Геология. Введение Полезные ископаемые
 Скачать 46.65 Kb.
|
|
Содержание Введение……………………………………………………………………………2 1 Полезные ископаемые…………………………………..............……………….3 1.1 История развития использования полезных ископаемых.…………...3 1.2 Классификации полезных ископаемых………………….……………4 2 Рельеф ……………………………..…………………………………………......7 2.1 Рельеф Ленинградской области…………………………………..…...7 2.2. Геологическое строение и полезные ископаемые на территории Ленинградской области…………………………………………………………...7 3 Гранитные карьеры Ленинградской области………………………………....10 Заключение………………………………………………………………………..11 Список использованных источников…………………………………………....12 Введение Когда-то люди пользовались только тем, что, лежит на поверхности земли. Они и не подозревали, какие несметные сокровища скрываются в ее толще. Но по мере того, как «аппетиты» людей росли, им волей-неволей пришлось сперва потихоньку ее «царапать», а затем все глубже и глубже в нее вгрызаться, открывая «дверь» в подземные кладовые. К полезным ископаемым относятся топливные ресурсы, необходимые для энергетики и транспорта; руды, содержащие металлы; песок, гранит, щебенка, глина - то, без чего не обойдется строительство; драгоценные камни и, разумеется, вода - основа всего живого. Все это давно или недавно человек наловчился извлекать из земных недр. Каждое из названных ископаемых требовало своего особого подхода. Люди научились использовать даже очень бедные руды, когда исчерпывались богатые, переходили от добычи одного топлива к другому, на изобретали огромное количество способов и машин, помогающих им находить и извлекать ископаемые и в очень далеких, труднодостижимых районах, и глубоко под землей. Ресурсы богатство природы, которые человечество использует для удовлетворения своих потребностей. Они расположены неравномерно, и запасы их неодинаковы, поэтому отдельные страны имеют различную ресурсообеспеченность, т.е. соотношение между величиной природных ресурсов и размерами их использования. Актуальность темы заключается в том, что полезные ископаемые являются фактором экономического состояния территории. Если правильно использовать их, то данная территория будет хорошо экономически развиваться. 1 Полезные ископаемые История развития использования полезных ископаемых Полезные ископаемые – природные минеральные образования в земной коре неорганического и органического происхождения, которые при данном уровне техники могут быть использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после соответствующей переработки. Скопления полезных ископаемых в земной коре образуют месторождения полезных ископаемых. В наши дни известно около 250 видов полезных ископаемых и почти 200 видов поделочных и драгоценных камней. Однако вовлечение их в хозяйственный оборот происходило постепенно на протяжении всей человеческой цивилизации. Первым металлом, который стал известен человеку, по-видимому, была медь. По мнению археологов, применять самородную медь начали еще за 12 – 11 тысяч лет до нашей эры в каменном веке. Затем наступил собственно медный век. В древнем мире медь добывали в Сирии, Палестине, на Кипре, в Испании, Сербии, Болгарии, на Кавказе, в Индии. В течение нескольких тысячелетий ее широко использовали для производства орудий труда, утвари, украшений, а позднее и для чеканки монет. Затем, примерно за 4 тысяч лет до нашей эры начался бронзовый век. Это означало, что люди научились получать сплав меди и олова, который к тому времени также стал известен сначала на Ближнем Востоке, а позднее в Европе. Полагают, что само слово «бронза» происходит от названия порта Бриндизи в южной Италии, где было освоено производство этого металла. Как и медь, бронзу широко использовали для изготовления самых различных орудий труда. При помощи их, в частности, обрабатывали каменные глыбы знаменитой пирамиды Хеопса. Кроме того, бронзу стали применять в качестве конструкционного материала. Например, из бронзовых деталей была смонтирована статуя колосса Родосского, относящаяся к одному из семи чудес света. Наряду с ними широко использовали уже и некоторые другие металлы и камни. В первую очередь это относится к золоту. Самородное золото стало известно