Полезные ископаемые

Минералы и горные породы земной коры, которые человек использует в своей хозяйственной деятельности называют полезными ископаемыми

Ископаемое топливо — нефть, каменный уголь, горючий сланец, природный газ и его гидраты, торф и другие горючие минералы и вещества из группы каустобиолитов, применяемые в основном как топливо, добываемые под землёй или открытым способом в процессе разложения в анаэробных условиях под воздействием тепла и давления в земной коре в течение миллионов лет[2]. Уголь и торф — топливо, образующееся по мере накопления и разложения останков животных и растений.

Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō («уголь»). Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая, в свою очередь, способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — растительные остатки. В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают четыре его типа: бурые угли (лигниты); каменные угли; антрациты; графиты.

Кузнецкий угольный бассейн — основной поставщик высококачественных коксующихся и энергетических углей России. В 1996 году в Кузбассе было добыто менее 100 млн. т., в бассейне работает 87 шахт и разрезов, на балансе которых значится 13.3 млрд. т. угля, кроме того, 13.2 млрд. т. угля находится в резерве для нового строительства. С 1990 года по 1996 год в Кузбассе добыто 720.6 млн. т. угля, потери в недрах составили 127.4 млн. т.

Кузбасс — бассейн, где добывается уголь всеми четырьмя известными миру способами : шахтным, открытым, гидравлическим и методом подземной газификации. Этому во многом способствуют благоприятные условия залегания пластов.

Большим достоинством кузнецких углей является высокое их качество и разнообразный марочный состав. Известно, что ископаемые угли делятся на две большие группы: энергетические и коксующиеся. Энергетические угли менее ценные — это те, которые сжигаются в топках электростанций, в бытовых печах и являются крупным источником для получения тепловой и электрической энергии. В целом по России на долю энергетических углей приходится более двух третей всех запасов. Это свидетельствует о том, что энергетических углей значительно больше, чем коксующихся.

Наиболее ценными углями являются коксующиеся , то есть угли, из которых выжигают (выпекают) кокс — основной вид технологического топлива для выплавки чугуна. Этот уголь очень ценится на мировом рынке. Чем отличается коксующийся уголь от энергетического? Наличием в нем витрена (витрум — от латинского — стекло). Особенностью витрена является то, что при высокой температуре он способен плавиться и обретает свойство спекания (склеивания) микрочастиц угля в плотную массу — кокс. Чем больше в угле витрена, тем выше его качество коксования. Наибольшей величиной пластического слоя (плавких веществ) обладают такие марки углей: жирные, коксовые, газовые, коксовые жирные и отощенные спекающиеся.

В недрах Кузбасса имеются значительные запасы угля для открытой добычи , которые определяются цифрой более 14 млрд. тонн. Существенным достоинством кузнецких углей является высокое их качество, которое определяется такими показателями, как содержание в них золы, серы, фосфора и воды.

Откуда берется зола в угле? Как мы уже знаем, угли образовались из растений. А любое растение содержит некоторое количество минеральных солей, которые в процессе углеобразования сохраняются и образуют собою так называемую внутреннюю, или материнскую, породу. Кроме того, во время образования угля в его пласты и между ними водой и ветром приносились другие примеси — песчаники, гнейсы, конгломераты и другие. При добыче угля из недр вместе с ним извлекаются эти породы, которые составляют золу, то есть вещества, не обладающие способностью гореть и выделять тепло. Чем меньше этих примесей в угле, тем качество его лучше.

Вредными примесями, снижающими качество угля, являются сера, фосфор, вода. В кузнецких углях этих примесей мало. Поэтому угли, добываемые на шахтах и разрезах Кузбасса, считаются самыми чистыми и лучшими в России.

Важной благоприятной особенностью углей в Кузбассе является горизонтальное их залегание . Доля пологих и наклонных пластов в бассейне составляет почти 80 процентов всех запасов, из них около одной пятой приходится на пласты мощностью до 1,8 метра и почти столько же на пласты 1,8—3,5 метра. Остальные запасы сосредоточены в пологих и слабонаклонных пластах мощностью более 3,5 метра . Это очень важно. При добыче угля из этих запасов можно широко применять горнодобывающие комбайны, комплексы. Их использование не только облегчает условия труда шахтеров, но и способствует повышению производительности труда.

