gdy dana osoba dobrze zna niuanse ich powstawania. Najpierw przyjrzymy się węglom, o których wspominaliśmy już nie raz, ponieważ proces ich powstawania jest bardzo interesujący. Węgle, podobnie jak inne podstawowe minerały pochodzenia roślinnego, zostały utworzone przez różne rośliny w procesie ich śmierci.

Charakterystyka powstawania węgli humusowych

Dawno, dawno temu, kiedy po Ziemi wciąż wędrowały gigantyczne dinozaury, na rozległych obszarach rosły piękne, bujne lasy. Warunki były idealne dla ich wzrostu i rozwoju: gleba zawiera dużo materii organicznej, a w atmosferze dominuje dwutlenek węgla. Jednak te same warunki przyczyniły się do tego, że rośliny bardzo szybko obumierały. Ich części spadły na ziemię, gdzie szybko uległy rozkładowi, gdyż nie były w żaden sposób chronione przed utleniającym działaniem powietrza.

Połączenie tych wszystkich czynników doprowadziło do bardzo szybkiego rozkładu celulozy. Gigantyczne masy roślinności zamieniły się w prawdziwy „koktajl” substancji humusowych, rozcieńczonych niewielkimi ilościami zanieczyszczeń w postaci żywic, wosków i parafin. Jednak cała ta masa została dość szybko rozłożona przez mikroorganizmy, dlatego też nie nastąpiło wówczas szczególnie szybkie gromadzenie się materii organicznej. Główne zasoby minerałów pojawiły się nieco później.

Jak więc bezpośrednio powstał węgiel?

W opisany powyżej sposób powstał suchy torf, którego do dziś jest mnóstwo na powierzchni naszej planety. Z reguły nie zachodziły w nim dalsze metamorfozy, gdyż najczęściej pokrywano je warstwą piasku i ziemi, niezawodnie chroniąc materię organiczną przed działaniem tlenu i mikroorganizmów. Taka masa była niezwykle plastyczna i dlatego nie następowało dalsze rozdzielanie ani mieszanie.

Ponieważ w warstwie torfu było bardzo mało nierozłożonej materii organicznej, dalsze procesy rozkładu nie zachodziły. Zatem temperatura w grubości warstw zawsze pozostawała na tym samym poziomie.

Presja i czas...

Jednak z biegiem czasu warstwy stopniowo stawały się gęstsze w wyniku zbrylania. Stopniowo kwasy huminowe zamieniły się w humity, żywice uległy procesowi dekarboksylacji, a jedynie woski pozostały niezmienione przez tysiące lat. W ten sposób powstały węgle brunatne humusowe. Jest ich szczególnie dużo na terytorium Krasnojarska. Są to najbogatsze zasoby mineralne w regionie (i oczywiście ważne źródło dochodów).

Pod wpływem całego szeregu czynników środowiskowych nastąpiła ich stopniowa metamorfoza, w wyniku której otrzymano węgle humusowe. Główną rolę w tym procesie odgrywa wysokie ciśnienie i nie mniej wysoka temperatura. W tych warunkach kwasy humusowe zaczęły szybko się rozkładać, a żywice i woski uległy naturalnej polimeryzacji.

Wszystko to doprowadziło do syntezy nietopliwych, całkowicie nierozpuszczalnych związków. To dzięki nim ten rodzaj węgla przetrwał do dziś. Leży na stosunkowo płytkich głębokościach i dlatego, biorąc pod uwagę nieco inne właściwości fizyczne i chemiczne, nieuchronnie zostałby wypłukany. A jakie minerały powstały ze starożytnych roślin oprócz opisanego powyżej węgla humusowego?

O procesie powstawania węgli typu mieszanego

Należy zauważyć, że w przyrodzie proces powstawania czystych związków humusowych występował niezwykle rzadko. Znacznie częściej występował proces mieszany. Naukowcy sugerują, że szedł w kilku kierunkach jednocześnie. Z reguły wszystko to działo się na dnie starożytnych zbiorników, na terenie których obecnie znajdują się złoża minerałów.

