Полезные ископаемые которые используют в строительстве

Органические и минеральные образования земной коры – это полезные ископаемые. В большинстве случаев химический состав, а также физические свойства позволяют задействовать их в производстве. Стоит заметить, что скопление полезных ископаемых может иметь различный вид: жила, сток, пласт и т.п.

Значительная концентрация материалов в одном месте называется месторождением (бассейном). Давайте подробно разберемся, что же такое строительные полезные ископаемые, как их добывают и где, собственно, используют.

Строительные полезные ископаемые (или нерудные, неметаллические) применяются в промышленности. Интересно то, что они могут быть использованы как в естественном своем виде, так и в качестве сырья. Это минералы и горные породы, о чем мы поговорим немного позже.

Из списка нерудных ископаемых стоит исключить подземные воды, нефть, газ, уголь и другие горючие материалы. В это же время песок, щебень, гравий и т.п. можно относить к нерудным. Статистика показывает, что за последние 7-10 лет ископаемые, используемые в строительстве, обогнали по объемам добычи рудные материалы.

Неметаллическая группа отличается от металлической тем, что состав изделия может сильно изменяться в зависимости от месторождения и других параметров. Поэтому перед добычей всегда требуется оценка возможностей применения того или иного материала в конкретной сфере.

Вещество данного происхождения может находиться в твердом, мягком или рыхлом состоянии в зависимости от материала. По сути, горные породы – это рыхлые или плотные материалы, из которых сформирована земная кора. Они могут состоять из однородных или нескольких видов минералов, обломков других пород и т.п. Состав ископаемого зависит от процессов, протекающих в земной коре. Если приводить самые яркие примеры горных пород, используемых в строительстве, то это песок, глина, гранит, базальт, соль, каменный уголь и другое. Сложно говорить о том, какая из трех групп горных пород используется чаще всего в промышленности. Если рассматривать осадочные породы, то это песок и известняк. Метаморфические породы богаты сланцем и глиной.

Минерал представляет собой однородное тело, как правило, твердое. По сути, этот компонент можно считать основной составляющей горных пород. Конечно, стоит понимать, что минералов на сегодняшний день огромное количество. Например, кварцевая группа состоит из множества элементов: аметист, хрусталь, цитрин и т.п. Примечательно то, что вода не относится к минералам. Обусловлено это тем, что ее классифицируют как жидкое состояние минерала под названием лед.

Все мы знаем о том, что строительные полезные ископаемые должны соответствовать ряду требований, основные из них следующие: твердость, ковкость, хрупкость и т.п. В большинстве случаев они обладают оптическими свойствами. Такими, например, как блеск и цвет, пренебрегают, но только если они не оказывают существенного воздействия на кристаллическую структуру ископаемого. А сейчас рассмотрим, где чаще всего используются горные породы.

Неметаллические ископаемые могут применяться где угодно. Если говорить о хозяйстве, то они чаще всего играют роль строительных материалов. Для этого лучше всего подходит гранит, мрамор, известняк. В качестве сырья используют различные минеральные удобрения типа фосфорита, апатита и калийных солей.

Для химического производства нерудные полезные ископаемые тоже имеют большое значение, так как там используется сера, апатит и т.п. Широко применяются горные породы и в металлургии. В качестве флюсов привлекают известняки и кварциты, а для создания огнеупорных конструкций может быть использован доломит, магнезит, а также огнеупорная глина. Примечательно то, что разнообразие свойств позволяет использовать один и тот же компонент в различных сферах промышленности. К примеру, графит нашел свое применение в металлургии, электротехнике, ядерной энергетике и химической промышленности.

Человечество на протяжении многих сотен лет придумывало все новые и новые методы добычи ископаемых. За это время сформировалось несколько способов:

Но так можно добывать только твердые полезные ископаемые. По статистике, примерно 90% бурых углей и 70% руд получают открытым способом. В это же время жидкие и газообразные полезные ископаемые добывают совершенно другим методом. Для этого бурят скважины, через которые откачивают газ, нефть и др. в специальные хранилища.

Способы добычи полезных ископаемых, используемых в строительстве, ограничиваются карьерами. По сути, это полностью механизированный труд, который подразумевает использование бульдозеров и другой тяжелой техники. В любом случае перед добычей сначала определяют глубину залегания, а также условия и только потом определяются со способом. К примеру, начинать добычу в некоторых карьерах нецелесообразно только потому, что слишком велики затраты на транспортировку.

Разнородность неметаллических природных ископаемых приводит к тому, что их крайне сложно классифицировать. Как было отмечено выше, один компонент может использоваться где угодно. Тем не менее вышеуказанные ископаемые разделяют на две основные группы:

по области использования: горное, химическое сырье и горно-металлургическое сырье, строительные материалы, а также кристаллы (технические);
по геологическому происхождению: горные породы (относятся к самому распространенному виду неметаллических полезных ископаемых, имеют относительно простую структуру).

Кроме того, существуют минералы – более редкие ископаемые с небольшими месторождениями. Они имеют высокую стоимость.

Мы рассмотрели все существующие на сегодняшний день классы полезных ископаемых. Как видите, это весьма обширная группа. Стоит обратить внимание на то, что практически на всем земном шаре есть полезные ископаемые. Отличия могут заключаться лишь в их составе, глубине залегания, а также в химических свойствах. В мире постоянно ведется разработка полезных ископаемых, открываются новые карьеры, строятся скважины и шахты.

Мы ознакомились с тем, что такое строительные полезные ископаемые. Конечно, вряд ли их можно назвать именно так, ведь они находят свое применение и в других сферах промышленности. Тем не менее вряд ли можно представить современное строительство без мировой добычи неметаллических ископаемых. Взять хотя бы такой вяжущий элемент, как песок. Ни один дом нельзя построить без него. Но стоит понимать, что полезные ископаемые земли формируются довольно долго под низкими и высокими температурами, большим и малым давлением. По этой простой причине имеет смысл использовать природные ресурсы более рационально.