Первые сведения о наличии углей в этом районе относятся к концу XVIII — началу XIX века. Длительное время отработка месторождений откладывалась из-за сложностей технологического и экономического характера. Во-первых, уголь не выдерживает длительного хранения на воздухе и через 12—14 дней рассыпается на мелкие кусочки, теряя при этом свои качества. Значит, транспортировка его на дальние расстояния исключается, использование должно быть организовано в непосредственной близости от места добычи. Во-вторых, уголь не только может быть использован как энергетическое топливо, но и пригоден для получения высококалорийного газа, фенола, бензола, этилена, нафталина и другого химического сырья. Кроме того, во вскрышных породах в большом количестве содержатся железные руды (сидериты) и высокоглиноземистые породы.

На северо-востоке Кемеровской области размещена западная часть Канско-Ачинского буроугольного бассейна , представленная Итатским, Барандатским, Урюпским и Тисульским месторождениями. В этих месторождениях сосредоточено около 43 миллиардов тонн запасов угля, благоприятных для освоения. Наибольшую ценность имеет один из верхних пластов — “Мощный” , пригодный для разработки открытым способом. Глубина залегания пласта колеблется от 30 до 120 метров .

Таким образом, запасы главного богатства нашего края — угля — огромны. Кузбасс занимает первое место в России по запасам угля, наиболее благоприятным для освоения. На его долю таких углей приходится более сорока процентов.

Торф – это перегнившие и спрессовавшиеся отмершие остатки болотного мха «сфагнум». Различают два основных вида торфа – низинный и верховой. Верховой торф – молодой, более рыхлый, менее слежавшийся. Низинный – плотнее, более слежавшийся и более дорогой, т.к. требует больших затрат при разработке. Торф, используемый в садоводстве обязательно должен проходить испытание на экологичность. Как удобрение, торф оптимален, так как он менее агрессивен чем другая органика и в то же время экологически чист. Когда требуется интенсивная подкормка, не сжигая молодой побег – торф оптимальный вариант. Учитывая сегодняшнюю тягу к экологии и возврат к натуральным продуктам, выращенным своими силами можно точно сказать, что торф прочно занял свою нишу на рынке, и спрос на него будет постоянно увеличиваться.

Метан из неэксплуатируемых угольных месторождений

Угольные пласты абсолютного большинства месторождений Кузбасса обладают высокой газоносностью (до 30-35 м3 на 1 т. угля). Основная часть газа угольных пластов — метан (80-90 %). Ресурсы метана угольных пластов до глубины 1800 м. оцениваются в 13.1 трил. м.3. Газ угольных пластов может транспортироваться по тем же газопроводам, что и обычный природный газ.

Добыча метана из угольных пластов решает триединую задачу: социально-экономическую, в том числе создание новых рабочих мест, экологическую — экологически чистое топливо, повышение безопасности труда при будущей эксплуатации угольных месторождений — предварительная дегазация угольных пластов.

Нефть и природный газ

Нефть — природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. По цвету нефть бывает красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть; имеет специфический запах, распространена в осадочных породах Земли. Нефть известна человечеству с древнейших времён. Однако в наши дни нефть является одним из важнейших для человечества полезным ископаемым. Поисковые работы на нефть и газ в Кузбассе проводились в незначительных объёмах и на ограниченных площадях в 1935-43 годах и в 1949-62 годах. Были выявлены незначительные притоки нефти (до 380 л. в сутки) и достаточно высокие притоки газа. Но, как уже было сказано выше, с открытием месторождений нефти и газа в Тюменской области, работы в Кузбассе были прекращены. В последние годы были получены новые данные по газоносности Кузбасса, переинтерпретирован и обобщён весь накопленный материал, что позволило поставить вопрос о возобновлении работ на нефть и газ в Кузбассе.

В пределах Кузбасса известно по крайней мере 25 положительных структур, перспективных на выявление залежей нефти на глубинах от 2 км и глубже и залежей природного газа от 300 м. и глубже.

В 1997 году начаты на территории Кузбасса сейсморазведочные работы силами специализированной организации АО “Сибнефтегеофизика”. Намечено 3 поперечных по отношению к Кузбассу профиля и один продольный. В последующие годы будет проводиться планомерное изучение перспективных площадей и структур различных типов.

