Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 10 )

Контактовый метаморфизм может происходить без суще­ственного привноса новых веществ из магмы и с привносом их в контактовую зону. При контактовом метаморфизме прак­тически без привноса веществ происходит только обжиг в кон­тактовой зоне, частичная ассимиляция осадочного материала и его перекристаллизация. Так образуются, например, кон­тактовые роговики.

Наиболее сильно явления контактового метаморфизма про­являются при внедрении интрузивов в карбонатные породы. Алюмосиликатная (гранитная) магма и карбонатная порода (известняк) реагируют между собой, в результате чего обра­зуется комплекс новых минералов, характерных исключи­тельно для контактовой зоны этих пород.

Реакции между алюмосиликатной и карбонатной породами происходят особенно интенсивно, когда в контактовую зону попадают послемагматические растворы, нередко привносящие новые вещества. По своей природе эти растворы являются гидротермальными. Они используют зоны контакта разнород­ных пород как места наиболее ослабленные и, следовательно, удобные для проникновения.

Послемагматические растворы могут привносить железо, вольфрам, молибден, свинец, цинк, кремнекислоту, щелочи и другие вещества. При посредстве этих растворов происходит диффузионный обмен различными компонентами между кон­тактирующими средами: Так, кальциевые соединения диффун­дируют из карбонатной породы к граниту, в обратном направ­лении происходит диффузия соединений кремния и алю­миния.

Реакционный обмен компонентами и присутствие новых веществ, привнесенных растворами, ведут к тому, что в кон­тактовой зоне образуются своеобразные породы — скарны.

Характерными минералами скарнов являются пироксены (дионсид, геденбергит), гранаты (гроссуляр, андрадит) и дру­гие более сложные силикаты, содержащие кальций; из руд­ных минералов — шеелит, молибденит, магнетит, халькопирит, галенит и сфалерит.

Дислокационный метаморфиз выражается в дроблении и перетирании горных пород и в образова­нии тектонических брекчий.

Региональный метаморфизм протекает на боль­ших глубинах и захватывает огромные площади.

При региональном метаморфизме, например в результате перекристаллизации при одностороннем давлении, могут обра­зоваться минералы, которые в других условиях не возникают. Типичные минералы регионального метаморфизма — слюды, гранат, дистен, андалузит и др. Они являются породообразу­ющими для широко распространенных метаморфических гор­ных пород—кристаллических сланцев и гнейсов.

В процессе регионального метаморфизма иногда возникают крупные месторождения железных руд, например, в виде же­лезистых кварцитов {Кривой Рог,. Курская магнитная ано­малия).

С региональным метаморфизмом связывают также образо­вание так называемых сухих трещин. Эти жильные тела, развитые в метаморфических породах, образуются благодаря тектоническим напряжениям в местах разрыва. Минеральный состав их мало отличается от состава вмещающих пород. В таких, жилах благодаря свободному росту в, открытой тре­щине минералы образуют крупные кристаллы и друзы. Воз­можно, что в образовании их принимали участие и низкотем­пературные гидротермальные растворы.

Подобные жилы впервые были встречены и описаны в Альпах и поэтому получили название жил альпийского типа. Многие из них являются источниками горного хрусталя (пьезокварца), лунного камня (адуляра) и других минералов.

Рекомендуемая литература

1. Миловский и петрография, М.: Недра, 1985

2. Бати X., Минералогия для студентов. Перевод с английского. М: Мир, 2001.

3. Бетехтин минералогии. М.: Госгеолтехиздат.1961

4. Лазаренко генетической минералогии. Львов; Изд. Львовского университета. 1963

Контрольные задания для СРС (темы 1, 2, 3) [1, 2, 4, 7, 9, 16]

1. Осадконакопление в континентальных и морских бассейнах нормальной и повышенной солености, рН и Eh среды.

2. Ассоциации минералов в силикатно-никелевых, каолинитовых и бокситовых месторождениях.

3. Ассоциации минералов россыпей, соленосных отложений, месторождений железа, алюминия, марганца. Биогенные минералы.

4. Минеральные ассоциации, образовавшиеся при контактовом, региональном и дислокационном метаморфизме.

5. Минеральные ассоциации в метаморфических и метаморфизованных месторождениях.

6. Месторождения полезных ископаемых, генетически связанные со скарнами и другими метасоматитами.

Раздел 5 Прикладные аспекты минералогии и практическое использование минералов (2 часа)

План лекции:

1. Использование минералогических исследований при геологической съемке, картировании, прогнозе, поисках и оценке месторождений полезных ископаемых. Техноминералогические параметры руд как основа для оценки и разбраковки месторождений и проявлений, районирования территории по рудоносности и степени перспективности.

2. Свойства минералов как основа для разработки схем обогащения и технологического передела руд, прогнозирования и установлении новых областей минералов.

3. Основные области практического использования минералов.

