Связь между горной породой и полезным ископаемыми

В развитии человеческого общества непреходящее значение имеют горное дело и сельское хозяйство, являющиеся источниками естественного сырья. Комплекс технологических процессов по его переработке направлен на приспособление природных богатств к потребностям человека.
Природные химические соединения встречаются в земной коре (литосфере) в виде образований (минералов), приблизительно однородных по своему составу, внутреннему строению и физическим свойствам. Подавляющее число минералов – твердые кристаллические вещества.
Горными породами называют естественные минеральные агрегаты более или менее постоянного состава и строения, слагающие литосферу в виде самостоятельных геологических тел. Горные породы состоят из одного (например, толща гипса, каменной соли) или нескольких минералов.
По происхождению горные породы подразделяют на магматические, или изверженные (гранит, диорит, базальт и др.), осадочные (известняк, глины, пески, песчаники и др.) и метаморфические (гнейс, кристаллические сланцы, мрамор и др.).
Магматические горные породы возникают при остывании и отвердении магмы и лавы; осадочные образуются посредством накопления (осаждения) продуктов разрушения земной коры на дне водоемов и водотоков; метаморфические представляют собой глубоко измененные осадочные и магматические породы под влиянием высоких давлений и температур.
Природные минеральные вещества, которые могут быть использованы человеком для его нужд, называют полезными ископаемыми (минеральным сырьем). Породы, имеющие полезные ископаемые, заключенные в их толще в виде прослоев, прожилков и не используемые в народном хозяйстве, считают пустыми породами.
Полезные ископаемые бывают газообразными (природный газ), жидкими (нефть) и твердыми. Настоящая дисциплина рассматривает только вопросы добычи твердых полезных ископаемых.
Различают полезные ископаемые: металлические (рудные) – сырье для производства черных, цветных, благородных, редких и радиоактивных металлов; неметаллические –сырье для металлургической (доломит, магнезит и др.), химической (сера, бор, фосфориты и др.) и других отраслей промышленности; горючие (уголь, горючие сланцы, торф и др.); строительные горные породы (граниты, мраморы, гравий, глины и др.).
Совокупность свойств, определяющих степень пригодности и экономической эффективности использования, называют качеством полезного ископаемого. Одни качественные свойства относят к полезным (например, теплоту сгорания угля, содержание извлекаемых металлов для руд), другие – к вредным, (например, зольность угля, высокую влажность, содержание примесей, затрудняющих плавку руд).
Естественные скопления полезных ископаемых в земной коре называют месторождениями. Месторождение будет промышленным, если его разработка целесообразна в данных экономических и географических условиях при современном уровне техники и технологии. В противном случае его считают непромышленным.
Массу или объём минерального сырья, заключенного в недрах на определенной площади, считают запасами полезных ископаемых. По народнохозяйственному значению выделяют запасы: балансовые, использование которых экономически целесообразно, и забалансовые, которые могут явиться объектом промышленного освоения, но использовать их в настоящее время экономически невыгодно. К промышленным относят часть балансовых запасов, за исключением проектных потерь. Проектные потери – это часть балансовых запасов, проектируемая к безвозвратному оставлению в недрах. Уровень развития и экономический потенциал государства зависят от производства и потребления минерального сырья.
По расчетам экономистов, среди природных ресурсов, используемых для удовлетворения потребностей общества, минеральные вещества составляют 80 %, а потребляемую энергию производят на 90 % за счет тепла, получаемого при сгорании полезных ископаемых: нефти, газа, угля, торфа. Достаточная обеспеченность общественного хозяйства минерально-сырьевыми ресурсами – непременное условие высоких темпов его развития и национальной безопасности государства.
Источник
Цель урока: Сформировать у учащихся представление о составе твердой
 оболочки Земли.
Задачи урока:
- Сформировать понятия “минерал”, “горная порода”, “круговорот горных
пород”, “полезные ископаемые”; - Сформировать представление об основных группах горных пород и их
происхождении; - Начать формирование умения определять горные породы по внешним
признакам, описывать их свойства и классифицировать; - Показать многообразие минералов и горных пород; раскрыть значимость
полезных ископаемых в жизни человека и необходимость их рационального
использования; - Формирование бережного отношения к объектам природы.
 