Металлические полезные ископаемые

Основными потребителями железной руды являются два металлургических комбината, находящиеся в г. Новокузнецке. В Таштагольском районе расположены следующие месторождения: Таштагольское; Шерегешское. Общие запасы железных руд составляют 433 989 тыс. тонн, забалансовые запасы – 21 596 тыс. тонн.

На территории Кемеровской области расположено около 2/3 всех разведанных запасов марганцевых руд России, большая часть из которых сосредоточена в крупнейшем месторождении России — Усинском. Производство качественных сталей невозможно без использования марганцевых руд и продуктов их переработки. Основными потребителями марганцевой продукции являются металлургические комбинаты г. Новокузнецка, Гурьевский металлургический завод и завод “Кузбассэлемент” г.Ленинск Кузнецкий. Кроме того, на территории Кемеровской области имеется ряд мелких месторождений в г.Салаире и в Горной Шории, на базе которых возможна организация добычи до 50 тыс. т. руды в год. Одним из наиболее изученных таких месторождений является — Дурновское в Гурьевском районе.

Золото (лат. Aurum), Au – это химический элемент I группы периодической системы Менделеева с атомным номером 79 и атомной массой 196,9665. В природе золото – это тяжелый металл желтого цвета . Состоит только из одного устойчивого изотопа 197 Аu. Золото было первым металлом, известным человеку. Изделия из золота найдены в культурных слоях эпохи неолита (5-4-е тысячелетия до н. э.). В древних государствах – Египте, Месопотамии, Индии, Китае добыча золота, изготовление украшений и других предметов из него существовали за 3-2 тысячелетия до н. э. Золото часто упоминается в Библии, «Илиаде», «Одиссее» и других памятниках древней литературы. Алхимики называли золото «царем металлов» и обозначали его символом Солнца. Открытие способов превращения неблагородных металлов в золото было главной целью алхимии.

Россыпное золото. Основная доля золота добывается в области из долинных россыпей, число разведанных россыпей на сегодняший день составляет 22. Запасы россыпного золота оцениваются в пределах 18860 тыс. м3 или 7,1 тонн. В настоящее время на территории области работает более 10 старательских артелей, ведущих добычу золота во всех районах. Наиболее крупной является артель “Восход”, ведущая добычу в Усинском районе и добывающая около 200 кг золота, остальные артели добывают в среднем около 40-70 кг золота. Обеспеченность запасами россыпного золота по отдельным россыпям колеблется от 4 до 15 лет, а по россыпным районам составляет в среднем 15 лет. Возможно значительное увеличение добычи россыпного золота, но для этого необходимо решение ряда вопросов как на федеральном, так и на областном уровнях. Основной задачей геологоразведочных работ по россыпному золоту является проведение поисковых работ с целью подготовки резерва месторождений долинных россыпей, а также поиск новых типов россыпей (коры выветривания, древние галечниковые отложения), не связанных с современными долинами рек, что позволило бы снизить добычу золота в долинах рек и улучшить тем самым экологическую обстановку в области.

Рудное золото. Сырьевая база рудного золота находится в плачевном состоянии, только один рудник — “Комсомольский” обеспечен запасами на 12 лет, остальные (Берикульский, Новоберикульский, Центральный) имеют очень низкую обеспеченность запасами. На территории области разведано 2 месторождения рудного золота с запасом 894 тыс. тонн руды. Имеющаяся прогнозная оценка территории Кемеровской области позволяет наметить несколько площадей (Талановская, Барзасская, Чашкатская, Федотовская и др.), на которых могут быть проведены поисковые работ для расширения сырьевой базы действующих золотодобывающих предприятий. Следует отметить, что перспективы увеличения добычи золота в Кемеровской области достаточно велики. При стабилизации закупок золота у добывающих россыпное золото предприятий можно довести объём его добычи до 2 тонн в год. Внедрение новых технологий, позволяющих извлекать из россыпей очень мелкое золото и вовлечение в отработку новых типов россыпей, выявленных в последнее время, позволят получить ещё 2 тонны золота в год.

