Полезные ископаемые России, месторождения, карта
Наша страна занимает одно из первых мест в мире по запасам многих полезных ископаемых (а по запасам природного газа — первое). В чехле древней платформы на Восточно-Европейской равнине имеются различные полезные ископаемые осадочного происхождения. На Средне-Русской и Приволжской возвышенностях добывают известняки, стекольные и строительные пески, мел, гипс и другие минеральные ресурсы. Каменный уголь и нефть добывают в бассейне реки Печора (Республика Коми). Есть бурые угли в Подмосковье (к западу и к югу от Москвы) и другие полезные ископаемые (в т. ч. фосфориты).
К кристаллическому фундаменту древних платформ приурочены месторождения железных руд. Особенно велики их запасы в районе Курской магнитной аномалии, где руду высокого качества добывают в карьерах.
Разнообразные руды приурочены к Балтийскому щиту. Это месторождения железной руды (в Мурманской области — Оленегорское и Ковдорское, а в Карелии — Костомукшское), медно-никелевых руд (в Мурманской области — Мончегорское). Здесь же находятся месторождения неметаллических полезных ископаемых — апатито-нефелиновых руд (Хибинское около Кировска).
Одним из важных железорудных районов России по-прежнему остается Урал, хотя запасы его уже сильно истощены. Богаты железными рудами Сибирь и Дальний Восток.
Месторождения медных руд сосредоточены в основном на Урале, на Кольском полуострове (медно-никелевые руды), а также в горах южной Сибири. В районе разработки месторождений медно-никелевых руд, а также кобальта, платины и других металлов на севере Восточной Сибири вырос крупный город Заполярья — Норильск.
После распада СССР России приходится приступать к освоению месторождений марганца, титано-циркониевых и хромовых руд, концентраты которых ранее полностью завозились из Грузии, Украины и Казахстана.
Сибирь и Дальний Восток — исключительно богатые рудными и нерудными полезными ископаемыми регионы РФ.
С гранитными внедрениями Алданского щита связаны запасы золота (россыпные месторождения в бассейнах рек Витим, Алдан, Енисей, Колыма) и железных руд, слюды, асбеста и ряда редких металлов.
В Якутии организована промышленная добыча алмазов. Оловянные руды представлены на Янеком нагорье, в районе Певека, на Колымском нагорье, на Дальнем Востоке (Дальнегорск). Широко представлены полиметаллические руды (Дальнегорское, Нерчинские месторождения и др.), медно-свинцово-цинковые руды (на Рудном Алтае) и т.д.
Месторождения цветных металлов встречаются также в Кавказских горах — Садонское свинцово-пинковое месторождение (Республика Северная Осетия) и вольфрамо-молибденовое в Тырныаузе (Республика Кабардино-Балкария).
Из месторождений и районов распространения сырья для химической промышленности (нерудного) следует отметить: Кингисеппское в Ленинградской области и Вятско-Камское в Кировской области (фосфориты), в озерах Эльтон, Баскунчак и Кулундинское, а также в Усолье-Сибирском (поваренная соль), Верхнекамское месторождение — Соликамск, Березники (калийная соль) и другие.
На юге Западной Сибири находятся большие запасы каменного угля. В отрогах Кузнецкого Алатау располагается обширный Кузнецкий каменноугольный бассейн. Именно этот бассейн является в настоящее время в России наиболее используемым.
России принадлежит также юго-восточная часть Донецкого угольного бассейна (большая часть которого находится на территории Украины) и также ведется добыча угля (Ростовская область). На северо-востоке европейской части страны находится Печорский каменноугольный бассейн (Воркута, Инта — Республика Коми).
Огромны запасы каменного угля на Средне-Сибирском плоскогорье (Тунгусский бассейн) и в Якутии (Ленский бассейн), но эти месторождения практически не используются из-за сложных природно-климатических условий и слабой освоенности территории. Это перспективные месторождения.
Множество каменноугольных месторождений разрабатываются в Сибири и на Дальнем Востоке (Южно-Якутское — в Якутии, Углегорское — на Сахалине, Партизанское — у Владивостока, Ургальское — на р. Бурее, Черемховское — у Иркутска и др.).
Наиболее крупным, известным и разрабатываемым ныне месторождением бурого угля является Канско-Ачинское месторождение в Красноярском крае.
Еще с прошлого века на Северном Кавказе добывают нефть (Грозненская и Майкопская нефтегазоносные области — Республики Чечня и Адыгея). Эти месторождения тесно связаны с нефтеносными бассейнами северной части Прикаспия в Казахстане, а также на Апшеронском полуострове в Азербайджане.
В 1940-е годы начали осваиваться месторождения нефти и газа Поволжья и Предуралья (Ромашкинское, Арланское, Туймазинское, Бугурусланское, Ишимбайское, Мухановское и др.), а затем и месторождения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции на северо-востоке Европейской России (нефтяные — Усинское, Пашнинское, газоконденсатные — Войвожское, Вуктыльское). И только в 60-х годах стали быстро осваиваться месторождения Западно-Сибирского бассейна, являющегося ныне крупнейшим регионом добычи нефти и газа в России.
На севере Западной Сибири (Ямало-Ненецкий автономный округ) сосредоточены крупнейшие газовые месторождения России (Ямбургское, Уренгойское, Медвежье, Балахнинское, Харасавэйское и др.), а в средней части Западно-Сибирского региона (Ханты-Мансийский автономный округ) — нефтяные (Самотлорское, Мегионское, Усть-Балыкское, Сургутское и другие месторождения). Отсюда нефть и газ подаются по трубопроводам в другие районы России, страны ближнего зарубежья, а также в государства Европы.
Есть нефть также в Якутии, ведется ее добыча на острове Сахалин.
В последние годы в РФ были открыты новые месторождения: природного газа на шельфе Баренцева моря (Штокмановское), газоконденсатное — на шельфе Карского моря (Ленинградское), нефтяное — на шельфе Печорской губы и др.
В России имеются почти все виды полезных ископаемых.