Теперь вы знаете основные названия полезных ископаемых и их классификацию.

источник

Строительное дело почти целиком базируется на извлекаемых из недр Земли полезных ископаемых и нередко требует все новых видов сырья. Ни один вид строительства не обходится без применения нерудных строительных материалов, таких как песок, песчано-гравийные смеси, природные каменные материалы, глины, известняк, доломит, мел, мергель и другие. Поэтому, перед началом строительства стоит задача обеспечения объекта всеми видами минерального сырья, что нередко требует открытия и вовлечения в разработку новых месторождений полезных ископаемых.

Итак, для начала немного теоретических сведений, необходимых для большего понимания материала.

Полезное ископаемое — природное минеральное образование, пригодное для использования в народном хозяйстве в естественном виде или после переработки.

Нерудные полезные ископаемые — неметаллические полезные ископаемые, используемые в промышленности и строительстве в естественном виде или как сырье.

По области использования нерудные полезные ископаемые подразделяются на:

В настоящей статье мы рассмотрим только нерудные полезные ископаемые, применяемые в строительстве — нерудные строительные материалы или строительные горные породы.

Итак, нерудные строительные материалы (строительные горные породы)- это неметаллические полезные ископаемые, используемые в строительстве в естественном виде или как сырье.

К нерудным строительным материалам относят заполнители для бетона и асфальтобетона, стеновые камни и блоки, облицовочные изделия, дорожно-строительные материалы, минеральный порошок и др.

В промышленности строительных материалов согласно генетическому признаку наиболее широко используют следующие важнейшие виды строительных горных пород:

— Осадочные, образовавшиеся путем накопления (осаждения) продуктов разрушения магматических, метаморфических и более древних осадочных горных пород.

— Магматические (изверженные), которые по условиям образования делятся на глубинные (интрузивные) и излившиейся (эффузивные) породы.

— Метаморфические ( видоизмененные), в которых изменение строения и состава произошло в природе, под влиянием высокой температуры и давления, под воздействием химически активных газообразных веществ и горячих растворов циркулирующих в породах.

Рассмотрим подробно наиболее часто встречающиеся породы.

I) Осадочные горные породы:

а) Песчаные и песчано-гравийные породы

Геологи выделяют два вида пород: песчаную и песчано-гравийную. Чисто гравийных месторождений в природе не бывает. Обычно гравий залегает вместе с песком, образуя гравийно-песчаные массы, содержания гравия в которых колебелется в очень больших пределах. Часто в таких отложениях встречаются валуны (обломки горных пород размер которых превышает 100мм). Песчаной называют породу при содержании гравия меньше 10% общей массы, песчано-гравийной при содержании гравия более 10%. Существует еще валунно-гравийно-песчаная порода- с содержанием гравия более 10% и валунов более 5%.

Песок — это природный неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке валунно-гравийно-песчаных, гравийно-песчаных и песчаных месторождений (определение согласно ГОСТ 8736-2014).

Песок является рыхлой осадочной горной породой, состоящей не менее чем на 50% из зерен кварца, полевых шпатов и других минералов и обломков горных пород.

— грубые пески (размер зерен более 3мм)

— крупные пески (размер зерен 0,5-2мм)

— средние пески (размер зерен 0,35-0,50мм)

— мелкие пески (размер зерен 0,14-0,35мм)

— пылеватые пески (размер зерен 0,01-0.14мм).

Применение песков в строительстве очень широкое — в качестве заполнителя для производства бетона, асфальтобетона, строительных растворов, создания насыпей земляных сооружений, отсыпки земляного полотна железных и автомобильных дорог. Без песка не обходится ни одно строительство. Это наиболее распространенный строительный материал.

Гравий- это рыхлый каменный материал, образовавшийся в результате выветривания горных пород, размером частиц 5-70 мм.

Гравий выпускают в виде следующих основных фракций (согласно ГОСТ 8267-93):

— смесь фракций от 5(3) до 20 мм.

По согласованию изготовителя с потребителем выпускают гравий в виде других смесей, составленных из отдельных фракций, а также фракций от 80(70) до 120 мм, св. 120 до 150 мм.

Гравий применяется в качестве заполнителя для бетонов, асфальтобетонов, баластной призмы железнодорожных путей, рабочих слоев и покрытий дорожной одежды автомобильных дорог и др.

б) Глинистые породы

К глинистым осадочным породам в первую очередь относятся имеющие очень большое распространение, различные по составу и происхождению супеси, суглинки и глины, а так же встречаемые более редко алевролиты и аргиллиты. Состоят эти породы из так называемых первичных (кварц, полевой шпат, слюда) и вторичных (каолинит, монтмонириллионт и др.) глинистых минералов, присутствие которых и обуславливает все специфические особенности глин: набухание при увлажнении, усадка при высыхании, пластичность, липкость и др.

Супесь- это рыхлые осадочные породы с содержанием глинистых частиц (менее 0,005мм) в количестве от 3% до 10%.

Суглинок- это рыхлые осадочные породы с содержанием глинистых частиц (менее 0,005мм) в количестве от 10% до 30%.

Глина- это рыхлые осадочные породы с содержанием глинистых частиц (менее 0,005мм) в количестве более 30%

Алевролиты- это сцементированные пылеватые суглинистые породы.

Аргиллиты- сцементированные глины.

Глинистые породы применяются для производства цемента, керамического кирпича, керамических изделий для наружной и внутренней облицовки зданий (облицовка фасадов, фасадные плитки, ковровая керамика), в качестве гидроизолирующего слоя при строительстве различных сооружений, производства санитарно-технических изделий, теплоизоляционных изделий (керамзит), кровельных керамических изделий, керамических труб.