Неметаллические полезные ископаемые

Хотя кварц является одним из самых распространенных минералов и его кристаллические формы легко поддаются определению, его никоим образом не следует исключать из разряда драгоценных камней. Нет других минералов, которые имели бы такую изумительную фиолетовую окраску (аметист). Желтый кварц может соперничать по красоте с топазом. Сходство их столь велико, что долгое время их путали, и лишь в последние годы составленная авторитетными лицами международная номенклатура запретила использовать термин «топаз» для обозначения желтого кварца. Обычный бесцветный кварц, известный под названием «горный хрусталь», может быть таким блестящим и водяно-прозрачным, что его сверкающие камни иногда называли алмазами, несмотря на почти полное отсутствие в них игры света. Такая путаница названий, однако, может ввести в заблуждение лишь совершенно несведущего человека. Кварц превосходно служит во всех тех случаях, когда требуются фиолетовые, желтые иди дымчатые камни: он достаточно стоек и тверд, чтобы его можно было носить, и имеет то достоинство, или, по разумению некоторых, недостаток, что цена его умеренная. Несмотря па отсутствие игры, он может заменять пасты в некоторых ювелирных изделиях, поскольку он более стоек. Кварц иногда содержит внутренние волокна и образует очень красивый «кошачий глаз», который, хотя и не обладает столь яркой опалесценцией, как хризоберилловый «кошачий глаз», тем не менее может соперничать с ним. Кварц образует также своеобразную разновидность, известную как «тигровый глаз».

Мрамор – метаморфическая порода. Образовался путем превращения изверженных и осадочных горных пород в новый вид камня под воздействием высокой температуры, давления и химических процессов. Мрамор, в отличие от гранита, считается очень капризным, домашним камнем. Его не рекомендуется применять для наружной отделки, а также в местах с агрессивными условиями (например, для кухонной столешницы или пола с интенсивным движением). Мрамор интересен именно своей декоративностью и эстетической привлекательностью. Это гибкий инструмент в руках дизайнеров.

В Китае из светлых аметистов вырезали флаконы и мелкие шкатулки. В Древней Греции и Риме из аметиста вырезали геммы, печатки и мелкие изделия. В средние века аметист высоко ценился на Востоке и в Европе, где считался предпочтительным для украшений предметов церковного обихода и одежды священников. При посвящении в сан кардинала посвященному вручалось кольцо с аметистом, отчего в католических странах камень назывался епископским, пастырским, а на Руси архиерейским. Для обычных украшений стал широко применяться в Европе с XVIII в. Один из крупнейших ограненных аметистов в мире составляет 343 карата и находится в музее Национальной истории в Лондоне. Гигантский аметист хранится в Вашингтоне – его вес составляет 1362 карата.

Цвет: разнообразен, наиболее известны красные и зеленые разновидности, окраска может быть пестрая, полосчатая, пятнистая и т.п. Минерал: кремнистая горная порода, непрозрачная, окрашена окислами железа и марганца в различные цвета, с волокнистой структурой, включающей самые разнообразные минералы: гранаты, гематит, пирит и др. Поэтому яшма отличается большим разнообразием своей окраски, включающей все тона, кроме чисто-синего.

Происхождение названия этого минерала обычно связывают с рекой Ахатес в Сицилии, где издавна находили агат. Минерал предаставляет собой слоистую форму хацедона (скрытокристаллической окиси кремния). Агаты обычно встречаются в виде желваков округлой формы с концентрической или плоскопаралелльной слоисточтью. Агаты образуются в условиях низких температур (100-150) из поствулканических водных растворов в полостях эффузивных горных пород. Среди дилетантов распространено мнение о существовании черного агата. Это заблуждение, т.к. агат не может быть одноцветным. Обычно полосы агата представляют собой цередующиеся светлые (непрозрачные) и темные (полупрозрачные) слои, расположенные более или менее часто, иногда до 600 штук на 1 мм . Если светлые полосы чисто-белого цвета, то такой агат называется оникс ом . Твердость 6,7-7.Технические разновидности агата применяются для изготовления подпятников, цапф, ступок и шаровых мельниц для фарцевтической промышленности. Красивые агаты – поделочные камни.

Пегасское месторождение цеолитов разведано на востоке Кузбасса в 40 км от с. Крапивино. Разведано 44 млн. т. сырья, а прогнозные ресурсы месторождения оцениваются в 226 млн. т. Руды представлены пластами цеолитовых туфов, содержащих в среднем 50-55 % цеолита.

