Какие полезные ископаемые относятся к магматическим

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В состав этих глубинных плотных полнокристаллических пород входят –

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

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

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

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

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

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

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

источник

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

• твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли);
• жидкие (нефть, минеральные воды);
• газовые (горючие газы, гелий, метан).

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

• горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы);
• рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест);
• нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни).

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых. Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые — это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

Для этого есть несколько путей:

• снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;
• более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;
• комплексное использование полезных ископаемых;
• поиск новых, более перспективных месторождений.

Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей геологического строения и условий образования полезных ископаемых.

Алмаз — самый твердый из всех минералов. По составу он — чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в изверженных породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной Африке: он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.

Золото — мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии.

Золото встречается и в виде россыпи — это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в реки, образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Канаде, Южной Африке, Австралии. Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

Платина (от испанского plata — серебро) — драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Южной Африке.

Драгоценные камни (самоцветы) — минеральные тела, обладающие красотой окраски, блеском, твердостью, прозрачностью. Они подразделяются на две группы: камни, идущие на огранку, и поделочные. К первой группе относятся алмаз, рубин, сапфир, изумруд, аметист, аквамарин. Ко второй группе — малахит, яшма, горный хрусталь. Все драгоценные камни, как правило, имеют магматическое происхождение. Однако жемчуг, янтарь, коралл — минералы органического происхождения. Драгоценные камни применяются в ювелирном деле и в технических целях.

В России драгоценные камни добываются в основном на Урале, а за рубежом — в Бразилии, Индии, на острове Мадагаскар.

Каменный уголь — это горючая осадочная горная порода растительного происхождения с содержанием углерода до 97%. Залегает пластами, мощность которых достигает иногда нескольких десятков метров. Уголь — один из важнейших видов ископаемого топлива. Он используется в металлургии для производства чугуна, в качестве сырья для химической промышленности, как топливо. Разновидностью каменного угля являются коксующиеся угли, которые легко спекаются и используются в черной металлургии. Каменный уголь с высокой теплотворной способностью (8000 ккал/кг) называется антрацитом. По цвету он черный, имеет металлический блеск. Залегает между слоями осадочных пород. Антрацит используется как высококачественное топливо. Основные месторождения каменного угля в России: Кузбасс, Печорское, Тунгусское, Иркутское, Ленское, Южно-Якутское, Зырянское. За рубежом: Аппалачское (США), Верхнесилезское (Польша), Рурское (Германия). Ведущее место по добыче угля в мире занимает Китай. Добыча каменного угля ведется в Великобритании, во Франции и в других странах.

Нефть — горючая маслянистая жидкость, обычно темного цвета, залегает среди пористых осадочных пород, пропитывая пески и известняки. Она состоит из разнообразных углеводородов. Большинство ученых предполагают, что нефть — продукт изменения органических остатков. Нефть широко используется как высококачественное топливо (теплотворная способность ее 11000 ккал/кг), сырье для получения бензина, керосина, парафина, смазочных масел, также она является сырьем для химической промышленности. В России нефть добывается в Западно-Сибирском бассейне (почти 2/3 всей добычи России), на Северном Кавказе, в Поволжье, на севере острова Сахалин. За рубежом: в странах Персидского залива, Алжире, Ливии, Индонезии, Венесуэле, США, Мексике и других странах.

Природный газ — газы, способные гореть; встречаются в пустотах горных пород, образуя иногда большие газовые скопления. Большинство промышленных газовых месторождений связано с нефтяными, однако встречаются и самостоятельные месторождения. Запасы природных газов достигают иногда сотен миллиардов кубометров. Наиболее богаты залежами природных газов Россия, Украина, Саудовская Аравия. Природный газ — самое дешевое и удобное топливо.

Бурый уголь — ископаемый уголь, содержащий до 78% углерода. Залегает пластами среди осадочных пород, образуется из растительных остатков. В буром угле обычно встречается в виде примеси глинистое вещество, отчего повышается его зольность. Он может самовозгораться. Теплотворная способность его ниже, чем у каменного угля (6000 ккал/кг), но тем не менее его используют как топливо или как сырье для получения горючего топлива и других химических продуктов. Разновидность бурого угля с ясно видимым строением остатков древесины называется лигнитом. Он чаще всего встречается в отложениях молодых геологических систем. Практически весь лигнит поступает на тепловые электростанции. В России бурый уголь добывается в следующих бассейнах: Подмосковном, Челябинском, Канско-Ачинском, Ленском. За рубежом добыча ведется в Германии, Чехии (Остравско-Карвинский бассейн).

Торф — темно-бурая масса, состоящая из полуразложившихся растительных остатков. Образуется в болотах и зарастающих водоемах. Содержание углерода в нем до 60%. Торф применяется как дешевое топливо; из него вырабатывают термоизоляционные плиты, уксусную кислоту. Он также широко используется для удобрения полей. В России торфяники занимают большие пространства, особенно в лесной зоне.

Туфы — горные породы различного происхождения. Известковый туф — пористая горная порода, образующаяся в результате осаждения углекислого кальция из источников. Такой туф используется для получения цемента и извести. Вулканический туф — сцементированный вулканический пепел. Туфы применяются как строительный материал. Имеет разные цвета.

Слюды — горные породы, обладающие способностью расщепляться на тончайшие слои с гладкой поверхностью; в виде примесей встречаются в осадочных породах. Различные слюды применяются как хороший электроизолятор, для изготовления окон в металлургических печах, в электро- и радиопромышленности. В России слюды добываются в Восточной Сибири, в Карелии. Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, Бразилии.

Мрамор — кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в Италии.

Асбест (греч. неугасимый) — группа волокнистых несгораемых горных пород, расщепляющихся на мягкие волокна зеленовато-желтого или почти белого цвета. Он залегает в виде жил (жила — минеральное тело, заполняющее трещину в земной коре, имеет обычно плитообразную форму, уходя по вертикали на большие глубины. Длина жил достигает двух и более километров), среди изверженных и осадочных пород. Применяется для изготовления специальных тканей (противопожарная изоляция), брезентов, огнестойких кровельных материалов, а также теплоизоляционных материалов. В России добыча асбеста ведется на Урале, в Саянах, за рубежом — в Китае и других странах.

Асфальт (смола) — хрупкая смолистая горная порода бурого или черного цвета, представляющая собой смесь углеводородов. Асфальт легко плавится, горит коптящим пламенем, является продуктом изменения некоторых видов нефти, из которых улетучилась часть веществ. Асфальт часто пронизывает песчаники, известняки, мергель. Применяется как строительный материал для покрытия дорог, в электротехнике и резиновой промышленности, для приготовления лаков и смесей для гидроизоляции. Основные месторождения асфальта в России — район г. Ухта, за рубежом — в Венесуэле, во Франции, Иордании, Израиле.