в) Органогенные осадочные породы

Известняк- скальная порода, не менее чем на 75% состоящая из CaCO₃ преимущественно органогенного происхождения (слагается из известковых раковин моллюсков, известковых водорослей, кораллов и др.). Менее распространены известняки химического происхождения (оолитовые известняки, известковые туфы). Используется как сырье для цементной промышленности, для производства щебня, облицовки зданий.

Мергель- известняк, в составе которого преобладает глина. При содержании в мергелях минерала кальцита не менее 75% их называют известняковыми, а менее 10% — глинистыми. Мергели используют как сырье для производства портландцемента.

Мел- состоит из мелких частиц раковин простейших животных. По химическому составу он аналогичен известянику. Мел используют при производстве извести, для приготовления красок, замазок и цемента.

II. Магматические горные породы:

Гранит — является полиминеральной кислой горной породой, одной из самых распространенных магматических пород на Земле.

Гранит состоит из калиевого полевого шпата (ортоклаза) — 40-70%, кварца, являющегося наиболее стойкой составной частью гранита (20-40%) и слюды (мусковита или биотита)-5-20%.

Граниты применяют в качестве строительного и облицовочного материала, из гранита получают высококачественный щебень, который используют в строительстве всех видов сооружений, а так же при производстве бетона.

Гранитный щебень выпускают в виде следующих основных фракций (согласно ГОСТ 8267-93):

— смесь фракций от 5(3) до 20 мм.

По согласованию изготовителя с потребителем выпускают щебень в виде других смесей, составленных из отдельных фракций, а также фракций от 80(70) до 120 мм, св. 120 до 150 мм.

Габбро- состоит из полевых шпатов, пироксена, авгита, оливина и друних темноокрашенных минералов. Структура габбро гранитная. Применяется для наружной облицовки зданий и получения щебня.

Лабрадорит- одна из разновидностей семейства габбро, полнокристаллическая магматическая горная порода, состоящая в основном из минерала лабрадора. Применяется для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.

III.Метаморфические горные породы:

Гнейсы – по минералогическому составу сходны с гранитами, из которых они образовались в результате перекристаллизации под большим давлением. Они состоят главным образом из полевых шпатов, кварца и одного или нескольких минералов: биотита, мусковита, роговой обманки, авгита.

Гнейсы имеют так называемое сланцеватое строение. Для них характерно то, что составляющиме породу минералы вытянуты в направлении, перпендикулярном направлению давления.

Гнейсы используются для кладки фундаментов, в качестве бутового камня, в виде плит для облицовки каналов и набережных, для устройства тротуаров.

Мрамор – метаморфическая разновидность карбонтаных пород- известняков, доломитов и доломитизированных известняков, отличающихся от них зернисто-кристаллическим строением и высокой плотностью. Зерна кальцита в мраморе непосредственно связаны сцеплением кристаллов.

Мрамор используется для декоративных и облицовочных работ: из него делают плиты для внутренней отделки зданий, лестничные ступени, плитки для полов.

Кварцит – метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными зернами кварца, которые срослись между собой так, что цементирующее вещество неразличимо. Они образуются путем метаморфизации кварцевых песков и песчаников под влиянием высоких температур и давления.

Кварциты используются в виде штучных камней для особо ответственных конструкций зданий и сооружений (для изготовления подферменных камней в мостах и др.), в качестве бутового камня, щебня и для наружных облицовок повышенной стойокости (декоративные облицовочные плиты).

ООО «ДОРГЕОПРОЕКТ»

(499) 393-38-36

www.dorgeoproekt.ru

источник

Одной из важнейших, если не самой главной, задачей геологии, как отрасли деятельности человека, является поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.

Полезное ископаемое – это природное скопление минералов в земной коре, которое может быть использовано для нужд человека. Скопление полезных ископаемых (минералов) образуют месторождения.

Месторождение – природное скопление полезного ископаемого, которое в количественном и качественном отношении может быть предметом промышленной разработки при данном состоянии техники и в данных экономических условиях.

По физическому состоянию все полезные ископаемые делятся на твердые(железо, медь, песок, уголь и т.д.),жидкие(нефть, вода) игазообразные(газ, пар).

Более употребительна другая классификация полезных ископаемых, согласно которой они подразделяются на металлические(черные, цветные, редкие и редкоземельные, радиоактивные),неметаллические(горно-химические, драгоценные и поделочные камни, строительные и применяемые при строительстве),горючие(твердые, жидкие, газообразные). Полностью классификация приведена на рисунке 1.

Любое месторождение полезного ископаемого характеризуется множеством показателей. Это и характер залегания полезной толщи (ее форма, глубина залегания), гидрогеологические и инженерно-геологические условия, его местонахождение, конъюнктура сырья на мировом рынке и т.д. Но главными характеристиками является два показателя – количество полезного ископаемого в месторождении – запасыи егосодержаниев единице объема (в руде). Для горючих и строительных полезных ископаемых понятие содержание не применяется (не имеет смысла).Руда– это горная порода, содержащая то или иное количество полезного ископаемого.

Содержание полезного ископаемого в месторождении измеряют в физических единицах: мг и г (для драгоценных металлов) на единицу массы (т) или объема (м 3 ); в % к массе руды (черные и цветные металлы); в каратах (драгоценные камни) на т.

Какие же это величины? Золото (Аu) – от 50−60 мг/т до 10−20 г/т. На Урале чаще всего содержания составляют от первых сотен мг до первых г на тонну. Железо (Fe) – 20−40 % содержания в руде (бурые железняки), 50−60 % до 80 % (магнетитовые руды). Медь (Сu) – первые %; хром-хромиты (Сr₂O₃) – 10−50 %, никель (Ni) – 0,5−2 %; редкие и редкоземельные металлы – десятые и сотые доли г/т, алмазы – десятые доликарата (карат – 0,2 г) – первые караты на т [2]. Приведем пример, на месторождении имеется 100 тыс. т медной руды с содержанием меди 4 %, т.е. самой меди будет (100 тыс.т х 4 %) : 100 % = 4 тыс.т.