Substancje humusowe nanoszone były tam stopniowo wraz z wodą deszczową i powoli, na przestrzeni wieków, osiadały na dnie. Plankton, który aktywnie rozwijał się przy takiej obfitości materii organicznej, stopniowo mieszał się z całą tą masą. Ale wszystko mogło wyglądać zupełnie inaczej.

Po tym, jak potężne huragany i ulewne deszcze nawiedziły ląd, do zbiorników wodnych przedostały się ogromne ilości substancji humusowych i różnych związków mineralnych. Początkowo na dnie osadzały się minerały ciężkie, a kwasy humusowe działały na nie jak silne utleniacze. Stopniowo cała ta masa uległa polimeryzacji. Ponieważ na dnie zbiorników było bardzo mało tlenu, substancje ostatecznie uległy procesowi odwodnienia. W ten sposób powstał węgiel o mieszanym składzie.

Te minerały z Rosji są niezwykle powszechne we wschodniej części naszego kraju.

O składzie chemicznym węgli

Ogólnie rzecz biorąc, ich skład nie jest szczególnie zróżnicowany: węgiel, wodór, tlen, azot i siarka. Jedyna różnica jest taka ułamek masowy wszystkie te substancje, ponieważ na podstawie ich zawartości procentowej można z pewnością określić nie tylko rodzaj kopalnego paliwa roślinnego, ale nawet region jego pochodzenia i produkcji. Abyście mieli chociaż przybliżone pojęcie o tym zagadnieniu, przyjrzyjmy się składowi przeciętnego węgla brunatnego humusowego.

Klasyfikacja substancji wchodzących w skład węgli

Najbardziej typowe substancje wchodzące w skład którejkolwiek z jej odmian nazywane są substancjami tworzącymi węgiel. Oto ich pełna lista:

• Co dziwne, wiewiórki. Podczas hydrolizy węgla naukowcy zauważyli, że powstała mieszanina zawierała pewną ilość aminokwasów. Obecność tych substancji w grubości warstw paliw kopalnych można wytłumaczyć po prostu: są to pierwotniaki zachowane w czasach starożytnych, a także pozostałości organizmów bardziej rozwiniętych. W każdym razie wiele złóż minerałów może pochwalić się często zbiorami godnymi muzeum paleontologicznego.
• Oczywiście celuloza. Ten złożony węglowodan, będący głównym materiałem budulcowym każdej formy życia roślinnego, stanowi znaczną część wagową zarówno węgla, jak i łupków bitumicznych (porozmawiamy o nich poniżej).
• Woski, o których wspominaliśmy już kilkukrotnie. Są to estry niektórych kwasów karboksylowych i alkoholi alifatycznych.
• Żywice. Jest to bardzo złożona mieszanina tych samych kwasów karboksylowych, a także substancji zmydlających i niezmydlających. W pewnych specyficznych warunkach łatwo ulegają dekarboksylacji i szybkiej polimeryzacji. Stanowią swego rodzaju „ogniwo” dla węgla, gdyż spajają jego składniki w procesie pierwotnego sprężania.

To niemal identyczny skład wszystkich paliw kopalnych wskazuje na ich pochodzenie roślinne i częściowo zwierzęce. Zwolennicy abiotycznego wyglądu tej samej oliwy nie mogą znaleźć wystarczająco przekonujących argumentów, którymi mogliby obalić te faktyczne dane. W każdym razie każda mapa minerałów (organicznych) pokaże, że ich złoża znajdują się głównie w starożytnych morzach bogatych w materię organiczną.

Podstawy górnictwa węglowego

Charakterystyka i metody tego procesu w pełni zależą od głębokości formacji. Jeśli nie przekracza stu metrów, możliwa jest metoda wydobycia odkrywkowego. Często zdarza się, że wraz ze wzrostem głębokości skrawania metoda wałowa staje się bardziej ekonomiczna.