Планируемый результат.
Учащиеся должны знать / понимать:
- Основные понятия урока;
 - Основные виды горных пород и минералов;
 - Неоднородность состава твердой оболочки Земли;
 - Круговорот горных пород.
 
Учащиеся должны уметь:
- Определять, сравнивать, приводить примеры минералов, горных пород
разного происхождения; - Объяснять взаимосвязь между условиями образования горных пород и их
свойствами; - Давать краткое описание горной породы по цвету, твердости, прозрачности,
происхождению, свойствам; - Использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности
при характеристике горных пород своей местности. 
Основные термины и понятия: минералы, горные породы: магматические,
 осадочные, метаморфические; магма; круговорот горных пород; полезные ископаемые.
Оборудование и материалы:
- Учебник Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова “География. Начальный курс. 6
класс”. - Н.А. Никитина “Поурочные разработки по географии”(физическая география 6
класс). - Г.Н. Элькин “Справочно-информационные материалы к урокам географии. 6
класс”. - К.С. Лазаревич “Я иду на урок географии”.
 - Коллекции горных пород и минералов.
 - Раздаточный материал.
 - Компьютер, экран, мультимедийный проектор.
 - Презентация “Горные породы и минералы”.
 
Тип урока: изучение нового материала.
Вид урока по форме проведения: нетрадиционный.
Форма организационной деятельности: индивидуально-групповая.
Время проведения – 45 минут.
Перед началом урока класс разбивается на несколько групп (по 4 человека в
 каждой) для проведения практической работы по определению свойств горных пород и
 минералов.
По ходу объяснения учащиеся заполняют таблицу № 1 и пишут конспект урока.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний:
- Вспомните, пожалуйста, какую оболочку мы с вами изучаем?
 - Что такое литосфера?
 - Каково внутреннее строение Земли?
 - Для чего изучают внутреннее строение Земли?
 - Везде ли земная кора имеет одинаковую толщину?
 - Из каких слоев состоит земная кора?
 - Как изучают земную кору?
 