Калийные соли — осадочные горные породы, состоящие из минералов, содержащих калий, — сильвина, каинита и другие. Самые распространенные калийные соли — карналитовая, каинитовая. Наиболее крупное месторождение в России — Соликамское (Урал). Калийные соли используются для производства калийных удобрений. Добыча этих солей ведется на западе Украины, в Казахстане, Беларуси, Германии, Польше, Франции, США, Канаде и во многих других странах мира.

Апатиты — минералы, богатые фосфорными солями, зеленого, серого и других цветов; встречаются среди различных изверженных пород, местами образуя большие скопления. Апатиты в основном используются для производства фосфорных удобрений, их используют также в керамической промышленности. В России крупнейшие залежи апатитов расположены в Хибинах, на Кольском полуострове. За рубежом их добывают в Швеции, Испании, Южно-Африканской Республике.

Фосфориты — осадочные горные породы, богатые соединениями фосфора, которые образуют в породе зерна или скрепляют различные минералы в плотную породу. Окраска фосфоритов темно-серая. Применяются они, как и апатиты, для получения фосфорных удобрений. В России месторождения фосфоритов распространены в Московской и Кировской областях. За рубежом их добывают в США (п-ов Флорида) и Северной Африке.

Алюминиевые руды — минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды — это бокситы, нефелины и алуниты.

Бокситы (название пошло от местности Бо на юге Франции) — осадочные горные породы красного или коричневого цвета. На севере Австралии залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в Уральских горах. Главным компонентом бокситов является окись алюминия.

Алуниты (название происходит от слова алун — квасцы (фр.) — минералы, в состав которых входят алюминий, калий и другие включения. Алунитовая руда может быть сырьем для получения не только алюминия, но и калийных удобрений и серной кислоты. Месторождения алунитов есть в США, Китае, на Украине, в Азербайджане и других странах.

Нефелины (название происходит от греческого «нефеле», что означает облако) — минералы сложного состава, серого или зеленого цветов, содержащие значительное количество алюминия. Входят в состав изверженных пород. В России нефелины добывают на Кольском полуострове и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, — мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется в машиностроении, а также в производстве товаров домашнего обихода.

Железные руды — природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными железными рудами являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

Бурый железняк, или лимонит, — смесь нескольких минералов, содержащих железо с примесью глинистых веществ. Имеет бурый, желто-бурый или черный цвет. Встречается чаще всего в осадочных породах. Если руды бурого железняка — одной из наиболее распространенных железных руд — имеют содержание железа не менее 30%, то они считаются промышленными. Основные месторождения — в России (Урал, Липецкое), на Украине (Керченское), Франции (Лотарингское), на Кубе.

Красный железняк, или гематит, — минерал от красно-бурого до черного цвета, содержащий железа до 65%.

Встречается в различных горных породах в виде кристаллов и тонких пластин. Иногда образует скопления в виде твердых или землистых масс ярко-красного цвета. Основные месторождения красного железняка — в России (КМА), на Украине (Кривой Рог), США, Бразилии, Казахстане, Канаде, Швеции.

Магнитный железняк, или магнетит, — минерал черного цвета, содержащий 50-60% железа. Это высококачественная железная руда. Состоит из железа и кислорода, сильно магнитен. Встречается в виде кристаллов, вкраплений и сплошных масс. Основные месторождения — в России (Урал, КМА, Сибирь), на Украине (Кривой Рог), в Швеции и США.

Медные руды — минеральные скопления, содержащие медь в количестве, пригодном для промышленного использования. Обычно перерабатываются руды, содержащие медь от 1% и выше. Большинство медных руд требуют обогащения — отделения пустой породы от ценного компонента. Около 90% мировых запасов меди сосредоточено в месторождениях, руды которых кроме меди включают в себя еще какой-либо металл. Чаще всего это бывает никель. Медь широко применяется в промышленности, особенно в электропромышленности и в машиностроении. Медь идет на производство сплавов, имеющих широкое применение как в быту, так и в промышленности: сплава меди с оловом (бронза), сплава меди с никелем (мельхиор), сплава меди с цинком (латунь), сплава меди с алюминием (дюралюминий). В России медные руды залегают на Урале, в Восточной Сибири, на Кольском полуострове. Богатые месторождения руд имеются в Казахстане, Узбекистане, Армении. Среди зарубежных стран добычу медной руды ведут Чили, Перу, Заир, Замбия, Конго, Канада, США, Польша.

Марганцевые руды — минеральные соединения, содержащие марганец, главное свойство которого — придавать стали и чугуну ковкость и твердость. Современная металлургия немыслима без марганца: выплавляется специальный сплав — ферромарганец, содержащий до 80% марганца, который применяется для выплавки высококачественной стали. Кроме этого, марганец необходим для роста и развития животных, является микроудобрением. Основные месторождения руды располагаются на Украине (Никольское), в Индии, Бразилии и Южно-Африканской Республике.

Оловянные руды — многочисленные минералы, содержащие олово. Разрабатываются оловянные руды с содержанием олова 1-2% и более. Эти руды требуют обогащения — увеличения ценного компонента и отделения пустой породы, поэтому в плавку идут руды, содержание олова в которых увеличено до 55%. Олово не окисляется, что вызвало его широкое применение в консервной промышленности. В России оловянные руды залегают в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке, а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове Малакка.

Вольфрамовые руды — минералы, содержащие вольфрам. В природе они встречаются в соединении с железом, марганцем и калием. Вольфрам — очень важный в промышленном отношении металл. 90% его используют при производстве высококачественной стали, так как добавка вольфрама резко повышает ее твердость, увеличивает ее прочность и упругость. Вольфрам используется также в производстве нитей для электроламп, для изготовления высококачественных красок. Вольфрамовые руды в России добываются в Восточной Сибири и на Северном Кавказе. За рубежом — в Китае, США, Боливии, Португалии, Мьянме.

Никелевые руды — минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом — в Канаде, на Кубе, в Бразилии.

Урано-радиевые руды — минеральные скопления, содержащие уран. Радий — продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало — до 300 мг на 1 тонну руды. Урановые руды имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, ЮАР и в других странах мира.