Сам полезный компонент может присутствовать в горной породе как чистый элемент – Fe,Cu,Ni,Au,Pt, так и часто как оксид – хромиты (Сr₂O₃), бокситы (Аl₂O₃) и др.

Вторым важнейшим показателем месторождения является количество полезного ископаемого. Оно формализуется двумя понятиями – ресурсы и запасы (рисунок 2).

драгоценные и поделочные камни

пески и песчано-гравийные смеси

Рисунок 1 Классификация полезных ископаемых

Количество полезного ископаемого

Ресурсы Запасы

Рисунок 2 − Оценка количества полезных ископаемых

В чем разница между ресурсами и запасами. Каждый символ – Р₁, Р₃, А, С₂и другие, носит названиекатегория. Как видно из самого наименования, ресурсы нечто более неопределенное понятие, запасы – более конкретное. Ресурсы, говорят еще прогнозные ресурсы,оцениваются, а запасы –подсчитываются, т.е. разница между ресурсами и запасами в степени изученности (разведанности) района предполагаемого месторождения.

Категория Р₃– учитывает лишьпотенциальную возможностьоткрытия месторождения, на основании геологических предпосылок по данным геологической съемки. Количественная оценка производится без привязки к конкретным объектам, по аналогии с площадями, где есть разведанные (действующие) месторождения.

Категория Р₂– учитываетвозможность обнаруженияна площади новых месторождений, где перспективность, наряду с данными геологической съемки, подтверждаются единичными выработками. Предположим, в пределах какого-то гранитного массива была пройдена канава, шурф, скважина и одна или ряд проб, отобранных из выработок, показали хорошие содержания в ней золота. Таким образом при оценке площади по категории Р₂мы уже рассматриваем более локальную площадь, чем по Р₃, опираясь при этом на фактические данные. Такое место, где была взята проба с хорошими содержаниями, называется рудопроявлением (перспективной площадью).

Категория Р₁– учитываетвозможность появленияновых рудных тел на рудопроявлениях. Для того, чтобы оценить площадь по этой категории, необходимо пересечь горной выработкой (скважиной, канавой) рудное тело. Таким образом, площадь потенциального месторождения еще больше сужается, локализуется. Когда имеется категория Р₁, а для некоторых видов полезных ископаемых и Р₂, можно говорить опромышленноминтересе к месторождению.

Теперь перейдем к запасам. Полная «формула» запасов месторождения, которое полностью разведано и готово к эксплуатации имеет такой вид: А+В+С₁+С₂. Справа налево более достоверные категории. Проще говоря, чем больше скважин и горных выработок (так называемая сеть выработок), отсюда больше количество отобранных проб руды для изучения, тем более высокая категория запасов.

Для каждого полезного ископаемого устанавливается своя сеть (густота – количество) выработок, для получения запасов по той или иной категории. Часть площади месторождения может быть разведана по категории С₂, часть по С₁и т.д. А все вместе дают выше приведенную «формулу» запасов.

При получении запасов, полученных в ходе геологического изучения (разведки) месторождения, начиная с категории С₂, для других видов полезных ископаемых С₁– можно обоснованно вести добычные работы, т.е. эксплуатировать месторождение. Строго говоря, применять терминместорождениеможно только при наличии в нем запасов начиная с категории С₂или С₁.

При разведке месторождения изучают и другие его параметры, так называемые горно-технические условия – гидрогеологические особенности (водопритоки в карьер, шахту, состав подземных вод), инженерно-геологические условия (устойчивость бортов карьеров, шахтных сооружений, возможность проявления физико-геологических процессов и пр.). Все параметры месторождения – запасы, содержания, горно-технические условия, обогатимость руды, схемы обогащения и добычи называются кондициямиместорождения.

Запасы полезных ископаемых измеряются главным образом в тоннах (твердые полезные ископаемые) и кубических метрах (газ, вода, некоторые виды строительных полезных ископаемых).

После получения всех вышеперечисленных данных о месторождении, материалы по его разведке представляются в Государственную комиссию по запасам, которая в настоящее время существует в каждом Федеральном округе РФ. Эта комиссия рассматривает все представленные материалы, оценивает их с точки достоверности, «правильности» проведения работ. В случае положительного рассмотрения этих данных, Государственная комиссия по запасам утверждаетзапасы месторождения. Только утвержденные запасы дают формальное право на эксплуатацию месторождения.

Для получения юридических прав на добычные работы необходимо получить лицензиюв Федеральном агентстве по недропользованию. Такие агентства, как представитель Министерства природных ресурсов, существуют в каждом Федеральном округе. Процесс получения реализуется через проведение конкурса или аукциона, объявленном вышеупомянутом агентством. Объявление публикуется в Федеральных и местных органах печати. В выдаваемой лицензии устанавливаются площадь отведенного участка, т.н. геологический и горный отводы, объем ежегодной добычи, требования к технологии, охрана природы, платежи в бюджеты всех уровней, требования по дальнейшему изучению и т.д., а также срок действия лицензии. Вся процедура лицензирования платная. Устанавливается разовый платеж за право участия в конкурсе или аукционе, а также плата за получение лицензии на право разведки и эксплуатации месторождения, так называемый бонус. Размеры этих платежей зависят от вида полезного ископаемого и размеров месторождения и колеблются от первых сотен тыс. руб. до десятков, а иногда и сотен, миллионов руб.

