Какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Основные полезные ископаемые. Происхождение полезных ископаемых

Самая большая страна в мире занимает одно из лидирующих мест по запасам полезных ископаемых.

Наиболее ярко это можно представить в цифрах. На территории России сейчас открыто более 200 тысяч месторождений, а совокупная стоимость всех ископаемых составляет около 30 трлн. долларов.

Вот доля России в мировых запасах отдельных видов ископаемых:

• Нефть — 12%
• Природный газ — 32%
• Уголь — 30 %
• Калийные соли — 31%
• Кобальт — 21%
• Железо — 25%
• Никель — 15%.

Особенности рельефа России

Россия занимают самую обширную территорию в мире, а потому имеет разнообразный и сложный рельеф. Среди особенностей рельефа выделяют:

1. Преобладание равнин в европейской части страны и центральных областях.

2. Горы расположены, в основном на юге, востоке и северо-востоке (не считая Уральского хребта, который пересекает Россию с севера на юг).

3. Рельеф имеет общий уклон к северу, поэтому большинство рек впадает в воды морей Арктики.

Эти характерные черты рельефа влияют на распространение залежей полезных ископаемых. Горные породы добывают на Кавказе и в Восточной Сибири, торф — в лесных массивах, бокситы и железные руды — на равнинах.

Виды полезных ископаемых

Полезные ископаемые — это минералы и породы, которые используются человеком. Существует несколько классификаций полезных ископаемых, но чаще всего их разделяют по виду использования.

Горючие

• Каменный уголь — осадочная порода, залегает пластами. Важнейший вид топлива, используется в металлургии. Важнейшие запасы России — Кузбасс, Печорское, Тунгусское месторождения.
• Торф образуется в болотах из гниющих остатков растений. Содержит до 60% углерода. Используется как дешевое топливо, для удобрений и для добычи уксусной кислоты.
• Нефть — маслянистая жидкость черного цвета, прекрасно горит. Залегает между осадочными породами на разных глубинах. Это важнейшее ископаемое топливо. В РФ крупнейшие месторождения — Западно-Сибирский бассейн, бассейны Северного Кавказа и Поволжья.
• Природный газ — образуется в пустотах горных пород. Иногда его скопления могут составлять миллионы кубометров. Это самое дешевое и удобное топливо.
• Горючие сланцы — осадочные породы, представляющие собой смесь из кремнистой глины и остатков органических веществ. При перегонке сланцев получается смола, близкая по своему составу и свойствам нефти.

Рудные

• Горные породы (мрамор, слюда, асфальт, туф, калийная соль, фосфориты). Имеют различное происхождение и используются практически во всех промышленных отраслях.

Так, туфы и мрамор применяют в строительстве, слюды — в электро и радиопромышленности, асбест — для теплоизоляции и противопожарной изоляции, асфальт — для покрытия дорог.

• Металлические руды (железные, медные, никелевые, цветные металлы) — это горные скопления, содержащие металлы. Например, алюминий добывают из бокситов, нефелинов и алунитов, железо — из железных руд, бурого, красного и магнитного железняка.
• Неметаллические руды (песок, асбест).

Нерудные

• Драгоценные камни — природные камни органического или минерального происхождения. Используются в ювелирном деле, медицине, химической промышленности.
• Песок, гравий, глина, мел, соли — твердые горные породы, используемые практически во всем областях промышленности.

Ресурсы и месторождения

На территории России представлено около 30 видов ископаемых. Вот описание главных месторождений и запасов лишь некоторых из них.

Нефть и газ

Нефть добывают в основном в восточных и северных частях страны, а также на шельфах морях Арктики и Дальнего Востока. В настоящее время активно осваиваются 2152 нефтяных месторождения. Ежегодно добывают до 600 млн. тонн, а прогнозируемые запасы исчисляются 50 млрд. тонн.

По запасам природного газа Россия занимает первое место в мире. В год добывается около 650 млрд. кубометров газа. Разведано более 10 месторождений, которые называют уникальными, так как прогнозируемые запасы в них превышают отметку в 1 трлн. кубометров.

Уголь

По добыче угля Россия занимает третье место в мире. Только разведанных запасов хватит стране на 400 лет. Угольные бассейны сосредоточены, в основном, на востоке страны — за Уральскими горами. Крупнейшими месторождениями являются Тунгусский (более 2200 млрд. тонн) и Ленский бассейны (1647 млрд. тонн).

Горючие сланцы

Основные месторождения сосредоточены на европейской части страны. Самым крупным является Прибалтийский сланцевый бассейн.

Торф

Основные запасы торфа находятся на азиатской части России. Всего разведано более 46 тыс. месторождений. Крупнейшее — Васюганское, где добывают 15% запасов торфа в РФ.

Железные руды

По залежам железных руд Россия занимает первое место в мире. Самые крупные месторождения сосредоточены на европейской части (Курская магнитная аномалия, Балтийский щит на Кольском полуострове, Бассейн КМА).

Марганец

В РФ добывают марганец в основном карбонатного типа. На сегодня разведано 14 месторождений на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. Общее количество запасов — около 150 млн. тонн. Крупнейшие месторождения — Юркинское, Березовское, Полуночное.

