Горные породы полезные ископаемые и минералы

Методическая разработка открытого урока.

Тема: «Горные породы, минералы, полезные ископаемые».

Тип урока: комбинированный урок

Цель урока: познакомить учащихся с горными породами, полезными ископаемыми и минералами, слагающими земную кору, закрепить знания учащихся.

Образовательные: 1.Сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов. 2.Познакомить с некоторыми видами минералов. Воспитательные: 1.Способствовать пониманию учащимися материальности и познаваемости мира. 2.Воспитывать умение работать в группе, уважительно относиться к товарищам. Развитие личности: 1.Продолжить обучение учащихся анализу, сравнению и обобщению полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультмедийной презентации). 2.Для развития научного языка включить в урок следующие термины: магматические, осадочные и метаморфические горные породы, минерал, магма.

ИКТ: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, мультимедийная презентация «Горные породы, полезные ископаемые и минералы».

Дидактический и раздаточный материал: набор горных пород и минералов, дидактические карточки.

I. Организационный этап (1-2 минуты)

Мотивация этапа: подготовить учащихся к работе на уроке. Настрой детей на работу. Создание благоприятной обстановки для работы на уроке.

II. Этап мотивации (2-3 минуты)

Мотивация этапа: создать мотивирующую ситуацию для организации и направления к цели познавательной деятельности учащихся. III . Этап повторения опорных знаний (3-5 минут) Для начала давайте повторим пройденный материал. У некоторых учащихся имеются дидактические карточки с заданиями (Приложение №1). Они работают с ними, остальные со мной. На доске имеются цветы, на обратной стороне которых находятся вопросы, я вам предлагаю ответить на них:

Как называется каменная оболочка Земли? (литосфера)

Из чего она состоит? (из почвы и горных пород)

Как называются предметы, которые нас окружают? (тела)

Из чего состоят все тела? (из веществ)

В каких состояниях могут находиться вещества? (твердое, жидкое, газообразное)

Какими свойствами обладают твердые тела? (имеют постоянную форму и объем)

III. Изучение нового материала (15мин) (беседа учителя с учащимися)

1. Сообщение темы и цели (слайд №2)

– Мы вспомнили, что такое тела и вещества и какими свойствами они обладают. Некоторые из них спрятаны в коробку и чтобы узнать, что там лежит, вы должны отгадать три загадки:
– Хотите узнать, что там лежит?
1) Белый, как сахар. Пока руки им не испачкаешь, ума-разума не наберешься (мел)
2) Черен, как ворон, а греет, как Солнце? (уголь)
3) Что сперва в воде родится, а потом воды боится? (соль)
– Мел, уголь, соль.
– Как их можно назвать одним определением? (горные породы, минералы, полезные ископаемые.)
– Скажите, как называется тема нашего сегодняшнего урока? (Горные породы, минералы, полезные ископаемые).
– Итак, сегодня мы узнаем, чем же отличается горная порода от минералов и что такое полезное ископаемое, научимся различать горные породы по их происхождению, распознавать отдельные горные породы.

Запишем определение (слайд 3): горные породы – это вещества, из которых состоит земная кора. Как вы думаете, чем сходны все горные породы? (дети высказывают версии: являются твердыми телами, находятся в земной коре, являются полезными ископаемыми и т.п.) А чем отличаются? (Версии детей: по цвету, по форме, по блеску и т.п.) Горные породы отличаются, друг от друга по цвету, блеску, температуре, по плотности.).

Рассмотрим классификацию горных пород по происхождению (слайд 4). Все горные породы делятся на 3 группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы сформировались из магмы – расплавленной каменной массы, возникающей во время извержения вулканов (слайд 5). Магма может застыть как на поверхности земли, так и в толще земной коры. Магматические горные породы очень прочные, твердые. Образцы магматических горных пород представлены на слайде 6.

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях низких температур и давлений (слайд 7). По происхождению осадочные горные породы делятся на обломочные (обломки древних пород), глинистые и биохемогенные (осадок из частиц отмерших организмов). Образцы осадочных горных пород представлены на слайде 8.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород (слайд 9). Магматические и осадочные горные породы под действием высокой температуры и давления видоизменяются и превращаются в метаморфические. На слайде 10 вы увидите примеры образования метаморфических горных пород.
Большинство горных пород – в основном твердые тела, их главная особенность – постоянство формы, которую и использовали древние люди.

Мы выяснили, что такое горные породы и как они классифицируются, а теперь давайте попытаемся ответить на следующий вопрос: почему самый древний период истории человечества назвали каменным веком? (ответы детей: люди изготавливали оружие и орудия труда из камня, они делали ножи, наконечники для копий и стрел, скребки, топоры). Молодцы. Все горные породы состоят из минералов. Минерал – чистое вещество. Минералы – это вещества, из которых состоят горные породы (слайд11). Некоторые минералы представлены на слайдах 12-14. Посмотрите, пожалуйста, все они отличаются друг от друга по цвету, по блеску, по форме.

И у нас остались полезные ископаемые…может, кто нибудь знает, что это такое? (Мнения учащихся). (Полезные ископаемые – это горные породы и минералы, которые использует человек (слайд15)).

А сейчас мы совершим небольшую экскурсию в мир камней (слайд 16).

Вы, наверное, заметили на столе коллекции с минералами. Мы будем рассматривать их, слушать сообщения и заполнять таблицу (слайд 17):

источник

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока: Сформировать у учащихся представление о составе твердой оболочки Земли.

• 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.

Учащиеся должны знать / понимать:

• Основные понятия урока;
• Основные виды горных пород и минералов;
• Неоднородность состава твердой оболочки Земли;
• Круговорот горных пород.

• 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.

• 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.

• 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.

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.

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.

По происхождению горные породы делятся на: магматические, осадочные и метаморфические.