Полезные ископаемые стран Африки во благо населяющих ее народов – Информационно-аналитическая система Росконгресс
Полезные ископаемые стран Африки во благо населяющих ее народов
24 октября 2019
09:00—10:30
Саммари
Ключевые выводы
Значимость ресурсного потенциала Африки растет
Сегодня та конкуренция, те запасы во многих странах, которые испытывают сегодня определенный дефицит, говорят нам о том, что Африка становится очень привлекательной, конкурентоспособной на рынках, и, безусловно, задача наших сегодняшних отношений в том, чтобы продолжить эту работу, развить тот потенциал, который существует, и создать определенный задел на будущее — Кобылкин Дмитрий, Министр природных ресурсов и экологии Российской Федерации.
Африка богата полезными ископаемыми и по ряду полезных ископаемых занимает первое место в мире, если мы говорим о золоте, алмазах, бокситах, фосфоритах, это безусловный факт — Горьков Сергей, Генеральный директор, Председатель Правления акционерного общества «Росгеология».
Мы знаем о том огромном ресурсном потенциале, который есть в странах Африки в части полезных ископаемых — Черных Александр, Генеральный директор, Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ЦНИГРИ).
Мы должны понять, какую важную роль природные ресурсы играют в развитии мира в целом. Не существует ни одного природного ресурса, который бы не вносил вклад в удобство нашей жизни — Гатаре Франсис, Главный исполнительный директор, Rwanda Mines, Petroleum and Gas Board.
Россия — надежный партнер Африки
За последние три десятилетия отношения между Россией и Африкой — очень приятные отношения, и мы хотели бы поблагодарить Президента Российской Федерации Владимира Путина за продолжение этих отношений — Гатаре Франсис, Главный исполнительный директор, Rwanda Mines, Petroleum and Gas Board.
За последние 2 года мы вложили $9 млн, которые были направлены на строительство дорог, развитие инфраструктуры водоснабжения, строительство столовых и сельских школ, оборудование компьютерных классов, выдачу персональных стипендий на обучение в вузах для талантливых молодых людей и другое — Радько Виктор, Главный исполнительный директор, United Manganese of Kalahari (UMK).
Африка становится все более привлекательной для инвестиций
С момента, как мы стали независимыми до 2010 года, за 50 лет, мы привлекли не более 5 млрд инвестиций, но за последние 10 лет, благодаря реформам, мы уже дошли до цифры 10 млрд долларов инвестиций — Магассуба Абдулай, Министр горнорудной промышленности и геологии Республики Гвинея.
Проблемы
Отсутствие адекватного социального эффекта от освоения богатств Африки
Мы понимаем, что сегодня во многих странах нашего континента существуют напряженности, потому что те люди, которые живут в районах нефтяных и горнодобывающих полей, они не чувствуют, что имеют какую-либо отдачу от развития этой отрасли.
Сами компании должны способствовать социальному развитию тех сообществ, которые живут рядом с месторождениями. Сейчас есть некоторые сложности между населением, которое проживает рядом с месторождениями, и компаниями, которые работают на этих месторождениях — Ибрагим Адил Али, Министр энергетики и горной промышленности Республики Судан.
Недостаточная изученность территории
У нас недостаточно ведется геологоразведка в Кении, есть куда стремиться. Когда мы рассматриваем потенциал страны, мы понимаем, что он огромен, и геологоразведка, добыча показывает, что в западной части Кении очень высококачественные залежи золота, например — Кипту Кристофер, Главный секретарь, Министерство промышленности, торговли и кооперативов Республики Кения.
Мы умеем и знаем, что делать с плохо освоенными территориями — такой территорией является Африка, такой территорией до сих пор является Россия, как это ни странно. Наша изученность раза в 3 меньше, чем в Канаде и Австралии — Киселев Евгений, Заместитель Министра природных ресурсов и экологии Российской Федерации – руководитель Федерального агентства по недропользованию .
Нехватка финансирования
Требуются новые инструменты финансирования геологоразведки. Инструменты, которые существовали раньше, они недостаточны. Пока главная проблема, с которой мы все сталкиваемся, — это ограниченность финансовых ресурсов для осуществления геологических работ. Это касается большинства африканских стран — Горьков Сергей, Генеральный директор, Председатель Правления акционерного общества «Росгеология».
Недостаточное внимание к подготовке кадров
Очень мало и правительства африканских стран и, самое главное, компании обращаются к нам за помощью в получении образования — Косьянов Вадим, Ректор, ФГБОУ ВО «Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе» (МГРИ).
Нарушение экологических стандартов
Бизнес должен быть не только социально ответственным, но ответственным экологически, для большинства золотодобывающих стран Африки это огромная проблема — Иванов Борис, Управляющий директор, GPB Global Resources.
Решения
Совершенствование законодательной базы
Все то, что касается юридических и регуляторных рамок, играет важнейшую роль для обеспечения правильного баланса между инвестициями и преимуществами для страны — Гатаре Франсис, Главный исполнительный директор, Rwanda Mines, Petroleum and Gas Board.
Сотрудничество с компетентными и социально ответственными партнерами
В нашей компании есть свои достаточно серьезные компетенции, которые позволяют очень успешно конкурировать с нашими коллегами в индустрии, и мы готовы ими делиться — Марченко Владимир, Заместитель генерального директора, АК «АЛРОСА» (ПАО).
Подход у нас при выборе технологий добычи урана всегда один — инновационный, наиболее щадящий для окружающей среды и безопасный способ. Для нас это выбор не только экономический, но и моральный — Либоракина Марина, Заместитель генерального директора по корпоративному развитию и коммуникациям, АО «Техснабэкспорт».
Учет особенностей территории
Африка — это самодостаточный, самостоятельный, большой, живой бизнес-организм с очень большим количеством специфичных нюансов, специфичных подходов, но без их учета реализация горнодобывающих проектов в стране не представляется возможной — Иванов Александр, Генеральный директор, Vostok; основатель, генеральный директор, Waves Platform.
Материал подготовлен информационным партнером ТАСС
Саммари
6.5.1: Минеральные ресурсы — Биология LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 69394
- Крис Джонсон, Мэтью Д. Аффолтер, Пол Инкенбрандт и Кэм Мошер
- Общественный колледж Солт-Лейк-Сити через OpenGeology
Минеральные ресурсы, в основном невозобновляемые, обычно делятся на две основные категории: металлические (содержащие металлы) или неметаллические (содержащие другие полезные материалы). Металлические полезные ископаемые — это те, из которых ценные металлы (например, железо, медь) могут быть извлечены для коммерческого использования.