Алюминий

Россия имеет достаточное количество запасов бокситов и нефелинов — на Урале и в Западной Сибири. Но проблема в том, что руды низкого качества, и добыча алюминия представляется затратной. Наиболее перспективны в этом отношении запасы бокситов Северо-уральского района.

Цветные металлы

По запасам руд цветных металлов Россия занимает 1 место в мире, а общая стоимость разведанных запасов — более 1, 8 трлн. долларов. Самые богатые залежи руд обнаружены в Восточной Сибири и на Таймыре. Так, например, доля России в мировом объеме добычи алмазов — 25%. Больше добывают только в ЮАР.

Нерудные строительные материалы

Специалисты отмечают главные проблемы, которые мешают России в полной мере использовать потенциал в сфере запасов полезных ископаемых — это недостаточное финансирование геологических изысканий, проблемы с налогообложением, нехватка обрабатывающих предприятий и невозможность обеспечить достаточный рынок сбыта.

План

1. Понятие «полезные ископаемые»

2. Генетическая классификация полезных ископаемых

3. Магматогенные, магматические, пегматитовые, постмагматические и гидротермальные месторождения

4. Экзогенные месторождения (выветривания), осадочные месторождения

5. Горючие ископаемые

6. Метаморфические и метаморфизованные месторождения

Список используемой литературы

Полезные ископаемые – минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере минерального производства.

Скопление полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения – районы, провинции и бассейны. Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, россыпей и других).

Полезное ископаемое – природное минеральное образование, которое используется в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной обработки.

Преобладают полезные ископаемые, находящихся в твердом состоянии; к жидким относятся нефть, рассолы, вода; к газообразным – природные горючие газы. Выделяют три группы полезных ископаемых: металлические, неметаллические и горючие. Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов. Неметаллические полезные ископаемые объединяют строительные материалы (естественные и искусственные), рудоминеральное неметаллическое сырье (слюды, графит, алмазы) и химическое минеральное сырье (калийные соли, фосфаты, сера). Горючие ископаемые используются как энергетическое и металлургическое топливо; продукты их переработки служат сырьем для химической промышленности. Признаками полезных ископаемых являются: спутники рудных месторождений (для золота – кварц, для платины – хромистый железняк и ток далее); обломки, валуны и т.д., попадающиеся в ложбинах рек; горные обнажения; минеральные источники; растительность. Полезные ископаемые имеют важнейшее значение в промышленности и хозяйстве. Наибольшее значение имеют уголь, нефть, газ, руды черных и цветных металлов, алмазы, золото.

Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых.

Процессы образования месторождений полезных ископаемых, как и все геологические процессы, могут быть разделены на эндогенные (внутри рожденные), протекающие за счет внутренней тепловой энергии земного шара, и экзогенные (извне рожденные), связанные с внешней солнечной энергией, получаемой поверхностью земного шара. В отдельную группу выделяют метаморфогенные месторождения полезных ископаемых, которые образуются в результате преобразования при определенных физико-химических условиях эндогенных и экзогенных месторождений. Таким образом, обобщенная схематическая классификация месторождений полезных выглядит следующим образом.

Эндогенные месторождения разделяются, учитывая характер физико-химической системы, породившей руду, на три категории:

Магматические месторождения, к ним относятся месторождения, образовавшиеся при процессах дифференциации и кристаллизации магмы непосредственно во вмещающих изверженных породах.

Пегматитовые месторождения. Пегматиты и находящиеся в них полезные ископаемые принадлежат к самостоятельной группе позднемагматических образований, формирующихся в самых завершающих ступнях отвердевания интрузивных массивов и располагающихся близ их кровли. Пегматиты образуют дайкообразные, линзообразные залежи и жилы. Характерными особенностями их являются: крупные и гигантские разметы зерен минералов; особая структура и текстура; сложные минеральные ассоциации.

Постмагматические месторождения. Эти месторождения всегда возникают позже тех пород, которые их вмещают. Они образуются под воздействием остаточных магматических расплавов. Постмагматические месторождения делятся на контактово-метасоматические (скарновые) месторождения и гидротермальные. Скарновые месторождения образуются на контактах интрузивных и вмещающих (чаще всего карбонатных) пород в результате воздействия газовых и гидротермальных растворов. Среди скарнов из рудных месторождений наиболее крупные по запасам – магнетитовые месторождения железных руд. Однако в общем балансе железорудных месторождений скарновый тип имеет подчиненное значение. Гидротермальные месторождения развиты значительно шире других генетических типов эндогенных месторождений и являются очень важными в практическом отношении. Гидротермальные месторождения создаются циркулирующими под поверхностью земли горячими минерализованными газо-жидкими растворами. Скопления полезных ископаемых гидротермального генезиса возникают как вследствие отложения минеральных масс в пустотах пород, так и в связи с замещением последних.