Нет ни одной отрасли промышленности, где бы не применялись те или иные полезные ископаемые либо непосредственно в сыром виде, либо в виде продуктов соответствующей переработки. Воем известно колоссаль­ное значение в жизни человека железа, добываемого из богатых этим эле­ментом руд путем металлургической переработки последних на различ­ные сорта чугунов и сталей. Железо — главный нерв промышленности. Оно является основой металлургии, машиностроения, судостроения, же­лезных дорог, мостов, железобетонных сооружений, оснащения военных армий, изготовления товаров широкого потребления и т. д. В свою оче­редь, металлургия одного только железа поглощает около 40% добывае­мого твердого минерального топлива в виде каменных углей, перерабаты­ваемых на кокс. Громадную роль в развитии промышленности играет и жидкое минеральное топливо — нефть и продукты ее переработки. Все большее значение приобретают горючие газы.

В развитии цветной металлургии, электропромышленности, судостро­ения, самолетостроения, машиностроения и других отраслей промышлен­ности крупную роль играют так называемые цветные металлы, добывае­мые из руд меди, цинка, свинца, алюминия, никеля, кобальта. Исключи­тельное оборонное значение имеют так называемые редкие металлы: вольфрам, молибден, а также титан, ванадий, кобальт и др.

Развитие сельского хозяйства тесно связано с использованием мине­ральных удобрений: калиевых минералов (калийные соли), минералов, содержащих фосфор (апатит, фосфориты), азота (селитра) и пр. Хими­ческая промышленность в значительной мере базируется на минеральном сырье. Так, для сернокислотного производства используются богатые се­рой колчеданы (пирит); многочисленные минералы употребляются для приготовления химических препаратов — самородная сера, селитра, пла­виковый шпат, минералы бора, калия, натрия, магния, ртути и др.; в рези­новом производстве используются сера, тальк, барит, для производ­ства кислотоупорных и огнеупорных материалов — асбест, кварц, графит и др., в красильном деле и в изготовлении эмали и глазури — галенит, сфалерит, барит, минералы титана, меди, железа, мышьяка, ртути, ко­бальта, бора, криолит, ортоклаз, циркон, в писчебумажном производ­стве — тальк, каолин, сера, квасцы, магнезит и т. д.

Каменная и поваренная соли служат необходимой составной частью пищи человека. Ряд минералов и продуктов их химической переработки применяется в виде лекарств (мирабилит — глауберова соль; минераль­ные воды — нарзан, боржом и др.; соли висмута, бария, бора, йода). Для лечебных целей используются также минеральные источники (сероводо­родные, углекислые, железистые, соляные и пр.) и природные грязи. В ме­дицине и в ряде отраслей промышленности применяются радиоактивные вещества, добываемые из радиоактивных минералов, или искусственно получаемые изотопы ряда химических элементов.

Большую роль в жизни человека играют и поделочные камни. По­мимо драгоценных камней, идущих большей частью на украшения и худо­жественные изделия, многие цветные камни используются для облицовки стен. Лучшие сооружения нашей Родины украшаются розовым родони­том, разноцветной яшмой, мрамором, кварцитами. Кварц, исландский шпат, слюда, турмалин, флюорит идут для изготовления оптических при­боров. Из агата, корунда, циркона и других твердых минералов изготов­ляются подшипники для часов и других точных приборов. Алмаз (карбо­надо), корунд, гранат, кварц употребляются в качестве абразивных мате­риалов при шлифовании и полировании предметов. Мягкие и жирные минералы (тальк, графит) применяются в качестве наполнителей, для смазки трущихся частей механизмов и т. п. В последнее время в связи с разрешением проблемы освобождения колоссальной внутриядерной энергии, получаемой в так называемых кот­лах-реакторах из урана, открылись исключительные возможности промыш­ленного использования ее в мирных целях. Как известно, в Советском Союзе построена уже первая электростанция на атомном топливе и стро­ятся новые.

Из приведенного далеко не полного перечня применения минералов и получаемых из них продуктов переработки видно, насколько велико зна­чение минерального сырья в народном хозяйстве.

Промышленность царской России, как известно, стояла на низком уровне и во многом зависела от иностранного капитала, которому при­надлежали наиболее крупные горнопромышленные предприятия в стране. После Великой Октябрьской социалистической революции перед Совет­ским Союзом встала задача быстрейшей индустриализации страны и соз­дания высокоразвитых в техническом отношении новых отраслей про­мышленности, а в связи с этим и грандиозная задача по созданию мощ­ной минеральносырьевой базы.

При осуществлении этих работ были открыты многочисленные новые месторождения, содержащие важные в промышленном отношении полез­ные ископаемые. В том числе освоены совершенно новые виды минераль­ного сырья, которых не знала промышленность царской России. Таковы, например, месторождения калиевых и магниевых солей в Соликамском районе, месторождения бора в Северном Прикаспии, алюминия на Север­ном Урале, меди в Казахстане, нефти в Западном Приуралье и на Европейской равнине (Второе Баку) и т. д. Значительно увеличились за­пасы руд черных, цветных и редких металлов: железа, марганца, хрома, меди, свинца, цинка, олова, вольфрама, молибдена, никеля и др. В ре­зультате СССР полностью освободился от импорта металлов и мине­ральных продуктов.