Неметаллические полезные ископаемые (также известные как промышленные полезные ископаемые) привлекают гораздо меньше внимания, но так же важны для древнего и современного общества, как и металлические. Неметаллические полезные ископаемые ценны не из-за содержащихся в них металлов, а из-за их свойств как химических соединений. Поскольку они широко используются в промышленности, их также часто называют промышленными минералами. Они классифицируются в зависимости от их использования. Основным из них является строительный камень. Известняк, травертин, гранит, сланец и мрамор являются распространенными строительными камнями, которые добывались на протяжении веков (Рисунок \(\PageIndex{2}\)). Некоторые промышленные минералы также используются для производства строительных материалов (например, гипс для штукатурки и каолин для кирпича). Некоторые промышленные минералы используются в качестве источников важных химических веществ (например, галит для хлорида натрия и бура для боратов).
Месторождения полезных ископаемых
Минералы повсюду вокруг нас. Например, по оценкам, океан содержит более 70 миллионов тонн золота. Тем не менее, было бы слишком дорого извлекать это золото из-за его очень низкой концентрации в воде. Полезные ископаемые должны быть сконцентрированы в месторождениях, чтобы сделать их сбор экономически целесообразным. Месторождение полезных ископаемых, содержащее один или несколько полезных ископаемых, которые могут быть извлечены с прибылью, называется или . Многие минералы обычно встречаются вместе (например, кварц и золото, молибден, олово и вольфрам, медь, свинец и цинк, платина и палладий). Поскольку различные геологические процессы могут создавать локальное обогащение полезных ископаемых, месторождения полезных ископаемых можно классифицировать в соответствии с процессом концентрации, в результате которого они образовались. Пять основных типов месторождений полезных ископаемых: гидротермальные , магматические , осадочные , россыпные и остаточные .
Если материал может быть добыт с прибылью, тело представляет собой месторождение руды . Как правило, термин «руда» используется только для минералов, содержащих металлы, хотя концепция руды как невозобновляемого ресурса может применяться к ценным концентрациям ископаемого топлива, строительных камней и других месторождений неметаллов, даже подземных вод. Минерал руды встречаются лишь в относительно небольшом числе областей, потому что для их создания требуется особый набор обстоятельств. Поэтому признаки месторождения полезных ископаемых часто малы и их трудно распознать. Поиск месторождений требует опыта и знаний. Геологи могут искать годы, прежде чем найдут полезное месторождение полезных ископаемых. Размер месторождения, содержание полезных ископаемых, эффективность извлечения, затраты на переработку и рыночная стоимость переработанных полезных ископаемых — все это факторы, определяющие возможность рентабельной разработки месторождения полезных ископаемых. Например, когда рыночная цена на медь значительно выросла в 19В 70-х годах некоторые маргинальные или низкосортные месторождения меди внезапно стали прибыльными рудными телами.
Магматические месторождения
Магматические месторождения полезных ископаемых образуются, когда при плавлении и охлаждении горных пород происходят такие процессы, как частичное плавление и фракционная кристаллизация. Слоистая интрузия (обычно от ультраосновной до основной) может содержать месторождения, содержащие медь, никель, платино-палладий-родий и хром. Комплекс Стилуотер в Монтане является примером хозяйственно-слоистого основного вторжения [30]. Попутные типы отложений могут содержать хром или титан-ванадий. Крупнейшими магматическими месторождениями в мире являются месторождения хромита магматического комплекса Бушвельд в Южной Африке [31] (рис. \(\PageIndex{3}\)). Породы магматического комплекса Бушвельд имеют площадь больше, чем штат Юта. Хромит залегает слоями, которые напоминают осадочные слои, за исключением того, что он образовался в кристаллизующемся магматическом очаге.
Рисунок \(\PageIndex{3}\): Слоистая интрузия темных хромсодержащих минералов, комплекс Бушвельд, Южная Африка магмы. Ионы в этих горячих жидкостях очень подвижны и могут образовывать исключительно крупные кристаллы. После кристаллизации массы этих крупных кристаллов называются пегматитами , которые образуются из концентрации магматических флюидов ближе к концу кристаллизации, когда кристаллизуется почти все тело магмы (рис. \(\PageIndex{4}\)). Помимо минералов, преобладающих в основной магматической массе, таких как кварц, полевой шпат и слюда, пегматитовые тела могут также содержать очень крупные кристаллы необычных минералов, содержащих редкие элементы, такие как бериллий, литий, тантал, ниобий и олово. а также самородные элементы, такие как золото [32]. Такие пегматиты являются рудами этих металлов. Рисунок \(\PageIndex{4}\): Этот пегматит из Бразилии содержит богатый литием зеленый эльбаит (турмалин) и пурпурный лепидолит (слюда). Рисунок \(\PageIndex{5}\): Схематическая диаграмма кимберлитовой трубки.Необычным магматическим процессом является кимберлитовая трубка, представляющая собой вулканический канал, по которому ультраосновная магма выносится из глубин мантии на поверхность (рис. \(\PageIndex{5}\)). Алмазы, которые образуются при большой температуре и глубине, таким образом транспортируются в места, где их можно добывать. Процесс, который заложил эти кимберлитовые (ультраосновные) породы, больше не распространен на Земле, и большинство известных месторождений относятся к архею [33].
Гидротермальные месторождения
Гидротермальные месторождения полезных ископаемых образуются, когда полезные ископаемые отлагаются горячими водными растворами, протекающими через трещины и поры в породе земной коры (Рисунок \(\PageIndex{6}\)). Многие известные рудные тела образовались в результате гидротермального отложения , включая оловянные рудники в Корнуолле, Англия, и медные рудники в Аризоне и Юте.
Рисунок \(\PageIndex{6}\): Сложный химический состав вокруг срединно-океанических хребтов.Рисунок \(\PageIndex{7}\): Черный курильщик Вздымающийся выброс перегретой, богатой минералами воды на океаническом хребте в Атлантическом океане. Черный «дым» на самом деле от металлических сульфидных минералов, которые формируют современные рудные месторождения. Источник: П. Рона из Национального управления океанических и атмосферных исследований США через Wikimedia Commons
Наиболее активный гидротермальный процесс сегодня приводит к образованию вулканогенных массивных сульфидных (VMS) месторождений, которые образуются в результате деятельности черных курильщиков (рис. \( \PageIndex{7}\)) вблизи срединно-океанических хребтов по всему миру и обычно содержат медь, цинк, свинец, золото и серебро, если их находят на поверхности [34]. Самые крупные из этих месторождений залегают в породах докембрийского возраста. Хорошим примером является месторождение Джером в центральной Аризоне.
