كيف تكونت المعادن ذات الأصل الرسوبي. ما هي الحفرية؟ خامات المعادن غير الحديدية

الخصائص العامةالمعدنية

أولاً المعادن هي صخور ومعادن تستخدم في اقتصاد الدول.

بطريقتي الخاصة حالة فيزيائيةقد يكونوا:

• الصلبة - الفحم والملح والخام والرخام وما إلى ذلك؛
• السائل – النفط والمياه المعدنية.
• غازية - الغازات القابلة للاشتعال والهيليوم والميثان.

وعندما يتخذ استخدامها كأساس فإنها تميز:

• المواد القابلة للاحتراق - الفحم والنفط والجفت.
• خام - خامات الصخور، بما في ذلك المعادن؛
• غير المعدنية - الحصى والطين والرمل، الخ.

يتم تمثيل مجموعة منفصلة بالأحجار الكريمة وأحجار الزينة.

تكونت المعادن بطرق مختلفة وهي في الأصل نارية ورسوبية ومتحولة، ويتبع توزيعها في باطن الأرض أنماطًا معينة.

وتتميز المناطق المطوية عادة بأنها نارية، أي. المعادن الخام. يرجع هذا الظرف إلى حقيقة أنها تتشكل من الصهارة والمحاليل المائية الساخنة المنبعثة منها.

ترتفع الصهارة من أحشاء الأرض من خلال الشقوق الموجودة في القشرة الأرضية وتتجمد فيها على أعماق مختلفة.

كما يمكن أن تتشكل المعادن الخام من الحمم البركانية المتفجرة، والتي تبرد بسرعة نسبية. يتم تقديم الصهارة، كقاعدة عامة، خلال فترة الحركات التكتونية النشطة، لذلك ترتبط المعادن الخام بالمناطق المطوية من الكوكب.

يمكن أن تتشكل الخامات أيضًا على سهول المنصة، ولكنها في هذه الحالة تقتصر على الطبقة السفلية من المنصة. على المنصات، ترتبط المعادن الخام بالدروع، أي. مع وصول أساس المنصة إلى السطح أو في الأماكن التي لا يكون فيها الغطاء الرسوبي سميكًا جدًا ويقترب الأساس من السطح.

ومن الأمثلة على هذه الرواسب شذوذ كورسك المغناطيسي في روسيا وحوض كريفوي روج في أوكرانيا.

ملاحظة 1

بشكل عام، الخام عبارة عن مجموع معدني يمكن من خلاله استخلاص المعدن أو المركبات المعدنية تقنيًا.

وترتبط الخامات المعدنية بمناطق تكوين الجبال النشطة، إلا أن وجود الجبال لا يعني وجود رواسب غنية. فثلث أوروبا، على سبيل المثال، تحتلها الجبال، ولكن هناك عدد قليل جدًا من رواسب الخام الكبيرة.

بناءً على مجال التطبيق، يتم تقسيم المعادن الخام إلى مجموعات - خامات المعادن الحديدية، وخامات المعادن غير الحديدية، وخامات المعادن الثمينة، والمعادن المشعة.

المعدن الخام مثل خام الحديد هو الأساس لإنتاج المعادن الحديدية - الحديد الزهر والصلب والمنتجات المدرفلة. تتركز أكبر الاحتياطيات من خام الحديد في الولايات المتحدة الأمريكية والهند والصين والبرازيل وكندا.

وتوجد رواسب كبيرة منفصلة في كازاخستان، وفرنسا، والسويد، وأوكرانيا، وفنزويلا، والبيرو، وتشيلي، وأستراليا، وليبيريا، وماليزيا، ودول شمال أفريقيا.

في روسيا، توجد احتياطيات كبيرة من خام الحديد، بالإضافة إلى خام KMA، في جبال الأورال وشبه جزيرة كولا وكاريليا وسيبيريا.

خامات المعادن الحديدية

ومن بين خامات المعادن الحديدية، فإن خامات الحديد هي الأكثر شهرة واستخدامًا في الصناعة.

المعادن مثل الهيماتيت والماجنتيت والليمونيت والسدريت والشاموسيت والثورينجيت هي الصخور الرئيسية التي تحتوي على الحديد.

يتجاوز إنتاج خام الحديد في العالم مليار طن. أكبر منتج لخام الحديد هي الصين، حيث تنتج 250 مليون طن، بينما تنتج روسيا 78 مليون طن. تنتج كل من الولايات المتحدة والهند 60 مليون طن، وأوكرانيا 45 مليون طن.

يتم تعدين خام الحديد في الولايات المتحدة في منطقة بحيرة سوبيريور وفي ولاية ميشيغان.

في روسيا، أكبر حوض لخام الحديد هو KMA، حيث تقدر رواسبه بـ 200-210 مليار طن أو 50٪ من احتياطيات الكواكب. يغطي الإيداع مناطق كورسك وبيلغورود وأوريول.

لإنتاج سبائك الصلب والحديد الزهر، يتم استخدام المنغنيز كمادة مضافة لصناعة السبائك لمنحهم القوة والصلابة.

تتركز الاحتياطيات الصناعية العالمية من خامات المنغنيز في أوكرانيا - 42.2٪. توجد خامات المنغنيز في كازاخستان وجنوب أفريقيا والجابون وأستراليا والصين وروسيا.

كما يتم إنتاج كميات كبيرة من المنغنيز في البرازيل والهند.

لكي لا يصدأ الفولاذ، ويكون مقاومًا للحرارة ومقاومًا للأحماض، هناك حاجة إلى الكروم، وهو أحد المكونات الرئيسية لخامات المعادن الحديدية.

يشير الخبراء إلى أنه من بين الاحتياطيات العالمية لهذا الخام، يوجد 15.3 مليار طن من خام الكروميت عالي الجودة في جنوب إفريقيا - 79٪. يوجد الكروم بكميات صغيرة في كازاخستان والهند وتركيا ويوجد مخزون كبير إلى حد ما من هذا الخام في أرمينيا. يجري تطوير وديعة صغيرة في روسيا في جبال الأورال.

ملاحظة 2

أندر المعادن الحديدية هو الفاناديوم. يتم استخدامه لإنتاج الحديد الصف والصلب الصف. يعد الفاناديوم مهمًا جدًا لصناعة الطيران لأن إضافته توفر الأداء العالي لسبائك التيتانيوم.

عند إنتاج حمض الكبريتيك، يستخدم الفاناديوم كمحفز. ولا يوجد في شكله النقي، ويوجد الفاناديوم في خامات تيتانوماغنيتيت ويوجد أحيانًا في الفوسفوريت والأحجار الرملية الحاملة لليورانيوم وأحجار الغرين. صحيح أن تركيزه لا يزيد عن 2٪.

في بعض الأحيان يمكن العثور على كميات كبيرة من الفاناديوم في البوكسيت والفحم البني والصخر الزيتي والرمل. عند استخلاص المكونات الرئيسية من المواد الخام المعدنية، يتم الحصول على الفاناديوم كمنتج ثانوي.

ووفقا للاحتياطيات المسجلة من هذا الخام، فإن القادة هم جنوب أفريقيا وأستراليا وروسيا، والمنتجون الرئيسيون هم جنوب أفريقيا والولايات المتحدة وروسيا وفنلندا.

خامات المعادن غير الحديدية

يتم تمثيل المعادن غير الحديدية بمجموعتين:

1. خفيفة الوزن، وتشمل الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم.
2. الثقيلة هي النحاس والزنك والرصاص والنيكل والكوبالت.

من بين جميع المعادن غير الحديدية، يعد الألومنيوم هو الأكثر وفرة في القشرة الأرضية.

بينه الخصائص الفيزيائيةمثل الكثافة المنخفضة، الموصلية الحرارية العالية، الليونة، التوصيل الكهربائي، مقاومة التآكل. يناسب هذا المعدن جيدًا للتزوير والختم والدحرجة والرسم. يمكن طهيها بسهولة.

المادة الأولية لمعدن الألومنيوم هي الألومينا، والتي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة خامات البوكسيت والنيفلين.

توجد احتياطيات البوكسيت في غينيا والبرازيل وأستراليا وتحتل روسيا المرتبة التاسعة فيها.

وتتركز احتياطيات البوكسيت الروسية في منطقتي بيلغورود وسفيردلوفسك، وكذلك في جمهورية كومي. البوكسيت الروسي ذو جودة منخفضة. توجد خامات النيفلين في شبه جزيرة كولا. تحتل روسيا المرتبة السادسة في العالم في إنتاج الألومينا. يتم إنتاج جميع الألومينا من المواد الخام المحلية.

تم اكتشاف التيتانيوم عام 1791. وخصائصه المميزة هي القوة العالية والمقاومة للتآكل. بالنسبة للصناعة، فإن النوع الرئيسي من خامات التيتانيوم هو الغرينيات الساحلية والبحرية. هذه الغرينيات الكبيرة معروفة في روسيا وأستراليا والهند والبرازيل ونيوزيلندا وماليزيا وسريلانكا.