источник

Магматические процессы рудообразования

Эти процессы происходят в магматических камерах в процессе и в результате дифференциации силикатных расплавов. Известен единственный пример магматического рудообразования, в результате которого возникают промышленные месторождения без магматической дифференциации – месторождения алмазов. Во всех остальных случаях должен пройти процесс разделения первоначально гомогенного расплава на силикатную жидкость и рудную жидкость (компоненты минералов без растворителя). В результате кристаллизации силикатной жидкости образуются горные породы, слагающие магматические массивы; в результате кристаллизации рудной жидкости – образуются руды. Т.к. называемые «материнские» породы и руды представляют собой составные части одного магматического процесса. Процессы дифференциации, ведущие к образованию месторождений, в природе реализуются очень редко.

Магматические месторождения образуются из силикатных расплавов определенного состава и существует зависимость вида полезного ископаемого от химического состава расплава: с расплавами кислого и среднего состава рудообразование не происходит (во всяком случае, месторождения не известны). Причина того, почему магматические месторождения связаны с расплавами ультраосновного, основного и щелочного состава заключается в разной вязкости кислых-средних расплавов с одной стороны и вышеназванных расплавов с другой. Повышенная вязкость препятствует магматической дифференциации (в силу повышенного содержания кремнезема) и свойственна кислым и средним расплавам.

Существует три вида (механизма) магматической дифференциации:

1. Ликвация – процесс разделения гомогенного расплава на несмешивающиеся жидкости, начинающийся в магматических камерах при температуре ниже 1500. Основные и ультраосновные расплавы имеют более высокую температуру, поэтому они находятся в изначально гомогенном состоянии. Но по мере снижения температуры начинается этот процесс дифференциации. В первоначально гомогенном расплаве возникают капельки оксидов или сульфидов. Для того, чтобы это происходило, необходимо повышенное против нормального содержание в расплаве серы (более 0,2%), кислорода и металлов (Fe, Ti, V, Cu, Ni, Pt, Na). Причины повышенного содержания перечисленных элементов могут быть разными. На этот счет существуют две гипотезы. Первая предполагает экстракцию серы, кислорода из пород на месте окончательного залегания массива или на путях движения расплавов из мантии в кору. Вторая предполагает обогащение этими элементами в местах генерации магматического расплава в мантии. Есть факты, которые не противоречат первой гипотезе, делают ее более обоснованной, а есть факты, которые склоняют специалистов к другому варианту. В мантии происходят те же процессы, что и в земной коре (метасоматизм проявляется широко). В мантии выделяют блоки примитивной мантии (не затронутой метасоматическими процессами), аномальной мантии (затронутые метасоматическими процессами).

На путях движения вниз капли в магматическом очаге объединяются в более крупные скопления. В итоге они достигают придонной области, вытесняя более легкую силикатную жидкость вверх. В нижних частях магматической камеры образуются донные залежи сплошных сульфидных руд. Какая-то часть сульфидных капель в остывающем магматическом расплаве не успевает достигнуть дна и зависает на разных уровнях, тем самым образуя висячие залежи вкрапленных сульфидных руд (более бедных): Кольский полуостров, Норильское, Седбери, Риф Меренского (Бушвельдский батолит), Камбалда (Австралия).

2. Кристаллизационная дифференциация магматических расплавов происходит в процессе их кристаллизации и в результате накопления остаточных рудных расплавов после кристаллизации силикатных расплавов, т.е. обособление рудной жидкости происходит не одномоментно, а в процессе того, как силикатная часть уходит в твердую фазу. В отличие от ликвационных месторождений рудные тела кристаллизационных магматических месторождений контролируются разломами. При этом рудные тела обычно называют пластовыми залежами. Остаточная рудная жидкость после того как в массиве появляются разломы, проникают в них, заполняют и кристаллизуются, образуя рудные тела (пластовые залежи). Накопление рудной жидкости к моменту завершения кристаллизации силикатной жидкости способствует возрастанию количества летучих компонентов в рудной жидкости по мере кристаллизации силикатной. Температура кристаллизации рудной жидкости, обогащенной летучей, значительно ниже чем силикатной. В силу этого все промышленные кристаллизационные месторождения называют позднемагматическими. Что касается раннемагматических месторождений, то здесь существуют трудности в реконструкции этого процесса. Промышленные минералы: магнетит, ильменит, рутил, хромит – FeCr₂O₄, апатит, халькопирит, петландит, нефелин, алмаз, графит, колумбит-танталит, циркон, бастнезит, лопарит – (Na,Ce,Ca)(Nb,Ti)O₃.

3. Гравитационная дифференциация.

Полезные ископаемые магматического происхождения

1. Медно-никелевые месторождения норильского никеля с попутно извлекаемыми металлами группы платины, золота, серебра – классические ликвационные месторождения.

2. Титано-магнетитовые или ильменит-магнетитовые месторождения с ванадием. В некоторых месторождениях присутствует апатит.

3. Месторождения хромита – единственны промышленный генетический тип. Различают:

4. Месторождения в расслоенных интрузивах типа бушвельдского.

6. Апатит и нефелин – уникальное и единственное Хибинское месторождение, связанное с нефелиновыми сиенитами, с ураном, платиной, ванадием, серебром.

7. Алмаз – кимберлиты и лампроиты. ЮАР, Сибирская платформа (Западная Якутия), северная часть Восточно-Европейской платформы (хребет Ломоносова).

8. Единственное в своем род промышленное месторождение графита Ботоголькое месторождение (высокогорная часть Восточных Саян).

Пегматиты – эндогенные горные породы, которые по своему минералого-химическому составу соответствую плутоническим горных породам, но отличаются крупными размерами. Наиболее распространены гранитные пегматиты. В земной коре гранитные пегматиты образуют либо поля, либо пояса. Например, пегматитовый пояс Кордильер достигает 4000 км с юга на север при ширине около 200 км. В объеме этой земной коры пегматиты занимают половину. По составу пегматиты отличаются от гранитов повышенным содержанием минералов, содержащих летучие вещества, редкие металлы и редкие земли: мусковит, турмалин, сподумен, берилл, танталит, уранинит, корунд.

Условия образования пегматитов

Гранитные пегматиты представляют собой продукт кристаллизации остаточного силикатного расплава, обогащенного летучими компонентами (по А.Е. Ферсману, 1930). Остаточный расплав формируется в процессе эволюции нормального гранитного расплава и постепенного перехода в гидротермальный раствор. Такой переход осуществляется по мере понижения температуры расплава и перехода расплавообразующих компонентов (кремнезема и глинозема) в твердое состояние. Обилие летучих понижают температуру кристаллизации расплава, а вместе с тем расширяют температурный диапазон кристаллизации минералов. Весь процесс осуществляется в закрытой системе. В основе концепции Ферсмана лежат результаты экспериментов Ниттле: летучие вещества обладают неограниченной растворимостью в расплавах.