Экзогенные месторождения полезных ископаемых возникают в результате геологических процессов, протекающих в поверхностной зоне земной коры. Среди них выделяют:

- месторождения выветривания . Выветривание – процесс механического и химического разрушения горных пород под влиянием колебаний температуры, воды, газов, в результате деятельности растительных и животных организмов. Верхняя часть земной коры, где происходят процессы выветривания, называются корой выветривания. Накопление вещества полезного ископаемого в коре выветривания происходит двумя путями. Во-первых, вследствие растворения и выноса приповерхностными водами пустых горных пород, вещество полезного ископаемого накапливается в остатке. Во-вторых, в связи с растворением этими водами ценных компонентов горных пород, их инфильтрацией и переотложением в нижней части коры выветривания.

- осадочные месторождения . Образование осадочных месторождений происходит по схеме: разрушение → перенос → отложение → диагенез. Осадочные месторождения образуются в поверхностных условиях, в водной среде, при температуре до 500 С°, при низком и среднем давлении. Выделяют механические осадочные месторождения, химические осадочные месторождения и биохимические осадочные месторождения. Механические осадочные месторождения образуются за счет материала, возникшего при физическом выветривании. При переносе взвешенное вещество осаждается последовательно в зависимости от формы, размера частиц, их удельного веса, скорости и массы водного потока; этот процесс называется механической дифференциацией осадков. Среди механических осадков выделяют месторождения обломочных пород и россыпи. Химические осадочные месторождения образуются в поверхностных условиях на дне морских, озерных водоемов и болот за счет минеральных веществ, находившихся ранее в растворенном состоянии в воде. Источником для образования месторождений является морская вода, а также продукты химического выветривания горных пород и руд. Растворенные вещества отлагаются на дне водоемов в виде химических осадков путем кристаллизации из истинных растворов или коагуляции из коллоидных растворов. Биохимические осадочные месторождения возникают в результате жизнедеятельности организмов, которые концентрируют в себе большое количество тех или иных элементов. К этому генетическому типу относятся месторождения известняков, диатомитов, серы, фосфоритов и каустобиолиты.

Метаморфогенные месторождения. Они разделяются на:

- метаморфизованные месторождения образуются при процессах регионального и термального контактового метаморфизма за счет ранее существовавших месторождений полезных ископаемых. При этом форма, состав и строение тел полезных ископаемых приобретают метаморфические признаки, но не изменяется промышленное применение минерального сырья. К этому типу относятся месторождения металлических полезных ископаемых – железа, марганца, золота и урана, реже неметаллов – апатита, графита наждака и других.

- метаморфические месторождения возникают в процессе метаморфизма горных пород, не представляющих до этого промышленной ценности, за счет перегруппировки минерального вещества. Представлены преимущественно неметаллическими полезными ископаемыми. Известны метаморфические месторождения мраморов, кварцитов, яшм, андалузита, ставролита, графита и других.

Магматогенные месторождения

Магматогенные месторождения (глубинные и эндогенные), залежи полезных ископаемых, источником минеральных веществ которых служит магма; образуются при обособлении магматических расплавов, газообразных и жидких минеральных растворов в процессе остывания и кристаллизации магмы в недрах Земли. Выделяют магматические пегматитовые, карбонативные, скарновые, гидротермальные магматогенные месторождения.

Гипогенные месторождения – гипогенные месторождения, магматогенные месторождения, эндогенные (рожденные внутри) месторождения, месторождения полезных ископаемых, связанные с геохимическими процессами глубинных частей земной коры и подкорового материала. Местом их локализации служат глубинные геологические пласты.

Магматические горные породы образуются при застывании природных силикатных растворов сложного состава (магм, лав). Они слагают более 60 % объема земной коры.

Пластинообразные геологические тела, образовавшиеся в результате осаждения минерального вещества или остывания магмы в трещинах земной коры – это жилы. В трещинах из глубоких недр могут проникать расплавленные магматические массы, водяные пары и различные газы или горячие водные растворы. В соответствии с этим жилы разделяют на пегматитовые, пневматолитовые и гидротермальные.

Пегматитовые образуются в результате заполнения трещин минералами, которые выделились при остывании магмы, обогащенной летучими компонентами (парами воды, газами).

Пневматолитовые возникают, когда процесс минералообразования происходит из летучих соединений, выделившихся из магмы и поступающих в трещины земной коры.

Гидротермальные образуются при заполнении трещин минералами, выпавшими в осадок из горячих водных растворов.

Одним из наиболее ценных источников энергии для мировой промышленности в настоящее время являются твердые Человечество без них уже вряд ли сможет обойтись. Кроме прочего, еще гениальный Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Топить можно и ассигнациями». Ученый подразумевал, что эти ресурсы было бы полезнее использовать для синтеза требуемых человеку веществ.

Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!

Общая характеристика видов топлива

Все эти виды топлива содержат огромное количество углерода. Образовались все они из растительных остатков, на которые в течение миллионов лет действовало повышенное давление и высокая температура. Возраст некоторых видов древнего растительного топлива значительно превышает отметку в 650 миллионов лет. Приблизительно 80% этих ископаемых образовалось в третичный период. Именно этим временам мы обязаны тем, что ресурсы полезных ископаемых до сих пор обеспечивают нас всем необходимым.