Другим типом месторождений, использующих нагретую воду из магмы, является порфировое месторождение (рис. \(\PageIndex{8}\)). Его не следует путать с порфировой магматической структурой, хотя название происходит от порфировой текстуры, которая почти всегда присутствует в магматических породах в порфировых месторождениях. Существует несколько типов порфировых месторождений: медно-порфировые, молибден-порфировые и оловянно-порфировые. Для них характерно присутствие низкосортных вкрапленных рудных минералов, тесно связанных с интрузивными породами среднего и кислого состава на очень большой площади [35]. Месторождения порфира обычно являются крупнейшими рудниками на Земле. Одним из крупнейших, богатейших и, возможно, лучше всего изученных рудников в мире является открытый рудник Бингхэм-Каньон в Юте, на котором уже более 100 лет ведется высокая добыча нескольких элементов, включая медь, золото, молибден и серебро. Ассоциированные подземные карбонатозамещающие месторождения дали свинец, цинк, золото, серебро и медь [36]. В прошлом при добыче открытым способом на этом руднике преобладали медь и золото из халькопирита и борнита. Золото встречается в незначительных количествах в медьсодержащем минерале, но большие масштабы добычи делают Бингем-Каньон одним из крупнейших золотых рудников в США. Будущее производство может заключаться в большем количестве меди и молибдена (молибденита) из более глубоких подземных рудников.
Рисунок \(\PageIndex{8}\): Схема месторождения меди-порфира Геологической службы США.Большинство медно-порфировых месторождений обязаны своей экономической ценностью концентрации в результате процессов выветривания, происходящих через миллионы лет после вмещающей интрузии, называемой гипергенным обогащением (рис. \(\PageIndex{9}\)). Это происходит после того, как гидротермальное событие прекратилось, и рудное тело поднялось, подверглось эрозии и подверглось окислению [37]. Когда верхняя часть месторождения, богатая пиритом, подвергается воздействию дождя, пирит в зоне окисления создает чрезвычайно кислую среду, которая растворяет медь из медных минералов, таких как халькопирит, превращая халькопирит в оксиды железа, такие как гематит или гетит. Медь переносится вниз в растворе, пока не достигнет уровня грунтовых вод и восстановительной среды, где медь осаждается, превращая первичные медные минералы во вторичные минералы с более высоким содержанием меди. Халькопирит (35% Cu) превращается в борнит (63% Cu) и, в конечном итоге, в халькозин (80% Cu). Без этой обогащенной зоны (содержание меди в 2-5 раз выше, чем в основном месторождении) большинство медно-порфировых месторождений было бы нерентабельным.
Рисунок \(\PageIndex{9}\): Порфиры Моренси окисляются по направлению к кровле (видно как красные камни в стенке шахты), создавая гипергенное обогащение.Если известняк или другие известняковые осадочные породы соседствуют с магматическим телом, то может образоваться другой тип месторождения руды, называемый скарновым месторождением (рис. \(\PageIndex{10}\)). Эти метаморфические породы образуются, когда магматические высокосоленые металлоносные флюиды реагируют с карбонатными породами, создавая кальциево-магниевые силикатные минералы, такие как пироксен, амфибол и гранат, а также зоны с высоким содержанием железа, меди и цинка. минералы и золото [38]. Вторжения, которые генетически связаны с вторжением, создавшим месторождение Бингем-Каньон, также произвели медно-золотые скарны, которые добывались ранними европейскими поселенцами в Юте [39].; 40]. Метаморфизм месторождений железа и/или сульфидов обычно приводит к увеличению размера зерен, что значительно облегчает отделение пустой породы от желаемых сульфидных или оксидных минералов.
Рисунок \(\PageIndex{10}\): Гранат-авгитовый скарн из Италии.Вкрапленное золото в осадках Месторождения состоят из низких концентраций микроскопического золота в виде включений и рассеянных атомов в кристаллах пирита (Рисунок \(\PageIndex{11}\)). Они образуются в результате низкоуровневых гидротермальных реакций (обычно в области диагенеза), которые происходят в определенных типах пород, а именно в илистых карбонатах и известковых аргиллитах. Это гидротермальное изменение, как правило, далеко от источника магмы, но может быть обнаружено в протяженных породах с высоким геотермическим градиентом. Самым ранним местным месторождением этого типа было месторождение Меркур в горах Окирр в штате Юта, где между 189 г.0 и 1917. В 1960-х годах для этих типов бедных руд был разработан металлургический процесс с использованием цианида. Эти месторождения также называются месторождениями карлинского типа , потому что вкрапленное месторождение недалеко от Карлина, штат Невада, является местом, где впервые была применена новая технология, и потому что там были проведены первые окончательные научные исследования [41]. Золото было привнесено гидротермальными флюидами, которые реагировали с алевритовыми известковыми породами, удаляя карбонаты, создавая дополнительную проницаемость и добавляя кремнезем и золотосодержащий пирит в поровое пространство между зернами. Рудник Бетце-Пост и рудник Золотого карьера на «Карлин Тренд» являются двумя крупнейшими месторождениями рассеянного золота в Неваде. Подобные месторождения, но не такие крупные, обнаружены в Китае, Иране и Македонии [42].
Рисунок \(\PageIndex{11}\): В этой породе куб пирита растворился (как видно из отрицательного «углового» отпечатка в скале), оставив после себя маленькие пятнышки золота.Отложения в результате процессов осадконакопления и выветривания
Рисунок \(\PageIndex{12}\): Подземный урановый рудник недалеко от Моава, штат Юта.Геохимические процессы, протекающие на поверхности или вблизи нее без помощи магмы, также концентрируют металлы, но в меньшей степени, чем гидротермальные процессы. Одна из основных реакций окислительно-восстановительный потенциал (сокращение от «восстановление/окисление») химия, связанная с количеством доступного кислорода в системе. Места, где много кислорода, как сегодня в атмосфере, считаются окислительной средой, а среда с низким содержанием кислорода считается восстановительной. Осаждение урана является примером окислительно-восстановительной мобилизации. Уран растворим в окисляющей среде подземных вод и выпадает в осадок в виде уранинита, когда встречаются восстановительные условия. Многие из месторождений на плато Колорадо (например, Моав, Юта) были сформированы этим методом [43].