Зарисуйте в тетрадь следующую таблицу, которую вы должны будете заполнить по ходу урока.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Метаморфоза– превращение (с греческого).

Метаморфические горные породы образуются в толще 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.

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.);
• Жидкие (нефть, подземные воды и т.п.);
• Газообразные (природные газы).

Классификация полезных ископаемых по составу и особенностям их использования:

• Топливные (горючие) – ископаемые угли, торф, горючие сланцы и т.п.
• Металлические (рудные) – руды черных, цветных, благородных и радиоактивных металлов.
• Неметаллические (нерудные) – строительные материалы, разнообразные драгоценные и поделочные камни, горно-химическое сырье, металлургическое сырье и т.п.

Слайд 22–24. Геологические(тектонические) закономерности залегания горных пород.

Способы добычи полезных ископаемых:

• Открытым способом в карьерах.
• Сооружение шахт.
• Бурение скважин.

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.

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.

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.

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.

“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.

Опишите горную породу, которая у вас имеется, по этому плану (может совпадать 2–3 признака).

План описания горной породы:

1. Рыхлая, сыпучая.
2. Слабо связанная, легко ломается руками.
3. Прочно связанная, руками не разламывается.
4. Вся порода или отдельные слои (полосы) состоят из основной массы и каких-либо включений.
5. Полосчатая, слоистая. Отдельные слои имеют однородное строение.
6. Однородная.

I. Охарактеризуйте горную породу и определите, к какой группе она относится.

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.

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.

§ 17; выучить новые понятия; нанести на контурную карту России основные месторождения полезных ископаемых.

1. Учебник Т.П.Герасимовой, Н.П.Неклюковой “География. Начальный курс . 6класс”, – М.: Дрофа, 2005.
2. Учебник А.А.Лобжанидзе “Планета Земля”, – М.:Просвещение,2008.
3. Минералогическая энциклопедия.– Ленинград: Недра, 1985.
4. Энциклопедия для детей: Геология.– М.: Аванта +, 1995.
5. Энциклопедия для детей: География, т.3/ Гл. ред. М.Д.Аксенова – М.: Аванта+, 2003.
6. Энциклопедия для детей: Что есть что?: Земля.– М.: Слово, 2001.
7. Максимов Н.А. “За страницами учебника географии”. – М.: Просвещение, 1981.
8. Ферсман А.Е. “Занимательная минералогия”. – Ленинград, 1975.
9. Муталов М.Г. “Волшебные минералы”. – Уфа, 1988.
10. Филатова Е.В. “Минералы и горные породы” слайд-альбом серии “Географическая картина мира”. – М.: Центр ПЛАНЕТАРИУМ, 2006.
11. Интернет.

источник

Наша необъятная Родина богата всевозможными полезными ископаемыми (нефтью, газом, металлами и минералами). Российская Федерация занимает главенствующее положение в мире по залежам железной руды и никеля, она на втором месте в мире по залежам угля и платины, а также является одной из лидирующих стран по залежам меди, цинка, свинца, урана и различных металлов. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке сосредоточена большая часть полезных ископаемых.

Добыча и обработка ресурсов минерального характера (полезных ископаемых) – направление деятельности различных промышленных фирм и предприятий.

Экономика всех стран мира имеет очень важную отрасль промышленности – горнодобывающую промышленность. Она предназначена для добычи сырьевых ресурсов для их дальнейшей обработки на промышленных предприятиях, которые перерабатывают полезные ископаемые. Ни одна страна не сможет развиваться без ресурсов, являющихся результатом работы горнодобывающей промышленности. Нельзя обеспечить энергией страну без нефтепродуктов, угля или газа. Металлы и минералы способствуют развитию металлургии и аграрной химии. А использование минеральных водных источников позволяют улучшать самочувствие людей.

Следует подробнее остановиться на минералах и горных породах.

Сегодня природная среда обладает тремя тысячами минералов и горных пород, отличных друг от друга цветом, формой, плотностью, твердостью, составом.

Минералы (от латинского слова «руда») – это твердые тела в природе, имеющие однородную структуру, самостоятельные по химическим и физическим признакам, бывшие ранее или находящееся сейчас в виде кристаллов (имеют кристаллическую структуру). Доказано, что все кристаллы являются минералами, но не все минералы являются кристаллами. Являют компонентами горных пород. Изучает такие твердые тела наука, называемая минералогией.

Существуют минералы, являющиеся простыми твердыми веществами (золото, платина, сера). Существуют минералы в жидкой форме (ртуть) и в газообразной форме (углекислый газ, сероводород, природный газ).

Визуальные свойства минералов весьма различны, минералы могут обладать прозрачностью, полупрозрачностью, мутностью, бывают совсем непрозрачными. Одно из главных свойств минерала – это цвет, например, цвет малахита зеленый. Важным визуальным свойством минерала является его форма. В основном это форма кристалла, например: у пирита форма куба, у берилла форма призмы с шестью гранями, у граната форма многогранника. А бывает такое, что создается натекшая минеральная массу необычного характера (наросты лимонита, подобными сталактитам).

Простое вещество бывает очень твердым, даже может поцарапать стеклянную пластину (гранат, кварц). Есть не очень твердые простые вещества, и на плоскостях которых бывают царапины от острых предметов (кальцит). Существуют и мягкие минералы, на поверхностях которых остаются полосы от ногтей (графит).

Расколы минералов тоже разные. Один может с легкостью расщепиться по некоторым плоскостям. Его обломки будут иметь правильный кристаллический вид (кальцит). Второй минерал разламываясь имеет вид искривленных плоскостей (кварц). Возможность разламываться по некоторым направлениям, если вещество раскалывают – это спайность.