примерно так же давно, как и самородная медь. Что касается его добычи, то она началась, очевидно, в Древнем Египте, где, как известно, этот металл связывали с культом Солнца и обожествляли. Задолго до начала нашей эры золото добывали в Малой Азии, в Индии, в Древнем Риме. Использовали его в основном для производства украшений, изделий культа, для чеканки монет. Богатейшими золотыми сокровищами обладала также империя инков в Южной. Америке. Именно эти сокровища особенно привлекли испанских конкистадоров во время завоевания ими Нового Света. Уже в Древней Греции и в Древнем Риме, да и в других регионах Земли, были широко известны свинец, руда ртути киноварь – ее использовали для изготовления красного красителя, сера, поделочные камни – мрамор, лазурит, многие драгоценные камни – изумруд, бирюза и др. В третьем тысячелетии до нашей эры в копях Голконды (Южная Индия) начали добывать алмазы. Постепенно бронзовый век сменился железным веком, который продолжался примерно 3,5 тысяч лет. Археологическими исследованиями установлено, что железо сыграло особенно большую роль в развитии человеческой цивилизации. Железные руды использовали на территории Европы, южной России, Кавказа. Из железа производили орудия труда и быта, оружие, многие другие изделия. До промышленных переворотов XVIII – XIX вв. – минерально-сырьевую базу человечества составляли примерно те же металлы (медь, железо, золото, серебро, олово, свинец, ртуть), что и в древнем мире, а также поделочные и драгоценные камни. Но во второй половине XIX и в первой половине XX в. состав этой базы претерпел очень большие изменения. Они коснулись топливных полезных ископаемых. Началось широкое использование ископаемых углей. То же относится и к нефти. Известно, что природный битум использовали еще тысячелетие назад, но первые примитивные нефтяные скважины появились только в XVII в., а начало промышленной добыче было положено лишь в середине XIX в., причем почти одновременно в Польше, Румынии, России и США. Изменения коснулись и рудных полезных ископаемых. В первую очередь это относится к алюминию. Запасы бокситов были впервые обнаружены в начале XIX в. на юге Франции у местечка Бокс (отсюда и их название). В середине того же века была разработана технология промышленного получения этого металла. Но массовое его производство и применение началось уже в XX в. Примерно такие же вехи отмечают «родословную» марганца, хрома (от греч. «хромое» – цвет), никеля, ванадия, вольфрама, молибдена, магния. Наконец, эти изменения коснулись и нерудных ископаемых – фосфоритов, калийных солей, асбеста, алмазов. Первая «алмазная лихорадка» была отмечена в Бразилии еще в первой половине XVIII в. Во второй половине XIX в. такие «лихорадки» произошли в Южной Африке и в США (Калифорния). В 1829 г. 14–летний Павел Попов нашел первый алмаз на территории России – на одном из рудников Урала. Новое количественное и качественное изменение минерально-сырьевой базы человечества началось уже в середине XX в. в связи с научно-технической революцией. Речь идет в первую очередь о «металлах XX века» – титане, кобальте, бериллии, литии, ниобии, тантале, цирконии, германии, теллурии, без которых было бы практически невозможно развитие самых современных производств. Классификации полезных ископаемых Классификации их могут быть различными. Часто используют по технологии использования. Применяется также генетическая классификация, в основу которой положены возраст и особенности происхождения; при этом обычно выделяют ресурсы до-кембрийской, нижнепалеозойской, верхнепалеозойской, мезозойской и кайнозойской геологических эпох. Классификация по технологии использования: 1. Топлевно-энергетическое сырье – нефть, уголь, газ, уран, торф, горючие сланцы и т.д. 2. Черные лимитирующие и тугоплавкие металлы – железо, хром, марганец, кобальт, никель, вольфрам и т.д. 3. Цветные металлы – цинк, алюминий, медь, свинец и т.д. 4. Благородные металлы – серебро, золото, металлы платиновой группы и т.д. 5. Химическое и агрономическое сырье – фосфориты, апатиты и т.