الرواسب الغرينية من التيتانيوم معقدة وتحتوي على الزركونيوم.

تشمل المعادن الخفيفة غير الحديدية المغنيسيوم الذي تم استخدامه في الصناعة مؤخرًا نسبيًا. خلال سنوات الحرب، تم استخدام معظمه لإنتاج القذائف الحارقة والقنابل والمشاعل.

تقتصر المواد الخام لإنتاج المغنيسيوم على مناطق كثيرة من الكوكب. يوجد المغنيسيوم في الدولوميت والكارناليت والبيشوفيت والكينيت وغيرها من الصخور المنتشرة في الطبيعة.

وتنتج الولايات المتحدة نحو 41% من الإنتاج العالمي لمعدن المغنيسيوم و12% من مركباته.

بالإضافة إلى الولايات المتحدة، تعد تركيا وكوريا الديمقراطية من المنتجين الرئيسيين لمعدن المغنيسيوم. الشركات المصنعة لمركبات المغنيسيوم هي روسيا والصين وكوريا الشمالية والنمسا واليونان وتركيا.

من بين المعادن الثقيلة غير الحديدية، يبرز النحاس، وهو عنصر بلاستيكي ذو لون وردي ذهبي، وهو في الهواء الطلق مغطى بفيلم أكسجين.

السمة المميزة للنحاس هي خصائصه المضادة للبكتيريا العالية. في سبائك النيكل والقصدير والذهب والزنك يتم استخدامه في الصناعة.

بعد تشيلي والولايات المتحدة، تحتل روسيا المرتبة الثالثة في العالم من حيث احتياطيات النحاس.

وبالإضافة إلى النحاس الأصلي، فإن المواد الخام المستخدمة في إنتاجه هي الكالكوبايرايت والبورنيت. تنتشر رواسب النحاس على نطاق واسع في الولايات المتحدة الأمريكية - جبال روكي، في الدرع الكندي ومقاطعات كيبيك، أونتاريو في كندا، في تشيلي وبيرو، في الحزام النحاسي في زامبيا، جمهورية الكونغو الديمقراطية، في روسيا، كازاخستان، أوزبكستان، أرمينيا.

المنتجون الرئيسيون والأكبر لهذا المعدن هم تشيلي والولايات المتحدة الأمريكية، وكذلك كندا وإندونيسيا وبيرو وأستراليا وبولندا وزامبيا وروسيا.

تم الحصول على الزنك لأول مرة من الكالامين، وبشكل أساسي كربونات الزنك ZnCO2. ويتم اليوم الحصول على الزنك من خامات الكبريتيد وأهمها مزيج الزنك والمارماتيت.

يتم استخراج خامات الزنك في كندا والولايات المتحدة وروسيا وأستراليا والمكسيك وأفريقيا الوسطى وكازاخستان واليابان ودول أخرى.

كبار منتجي خام الزنك هم اليابان والولايات المتحدة الأمريكية، وهم أيضًا المستوردون الرئيسيون له.

النيكل، المعروف منذ القدم، عند إضافته إلى الفولاذ يزيد من صلابته ومرونته وخصائصه المضادة للتآكل.

تم الحصول على معدن الكوبالت لأول مرة في عام 1735. واليوم يتم استخدامه لإنتاج سبائك فائقة الصلابة.

المادة الخام للرصاص هي معدن الجالينا الخام الرئيسي. يتم استخراج خامات الرصاص في العديد من البلدان، ومن أبرز منتجيها أستراليا والصين وبيرو وكندا.

يتم استخراج الرصاص في كازاخستان وروسيا والمكسيك والسويد وجنوب أفريقيا والمغرب. توجد رواسب كبيرة من الرصاص في أوزبكستان وطاجيكستان وأذربيجان.

في روسيا، تتركز رواسب الرصاص في ألتاي وترانسبايكاليا وياكوتيا وبريموري وشمال القوقاز.

تتشكل الصخور الرسوبية (SRP) أثناء التدمير الميكانيكي والكيميائي للصخور النارية تحت تأثير الماء والهواء والمواد العضوية.

الصخور الرسوبية هي صخور توجد في ظل الظروف الديناميكية الحرارية المميزة للجزء السطحي قشرة الأرض، وتتشكل نتيجة لإعادة ترسيب منتجات التجوية وتدمير الصخور المختلفة، أو الترسيب الكيميائي والميكانيكي من الماء، أو النشاط الحيوي للكائنات الحية، أو العمليات الثلاث في وقت واحد.

تحت تأثير الرياح والشمس والماء وبسبب التغيرات في درجات الحرارة، يتم تدمير الصخور النارية. تشكل الأجزاء السائبة من الصخور النارية رواسب فضفاضة وتتشكل منها طبقات من الصخور الرسوبية ذات الأصل الفتاتي. بمرور الوقت، تصبح هذه الصخور مضغوطة وتشكل صخورًا رسوبية كثيفة وصلبة نسبيًا.

أكثر من ثلاثة أرباع المساحة القارية مغطاة بالظروف الجيولوجية الجيولوجية، ولهذا السبب يتم التعامل معها في أغلب الأحيان أثناء العمل الجيولوجي. بالإضافة إلى ذلك، فإن الغالبية العظمى من الرواسب المعدنية مرتبطة وراثيًا أو مكانيًا بـ UGP. في UGP، يتم الحفاظ على بقايا الكائنات الحية المنقرضة بشكل جيد، والتي يمكنك من خلالها تتبع تاريخ تطور أجزاء مختلفة من الأرض. تحتوي الصخور الرسوبية على حفريات (أحافير). من خلال دراستها، يمكنك معرفة الأنواع التي سكنت الأرض منذ ملايين السنين. الحفريات (lat. الحفريات - الأحفوري) - البقايا الأحفورية للكائنات الحية أو آثار نشاطها الحيوي التي تنتمي إلى العصور الجيولوجية السابقة.

أرز. الحفريات: أ) ثلاثية الفصوص (المفصليات البحرية الموجودة في العصر الكمبري والأردوفيشي والسيلوري والديفوني) و ب) النباتات المتحجرة.

المواد الأولية في تكوين UGP هي مواد معدنية تتشكل نتيجة لتدمير المعادن والصخور الموجودة مسبقًا ذات الأصل البركاني أو المتحول أو الرسوبي ويتم نقلها على شكل جزيئات صلبة أو مادة مذابة. يدرس علم “الليثولوجيا” الصخور الرسوبية.

تشارك عوامل جيولوجية مختلفة في تكوين الصخور الرسوبية: تدمير وإعادة ترسيب منتجات تدمير الصخور الموجودة مسبقًا، والترسيب الميكانيكي والكيميائي من الماء، والنشاط الحيوي للكائنات الحية. يحدث أن عدة عوامل تشارك في تكوين سلالة معينة. ومع ذلك، يمكن أن تتشكل بعض الصخور بطرق مختلفة. وبالتالي، يمكن أن يكون الحجر الجيري من أصل كيميائي أو حيوي أو فتاتي.

أمثلة على الصخور الرسوبية: الحصى والرمل والحصى والطين والحجر الجيري والملح والجفت والصخر الزيتي والفحم الصلب والبني والحجر الرملي والفوسفوريت وغيرها.

الصخور ليست أبدية وهي تتغير مع مرور الوقت. يوضح الرسم البياني عملية ركوب الدراجات الصخرية.

أرز. عملية ركوب الدراجات الصخرية.

تنقسم الصخور الرسوبية حسب أصلها إلى ثلاث مجموعات: الفتاتية والكيميائية والعضوية.

صخور فتاتيةتتشكل في عمليات تدمير ونقل وترسيب شظايا الصخور. غالبًا ما تكون هذه هي الحصوات والحصى والرمال والطين والطين واللوس. تنقسم الصخور الفتاتية حسب الحجم إلى:

· الفتاتية الخشنة(> 2 مم)؛ شظايا ذات زاوية حادة - الحصى والحجر المسحوق والمثبتة بالصخور الطينية وتشكل البريشيا والشظايا المستديرة - الحصى والحصى - التكتلات) ؛

• فتاتي متوسط(من 2 إلى 0.5 ملم) – تشكيل الرمال؛

غرامة الفتات أو المتربة- شكل اللوس؛

• كلاستيك ناعم، أو كلاي (< 0,001 мм) – при уплотнении превращаются в глинистые сланцы.

صخور رسوبية ذات أصل كيميائي– الأملاح والرواسب المتكونة من المحاليل المائية المشبعة. لها هيكل متعدد الطبقات وتتكون من معادن الهاليد وحمض الكبريتيك والكربونات. وتشمل هذه الملح الصخري، والجبس، والكرناليت، والأوبوكا، والمارل، والفوسفوريت، وعقيدات الحديد والمنغنيز، وما إلى ذلك. (الجدول 2.4). يمكن أن تتشكل في خليط مع الرواسب الفتاتية والعضوية.