Окислительно-восстановительные реакции также привели к образованию полосчатых формаций железа (BIF), , которые представляют собой прослои оксидов железа (гематита и магнетита), кремней и сланцевых пластов (рис. \(\PageIndex {13}\)). Эти отложения образовались в начале истории Земли, когда атмосфера насыщалась кислородом. Циклическая оксигенация богатых железом вод инициировала осаждение железистых пластов. Поскольку BIF, как правило, имеют докембрийский возраст, они обнаружены только в некоторых из более старых обнаженных пород в Соединенных Штатах, в верхней части полуострова Мичиган и северо-восточной Миннесоте [44].
Рисунок \(\PageIndex{13}\): полосчатое железное образование из неизвестного места в Северной Америке, выставленное в музее в Германии. Диаметр камня около 2 м. Темно-серые слои — это магнетит, а красные — гематит. Черт тоже присутствует. [https://upload.wikimedia.org/wikiped…%28aka%29.jpg]
Глубинные, соленые, сопряженные флюиды (заключенные в поровых пространствах) в осадочных бассейнах могут быть высокометаллоносными. При вытеснении наружу и вверх при уплотнении бассейна эти флюиды могут образовывать отложения свинца и цинка в известняках путем замещения или заполнения открытых пространств (пещер, разломов) и в песчаниках, заполняя поровые пространства. Самые известные из них называются Месторождения типа долины Миссисипи [44] (Рисунок \(\PageIndex{14}\)). Также известные как карбонатные замещающие месторождения, они представляют собой крупные залежи галенита и сфалерита (свинцовые и цинковые руды), которые образуются из флюидов в диапазоне температур от 100 до 200°C. Хотя они названы в честь местообитаний в долине реки Миссисипи в Соединенных Штатах, их можно найти по всему миру.
Рисунок \(\PageIndex{14}\): Карта рудных месторождений типа Миссисипи-Вэлли.Медь в осадочных породах 9Месторождения 0074 , залегающие в песчаниках, сланцах и мергелях, огромны по размеру, а содержащиеся в них ресурсы сравнимы с медно-порфировыми месторождениями. Скорее всего, они образовались диагенетически флюидами подземных вод в высокопроницаемых породах [45]. Хорошо известными примерами являются Купфершифер в Европе, площадь которого превышает 500 000 км 2 , и Медный пояс Замбии в Африке.
Рисунок \(\PageIndex{15}\): Апатит из Мексики.Фосфор является важным элементом, присутствующим в минеральном апатите, который в следовых количествах содержится в обычных магматических породах (рис. \(\PageIndex{15}\)). Фосфоритовая порода, которая образуется в осадочных средах в океане [50], содержит большое количество апатита и добывается для производства удобрений. Без фосфора жизнь, какой мы ее знаем, невозможна. Фосфор является основным компонентом костей и ключевым компонентом ДНК. Костный пепел и гуано являются естественными источниками фосфора.
Рисунок \(\PageIndex{16}\): Образец боксита. Обратите внимание на невыветренную магматическую породу в центре.Остаточные месторождения полезных ископаемых могут образовываться, когда процессы выветривания удаляют водорастворимые минералы из области, оставляя концентрацию менее растворимых минералов. Алюминиевая руда, боксит , первоначально образовалась таким образом в условиях тропического выветривания [46] (рис. \(\PageIndex{16}\)). Самое известное месторождение бокситов в США находится в Арканзасе. Алюминий концентрируется в почвах, так как полевые шпаты и железо-магнезиальные минералы в изверженных и метаморфических породах подвергаются химическим процессам выветривания. Выветривание ультраосновных пород приводит к образованию почв, богатых никелем, а выветривание магнетита и гематита в виде полосчатого железа приводит к образованию гетита, рыхлого минерала, который легко добывается из-за содержания в нем железа.
На поверхности земли физический процесс истощения массы или движения жидкости концентрирует минералы высокой плотности путем гидравлической сортировки. Когда эти полезные ископаемые концентрируются в ручьях, реках и пляжах, они называются россыпными отложениями, будь то современные пески или древние литифицированные породы [47] (рис. \(\PageIndex{17}\)). В россыпях встречаются самородное золото, самородная платина, циркон, ильменит, рутил, магнетит, алмазы и другие драгоценные камни. Люди имитировали этот естественный процесс, чтобы добывать золото вручную путем промывки золота и механическими средствами, такими как дноуглубительные работы.
F рисунок \(\PageIndex{17}\): Литифицированный тяжелый минеральный песок (темные слои) из пляжных отложений в Индии.Лучшими типами ресурсов совокупных (песок и гравий) являются те, которые были отсортированы по потокам, а в Канаде наиболее обильные и доступные речные отложения связаны с оледенением (рис. \(\PageIndex{18}\)). Это, конечно, не включает тиллы, потому что в них слишком много ила и глины, но включает флювиогляциальный сток, который присутствует в толстых отложениях во многих частях страны, подобно показанному на рис. 20.15. В типичном гравийном карьере эти материалы сортируются на месте по размеру, а затем используются в самых разных областях: от строительства огромных бетонных дамб до заполнения детских песочниц. Песок также используется для изготовления стекла, но для большинства видов стекла он должен быть не менее 9.5% кварца (которым определенно не являются песчаные слои, показанные на рис. 20.15), а для высокочистого стекла и кремниевых пластин, используемых в электронике, исходный песок должен содержать более 98% кварца.
Рисунок \(\PageIndex{18}\): Песок и гравий в карьере для заполнителя недалеко от Нанаймо, Британская Колумбия. [SE]
Месторождения эвапорита образуются в ограниченных бассейнах, таких как Большое Соленое озеро или Мертвое море, где испарение воды превышает поступление воды в бассейн [49]. ] (Рисунок \(\PageIndex{19}\)). Когда вода испаряется, растворимые минералы концентрируются и становятся перенасыщенными, после чего они выпадают в осадок из уже сильно соленых вод. Если эти условия сохраняются в течение длительного времени, могут накапливаться толстые отложения каменной соли, каменного гипса и других минералов.