Известно несколько видов спайности, а именно:

1. весьма совершенная (кристалл раскалывается на тоненькие листы, например, слюда);
2. совершенная (под ударом отломанные кусочки минерала имеют внешний вид кристаллов, например, галенит);
3. средняя (отломанные кусочки минерала имеют плоскости с правильными геометрическими формами, а также изломы неровной формы);
4. несовершенная (изломы минерала имеют неровные плоскости, например, апатит);
5. весьма несовершенная (отломанные кусочки минерала изломаны словно стекло).

Еще одним свойством простого вещества можно считать порошковый цвет, появляющийся на пластинке из фарфора поле проведения по ней минералом. Этот цвет может быть таким, как и оттенок самого минерала (киноварь), а может и отличаться (например, черта от пирита черная, хотя он сам желтый).

Не менее важны вес, способность притягивать предметы (как магнит), радиоактивность. По всем этим свойствам геологи характеризуют металлы.

В земной коре находят в основном следующие минералы, а именно:

• Известковый шпат (по-другому кальцит) состоит из углекальциевой соли. Есть также шпат, не имеющий цвета и полностью прозрачный (исландский шпат). В основном кальцит белого цвета, а бывает, что вообще не имеет цвета. Хотя возможны оттенки черного, красного, желтого и серого цвета. Он подвержен царапинам, обломки имеют правильную форму, при попадании на кварцит соляной кислоты выделяется углекислый газ. Из кварцита сложены известняк и мрамор.
• Кварц – это окись кремния. Бывает кварц, который весит сорок тон. Кристаллы кварца главным образом выглядят как призматические грани со штрихами по горизонтали. Он бывает белесым или серым. Встречаются горный хрусталь – это тоже кварц, он прозрачен и совсем не имеет цвета, аметист – кварц сиреневого оттенка, кварц раухтопаз сероватый, кварц морион черноватый. Все кварцы твердые, его спайность весьма несовершенна. Он являются сопоставляющей кислых магматических пород (гранит).
• Шпаты полевые состоят из алюмосиликатов натрия, кальция и калия. Химический состав влияет на вид полевого шпата:

1. известково-натриевый (по-другому называется плагиоклаз, а альбит – это натриевый шпат) самый известный вид шпата полевого, он белый, сероватый, зеленоватый, синеватый, красноватый, этот минерал обладает стеклянным блеском, он твердый, обладает совершенной спайностью, плагиоклаз является компонентом магматической горной породы;
2. кали-натриевый шпат (анортит – это кальциевый шпат) обладает призматической формой, обладает стеклянным блеском и розоватым, буро-желтым, красно-белым, красным оттенком, он твердый, его спайность совершенная.

• Слюда – это минеральная группа с непростыми и неустойчивыми компонентами. Слюды состоят из летучих веществ. Есть биотит – магнезиальное-железистая слюда (калий, магний, железо, алюминий, кремний, кислород, а еще летучие вещества – вода и фтор). Такая слюда темная. Бывает часто черным или бурым, редко, бывает оранжевым, красноватым или зеленоватым. Блестит как стеклянная поверхность. Он твердый, спайность его весьма совершенна. Является компонентом в магматических и метаморфических породах. Кристаллы биотита имеют форму табличек, столиков или пирамид. Есть также мусковит – алюминиевая слюда (калий, алюминий, кремний, кислород и летучее вещество – вода). Такая слюда светлая. Бесцветен, блестит как стекло и спайность его совершенная. Биотит и мусковит являются компонентами магматических и метаморфических пород.
• Амфиболы, а в частности, роговая обманка (кальций, натрий, магний, железо, алюминий, кремний, кислород, вода) имеют непостоянные компоненты. Их кристаллы имеют форму столбиков либо пирамид. Роговая обманка бывает зеленоватой или коричневой, с блеском как у поверхности из стекла. Этот минерал твердый, с совершенной спайностью. Роговая обманка присутствует в компонентах магматических и метаморфических пород.
• Пироксены – это минеральная силикатная группа. Бывают пироксены ромбические (энстатит) и моноклинные (агвит). Вариантом энстатита с окислами железа является бронзит. Энстатит бывает дымчато-белесым и коричнево-зеленоватым, бывает и бесцветным, у него блеск как у стекла. Он тверд, а спайность его средняя. Энстатит – это один из компонентов пород, появившихся из расплавленной магмы, обогащенной магнием (базальт и габбро). Агвит является алюмосиликатом. У него столбчатые кристаллы. Агвит зелено-черен, буро-черен или полностью черен, с блеском стеклянных поверхностей. Он твердый, а спайность его средняя. Агвит является компонентом магматических горных пород (базальты, диориты, габбро).
• Оливин (хризолит) имеет желто-зеленый цвет, бывает и бесцветным. Имеет стеклянный блеск. Он твердый, его спайность несовершенна. Находится в числе компонентов изверженных пород.

Кора Земли составлена горными породами, являющимися природными телами, компонентами которых являются минералы. Компоненты и признаки породы задаются компонентами и признаками минералов, составляющих породу. Породы не обладают однородностью. От факторов формирования породы или минерала (компоненты, температура окружающей среды, давление на компоненты), зависят особенности появившегося тела. Наука петрография осуществляет исследование пород.

Горные породы разделяются на следующие группы:

1. Магматические породы образуются из лавы, застывшей на поверхности земной коры (базальт, липарит, дацит, андезит), а также из магмы (габбро, гранит, диорит), кристаллизовавшейся в глубине коры Земли. Магматические породы сортируют по группам (наличие определенных компонентов): основные породы (есть железо и магний, а кремния мало), средние породы (есть кремний, алюминий и кальций, а магния и железа мало), кислые породы (большое количество кремния, есть калий и натрий, а железа, магния и кальция мало).
2. Осадочные породы образуются во всевозможных водоемах, из-за того, что обломки скал оседали на самое дно водоемов (песчаник, глинистый сланец). Их называют обломочными породами. Та как появляются скачки температуры и испаряется вода, то повышается уровень солей в водоеме, из такой соленой воды выделяются кристаллы и оседают на самое дно. Так происходит появление породы химического происхождения (гипс, столовая соль, соли кальция, соли магния, соли калия). А те породы, появившиеся как результат жизни водных растений, а также жизни водных животных, имеют название биогенных пород (нефть, уголь, горючий сланец).
3. Метаморфические породы возникают из-за химических и физических перемен в имеющихся породах (например, известняк переходит в мрамор, в кварц превращается опал).

