Где добываются полезные ископаемые осадочного происхождения

Добрый день, дорогой мой читатель. Сегодня я расскажу тебе о том, что такое осадочные и магматические полезные ископаемые, чем они отличаются друг от друга, как образовываются, классифицируются и каковы географические закономерности размещения их не только в России, но и в других частях света.

Полезными ископаемыми можно назвать те вещества и минералы на нашей земле, которые целесообразно и полезно экономически извлекать из ее недр.

Эти полезные образования нашей планеты после переработки используются в промышленности и народном хозяйстве.

Состав полезных ископаемых в литосфере (оболочке) нашей земли различен по структуре и свойствам, и как утверждают ученые-специалисты, включает в себя тысячи скоплений минеральных пород.

Виды и группы горных пород полезных ископаемых

Благодаря не всегда видимым, но постоянным движениям земной коры в толще земли происходят различные изменения и преобразования. Под действием геологических (термодинамических) процессов — высоких температур и большого давления постоянно меняется химический состав и сам облик горных пород. Основу их происхождения от общего количества групп составляют:

• более ранние метаморфические породы – 20%,
• магматические породы – 70%,
• осадочные породы – 10%.

Группы этих пород ископаемых имеют свои присущие только им различия, несмотря на то, что предшествуют друг другу.

В результате различных физических явлений в минеральных и органических веществах происходят разнообразные процессы.

Из-за сложных и простых химических реакций изменяются и образуются новые свойства веществ, которые способны происходить как на суше, так и в водной среде.Так метаморфические породы возникли в результате преобразования осадочных и магматических пород и включают в себя два вида –

1. образовавшиеся из магматических пород,
2. образовавшиеся из осадочных пород.

Магматические породы образовались из густой расплавленной магмы или лавы и включают в себя также два вида –

1. глубинные,
2. излившиеся.

Осадочные породы возникли в результате различных отложений и осаждений и включают в себя уже три вида –

1. обломочные,
2. химические,
3. органические.

Процессы образования и происхождения на земле новых полезных веществ

Считается, что в давние времена — около пяти миллиардов лет тому назад разнообразные процессы сформировали нашу землю. В начале, ее поверхность была очень горячей, но постепенно под действием многих атмосферных явлений и природных факторов она начала остывать, образуя теплый поверхностный слой.

Температура поверхности земли стала уже другой, хотя в ее недрах она достаточно мало изменилась и многие вещества по-прежнему находились в расплавленном виде.

Так время от времени из жерла активных вулканов вытекает легкоподвижная раскаленная магма, распространяющаяся порой на многие тысячи километров.

По мере своего продвижения магма вулкана быстро остывает, а в результате некоторых воздействий она меняет свои свойства. Частицы застывшего вещества накапливаясь, осаждаются и уплотняются. В результате выветривания она дробится, крошится и осыпается.

На поверхности и в глубине подвижных слоев протекают различные химические процессы, происходят изменения температуры и давления.

Меняется и сама внутренняя структура веществ минералов, которая приобретает новые геологические свойства к воздействию окружающей среды:

• стойкость,
• прочность,
• крепость.

Застывшая горная порода под своим весом со временем вновь погружается в зону высоких температур, где разогреваясь и плавясь, превращается вновь в магму. То есть происходит так называемый кругооборот веществ в природе.

С каждым таким витков по спирали происходят сложные химические преобразования, в результате которых появляются новые вещества.

Классификация осадочных и магматических пород

Основные группы полезных образований, о которых я упоминала чуть выше, — осадочные, магматические и метаморфические горные породы, состоят из различных, минералов и их ассоциаций.

Само название — осадочные породы указывает на то, что возникли они в процессе осаждения различных минеральных веществ из воздушной или из водной среды. Классифицируя их виды, можно сказать, что осадочные породы, это обломочный материал, образовавшийся из огромных каменных глыб и обломков, скатывающихся с горных вершин и их склонов.

Эти горные породы делятся на твердые и рыхлые. Их примеры:

1. рыхлые – это песок и глина,
2. твердые – это глинистые сланцы, песчаники и конгломераты(сцементированные природой округлые камни).

Если задуматься каковы закономерности размещения месторождений этого класса, то можно утверждать, что продукты механического и химического выветривания — пески и глины более всего распространены по всей поверхности нашей земли, как в Австралии, так и в России. Основное применение свое рыхлые породы нашли в строительном деле:

• при бетонировании и производстве черепицы,
• при производстве стекла, посуды и керамики,
• в кирпичном производстве и гончарном деле,
• в изготовлении огнеупорных материалов.