Na terenie naszego kraju poziom najgłębszej kopalni wynosi około 1200 metrów. Każda mapa rosyjskich zasobów mineralnych pokaże, że większość z nich znajduje się na Syberii. Region ten zasłużenie uważany jest za prawdziwy magazyn, spichlerz natury.

Inne ważne substancje

Należy zauważyć, że w pokładach węgla często gromadzą się substancje o ogromnej wartości przemysłowej. Należą do nich cenne skały geologiczne (np. marmur), ogromne ilości metanu, a także rzadkie, rozproszone pierwiastki chemiczne. Na przykład niektóre rodzaje węgla brunatnego zawierają dużo germanu, bez którego współczesny przemysł radioelektroniczny jest nie do pomyślenia, ponieważ na jego bazie powstaje wiele rodzajów półprzewodników.

w nowoczesnym przemyśle

Dawno już minęły czasy, gdy tego typu minerały wykorzystywano wyłącznie jako paliwo. Jak już zauważyliśmy, ekstrahuje się z niego rzadkie pierwiastki chemiczne, a węgiel służy jako surowiec do produkcji wielu rodzajów tworzyw sztucznych. Już od II wojny światowej wiadomo było, że można z niego wytwarzać benzynę syntetyczną.

To właśnie te zasoby mineralne Rosji w dużej mierze zapewniły intensywny rozwój przemysłu po rewolucji. Pomagają także utrzymać gospodarkę na niezmiennie wysokim poziomie.

Łupki naftowe

Jest to roślina pochodzenia stałego z grupy kaustobiolitów stałych. Główną cechą łupków, która zapewniła im tak dużą popularność w ostatnie lata, to żywica zawarta w ich składzie. Otrzymuje się go przez destylację. Jego wartość polega na tym, że na swój sposób fizyczne i chemiczne właściwości jest bardzo zbliżony do ropy naftowej, ale jednocześnie koszty jej wydobycia są znacznie niższe niż w przypadku przemysłu naftowego.

Skład różnicowy

Główną różnicą między łupkami bitumicznym a węglem jest to, że zawiera więcej minerałów. Jego organiczną częścią jest kerogen. Tylko w łupkach najwyższej jakości jego udział sięga 70%, podczas gdy w pozostałych przypadkach zawartość substancji organicznych nie przekracza 30%. Kerogen to skamieniałe pozostałości starożytnych jednokomórkowych alg.

Ta część, która na przestrzeni wieków nie zatraciła śladów struktura komórkowa, jest zapalenie talomoalginiczne. W związku z tym całkowicie zdegradowane nazywane są koloalginitem. Ponadto w łupkach często można znaleźć nawet części roślin wyższych, które istniały na naszej planecie od niepamiętnych czasów.

Są to minerały, które powstały ze starożytnych roślin. Mamy nadzieję, że z tego artykułu uzyskałeś wszystkie interesujące Cię informacje.

Pytanie 1. Z czego składa się skorupa ziemska?

Składa się z kilku warstw. Wierzch to warstwa skał osadowych. Miąższość tej warstwy dochodzi do 10-15 km. Pod nim leży warstwa granitu. Skały tworzące tę skałę mają właściwości fizyczne podobne do granitu. Miąższość tej warstwy wynosi od 5 do 15 km. Poniżej warstwy granitu znajduje się warstwa bazaltu składająca się z bazaltu i skał, właściwości fizyczne które przypominają bazalt. Miąższość tej warstwy wynosi od 10 do 35 km.

Pytanie 2: Czym są skały i minerały?

Skały to ciała składające się z kilku minerałów. Ze względu na pochodzenie wyróżnia się skały magmowe, osadowe i metamorficzne. Minerały to ciała o jednorodnym składzie.

Pytanie 3. Jakie są rodzaje skał i minerałów?

Ze względu na pochodzenie skały dzieli się na trzy grupy: magmowe, osadowe i metamorficzne.