Реалии сегодняшней жизни доказывают, что разработка месторождений полезных ископаемых и добывание горных пород и минералов имеет большое значение, так как без нее не будет возрастать благосостояние людей, и прекратится развитие экономики всех стран в мире (продажа полезных ископаемых на рынках страны и всего мира, а также создание нефтепродуктов). Добыча рудных полезных ископаемых необходима для создания машин, деталей, механизмов. Нашли свое применение горные породы в различных отраслях строительства (известняк, белая глина). А золото, серебро, аметисты и алмазы применяют для создания ювелирных изделий и в различных областях промышленности.

Таким образом, минералы и горные породы крайне необходимы, чтобы поддерживать стабильность в экономике нашего государства и в экономике других стран.

источник

Земная кора включает в свой состав различные горные породы и минералы, которые создавались многие миллионы лет. Породы на поверхности постоянно разрушаются из-за воздействия ветра и воды, дождя и снега, а также в результате движения земной коры. В природе есть три основные типа горных пород: осадочные, магматические и метаморфические. Формирование и состав этих пород оказывает влияние на рельеф или ландшафт любой местности. В них содержатся залежи топливных ресурсов и драгоценных минералов. Кроме того, эти породы используются как строительные материалы.

Все породы состоят из минеральных веществ различной структуры, формы и окраски. Большинство представляет собой смесь таких химических элементов, как углерод, железо и кремний. Многие породы состоят из разнообразных минералов, например, в состав гранита входят кварц, полевой шпат и слюда. Минералы могут иметь правильную геометрическую форму (кристаллы) или представлять собой беспорядочную смесь, когда расплавленная порода, охлаждаясь, застывает или испаряется какая-либо жидкая среда.

Алмазы представляют собой кристаллы чистого углерода, образовавшиеся в верхних слоях мантии под воздействием высокой температуры и давления в особой вулканической породе (кимберлите).

Породы состоят из множества минералов и кристаллов различной формы и цвета. Можно проделать эксперимент с кристаллами, быстро увеличивающимися по мере испарения воды. Лучше всего для этого опыта взять сульфат меди. Будьте осторожны с сульфатом меди: он очень ядовит!

1. Налейте 200 мл теплой воды в банку. Добавьте немного сульфата меди и размешайте до полного растворения. Продолжайте добавлять сульфат меди до тех пор, пока он не перестанет растворяться в воде и просто ляжет на дно.

2. Перелейте раствор в чистую банку, оставив на дне не растворившиеся кристаллы и немного раствора. Оставьте ее испаряться, а затем, выбрав самый крупный кристалл, обвяжите его ниткой.

3. Привяжите нитку к карандашу и положите его поперек горлышка банки, чтобы кристалл находился в растворе в подвешенном положении.

4. Поставьте банку в теплое место. Ваш кристалл будет расти по мере испарения жидкости.

Магматические породы образуются тогда, когда с мантии на поверхность поднимается и застывает магма. Если она достигает поверхности, то формируется вулканический рельеф. Если же она застывает в толще коры, то формирующийся при этом рельеф чаще всего принимает форму глубинных пластов и называется интрузивной структурой породы. Со временем, когда верхние слои пород подвергаются эрозии и разрушаются, такие интрузивные структуры могут обнажиться и оказаться на поверхности. Магматические породы содержат плотно спрессованные кристаллы, сформировавшиеся при охлаждении магмы. В таких породах, как граниты, иногда встречаются крупные кристаллы, образовавшиеся при медленном остывании магмы глубоко под поверхностью. Если же магма остывала быстро, при этом нередко формировались скрытно-кристаллические породы, например обсидиан.

Когда громадные массы магмы поднимаются и остывают в толще земной коры, это влечет за собой формирование массивных интрузивных структур — батолитов. Батолиты, чаще всего состоящие из гранита, могут выступать на поверхность после эрозии верхних слоев. Батолиты могут простираться на сотни километров.

Осадочный материал представляет собой различные вещества, накопленные в течение многих веков в результате природных процессов. Например, когда порода подвергается эрозии под воздействием ветра, воды или льда, она разрушается и ее частицы могут уноситься в другие места и осаждаться там, образуя осадочные породы.

Осадочные породы формируются из осадков. Постепенно накапливающиеся слои осадков приводят к сильному сжатию нижних слоев, образуя особую структуру породы — пласты. Этот процесс, продолжаясь и в наши дни, приводит к образованию многочисленных слоев пород. Тип породы, формирующийся при этом, зависит от характера осадков. Помимо других эрозионных частиц, образующих, например, песчаник, осадочные породы могут формироваться при испарении воды с поверхности. Так образуются соляные пласты. Исходным материалом для формирования пластов осадочных пород могут служить и остатки живых организмов. Из таких остатков образовались уголь и известняк.

Метаморфические породы образуются тогда, когда магматические или осадочные породы подвергаются активному воздействию температуры и давления. Такие породы возникают и на небольших участках, когда магма вступает в контакт с другими породами, и на огромных территориях, например при образовании гор. Примерами таких метаморфических пород являются сланцы, образовавшиеся из почвы и глины, и мрамор, сформировавшийся из известняка.