Рисунок \(\PageIndex{19}\): Покрытая солью равнина, известная как солончак Бонневиль, штат Юта.Эвапоритовые минералы, такие как галит, используются в нашей пище в качестве обычной поваренной соли. Соль была жизненно важным экономическим ресурсом до того, как охлаждение стало консервантом для пищевых продуктов. Хотя его все еще используют в пищу, сейчас его в основном добывают в качестве химического агента, смягчителя воды или антиобледенителя для дорог. Самая большая соляная шахта в мире находится в Годерихе, Онтарио, где соль добывают из силурийской формации Салина толщиной 100 м. Гипс (CaSO 4 .2H 2 0) — распространенный неметаллический минерал, используемый в качестве строительного материала, являющийся основным компонентом гипсокартона. Он также используется в качестве удобрения. Другие эвапориты включают сильвит (хлорид калия) и бишофит (хлорид магния), оба из которых используются в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других областях. Калий, группа хорошо растворимых калийсодержащих эвапоритовых минералов, используется в качестве удобрения. В сверхзасушливых местах находят и добывают еще более редкие и сложные эвапориты, такие как бура, трона, улексит и хэнксит. Их можно найти в таких местах, как Сухое озеро Сирлс и Долина Смерти в Калифорнии, а также в древних эвапоритовых отложениях формации Грин-Ривер в Юте и Вайоминге.
Ссылки
30. Будро, А. Е. Комплекс Стиллуотер, Монтана – Обзор и значение летучих веществ. Минералогический журнал 80 , 585–637 (2016).
31. Виллемс, Дж. Геология магматического комплекса Бушвельд, крупнейшего хранилища магматических рудных месторождений в мире. Монография по экономической геологии 4 , 1–22 (1969).
32. Лондон, Д. и Контак, Д. Дж. Гранитные пегматиты: научные чудеса и экономические выгоды. Элементы 8 , 257–261 (2012).
33. Арндт Н. Т. Глава 1 Архейские коматииты. in Developments in Precambrian Geology (изд. KC Condie) 11 , 11–44 (Elsevier, 1994).
34. Барри, К. Т. Вулканические — ассоциированные месторождения массивных сульфидов: процессы и примеры в современных и древних условиях. (1999). Доступно по ссылке: https://www.researchgate.net/profile/Michael_Perfit/publication/241276560_Geologic_petrologic_and_geochemical_relationships_between_magmatism_and_massive_sulfide_mineralization_along_the_east_Galapagos_Spreading_Center/links/02e7e51c8707bbfe9c000000.pdf. (Дата обращения: 2 июля 2016 г.)
35. Ричардс, Дж. П. Тектоно-магматические предшественники образования Cu-(Mo-Au)-порфировых месторождений. Экон. геол. 98 , 1515–1533 (2003).
36. Хоули, К.К. История Кеннекотта: три шахты, четыре человека и сто лет, 1887-1997 . (Университет Юты, 2014 г.).
37. Агью, Дж. Дж. и Бримхолл, Г. Х. Геохимическое моделирование стационарного потока флюидов и химических реакций во время гипергенного обогащения медно-порфировых месторождений. Экон. геол. 84 , 506–528 (1989).
38. Эйнауди, М. Т. и Берт, Д. М. Введение; терминология, классификация и состав скарновых отложений. Экон. геол. 77 , 745–754 (1982).
39. Бромфилд, К.С., Эриксон, А.Дж., Хаддадин, М.А. и Менерт, Х.Х. Калийно-аргоновые возрасты интрузии, экструзии и связанных с ними рудных месторождений, горнорудный район Парк-Сити, Юта. Экон. геол. 72 , 837–848 (1977).
40. Джеймс, Л. П. Геология, рудные месторождения и история горнодобывающего района Биг Коттонвуд, округ Солт-Лейк, Юта . (Геологическая и минеральная служба штата Юта, Департамент природных ресурсов штата Юта, 1979 г.).
41. Хофстра А. Х. и Клайн Дж. С. Характеристики и модели золотых месторождений карлинского типа. Обзоры по экономической геологии 13 , 163–220 (2000).
42. Руй-Жонг, Х., Вэнь-Чао, С., Сянь-Ву, Б., Гуан-Чжи, Т. и Хофстра, А. Х. Геология и геохимия золотых месторождений карлинского типа в Китае. Шахтер. Депозит 37 , 378–392 (2002).
43. Леманн И.П. Опубл. Бур. Центр. Сейсм. междунар. Серия А 14 , 87–115 (1936).
44. Кляйн, К. Некоторые докембрийские полосчатые железные образования (BIF) со всего мира: их возраст, геологическое положение, минералогия, метаморфизм, геохимия и происхождение. Ам. Минеральная. 90 , 1473–1499 (2005).
45. Хитцман, М., Киркхэм, Р., Бротон, Д. , Торсон, Дж. и Селли, Д. Стратиформная меднорудная система, содержащаяся в отложениях. Экон. геол. 100-й , (2005 г.).
46. Бардосси Г. и Алева Г. Дж. Дж. Латеритные бокситы . 27 (Elsevier Science Ltd, 1990).
47. Кабри, Л.Дж., Харрис, Д.К. и Вайзер, Т.В. Минералогия и распределение россыпных месторождений минералов платиновой группы (МПГ) в мире. Исслед. Мин. геол. 2 , 73–167 (1996).
48. Nuss, P. & Eckelman, M.J. Оценка жизненного цикла металлов: научный синтез. PLoS One 9 , e101298 (2014).
49. Гордон В. А. Распределение по широте фанерозойских эвапоритовых месторождений. Дж. Геол. 83 , 671–684 (1975).
50. Делани М.Л. Накопление фосфора в морских отложениях и круговорот фосфора в океане. Глобальная биогеохимия. Циклы 12 , 563–572 (1998).
