Неметаллические полезные ископаемые.
Автор: Н. И.Ерёмин.
Двухсотпятидесятилетию Московского Государственного Университета им. М. В.Ломоносова посвящается.
Издательство Московского Университета 2004 г.
Издание второе, исправленное и дополненное.
Предисловие
В существующей программе обучения студентов геологических и геохимических специальностей университетов курс "Неметаллические полезные ископаемые" является завершающей, третьей частью более общей учебной дисциплины "Полезные ископаемые". Предлагаемое 2-е издание учебника отражает содержание лекций, многие годы читаемых автором на геологическом факультете Московского государственного университета им. М. В.Ломоносова. Его построение находится в соответствии с номенклатурой неметаллических полезных ископаемых в общей систематике минерального сырья, предложенной академиком В. И.Смирновым, с выделением месторождений химических элементов или их соединений, минералов, кристаллов и скрытокристаллических веществ, горных пород и учитывающей главнейшие области использования минерального сырья.
Одно из центральных мест в книге отводится геологическому описанию индивидуальных месторождений, как российских, так и зарубежных, являющихся характерными представителями главнейших мировых геолого-промышленных и генетических типов, независимо от их размеров и степени промышленного освоения (в том числе и отработанных). Автор считает, что знание конкретных эталонных месторождений, их геологической позиции, структуры, минерального и химического состава руд и вмещающих их пород необходимо геологу в той же мере, как знание минералов и горных пород.
Помимо широко известных, уже неоднократно описанных в литературе классических месторождений читатель найдет в книге характеристику малознакомых объектов неметаллического сырья, главным образом зарубежных, с отдельными из которых автор познакомился лично. Это месторождения флюорита, глин и каолинов, строительного камня Великобритании, керамических пегматитов, кварцитов и карбонатитов Финляндии, фарфоровых камней, цеолитов, баритов и цементного сырья Японии, строительного камня и сырья для каменного литья США.
Первое издание учебника появилось в 1991 году незадолго до распада Союза Советских Социалистических Республик (СССР), ставших суверенными независимыми государствами. Некогда самодостаточная минерально-сырьевая база единой великой страны, как фундамент ее экономики, оказалась расчлененной появившимися границами с разрывом исторически существовавших связей между источниками и потребителями сырья. В настоящее время даже Российская Федерация, как самое крупное государственное образование на территории бывшего СССР, испытывает острейший дефицит во многих видах минерального сырья, в том числе и неметаллического.
За прошедшие 13 лет наряду со сменой общественно-политического строя в этих новых государствах утвердились и новые экономические отношения, основанные на частной собственности и предпринимательской инициативе. Ныне значительная часть месторождений полезных ископаемых находится в руках частных компаний (в том числе и зарубежных), различных акционерных обществ и отдельных лиц, эксплуатирующих эти объекты и заинтересованных по законам рынка в первую очередь в получении быстрой и максимальной прибыли. Внимание к тем или иным полезным ископаемым стало определяться не их <народнохозяйственной значимостью>, а <ликвидностью>, то-есть спросом на внутреннем и (особенно!) на внешнем рынках. По этой же причине резко возросли требования к качеству добываемого минерального сырья и к товарным продуктам его переработки.
Изменился и подход к геолого-экономической оценке месторождений, основу которой составила рентабельность отработки его запасов при существующем уровне цен на внешнем рынке; как следствие - необходимость переоценки разведанных запасов, выделения из них экономически эффективной на текущий момент, <активной> их части. Между тем, сложная социально-экономическая обстановка в целом ряде субъектов Российской Федерации, а также комплекс проблем, связанных в конечном счете с национальной безопасностью страны, настоятельно требуют усиления роли Государства в определении приоритетов освоения месторождений, учитывающих не только экономические, но и социальные, и политические факторы.
С учетом изложенных реалий автором при сохранении общей структуры учебника (4 раздела, объединяющие 21 главу) внесены соответствующие коррективы в текст, а также существенно расширены разделы III и IV, связанные с наиболее востребованными в настоящее время индустриально-камнесамоцветным (включая алмазы) сырьем, строительно-конструкционными материалами и сырьем для их производства.
Имея ввиду, что первое издание книги было допущено в качестве учебника для студентов геологических и геохимических специальностей университетов бывшего СССР, а также принимая во внимание нарастающие позитивные интеграционные процессы в экономической, научной и образовательной сферах между Российской Федерацией и странами <ближнего зарубежья>, автор сохранил весь фактический материал, связанный с характеристикой соответствующих месторождений Казахстана, Украины, Белоруссии, Эстонии, Грузии, Азербайджана, Армении и Республик Средней Азии.
Отдавая дань светлой памяти академика В. И.Смирнова, профессора Н. П.Ермакова, доцентов П. Н.Маркова и А. А.Максимова, стоявших у истоков создания учебного курса "Неметаллические полезные ископаемые" в Московском университете, автор выражает глубокую благодарность всем сотрудникам кафедры полезных ископаемых и геологического факультета МГУ, содействовавшим появлению этой книги. Особая признательность Поздняковой Нине Васильевне и сыну - Ерёмину Николаю Николаевичу, оказавшим неоценимую помощь в подготовке рукописи к изданию.
Критические замечания просьба направлять Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им. М. В.Ломоносова, геологический факультет, кафедра геологии и геохимии полезных ископаемых. Они будут приняты автором с благодарностью и учтены в работе по дальнейшему совершенствованию учебника.