يتشكل المارل عندما يتم غسل كربونات الكالسيوم من الحجر الجيري، ويحتوي على جزيئات طينية، ويكون كثيفًا وفاتح اللون.

عقيدات الحديد والمنغنيزتتشكل من المحاليل الغروية وتحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة وتخلق رواسب كروية من خامات الحديد. تتشكل الفوسفوريت على شكل خرسانة مخروطية الشكل ذات شكل غير منتظم، وينتج عن اندماجها ألواح الفوسفوريت - رواسب خامات الفوسفوريت ذات الألوان الرمادية والبنية.

تنتشر الصخور ذات الأصل العضوي على نطاق واسع في الطبيعة - وهي بقايا الحيوانات والنباتات: الشعاب المرجانية والحجر الجيري والصخور الصدفية والأشعة والدياتومات والطمي العضوي الأسود المختلفة والجفت والفحم الصلب والبني والزيت.

تتشكل الكثافة الرسوبية لقشرة الأرض تحت تأثير المناخ والأنهار الجليدية والجريان السطحي وتكوين التربة والنشاط الحيوي للكائنات الحية، وتتميز بالمناطق: الطمي القاعي النطاقي في المحيط العالمي والرواسب القارية على الأرض (الأنهار الجليدية والنهرية) - الجليدية في المناطق القطبية، والجفت في التايغا، والأملاح في الصحراء، وما إلى ذلك). تراكمت الطبقات الرسوبية على مدى ملايين السنين. خلال هذا الوقت، تغير نمط المناطق عدة مرات بسبب التغيرات في موضع محور دوران الأرض وأسباب فلكية أخرى. لكل حقبة جيولوجية محددة، من الممكن إعادة بناء نظام المناطق مع التمايز المناسب لعمليات الترسيب. إن هيكل القشرة الرسوبية الحديثة هو نتيجة تداخل العديد من أنظمة المناطق في أوقات مختلفة.

في معظم أنحاء العالم، يحدث تكوين التربة على الصخور الرسوبية. في الجزء الشمالي من آسيا وأوروبا وأمريكا، تشغل مساحات شاسعة من الصخور التي ترسبتها الأنهار الجليدية في العصر الرباعي (الركام) ومنتجات تآكلها بسبب ذوبان المياه الجليدية.

الطميية المورينية والطميية الرملية.تتميز هذه الصخور بتركيبتها غير المتجانسة: فهي تمثل مزيجًا من الطين والرمل والصخور ذات الأحجام المختلفة. تحتوي التربة الطميية الرملية على كمية أكبر من Si02 وأقل من الأكاسيد الأخرى. اللون في الغالب بني محمر، وأحيانًا بني فاتح أو بني فاتح؛ البناء ضيق. البيئة الأكثر ملاءمة للنباتات هي رواسب الركام التي تحتوي على الصخور الجيرية.

تغطية الطين والطين- صخور ناعمة وخالية من الصخور. وتتكون في الغالب من جزيئات يقل قطرها عن 0.05 مم. اللون أصفر بني، ومعظمها ذو مسامية جيدة. تحتوي على مواد مغذية أكثر من الرمال الموصوفة أعلاه.

الطميية واللوس التي تشبه اللوس هي صخور خالية من الصخور والتربة الناعمة والكربونات والتزلف والأصفر، وهي صخور مسامية بدقة. يتميز اللوس النموذجي بغلبة الجزيئات التي يبلغ قطرها 0.05-0.01 ملم. هناك أيضًا أصناف ذات غلبة للجزيئات التي يقل قطرها عن 0.01 ملم. يتراوح محتوى كربونات الكالسيوم من 10 إلى 50%. غالبًا ما تكون الطبقات العليا من الطميية الشبيهة باللوس خالية من كربونات الكالسيوم. ويهيمن على الجزء غير الكربوني معادن الكوارتز والفلسبار والمعادن الطينية.

لحاء أحمر نجا.في البلدان ذات المناخ الاستوائي وشبه الاستوائي، تنتشر رواسب الأرض الدقيقة من العصر الثالثي. وتتميز باللون المحمر وغنية للغاية بالألمنيوم والحديد ومنضب في عناصر أخرى.

مثال نموذجي: اللاتريت، وهو صخرة حمراء اللون غنية بالحديد والألومنيوم في المناطق الاستوائية الحارة والرطبة، والتي تكونت نتيجة للتجوية الصخرية.

أرز. القشور التجوية اللاتريتية

حجر الأساس.في مناطق واسعة، تظهر على السطح صخور بحرية وقارية تعود إلى ما قبل العصر الرباعي، وتسمى مجتمعة "الصخور الأساسية". السلالات المسماة شائعة بشكل خاص في منطقة الفولغا، وكذلك في سفوح التلال والبلدان الجبلية. من بين الصخور الأساسية، تنتشر الطين والكربونات والمارلي والحجر الجيري والرواسب الرملية. تجدر الإشارة إلى أن العديد من الصخور الرملية غنية بالعناصر الغذائية. بالإضافة إلى الكوارتز، تحتوي هذه الرمال على كميات كبيرة من المعادن الأخرى: الميكا، الفلسبار، وبعض السيليكات، وما إلى ذلك. وباعتبارها صخرة أم، فهي تختلف بشكل حاد عن رمال الكوارتز الغرينية القديمة. تكوين الأساس متنوع للغاية ولم تتم دراسته بشكل كافٍ.

تاريخ النشر:2015-07-22; إقرأ: 3603 | انتهاك حقوق الطبع والنشر للصفحة

Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0.002 ثانية)…

معادن روسيا

تمتلك بلادنا كميات كافية من جميع أنواع المعادن تقريبًا.

تقتصر خامات الحديد على الأساس البلوري للمنصات القديمة. وتوجد احتياطيات كبيرة من خام الحديد في منطقة شذوذ كورسك المغناطيسي، حيث أساس المنصة مرتفع للغاية ومغطى بغطاء رسوبي ذو سمك منخفض نسبيا. هذا يسمح لك باستخراج الخام في المحاجر. تقتصر أيضًا مجموعة متنوعة من الخامات على درع البلطيق - الحديد والنحاس والنيكل والأباتيت والنيفيلين (المستخدم لإنتاج الألومنيوم والأسمدة) وغيرها الكثير. يحتوي غلاف المنصة القديمة في سهل أوروبا الشرقية على معادن مختلفة ذات أصل رسوبي. يتم استخراج الفحم في حوض بيتشورا. بين نهر الفولغا وجبال الأورال. يوجد في باشكيريا وتاتاريا احتياطيات كبيرة من النفط والغاز. يجري تطوير حقول غاز كبيرة في الروافد السفلى من نهر الفولغا. في شمال الأراضي المنخفضة لبحر قزوين، في منطقة بحيرتي إلتون وباسكونتشاك، يتم استخراج الملح الصخري (المائدة). ويجري تطوير احتياطيات كبيرة من البوتاسيوم وأملاح الطعام في منطقة سيس أورال وبوليسي ومنطقة الكاربات. في العديد من مناطق سهل أوروبا الشرقية - في مرتفعات روسيا الوسطى وفولغا وفولين بودولسك - يتم استخراج الحجر الجيري والزجاج ورمال البناء والطباشير والجبس والموارد المعدنية الأخرى.

داخل المنصة السيبيرية، تنحصر رواسب مختلفة من المعادن الخام في الطابق السفلي البلوري. ترتبط الرواسب الكبيرة من خامات النحاس والنيكل والكوبالت والبلاتين بإدخال البازلت. نشأوا في المنطقة التي تم تطويرها فيها المدينة الأكبرالمنطقة القطبية - نوريلسك. ترتبط احتياطيات الذهب وخام الحديد والميكا والأسبستوس وعدد من المعادن النادرة بتطفلات الجرانيت في درع ألدان. في الجزء الأوسط من المنصة، تشكلت أنابيب الانفجار البركاني على طول الصدوع الضيقة في الأساس. في ياقوتيا، يتم استخراج الماس الصناعي في عدد منهم. يوجد في الغطاء الرسوبي لمنصة سيبيريا رواسب كبيرة من الفحم (ياقوتيا). زاد إنتاجها بشكل حاد مع بناء خط سكة حديد بايكال-أمور. يوجد في جنوب المنصة رواسب الفحم البني Kansko-Achinskoye. وفي منخفضات الغطاء الرسوبي توجد حقول نفط وغاز واعدة.

على أراضي صفيحة غرب سيبيريا، تم اكتشاف المعادن ذات الأصل الرسوبي فقط ويجري تطويرها. يقع أساس المنصة على عمق أكثر من 6 آلاف متر ولم يتم تطويرها بعد. في الجزء الشمالي من صفيحة غرب سيبيريا هي الأكبر حقول الغازوفي الوسط زيت. ومن هنا يتم إمداد الغاز والنفط عبر خطوط الأنابيب إلى عدد من مناطق بلادنا ودول أوروبا الغربية والشرقية.