III. Изучение нового материала.
Слайд 1, 2.
Мы с вами продолжаем изучение литосферы– каменной оболочки Земли. Сегодня вы
 познакомитесь с вещественным составом земной коры. На 80% земная кора образована
 тремя химическими элементами – кислородом, кремнием и алюминием. Химические
 элементы образуют природные соединения-минералы, а из минералов, в свою очередь,
 образуются горные породы.
Таким образом, верхняя, твердая оболочка Земли состоит из разнообразных
 минералов и горных пород.
Слайд 3.
Минерал (от лат. – руда) – это природное тело, приблизительно однородное
 по своему химическому составу и физическим свойствам, входящее в состав
 вещества, слагающего земную кору.
В природе известно около 3000 минералов и горных пород. Они отличаются друг
 от друга по цвету, форме, плотности и твердости, составу. Есть минералы, которые
 представляют собой самородные элементы, то есть простые вещества, состоящие из
 атомов одного элемента, – золото, платина, сера и др. Есть жидкие(самородная
 ртуть) и даже газообразные минералы(углекислый газ, сероводород).
Горные породы – природные тела, состоящие из нескольких минералов.
Ребята! Обратите внимание на гранит(в руках учителя – образец гранита, на
 парте у групп учащихся – коллекции горных пород). Гранит – это горная порода, а
 кварц, полевой шпат и слюда – минералы, из которых эта горная порода состоит.
 Горные породы сильно различаются по своим свойствам: сыпучий песок, вязкая
 глина, твердый и прочный базальт. Состав и свойства горных пород определяются
 составом и свойствами минералов, из которых они состоят, и зависят, прежде
 всего, от того, где, на какой глубине и в каких условиях они образовались.
Горные породы различны по своему происхождению.
Слайд 4.
По происхождению горные породы делятся на: магматические, осадочные и
 метаморфические.
Зарисуйте в тетрадь следующую таблицу, которую вы должны будете заполнить по
 ходу урока.
Таблица №1.
| Магматические горные породы  | Осадочные горные породы  | Метаморфические горные породы  | |||
| глубинные | излившиеся | неорганические | органические | ||
| обломочные | химические | ||||
Слайд 5.
Магматические горные породы – это породы, образовавшиеся непосредственно
 из магмы в результате ее охлаждения и застывания. Минералы и горные породы,
 образовавшиеся из магмы, обычно плотные, тяжелые и твердые. В зависимости от
 условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные
 (излившиеся) горные породы.
Слайд 6–8.
Глубинные магматические горные породы образуются на глубине из медленно
 остывающей магмы. Структура (внутреннее строение) образующейся породы зависит от
 скорости остывания магмы. Из-за медленного остывания образуются крупные
 кристаллы, они хорошо видны в породе.
Например, гранит, имеющий зернистое строение. Он образуется на большой
 глубине, где застывание магмы идет долго, поэтому гранит – крупнокристаллическая
 порода. По внешнему виду граниты очень разнообразны. Цвет гранита зависит от
 цвета входящих в него кристаллов полевого шпата (розового, красного или серого),
 кварца (молочно-белого) и слюды(черного). В зависимости от их состава может быть
 красным, розовым, серым и пр. Это самая распространенная на Земле глубинная
 магматическая горная порода. Граниты обладают высокой прочностью и стойкостью к
 разрушению, хорошо полируются. Благодаря этим свойствам граниты издавна
 использовали в строительстве и скульптуре.
Магматические горные породы могут образовываться на поверхности Земли.
 Такие горные породы называются излившимися, потому что они
 образуются из остывшей лавы. Магма, прорвавшаяся по трещинам и разломам на
 земную поверхность, застывает быстрее. Поэтому излившиеся магматические породы
 состоят из мелких кристаллов, их иногда трудно различить простым глазом; либо
 представляют собой стекловидную массу (базальт, обсидиан и др.). Если расплав
 магмы содержит воду, то, когда он достигает земной поверхности, давление
 уменьшается и вода превращается в пар. Водяной пар раздувает еще не остывший
 расплав, и в нем образуется множество пор. Такая излившаяся застывшая горная
 порода называется пемзой.
Слайд 9.
Осадочные горные породы. Эти породы, в отличие от магматических,
 образуются только на поверхности Земли в результате оседания под действием силы
 тяжести и накопления осадков на дне водоемов и на суше. В основном они мягкие и
 легко разрушаются. Осадочные горные породы бывают органические и
 неорганические.
Слайд 10–12.
Органические осадочные горные породы состоят в основном из остатков
 растений, животных, накопившихся за миллионы лет на дне озер, морей и океанов.
 Это горючие полезные ископаемые (каустобиолиты) – торф, каменный уголь, нефть,
 природный газ, а также мел, известняки, состоящие из скопления остатков скелетов
 морских животных. Для этих пород характерна слоистость. В пластах можно найти
 остатки и отпечатки растений и животных.
Слайд 13.
Неорганические осадочные горные породы разделяются на обломочные и
 химические.
Обломочные горные породы состоят из обломков различных пород. Их
 происхождение связано с процессом разрушения твердых пород (выветривание,
 размыв) и перемещения их обломков текущими водами, ледниками, ветром. При этом
 обломки дробятся, измельчаются, окатываются. Валуны, щебень, галька, гравий,
 песок, глина и ил оседают на дне морей, озер, рек или накапливаются на суше.
Слайд 14.
Химические горные породы образуются из водных растворов минеральных
 веществ (калийные и поваренные соли, гипс и др.):
В воде морей, океанов и некоторых озер растворено много химических веществ;
При изменении условий эти вещества осаждаются в виде кристаллов на дне
 водоемов;
Со временем они уплотняются и превращаются в горные породы.
Слайд 15.
Метаморфоза– превращение (с греческого).
Метаморфические горные породы образуются втолще земной коры в
 результате изменения (метаморфоза) осадочных или магматических горных пород.
 Благодаря движениям земной коры осадочные и магматические горные породы могут
 подвергаться воздействию высокой температуры, большого давления и различных
 газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться и приобретают новые
 свойства. Они чаще всего твердые и состоят из кристаллов. Например, из мягкого
 мела и известняка образуется более твердый мрамор, а сыпучие кварцевые пески и
 рыхлый песчаник превращаются в прочную зернистую горную породу – кварцит, гранит
 – в гнейс.
Слайд 16, 17. Примеры образования
 метаморфических горных пород.
В природе происходит непрерывный процесс превращения одних горных пород в
 другие. Этот процесс называется круговоротом горных пород.
Слайд 18.Вещественный состав земной
 коры.
Слайд 19.Искусственные минералы.
Слайд 20.
Полезные ископаемые – это природные минеральные вещества земной коры,
 которые при современном уровне развития техники могут быть использованы в
 народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной обработки.
 Количество минералов и горных пород, которые люди причисляют к полезным
 ископаемым, увеличивается с каждым годом.
Классификация полезных ископаемых по агрегатному состоянию:
- Твердые
 