В ходе эксплуатации месторождения владелец его обязан ежегодно предоставлять информацию в местные надзорные геологические органы Министерства природных ресурсов РФ об объемах добычи («движения запасов»), полноте извлечения полезного компонента, данные об экологических мероприятиях и т.д. Таким образом, государство осуществляет контроль за рациональным использованием недр. Собственник также оплачивает налог на добычу полезного ископаемого. Размер его зависит от объема добычи и вида полезного ископаемого.

Все аспекты геологоразведочной и добычной деятельности, вопросов лицензирования и др., регламентируются «Законом о недрах» РФ.

источник

дать понятие о полезных ископаемых применяемых в строительстве; учить различать

6 кл био Дата________Тема: Полезные ископаемые используемые в строительстве.

Цели урока: организация деятельности учащихся по восприятию, осмыслению и запоминанию знаний о видах полезных ископаемых и их роли в жизни человека. Усвоение учащимися знаний о терминологии, характеризующей полезные ископаемые, о возможностях применения полезных ископаемых.Содействовать развитию познавательной активности учащихся и связной речи; умения работать с вопросами, различными источниками информации и с поисковыми системами Интернета; умения структурировать информацию; умения делать сравнение, обобщение, выводы, устанавливать причинно-следственные связи и делать умозаключения; умения работать и взаимодействовать в группе одноклассников.

оборудование: физическая карта России, условные знаки ПИ, образцы ПИ, презентация; компьютер, мультимедийный проектор, экран.

Чтоб природе другом стать,

Будем вместе развивать у себя внимательность,

А поможет всё узнать наша любознательность.

На доске мы видим карту России. Посмотрите, какая она большая.

-А кто знает, чем богата Россия? (лесами, полями, народом и т.д.).

Сегодня мы поговорим о подземных богатствах России, их свойствах, применении и охране.

-Давайте сначала разберемся, а что же такое богатство? Если не знаем значения слова, то мы обращаемся к толковому словарю. Давайте посмотрим, как определяется это слово в толковом словаре русского языка Сергея Ивановича Ожегова. (Богатство – это то, что содержит в себе много ценного.)

— Как можно по-другому назвать подземные богатства? (полезные ископаемые) Подземные богатства – это синоним полезных ископаемых. На доске таблички.

-Как вы думаете, почему их назвали ископаемыми? (добываются из-под земли).

-Почему полезные?(служат людям).

Природные богатства, которые люди добывают из глубины земли или с её поверхности и используют в хозяйстве – это полезные ископаемые. Но для добычи определённого вида полезного ископаемого важно, что бы этого ресурса было сконцентрированно как можно больше на ограниченном пространстве. Такое скопление полезных ископаемых на ограниченно территории называется месторождением. ( вывесить слово)

Полезных ископаемых много. Сегодня мы познакомимся с некоторыми из них.

3. Постановка учебной задачи.

— Как вы думаете, на какие вопросы мы с вами должны будем ответить в ходе изучения этой темы?

(В ходе обсуждения составляется план.)

Все полезные ископаемые можно разделить на несколько больших групп.

Группа строительных ископаемых. Это ресурсы, которые человек использует для строительства зданий, сооружений и возведения различных конструкций

Топливная группа. Это ресурсы используемые для обогрева жилья и получения энергии разного вида.

Группа металлов. Это ископаемые, из которых получают различные металлы, которые человек широко использует в своей жизни. Человек научился получать и использовать металлы не только в чистом виде(медь, железо, серебро, алюминий) но и, смешивая различные металлы, получать сплавы.

ВЫСТУПЛЕНИЕ ПЕРВОЙ ГРУППЫ,

Мы взяли в руки кусочек гранита. Обратили внимание, что в нём видны разные по форме и цвету частицы. Попытались разъединить их. Это нам не удалось. Частицы – полевой шпат, кварц, слюда – прочно скреплены между собой, поэтому гранит очень прочный камень. Он бывает серого или темно-красного цвета. В переводе с итальянского гранит значит «зернистый»

Из-за большой прочности гранит используется там, где нужен особо прочный материал,- для опор мостов, фундаментов зданий, постаменты памятников.

Но как ни крепок гранит, со временем и он разрушается. Днем солнце нагревает камень и от этого он расширяется, а ночью холод охлаждает его, и он сжимается. Так повторяется много-много раз, и за сотни и тысячи лет в граните образуются трещины, от него откалываются куски и дробятся еще больше. Проходит время, и гранит разрушается, причем из кварца образуется песок, а из шпата и слюды – глина.

Песок и глина. Мы никогда не задумывались о происхождении песка, а ведь это остатки могучих гранитных гор, при разрушении которых из кварца образуются песчинки, а из слюды и полевого шпата – глина.

Свойства. По цвету песок и глина отличаются друг от друга. Песок бывает желтый, иногда серый, а глина коричневая, иногда белая. Песок состоит из отдельных крупинок разной величины: одни крупнее, другие помельче. Крупинки между собой не скреплены, поэтому песок можно пересыпать. Песок – сыпучее вещество. Глину пересыпать нельзя. Сырая глина не пропускает воду. Она обладает связывающим свойством.

Песок и глину человек издавна использует в строительстве. Глина – основной материал для изготовления кирпичей. Кирпич издавна применяют в строительстве. Фарфоровые чашки, тарелки, которыми ты пользуешься каждый день, тоже из глины. Немало красивых, изящных фарфоровых изделий – сервизы, вазы, статуэтки – стали музейными экспонатами. Издавна на Руси мастера лепят из глины игрушки, свистульки, а потом расписывают яркими красками.

Из песка делают оконное стекло, стеклянную посуду; из цемента и песка делают строительный раствор, песок применяется при изготовлении бетона и железобетона.