Основной особенностью их образования следует считать то обстоятельство, что в те времена на планете было еще мало кислорода, который в настоящее время очень быстро окисляет органику, зато много углерода и соединений на его основе. Осадочные породы быстро консервировали огромные массы веществ в толще земли.

Чтобы вы лучше ориентировались в этом вопросе, нами была подготовлена таблица. Полезные ископаемые далеко не бессистемно располагаются в недрах земли.

Впрочем, в среде некоторых ученых популярна теория абиогенного происхождения многих горючих ископаемых, которая объясняет их возникновение сочетанием разнообразных факторов, которые привели к появлению сложных углеродных соединений из простых неорганических веществ.

Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.

Важность для промышленности и человека

Как мы уже и говорили, многие из этих веществ - настоящий кладезь для современной химической промышленности. Тот же уголь содержит в себе множество соединений, которые в иных случаях можно получить только в результате сложного и дорогого синтеза. К примеру, гуминовые кислоты, которые в природе встречаются не так уж и часто и довольно сложны для искусственного синтеза, человек массово получает из дешевого и распространенного бурого угля.

В принципе, обо всем этом вам расскажет экономическая география. Полезные ископаемые играют важнейшую роль в формировании нормальной производственной экономики любой страны.

Следует помнить, что полноценное использование многих ресурсов растительного происхождения возможно только в том случае, если человек хорошо знает нюансы их образования. Сначала мы рассмотрим уже не раз упомянутые нами угли, так как процесс их образования весьма интересен. Угли, как и другие основные полезные ископаемые растительного происхождения, были образованы различными растениями в процессе их отмирания.

Характеристика образования гумусовых углей

Очень давно, когда на Земле все еще бродили гигантские динозавры, на огромных пространствах произрастали красивые пышные леса. Для их роста и развития условия были идеальны: в почве много органики, а в атмосфере преобладает углекислый газ. Впрочем, эти же условия способствовали тому, что растения весьма бурно отмирали. Их части падали на землю, где быстро разлагались, так как ничем не были защищены от окислительного действия воздуха.

Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.

Так как образовывался непосредственно уголь?

Описанным выше способом происходило образование сухого торфа, которого и в нынешнее время на поверхности нашей планеты достаточно. Как правило, никаких дальнейших метаморфоз с ним не происходило, так как чаще всего его покрывал слой песка и земли, надежно консервируя органику от воздействия кислорода и микроорганизмов. Такая масса была крайне пластичной, а потому какого-то расслоения или перемешивания в дальнейшем не происходило.

Так как неразложившейся органики в толще торфа было очень мало, дальнейших процессов гниения не было. Таким образом, температура в толще пластов всегда оставалась на одном уровне.

Давление и время…

Впрочем, со временем слои постепенно уплотнялись по причине слеживания. Постепенно гуминовые кислоты превращались в гумиты, смолы подвергались процессу декарбоксилирования, и только лишь воски оставались неизменными на протяжении тысячелетий. Вот так происходило образование бурых гумусовых углей. Особенно их много в Красноярском крае. Это наиболее распространенные полезные ископаемые края (и важный источник доходов, конечно же).

Под воздействием целого спектра факторов внешней среды происходил постепенный их метаморфоз, в результате которого получались каменные гумусовые угли. Основная роль в этом процессе принадлежит высокому давлению и не менее высокой температуре. В этих условиях гуминовые кислоты начинали интенсивно разлагаться, смолы и воски подвергались естественной полимеризации.

Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?

О процессе образования смешанного типа углей

Следует отметить, что в природе процесс образования чистых гумусовых соединений протекал чрезвычайно редко. Куда чаще происходил смешанный процесс. Ученые предполагают, что шел он сразу по нескольким направлениям. Как правило, происходило все это на дне древних водоемов, на месте которых сейчас располагаются месторождения полезных ископаемых.

Гумусовые вещества постепенно приносились туда с дождевыми водами и медленно, в течение столетий, оседали на дне. Планктон, который активно развивался при таком обилии органических веществ, постепенно перемешивался со всей этой массой. Но все могло быть совершенно иначе.

После того как на сушу обрушивались мощные ураганы и ливневые дожди, в водоемы попадало огромное количество гумусовых веществ и разнообразных минеральных соединений. Сначала на дне оседали именно тяжелые минералы, а уж гумусовые кислоты действовали на них как мощные окислители. Постепенно вся эта масса подвергалась полимеризации. Так как кислорода на дне водоемов было очень мало, вещества со временем оказались под воздействием процесса дегидратации. Вот так и образовывался уголь смешанного состава.

Данные полезные ископаемые России чрезвычайно распространены в Восточной части нашей страны.

О химическом составе углей

В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.