Contributors and AttributionsModified by Kyle Whittinghill from the following sources
- Metal Deposits and Industrial Минералы из Физическая геология Стивена Эрла (под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License)
- Минералы из AP Экологические науки Калифорнийского университета, подготовка к колледжу
- Невозобновляемые ресурсы из Наука об окружающей среде: взгляд Канады Билл Фридман (Creative Commons Attribution NonCommercial)
- Mineral Resources and Mining from An Introduction to Geology Chris Johnson, Matthew D. Affolter, Paul Inkenbrandt & Cam Mosher (факультет геологии муниципального колледжа Солт-Лейк-Сити), скачать бесплатно с OpenGeology
- Минеральные ресурсы: формирование, добыча, воздействие на окружающую среду из Устойчивое развитие: комплексная основа Том Тайс и Джонатан Томкин
Эта страница под названием 6.5.1: Минеральные ресурсы распространяется по лицензии CC BY-NC-SA, авторами, ремикшированием и/или кураторами являются Крис Джонсон, Мэтью Д. Аффолтер, Пол Инкенбрандт и Кэм Мошер (OpenGeology) .
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Система аннотаций
- Гипотеза
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Лицензия
- CC BY-NC-SA
- Показать оглавление
- нет
- Теги
- источник[1]-гео-6946
- источник[2]-geo-6946
НАСА — Разведка с орбиты
14. 06.03
Разведка с орбиты
Добыча руды уже не та, что раньше. Сто лет назад, когда добыча полезных ископаемых происходила на медной жиле или золотом месторождении, оборудование часто просто вырывают местную флору, перекапывают землю, а полученное сбрасывают отходы и щебень в ближайшем нетронутом ручье или цветущем лугу. Но больше часто такие методы добычи полезных ископаемых загрязняли окружающую почву тяжелыми металлами или подняли кислотность в близлежащих озерах до уровня, смертельного для рыб. Следовательно, добыча полезных ископаемых в большинстве развитых стран теперь должна соблюдайте строгие правила и держитесь подальше от экологически охраняемых зон, утилизируйте их отходы безопасно, и восстановить землю до близкого приближения к ее исходное состояние после завершения.
Рядом с заброшенными зданиями возвышаются хвостовые сваи на медном руднике Кеннекотт на Аляске. Этот рудник был обнаружен, когда старатели заметили необычные зеленые породы. Новые спутники позволяют современным старателям наносить на карту месторождения полезных ископаемых издалека. (Изображение предоставлено Historic American Engineering Record)
Хотя эти правила сотворили чудеса с окружающей средой в таких местах, как американский Запад, компании теперь должны тратить целое состояние даже на то, чтобы найти участки, подходящие для раскопок. Чтобы помочь горнодобывающим предприятиям в поиске подходящих сайтов и просто вести долгосрочный учет мировых ресурсов, Геологическая служба США (USGS) два года назад выступила с инициативой Global Mineral Проект оценки ресурсов. Цель проекта – построить серию отчеты с описанием известных в мире месторождений металлических руд, таких как золото, встречаются медь и железо и где, вероятно, будут обнаружены новые месторождения.
В рамках этого амбициозного проекта геолог Ларри Роуэн и команда
исследователи Геологической службы США в настоящее время разрабатывают способы обнаружения потенциально
минерализованные области из космоса. Использование нового Advanced Spaceborne Thermal
Радиометр эмиссии и отражения (ASTER) на борту Terra
спутник, они пытаются найти области, которые могут содержать медь в Иране.
и западный Пакистан. Если их испытания пройдут успешно, то АСТЕР и будущее
спутники могут помочь геологам точно определить любое количество металлических руд из
алюминий в олово.
Некоторые из старейших известных и хорошо нанесенных на карту месторождения меди в мире расположены на участке земли, простирающемся от центрального Ирана до западного Пакистана. Медь добывается в регионе более 6500 лет. В настоящее время ученые из Геологической службы США сопоставляют данные усовершенствованного космического термоэмиссионного и отражательного радиометра (ASTER) с этими отложениями. Когда эти методы будут усовершенствованы, ученые смогут нанести на карту потенциальные месторождения меди по всему миру. (Карта адаптирована из Ларри Роуэна, Геологическая служба США)
«На данный момент АСТЕР действительно единственное практическое решение. прибор с сочетанием спектральных возможностей и географического
покрытие для обнаружения потенциально минерализованных областей на глобальном или региональном
Масштаб», — говорит Роуэн. Он объясняет, что картографирование мировых минералов невозможно выполнить на земле или только с помощью самолета. Затраты будут огромными. Единственный возможный способ провести такое масштабное исследование — это использовать спутники дистанционного зондирования. Однако проблема с предыдущими спутниковыми инструментами заключалась в том, что, хотя они могли просматривать большие участки Земли, у них не было возможности обнаружить геологическую информацию, необходимую для обнаружения металлических руд9.0036
Изображение ASTER слева представляет собой комбинацию видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, а справа используются три коротковолновых инфракрасных диапазона. Цвета в композите коротковолнового инфракрасного излучения соответствуют разным типам горных пород. Розовый цвет указывает на серицит (похожий на мусковит), компонент измененного гранита, связанный с медной рудой. (Изображения предоставлены Майком Абрамсом, Научная группа ASTER, Лаборатория реактивного движения)
Прибор ASTER, запущенный на борту спутника NASA Terra в 19 декабря99, был разработан частично для решения этой проблемы. Прибор движется по почти круговой орбите примерно от полюса к полюсу вокруг Земли и измеряет широкий спектр видимого и инфракрасного солнечного излучения от поверхности. нашей планеты. ASTER имеет пространственное разрешение до 15 метров и может собирать стереоскопические (3-D) изображения Земли, что делает ее идеальной для картографирования гор. и скальные образования.
Роуэн и команда Геологической службы США решили проверить способности ASTER в картографировании медная руда. Используется во всем, от электрических систем до компакт-дисков и воздуха. кондиционеров, медь – один из самых дорогих и полезных недрагоценных металлы. В качестве испытательного полигона команда Геологической службы США обратила внимание на строку известных месторождений меди, расположенных по дуге длиной 500 миль, которая простирается от северо-западный угол Ирана через горы Загрос и в западный Пакистан. Поскольку в этом районе нет облаков большую часть года, и многие месторождения разрабатываются с начала бронзового века, регион идеально подходит для опробования ASTER.
«Типы месторождений, поддающихся дистанционному зондированию в Иране. являются интрузивными отложениями», — говорит Роуэн. Он объясняет, что интрузивные рудные месторождения формируются глубоко под землей. Магма из мантии Земли просачивается в земную кору в областях, где сталкиваются две тектонические плиты, или над «горячими точками» в мантии. горных пород, таких как гранит, высокая температура и давление иногда действуют вместе с подземными водами, создавая месторождения меди на границе между остывающей магмой и существующей корой.В Иране интрузивные отложения впервые сформировались между 10 и 70 миллионами лет назад на граница Аравийской плиты и Евразийской плиты. Месторождения меди образовались на глубине тысяч футов под поверхностью Земли. Продолжающееся поднятие и годы и годы водной, ледяной и ветровой эрозии выставили медную руду на поверхность Земли для добычи.