Известняк. Давным-давно, в древнем море встречались не только рыбы, но и животные. Эти животные жили в раковинах. Они умирали и падали на дно моря. Их было много, они покрывали дно сплошным слоем. Слой за слоем накапливались раковинки. Их засыпало песком, заносило глиной, слои раковин слёживались. Это продолжалось миллионы лет, пока море не отступило. На месте моря постепенно выросли леса, потекли реки, построили города. А белые пласты ракушек, спрессованные временем, все лежат на глубине. О каком полезном ископаемом я рассказала? Правильно, это известняк.

Торф образуется на болотах из отмерших растений. В нем легко можно увидеть части стеблей, корешков, кусочки древесины. Торф темно-коричневого цвета, он легкий, легче воды. Сухой торф хорошо впитывает влагу, так как пористый. Он хорошо горит.

Торф при сгорании выделяет тепло, поэтому его используют для отапливания жилых помещений. Высушенный торф – это прекрасная теплая подстилка для домашних животных. Торф хорошо впитывает влагу и, смешиваясь с навозом, становится прекрасным удобрением для огородов и полей – это гарантия хорошего урожая.

Наша страна богата торфом. Прежде чем в местах залежей добыть торф, эти места осушают. Специальные машины прорывают глубокие канавы, куда с осушаемого участка стекает вода. Затем машинами убирают растения. На подготовленном участке снимают слоями торф, измельчают его, дают подсохнуть.

Учитель: То, что тысячи лет назад было могучей растительностью, превратилось в торф. Сдавленный пластами земли торф постепенно твердел, превращался в бурый уголь. Бурый уголь сдавливается под землёй очень долго и превращается в чёрный каменный уголь.

Каменный уголь имеет обычно чёрный цвет, блестит на солнце, тонет в воде, он твердый, но хрупкий, его можно разбить на мелкие кусочки. Каменный уголь образовался миллионы лет назад из остатков отмерших растений. Главное свойство угля – он хорошо горит, выделяя много тепла. Это свойство и использует человек. Каменный уголь идёт на отопление жилых помещений, используется как топливо на фабриках, заводах, применяется при выплавке стали и чугуна.

Учитель : по запасам каменного углы наша страна первая в мире. Посмотрим на карту нашей страны – вы видите чёрные квадраты; это обозначены месторождения каменного угля. Их можно найти в разных местах нашей родины.

Знаменитые месторождения каменного угля: Карагандинское угольное месторождение, Печорское месторождение

Нефть – маслянистая непрозрачная жидкость, цвет от светло-коричневого до чёрного, запах специфический, резкий, Легче воды. Главное свойство нефти – горючесть. Это свойство в основном и использует человек. При сгорании нефть даёт больше тепла, чем каменный уголь.

В настоящее время нефть широко используется в хозяйстве. Главным образом она применяется в изготовлении топлива для всех видов машин. Из неё производят:

— керосины для самолётов, вертолётов

— солярку для тракторов, комбайнов;

— мазут для моторных морских кораблей;

Учитель: Ещё в давние времена люди находили в некоторых местах на воде маслянистые пятна. В пониженных местах эти пятна сливались и образовывали пленку тёмного цвета – жирную, резко пахнущую. Жидкость была похожа на дёготь, который делали из берёзовой коры. На Руси эту жидкость, похожую на дёготь, стали называть «земляным дёгтем». Использовали «земляной дёготь», как обыкновенные дёготь, для смазки телег, кожаной обуви и даже как лекарство. Его для этого смешивали с молоком и пили.

При штурме укреплённых крепостей войскам штурмующих не всегда удавалось проломить стену или взломать ворота. И тогда вперёд выходили лучники с привязанными к стрелам пучками пакли, пропитанной этой тёмной жидкостью. Пакля поджигалась, и ливень горящих стрел обрушивался на крыши и стены домов за крепостной стеной – в крепости начинались сотни пожаров, которые невозможно было потушить. Горело все, что могло гореть, а враг тем временем врывался в горящую крепость. Кроме горючих стрел, в войне применялись специальные глиняные сосуды, в которые была налита эта тёмная жидкость. Её поджигали, и с помощью специальных камнемётных машин сосуды забрасывались в крепость. Глиняные сосуды разбивались, а горящая жидкость сжигала всё.

Природный газ. Вместе с нефтью глубоко в земле имеется природный газ. Многие из вас видели, как голубым пламенем горит на кухне газ. Но не все знают, откуда он берётся и какие у него свойства.

Природный газ – ценное топливо. Из газа получают многие вещества, такие, как пластмассы, искусственное волокно, искусственный каучук, из которого изготавливают резину и многие другие ценные вещества.

Природный газ бесцветный, с еле ощутимым запахом, легче воздуха, быстро воспламеняется. При горении выделяет много тепла.

Учитель: Некоторые полезные ископаемые можно добывать в том же виде, как их добывают. Например, каменный уголь. Подняли и можно сразу закладывать в топку – он будет гореть. Но есть и другое полезные ископаемые. Чтобы они стали действительно полезными, их надо сначала переработать. Когда добывают железную руду из земли, она похожа на обыкновенный камень, чтобы получить железо или сталь надо переплавить в специальной печи.

Железная руда – плотное, мелко-зернистое вещество, тёмно-коричневого цвета. Железная руда тяжёлая, она тяжелее гранита; очень прочная.

Важное свойство железной руды – плавкость. Из руды в доменных печах выплавляют чугун, затем чугун поступает в мартеновскую печь, где из чугуна варят сталь. У мартенов работают сталевары. Чугун и сталь применяют в быту, в промышленности, на транспорте. Из чугуна и стали делают посуду. Чугунные сковороды, стальные ножи, вилки, ножницы. Железнодорожные рельсы, вагоны, трактора, комбайны, станки, трубы, отдельные детали машин, оружие все это изготовлено из стали.