Горячая магма воздействует на окружающие горные породы, в том числе и на осадочные породы. Строение, цвет и химический состав минералов в составе пород претерпевают изменения под воздействием температуры. Температура породы может повышаться в результате сильнейшего трения при подвижках плит и пластов.

Существуют разные типы и характеры минералов, обнаруженные в тех или иных породах под воздействием эрозии. Водопроницаемые породы, такие, как известняк, имеют трещины, пропускающие воду. В пористых породах, например песчаниках, есть мельчайшие отверстия между частицами, сквозь которые проникает вода. Обе эти породы относятся к водопроницаемым. Непроницаемые породы не пропускают воду.

В Большом каньоне (Северная Америка) в процессе активной эрозии земной поверхности обнажились слон различных осадочных пород, в частности песчаника. Слои пород приобрели свои теперешние очертания под воздействием воды и ветра.

источник

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.

Дата добавления: 2015-07-22 ; просмотров: 1670 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

Как вы уже знаете, Земля состоит из множества химических элементов – кислорода, азота, кремния, железа и т. д. Соединяясь между собой, химические элементы образуют минералы.

Минералы. Минералы — природные соединения элементов, образующиеся в результате физико-химических процессов. Всего известно около 4 тыс. минералов, изучением которых занимается наука минералогия. Минералы, состоящие из одного элемента, называются САмородными . К ним относятся золото (Аи), се ребро (Ag), алмаз (С), медь (Си), сера (S). Но чаще всего формула минерала довольно сложна. Например, формула турмалина: ( Na , Ca )( Li , Vg , Al )3( Al , Fe , Mn )6( BO 3)( Si 6 O 18)( OH )4. Большая часть минералов состоит из двух или нескольких химических элементов. Узнать, какое количество элементов содержится в минерале, можно по его химической формуле. Например, галит (поваренная соль) состоит из натрия и хлора и имеет формулу NCl; магнетит (магнитный железняк) – из трех молекул железа и двух кислорода (F 3 O 2 ) и т. д. Некоторые минералы образованы одним химическим элементом, например: сера, золото, платина, алмаз и др. Такие минералы называют самородными. В природе известно около 40 самородных элементов, на долю которых приходится 0,1 % массы земной коры. Минералы могут быть не только твердыми, но и жидкими (вода, ртуть, нефть), и газообразными (сероводород, углекислый газ).

Спайность — способность минерала раскалываться по определённым направлениям. Самый высший балл спайности у минерала слюды — он раскалывается на совершенно гладкие прозрачные пластинки. Благодаря этому в Средние века слюдой закрывали оконные проёмы — они были достаточно прочными и пропускали дневной свет.

Твёрдость минералов определяется путем сравнения с другими минералами, принятыми за эталон различных степеней твёрдости. Для этого используется шкала Мооса, где каждому минералу присвоен номер в порядке возрастания твёрдости: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Формы кристаллов минерала носят названия, связанные с количеством граней. Например, восьмигранный кристалл называется октаэдром, четырёхгранный — тетраэдром. Но минерал не всегда имеет кристаллическую форму. В природе существует поразительное множество минералов — слоистые, таблитчатые, дендритовые (т.е. похожие на дерево), почковидные и т.д.

Цвет — важное свойство минералов. Некоторые минералы имеют настолько характерную окраску, что это даже отразилось в их названии. Например, минерал родонит получил название за розоватый цвет (от греч. rhodon — розовый), минерал альбит переводится как «белый». Принято различать цвет минерала и цвет черты минерала на белом куске фарфора. Иногда они не совпадают, что является хорошим признаком для определения минерала. Например, цвет минерала гематита — тёмно-красно-коричневый или чёрный. Но если провести кусочком гематита черту, то она окажется красной. По этому признаку минерал и получил свое название (от греч. haima — кровь).

Большинство минералов имеют кристаллическое строение. Форма кристалла для данного минерала всегда постоянна. Например, кристаллы кварца имеют форму призмы, галита – форму куба и т. д. Если поваренную соль растворить в воде, а затем выкристаллизовать, то вновь образованные минералы приобретут кубическую форму. Многие минералы обладают способностью расти. Размеры их колеблются от микроскопических до гигантских. Например, на острове Мадагаскар найден кристалл берилла длиной 8 м и диаметром 3 м. Вес его составляет почти 400 т. Некоторые минералы называются породообразующими . Среди них роговая обманка, слюда, кварц, оливин, плагиоклаз. Они являются основным строительным материалом для природных соединений — горных пород. Углерод (С) образует сразу несколько минералов. Они формируются в различных условиях, и поэтому свойства их неодинаковы. Самый твёрдый из них — алмаз . Его происхождение связано с очень высокими температурами и давлением в недрах Земли. Самый мягкий — графит , известный всем по простому карандашу, грифель которого сделан из графита. Он образуется при метаморфизме (изменении) угля.

По образованию все минералы делятся на несколько групп. Одни из них (полевой шпат, кварц, слюда) выделяются из магмы при ее медленном остывании на больших глубинах; другие (сера) – при быстром остывании лавы; третьи (гранат, яшма, алмаз) – при высоких температурах и давлении на больших глубинах; четвертые (гранаты, рубины, аметисты) выделяются из горячих водных растворов в подземных жилах; пятые (гипс, соли, бурый железняк) образуются при химическом выветривании.

Всего в природе насчитывается более 2500 минералов. Для их определения и изучения большое значение имеют физические свойства, к которым относят блеск, цвет, цвет черты, т. е. следа, оставляемого минералом, прозрачность, твердость, спайность, излом, удельный вес. Например, у кварца форма кристаллов призматическая, блеск стеклянный, спайности нет, излом раковистый, твердость 7, удельный вес 2,65 г/см 3 , черты не имеет; у галита форма кристалла кубическая, твердость 2,2, удельный вес 2,1 г/см 3 , блеск стеклянный, цвет белый, спайность совершенная, вкус соленый и т. д.