Классификация веществ, входящих в состав углей

Наиболее типичные вещества, которые входят в состав любого его сорта, называются углеобразователями. Вот их полный перечень:

• Как ни странно, белки. При гидролизе угля ученые обратили внимание, что в получаемой смеси имеется некоторое количество аминокислот. Нахождение этих веществ в толще пластов ископаемого топлива объясняется довольно просто: это законсервированные в давние времена простейшие, а также останки более высокоразвитых организмов. Во всяком случае многие месторождения полезных ископаемых зачастую могут похвастаться коллекцией, достойной палеонтологического музея.
• Конечно же, целлюлоза. Этот сложный углевод, являющийся основным строительным материалом любой растительной формы жизни, составляет немалую весовую часть как углей, так и горючих сланцев (о них мы поговорим ниже).
• Воски, о которых мы неоднократно упоминали. Представляют собой сложные эфиры некоторых карбоновых кислот и алифатических спиртов.
• Смолы. Это весьма сложная смесь из все тех же карбоновых кислот, а также омыляющихся и неомыляющихся веществ. В некоторых специфичных условиях легко поддаются декарбоксилированию и быстрой полимеризации. Являются своего рода «связующим звеном» для угля, так как скрепляют его компоненты на процессе первичного сжатия.

Именно практически идентичный состав всех ископаемых сортов топлива говорит об их растительном и частично животном происхождении. Поборникам абиотического появления той же нефти не удается найти достаточно убедительных доводов, при помощи которых можно было бы опровергнуть эти фактические данные. Во всяком случае любая карта полезных ископаемых (органических) покажет, что их залежи преимущественно находятся на местах древних морей, богатых органикой.

Основные сведения о добыче угля

Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.

На территории нашей страны уровень самой глубокой шахты равен приблизительно 1200 метрам. Любая карта полезных ископаемых России покажет, что больше всего их в Сибири. Край этот заслуженно считается настоящей кладовой, житницей природы.

Прочие важные вещества

Необходимо отметить, что в пластах каменного угля нередко встречаются скопления веществ, обладающих громадной промышленной ценностью. К ним относятся некоторые ценные геологические породы (мрамор, к примеру), огромное количество метана, а также редкие, рассеянные химические элементы. К примеру, некоторые сорта бурого угля содержат много германия, без которого немыслима современная радиоэлектронная промышленность, так как именно на его основе создаются многие виды полупроводников.

в современной промышленности

Давно прошли те времена, когда этот вид полезных ископаемых использовался исключительно в качестве топлива. Как мы уже отмечали, из него добываются некоторые редкие химические элементы, уголь служит сырьем для производства многих типов пластмасс. Еще со времен Второй мировой войны известно, что из него можно делать искусственный бензин.

Именно эти полезные ископаемые России во многом обеспечили интенсивный рост промышленности после революции. Они же позволяют поддерживать экономику на стабильно высоком уровне.

Горючий сланец

Это твердое растительного происхождения из группы твёрдых каустобиолитов. Основной чертой сланцев, которая обеспечила им столь высокую популярность в последние годы, является смола, входящая в их состав. Ее получают при перегонке. Ценность ее в том, что по своим физико-химическим свойствам она очень близка к нефти, но при этом стоимость ее добычи куда ниже нефтяного промысла.

Дифференциальный состав

Главным отличием сланца от все того же угля является то, что в его составе содержится больше минеральных веществ. Органическая его часть - кероген. Только в сланцах наивысшего качества его доля доходит до 70%, тогда как во всех прочих случаях содержание органики не превышает 30%. Кероген представляет собой ископаемые остатки древнейших одноклеточных водорослей.

Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.

Вот какие полезные ископаемые образовались из древних растений. Надеемся, что из этой статьи вы получили все интересовавшие вас сведения.

На поверхности Земли в результате действия различных экзогенных факторов образуются осадки, которые в дальнейшем уплотняются, претерпевают различные физико-химические изменения - диагенез, и превращаются в осадочные горные породы. Осадочные породы тонким чехлом покрывают около 75% поверхности континентов. Многие из них являются полезными ископаемыми, другие - содержат таковые.

Среди осадочных пород выделяют три группы:

Обломочные породы, возникающие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков;

глинистые породы, являющиеся продуктом преимущественно химического разрушения пород и накопления возникших при этом глинистых минералов;

химические (хемогенные) и органогенные породы, образовавшиеся в результате химических и биологических процессов.

При описании осадочных горных пород так же, как и магматических, следует обращать внимание на их минеральный состав и строение. Первый является определяющим признаком для химических и органогенных пород, а также глинистых при микроскопическом их изучении. В обломочных породах могут присутствовать обломки любых минералов и горных пород.

Важнейшим признаком, характеризующим строение осадочных пород, является их слоистая текстура. Образование слоистости связано с условиями накопления осадков. Любые перемены этих условий вызывают либо изменение состава отлагающегося материала, либо остановку в его поступлении. В разрезе это приводит к появлению слоев, разделенных поверхностями напластования и часто различающихся составом и строением. Слои представляют собой более или менее плоские тела, горизонтальные размеры которых во много раз превышают их толщину (мощность). Мощность слоев может, достигать десятков метров или не превышать долей сантиметра. Изучение слоистости дает большой материал для познания палеогеографических условий, в которых формировалась изучаемая осадочная толща. Например, в морях на удалении от берега, в условиях относительно спокойного режима движения воды образуется параллельная, первично горизонтальная слоистость, в прибрежно-морских условиях - диагональная, в потоках морских и речных - косая и т.д. Важным текстурным признаком осадочных пород является также пористость, характеризующая степень их проницаемости для воды, нефти, газов, а также устойчивость под нагрузками. Невооруженным глазом видны лишь относительно крупные поры; более мелкие легко обнаружить, проверив интенсивность поглощения породой воды. Например, породы, обладающие тонкой, не видимой глазом пористостью прилипают к языку.