д. Классификация по технологии использования: – Топливные ресурсы. Их принято учитывать по двум главным категориям — общегеологическихи разведанных ресурсов. В целом в мире на долю угля приходится 70–75% всех топливных ресурсов, а остальная часть примерно поровну распределяется между нефтью и природным газом. Уголь широко распространен в земной коре: известно более 3,6 тыс. его бассейнов и месторождений, которые в совокупности занимают 15% земной суши. Как общие, так и разведанные запасы угля намного больше запасов нефти и природного газа. В 1984 г. на XXVII сессии Международного геологического конгресса общие мировые угольные ресурсы были оценены в 14,8 трлн т, а во второй половине 1990–х гг. в результате разного рода переоценок и перерасчетов – в 5,5 трлн т. Первая десятка стран лидирующих по запасам угля: США, Китай, Россия, ЮАР, Австралия, ФРГ, Индия, Украина, Великобритания, Казахстан. Нефть распространена в земной коре еще более чем уголь: геологи выявили примерно 600 нефтегазоносных бассейнов и обследовали около 400 из них. В результате реально перспективные на нефть (и природный газ) территории занимают, по разным оценкам, от 15 до 50 млн км2. Однако мировые ресурсы нефти значительно меньше угольных. Это относится к общегеологическим ресурсам, оценки которых обычно колеблются в пределах от 250 до 500 млрд т. Иногда, правда, они поднимаются до 800 млрд т. Первая десятка стран лидирующих по запасам нефти: Саудовская Аравия, Ирак, Кувейт, Иран, ОАЭ, Венесуэла, Россия, Мексика, Ливия, США. Природный газ распространен в природе в свободном состоянии – в виде газовых залежей и месторождений, а также в виде «газовых шапок» над нефтяными месторождениями. Используются также газы нефтяных и угольных месторождений. Общегеологические ресурсы природного газа в различных источниках оцениваются от 300 трлн м3 до 600 трлн и выше, но наиболее распространена оценка в 400 трлн м3 . Первая десятка стран лидирующих по запасам природного газа: Россия, Иран, Катар, ОАЭ, Саудовская Аравия, США, Венесуэла, Алжир, Нигерия, Ирак. Уран очень широко распространен в земной коре. Однако экономически выгодно разрабатывать только те его месторождения, которые содержат не менее 0,1% полезного компонента: в таком случае получение 1 кг урановых концентратов обходится менее чем в 80 долл. По данным Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), в середине 1990–х гг. разведанные (подтвержденные) запасы урана, доступные для извлечения по такой цене, оценивались в 2,3 млн т. Они сосредоточены примерно в 600 месторождениях на территориях 44 стран мира. Первое место в мире по разведанным запасам урана занимает Австралия. Далее с незначительным отрывом следует Казахстан. Третье место принадлежит Канаде. На долю этих трех государств приходится 45% мировых запасов урана. Кроме них, в первую десятку стран по разведанным запасам урана входят также (в порядке убывания) ЮАР, Бразилия, Намибия, США, Нигер, Россия и Узбекистан. – Металлические ресурсы (рудные) также широко распространены в земной коре. В отличие от топливных, генетически всегда связанных с осадочными отложениями, рудные залежи встречаются в отложениях как осадочного, так и в еще большей мере кристаллического происхождения. Территориально они также нередко образуют целые пояса рудонакопления, иногда такие гигантские, как Альпийско-Гималайский или Тихоокеанский. Наиболее широко представлены в земной коре руды железа и алюминия. Общегеологические запасы железных руд, по разным оценкам, варьируют от 400 млрд до 800 млрд т, а разведанные – от 150 млрд до 200 млрд т. Первая десятка стран лидирующих по запасам железных руд: Россия, Бразилия, Украина, Австралия, США, Канада, Индия, Китай, Казахстан, ЮАР. Бокситы – главное алюминиевосодержащее сырье, состоящее в основном из гидроокислов алюминия. Месторождения их находятся в осадочных породах и большей частью связаны с участками коры выветривания, причем расположенными в пределах тропического и субтропического климатических поясов. В число главных бокситоносных провинций входят Средиземноморская в Европе, Гвинейская в Африке, Карибская в Латинской Америке и Северо–Австралийская. Общегеологические ресурсы бокситов обычно оценивают примерно в 250 млрд т, а разведанные их запасы – в 20 – 30 млрд т. Наибольшими запасами бокситов обладают страны: Гвинея, Австралия, Бразилия, Ямайка, Индия, Китай, Гайана, Суринам. Содержание глинозема в бокситах примерно такое же, как железа в железных рудах, поэтому запасы бокситов, как и запасы железных руд всегда оценивают по руде, а не по ее полезному компоненту. – Технические ресурсы и строительные материалы. Песок, глина, щебень и т.