(руды, песок, уголь и т.п.);
 
 (нефть, подземные воды и т.п.);
 
(природные газы).
Слайд 21.
Классификация полезных ископаемых по составу и особенностям их использования:
- Топливные (горючие)
 
 – ископаемые угли, торф, горючие сланцы и т.п.
 
 – руды черных, цветных, благородных и
 радиоактивных металлов.
 
 – строительные материалы, разнообразные
 драгоценные и поделочные камни, горно-химическое сырье, металлургическое
 сырье и т.п.
Слайд 22–24.
 Геологические(тектонические) закономерности залегания горных пород.
Слайд 25.
Способы добычи полезных ископаемых:
- Открытым способом в карьерах.
 - Сооружение шахт.
 - Бурение скважин.
 
Слайд 26, 27.
Использование полезных ископаемых:
- Производство строительных материалов.
 - Производство металлов.
 - Добыча минерального топлива.
 - Производство минеральных удобрений.
 - Производство ювелирных изделий.
 - Производство посуды, предметов обихода.
 - Создание произведений искусства.
 - Производство предметов декоративного искусства, сувениров.
 - Медицина.
 
Бывают ли ископаемые бесполезными?
Да, бывают – до тех пор, пока человек не знает, как их использовать. Но
 знания о свойствах разных пород накапливаются, и бесполезные ранее породы
 становятся полезными. Например, еще сто лет назад вольфрам считался
 бесполезным металлом, а сейчас вольфрамовые волоски в электрических лампочках
 освещают квартиры на всем земном шаре. Уже два века назад был открыт уран,
 но породы с этим минералом считались пустыми, а сейчас – это ценное сырье
 для атомной энергетики.
Слайд 28.
На Южном Урале в знаменитых Ильменских горах находится “минералогический
 рай”, единственный в своем роде по богатству и разнообразию ископаемых недр. В
 1920 г. здесь был создан первый в мире заповедник
 минералов. Разнообразные богатства Ильменских гор насчитывают около 200
 минералов, из которых около 20 впервые найдены именно здесь.
Слайд 29.
Когда любишь камни, хочется видеть их в полном блеске возможного
 совершенства, а где же, как не в музее, собраны известные шедевры минералогии.
 Это Московский минералогический музей им. А.Е.Ферсмана.
Слайд 30–39.
Мир камня удивителен. Вот уже много веков он не оставляет людей равнодушными.
III. Обобщение и закрепление знаний.
Мы с вами познакомились с многообразием горных пород и минералов. Теперь мы
 можем проверить заполнение таблицы №1: учащийся зачитывает магматические
 глубинные горные породы, другой – магматические излившиеся горные породы и т.д.,
 а остальные ученики сверяют свои записи.
Практическая работа № 5:
“Изучение свойств горных пород”.
Итак, перед вами горные породы, с которыми вы сейчас будете работать по
 группам:
Группа № 1 – поваренная соль.
 Группа № 2 – мрамор.
 Группа № 3 – песок. 
 Группа № 4 – известняк.
Вы должны выяснить, как происхождение горных пород влияет на их свойства.
Задание № 1.
Опишите горную породу, которая у вас имеется, по этому плану (может совпадать
 2–3 признака).
План описания горной породы:
- Рыхлая, сыпучая.
 - Слабо связанная, легко ломается руками.
 - Прочно связанная, руками не разламывается.
 - Вся порода или отдельные слои (полосы) состоят из основной массы и
каких-либо включений. - Полосчатая, слоистая. Отдельные слои имеют однородное строение.
 - Однородная.
 