Структура осадочных пород отражает их происхождение - обломочные породы состоят из обломков более древних пород и минералов, т.е. имеют обломочную структуру; глинистые сложены мельчайшими не видимыми вооруженным глазом зернами преимущественно глинистых минералов - пелитовая структура; хемобиогенные обладают либо кристаллической структурой (от ясно видимой до скрытокристаллической), либо аморфной, либо органогенной, выделяемой в тех случаях, когда порода представляет собой скопление скелетных частей организмов или их обломков.

Большинство осадочных пород является продуктом выветривания и размыва материала ранее существовавших пород. Меньшая часть осадков происходит из органического материала, вулканического пепла, метеоритов, минерализованных вод. Различают осадки терригенные (табл. 1.), осадки органического, вулканического, магматического и внеземного происхождения.

Таблица 1. Материал, слагающий осадочные породы

Полезные ископаемые извлекаемые из осадочных пород

Осадочные породы имеют исключительно важное практическое и теоретическое значение. В этом отношении с ними не могут сравниться никакие другие горные породы.

Осадочные породы самые важные в практическом отношении: это и полезные ископаемые, и основания для сооружений, и почвы.

Человечество добывает из осадочных пород более 90 % полезных ископаемых. Большая часть из них берется только из осадочных пород: нефть, газ, уголь и другие горючие ископаемые, алюминиевые, марганцевые и другие руды, цементное сырье, соли, флюсы для металлургии, пески, глины, удобрения и т. д.

Руды черных и цветных металлов. Основной металл современной техники - железо добывается почти нацело (более 90 %) из седилитов, если учитывать и железистые кварциты докембрия, являющиеся в настоящее вpeмя метаморфическими породами, но сохраняющими свой первоначальный седиментационный вещественный состав. Основными рудами пока остаются молодые мезокайнозойские оолитовые морские и континентальные залежи аллювиального, дельтового и прибрежно-морского типов и коры выветривания тропических стран: Кубы, Южной Америки, Гвинеи и других стран Экваториальной Африки, островов Индийского и Тихого океанов, Австралии. Эти руды обычно чистые, легко доступны для разработки открытым способом, часто готовы для металлургического процесса, и их запасы колоссальны. С ними начинают конкурировать железистые кварциты, или джеспилиты, архея и протерозоя, гигантские, запасы которых имеются на всех материках, но они требуют обогащения. Их разрабатывают также открытым способом, например в Михайловском и Лебединском карьерах КМА, на Украине, в Южной Австралии и других странах. Помимо этих двух основных типов важны сидеритовые руды протерозоя (рифея) Бакала (Башкирия). Другие типы озерно-болотные (на них работали при Петре 1 железорудные заводы Петрозаводска), вулканогенно-осадочные (лимонитовые каскады и др.), сидеритовые конкреции паралических угленосных толщ - второстепенны.

Марганцевые руды на все 100 % добываются из осадочных пород. Основными типами месторождений их являются мелководные морские, приуроченные к спонrолитам, пескам, глинам. Таковы месторождения-гиганты Никополя (Украина), Чиатуры (Западная Грузия), восточного склона Урала (Полуночное, Марсяты и др.), а также Лабы (Северный Кавказ) и Мангышлака. Самое поразительное, что почти все они приурочены к узкому временному интервалу - олигоцену. Вторым типом являются вулканогенно-осадочные руды палеoзоя, главным образом девона: на Урале в Магнитогорском эвгеосинклинальном прогибе, часто в яшмах; в Казахстане - во впадинах Атасуйского района и др. Железомарганцевые конкреции океанов - второстепенные руды на марганец. Этот металл может добываться лишь попутно с кобальтом, никелем, медью.

Хромовые руды, наоборот, добываются в основном из магматических пород, а на долю осадочных приходится всего 7%. Все другие компоненты черной металлургии - флюсы - понижающие температуру плавления (известняки), кокс (угли коксующиеся), формовочные пески- добываются нaцeло из осадочных пород.

Руды цветных u легких металлов на 100-50 % добываются из осадочных пород. Алюминий нацело выплавляется из бокситов, как и магниевые руды из магнезитов осадочного генезиса. Основным типом месторождений бокситов служат современные или мезокайнозойские коры выветривания латеритного профиля, развивающиеся в тропическом влажном поясе Земли. Другие типы - это переотложенные латеритные коры выветривания ближнего (коллювий, аллювий, карстовые полосы) или несколько более дальнего (прибрежная лагунная и другая затишная зона) разноса. Крупнейшими такими месторождениями являются нижнекаменноугольные Тихвинские, среднедевонские Красная Шапочка, Черемуховское и другие месторождения, составляющие Северо-Уральский бокситовый район (СУБР), Северо-Американские (Apканзасские и др.), Венгерские и др.