Введение
К неметаллическим полезным ископаемым относится обширная группа минералов и горных пород, из которых не извлекают в качестве главного компонента большинство металлов, которые не представляют углеводороды и углеводородные виды энергетического сырья, гидроминеральные и газообразные ресурсы.
Область применения неметаллических полезных ископаемых чрезвычайно широка: по существу нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы в той или иной мере не использовалось это сырье. В настоящее время насчитывается свыше 150 видов неметаллических полезных ископаемых, используемых в естественном или переработанном виде. Из них получают различные химические элементы, включая некоторые металлы (серу, фосфор, хлор, фтор, калий, натрий и др.), и их соединения. Среди последних присутствуют и специфические виды топлива (соединения бора, фтора и др.).
Помимо сырья, из которого извлекают в качестве полезных компонентов химические элементы и их соединения, к неметаллическим полезным ископаемым относятся промышленные минералы (в том числе монокристаллы и кристаллические агрегаты) и промышленные горные породы, обладающие ценными с практической точки зрения физическими (электропроводность, плотность и др.), химическими (растворимость, кислотоупорность, щелочеупорность и др.) и техническими (монолитность, декоративность, абразивность, огнестойкость и др.) свойствами.
Сортификация неметаллических полезных ископаемых по их различным физическим и химическим свойствам (зачастую по нескольким одновременно!) предопределяет сложность геолого-экономической оценки их месторождений: геолог должен знать требования соответствующих отраслей промышленности к данному сырью, причем эти требования могут быть различными. Так, полевой шпат как керамическое сырье, пригодное для производства фарфора и фаянса, должен содержать не более 0,3% оксидов железа, а отношение К2О/Na2O в нем должно быть не ниже 0,7 (отделочные и облицовочные плитки); для электротехнического фарфора это отношение должно быть не ниже 3.
Важнейшей особенностью многих неметаллических полезных ископаемых является значительная изменчивость их физико-химических и технических свойств, учитываемых при геолого-экономической оценке месторождений. Эта изменчивость может проявляться не только на уровне различных месторождений, но и в пределах одного месторождения и даже одной горной выработки. В первую очередь это свойственно слюде, пьезокварцу, асбесту и др.
При геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых одним из главных показателей являются запасы сырья. В табл. 1 приведена группировка месторождений некоторых неметаллических полезных ископаемых по разведанным запасам, принятая в России.
Неметаллические полезные ископаемые отчетливо индивидуализируются по характеру своей первичной обработки: она не является металлургическим переделом, присущим металлическим полезным ископаемым, а сводится либо к простейшей механической (дробление, распил, обтеска строительного камня и т. п.), химической (получение серной кислоты из пирита, плавиковой кислоты из плавикового шпата и т. п.) и термической обработке (получение цементного клинкера из глинистых и карбонатных пород и др.), либо вообще отсутствует (например, песчано-гравийные смеси и бутовый камень как строительное сырье).
Таблица 1. Группировка месторождений некоторых неметаллических полезных | ||||
Вид сырья | Месторождения | |||
весьма крупные | крупные | средние | мелкие | |
Апатиты, млн т (P2O5) | более 100 | 100-50 | 50-10 | 10-1 |
Фосфориты, млн т (Р2O5) | более 200 | 200-50 | до 50 | |
Сера самородная, млн т | более 50 | 50-10 | 10-1 | до 1 |
Бор, млн т (В2O3) | более 1 | 1-0,25 | до 0,25 | |
Калийные соли, млрд т (К2О) | более 1 | 1-0,5 | 0,5-0,1 | до 0,1 |
Хризотил-асбест, млн т волокна | более 5 | 5-0,5 | до 0,5 | |
Антофиллит-асбест, тыс т волокна | более 50 | 50-5 | до 5 | |
Слюда, тыс т сырец | более 25 | 25-5 | 5-1 | до 1 |
Графит, млн т | более 10 | 10-1 | до 1 | |
Плавиковый шпат, млн т | более 2 | 2-0,5 | 0,5-0,1 | до 0,1 |
Барит, млн т (собственно баритовые руды) | более 2 | 2-0,5 | до 0,5 | |
Барит, млн т (комплексные руды) | более 20 | 20-10 | 10-1 | до 1 |
Цеолиты, млн т | более 100 | 100-10 | до 10 | |
Тальк, млн т | более 20 | 10-5 | 5-0,5 | 0,5-0,03 |
Тальковый камень, млн т | более 40 | 40-15 | до 15 | |
Алмазы, млн карат: (коренные месторождения) | более 100 | 100-25 | 25-10 | до 10 |
Алмазы, млн карат: (россыпи) | более 5 | 5-0,2 | до 0,2 | |
Гипс, млн т | более 50 | 50-5 | 5-1 | |
Бентонитовые глины, млн т | более 20 | 20-10 | до 10 | |
Каолины, млн т | более 50 | 50-30 | 30-10 | до 10 |
Песок строительный, млн м3 | более 15 | 15-10 | до 10 | |
Песчано-гравийные смеси, млн м3 | более 30 | 30-10 | до 10 | |
Строительный камень, млн м3 | более 30 | 30-15 | до 15 |
Важная особенность неметаллического сырья - его взаимозаменяемость, в силу тождественности тех или иных свойств: для одной и той же цели используются различные виды сырья. Так, в качестве электроизоляторов могут выступать не только слюды, но и мрамор и тальковый камень, а в качестве смазочных веществ наряду с графитом могут применяться тальк и слюдяной порошок.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |
Основные порталы (построено редакторами)