Один из сильных аргументов в пользу этой теории – это количественные соотношения кварца и полевых шпатов, соответствующие гранитной эвтектике. Этим фактом подтверждается вывод о кристаллизации пегматитов в расплаве.

Жидкость действует на образованные пегматиты и определяет рудную нагрузку пегматита, в следствие чего, на завершающем этапе пегматиты образуются под действием остаточных металлоносных растворов.

Температура начала процесса – —. Пегматиты начинают формироваться при температуре от до . На заключительном этапе образуется халцедон.

Однако, существуют аргументы против этой теории:

· расплав (по Ферсману) не может фильтроваться в силу вязкости;

· для перемещения расплаву требуются полости;

· пегматиты образуются на глубинах от 2 до 20 км;

· существование открытых полостей на глубинах более 2 км в таких объемах, которые занимают пегматиты, невозможно в силу высокого литостатического давления.

· Горонсон провел серю экспериментов и обнаружил, что Ниггле был не прав;

· если в растворе вода занимает более 10% объема, то она образует газовые пузыри.

Заварицкий А.Н. в 1952 предложил свою версию образованию пегматитов. Согласно его концепции процесс образования пегматитов происходит в два этапа под действием горячих растворов на ранее образованные граниты. На первом этапе в условиях химического равновесия происходит собирательная перекристаллизация минералов гранита: кварца и полевых шпатов (мелкие кристаллы объединяются в более крупные), и формируется характерная для пегматитов отличная от гранитов крупно- и гигантокристаллическая структура. Процесс происходит в условиях поступления горячих неминерализованных растворов. На втором этапе поступает порция минерализованных растворов, содержащая соединения металлов, происходит метасоматический процесс с растворением ранее образованных минералов (кварц, полевой шпат, роговая обманка, биотит и др.) и отложением новых, устойчивых в изменившихся в физико-химических условиях. Образуются, в том числе, минералы редких и радиоактивных элементов. Система открыта как в сторону привноса, так и выноса: компоненты, поступившие с раствором, фиксируются. Характерна альбитизация, окварцевание гранитных пегматитов. Участки с редкими элементами подвергаются более сильному метасоматозу.

Существуют факты, подтверждающие и опровергающие эту концепцию:

В теле гранитов наблюдаются постепенные переходы мелко-, среднезернистых гранитов в крупнозернистые пегматиты того же состава в результате собирательной перекристаллизации. Такие тела бывают линейными, изометричными, гнездовыми.

Однако, пегматитовые тела с нормативным составом гранита (более 64% кремнезема) залегают не только в гранитах, родственных им по составу, но и в других породах (в терригенных толщах, вулканитах, в ультраметаморфических порода), имеющих резко отличительный состав от гранитов.

К концу XX века благодаря получению новых данных, в основном экспериментальных, когда оборудование позволяло моделировать условия высокого давления (40-45 кбар), позволяющие имитировать природный процесс, выяснилось, что при сверхвысоких давлениях (более 15-20-25 кбар), отвечающих образованию пегматитов, растворимость летучих в силикатных расплавах резко возрастает. Поэтому с концепции Ферсмана были сняты противоречия, следующие из ограниченности растворения летучих в магме. Ферсман выделял 13 этапов. На ранних этапах формируется , а на поздних – рудная минерализация.

Классификация пегматитов (по В.И. Смирнову):

1. Простые пегматиты – сырье для получения концентратов кварца (для стекольной промышленности) и полевых шпатов (для керамической промышленности), особенно щелочных. Иногда эти пегматиты носят название «керамических».

2. Перекристаллизованные пегматиты – источник листового мусковита размером не менее 4 см 2 , иногда попутно извлекаются редкие земли. Мусковит образуется в результате гидролиза полевых шпатов (ортоклаза и альбита соответственно) диссоциированной водой:

3. Метасоматически замещенные пегматиты – источник редких металлов и редких земель: бериллия, лития, ниобия, тантала, цезия, рубидия. Пегматиты на всем земном шаре содержат одинаковые редкоземельные минералы.

4. Десилицированные пегматиты – промышленные концентрации корунда. В России корундовые плагиоклазиты (пегматиты) встречаются в Борзовской группе месторождений Урала (Свердловская область).

По Ферсману остаточный расплав внедряется по трещинам в ультраосновные породы, содержащие поровые растворы, которые вместе с пегматитообразующей жидкостью, образуют единую гидравлически связанную систему, гетерогенную по концентрации основных породообразующий компонентов (кремнезема, глинозема и др.). Происходит диффузия кремнезема из области высоких концентраций в область низких концентраций – из трещин в поровый раствор. Глинозем остается. В результате обеднения кремнеземом пегматитообразующей жидкости в ней нарушается баланс между кремнеземом и глиноземом. Остающегося в пегматитообразующей жидкости кремнезема недостаточно для того, чтобы связать весь имеющийся в ней глинозем в полевых шпатах. Некоторые излишки глинозема при этом кристаллизуются в форме корунда. Такие породы называются плагиоклазиты, которые, если содержат корунд, называются корундовыми плагиоклазитами.

Растворы способны мигрировать практически везде: и по поровому пространству из-за градиента давлений, и по трещинам, также вода способна проникать в любые среды, поэтому в любых породах содержатся гидротермальные месторождения. Пустоты в земной коре бывают сингенетические и эпигенетические (образуются в результате механических деформаций). Тектонические пустоты играют главнейшую роль в перемещении гидротермальных растворов в земной коре, что подтверждается приуроченностью месторождений к разломам. Гидротермальные растворы функционируют от 750 вплоть до комнатной температуры при давлении до 3 кбар.

Источники гидротермальных растворов:

1. Коровые или мантийные магматические расплавы. В определенный момент из магматического расплава выделяются летучие компоненты и вода. Но почему? Все дело в том, что они начинают мигрировать в область пониженных давлений, т.е. вверх, а также из-за возрастания внутреннего их давления по мере кристаллизации расплава и сокращения объема очагов.

2. Фильтрационные внемагматические источники в очагах ультраметаморфизма. Происходит дегидратация водосодержащих минералов.

3. Метеорные воды глубоких уровней циркуляции. В бассейнах артезианского типа метеорные воды способны погружаться на значительные глубины (4-5 км) и нагреваться там в тех объемах земной коры, в которых находятся магматические очаги. От магматических очагов разогреваются вмещающие породы (их обрамление), и растворы приобретают температуры этих пород (несколько сотен градусов Цельсия). Эти растворы приобретают черты металлоносных растворов.