الأكثر تنوعًا في أصلها وتكوينها هي الرواسب المعدنية في الجبال. ترتبط الهياكل المطوية القديمة في عصر بايكال برواسب معدنية تشبه في تركيبها حفريات الطابق السفلي للمنصات القديمة. توجد في الطيات المدمرة لعصر بايكال رواسب الذهب (مناجم لينا). تمتلك ترانسبايكاليا احتياطيات كبيرة من خامات الحديد والمعادن المتعددة والحجر الرملي النحاسي والأسبستوس.

تجمع هياكل طيات كاليدونيا بشكل أساسي بين رواسب المعادن المتحولة والرسوبية.

الهياكل المطوية للعصر الهرسيني غنية أيضًا بالمعادن المختلفة. يتم استخراج خامات الحديد والنحاس والنيكل والبلاتين والأسبستوس والأحجار الكريمة وشبه الكريمة في جبال الأورال. يتم تطوير الخامات المتعددة المعادن الغنية في ألتاي. في المنخفضات بين الهياكل المطوية لعصر الهرسين توجد احتياطيات هائلة من الفحم.

يقع حوض الفحم الضخم في كوزنتسك في نتوءات كوزنتسك ألاتاو.

توجد في مناطق طي الدهر الوسيط رواسب من الذهب في كوليما وفي نتوءات سلسلة تشيرسكي والقصدير والمعادن الأساسية في جبال سيخوت ألين.

في الهياكل الجبلية في عصر حقب الحياة الحديثة، تكون الرواسب المعدنية أقل شيوعًا وليست غنية كما هي الحال في الجبال ذات الهياكل المطوية الأقدم. كانت عمليات التحول وبالتالي التمعدن أضعف هنا. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الجبال أقل تدميراً، وغالباً ما تقع طبقاتها الداخلية القديمة على عمق لا يمكن الوصول إليه للاستخدام بعد. من بين جميع جبال حقبة الحياة الحديثة، تعد منطقة القوقاز هي الأغنى بالمعادن. بسبب الكسور الشديدة لقشرة الأرض وتدفقات وتسلل الصخور النارية، حدثت عمليات التمعدن بشكل أكثر كثافة. يتم استخراج المعادن المتعددة والنحاس في القوقاز. خامات التنغستن والموليبدينوم والمنغنيز.

معادن الصخور الرسوبية

على سطح الأرض، نتيجة لعمل العوامل الخارجية المختلفة، يتم تشكيل الرواسب، والتي يتم ضغطها بشكل أكبر، وتخضع لتغيرات فيزيائية وكيميائية مختلفة - التحوير، وتتحول إلى صخور رسوبية. تغطي الصخور الرسوبية حوالي 75% من سطح القارات بغطاء رقيق. كثير منها عبارة عن معادن والبعض الآخر يحتوي عليها.

تنقسم الصخور الرسوبية إلى ثلاث مجموعات:

الصخور الفتاتية الناتجة عن التدمير الميكانيكي لأي صخور وتراكم الشظايا الناتجة عنها؛

الصخور الطينية، وهي نتاج التدمير الكيميائي للصخور في الغالب وتراكم المعادن الطينية الناتجة عن ذلك؛

تشكلت الصخور الكيميائية (الكيميائية) والعضوية نتيجة للعمليات الكيميائية والبيولوجية.

عند وصف الصخور الرسوبية، مثل الصخور النارية، يجب الانتباه إلى تركيبها المعدني وبنيتها. الأول هو السمة المميزة للصخور الكيميائية والعضوية، وكذلك الصخور الطينية، عند دراستها مجهريا. قد تحتوي الصخور الفتاتية على أجزاء من أي معادن وصخور.

الميزة الأكثر أهمية التي تميز بنية الصخور الرسوبية هي نسيجها الطبقي. يرتبط تكوين الطبقات بظروف تراكم الرواسب. وأي تغير في هذه الظروف يؤدي إما إلى تغير في تركيب المادة المودعة أو توقف عرضها. ويؤدي ذلك في المقطع إلى ظهور طبقات مفصولة بأسطح الفراش وغالباً ما تختلف في التركيب والبنية. الطبقات عبارة عن أجسام مسطحة إلى حد ما، أبعادها الأفقية أكبر بعدة مرات من سمكها (سمكها). يمكن أن يصل سمك الطبقات إلى عشرات الأمتار أو لا يتجاوز أجزاء من السنتيمتر. توفر دراسة الطبقات ثروة من المواد لفهم الظروف الجغرافية القديمة التي تشكلت فيها الطبقات الرسوبية قيد الدراسة. على سبيل المثال، في البحار على مسافة من الساحل، في ظل ظروف نظام هادئ نسبيًا لحركة المياه، تتشكل طبقات متوازية وأفقية في المقام الأول، في الظروف البحرية الساحلية - قطرية، في التدفقات البحرية والأنهار - مائلة، إلخ. ومن السمات التركيبية المهمة للصخور الرسوبية أيضًا المسامية، والتي تميز درجة نفاذيتها للماء والنفط والغازات، فضلاً عن ثباتها تحت الأحمال. فقط المسام الكبيرة نسبياً تكون مرئية للعين المجردة؛ يمكن اكتشاف الصخور الأصغر حجمًا بسهولة عن طريق التحقق من شدة امتصاص الصخور للماء. على سبيل المثال، تلتصق الصخور ذات المسامية الرقيقة وغير المرئية باللسان.

يعكس هيكل الصخور الرسوبية أصلها - تتكون الصخور الفتاتية من أجزاء من الصخور والمعادن القديمة، أي. لديك بنية فتاتية. تتكون الطينية من حبيبات صغيرة من معادن طينية في الغالب، غير مرئية للعين المجردة - بنية بيليتية؛ إما أن يكون لها تأثير كيميائي الهيكل البلوري(من المرئي بوضوح إلى البلوري)، إما غير متبلور أو عضوي، معزول في الحالات التي تكون فيها الصخور عبارة عن تراكم لأجزاء هيكلية من الكائنات الحية أو شظاياها.

معظم الصخور الرسوبية هي نتاج التجوية وتآكل المواد من الصخور الموجودة مسبقا. تأتي أقلية من الرواسب من المواد العضوية والرماد البركاني والنيازك والمياه المالحة. توجد رواسب رهيبة (الجدول 1) ورواسب ذات أصل عضوي وبركاني وصهاري ومن خارج كوكب الأرض.

الجدول 1. المواد المكونة للصخور الرسوبية

المكونات الأساسية	المكونات الثانوية
كلاستيك	تم إطلاقه كيميائياً	قدَّم	الصخور التي تشكلت خلال عملية التغيير
حطام الكوارتزيت الصخر الزيتي البلوري، الفيليت، الصخر الزيتي (أردواز). الحجارة الرملية صخور الحمم البركانية الخشنة (القنابل البركانية والحطام) شظايا الزجاج والرماد البركاني الحبوب المعدنية العقيق الأبيض، الصوان، يشب الفلسبار سكان موسكو المغنتيت، الإلمنيت هورنبلند، البيروكسين معادن الطين	كالسيت وكربونات أخرى أوبال، العقيق الأبيض (الكوارتز) الجلوكونيت أكاسيد المنغنيز مادة كربونات الأنهيدريت	العقيق، العقيق كربونات هيدروكسيدات الحديد	معادن الميكا الأنهيدريت الجلوكونيت

المعادن المستخرجة من الصخور الرسوبية

للصخور الرسوبية أهمية بالغة من الناحية العملية والنظرية. وفي هذا الصدد، لا يمكن مقارنة أي صخور أخرى معهم.

تعتبر الصخور الرسوبية من أهمها من الناحية العملية: وهي المعادن، وأساسات المباني، والتربة.

تستخرج البشرية أكثر من 90% من معادنها من الصخور الرسوبية. يتم أخذ معظمها فقط من الصخور الرسوبية: النفط والغاز والفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى والألمنيوم والمنغنيز والخامات الأخرى والمواد الخام الأسمنتية والأملاح وتدفقات المعادن والرمال والطين والأسمدة وما إلى ذلك.