Из минералов наиболее известны и широко распространены 40–50, которые называют породообразующими (полевой шпат, кварц, галит и пр.).

Один из самых распространённых минералов на Земле — кварц. Его удивительное разнообразие привело к тому, что камни с одинаковым составом SiO2, но отличающиеся по цвету, носят разные имена. Так, фиолетовую разновидность называют аметистом, жёлтую — цитрином, чёрную — морионом, прозрачную — горным хрусталём. Призматические кристаллы кварца с горизонтальной штриховкой на гранях можно найти повсюду, в том числе и в городах. Скрытокристаллические разновидности кварца (т.е. те, в которых кристаллики очень малы) носят название «халцедон». Это очень красивый слоистый камень, который часто используется в ювелирном деле. Красно-розовую разновидность называют карнеолом, оранжевую — сердоликом, зеленоватую — хризопразом. Красивый полосчатый бело-голубой халцедон именуют агатом. Благодаря своей слоистости агаты стали прекрасным материалом для торевтов — резчиков по камню. Именно из агата выполнена знаменитая камея Гонзага — гемма, рельефный рисунок которой создан искусным сочетанием более тёмных и более светлых слоёв. В древности многие

представители семейства кварца считались амулетами и оберегами.

Горные породы. Данные породы представляют собой скопление одного или нескольких минералов. Мрамор, известняк, гипс состоят из одного минерала, а гранит, базальт – из нескольких. Всего в природе насчитывается около 1000 горных пород. В зависимости от происхождения – генезиса – горные породы подразделяются на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы. Образуются при остывании магмы; кристаллического строения, не имеют слоистости; не содержат остатков животных и растений. Среди магматических пород различают глубинные и излившиеся. Глубинные породы образовались в глубине земной коры, где магма находится под большим давлением и ее остывание происходит очень медленно. Примером глубинной породы может служить гранит – наиболее распространенная кристаллическая порода, состоящая в основном из трех минералов: кварца, полевого шпата и слюды. Цвет гранитов зависит от цвета полевого шпата. Чаще всего они серые или розовые. При излиянии магмы на поверхность образуются излившиеся породы. Они представляют либо спекшуюся массу, напоминающую шлак, либо стекловидную, тогда их называют вулканическим стеклом. В отдельных случаях образуется мелкокристаллическая порода типа базальта.

Осадочные породы. Покрывают примерно 80 % всей поверхности Земли. Для них характерны слоистость и пористость. Как правило, осадочные породы являются результатом накопления в морях и океанах остатков отмерших организмов или снесенных с суши частиц разрушенных твердых пород. Процесс накопления происходит неравномерно, поэтому образуются слои разной мощности (толщины). Во многих осадочных породах находят окаменелости или отпечатки животных и растений. В зависимости от места образования осадочные породы подразделяют на континентальные и морские. К континентальным породам относятся, например, глины. Глины – измельченный продукт разрушения твердых пород. Они состоят из мельчайших чешуйчатообразных частиц, обладают способностью впитывать воду. Глины пластичны, водоупорны. Цвет их различен – от белого до синего и даже черного. Белые глины используют для производства фарфора. Континентального происхождения и широко распространенная горная порода – лёсс. Это мелкозернистая, неслоистая порода желтоватого цвета, состоящая из смеси кварца, глинистых частиц, углекислой извести и гидратов окиси железа. Легко пропускает воду. Морские породы обычно формируются на дне океанов. К ним относят некоторые глины, пески, гравий. Большая группа осадочных биогенных горных пород образовалась из остатков умерших животных и растений. К ним относят известняки, доломиты и некоторые горючие полезные ископаемые (торф, каменный уголь, горючие сланцы). Особенно широко в земной коре распространен известняк, состоящий из углекислого кальция. В его фрагментах легко можно заметить скопления мелких раковин и даже скелетов небольших животных. Цвет известняков различный, чаще серый. Мел также образован из мельчайших раковин – обитателей моря. Огромные запасы этой горной породы находятся в Белгородской области, где по крутым берегам рек можно увидеть выходы мощных слоев мела, выделяющегося своей белизной. Известняки, в которых имеется примесь углекислого магния, называют доломитами. Известняки имеют широкое применение в строительстве. Из них изготовляют известь для штукатурных работ и цемент. Лучший цемент изготовляют из мергеля. В тех морях, где раньше обитали животные, имеющие кремневые раковины, и росли водоросли, содержащие кремень, образовалась горная порода трепел. Это легкая, плотная, обычно желтоватая или светло-серая порода, являющаяся строительным материалом. К осадочным относят также породы, образовавшиеся путем осаждения из водных растворов (гипс, каменная соль, калийная соль, бурый железняк и др.).

Метаморфические породы. Эта группа пород образовалась из осадочных и магматических пород под воздействием высоких температур, давления, а также химических изменений. Так, при действии температуры и давления на глину образуются глинистые сланцы, на песок – плотные песчаники, а на известняки – мрамор. Изменения, т. е. метаморфоз, происходят не только с осадочными породами, но и с магматическими. Под воздействием высоких температур и давления гранит приобретает слоистое строение и образуется новая порода – гнейс. Высокая температура и давление способствуют перекристаллизации пород. Из песчаников образуется очень прочная кристаллическая порода – кварцит.

Скопления в недрах Земли минеральных соединений, таких как нефть, газ, руды, строительные материалы и пр., используемые человеком, называются полезными ископаемыми. Ещё на заре цивилизации люди нашли им применение: из глины и камней строили жилища и мостили дороги, каменный

уголь использовали для обогрева, из твёрдых кремней изготавливали наконечники для стрел и копий, расплавляя куски руды, получали металл и отливали оружие.