Магний добывается в основном из магнезитов и отчасти из доломитов осадочного генезиса. Крупнейшими в России и мире являются рифейские Саткинские месторождения в Башкирии метасоматического, очевидно катагенетического, гeнeзиса по первичным доломитам. Толщина тел магнезитов достигает многих десятков метров, а мощность толщи 400 м.

Титановые руды на 80 % осадочные, россыпные (рутил, ильменит, титаномагнетиты и др.), состоящие из остаточных минералов, мобилизованных из магматических пород.

Медные руды на 72 % осадочные - медистые песчаники, глины, сланцы, известняки, вулканогенно-осадочные породы. Большей частью они связаны с красноцветными аридными формациями девона, перми и другого возраста. Никелевые руды на 76% осадочные главным образом коры выветривания ультраосновных пород, cвинцoвo-цинкoвыe на 50 % вулканогенно-осадочные, гидротермально-осадочные, а оловянные - россыпи касситеритов - на 50 % осадочные.

Руды «малых» и редких элементов на l00-75% осадочные: на 100% цирконо-гафниевые (россыпи цирконов, рутилов и др.), на 80% кобальтовые, на 80% peдко-земельные (монацитовые и друrие россыпные) и на 75 % тантало-ниобиевые, также в значительной мере россыпные.

Поскольку мы уже имеем общее представление о том, как формировалась земная кора и гидросфера, то естественным будет такой вопрос: а как происходило формирование во времени полезных ископаемых? Это не только интересная, но и

важна для нас информация, поскольку без изучения, добычи и использования полезных ископаемых человечество пока не может существовать. Возраст полезных ископаемых в некоторых случаях является определяющим для их прогнозирования и поисков. Мы должны знать, когда и где они образовались, где их следует искать.

Сразу же следует уточнить, что понятие о полезных ископаемых очень широк, представление о них менялись во времени. Это учение представляет интерес не только для геологии, которая считает его одним из основных направлений своей деятельности, но и географии и других наук, которые занимаются вопросами территориального размещения полезных ископаемых, условий добычи и рационального их использования. Полезные ископаемые принято подразделять на три основные группы: рудные, нерудные и горючие. Попробуем рассмотреть особенности развития во времени только полезных ископаемых.

Типичным примером рудных полезных ископаемых являются железные руды, которые человек начал осваивать практически с начала своего развития. Они различаются по составу, условиям образования и возрасту. Формирование таких руд происходило уже в древней истории земной коры. Мы говорили о грандиозном их накопления в докембрии, около 2,3 млрд лет назад. Они известны в Криворожском бассейне, в пределах Курской магнитной аномалии (КМА), на Балтийском и Канадском щитах. Такие скопления связаны с породами, получившие название железистых кварцитов или джеспилитов. Предполагается, что они сформировались в своеобразных водных бассейнах раннепротерозойского возраста, возможно, за счет космического поступления соответствующего вещества (железные метеориты).

Еще одна группа железных руд формировалась под влиянием гранитов, сталкиваются с карбонатными породами. В результате термального воздействия и привнесение определенных компонентов их накопления на грани магматических пород и карбонатов образуются своеобразные жа-ны, с которыми чаще всего связаны месторождения железа, меди, полиметаллов. Активно такое рудообразования происходило в позднем палеозое, в течение герцинского горообразования (325-250 млн лет назад). В частности, значительные скопления таких руд известны в пределах Урала, Алтая, Центральной Европы, Казахстана, в других регионах.

В конце концов, существование железорудных бассейнов происходило и в совсем недалеком прошлом. В частности, в пределах Украины известна неогеновая железорудное формация Азово-Причерноморской провинции. Она включает рудоносных площади Керченского полуострова, при-сивашшя, Херсонской и др.. Здесь сформированы железные руды имеют осадочного хемогенным происхождения и накопленные в больших лагунах. Предполагается, что это происходило за счет жизнедеятельности своеобразных бактерий. В месторождениях Керченского п-ова содержание железа в руде достигает 37-40%, а мощность рудных слоев составляет 10-12 м. Процесс протекал около 3,5 млн лет назад, о чем свидетельствует многообразие процессов железорудного накопления.

Очень интересным и показательным является процесс вугленакопичення, формирования во времени угленосных отложений. Для него характерно не только неравномерность накопления углей, но и четко выраженное территориальное перемещение угленосных бассейнов в разные интервалы геологической истории. Следует отметить, что этот процесс начался только из среднего палеозоя. Более древних угленосных отложений практически нет, поскольку в древние интервалы времени растительного мира на земной поверхности в значительных масштабах еще не существовало. Уголь среднего палеозоя образует незначительные скопления в разных районах Европы: Приуралья, Прикаспия, Западного Донбасса, Воронежской возвышенности и др.. Еще раз напомню, что средний палеозой (интервал времени - 400-325 млн лет назад) характеризовался тем, что в то время сошлись материки Северной Америки и Лавразия, а на месте бывшего океана Япетус сформировались многочисленные широкие лагуны, в которых начала накапливаться растительное органика. Кстати, именно тогда на земную поверхность в значительных масштабах начали выходить и морские организмы.