Задание № 2.
I. Охарактеризуйте горную породу и определите, к
 какой группе она относится.
План характеристики.
1. Плотная или рыхлая горная порода?
2. Кристаллическая или зернистая?
3. Структура(размеры слагающих породу обломков или минеральных зерен). Выбери
 подходящее:
- Крупнозернистая – более 2 мм;
 - Среднезернистая – 1-2 мм;
 - Мелкозернистая – 1 мм(пыль).
 
4. Текстура(строение породы).Выбери подходящее:
- Массивная;
 - Слоистая;
 - Со следами течения;
 - Волокнистая.
 
5. Твердость: твердая или мягкая?
6. Масса: легкая или тяжелая.
7. Наблюдаются ли остатки организмов?
II. С помощью определителя выявите, к какой группе
 относится ваша горная порода.
IV. Итог урока.
Давайте подведем итог урока. Что нового вы узнали сегодня? С какими горными
 породами и полезными ископаемыми познакомились?
Горные породы.
Hу, вот и остыла земная кора,
Ее разделять научиться пора.
По свойствам: по твеpдости, массе, кpисталлам,
По цвету, его забывать не пpистало,
Все это, скажу с уважением,
Зависит от пpоисхождения.
В начале, возникли поpоды из магмы,
Они пеpвоpодные самые как бы,
Тяжелый гpанит, в глубине остывал,
Базальт на повеpхности лавою стал.
Поpоды весьма симпатичные,
Увесистые, магматичные.
Hо пpочность – не вечность,
И вот что случается:
Поpоды выветpиванием pазpушаются,
Дpобятся на глыбы, обломки, пески,
Выносятся водами быстpой pеки,
Река их по pуслу таскает,
Обкатывает, отлагает.
А там, где гоpячие воды стpуятся,
Там в них минеpалы совсем pаствоpяться.
Когда же pаствоp остывает,
То соль из него оседает.
А в толще моpской или в темном болоте,
Вы массу остатков животных найдете,
А также, pастений отмеpших остатки,
Они обpазуют поpоды-осадки.
(Все то, что pазpушено, пеpеотложено,
Осело солями, остатками сложено.)
Hо вот, под давлением, магма опять,
Стpемится земную коpу pазоpвать,
И в месте такого втоpжения,
Hаметятся ,вдpуг, пpевpащения:
Сыпучий песок, пpевpатился в кваpцит,
Был мел, очень мягкий , вдpуг мpамоp лежит.
Такие поpоды, весьма специфические,
Зовутся геологами метамоpфические.
V. Домашнее задание:
§ 17; выучить новые понятия; нанести на контурную карту России основные
 месторождения полезных ископаемых.
Литература:
- Учебник Т.П.Герасимовой, Н.П.Неклюковой “География. Начальный
курс . 6класс”, – М.: Дрофа, 2005. - Учебник А.А.Лобжанидзе “Планета Земля”, – М.:Просвещение,2008.
 - Минералогическая энциклопедия.– Ленинград: Недра, 1985.
 - Энциклопедия для детей: Геология.– М.: Аванта +, 1995.
 - Энциклопедия для детей: География, т.3/ Гл. ред. М.Д.Аксенова –
М.: Аванта+, 2003. - Энциклопедия для детей: Что есть что?: Земля.– М.: Слово, 2001.
 -  Максимов Н.А. “За страницами учебника географии”. – М.:
Просвещение, 1981. - Ферсман А.Е. “Занимательная минералогия”. – Ленинград, 1975.
 - Муталов М.Г. “Волшебные минералы”. – Уфа, 1988.
 -  Филатова Е.В. “Минералы и горные породы” слайд-альбом серии
“Географическая картина мира”. – М.: Центр ПЛАНЕТАРИУМ, 2006. - Интернет.
 
Источник