خامات المعادن الحديدية وغير الحديدية. يتم استخراج المعدن الرئيسي للتكنولوجيا الحديثة، وهو الحديد، بالكامل تقريبًا (أكثر من 90٪) من السيديليت، إذا أخذنا في الاعتبار أيضًا الكوارتزيت الحديدي ما قبل الكمبري، والذي يعد حاليًا صخورًا متحولة، ولكنه يحتفظ بتركيبته الرسوبية الأصلية. لا تزال الخامات الرئيسية موجودة في الرواسب البحرية والقارية البحرية والقارية من العصر الحجري الأوسط الأوسط والبحرية الساحلية والقشرة الجوية للبلدان الاستوائية: كوبا وأمريكا الجنوبية وغينيا وبلدان أخرى في أفريقيا الاستوائية وجزر الهند و المحيط الهادئ، أستراليا. وعادة ما تكون هذه الخامات نقية، ويمكن الوصول إليها بسهولة للتعدين في الحفرة المفتوحة، وغالبًا ما تكون جاهزة للعملية المعدنية، كما أن احتياطياتها هائلة. تبدأ الكوارتزيتات الحديدية، أو اليشبليت، من الدهر الأركي والبروتيروزويك، في التنافس معها، وهي عملاقة، تتوفر احتياطياتها في جميع القارات، لكنها تتطلب التخصيب. يتم تطويرها أيضًا عن طريق التعدين المفتوح، على سبيل المثال، في محاجر ميخائيلوفسكي وليبيدينسكي التابعين لـ KMA، في أوكرانيا وجنوب أستراليا ودول أخرى. بالإضافة إلى هذين النوعين الرئيسيين، تعتبر خامات السدريت من البروتيروزويك (الريفي) من باكال (باشكيريا) مهمة. الأنواع الأخرى هي مستنقعات البحيرات (مصانع خام الحديد في بتروزافودسك التي عملت عليها في عهد بطرس الأكبر)، والرواسب البركانية (شلالات الليمونيت، وما إلى ذلك)، وعقيدات السدريت من الطبقات الحاملة للفحم المشلولة لها أهمية ثانوية.

ويتم استخراج خامات المنغنيز بنسبة 100% من الصخور الرسوبية. الأنواع الرئيسية من الرواسب هي رواسب بحرية ضحلة، وتقتصر على الصخور الرسوبية والرمال والطين. هذه هي الرواسب العملاقة لنيكوبول (أوكرانيا)، تشياتورا (جورجيا الغربية)، المنحدر الشرقي لجبال الأورال (بولونوشنوي، مارسياتي، إلخ)، وكذلك لابا (شمال القوقاز) ومانجيشلاك. والأمر الأكثر لفتًا للانتباه هو أن جميعها تقريبًا تقتصر على فترة زمنية ضيقة - العصر الأوليجوسيني. النوع الثاني هو الخامات الرسوبية البركانية من العصر الحجري القديم، وخاصة العصر الديفوني: في جبال الأورال في حوض Magnitogorsk eugeosynclinal، غالبًا في اليشب؛ في كازاخستان - في المنخفضات في منطقة أتاسو، وما إلى ذلك. تعتبر عقيدات المنغنيز الحديدي في المحيطات خامات ثانوية للمنجنيز. لا يمكن استخراج هذا المعدن إلا كمنتج ثانوي مع الكوبالت والنيكل والنحاس.

وعلى العكس من ذلك، يتم استخراج خامات الكروم بشكل رئيسي من الصخور النارية، وتمثل الصخور الرسوبية 7٪ فقط.

يتم استخراج جميع المكونات الأخرى للمعادن الحديدية - التدفقات - التي تخفض نقطة الانصهار (الحجر الجيري)، وفحم الكوك (فحم الكوك)، ورمال المسبك - بالكامل من الصخور الرسوبية.

ويتم استخراج الخامات المعدنية غير الحديدية والخفيفة بنسبة 100-50% من الصخور الرسوبية. يتم صهر الألومنيوم بالكامل من البوكسيت، وكذلك خامات المغنيسيوم من المغنسيوم ذات الأصل الرسوبي. النوع الرئيسي من رواسب البوكسيت هو قشور التجوية الحديثة أو من حقب الحياة الوسطى ذات المظهر الجانبي اللاتريتي، والتي تتطور في المنطقة الرطبة الاستوائية من الأرض. الأنواع الأخرى هي قشور التجوية اللاتريتية المعاد ترسيبها لوسائل النقل القريبة (الكولفيوم، الغرينية، الأحزمة الكارستية) أو البعيدة إلى حد ما (البحيرات الساحلية والمناطق الهادئة الأخرى). أكبر هذه الرواسب هي تيخفين الكربوني السفلي، والغطاء الأحمر الديفوني الأوسط، وشيريموخوفسكي وغيرها من الرواسب التي تشكل منطقة البوكسيت الشمالية الأورال (SUBR)، وأمريكا الشمالية (أركنساس، وما إلى ذلك)، والمجرية، وما إلى ذلك.

يتم استخراج المغنيسيوم بشكل رئيسي من المغنسيت وجزئيا من الدولوميت من أصل رسوبي. الأكبر في روسيا والعالم هي رواسب Riphean Satka في باشكيريا من نشأة metasomatic ، على ما يبدو كاتاجينيتي ، على أساس الدولوميت الأولي. يصل سمك أجسام المغنسيت إلى عشرات الأمتار، ويبلغ سمكها 400 متر.

خامات التيتانيوم هي 80٪ رسوبي، الغرينية (الروتيل، إلمينيت، تيتانوماغنيتيت، وما إلى ذلك)، وتتكون من المعادن المتبقية المعبأة من الصخور النارية.

خامات النحاس هي 72٪ رسوبية - الحجر الرملي النحاسي، والطين، والصخر الزيتي، والحجر الجيري، والصخور الرسوبية البركانية. وترتبط في معظمها بالتكوينات القاحلة ذات اللون الأحمر التي تعود إلى العصر الديفوني والعصر البرمي وعصور أخرى. خامات النيكل هي 76٪ رسوبية، وهي بشكل رئيسي قشور الصخور فوق القاعدية، وخامات الرصاص والزنك هي 50٪ بركانية رسوبية، وخامات حرارية مائية رسوبية، وخامات القصدير - صفائح حجر القصدير - هي 50٪ رسوبية.

خامات العناصر "الثانوية" والنادرة تكون رسوبية بنسبة 100-75%: 100% زركون-هافنيوم (غرينات الزركون والروتيل وما إلى ذلك)، 80% كوبالت، 80% أتربة نادرة (مونازيت ومواد أخرى) و75% تنتالوم- النيوبيوم، وهو أيضًا رسوبي إلى حد كبير.

منذ المدرسة، كنت أعرف بشكل عام كيف تم تشكيل احتياطيات الصخور الرسوبية. وفي السنوات التي تلت اكتمالها، تمكنت من التعرف على هذه العملية بمزيد من التفصيل. وسوف أشارك معرفتي معك.

تكوين رواسب المعادن الرسوبية

وهذا النوع من الحفريات هو في الواقع طبقة ضخمة من الرواسب المضغوطة التي تراكمت مع مرور الوقت. هذه المادة الرسوبية هي الأساس. يتم تشكيلها بطرق مختلفة، اعتمادا على الظروف (تحت الماء، على الأرض أو في أحشاء الكوكب). على الأرض وفي المسطحات المائية، هذه هي نفايات النباتات، وجزئيا، الحيوانات. تستسلم بعض الصخور للقوى المدمرة لتدفقات المياه والجاذبية والأنهار الجليدية وتغيرات درجات الحرارة، ويتم سحقها إلى أجزاء ذات أحجام مختلفة، وبالتالي تصبح مادة. ثم على الأرض تخضع جميعها للتحلل الكيميائي من خلال:

• المياه الطبيعية
• ثاني أكسيد الكربون؛
• الأكسجين الحر
• الأحماض العضوية.

يتأكسد الأكسجين ويتحلل ثاني أكسيد الكربون والأحماض.

في عمود الماء، يمكن أن تتحول المواد الغازية والمذابة من خلال التفاعلات الكيميائية والنشاط الحيوي للكائنات الحية إلى الحالة الصلبة، تشكيل المواد الرسوبية.

النشاط البركاني يجلب المواد من باطن الأرض.

أمثلة على الصخور الرسوبية ورواسبها

ويسمى المكان الذي تتراكم فيه المواد الرسوبية بشكل جماعي بالرواسب.

المعادن التي يتم استخراجها من الصخور الرسوبية تشمل: الأملاح، النفط، الرمال، الغاز، الطين، المواد الخام الأسمنتية، الفحم، صهور المعادن، الألومنيوم، المغنيسيوم، المنغنيز، التيتانيوم، النحاس، النيكل، الكوبالت، خامات القصدير، الكروم جزئيا، الرصاص والزنك.

رواسب خامات المنغنيز: نيكوبولسكوي (أوكرانيا)، مانجيشلاك، بولونوكنوي ومارسياتي (منحدرات جبال الأورال).

التراكمات الأكثر إثارة للإعجاب من خامات المغنيسيوم في العالم هي رواسب ساتكا (روسيا، باشكيريا).

أحواض الفحم: تونجوسكا وكوزباس (روسيا)، إلينوي وأبالاشيان (الولايات المتحدة الأمريكية)، الرور (ألمانيا).

أكبر رواسب الملح: البحر الميت، سوليدار (أوكرانيا)، بيلزانسكوي (روسيا)، خليج كارا بوغاز جول (تركمانستان).