Твердые же спрессованные породы — песчаники, особенно кремниевые и железистые применяются как строительный материал для изготовления точильных камней и жерновов.

Глинистые сланцы отличный строительный материал для шиферной кровли и плит с аспидными досками.

Сцементированные округлые конгломераты также применяются в строительном деле и в укладке дорожных покрытий — галька и гравий, щебень и валуны.

Само название – химические породы указывает на то, что возникли они в результате различных химических процессов путем оседания природных реактивов из водной среды.

Их область распространения также широка, а кроме нашей страны и Австралии, они распространены в Африке и южной Америке. К ним можно отнести такие твердые пористые породы как:

• гипс и известковый туф,
• кальцит и доломит,
• каменная и поваренная соль.

Само название – органические породы говорит о том, что их материалом служили остатки жизнедеятельности живых микроорганизмов, как животных, так и растений.

Их также можно классифицировать на ископаемые угли и известковые породы. Примерами известняковых пород является –

• мел и известняк,
• мергель и туф,
• мрамор и известняк-ракушечник,
• уголь и песчаник,
• нефть и газ.

Белый мел – землистое растирающееся вещество, состоящее из мелких микроскопических скелетных образований панцирей и раковин древних морских организмов.

Используют мел в качестве пишущего инвентаря и для побелки, получения извести и производства цемента,  резинотехнических и пластмассовых изделий.

Известняки имеют большую прочность и разнообразие в своем составе, строении и окраске.

Плотный известняк образовался уже из крупных организмов — раковин и скелетных останков животных и растений. Так раковый известняк это типичный ракушечник.

Рыхлую камнеподобную структуру смешанного состава имеют так называемые мергели, которые являются промежуточным звеном между глинами и известняками. Их часто используют в производстве цемента.Все различные ископаемые угли объединяются по типу их образования и происхождения, а также по внешнему виду и свойствам. Все их можно классифицировать так:

1. бурые угли,
2. каменные угли,
3. высококачественные антрациты.

Сюда же можно отнести и землистую торфяную массу – торф, состоящую из многовековых растительных и животных остатков – древесины и листьев, ветвей и мхов, водных растений и планктона.

Эти органические донные отложения водоемов с большим количеством клетчатки образовали илистые биологически активные вещества, которые стали первоосновой в возникновении всех ископаемых углей. Поэтому неудивительно, почему находят на равнинах эти полезные ископаемые.

По окаменевшим останкам древних вымерших организмов и следам их жизнедеятельности можно определить, что за виды растений и животных миллионы лет назад обитали на нашей земле и в какой исторический период.

Само название — магматические глубинные породы указывает на то, что они появились при помощи высокого давления в глубине земной коры из раскаленного расплава вулканической магмы.

В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –

• гранит и габбро,
• лабрадорит и диорит,
• алмаз и кварц,
• обсидиан и диабез.

Излившиеся лавы магматических пород, извержений вулканов при низком давлении и относительно невысокой температуре постепенно продвигаясь и затвердевая, превратились в твердое кристаллизующееся вещество, в котором были растворены газы, жидкости и кристаллы минералов. В их состав входят –

• пемза и базальт,
• вулканический туф,
• оксидиан и андезит,
• слюда и амфиболы,
• липарит и вулканическое стекло.

Некоторые магматические породы особо устойчивы к эрозии, но есть и такие, которые от перепада температур, воздействия солнца, ветра и воды разрушаются, превращаясь со временем в сыпучие обломки осадочных пород. Таковы все осадочные и магматические породы полезных ископаемых.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья об осадочных и магматических полезных ископаемых России и других частей света. Надеюсь, вы узнали из нее много полезного для себя.

Может быть, и вам приходилось в живой природе встречаться с этими полезными ископаемыми или использовать их, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом прочесть. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

Осадочные месторождения формируются непосредствен­но на земной поверхности, в условиях которой многие ми­нералы магматического цикла становятся неустойчивыми. Под воздействием воды и растворенных в ней солей, кисло­рода и углекислого газа, а также эрозионной деятельности ветра, резкой смены температуры воздуха, жизнедеятель­ности организмов происходит разрушение горных пород и минералов с образованием более устойчивых химических соединений. Большая часть продуктов разрушения сносит­ся водой и ветром в различные понижения земной поверх­ности, в озера и моря. В благоприятных физико-географи­ческих условиях происходит концентрация определенных минеральных компонентов, приводящая к появлению круп­ных скоплений — месторождений. Обширная группа место­рождений осадочного цикла образуется также путем химического выпадения осадков в водной среде и пре­образования различных растительных и животных остат­ков.