Pytanie 4. Czy ilość i różnorodność minerałów zmienia się w trakcie rozwoju? społeczeństwo?

Tak, ilość i różnorodność minerałów zmienia się w trakcie rozwoju społeczeństwa ludzkiego. Dzieje się tak dlatego, że ludzie wydobywają minerały, a jest ich coraz mniej.

Pytanie 5. Jakie skały nazywane są minerałami?

Rasy, w których ludzie się wykorzystują Życie codzienne I działalność gospodarcza zwane minerałami.

Pytanie 6. Na jakie grupy dzielą się minerały?

W zależności od charakteru zastosowania wyróżnia się paliwo, rudę i minerały niemetaliczne.

Pytanie 7. Czym są badania geologiczne?

Podczas poszukiwań minerałów znajomość rzeźby terenu i historii geologicznej terenu pozwala przypuszczać, czy w tym miejscu można znaleźć przydatne substancje, czy też nie. Proces ten nazywa się eksploracją geologiczną.

Pytanie 8. Które metale nazywane są żelaznymi, które nieżelaznymi, a które szlachetnymi?

Metale żelazne - żelazo i jego stopy (stal, żelazostopy, żeliwo). Ze względu na właściwości fizyczne i przeznaczenie metale nieżelazne dzieli się umownie na ciężkie (miedź, ołów, cynk, cyna, nikiel) i lekkie (aluminium, tytan). Metale szlachetne - złoto, srebro, platyna i metale z grupy platynowców.

Pytanie 9. Jakie są główne wzorce dystrybucji minerałów?

Minerały pochodzenia osadowego wydobywa się najczęściej na równinach, natomiast minerały pochodzenia magmowego i metamorficznego najczęściej wydobywa się w niskich górach.

Pytanie 10. Podaj przykłady wykorzystania minerałów w życiu codziennym i działalności gospodarczej człowieka.

Wytapianie różnych produktów, wytapianie różnych rud, wyrób różnorodnej biżuterii, produkcja benzyny, wykorzystanie gazu ziemnego na potrzeby domowe, wykorzystanie węgla jako paliwa do kotłowni itp.

Minerały to formacje skorupy ziemskiej, składające się z minerałów, których właściwości chemiczne i fizyczne pozwalają na ich wykorzystanie w sferze przemysłowej i domowej. Bez różnorodności substancji, w które bogata jest Ziemia, nasz świat nie byłby tak różnorodny i rozwinięty. Postęp technologiczny byłby nieosiągalny i niezwykle trudny. Rozważmy koncepcję, rodzaje minerałów i ich cechy.

Pojęcia i terminy związane z tematem

Przed zbadaniem rodzajów minerałów należy poznać szczegółowe definicje związane z tym tematem. Dzięki temu będzie łatwiej i łatwiej wszystko rozgryźć. Zatem minerały to surowce mineralne lub formacje skorupy ziemskiej, które mogą być pochodzenia organicznego lub nieorganicznego i wykorzystywane do produkcji przedmiotów materialnych.

Złoże mineralne to nagromadzenie określonej ilości materii mineralnej na powierzchni lub we wnętrzu Ziemi, która dzieli się na kategorie w zależności od zakresu zastosowania w przemyśle.

Ruda to formacja mineralna, która powstała w warunkach naturalnych i składa się z takich składników i w takich proporcjach, że jej wykorzystanie jest możliwe i wskazane w sferze przemysłowej i technicznej.

Kiedy rozpoczęło się wydobycie?

Nie wiadomo dokładnie, kiedy miało miejsce pierwsze wydobycie. Według historyków starożytni Egipcjanie otworzyli zasłonę. Wyprawa została wysłana na Półwysep Synaj w 2600 roku p.n.e. Zakładano, że będą wydobywać mikę. Nastąpił jednak przełom w wiedzy starożytnych mieszkańców na temat surowców: odkryto miedź. Wydobycie i obróbka srebra znane są z historii Grecji. Rzymianie poznali metale takie jak cynk, żelazo, cyna i ołów. Zakładając kopalnie od Afryki po Wielką Brytanię, Cesarstwo Rzymskie wydobywało je, a następnie wykorzystywało do produkcji narzędzi.