الاكثريه العناصر الكيميائية، بما في ذلك الأشياء القيمة جدًا، متناثرة في الصخور. ويتركز جزء صغير جدًا منها فقط في الرواسب المعدنية. ولكن على الرغم من أن محتوى العناصر في الصخور منخفض، إلا أن كميتها الإجمالية في أحشاء الأرض هائلة.

تنقسم جميع المعادن حسب ظروف تكوينها إلى عميقة وسطحية. تسمى الودائع العميقة ذاتية النمو(من الكلمات اليونانية "edo" - من الداخل، "geos" - الأصل)، والسطحية - خارجي("الصدى" اليوناني - خارج).

الودائع العميقة أو الداخليةتتشكل نتيجة لاختراق الذوبان الساخن تحت الأرض أو الصهارة إلى القشرة الأرضية وتصلبها. تخترق الصهارة الصخور من خلال الشقوق. ومع ذلك، فإن جزءًا صغيرًا فقط من الصهارة الموجودة في البراكين يصل إلى سطح الأرض، مما يشكل تدفقات الحمم البركانية وتراكمات الرماد البركاني. لا يصل المزيد من الصهارة إلى سطح الأرض ويتجمد في العمق، مكونًا صخورًا نارية بلورية عميقة الجذور مثل الجرانيت. تستخدم الصخور النارية المتجمدة في العمق وعلى سطح الأرض على نطاق واسع كمواد بناء حجرية طبيعية.

بسبب الاختلاف الجسدي و الخواص الكيميائيةأثناء عملية تبريد الصهارة المنصهرة في أحشاء الأرض، تنفصل وتتكون تراكمات لبعض العناصر الكيميائية.

عندما يتم تبريد ما يسمى الصهارة الأساسية، التي تحتوي على ما لا يزيد عن 50٪ من أكسيد السيليكون في تكوينها، فإن عملية فصل المواد فيها تشبه صهر الحديد الزهر في الأفران العالية. في الوقت نفسه، في تراكمات الصهارة التي تتصلب في العمق، تطفو الصخور الخفيفة إلى الأعلى، وتغرق المعادن الثقيلة في قاع خزان الصهارة. تشكل هذه المعادن الثقيلة رواسب خام نارية. وأهمها الودائع الحديد والتيتانيوم والكروم والبلاتين والنحاس والنيكل. والودائع قريبة منها في الأصل الماسالخامس أنابيب الكمبرلايت سيبيريا وجنوب أفريقيا، ولكن لتشكيلها، بالإضافة إلى ارتفاع درجة الحرارة، هناك حاجة إلى ضغط هائل.

يتم عزل المعادن الثمينة بطريقة مختلفة تمامًا أثناء تصلب ما يسمى بالصهارة الحمضية التي تحتوي على أكثر من 50% من أكسيد السيليكون. تحتوي هذه الصهارة على نسبة عالية من الغازات المختلفة، بما في ذلك بخار الماء. وتقوم الغازات بإذابة العديد من المركبات الكيميائية، وخاصة المعدنية منها، وتمنعها من الترسب خلال المراحل الأولى من تبريد الصهارة. لذلك، يتم إنشاء ظروف تركيزها في أحدث بقايا ذوبان الصهارة، والتي لم يكن لديها وقت للتصلب الكامل. بعض هذه الصهارة المتبقية تذوب، مشبعة بالغازات الساخنة والعناصر القيمة المذابة فيها، وتخترق الشقوق في الصخور، وبعد تبريدها، تشكل ما يسمى عروق البجماتيت . وهي تتكون من الكوارتز والفلسبار، وفي بعض الأحيان تحتوي على تراكمات الميكا والأحجار الكريمة (التوباز والزبرجد وما إلى ذلك) ومعادن البريليوم والليثيوم والقصدير والتنغستن واليورانيوم.

لا تتراكم الغازات المنصهرة التي تحتوي على مركبات قيمة مذابة فيها في غرف الصهارة المتبقية فحسب، بل يمكن أن تتسرب أيضًا عبر الجدران المتصلبة بالفعل. وبهذه الطريقة يخترقون غرفة الصهارة المبردة المحيطة بالصخر. في هذه الحالة، بين الغازات الساخنة المفلترة والصخور المحيطة بها، قد يكون هناك التفاعلات الكيميائية. وهي تتدفق بعنف بشكل خاص بين الغازات المنصهرة الساخنة والصخور الجيرية. أثناء مثل هذه التفاعلات، على طول محيط كتل الصخور النارية المبردة، في منطقة تلامسها مع الحجر الجيري، ما يسمى سكارنز . وهي مكونة من معادن تشمل الجير والسيليكون والألومنيوم. بالإضافة إلى ذلك، غالبا ما تتراكم المعادن في skarns الحديد، النحاس، الرصاص، الزنك، التنغستن، البورون.

ولكن ليس كل الغازات المنصهرة تتفاعل في العمق مع الصخور. يندفع معظمها بسبب الضغط العالي إلى أعلى عبر شقوق ومسام الصخور إلى سطح الأرض. في هذه الحالة، تبرد الأبخرة المعدنية تدريجيًا وتسيل وتتحول إلى مياه معدنية ساخنة - الحرارة المائية . يستمرون في التسلق عبر الصخور المسامية والنفاذة. ومع استمرار تبريد المياه المعدنية الساخنة، تترسب مركبات العناصر القيمة والعناصر الأخرى الذائبة فيها. تملأ الشقوق في الصخور، وتشكل عروقًا من المعادن. تتفاعل بعض العناصر الحرارية المائية مع المعادن الصخرية وتترسب لتشكل رواسب معدنية تحل محل هذه الصخور. تسمى هذه الرواسب التي تتكون من رواسب المياه المعدنية الساخنة في أحشاء الأرض الحرارية المائية . ترتبط كميات كبيرة من الخامات بهذه المجموعة المهمة جدًا من الرواسب المعدنية الداخلية النحاس والرصاص والزنك والقصدير والتنغستنوغيرها من العناصر القيمة.

الودائع الخارجيةتتشكل تحت تأثير العمليات الجيولوجية بالقرب من سطح الأرض. وتتشكل أثناء التغيرات طويلة المدى في الصخور أثناء انتقالها من باطن الأرض إلى سطح الأرض. لقد حدثت مثل هذه الارتفاعات الكارثية البطيئة أو المفاجئة لأجزاء فردية من القشرة الأرضية في جميع العصور الجيولوجية وما زالت مستمرة حتى اليوم. على سطح الأرض، يتم تدمير الصخور تحت تأثير تقلبات درجات الحرارة وتدفقات المياه ميكانيكيا إلى شظايا صغيرة ودقيقة. تحت تأثير الماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون، فإنها تتحلل كيميائيا، وتغيير تكوينها. يتم نقل منتجات هذا التدمير عن طريق تدفق المياه إلى الأنهار، وتستقر في قاعها، وتشكل رواسب نهرية معروفة الحصى والرمل والطين. وفي الوقت نفسه، تتراكم بعض المعادن الصلبة والثقيلة المستقرة كيميائيًا وغير المؤكسدة في الجزء السفلي من رواسب النهر، مكونة الغرينيات . يمكن فقط تركيز المعادن الثقيلة ذات الثقل النوعي أكثر من 3 في الغرينيات، لذلك تعرف الرواسب على شكل الغرينيات الذهب، البلاتين، حجر القصدير، الولفراميتإلخ.

يتم نقل جزء كبير من الكتلة المعدنية الموجودة في مياه النهر على شكل طمي أو في حالة ذائبة إلى البحار والمحيطات. حجم هذه الإزالة هائل. وهكذا، يحمل نهر الفولغا 25.5 مليون طن من المواد العالقة في المياه إلى بحر قزوين سنويًا، ونهر آمو داريا إلى بحر آرال - 215 مليون طن، والأمازون إلى المحيط الأطلسي - حوالي 1000 مليون طن. في المحيطات والبحار، تترسب المعادن وتتراكم في القاع. وتأتي هذه المعادن من القارات، تحت تأثير الجاذبية، نتيجة التأثير الكيميائي لمياه البحر المالحة أو ارتباطا بحياة الكائنات البحرية. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء السماكة صخور ذات أصل رسوبي والتي توجد من بينها طبقات من المعادن الرسوبية. بالإضافة إلى الصخور الرسوبية المعروفة مثل الرمال والطين والحجر الجيري، رواسب الخام شائعة الحديد والمنغنيز والألومنيوم والفوسفوريت والفحم والنفط.

كما تتشكل رواسب معدنية على سطح الأرض نتيجة انحلال وإزالة جزء من المادة بواسطة المياه الجوفية، وتتراكم في الباقي مركبات معدنية قيمة يصعب ذوبانها. على سبيل المثال، في صخرة مكونة من مركبات الكالسيوم والألمنيوم، قد تذوب معادن الكالسيوم وتزال مع الماء، تاركة المركبات تتراكم في الباقي. الألومنيوم - البوكسيت - خام قيم لإنتاج هذا المعدن. تسمى هذه الودائع المتبقية. من بينها، بالإضافة إلى البوكسيت، هناك رواسب معروفة خام الحديد، خام النيكل، مركبات الفوسفور .