К полезным ископаемым осадочного происхождения относятся нефть и уголь, минеральные соли, некоторые железные и марганцевые руды, бокситы, разнообразные глины и пески, фосфориты и многие другие виды мине­рального сырья. Все они связаны с осадочными горными породами. Хотя цикл осадочного минералообразования не формирует, подобно магматогенному, линейно развиваю­щегося ряда, однако этапы формирования в известной ме­ре следуют один за другим.

Так, первая группа осадочных месторождений появля­ется на месте накопления продуктов разрушения коренных горных пород, слагающих выровненные поверхности водо­разделов. Если в этих породах содержались устойчивые против разрушения рудные минералы, то они, концентри­руясь в основании зоны выветривания, образуют элюви­альные россыпные месторождения олова, золота, хрома, вольфрама и др. (рис. 14).

Известная часть продуктов разрушения растворяется атмосферными водами и, просачиваясь вниз, уносится грунтовыми потоками. При благоприятных физико-хими­ческих условиях в зоне грунтовых вод из этих растворен­ных веществ также могут образоваться новые минералы. Они возникают или путем выпадения из растворов, до­стигших предельной концентрации, или в результате замещения ранее образованных минералов новыми, более устойчивыми в создавшейся обстановке. Так формируются инфильтрационные месторождения железа, мар­ганца, меди, гипса, фосфорита, магнезита.

Но обычно большая часть продуктов выветривания за­хватывается поверхностными водами и уносится реками в виде нерастворенных частиц пород и минералов. При этом в водном потоке происходит естественная сортировка об­ломков по величине, форме и удельному весу. Тяжелые и крупные волокутся по дну реки вниз по течению, измель­чаются и окатываются, отдельные фракции накапливаются в углублениях русла. В непосредственной близости от разрушающегося массива располагается глыбовый и гравий­но-галечный материал, затем выпадают грубо- и разнозер­нистые пески, затем более отсортированные и мелкие и дальше всех — глинистые частицы. В местах быстрого течения задерживается галечник, в местах умеренного — пески, в спокойной воде — глины. Если в обломочных породах содержатся тяжелые, твердые и химически стой­кие минералы, то водным потоком они также обраба­тываются, сортируются и откладываются в благоприятных местах. Наибольшая концентрация их происходит в различ­ных углублениях, промоинах, трещинах и впадинах водо­воротов придонной части реки. Так образуются аллю­виальные россыпные месторождения золота и платины, олова и вольфрама, алмазов и некоторых драгоцен­ных камней.

В прибрежной части морей нередко возникают морские россыпные месторождения тех же полезных ископаемых. Но значительное количество продуктов разрушения раст­воряется и уносится речными потоками. Особенно много с такими потоками в моря попадает солей калия, натрия, маг­ния. Вместе с ними в растворенном состоянии переносятся соединения железа, марганца, алюминия и других метал­лов. При достижении критической концентрации они вы­падают и осаждаются на дне водоема; возникают крупные залежи химически образованных месторождений. Среди химических осадочных месторождений наиболее широко распространены месторождения каменной и калийной со­лей, а также сернокислых солей натрия. Образуются они в морских заливах, лагунах, бухтах.

В таких полузакрытых водоемах, сообщающихся с мо­рем, растворы солей периодически достигают высокой кон­центрации и в результате на дно выпадает твердый осадок в виде соляных минералов (галита, сильвина, карналлита и др.). Осаждение из раствора этих минералов происходит только в условиях жаркого и сухого климата, когда с по­верхности водоемов идет интенсивное испарение, а приток морской воды через песчаный вал не компенсирует расхо­да. Поэтому содержание солей в солеродном бассейне воз­растает и, когда оно в 5 раз превысит норму (3,5%), начи­нается осаждение гипса, а при 11-кратном превышении — каменной соли. Калийные и магнезиальная соли из рас­твора выпадают при полном отделении лагуны от моря.