Выделяют фемофильные элементы, повышенное содержание которых в рудах, могут объясняться поступлением их из мантии из-за генерации растворов в мантии. Также есть литофильные (олово, вольфрам, молибден, бериллий, ниобий), которые тесно ассоциируют с гранитами, т.е. их источником служат гранитные расплавы.

Формы переноса рудного вещества гидротермальными растворами

В сульфидных месторождениях содержатся труднорастворимые минералы (сульфосоли). Растворимость сульфидов изменяется от 10 -8 до 10 -24 . Американский геолог подсчитал, что для образования среднего по запасам полиметаллического месторождения (при том, что в растворах растворены сульфиды) потребовалось бы прокачать сквозь объем земной коры, занятой месторождением, объем, сопоставимый с объемом Средиземного моря. Поэтому считается, что сульфидная форма переноса – нереальна. А сульфиды только при отложении переходят в твердую фазу.

Металлы транспортируются в форме комплексных неорганический и органических соединений.

Металлы в составе комплексных неорганических соединений превосходят по растворимости во много раз растворимость металлов в сульфидном виде. Неорганическая форма комплексного соединения:

Органика в форме углеводородов, керогена присутствует в гидротермальных рудах постоянно (от андрадита и кокса до графита), а также восстановленные формы водорода, азота присутствуют в газово-жидких включениях в гидротермальных минералах.

Ртуть способна растворять некоторые металлы (серебро, золото, олово и др.). В гидротермальных рудах золоторудных месторождений в золоте постоянно фиксируют ртуть. Вот откуда она здесь? Содержание ртути в золоте иногда достигает 26% — ртутистое золото. Киноварь содержит примесь золота – золотистая ртуть (в ртутных месторождениях). В Калифорнии есть месторождения ртутно-золотые. Золото и ртуть транспортируются совместно в форме газовой амальгамы. При отложении золота какая-то часть золота им захватывается.

Коллоидная форма переноса. Реальность функционирования коллоидных растворов в природе доказывается колломорфной структурой минералов, особенно малоглубинных минералов. Соотношение минералов с кристаллической структурой к колломорфной в молодых месторождениях – 1 к 4; в древних месторождениях колломорфная структура почти не встречается.

Причины отложения рудного вещества

В гидротермальном растворе сосуществуют множество элементов, не пытаясь «осадить» друг друга. Причина того, что гидротермальные растворы кристаллизуются на глубинах 4-5 км – резкое изменение термодинамических и физико-химических условий. Однако, это граница колеблется в незначительных пределах. Причины осаждения:

1. Растворы встречаются с подземными водами верхних уровней циркуляции. Это доказывается газово-жидкими включениями в гидротермальных минералах, которые выполнены веществом, из которых кристаллизовались минералы, а в растворах в основном вода, состоящая минимум на 60% из метеорной воды (воде, формирующейся за счет поверхностных вод).
2. Изменяется проницаемость пород.
3. Начинают замещаться вмещающие породы.

В раствороподводящем канале руда почти никогда (месторождение Зун-Холба – вертикальные залежи залегают в разломе, выполнявшем функции раствороподводящего; для этого месторождения была разработана специальная технология разведки) не оседает, руда находится в оперяющих разлом структурах, не выходящих на дневную поверхность.

Режим отделения гидротермальных растворов от их источников

Существует две концепции: эволюционная и пульсационная.

Эволюционная концепция генерации и отделения металлоносных растворов из очагов (магмы или ультрметаморфизма) предполагает непрерывное отделение. В своем движении вверх металлоносные растворы испытывают изменение физико-химических режимов, прежде всего pH. Этот показатель изменяется неоднократно. В момент отделения от генерирующего источника pH>7, доказательством этого служит обильная калишпатизация пород в апикальной части интрузии и в прилегающих породах обрамления. Выше – они становятся кислотными, что обусловлено тем, что растворы теряют щелочные комопненты, которые переходят в твердую фазу, и кроме того, при охлаждении (что доказано химиками) кислотность раствора повышается и они становятся кислотными. Самый ранний интервал функционирования щелочных растворов (в момент отделения) назван раннещелочной стадией. Выше – стадия кислотного выщелачивания. При этом растворяются полевые шпаты, поэтому раствор опять становится щелочным. Называется позднещелочной стадией, происходит высаживание оснований в твердую фазу. В конечном итоге растворы становятся нейтральными. Предложена Д.С. Коржинским.

Пульсационная концепция предполагает порционное отделение растворов, пульсациями от очагов генерации. Доказательства: области современного вулканизма.

источник

Магматические горные породы представляют большую ценность и широко применяются в народном хозяйстве страны. Они используются в качестве строительных материалов, для каменного литья и как кислотоупорные камни. Некоторые изверженные горные породы успешно применяются как активные минеральные добавки после размола пород и вводятся в цементы для улучшения их гидравлических свойств.

Габбро — основная интрузивная порода, она является представителем глубинных пород. В составе габбро 60-70% авгита и оливина и 30-40% натриево-кальциевых плагиоклазов. Эти породы обычно темной окраски, средне- или крупнозернистые, образуют в земной коре сравнительно небольшие тела — жилы, штоки и лакколиты. Разновидности габбро, состоящие из одного минерала — Лабрадора, называются лабрадоритами.

Габбро используется в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для получения щебня и дорожного камня, служит материалом для изготовления памятников.

Габбровые породы известны в Закавказье — в северной полосе, примыкающей к оз. Севан. Они выявлены и в других местах Кавказа. С габбровыми породами связаны проявления железных, титано-железных, титано-ванадиевых и никелевых руд, а также медного и серного колчедана.

Базальты — излившаяся, в незначительной степени измененная вулканическая горная порода. В составе базальтов преобладает плагиоклаз (Лабрадор), присутствуют пироксены, оливин, магнетит, титанит, апатит и другие минералы. Цвет базальтов темный до черного. Химический состав их близок химическому составу габбро. Сильно разрушенные и измененные вторичными процессами базальты называются диабазами или базальтовыми порфиритами.

Обычно базальты широко распространены среди вулканических толщ всех возрастов. Они залегают в виде покровов, потоков и куполов, некоторым свойственна пластовая отдельность. Очень характерна для базальтов столбчатая отдельность (рис. 41) — порода разбивается на правильные шестигранники.