وقد يترسب بعض المادة المذابة مرة أخرى تحت الأرض من المياه الجوفية لأنها تتخلل عبر الصخور النفاذة. تسمى الودائع التي تنشأ في هذه الحالة تسرب . من بين رواسب التسلل معروفة النيكل والنحاس والذهب واليورانيوم.

فإذا غاصت الصخور وما تحتويه من رواسب معدنية في أعماق الأرض، فإنها تتأثر بضغط الطبقات التي تحتها وبالحرارة الداخلية للأرض. وتحت تأثيرها، تتغير الصخور والمعادن وتتحول إلى متحولة ، مثل النيسأو لائحة بلورية. في هذه الحالة قد تنشأ رواسب معدنية متحولة ("التحول" - التغيير). وتشمل هذه الأجسام الموجودة مسبقًا والتي خضعت لتغيرات شديدة، وتلك التي نشأت مرة أخرى بسبب التحول. وتشمل هذه، على سبيل المثال، الودائع الرخام، وألواح التسقيف، والميكا، والجرافيت، والعقيق.

المعادن الرسوبيةالأكثر شيوعًا بالنسبة للمنصات، نظرًا لوجود غطاء المنصة هناك. وهي في الأساس معادن غير معدنية ووقود، ويلعب الفحم والصخر الزيتي الدور الرئيسي فيها. وقد تشكلت من بقايا النباتات والحيوانات المتراكمة في الأجزاء الساحلية من البحار الضحلة وفي ظروف أراضي مستنقعات البحيرات. لا يمكن أن تتراكم هذه البقايا العضوية الوفيرة إلا في ظروف رطبة ودافئة بدرجة كافية مواتية للنمو الخصب. في الظروف الحارة والجافة، في البحار الضحلة والبحيرات الساحلية، تتراكم الأملاح، والتي تستخدم كمواد خام في.

التعدين

هناك عدة طرق التعدين. أولاً، هذه طريقة مفتوحة يتم من خلالها استخراج الصخور في المحاجر. وهو أكثر فائدة من الناحية الاقتصادية، لأنه يساعد في الحصول على منتج أرخص. ومع ذلك، يمكن للمحجر المهجور أن يتسبب في تكوين شبكة واسعة. تتطلب طريقة تعدين الفحم في المناجم نفقات كبيرة وبالتالي فهي أكثر تكلفة. أرخص طريقة لإنتاج النفط هي التدفق، عندما يرتفع النفط عبر بئر تحت الغازات النفطية. طريقة الضخ في الاستخراج شائعة أيضًا. هناك أيضًا طرق خاصة للتعدين. يطلق عليهم الجيوتكنولوجية. وبمساعدتهم، يتم استخراج الخام من أعماق الأرض. ويتم ذلك عن طريق ضخ الماء الساخن والمحاليل إلى الطبقات التي تحتوي على المعادن الضرورية. تضخ الآبار الأخرى المحلول الناتج وتفصل المكون القيم.

إن الحاجة إلى المعادن تتزايد باستمرار، ويتزايد الإنتاج، لكن المعادن قابلة للاستنفاد الموارد الطبيعيةلذلك من الضروري إنفاقها بشكل اقتصادي وكامل.

هناك عدة طرق للقيام بذلك:

• تقليل خسائر المعادن أثناء استخراجها؛
• استخراج أكثر اكتمالا لجميع المكونات المفيدة من الصخور؛
• الاستخدام المتكامل للموارد المعدنية؛
• البحث عن ودائع جديدة واعدة أكثر.

وبالتالي، فإن الاتجاه الرئيسي في استخدام المعادن في السنوات المقبلة لا ينبغي أن يكون زيادة في حجم إنتاجها، ولكن استخدامها أكثر عقلانية.

في عمليات البحث الحديثة عن الموارد المعدنية، من الضروري استخدام ليس فقط أحدث التقنيات والأدوات الحساسة، ولكن أيضًا التوقعات العلمية للبحث عن الرواسب، مما يساعد على إجراء استكشاف مستهدف للتربة تحت الأرض على أساس علمي. وبفضل هذه الأساليب تم التنبؤ علميًا أولاً بوجود رواسب الماس في ياقوتيا ثم اكتشافها. يعتمد التنبؤ العلمي على معرفة الروابط والظروف اللازمة لتكوين المعادن.

وصف موجز للمعادن الرئيسية

أصعب من جميع المعادن. تركيبته من الكربون النقي. تم العثور عليها في الغرينيات وكشوائب في الصخور. الماس عديم اللون، لكنه يوجد أيضًا بألوان مختلفة. قطع الماس يسمى الماس. يقاس وزنه عادة بالقيراط (1 قيراط = 0.2 جم). تم العثور على أكبر ماسة في يوزنايا: وزنها أكثر من 3000 قيراط. يتم استخراج معظم الماس في أفريقيا (98٪ من الإنتاج في العالم الرأسمالي). وفي روسيا، توجد رواسب كبيرة من الماس في ياقوتيا. تستخدم البلورات الشفافة لصنع الأحجار الكريمة. قبل عام 1430، كان الماس يُعتبر أحجارًا كريمة شائعة. وكانت رائدة الموضة بالنسبة لهم هي الفرنسية أغنيس سوريل. بسبب صلابته، يستخدم الماس غير الشفاف صناعيا في القطع والنقش، وكذلك لتلميع الزجاج والحجر.

معدن ناعم قابل للطرق اللون الأصفر، ثقيل، لا يتأكسد في الهواء. يوجد في الطبيعة بشكل رئيسي في شكله النقي (شذرات). تم العثور على أكبر كتلة صلبة تزن 69.7 كجم في أستراليا.

تم العثور على الذهب أيضًا على شكل الغرينيات - وهذا نتيجة لتآكل الرواسب، عندما يتم إطلاق حبيبات الذهب وحملها بعيدًا، لتشكل الغرينيات. ويستخدم الذهب في صناعة الأدوات الدقيقة والمجوهرات المختلفة. في روسيا، يكمن الذهب في الداخل. في الخارج - في كندا. وبما أن الذهب يوجد في الطبيعة بكميات قليلة ويرتبط استخراجه بتكاليف عالية، فهو يعتبر من المعادن الثمينة.

البلاتين(من بلاتا الإسبانية - الفضة) - معدن ثمين من اللون الأبيض إلى اللون الرمادي الفولاذي. يتميز بالحرارة ومقاومة التأثيرات الكيميائية والتوصيل الكهربائي. يتم استخراجه بشكل رئيسي في الغرينيات. يتم استخدامه لتصنيع الأواني الزجاجية الكيميائية والهندسة الكهربائية والمجوهرات وطب الأسنان. في روسيا، يتم استخراج البلاتين في جبال الأورال وفي شرق سيبيريا. في الخارج - في جنوب أفريقيا.

الأحجار الكريمة(الأحجار الكريمة) - أجسام معدنية ذات لون جميل وتألق وصلابة وشفافية. وهي مقسمة إلى مجموعتين: الحجارة المستخدمة في القطع والأحجار شبه الكريمة. المجموعة الأولى تضم الماس والياقوت والياقوت والزمرد والجمشت والزبرجد. أما المجموعة الثانية فتضم الملكيت واليشب والكريستال الصخري. جميع الأحجار الكريمة، كقاعدة عامة، هي من أصل ناري. ومع ذلك، فإن اللؤلؤ والعنبر والمرجان هي معادن ذات أصل عضوي. تستخدم الأحجار الكريمة في المجوهرات ولأغراض تقنية.

طفرات- الصخور من أصول مختلفة. الطف الجيري عبارة عن صخرة مسامية تتشكل نتيجة لترسيب كربونات الكالسيوم من المصادر. يستخدم هذا التوف لإنتاج الأسمنت والجير. الطف البركاني - عزز. تستخدم Tuffs كمواد بناء. لديها ألوان مختلفة.

ميكا- الصخور التي لها القدرة على الانقسام إلى طبقات رقيقة ذات سطح أملس؛ توجد على شكل شوائب في الصخور الرسوبية. تستخدم الميكا المختلفة كعازل كهربائي جيد، لصناعة النوافذ في الأفران المعدنية، وفي الصناعات الكهربائية والإذاعية. في روسيا، يتم استخراج الميكا في شرق سيبيريا، في. يتم التطوير الصناعي لرواسب الميكا في أوكرانيا والولايات المتحدة الأمريكية، .

رخام- صخور بلورية تكونت نتيجة تحول الحجر الجيري. يأتي بألوان مختلفة. يستخدم الرخام كمواد بناء لتكسية الجدران والهندسة المعمارية والنحت. يوجد في روسيا العديد من رواسبها في جبال الأورال والقوقاز. وفي الخارج، يتم استخراج الرخام الأكثر شهرة.