Подобным путем происходит соленакопление и в совре­менную эпоху. Примером такого осадочного процесса явля­ется отложение солей в заливе Кара-Богаз-Гол на Каспий­ском море. Этот залив связан с морем небольшим проливом, через который в него поступает морская вода, а с ней и растворенная соль. Летом, когда вода нагревается до 31°, происходит интенсивное испарение, в результате чего кон­центрация солей в заливе резко возрастает и достигает 28,5 %. Зимой, когда температура воды понижается до 5,8°, соли начинают усиленно выпадать из плотного раствора и оседать на дне залива.

Образование осадочных полезных ископаемых в различ­ных водоемах происходит не только в результате химиче­ского осаждения. Довольно обширная группа их возникает в процессе жизнедеятельности животных и растительных организмов. Многие морские беспозвоночные животные строят свои раковины и скелеты из углекислого кальция, кремнезема, фосфора. При массовом отмирании таких жи­вотных формируются залежи известняков, фосфоритов, кремнистых пород и других осадочных образований. В при­роде встречаются известняки, которые целиком состоят из различных обломков раковин, например известняк-раку­шечник.

Особое место среди месторождений осадочного проис­хождения занимают залежи углей и нефти, образующиеся из остатков органического мира.

В огромных и пышных лесах каменноугольного и по­следующих геологических периодов, по берегам морей, озер и рек происходило накопление различных древесных остат­ков наподобие современных торфяников. С течением вре­мени при местных погружениях земной коры, подвергаясь затоплению, эти леса погибали и заносились глинистыми и песчаными частицами. Когда данный участок испытывал очередное поднятие, на нем снова возникали благоприят­ные условия для произраста­ния обильных лесов. Посте­пенно из отмирающей расти­тельности формировался но­вый слой торфяника, кото­рый при последующем про­гибании вместе со стволами деревьев снова покрывался песчано-глинистым материа­лом.

Так повторялось много раз. Оказавшись под слоем пород, растительная масса без доступа кислорода при участии бактерий подверга­лась особому виду разложе­ния. За миллионы лет рых­лые торфяники постепенно превращались в бурый уголь. При большом давлении и высокой температуре бурые угли преобразовывались в каменные, а затем и в антрациты. В ряде случаев среди угольных пластов хорошо сохранились отпечатки листьев и даже целые стволы деревьев (рис. 15). Так, при ритмич­ном местном опускании и поднятии участков суши в ус­ловиях влажного и теплого климата, изобилующего бога­той растительностью, происходило накопление мощных угленосных толщ, состоящих из песчано-глинистых и дру­гих пород с многими десятками угольных пластов. В от­дельных из них, например в Донецком угольном бассейне, общая мощность угленосной толщи превышает 10 тыс. м, в ней заключено 260 угольных пластов. В Печорском угольном бассейне сформировалась угленосная толща мощностью 900 м с 75 пластами угля.

Об образовании нефти и природного газа существуют различные представления. В конце прошлого века Д. И. Менделеев, вслед за французскими химиками, раз­вивал минеральную (карбидную) гипотезу нефтеобразова­ния. Эта гипотеза не получила должного признания и не выдержала испытания временем и сейчас поддерживается лишь отдельными учеными. Господствующее положение в пауке принадлежит гипотезе органического происхождения нефти. Согласно существующим представлениям, нефть образовалась из биогенной углеродсодержащей массы, в качестве которой в первую очередь рассматриваются планк­тон, сапропелевые образования и другие органические ве­щества, рассеянные в осадочных породах. Накопление ор­ганической массы, по современным данным, происходит не вследствие массовой гибели и захоронения организмов, а медленно, по мере естественного отмирания их. В резуль­тате сложных физико-химических преобразований из рас­сеянного органического вещества возникают мельчайшие жидкие капельки или пленки, получившие название микронефти. В таком диффузно рассеянном состоянии нефть распространена в огромной толще осадочных пород.

Процессы нефтеобразования длительные и тесно связаны с тектоническими движениями земной коры. Главная фаза нефтеобразования возникает при покровных отложе­ниях мощностью от 2 до 4 км при температуре 80—150°. В этих условиях усиливается новообразование углеводоро­дов, увеличивается содержание микронефти, происходит отрыв ее от материнской органики и минеральных компонентов породы, возникает начальная миграция и происхо­дит превращение микронефти в собственно жидкую нефть. В последние годы гипотеза органического происхожде­ния нефти получила название осадочно-миграционной тео­рии. Этим подчеркивается связь нефтеобразования с оса­дочным процессом и возникновение нефтяных залежей в результате миграции микронефти. Таким образом, место­рождения нефти являются не местом ее зарождения, а вме­стилищем мигрирующей нефти.