д. Полезные ископаемые – это богатство природы, которые человечество использует для удовлетворения своих потребностей. Ресурсы расположены неравномерно, и запасы их неодинаковы, поэтому отдельные страны имеют различную ресурсообеспеченность. В мире существует различные классификации полезных ископаемых: по времени образования; по техническому использованию и т.д. один и тот же компонент может одновременно входить в разные классификации. Рельеф Рельеф Ленинградской области Область целиком расположена на территории Восточно-Европейской (Русской) равнины. Этим объясняется равнинный характер рельефа с незначительными абсолютными высотами (в основном, 50 – 150 метров над уровнем моря). Территория Карельского перешейка (а особенно его северо – западной части) отличается пересечённым рельефом, многочисленными скальными выходами и большим количеством озёр. Карельский перешеек является частью Балтийского кристаллического щита. Высочайшая точка Карельского перешейка – гора Кивисюрья высотой 203 м над уровнем моря (по данным финских довоенных топографов – 205 м), расположена неподалеку от посёлка Новожилово, в урочище Каменная гора. Низменности в основном расположены по берегам Финского залива и Ладожского озера, а также в долинах крупных рек. Основными из них являются Выборгская, Приозерская, Приладожская, Предглинтовая (Приморская), Плюсская, Лужская, Волховская, Свирская и Тихвинская. Крупнейшими возвышенностями являются Лемболовская, Ижорская, Лодейнопольская, Вепсовская возвышенности и Тихвинская гряда. Наивысшая точка области – гора Гапсельга (291 метр над уровнем моря) – находится на Вепсовской возвышенности. Интересным географическим объектом является Балтийско-Ладожский уступ (глинт) – высокий (до 40 – 60 метров) обрыв, протянувшийся более чем на 200 км с запада на восток области. Он является берегом древнего моря. 2.2 Геологическое строение и полезные ископаемые на территории Ленинградской области Территория области находится на стыке двух крупнейших тектонических структур. Северо-запад области расположен на Балтийском кристаллическом щите, где выходят на поверхность архейские и раннепротерозойские породы. Они образовались более 600 миллионов лет назад в результате мощных вулканических извержений. Поэтому на этой территории основными полезными ископаемыми являются гранит, облицовочный камень и песчано-гравийный материал. На южных берегах Финского залива и Ладожского озера в кембрийский период (около 500 миллионов лет назад) сформировались мощные толщи осадочных пород (синих глин с прослойками песчаников). Приблизительно 400 миллионов лет назад, в ордовикский период, произошло образование оболовых песчаников, содержащих месторождения фосфоритов и горючих сланцев (запад области). На юге области на поверхность выходят породы девонского периода. В восточной части области близко к поверхности находятся породы, образовавшиеся в каменноугольный период. Там присутствуют месторождения бокситов, известняков и доломитов. Окончательно рельеф области сформировался в четвертичный период в результате четырёх оледенений и последовательно сменявших их межледниковых эпох. Поэтому на большей части области присутствуют месторождения торфа, глины и песка. Таблица полезных ископаемых Ленинградской области. Ленинградская область сравнительно богата различными полезными ископаемыми. Их состав, условия залегания и размещение месторождений находится в тесной связи с геологическим строением области. Ленинградская область богата разнообразными природно – сырьевыми ресурсами. На территории имеются большие запасы полезных ископаемых: бокситы, глина, фосфориты, сланцы, гранит, известняк, песок. В области эксплуатируется более 80 месторождений полезных ископаемых. Выявлены новые виды сырья: магнетитовых руд, олово-серебряной и урановой минерализации, цветных