W XVIII wieku, po rewolucji przemysłowej, minerały stały się pilnie potrzebne. W związku z tym ich produkcja rozwijała się w szybkim tempie. Nowoczesne technologie na podstawie odkryć z tamtego okresu. W XIX wieku miała miejsce słynna „gorączka złota”, podczas której wydobyto ogromne ilości kruszcu szlachetnego – złota. W tych samych miejscach (Afryka Południowa) odkryto kilka złóż diamentów.

Charakterystyka minerałów według stanu skupienia

Z lekcji fizyki wiemy, że substancje mogą znajdować się w jednym z czterech stanów skupienia: ciekłym, stałym, gazowym i plazmatycznym. W zwyczajne życie każdy może łatwo zaobserwować pierwsze trzy. Minerały, jak wszystkie inne związki chemiczne, występują na powierzchni Ziemi lub w jej wnętrzu w jednym z trzech stanów. Zatem rodzaje minerałów dzielą się przede wszystkim na:

• ciecz (wody mineralne, olej);
• ciało stałe (metale, węgle, rudy);
• gazowy (gaz ziemny, gaz obojętny).

Każda z grup jest ważna i Integralna część życie przemysłowe. Różnorodność zasobów pozwala krajom rozwijać się w sferze technicznej i gospodarczej. Liczba złóż minerałów jest wskaźnikiem zamożności i dobrobytu kraju.

Typy przemysłowe, klasyfikacja minerałów

Po odkryciu pierwszych skał mineralnych człowiek zaczął poważnie myśleć o korzyściach, jakie mogą one wnieść w jego życie. Wraz z pojawieniem się i rozwojem przemysłu powstała klasyfikacja złóż minerałów w oparciu o ich zastosowanie w technice. Przyjrzyjmy się tego typu minerałom. Tabela zawiera pełna informacja o ich charakterystyce:

Rodzaje minerałów brane pod uwagę wraz z rezerwami świeża woda Czy główna cecha bogactwa ziemi lub indywidualny kraj. Jest to typowa gradacja surowców mineralnych, za pomocą której grupuje się wszystkie naturalne substancje stosowane w sferze przemysłowej i domowej, w zależności od ich właściwości fizykochemicznych. Zapoznajmy się z każdą kategorią osobno.

Paliwa kopalne

Jakim rodzajem minerału jest olej? A co z gazem? Minerał często wydaje się być stałym metalem, a nie niejasną cieczą lub gazem. Zaznajomiony z metalem wczesne dzieciństwo, natomiast zrozumienie, czym jest ropa naftowa, a nawet gaz domowy, przyjdzie nieco później. Do jakiego więc rodzaju, zgodnie z już zbadanymi klasyfikacjami, należy zaliczyć ropę i gaz? Olej - do grupy substancje płynne, gaz – do gazowego. W oparciu o ich zastosowanie wyraźnie widać, że są to minerały palne lub innymi słowy minerały opałowe. Przecież ropa i gaz służą przede wszystkim jako źródło energii i ciepła: napędzają silniki samochodów, ogrzewają pomieszczenia mieszkalne i przy ich pomocy gotują jedzenie. Sama energia jest uwalniana poprzez spalanie paliwa. A jeśli spojrzeć jeszcze głębiej, ułatwia to węgiel, który jest zawarty we wszystkich paliwach kopalnych. Ustaliliśmy, jaki rodzaj oleju mineralnego jest.