Викторина «Разложи на свои места». У каждой группы свой набор полезных ископаемых Приложение 2

Рефлексия деятельности (итог урока).

источник

В комплекс инженерно-геологических исследований под строительство входят поиски и разведка естественных строительных материалов, которые во многих случаях необходимы для строите-

льства объекта. Наличие строительных материалов в районе строительства часто играет решающую роль в выборе типа и конструкции сооружений. Скопление в земной коре определенных горных пород (или минералов), разработка которых представляет практический интерес, в частности для строительства, называется месторождением.

В состав месторождений входят горные породы, которые являются естественным строительным материалом либо сырьем для их производства. Все эти породы составляют так называемые нерудные полезные ископаемые.

К естественным строительным материалам относят различные горные породы (граниты, известняки, галечники и др.), которые можно использовать в строительной практике в естественном виде. Так получают строительный камень, песок, глину, щебень и т. д.

Во многих случаях горные породы являются лишь сырьем для изготовления искусственных строительных материалов. Так, мергели служат для получения цемента, глины и суглинки — для кирпича и т. д.

Нерудные полезные ископаемые в большинстве случаев добывают из открытых горных выработок. Совокупность таких выработок, предназначенных для этих целей, называют карьером (рис. 187).

В задачу инженерно-геологических исследований входят поиски и разведка месторождений нерудных полезных ископаемых. Поиски дают возможность найти месторождение (или карьер) необходимых материалов вблизи территории строительства. Выявленное месторождение подвергают разведке. При этом устанавливается качество, количество и условия залегания материалов.

Эта работа проводится на выбранной территории по предварительно разработанному плану, который составляется на основании изучения материалов предыдущих исследований (геологические карты и отчеты). Поиски должны решить следующие задачи:

• на выбранной территории обнаружить необходимое полезное ископаемое;

Рис. 187. Разрез карьера месторождения:

/—вскрышная порода (суглинок); 2—полезное ископаемое (песок); 3 — подстилающая порода (известняк); 4 — забой; Ли//— мощности слоев пород

• отобрать пробы для предварительной оценки материала;
• приближенно определить запасы месторождения;
• оценить целесообразность дальнейших разведочных работ.

Работа состоит из подготовительного и полевого периодов. В

подготовительный период изучают литературу, геологические карты, фонды отчетов геологических организаций. На основе этого материала для данной территории составляется представление о месторождениях тех или иных нерудных полезных ископаемых. После этого в полевых условиях организуется осмотр намеченных месторождений, изучаются естественные обнажения и при необходимости закладывается небольшое количество разведочных выработок (расчистки, шурфы, буровые скважины).

В результате поисковых работ составляют карту-схему с указанием выявленных месторождений и карьеров полезных ископаемых, пояснительную записку с краткой характеристикой их размещения, качественной и количественной оценкой материала, изложением рекомендаций по дальнейшим работам.

Разведка месторождений. Различают разведку предварительную и детальную.

При предварительной разведке необходимо выполнить следующие работы:

• установить геологические условия залегания полезного ископаемого (глубина залегания, мощность вскрыши, т. е. пород, покрывающих полезное ископаемое, мощность и форма залегания полезной толщи, характер подземных вод и т. д.);
• определить границы распространения полезного ископаемого, т. е. оконтурить месторождение и выявить участки, наиболее пригодные для эксплуатации;
• подсчитать запасы (количество) материала месторождения;
• изучить качество материала полезного ископаемого;
• уточнить условия эксплуатации месторождения и возможность транспортировки строительного материала.

Целесообразность разработки месторождения устанавливается на основе технико-экономического анализа и во многом определяется соотношением между мощностью вскрышных пород Н и мощностью слоя полезного ископаемого И. Отношение Н/И носит название геологического коэффициента. Ценность месторождения повышается с уменьшением значения этого коэффициента. Экономически допустимо соотношение 2:1, для месторождений линзовидной формы допускают 1:1, но только в случае, если полезный слой залегает на глубине не более 3—5 м от поверхности.

Границы распространения месторождения устанавливают с помощью горных выработок (шурфов, буровых скважин), кото-

рые располагаются на пересечении линии правильной сетки (рис. 188, а). Расстояние между выработками чаще всего составляет 50—100 м и зависит от местных условий. При разведке скальных пород ограничиваются изучением имеющихся обнажений и заложением неглубоких шурфов (2—5 м) для определения мощности вскрыши и слоя элювия. При разведке осадочных пород горные выработки закладывают на глубину проходки всей толщи мощности слоя полезного ископаемого либо на глубину той части толщи, которая намечается к эксплуатации.

Разведочные горные выработки позволяют составить геологические разрезы, по которым можно судить о форме залегания полезного ископаемого, мощностях вскрыши и полезной толщи (рис. 188, б), решить вопрос о влиянии грунтовых вод на разработку месторождения.

Для изучения качества полезного ископаемого с помощью разведочных выработок отбирают характерные пробы. Для производства лабораторных испытаний необходимо взять следующее количество проб: песок 2—3 кг; гравий 10—15 кг; камень 15—20 кг и т. д.

Для детальной разведки выбирают один или несколько участков, которые наиболее полно отвечают требованиям технического задания. Основными задачами этой разведки являются: уточнение запасов, сбор дополнительных геологических и гидрогеологических данных и тщательное опробование полезного ископаемого.

В процессе проведения детальной разведки выявляются технические условия разработки месторождения, устанавливается

Рис. 188. Определение площади месторождения заложением горных выработок по сетке и построение геологического разреза:

а — в плане; б — в разрезе; Н — мощность вскрышных пород; И — мощность полезного ископаемого (песок)

способ разработки, определяется техника для ведения горных работ, намечается технологическая схема разработки полезного ископаемого и т. д.