Рис. 41. Столбчатая отдельность в андезито-базальтах, характерная для средней части потока; в покрывающих его слоях неправильно-глыбовая отдельность. Баш-Гарни. Армянская ССР. По А. И. Заварицкому

На Кавказе ведется добыча базальтов. Они являются хорошим строительным материалом, применяются для производства щебня (при строительстве дорог) и штучного камня, для облицовки сооружений. Базальты прочны, хорошо поддаются полировке, а поэтому их часто используют скульпторы. Так как базальты легко плавятся, из них изготовляют кислотоупорную химическую аппаратуру, трубы, бронеплиты для мельниц, плиты для полов, электроизоляторов сильного тока и др.

Диабазы (аналог габбро) — излившаяся горная порода стекловатой или скрытокристаллической структуры темного и серо-зеленого цвета. В составе диабаза выделяются удлиненные зерна плагиоклазов. Залегают диабазовые породы в виде потоков, покровов и жил. Имеют место разновидности диабазов, застывшие на некоторой глубине и имеющие крупнозернистое строение.

Эти излившиеся породы распространены в районе Военно-Грузинской дороги.

Близко примыкает к диабазам щелочной диабаз — тешенит. Известны тешениты в Грузии на р. Иори, в Раче и Имеретии, в Ахалцихском районе и других пунктах. Тешениты найдены и в Азербайджане.

На Курсебском месторождении, находящемся на территории Грузинской ССР, тешениты светло-серого и темно-серого цвета разрабатываются карьерами. Они хорошо обрабатываются и полируются, применяются при строительстве монументальных зданий, используется как облицовочный декоративный камень.

Диабазовый щебень пригоден для дорожного строительства.

Пироксениты — полнокристаллическая ультраосновная бесполевошпатовая порода, состоящая обычно из пироксенов моноклинных или псевдоромбических, иногда из тех и других вместе, и из роговой обманки. Из акцессорных минералов встречаются оливин, биотит и рудные минералы — магнетит и ильменит, иногда хромит.

Пироксениты — тяжелые горные породы темного зеленовато-серого цвета, иногда с буроватым оттенком. Залегают в виде больших масс, штоков, массивов и жил. Содержат довольно часто руды железа, а иногда и платины. Встречаются во многих районах Кавказа.

Перидотиты — ультраосновные интрузивные породы, состоящие из оливина — 65-75%, биотита, роговой обманки и авгита — 25-35%. Цвет этих пород черный, темно-зеленый, реже светло-зеленый. Залегают в виде больших масс, штоков, массивов и жил.

Перидотиты содержат руды железа, а в некоторых случаях самородную платину.

На Северном Кавказе перидотиты изучены в бассейне Лабы и в других пунктах [Сердюченко С. Н., 1949], в Армении — по северному берегу оз. Севан [Паффенгольц К. Н., 1934].

Дуниты — ультраосновная интрузивная порода, состоящая почти исключительно из одного оливина. Цвет породы желтовато-зеленый, при разрушении оливина становится темно-зеленым и черным. Количество хромита достигает 3%, иногда несколько больше. В некоторых случаях содержание его настолько возрастает, что он начинает преобладать над оливином.

Дуниты залегают в виде огромных масс, штоков, массивов и жил. При выветривании переходят в змеевики- серпентины. С дунитами иногда связаны месторождения платины.

Эти породы установлены и изучены в бассейне Лабы и в других районах Северного Кавказа и в Армении по северному берегу оз. Севан.

Пегматиты имеют крупнозернистую структуру, относятся к ультракислым интрузивным породам. Они состоят из кварца (45-55%), ортоклаза (45-55%), мусковита и биотита (0-10%).

Часто пегматиты встречаются в виде жил, иногда заключают в себе золото, олово и другие металлы, слюды, драгоценные камни и радиоактивные минералы. На территории Кавказа пегматиты установлены в некоторых пунктах, но изучены еще недостаточно.

Андезиты по своему составу приближаются к базальтам — это эффузивная горная порода, темноокрашенная (темно-серая, бурая, иногда почти черная). Образуется она в результате застывания на дневной поверхности или вблизи нее лав вулканов, содержащих 56-60% кремнекислоты, много магния, кальция и железа.

Андезит состоит из кристаллов среднего плагиоклаза, андезина, пироксена, реже магнетита, роговой обманки и др. Вместе с базальтами составляют основную массу эффузивных пород.

Применяются андезиты для изготовления кислотоупорных изделий, в бумажной промышленности, на строительстве для специальных облицовок. Андезитовая мука является сырьем для химической промышленности. Используются андезиты и в качестве дорожно-строительного материала.

На Кавказе выявлены большие запасы андезитов.

Граниты и гранодиориты относятся к кислым изверженным породам, они состоят в основном из полевых шпатов — до 70% и кварца — 25-30% , в небольших количествах присутствуют биотит, амфибол, пироксен. При небольшом содержании кварца в породе и преобладании плагиоклаза (известковонатриевый полевой шпат) над ортоклазом (калиевый полевой шпат) граниты переходят в гранодиориты.

Граниты и гранодиориты характеризуются значительной плотностью, цвет их беловатый, светло-серый, иногда красный. Эти породы образуются на глубине и залегают в виде больших масс, штоков, массивов и жил.

Применяются граниты и гранодиориты на строительстве, а в полированном и шлифованном виде используются для облицовки памятников и других сооружений (рис. 42). Грузинским высококачественным гранитом облицован Московский Государственный университет им. М. В. Ломоносова, многие станции Московского метрополитена. При строительстве Тбилисского, Ленинградского, Киевского и Бакинского метрополитенов также применяли грузинский гранит.

Рис. 42. Государственный академический театр оперы и балета им. Спендиарова (здание облицовано серым гранитом). Ереван

В Грузии гранит разрабатывается на Рикотском, Шрошинском, Ципском, Рквийском и других месторождениях. На территории Армении граниты и гранодиориты получают на таких месторождениях, как Памбакское, Агарское, Мегринское, Каджаранское и др. На Кавказе месторождения гранита известны и во многих других местах.

Древние излившиеся аналоги гранитов называются кварцевыми порфирами, а молодые — липаритами (риолитами).

Кварцевые порфиры — аналоги гранитов среди промежуточных пород. В их составе значительную роль играет кварц. Цвет пород светло-серый, темно-серый, зеленоватый или красно-бурый. Наблюдаются крупные вкрапления кварца, полевых шпатов и слюды. Кварцевые порфиры залегают в виде куполов, покровов, потоков и жил. В некоторых случаях они используются в качестве красивого строительного материала. Встречаются во многих пунктах на территории Кавказа.

Липариты (риолиты) являются неизменными излившимися аналогами гранитов. В составе пород отмечается большое количество кремнезема. Цвет породы обычно светлый. Она представляет собой лаву, застывшую на поверхности.

Применяются липариты при строительстве и для других целей. Распространены в пределах Малого Кавказа.