Jakie inne substancje są tu uwzględnione? Są to związki paliw stałych powstające w przyrodzie: węgiel kamienny i brunatny, torf, antracyt, łupki bitumiczne. Przyjrzyjmy się ich krótkiej charakterystyce. Rodzaje minerałów (palne):

• Węgiel jest pierwszym paliwem, z którego zaczął korzystać człowiek. Główne źródło energii wykorzystywane na szeroką skalę w produkcji, to właśnie dzięki tej skamielinie nastąpiła rewolucja przemysłowa. Tworzą go pozostałości roślinne pozbawione dostępu powietrza. W zależności od ciężaru właściwego węgla w węglu wyróżnia się jego odmiany: antracyt, węgiel brunatny i kamienny, grafit;
• Łupki bitumiczne powstały na dnie morskim około 450 milionów lat temu z pozostałości roślinności i zwierząt. Składa się z części mineralnych i organicznych. Po destylacji na sucho tworzy żywicę zbliżoną do ropy naftowej;
• torf to nagromadzenie niecałkowicie rozłożonych resztek roślinnych w warunkach bagiennych, ponad połowę jego składu stanowi węgiel. Stosowany jako paliwo, nawóz, izolacja termiczna.

Są to łatwopalne substancje naturalne najważniejszy gatunek minerał. Dzięki nim ludzkość nauczyła się wytwarzać i wykorzystywać energię, a także stworzyła wiele gałęzi przemysłu. Obecnie w większości krajów zapotrzebowanie na paliwa kopalne jest bardzo dotkliwe. To duży segment gospodarki światowej, od którego zależy dobrobyt krajów na całym świecie.

Minerały metali: rodzaje, charakterystyka

Znamy rodzaje minerałów: paliwowe, rudne, niemetaliczne. Pierwsza grupa została pomyślnie zbadana. Idźmy dalej – ruda, czy metal, minerały – po to narodził się i rozwinął przemysł. Od czasów starożytnych człowiek rozumiał, że metal daje znacznie więcej w życiu codziennym. więcej możliwości niż jego brak. W nowoczesny świat Nie można już sobie wyobrazić życia bez metalu. W sprzęt AGD i elektronice, w domach, w łazience, nawet w małej żarówce – jest wszędzie.

Jak to zdobywają? Można w nim znaleźć wyłącznie metale szlachetne, które ze względu na swoje właściwości chemiczne nie wchodzą w reakcję z innymi substancjami prostymi i złożonymi czysta forma. Reszta aktywnie współdziała ze sobą, zamieniając się w rudę. W razie potrzeby mieszaninę metali oddziela się lub pozostawia w niezmienionej postaci. Stopy utworzone przez naturę „zakorzeniły się” ze względu na swoje mieszane właściwości. Na przykład żelazo można utwardzić, dodając węgiel do metalu, tworząc stal – mocny związek, który wytrzymuje duże obciążenia.

W zależności od indywidualnych cech, a także obszaru zastosowania, minerały kruszcowe dzieli się na grupy: metale żelazne, nieżelazne, szlachetne, rzadkie i radioaktywne.

Czarne metale

Metale żelazne to żelazo i jego różne stopy: stal, żeliwo i inne żelazostopy. Znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu: wojsku, przemyśle stoczniowym, lotniczym, inżynierii mechanicznej.

Wiele produktów żelaznych jest używanych w życiu codziennym: przybory kuchenne są wykonane ze stali, a wiele elementów hydraulicznych jest nią pokrytych.

Metale nieżelazne

Grupa metali nieżelaznych obejmuje duża liczba minerał. Nazwa grupy wzięła się stąd, że wiele metali ma specyficzny kolor. Na przykład miedź jest czerwona, aluminium jest srebrne. Pozostałe 3 rodzaje minerałów (szlachetne, rzadkie, radioaktywne) są zasadniczo podtypem metali nieżelaznych. Wiele z nich dodawanych jest do stopów, gdyż w tej formie mają lepsze właściwości.