На юге области расположен крупный фосфоритоносный район, в котором известны месторождения пластовых и связанных с ними карстовых фосфоритов. Наиболее известное из них — Белкинское. Карстовые фосфориты содержат 20-25 % пятиокиси фосфора, в том числе 5-6 % в лимоннорастворимой форме. Запасы этих фосфоритов на Белкинском месторождении (25 млн. т.) позволяют организовать производство фосмуки в количествах, обеспечивающих потребности и области и всей Западной Сибири.

На территории области имеется более 230 месторождений торфа с запасами порядка 200 млн. т. В части из них установлены представляющие интерес содержания пятиокиси фосфора. Наиболее перспективны в этом отношении северные районы области. Наиболее крупными являются Боймо-Комиссаровское в Мариинском районе и Большой Берчикуль в Тисульском районе. Единичные анализы по ним показывают содержания пятиокиси фосфора соответственно 0,72-1,23 % и 0,53- 1,87 %.

Гуматы производятся из окисленных, в первую очередь бурых углей. Такие угли имеют высокие содержания гуминовых кислот, что позволяет получать из них простым и дешевым способом углещелочные препараты аммония, калия или натрия, которые являются высокоэффективными стимуляторами роста растений и созревания плодов, а также способствуют усваиванию минеральных удобрений. Запасы окисленных бурых углей в Итатском районе (100 млн. т.) могут удовлетворить нужды в гуматах всей Сибири.

Алгуйское месторождение маложелезистого порошкового талька расположено в верховьях реки Алгуй в 9 км от станции Лужба. Запасы талька в количестве 11 млн. тонн утверждены Государственной комиссией по запасам. В Горной Шории в 45 км от г. Таштагола расположено Светлоключевское месторождение тальковых сланцев с утверждёнными запасами 5,5 млн. тонн. Качество талька здесь ниже, чем в Алгуйском месторождении. На юге Кузбасса известно также Дегтярное месторождение тремолита с прогнозными запасами 15 млн. тонн.

Практически всегда содержит примеси железа, но, как правило, не более 3 %. Цвет образований серый, белый, светло-зеленый, желтоватый или бесцветный, в зависимости от примесей побочных элементов. Кристаллики удлиненные, иногда игольчатые с ромбовидным поперечным сечением. В зависимости от образуемых агрегатов выделяют несколько разновидностей: 1. Тремолит-асбест — тонковолокнистые, мягкие длинные волокна. В отличие от хризотил-асбеста кислотоупорный материал. 2. Нефрит — плотный, скрытокристаллический, однако под микроскопом обнаруживается волокнистое строение. Цвет белый или светло-зеленоватый. Внешне очень схож с жадеитом, такой же вязкий и прочный.

К востоку от станции Теба известно Конюховское месторождение графита с содержанием в богатых рудах от 4 до 20,5 %. Ориентировочные запасы до глубины 200 м – 4,5 млн. тонн. Полоса графитизированных пород прослежена на 18 км.

Графит - минерал, гексагональная кристаллическая полиморфная (аллотропная) модификация чистого углерода, наиболее устойчивая в условиях земной коры. Другие модификации: алмаз, лонсдейлит, чаоит. Слои кристаллической решетки могут по-разному располагаться относительно друг друга, образуя целый ряд политипов, с симметрией от гексагональной сингонии (дигексагонально-дипирамидальный вид симметрии), до тригональной (дитригонально-скаленоэдрический в.с.). Кристаллическая решетка графита - слоистого типа. В слоях атомы С расположены в узлах гексагональных ячеек слоя. Каждый атом С окружен тремя соседними с расстоянием 1,42Α. В кислотах графит не растворяется. Жирный на ощупь. Гибкий. Природный графит содержит 10-12 % примесей глин и окислов железа.

Используемые материалы

http://krai.myschool44.edu.ru/poleznye_iskopaemye

http://www.ako.ru.

http://www.nk-info.ru/kuzbass/.

http://delkuz.ru/content/view/4679/.

http://www.kuzbass85.ru/2010/11/22/metallurgiya-kuzbassa-v-tsifrah/.

http://www.wikiznanie.ru/wikipedia/index.php/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%B5_%D0%9A%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8