Классификация запасов и подсчет количества строительного материала. Под запасом понимается комплекс данных, характеризующих геологическое тело по объему, форме, свойствам, условиям залегания и ведению горно-эксплуатационных работ. В России запасы полезных ископаемых классифицируют по категориям А, В и С, которую, в свою очередь, подразделяют на С, и С₂. В каждое подразделение (категорию) вкладывается следующее содержание: А — запасы полностью изучены и оконтурены разведочными выработками; изучено качество, разработана технология добычи; В — запасы разведаны и оконтурены выработками; С — запасы определены на основании редкой сетки разведочных скважин; С₂ — запасы, предполагаемые по общегеологическим данным, подтвержденные отдельными разведочными выработками.

Подсчет количества строительного материала в месторождении производят обычно среднеарифметическим методом или способом параллельных сечений. В первом случае вначале устанавливают среднюю мощность полезного ископаемого

где И1, И₂ . /г„ — мощность слоя полезного ископаемого в данном сечении; п — число сечений. Далее, зная площадь полезного ископаемого 5, устанавливают его объем, м 3 :

Способ параллельных сечений (вертикальных разрезов) применяют при удлиненной форме месторождения и параллельном расположении разведочных линий. Геологический разрез составляют по каждой разведочной линии и с помощью планиметра определяют площадь полезного ископаемого. Объем запасов в блоке между двумя параллельными сечениями будет равен произведению полусуммы площадей этих сечений на расстояние между ними.

Для точных расчетов применяют другие, более сложные методы. Аналогичным путем определяют объем вскрышных пород, подлежащих удалению перед разработкой слоя полезного ископаемого.

источник

драгоценные и поделочные камни

пески и песчано-гравийные смеси

Рисунок 1 Классификация полезных ископаемых

Количество полезного ископаемого

Ресурсы Запасы

Рисунок 2 − Оценка количества полезных ископаемых

источник

Когда томимый жаждой путник бредет по нескончаемым пескам пустыни под палящим солнцем, ему трудно воспринимать эти пески как полезные ископаемые. Когда ты пробираешься под дождем по бездорожью, увязая в глине, которая налипает на ботинки, тебе трудно думать об этой глине как о полезном ископаемом. Точно так же человек, карабкающийся по скале и обдирающий в кровь руки и ноги о щебенку и острые камни, не будет думать о том, что перед ним залежи полезных ископаемых. А между тем и глина, и песок, и щебенка, и гранитные скалы — все это, по сути дела, ценные полезные ископаемые. Их выделяют в группу строительных ископаемых и используют при возведении зданий и различных сооружений, а также при создании скульптур и архитектурных деталей.

Из разнообразных строительных ископаемых особенно важную роль в развитии цивилизации сыграли известняки, мраморы, граниты. На первом месте по праву стоят известняки — самые распространенные на Земле

осадочные породы. Белые, серые, золотистые известняки — прекрасный материал: они легко распиливаются на блоки и приобретают приятный, «теплый» вид после некоторой обработки.

Из известняков сложены знаменитые древнеегипетские пирамиды, они использовались для создания статуй-колоссов и аллеи сфинксов в древнеегипетском храме в Луксоре, галереи древнеримского Колизея, дворцов в древнем Вавилоне. Многие замки, дворцы, соборы средневековой Европы также созданы из известняков. Отметим знаменитые дворцовые ансамбли Парижа (Версаль, Фонтенбло, Лувр), собор Парижской Богоматери.

Наряду с известняками в Европе широко применялся также кирпич (красный и белый). Однако до XVI века зодчие отдавали предпочтение известнякам, которые нередко использовались в сочетании с гранитами. Позднее началось массовое использование кирпичей из глины как более доступного материала. При этом для архитектурных украшений и скульптурных групп продолжали широко применять светлые известняки.

Как ты уже знаешь, в земных глубинах при достаточно высоких температурах известняк превращается в мрамор. В отличие от известняка мрамор прекрасно полируется. Он достаточно вязок и прочен, хорошо противостоит ударам. Этим объясняется, почему мрамор с давних пор широко используется для изготовления отделочных плит, колонн, портиков, для создания скульптур. Колоннада знаменитого древнегреческого Парфенона (храма Афины), мавзолея Тадж-Махал в Агре (Индия), скульптурные композиции Петергофа под Санкт-Петербургом, отделка Зимнего дворца в Санкт-Петербурге — подобных примеров использования мрамора можно было бы привести великое множество.

Наряду с известняками и мраморами в архитектуре и скульптуре широко применяются серые и красные граниты. В качестве примера приведем высеченное из розового гранита аббатство Мон-Сен-Мишель во Франции, красноватые колонны Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, пьедестал знаменитого «Медного всадника». Граниты полируются не хуже мрамора, и при этом они хорошо противостоят разрушению, вызываемому водой, ветрами, химическими осадками. Гранитные плиты и статуи могут сохраняться столетиями.

Надо признать, что времена возведения зданий из каменных блоков практически закончились. Они ушли в прошлое вместе с античными и средневековыми городами. Теперь строительный камень применяют в основном лишь как облицовочный материал — для внешней и внутренней отделки. А в основе сооружений используются современные дешевые и прочные строительные материалы — бетон, шлакобетон, железобетон, разнообразные типы кирпичей.

источник

Источники:

http://www.dorgeoproekt.ru/publ/osnovnye_vidy_nerudnykh_poleznykh_iskopaemykh_primenjaemykh_v_stroitelstve/1-1-0-7
http://studfiles.net/preview/1865478/
http://multiurok.ru/files/poleznye-iskopaemye-ispolzuemye-v-stroitelstve.html
http://studref.com/302803/stroitelstvo/mestorozhdeniya_prirodnyh_stroitelnyh_materialov
http://studfiles.net/preview/1865478/
http://studbooks.net/1743161/geografiya/stroitelnye_iskopaemye