Обсидиан (лат. «Obsidianus lapis» — камень Обсидия — эту породу впервые открыл в Эфиопии Обсидий) — однородная стекловатая вулканическая горная порода, образующаяся при застывании вязких разновидностей кислой липаритовой или липарито-дацитовой лавы. Обсидианы обычно темного цвета, встречаются черные и красновато-черные. Излом раковистый, режущий. Твердость 5. Плотность 2,5-2,6. Содержит около 0,5% воды. Хорошо полируется.

Еще древние племена, населявшие Кавказ, применяли обсидиан для изготовления наконечников стрел и копий, ножей, скребков и украшений. В настоящее время он используется как поделочный камень, применяется в качестве вспучивающегося наполнителя при изготовлении легких бетонов.

Распространен обсидан в областях вулканической деятельности в Закавказье. Запасы его весьма велики на территории Армянской ССР. Здесь цветные обсидианы (рис. 43) — черные, красные и других оттенков — встречаются в районе селений Новониколаевка, Нурнус, Аракел, Джерабер. В Грузии фиолетовый обсидиан найден в бассейне рек Храми и Алегети. В Азербайджане обсидианы установлены в долине р. Тертер, недалеко от известного курорта Истису. Известны Чегемское и Заюковское месторождения обсидиана на Северо-Западном Кавказе.

Рис. 43. Обсидиан. Гора Арагац. Армянская ССР

Обычно при извержениях вулканов в кислой магме растворено много различных газов, и, когда магма подходит к поверхности земли и давление значительно падает, из расплава начинается интенсивное их выделение. Эти газы вспенивают лаву, и при ее застывании образуется стекловатая весьма пористая порода — пемза, часто ее называют каменной пеной. Большое количество пустот и тончайшие перегородки в породе делают ее необычайно легкой. Плотность ее меньше единицы, и она плавает на воде. Катастрофические извержения кислых лав, как правило, сопровождаются обильным образованием пемзы.

Пемза обычно белого, светло-серого, реже красноватого цвета, с характерным пенистым строением, иногда трубчатым, с матовым шелковистым блеском в изломе.

Пемза широко используется как абразивный материал в дерево- и металлообрабатывающей промышленности, в кожевенном деле, применяется для шлифовки и полировки мрамора, кости, литографского камня. В химической промышленности она употребляется для изготовления фильтров и сушильных аппаратов, а также в качестве инертной массы для различного рода катализаторов. В нефтяной промышленности пемза служит для очистки нефтепродуктов и масел. Добавление пемзы к нитроглицериновым взрывчатым веществам повышает их чувствительность к детонации. Применяют ее также в качестве наполнителей бетонов, для изготовления термоизоляторов и др.

Из пемзы получают ряд ценных продуктов — жидкое стекло, метасикат натрия, различные адсорбенты, широкий ассортимент стекол — хрусталь, оптическое, сортовое, оконное, тарное, а также стеклоткани, стеклопластики, различные фильтры для очистки пищевых продуктов, напитков, минеральных и пресных вод.

Месторождения пемзы встречаются в областях потухших вулканов и известны во многих пунктах на Северном Кавказе и в Закавказье. Крупнейшие ее месторождения эксплуатируются в Армянской ССР. На Анийском месторождении, расположенном в бассейне р. Арпачай, она залегает среди плотного вулканического пепла и туфа в толще черных андезито-базальтов. Разрабатывается месторождение карьерами. Обнажения пемзы на дневной поверхности на территории Армении широко развиты в каньонах рек Ахурян, Касах, в районах Пемзашен, Иринд, в Аштаракском, Кировоканском районах и в других местах. Проявления ее в Азербайджане известны в бассейне верхнего течения р. Тертер (пемзовидный липарит).

Перлит — продукт былой вулканической деятельности. По составу перлит соответствует кислым лавам — липаритам, дацитам и др. В них преобладают SiO₂ (65-75%) и Аl₂О₃ (10-15%) и в небольших количествах присутствуют Fe₂O₃, CaO, MgO, SO₃, K₂O. Перлит содержит до 3-6% связанной воды.

При термической обработке перлит вспучивается, при этом объем его увеличивается в 10-20 раз, а масса уменьшается. Вспученные зерна перлита имеют небольшую объемную массу. Используются перлиты в качестве наполнителей в легковесных бетонах, теплоизоляционных и огнеупорных цементах. Они придают изделиям легкость, упругость, хорошие акустические свойства. Применяются они для изоляции труб с целью предотвращения их коррозии, служат фильтрами при очистке пищевых продуктов. Вспученный перлит широко используется в химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической промышленности и в сельском хозяйстве.

Кавказ и Закавказье располагают большими запасами перлита. Месторождения его выявлены во многих местах Азербайджана (Кельбаджарские), в Армении (Фонтанское, Арагацское, Сиасанское и др.). Установлены перлиты и в других районах Кавказа. Магма всегда содержит некоторое количество газов и паров воды, которые при извержениях взрываются. Вулканические выбросы состоят из раздробленных или распыленных продуктов извержения, в совокупности называемых пирокластическим материалом (греч. «пир» — огонь и «кластикос» — раздробленный). Сюда относятся вулканические пепел и песок, лапилли и вулканические бомбы.

Вулканические бомбы при полете в воздухе приобретают ту или иную форму. Форма их зависит от состава и вязкости лавы. Вулканические бомбы бывают округлые с трещиноватой поверхностью (типа хлебной корки), веретенообразные, лепешкообразные, лентообразные и др. (рис. 44).

Рис. 44. Вулканические бомбы

Лапилли (лат. — «камешек») — мелкие неправильной формы обломки лавы размером от горошины до грецкого ореха, обычно выбрасываемые во время взрывной (эксплозивной) деятельности вулкана.

Вулканическая пыль и пепел — самые мелкие частицы измельченной магмы, выбрасываемые вулканом при извержении. В зависимости от размера частиц, силы извержения и ветра вулканический пепел оседает на значительных расстояниях от места действующего вулкана.

Вулканический пепел успешно применяется при изготовлении легких бетонов, тарного стекла, цементов, теплоизоляционных материалов, фильтровальных масс и т. п. В некоторых случаях используется при выращивании растений.