КАМЕННЫЙ ВЕК (4 ТЫСЯЧЕЛЕТИЕ ДО Н.Э.) Для своих жилищ древний человек использует камни и глину. Первые горные выработки Европе относятся именно к каменному веку. Стены каменных построек украшали росписями. Краску для этого люди научились добывать, растирая глину и горные породы. Например, в Китае красную краску называли «кровью дракона» и добывали из киновари, содержащей ртуть. Для ножей, скребков и наконечников древние люди использовали очень прочные кремневые осколки, которые примитивно обтачивали и даже шлифовали. БРОНЗОВЫЙ ВЕК ( 4 -1 ТЫСЯЧЕЛЕТИЕ ДО Н.Э.) В это время человек начал использовать металлы и в первую очередь ковкую, мягкую и податливую медь. Чтобы придать большую прочность изделиям, в медь добавлялись разные примеси (олово, серебро и свинец). Из этих сплавов, называемых бронзой, стали делать не только оружие и орудия труда, но и утварь и украшения, которые украшались самоцветными камнями — бирюзой, лазуритом, гипсом. Медь была залогом экономического могущества государств и предметом торговли, поэтому добыча металлов постепенно росла. Для этого требовались специальные знания, а значит, и специальные люди, которые обладали знаниями горного дела. Одни из самых древних медных рудников находятся в Египте и Междуречье. Добыча камня получила наибольшее развитие в Древнем Египте, где для строительства пирамид и городов требовалось огромное количество строительного материала. ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК (ПОСЛЕ 10 В. ДО Н.Э.) Человек начал широко использовать железные руды. Для выплавки железа — гораздо более прочного и долговечного металла, чем медь, — сооружались печи и кузницы. Появилась и новая специальность —кузнец. Железные руды разрабатывались очень широко на территории всей Европы, о чём и сегодня напоминают старые шахты и горные выработки. Но людей влекло не только железо. Практически промышленным способом велись разработки серебра, золота, олова, меди. Железный век — век рождения и активного развития горного дела. В это время зарождались основы геологических и минералогических знаний. По состоянию, в котором в природе находятся полезные ископаемые, их разделяют на жидкие, твёрдые и газообразные. С течением времени полезные ископаемые могут быть исчерпаны человеком, например, нефть, пласты железной руды, россыпи благородных металлов — золота, платины. К неисчерпаемым ресурсам относится вода, хотя проблема пресной чистой воды всё чаще и чаще встаёт перед человечеством. Когда полезный для человека компонент в недрах находится в концентрированном состоянии и его можно разрабатывать промышленно, это называют месторождением . Например, знаменитые Донбасс и Кузбасс — это Донецкий и Кузнецкий угольные бассейны, богатейшие месторождения угля. Без горючих полезных ископаемых — нефти, природного газа, угля, торфа — нет энергетики. Для любой страны они являются стратегическим сырьём. Их добыча ведётся с незапамятных времён.

Горючие полезные ископаемые.

ИСКОПАЕМЫЙ УГОЛЬ . Каменный уголь — ровесник древних геологических эпох Земли. Один из периодов геохронологической шкалы в его честь назван каменно-угольным , или карбоном . Именно тогда, около 354—286 млн лет назад, поверхность суши покрывали густые тропические леса, состоящие из

гигантских древовидных папоротников и хвощей. Климат той эпохи был тёплым и влажным. Старые падающие деревья уступали место новым. Громадные слои из отживших деревьев накапливались в мелководных водоёмах, превращаясь в мощные пласты каменного угля. Таким путём образовалось более 30% всех мировых запасов угля. На нашей планете месторождения ископаемого угля — не редкость, они находятся на каждом

континенте и многих островах. Не исключение и Антарктида: предполагают, что под огромными толщами покровных ледников залегают такие же месторождения, как и в Европе. Горючие свойства угля были известны ещё на-

шим далёким предкам. «Горючие камни» медленно раскалялись в огне, но зато затем очень долго отдавали тепло. В зависимости от условий образования ископаемый уголь различен. Самый высококачественный и плотный уголь — антрацит, менее плотный — бурый уголь, а совсем «рыхлый» и лёгкий — торф.

Последние менее ценны в энергетическом плане, но быстрее воспламеняются. Ископаемый уголь используют как топливо для доменных печей при производстве чугуна и стали.

НЕФТЬ И ГАЗ . Скопление нефти и газа возникают благодаря наличию природных «ловушек» в недрах Земли — слоев проницаемых осадочных пород

между слоями непроницаемых. В них накапливается маслянистая горючая жидкость, которая поднимается из глубин по трещинам. Горючие свойства нефти связаны с её составом — это смесь углеводородов, серы, кислородных и азотистых соединений. Нефть сопровождают природные газы, которые, как более легкие, залегают над нефтяной линзой. Богатейшие страны мира обладают самыми значительными запасами нефти. Некоторые страны, например США, имеют огромные разведанные запасы нефти, но не используют их в полном объёме, предпочитая сберечь «чёрное золото» за консервированным для будущего. Самые богатые месторождения находятся в Кувейте, Саудовской Аравии, России, Азербайджане, Канаде, США, Мексике, Индонезии. В России одним из самых богатых месторождений нефти является Самотлорское в Западной Сибири, там же расположены крупнейшие газовые месторождения, среди которых Бованенковское, Уренгойское и Ямбургское в Тюменской области. Добыча нефти ведется не только на суше, но и на шельфе многих морей с помощью буровых установок на плавучих платформах. Большое количество нефти добывается на шельфах Северного моря и в Мексиканском заливе. Энергетика и химическое производство — далеко не полный список применения нефти.