При поиске таких интрузивных месторождений геологи должны сосредоточиться на тех крупные объекты, такие как разломы, складки и горы, указывающие на возможные рудоносные интрузивные породы. На изображениях ASTER такие крупномасштабные детали обычно сразу бросается в глаза. Сужение поиска до конкретных местоположений среди этих интрузивные породы, однако, значительно более вовлечены. Как и большинство металлов, медь не существует в изобилии на поверхности Земли. На самом деле медь составляет всего 0,00007 процента земной коры. Таким образом, даже в районах, где месторождения являются обычным явлением, обнаружить медь непросто.
«Что мы делаем, так это ищем другие полезные ископаемые, которые обычно указывают на то, что медь находится в этом регионе», — говорит Роуэн. К счастью, те же самые геотермальные процессы, которые создают месторождения меди, обычно приводят к образованию других минералов, известных как гидротермальные минералы, которые, как правило, более распространены и более заметны. Минералы, такие как мусковит, алунит, каолнит и сульфид железа, обычно в изобилии встречаются вокруг месторождений меди. Некоторые из них, такие как сульфид железа, реагируют с поверхностными водами и кислородом, образуя хорошо видимые маркеры (Rowan et al. 2002). «Если вы когда-нибудь были на старом участке добычи полезных ископаемых в Колорадо, присутствие образующихся сульфатов можно увидеть по желтовато-коричневому красному оттенку, который они оставляют в воде», — говорит Роуэн.
Хотя обнаружение гидротермальных минералов намного проще, чем изолированное медной жилы, геологам все еще приходится собирать, проверять и картировать минералы гидротермальных изменений в крупных скальных образованиях. Однако ASTER должна быть в состоянии значительно сократить объем работы и затраты, связанные с этим процессом. В общей сложности ASTER может обнаруживать 14 различных длин волн (цветов) света, отраженного и излучаемого с поверхности Земли. Как правило, все на поверхности Земли отражает одни цвета света и поглощает другие. Зеленая трава, например, поглощает все цвета видимого спектра, кроме зеленого. Минералы изменения, хотя обычно имеют более тонкий цвет, также поглощают и отражают определенные полосы. Роуэн объясняет, что девять датчиков спутникового прибора, которые обнаруживают свет в видимом и ближнем инфракрасном (свет за красным в цветовом спектре) диапазоне, особенно чувствительны к длинам волн, связанным с гидротермальными минералами.
Интрузивные породы, такие как этот мусковитовый гранит, образуются из магмы, которая затвердевает под поверхностью Земли. В течение миллионов лет обжигающая горячая вода вымывает медь и другие металлы из горных пород и откладывает их в жилах руды. Позже эрозия обнажает скалы на поверхности. (Фотография из Geotectonics Field Trip, 2000 г., авторские права Дэйва Кимбро, Государственный университет Сан-Диего)
Скалы на этом изображении окрашены лимонитом, образованным в результате взаимодействия кислорода воздуха с сульфидом железа, называемым пиритом. Минералы сульфида железа и их производные являются одними из маркеров, которые могут указывать на месторождения меди. (Фотография предоставлена Ларри Роуэном, USGS)
Минералы сульфида железа, связанные с месторождениями меди и другими рудами, окрашивают воду в ярко-оранжевый цвет. Этот ручей в штате Миссури окрашен стоками из близлежащей шахты. (Фото из «The Состояние и тенденции национальных биологических ресурсов», любезно предоставлено Геологической службой США)
«Один пример классифицируемых нами минералов, указывающий на возможную наличие меди — это мусковит, — говорит Роуэн. Мусковит – чистый минерал. толщиной до четверти дюйма, которая отслаивается тонкими слоями. Вернувшись в за несколько дней до появления закаленного стекла этот минерал использовался для окон духовки (Isinglass). Хотя большинство видимых длин волн проходят прямо через минерал, он поглощает длина волны в ближней инфракрасной части спектра. Это тоже самое длина волны, которую обнаруживает полоса 6 на ASTER. Наметить уровни мусковита в регионе ученые измеряют яркость света, попадающего в полосу 6 на ASTER. Чем ниже показания (т. е. тем меньше света отражается обратно в датчика) в районе, тем больше москвичей там скорее всего будет.
Эти минералы представляют собой все виды медной руды. [Фотографии из Ко-коллекции (японские), авторские права Университета Кюсю]
«Я предупреждаю, что мусковит может встречаться в других типах пород. Это не формулировка, которая будет работать без двусмысленности. Мы должны сочетать это с другими информацию, такую как породы с разных геологических карт, и искать определенные возрасты и сочетания минералов, благоприятные для меди». говорит Роуэн. В то время как мусковит является одним из ключевых ингредиентов, указывающих на присутствие медь, есть ряд других полезных ископаемых, которые команда должна найти, чтобы сузить Поиск. Поскольку многие из этих гидротермальных минералов можно найти в различных пропорции вокруг других металлов, таких как золото, команда должна принять относительную также учитывается обилие полезных ископаемых. Затем исследователям часто требуется данные о возрасте пластов горных пород, строении скальных образований и даже густота окружающей растительности. Они приносят всю эту информацию вместе на одну оцифрованную карту с использованием географической информационной системы (ГИС) программное обеспечение.
Роуэн отмечает, что, хотя они все еще находятся на предварительной стадии картирование потенциальных месторождений меди в Иране, пока их результаты, кажется, совпадают с известными местами очень хорошо. Если отображение окажется успешным, то Геологическая служба США будет использовать ASTER для картирования не только меди, но и золота, железа и других руд. месторождений в хорошо обнаженных районах по всему миру. Такие карты могли бы помочь майнингу компании более рентабельно размещают полезные ископаемые таким образом, чтобы не нарушить экосистема. Такие карты могли бы также использоваться Соединенными Штатами для поиска потенциальные источники полезных ископаемых, таких как платина, которые трудно найти на севере Америка.
Leave A Comment