Metale nieżelazne dzielą się na:

• ciężki – silnie toksyczny o dużej masie atomowej: ołów, cyna, miedź, cynk;
• lekkie, o małej gęstości i masie: magnez, tytan, glin, wapń, lit, sód, rubid, stront, cez, beryl, bar, potas;
• szlachetne, ze względu na dużą odporność, praktycznie nie wchodzą w reakcje chemiczne, pięknie wyglądają: platyna, srebro, złoto, rod, pallad, ruten, osm;
• małe (rzadko) – antymon, rtęć, kobalt, kadm, arsen, bizmut;
• materiały ogniotrwałe mają wysoką temperaturę topnienia i odporność na zużycie: molibden, tantal, wanad, wolfram, mangan, chrom, cyrkon, niob;
• pierwiastki ziem rzadkich - grupa składa się z 17 pierwiastków: samar, neodym, lantan, cer, europ, terb, gadolin, dysproz, erb, holm, iterb, lutet, skand, itr, tul, promet, terb;
• rozproszone występują w przyrodzie jedynie w postaci zanieczyszczeń: telluru, talu, indu, germanu, renu, hafnu, selenu;
• radioaktywne niezależnie emitują strumień cząstek radioaktywnych: radu, plutonu, uranu, protaktynu, kalifornu, fermu, ameryku i innych.

Aluminium, nikiel i miedź mają szczególne znaczenie dla ludzkości. Kraje rozwinięte dążą do zwiększenia swojej produkcji, gdyż ilość tych metali nieżelaznych wpływa bezpośrednio na postęp techniczny w budowie samolotów, astronautyce, urządzeniach atomowych i mikroskopowych oraz elektrotechnice.

Niemetalowe elementy naturalne

Podsumujmy. Zbadano główne kategorie z tabeli „Rodzaje minerałów” (paliwo, ruda, niemetale). Jakie pierwiastki zaliczamy do niemetalicznych, czyli niemetalicznych? Jest to grupa twardych lub miękkich minerałów występujących jako pojedyncze minerały lub skały. Nowoczesna nauka Znanych jest ponad sto takich związków chemicznych, które są niczym innym jak produktem naturalnych procesów.

Pod względem skali wydobycia i wykorzystania minerały niemetaliczne wyprzedzają jedynie minerały paliwowe. Poniższa tabela zawiera główne skały i minerały tworzące niemetaliczną grupę zasobów naturalnych oraz ich krótką charakterystykę.

Minerały niemetaliczne są bardzo ważne dla różnych gałęzi przemysłu, budownictwa, a także są niezbędne w życiu codziennym.

Klasyfikacja zasobów ze względu na ich wyczerpalność

Oprócz gradacji minerałów według ich stanu skupienia i właściwości, brane są pod uwagę wskaźniki ich wyczerpalności i odnawialności. Główne rodzaje minerałów dzielą się na:

• wyczerpane, które są w pewien moment może się wyczerpać i będzie niedostępny do produkcji;
• niewyczerpane – stosunkowo niewyczerpane źródła zasoby naturalne na przykład energia słoneczna i wiatrowa, oceany, morza;
• odnawialne - skamieniałości, które przy pewnym poziomie wyczerpania można częściowo lub całkowicie odtworzyć, na przykład lasy, gleba, woda;
• nieodnawialne – jeśli zasoby zostały całkowicie wyczerpane, zwykle nie ma możliwości ich odnowienia;
• wymienne – skamieniałości, które w razie potrzeby można wymienić, na przykład rodzaje paliw.
• niezastąpione – takie, bez których życie byłoby niemożliwe (powietrze).

Zasoby naturalne wymagają starannego traktowania i racjonalnego wykorzystania, ponieważ większość z nich ma swój limit, a jeśli są odnawialne, to nie nastąpi to szybko.

Minerały odgrywają ważną rolę w życiu człowieka. Bez nich nie byłoby odkryć technicznych i naukowych, ani w ogóle normalnego życia. Skutki ich wydobycia i przetwarzania otaczają nas wszędzie: budynki, transport, artykuły gospodarstwa domowego, leki.