Чтобы получить металл, нужна руда. Неудивительно, что одно из самых древних занятий человека — горнорудное производство, т.е. поиск, разведка, добыча и переработка руд. К чёрным металлам относят железо, марганец, хром, титан, ванадий. Руду недостаточно добыть, из неё ещё нужно извлечь полезный компонент, чтобы выплавить металл. В результате неизбежно происходит загрязнение окружающей среды. Если в Средние века добыча чёрных металлов была залогом экономического процветания для многих стран, то сегодня, оберегая и охраняя природу, многие государства уже отказываются от добычи

руды открытым способом, как на Курской магнитной аномалии, предпочитая акрытый шахтовый метод добычи. Ведь ежегодно из земли извлекается почти миллиард тонн руды. Пустая порода, извлечённая из недр при добыче руды, — это большая экологическая проблема для районов, где идет активная добыча полезных ископаемых. Металлургические комбинаты тратят огромные средства

на установку очистительных фильтров, не позволяющих всем вредным отходам производства попадать в окружающую среду. Однако без добычи руд чёрных металлов не было бы прогресса в развитии цивилизации.

Благородные металлы — золото, серебро, платина ценились всегда благодаря изысканному виду, мягкости и уникальным свойствам (золото, например, очень стойкое; серебро обладает дезинфицирующим свойством).

К рудам цветных металлов относятся известные с древности медь, олово, свинец, ртуть, цинк. Они были востребованы на всем протяжении человеческой истории. Но в последние десятилетия, когда структура экономики стала более прогрессивной, без них просто не обойтись. Цветные металлы — это электротехническая, авиационная, космическая промышленность, производство полупроводников, катализаторов, автомобильных фильтров и др. Радиоактивность — свойство металлов, о котором стало известно только в XX веке. Оно связано со способностью некоторых элементов — урана, тория, радия, циркония — излучать энергию особого типа. Это свойство используется в атомной энергетике. Однако выяснилось также, что отходы такого производства обладают смертоносными свойствами. Пока проблема ядерных отходов остаётся нерешённой. Добыча руды с древности и до недавнего времени не обходилась без отходов — отвалов пустой породы. Современные методы дают возможность извлекать руду и из этих отвалов. Как правило, получают не очень большое количество, но в современном мире, когда недра Земли постепенно истощаются, вторичное использование месторождений приобретает всё большее значение.

Известняк — широко распространённая податливая порода, лёгкая в обработке, но достаточно прочная, несмотря на свою способность к растворению. Известняки и их метаморфические аналоги — мраморы, доломиты — широко распространены по всему миру. В Средние века в Европе именно из известняков строились многочисленные города, окружённые крепостными стенами, в том числе и знаменитые памятники архитектуры — соборы Парижа, Милана, замки Луары, храмы в Древней Руси. Мрамор, благородный и прочный материал, часто использовался в облицовке зданий. Чтобы оценить

богатую палитру цветов мрамора и яшмы — другого ценного материала, достаточно обратить внимание на богатый декор многих станций Московского

метрополитена, по праву считающегося одним из самых красивых в мире. В Италии, в местечке Каррара, добывался мрамор, из которого ваяли свои творения знаменитые зодчие эпохи Возрождения — Леонардо да Винчи, Микеланджело Буонарроти.

Фосфор , калий и азот . Для поддержания плодородия почв и получения высоких урожаев требуются удобрения. Издавна в сельском хозяйстве для этих целей применялись зола, помёт, навоз. Современное агропромышленное произодство всё шире использует «камни плодородия» — сырьё из агрохимических руд. Все вещества, повышающие плодородие почв, содержат наиболее ценные компоненты — фосфор, калий и азот. Осадочные горные по-

роды фосфориты добываются во многих странах. Крупные запасы этого ценного компонента содержатся в апатитонефелиновых рудах на Кольском полуострове. В странах Средиземноморья фосфориты связаны с осадочными породами, образовавшимися на дне древнего моря Тетис. Калийные соли помогают растениям лучше переносить засуху и мороз, способствуют росту. Эти полезные ископаемые добывают в основном из соленосных отложений, образовавшихся на месте древних морей. Они есть на территории современных Германии, Польши, России, но первое место в мире по добыче калийных солей анимает Канада (1/3 всей мировой добычи). Минеральное сырьё, содержащее азот , — это в основном селитра и торф. Самые крупные месторождения селитры находятся на тихоокеанском побережье Южной Америки, в пустыне Атакама в Чили и в пустыне Сечура в Перу.

ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ

Эти полезные ископаемые не являются промышленным сырьём, не используются как топливо. Но их добыча — одна из самых ярких и захватывающих страниц в истории человечества, а для некоторых стран — основной источник дохода. Красивые камни, из которых делали украшения,

во все времена были очень популярны, а их поиски и добыча иногда носили характер «лихорадок», когда слухи о богатых находках побуждали многих людей отправляться на их поиски. На протяжении нескольких веков людей тревожили «золотые и серебряные лихорадки» в Калифорнии и на Аляске, «алмазные лихорадки» в Индиии Южной Африке, многочисленные «изумрудные Лихорадки» в Бразилии и Колумбии. Способы добычи драгоценных камней практически не изменились — это тяжёлый ручной труд, промывание многих кубометров породы в поисках драгоценных камней и металлов.

ВОДА — САМОЕ НЕОБХОДИМОЕ ЛЮДЯМ ПОЛЕЗНОЕ ИСКОПАЕМОЕ

Вода служит источником всего живого на нашей планете, источник энергии, источник руд (так как содержит растворённые частицы разных минералов), может использоваться и в быту, и в медицине. Нет другого такого полезного ископаемого, в котором так нуждался бы человек. Без воды или в условиях её дефицита земли становятся высохшими и безжизненными. Сейчас 1/3 населения земного шара страдает от нехватки воды. Воды рек и морей не знают границ, и загрязнение их на территории или в акватории одной страны влечет отравление природы в других. Поэтому охрана водных ресурсов — первоочередная проблема для всех стран мира.

источник