и отделочных камней, природного газа и битумов. Всего разведано 26 наименований полезных ископаемых, в том числе 20 видов нерудных полезных ископаемых, используемых для производства строительных материалов и органических удобрений. На государственном балансе запасов числятся 173 месторождения твердых полезных ископаемых, из которых разрабатывается 46% . Наибольшее промышленное значение имеют бокситы (в районе города Бокситогорска; руды залегают неглубоко и могут добываться открытым способом), горючие сланцы (в районе города Сланцы; глубина залегания 80 – 300 м, добыча шахтным способом) и фосфориты (вблизи города Кингисеппа). Ленинградская область обладает огромными запасами гранита, известняка, кирпичной и огнеупорной глины, строительного и формировочного песка и других строительных материалов, минеральных красок. Имеются крупные источники минеральных вод (Полюстровские углекислые в СПб, серноводные в Саблино, хлоридно-натриевые в Сестрорецке). Гранит добывается на севере Карельского перешейка, где древний кристаллический фундамент выходит на поверхность. Известняки широко распространены в области. В зависимости от времен образования разными свойствами. Древние известняки, слагающие Ижорскую возвышенность – очень плотные и разламываются на крупные плит. Наиболее значительны месторождения известняков сосредоточены в районе глинта и в районе города Пикалево, на востоке области. Значительное количество болот (13,5% общей площади) обуславливают наличие промышленных залежей торфа, широко используемого как в топливной промышленности, так и в сельском хозяйстве. В области обнаружено свыше 2300 месторождений торфа. Запасы торфа в области превышают 17 млрд м3. Самые крупные месторождения торфа расположены в низменных районах области, особенно на юге и востоке. Благодаря запасам лесных ресурсов область является одной из ведущих зон на Северо-Западе России по лесозаготовкам, деревообработке и лесному экспорту. Общая площадь лесного фонда Ленинградской области составляет 6027 тыс га. Общий запас древесины – 647 млн м3, в том числе спелой и перестойной – 289 млн м3. В настоящее время объем заготовок составляет 8,7 млн м3 в год. Расчетная лесосека более 10 млн м3. Месторождение Запасы (тыс тонн) Кингисеппское месторождение фосфатных руд 225 357 Ленинградское месторождение горючих сланцев (город Сланцы) 152 573 Радынский бокситовый рудник (добыча прекращена) 2 135 Железно – марганцевые конкреции в акватории Финского залива руда – 2 411. В нижнеордовикских оболовых песках и песчаниках тосненской свиты находится Ульяновское месторождение фосфоритовых руд, в которых содержание пятиокиси фосфора составляет 4,7%. Аналогичные руды кингисеппского месторождения с содержанием фосфорита до 12 – 15% перерабатываются в фосфоритовую муку. Марганец – 188 576 Пикалёвское месторождение флюсовых известняков 300 000 Сланцевское месторождение известняков более 9 000, с месторождением «Боровня» – более 45 000 Алмазные трубки промышленная добыча не ведётся Радоновые источники у посёлка Лопухинка и Воронино – Минеральные термальные воды под Лугой – Ленинградская термальная аномалия (месторождение термальных подземных вод). Главное достояние нашей области – конечно, знаменитые синие кембрийские глины лонтовасской свиты. В г. Никольское, с севера прилегающем к СПП, производится добыча этих глин открытым способом из карьеров. Один карьер уже выработан, а на другом ведутся активные разработки. Другим важным полезных ископаемым являются кварцевые стекольные пески и песчаники саблинской свиты. Саблинское месторождение стекольных песков интенсивно эксплуатировалось с 1860 по 1930 гг. Песок использовался не только в стекловарении, но и для производства знаменитого императорского хрусталя. Диктионемовые сланцы копорской свиты ранненордовикского возраста относятся к горючим породам. От среднеордовикских кукерситов, имеющих промышленное значение на западе и юге Ленинградской области, диктионемовые сланцы отличаются высокой зольностью и низким содержанием керогена, поэтому они относятся к низкосортным горючим сланцам. 3 Гранитные карьеры Ленинградской области Гранит – магматическая плутоническая горная порода кислого состава нормального ряда щёлочности из семейства гранитов. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд – биотита и/или мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре. Эффузивные аналоги гранитов – риолиты. Плотность гранита – 2600 кг/м³, прочность на сжатие до 300 МПа Температура плавления 1215 – 1260 °C; при присутствии воды и давления температура плавления значительно снижается – до 650 °C. Граниты являются наиболее важными породами земной коры. Они широко распространены, слагают основание большей части всех континентов и могут формироваться различными путями. Одним из самых крупных по объёму отгрузок является гранитный карьер «Гаврилово». Расположен в одноимённом посёлке Выборгского района, в 90 км от СПб. Выгодное положение позволяет обеспечивать материалами собственного производства чуть ли не половину строек СПб и области. Здесь добывают гранитный щебень трёх фракций, два вида ЩПС, гранитный отсев и бут 70 – 250. В 110 километрах от CПб по трассе «Скандинавия» разрабатывается гранитное месторождение «Эркиля» в посёлке Таммисуо. Вывоз продукции – железнодорожным и автомобильным транспортом. Поставляются три фракции гранитного щебня, отсев и ЩПС 0 – 40. В 10 км от Выборга в карьере «Иронсвкое» добывают качественный гранит красно-коричневого оттенка. На щебень его не пускают, а производят декоративную и фасадную плитку. Качественный гранит в больших валунах, который идёт на сооружение монументов, колонн и других ценных архитектурных форм, добывают в карьере «Возрождение» (25 км от Выборга, 120 км от КАД). Кроме гигантских гранитных глыб карьер поставляет гранитный щебень и ЩПС. Карьер «Боровинка» знаменит огромными запасами гранитного щебня 1 категории – до 25 млн м3. Способен выпускать 500 тыс.м3 щебня ежегодно. Расположен в Каменногорском сельском поселении Выбргского района, в 150 км на север от СПб. Недалеко от этого же сельского поселения, в посёлке «Гранитный карьер» действует ещё один гранитный карьер – «Островское». Находится на реке Вуокса у ж.д. станции «Каменногорск». На территории этого же поселения, в посёлке Пруды, что на границе с Финляндией, работает карьер «Пруды». Выпускает гранитный щебень и отсев. Целый комплекс карьеров, объединённых названием «Кузнечное», расположен в одноименном посёлке Приозёрского района .Знаменит тем, что работает с 1944 года, а также широким ассортиментом: здесь производят гранитные щебни всех фракций, отсев, гранитную крошку, ЩПС и песок крупностью 3 мм. Заключение Ленинградская область богата памятниками природы. Это не только отдельные объекты геологические, водные, ботанические – но и целостные участки природы – территории, акватории. К территориальным памятникам относятся охраняемые государством урочища – участки с нетронутой особо живописной природой, ценные в научном отношении участки долин, побережий морей и озер, истоки рек, реликтовые озера. Памятники геологической истории на территории Ленинградской области встречаются в виде живописных скал и геологических обнажений, раскрывающих историческое прошлое Земли, а также в виде пещер, водопадов, валунов и некоторых других образований. Памятниками эти природные объекты называются потому, что они свидетельствуют об истории природы и совершающихся в ней процессах, помогают нам раскрыть многие ее тайны. Так, остатки окаменевшей фауны в геологических обнажениях позволяют нам определить возраст слагающих их горных пород и часто помогают организовать поиски различных полезных ископаемых. Скопления валунов на полях указывают на деятельность ледника в давно минувшие годы. Геологическое прошлое нашей области сложно и многообразно. Список использованных источников 1. В.А. Селиванов, И.С. Недригайлова. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000/ Серия Ильменская/ Лист 0-36-1/ Объяснительная записка – М; 1963 г. 2. Владимирская, А.Р. Почвоведение и инженерная геология: Учебное пособие / А.Р. Владимирская. – СПб.: Лань, 2016 г. – 258 c. 3. Максаковский В.П. Географическая картина мира: В 2 кн. Кн.1: Общая характеристика мира. – М.: Дрофа, 2003 г. – 496с. 4. Романова И.П., Уракова Л.И., Ермаков Ю.Г. Природные ресурсы мира. – М; 1992 г. |