В Армении месторождения вулканического пепла известны во многих районах. В Грузии его наличие установлено в нескольких местах в бассейне р. Баниоша (селения Больбаг и Барда-Дзор); в Кахетии проявления пепла белого цвета найдены у ст. Мелаани и недалеко от ст. Цнорис-Цхали. Темно-серый вулканический пепел отмечается вблизи ст. Бакуриани. В бассейне р. Коблианчай у сел. Уртхисубани (по Аджарскому шоссе) залегает слой пепла серого цвета мощностью до 2 м. Интересно отметить, что здесь в его отложениях встречаются окаменелые, хорошо сохранившиеся деревья, стволы которых расположены различным образом, вплоть до вертикального положения. На территории Азербайджана вулканический пепел прослеживается на обширных пространствах.

На Северном Кавказе наиболее разведанным является Нальчинское месторождение вулканического пепла. Обнаружен он в бассейнах рек Кянджи, Малая Шалушка, Азсу, а также в долинах Чегема, Баксана и др.

Вулканические шлаки образуются в процессе эксплозивной деятельности вулканов из очень жидкой подвижной магмы, из которой газы легко удаляются, поэтому пористость застывших кусков шлака меньше, чем пемзы.

Продукты шлаковых выбросов различаются по форме обломков и по особенностям их строения. Крупные куски шлаков, как правило, бесформенны, а мелкие принимают округлые очертания. Среди обломков шлака обычно находят вулканические бомбы различных форм. Насыпной материал большинства шлаковых скоплений окислен. Вулканические шлаки представляют преимущественно скопления довольно рыхлых пород, состоящие из обломков пористого и пузыристого строения. Цвет шлаков обычно серый, черный, у выветрелых разностей красно-бурый.

Месторождения вулканических шлаков известны во многих пунктах Кавказа, но особенно большие запасы их находятся на территории Армянской ССР. На Анийском месторождении известны вулканические шлаки черные с синеватым оттенком и других цветов с разнообразными отливами.

Вулканические шлаки все шире и шире используются для получения легких конструктивных бетонов. Шлаки плотностью 0,4-0,6 г/см 3 представляют наибольший интерес для индустриального строительства — они могут быть использованы для получения теплоизоляционных бетонов. Подобные разновидности шлаков известны в Армении на Кармрашенском месторождении.

Вулканические шлаки применяются при сооружении шоссейных и железнодорожных насыпей и в других отраслях народного хозяйства.

При извержении вулканов в атмосферу на большую высоту выбрасывается много пепла и пыли, которые разносятся ветром на большие расстояния. Крупные обломки и глыбы падают недалеко от места извержения. Отложившийся таким образом рыхлый материал постепенно слеживается, уплотняется, цементируется, и образуются плотные породы, называемые вулканическими туфами.

Вулканические туфы — прочный и красивый строительный материал. Туфы отличаются большой стойкостью к внешним воздействиям, обладают высокими звуко- и теплоизоляционными свойствами, легко обрабатываются. Строительство из туфа значительно дешевле, чем кирпичная кладка, а здания прочнее и долговечнее.

В результате вулканической деятельности, широко проявившейся на территории Армении, Азербайджана и Грузии в кайнозойский и четвертичный периоды, здесь образовались большие запасы туфа и туфолав * .

* ( Туфолавы — образования, представляющие собой застывшую лаву, содержащую обломочный пирокластический материал.)

В Армении выявлено около 40 разновидностей туфов и туфолав. Интересными являются туфовые лавы артикского типа, распространенные на западных и южных склонах г. Арагац. Туфолавы Артикского месторождения представляют собой вулканическую стекловатую породу, мелкопористую, розовато-фиолетового цвета с оттенками от белого до черного. Они хорошо поддаются обработке, прочные и легкие, широко используются в качестве строительного материала. Артикские туфы разрабатываются карьерами. Для их резки применяются современные режущие машины.

Рис. 45. Обсерватория Ереванского государственного университета (здание сооружено из туфа)

Из туфов различных цветов и оттенков в Армении построены красивейшие здания (рис. 45, 46).

Рис. 46. Myгни. Церковь святого Георгия, XVII в. (сооружена из туфа). Армянская ССР

Узорчатые облицовочные туфы разрабатываются в Болнисском районе Грузии. Туфы этого месторождения известны как декоративный облицовочный материал блекло-палевой окраски с тончайшими узорами темных прожилков. Он использован в Тбилиси для отделки здании Тбилисского городского комитета партии Грузинского филиала Института Маркса-Энгельса-Ленина Грузинского Дворца правительства. Этими же туфами облицованы изящные арки мостов через Куру Вулканические туфы распространены также во многих пунктах Азербайджана и на Северном Кавказе.

Когда при извержении вулканов происходит большое выделение газов, это обычно приводит к распылению выбрасываемой магмы. Раскаленные обломки и частицы породы вместе с газами выносятся в атмосферу и, двигаясь по земной поверхности в виде подвижной массы застывают, образуя спекшиеся или «сваренные» туфы, внешне напоминающие застывшую лаву. Эти породы называются игнимбритами (лат. — «образованные огненным ливнем»).

На территории Южной Грузии в живописных верховьях Куры и в глубоких каньонах р. Паравани залегают умеренно- и слабоспекшиеся туфы пемзово-пепловых потоков, т. е. игнимбритов и других эффузивов. Эта толща светлых туфов была давно известна и описана еще в 1902 г. Г. В. Абихом. Наиболее спекшиеся разности кирпично-розового цвета, по мере ослабления спекания они сменяются туфами палевыми, светло-серыми до снежно-белых. Эти туфы сравнительно легко режутся ножом. В вардзийской формации (Южная Грузия) поток спекшихся туфов достигает мощности 40 и даже 50-60 м. Верхняя ровная поверхность игнимбритового горизонта покрывается темными андезитовыми туфами осаждения. Вниз по течению Куры мощность спекшихся туфов убывает до 20-30 м. К северу от Вардзия в районе Ахалкалинского плато, где туфовый поток покрывается молодыми базальтами, на правобережье Куры и в долине Паравани их мощность снова возрастает до 60-80 м.

В долине Куры в отвесной скале левого берега в мягких пластах спекшегося туфа высечены многочисленные пещеры древнегрузинского монастыря-крепости Вардзия — на протяжении примерно 1 км около 600 комнат, зал и переходов. Эта крепость вмещала примерно 20000 человек. В пещерном городке Вардзия несколько церквей, в центре размещен главный храм. Сохранились фресковая живопись, покрывающая стены и свод храма, остатки водопровода и оросительной системы, бассейн — прекрасной пресной проточной воды. Поражают высеченные хозяйственные сооружения, кладовые для хранения продуктов и вина, библиотеки-книгохранилища, бани, столовые, казнохранилища и т. п. Прав был один из историков, который, восхищаясь красотой и богатством пещерного городка, оставил также запись: «Об этом трудно поведать словами, кто пожелает, тот да узрит Вардзия сам».

источник