Порой наиболее активного вугленакопичення стал поздний палеозой (325-250 млн лет назад). В этот интервал истории накопилось более половины всех известных запасов угля. Пизнепалеозойским угленосные отложения образуют два четко разграничены пояса. В течение среднего карбона вугленакопичення происходило на территориях Центрального Казахстана (Карагандинский бассейн), Донбасса, в бассейнах Западной Европы, южной части Англии, в Аппалачах Северной Америки. Структурный план середньоперм-ского угленосного пояса Евразии резко отличается от более древнего каменноугольного. Он образует трансматериковий пояс угольных бассейнов, простирающаяся от Печоры и Таймыра через Тунгусський и другие бассейны Сибирской платформы, а также Кузбасс и тянется на северо-восток Индостана. Интересно, что территориального сочетания этих двух поясов не зафиксировано.

Мезозойская и кайнозойской вугленакопичення характеризуется резким снижением своих масштабов. Оно связано в основном с азиатской частью материка. Для него, как и для предыдущих этапов, характерна неравномерность развития этого процесса во времени, чередование эпох угасание или активизации накопления угля, а также скачкообразное перемещение разновозрастных угленосных бассейнов. Из больших бассейнов этого времени можно назвать лишь Юго-Якутский и Вилюйский. Конечно же, это мелкие и рассеянные угленосные депрессии. Кроме этого, наиболее активное пизнепалеозойским вугленакопичення совпадает по времени с гер-цинским горообразования. Этот интервал времени характеризовался наиболее резкой дифференциацией рельефов, создавало благоприятные условия для интенсивного вугленакопичення.

К полезным ископаемым следовало бы отнести подземные воды. Мы привыкли к их почти повсеместное распространение, считаем, что это и полезное ископаемое, которая формируется уже на наших глазах, запасы ее могут непрерывно восстанавливаться и нам не грозит ее дефицит. Об этом свидетельствуют условия накопления грунтовых вод, верхнего водоносного горизонта. Вместе с тем многие специалисты уже сегодня прогнозируют, что в ближайшие десятилетия она может стать одной из самых важных и востребованных полезных ископаемых. Следовательно, есть смысл уточнить, как происходит ее накопление во времени.

Вместе с грунтовыми водами, которые формируются сегодня, существуют и более древние разновидности, которые получили название седиментационных или седиментогенних. Это воды древних морских бассейнов, которые сохранились в накопленных осадках, а затем в процессе дальнейшего преобразования, диагенеза, уплотнения и перемещения оказались в породах, содержащих их. Частично они могут использоваться. Более распространенными являются воды артезианских бассейнов, находящихся на значительной глубине и обычно под большим давлением. Примером одной из таких крупнейших структур у нас может быть Днепровско-Донецкий артезианский бассейн. его верхние водоносные горизонты содержат пресные воды, активно используются.

Такие воды содержат полезные компоненты, которые делают их более привлекательными, чем грунтовые. Они пока не загрязнены. Изучение скорости перемещения подземных вод и размеров артезианских бассейнов позволяет специалистам утверждать, что сформировались они около 15 тыс. лет назад - в эпоху последнего похолодания. Вместе чрезмерно активный отбор таких вод не позволит компенсировать их поступления и теоретически возобновляемая полезное ископаемое не будет успевать удовлетворять наш спрос. Такое явление обязательно следует учитывать нашим экологам.

Мы привыкли к тому, что почти все полезные ископаемые, кроме грунтовых вод, не могут быть отнесены к возобновляемых и требуют осторожного использования. А могут существовать рудные полезные ископаемые, которые в достаточно больших объемах формируются сейчас? Самое интересное, что такие есть! Речь идет о железорудные и марганцевые конкреции, образующиеся на дне Мирового океана. Их начали изучать сравнительно недавно, но они сразу заинтересовали специалистов. На глубине более 4 км такие скопления образуют почти сплошной слой. Эти конкреции содержат до 36% марганца, а также железо, Ку-Прум, Никель, Кобальт, Титан, молибден и другие элементы (более двадцати). В США, Японии, ФРГ уже разработаны технические приемы их добычи. Главной проблемой их использования является только экономические показатели такого процесса, а также экологические последствия подобных разработок. И поскольку мы заговорили о скорости формирования полезных ископаемых, следует отметить, что темп современной роста подобных образований на дне океана вполне может удовлетворить насущные потребности человечества.

Как пример мы рассмотрели особенности формирования во времени лишь нескольких полезных ископаемых, показали лишь отдельные закономерности пространственно-временного развития этого процесса. Таких примеров можно привести немало. Это предмет изучения ряда наук и учений, среди которых можно назвать металлогении (наука о рождении металлов), минерагения, учение о горючие полезные ископаемые и др.. Очень сложным является установление закономерностей формирования нефтегазовых скоплений, которые непрерывно перемещаются, образуются в результате как преобразование в недрах каких-то органических веществ, так и глубинного поступления углеводородов. И, конечно же, демонстрируют многообразие истории развития земной коры.