الأسبستوس(باليونانية: لا تنطفئ) - مجموعة من الصخور الليفية المقاومة للحريق والتي تنقسم إلى ألياف ناعمة ذات لون أصفر مخضر أو ​​شبه بيضاء. ويحدث على شكل عروق (الوريد عبارة عن جسم معدني يملأ صدعاً، وعادةً ما يكون له شكل صفيحي، يتجه عمودياً إلى أعماق كبيرة. يصل طول العروق إلى كيلومترين أو أكثر)، بين الصخور النارية والرسوبية . يتم استخدامه لصناعة الأقمشة الخاصة (عزل الحريق)، والقماش المشمع، ومواد التسقيف المقاومة للحريق، وكذلك مواد العزل الحراري. في روسيا، يتم تعدين الأسبستوس في جبال الأورال، وفي الخارج - وفي بلدان أخرى.

أسفلت(الراتنج) - صخرة هشة راتنجية ذات لون بني أو أسود وهي عبارة عن خليط من الهيدروكربونات. يذوب الأسفلت بسهولة، ويحترق بلهب دخاني، وهو نتاج تغيرات في أنواع معينة من الزيت، والتي تبخرت منه بعض المواد. غالبًا ما يخترق الأسفلت الأحجار الرملية والحجر الجيري والمارل. يتم استخدامه كمادة بناء لأسطح الطرق، في الهندسة الكهربائية وصناعة المطاط، لإعداد الورنيش ومخاليط العزل المائي. رواسب الأسفلت الرئيسية في روسيا هي منطقة أوختا، في الخارج - في فرنسا.

اللامبالاة- المعادن الغنية بأملاح الفوسفور والألوان الخضراء والرمادية وغيرها؛ وجدت بين الصخور النارية المختلفة، وتشكل في بعض الأماكن تراكمات كبيرة. ويستخدم الأباتيت بشكل رئيسي في إنتاج الأسمدة الفوسفاتية، كما يستخدم في صناعة السيراميك. في روسيا، توجد أكبر رواسب الأباتيت في. وفي الخارج، يتم استخراجها في جمهورية جنوب أفريقيا.

الفوسفوريت- صخور رسوبية غنية بمركبات الفوسفور التي تشكل حبيبات في الصخر أو تربط المعادن المختلفة معًا لتكوين صخرة كثيفة. لون الفوسفوريت رمادي غامق. وهي، مثل الأباتيت، تستخدم لإنتاج الأسمدة الفوسفاتية. في روسيا، تنتشر رواسب الفوسفوريت في منطقتي موسكو وكيروف. في الخارج، يتم استخراجها في الولايات المتحدة الأمريكية (شبه جزيرة فلوريدا) و.

خامات الألومنيوم- المعادن والصخور المستخدمة لإنتاج الألمنيوم. خامات الألومنيوم الرئيسية هي البوكسيت والنيفيلين والألونيت.

البوكسيت(الاسم يأتي من منطقة بو في جنوب فرنسا) - صخور رسوبية ذات لون أحمر أو بني. ثلث احتياطي العالم يقع في الشمال، وتعد البلاد من الدول الرائدة في إنتاجه. يتم استخراج البوكسيت في روسيا. المكون الرئيسي للبوكسيت هو أكسيد الألومنيوم.

ألونيتس(الاسم يأتي من كلمة ألون - الشب (الفرنسية) - المعادن التي تحتوي على الألومنيوم والبوتاسيوم وغيرها من الشوائب. يمكن أن يكون خام الألونيت مادة خام لإنتاج ليس فقط الألومنيوم، ولكن أيضًا أسمدة البوتاس وحمض الكبريتيك. رواسب الألونيت هي في الولايات المتحدة الأمريكية والصين وأوكرانيا ودول أخرى.

نيفلين(الاسم يأتي من الكلمة اليونانية "nephele" التي تعني السحابة) - معادن ذات تركيبة معقدة، رمادية أو خضراء اللون، تحتوي على كمية كبيرة من الألومنيوم. وهي جزء من الصخور النارية. في روسيا، يتم استخراج النيفلين في سيبيريا الشرقية وفيها. الألومنيوم الذي يتم الحصول عليه من هذه الخامات هو معدن ناعم، وينتج سبائك قوية، ويستخدم على نطاق واسع في إنتاج السلع المنزلية.

خامات الحديد- تراكمات معدنية طبيعية تحتوي على الحديد. وهي متنوعة في التركيب المعدني وكمية الحديد فيها والشوائب المختلفة. يمكن أن تكون الشوائب ذات قيمة (كروم المنغنيز والكوبالت والنيكل) وضارة (الكبريت والفوسفور والزرنيخ). أهمها خام الحديد البني، وخام الحديد الأحمر، وخام الحديد المغناطيسي.

خام الحديد البني، أو الليمونيت، هو خليط من عدة معادن تحتوي على الحديد مع خليط من المواد الطينية. لها لون بني أو أصفر-بني أو أسود. وغالبا ما توجد في الصخور الرسوبية. إذا كانت خامات خام الحديد البني - أحد خامات الحديد الأكثر شيوعا - تحتوي على نسبة حديد لا تقل عن 30%، فإنها تعتبر صناعية. الودائع الرئيسية موجودة في روسيا (أورال، ليبيتسك)، أوكرانيا ()، فرنسا (لورين)، جرا.

الهيماتيتالهيماتيت، هو معدن بني محمر إلى أسود يحتوي على ما يصل إلى 65٪ من الحديد.

ويوجد في صخور مختلفة على شكل بلورات وصفائح رقيقة. وتشكل في بعض الأحيان عناقيد على شكل كتل صلبة أو ترابية ذات لون أحمر فاتح. الرواسب الرئيسية لخام الحديد الأحمر موجودة في روسيا (KMA)، أوكرانيا (Krivoy Rog)، الولايات المتحدة الأمريكية، البرازيل، كازاخستان، كندا، السويد.

خام الحديد المغناطيسيأو الماجنتيت وهو معدن أسود يحتوي على 50-60% حديد. هذا هو خام الحديد عالي الجودة. تتكون من الحديد والأكسجين، مغناطيسية للغاية. ويحدث في شكل بلورات وشوائب وكتل صلبة. الودائع الرئيسية موجودة في روسيا (الأورال، KMA، سيبيريا)، أوكرانيا (كريفوي روج)، السويد والولايات المتحدة الأمريكية.

خامات المنغنيز- مركبات معدنية تحتوي على المنغنيز، الخاصية الرئيسية لها هي إعطاء الفولاذ والحديد الزهر قابلية التحمل والصلابة. لا يمكن تصور علم المعادن الحديث بدون المنغنيز: يتم صهر سبيكة خاصة - المنغنيز الحديدي، تحتوي على ما يصل إلى 80٪ من المنغنيز، والذي يستخدم لصهر الفولاذ عالي الجودة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المنغنيز ضروري لنمو وتطور الحيوانات وهو سماد دقيق. تقع رواسب الخام الرئيسية في أوكرانيا (نيكولسكوي) والهند والبرازيل وجمهورية جنوب أفريقيا.

خامات القصدير- العديد من المعادن التي تحتوي على القصدير. يجري تطوير خامات القصدير التي تحتوي على قصدير بنسبة 1-2% أو أكثر. تتطلب هذه الخامات إثراء - مما يؤدي إلى زيادة المكون القيم وفصل النفايات الصخرية، لذلك يتم استخدام الخامات في الصهر، حيث يتم زيادة محتوى القصدير إلى 55٪. القصدير لا يتأكسد، ولهذا السبب يستخدم على نطاق واسع في صناعة التعليب. في روسيا، توجد خامات القصدير في شرق سيبيريا وفي الخارج يتم استخراجها في إندونيسيا في شبه الجزيرة.

خامات النيكل- مركبات معدنية تحتوي على النيكل. لا يتأكسد في الهواء. إضافة النيكل إلى الفولاذ يزيد بشكل كبير من مرونته. يستخدم النيكل النقي في الهندسة الميكانيكية. يتم استخراجه في روسيا من شبه جزيرة كولا، وجبال الأورال، وسيبيريا الشرقية؛ في الخارج - في كندا، في البرازيل.

خامات اليورانيوم والراديوم- تراكمات معدنية تحتوي على اليورانيوم. الراديوم هو نتاج التحلل الإشعاعي لليورانيوم. محتوى الراديوم في خامات اليورانيوم لا يكاد يذكر - يصل إلى 300 مجم لكل طن من الخام. يملك أهمية عظيمةحيث أن الانشطار النووي لكل جرام من اليورانيوم يمكن أن ينتج طاقة تزيد بمقدار مليوني مرة عن حرق جرام واحد من الوقود، لذلك يتم استخدامها كوقود في محطات الطاقة النووية لتوليد كهرباء رخيصة. يتم استخراج خامات اليورانيوم والراديوم في روسيا والولايات المتحدة والصين وكندا والكونغو ودول أخرى في العالم.