Как находят полезные ископаемые

Прежде чем разрабатывать месторождения полезных ископаемых, их нужно найти, выявить, оценить. Это увлекательная, но не легкая задача. Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же — на больших глубинах, под толщей пустой» породы. Искать скрытые месторождения особенно трудно, даже опытный геолог может пройти над ними, ничего не заметив. И здесь на помощь приходит наука. Геолог, приступая к поискам, должен ясно представлять себе, что и где он будет искать. Наука теоретически обосновывает общее направление поисков месторождений: она указывает, в каких районах, среди каких горных пород и по каким признакам следует искать скопления ископаемых. При поисках месторождений в конкретном районе большую помощь геологу-поисковику оказывает геологическая карта. Ученые разработали различные прямые и косвенные методы поиска и разведки полезных ископаемых. О них и пойдет речь ниже.

Геологическая карта.

Геологическая карта дает общие представления о геологическом строении того района, где ищут то или иное полезное ископаемое. Она составляется по материалам обследования обнажений, т. е. выходов коренных пород (например, в оврагах, ущельях и по горным склонам), а также опорных скважин, из которых получают образцы горных пород с глубины в десятки, сотни и даже тысячи метров.

На геологической карте показано, какие горные породы и какого возраста находятся в том или ином месте, в каком направлении они простираются и погружаются на глубину. На карте видно, что одни породы встречаются редко, а другие тянутся на десятки и сотни километров. Например, на карте указано, что в центральной части Главного Кавказского хребта залегают граниты. Много гранитов и на Урале, и в Тянь-Шане. О чем это говорит геологу-разведчику? Мы уже знаем, что в самих гранитах и в изверженных породах, похожих на граниты, можно встретить месторождения слюды, горного хрусталя, свинца, цинка, олова, вольфрама, золота, серебра, мышьяка, сурьмы и ртути. А в темноокрашенных изверженных породах — дунитах и перидотитах — могут концентрироваться хром, никель, платина, асбест. Совсем другие полезные ископаемые связаны с осадочными горными породами разного происхождения и возраста.

Геологические карты разных масштабов составлены на всю территорию Советского Союза. Кроме районов распространения различных горных пород на них выделяют складки, трещины и другие участки, в которых могут залегать руды, а также места находок рудных минералов. По этим данным намечают рудные районы и более крупные площади — металлогенические провинции, в которых установлены признаки определенных руд и могут быть найдены их месторождения. Кроме основных карт составляют специальные прогнозные геологические карты. На них наносят все, даже самые мелкие находки полезных ископаемых, а также различные косвенные данные, которые могут подсказать места скопления рудных богатств.

Анализируя прогнозную карту, геологи намечают наиболее перспективные для поисков руд районы, в которые направляются экспедиции. Геологическая карта — верный и надежный помощник геолога-поисковика. С геологической картой в руках он уверенно идет по маршруту, потому что знает, где можно встретить не только интересующие его породы, но и полезные ископаемые. Вот, например, как геологическая карта помогла в поисках алмазных месторождений в Сибири. Геологам было известно, что в Якутии встречаются такие же изверженные горные породы, как и алмазоносные породы Южной Африки — кимберлиты. Разведчики недр сделали вывод, что и в Якутии можно найти алмазы. Но где искать крохотные алмазы в непроходимой тайге? Задача казалась фантастической. И тут на помощь пришла геологическая карта. По ней установили, в каких районах тайги находятся породы, в которых или возле которых могут быть найдены алмазы. Геологи настойчиво искали алмазы в этих районах — и наконец, нашли их. Полезные ископаемые трудно искать не только в тайге, нелегки их поиски и в степи, где видны лишь ковыль да распаханная целина. А что под ними? Кто знает? Так выглядит степь и в Западном Казахстане, в районе г. Актюбинска. Теперь геологам известно, что здесь под степными землями залегает огромный массив ультраосновных пород. По редким балкам и логам, немногочисленным естественным обнажениям они выяснили, где находятся дуниты — разновидности ультраосновных пород, в которых обычно залегают месторождения хромитовых руд, установили и нанесли на карту границы и форму их массивов.

По карте геолог определяет, в каком месте вероятнее всего находится руда. Но и с картой в руках геологу-поисковику бывает трудно искать месторождения, если они полностью закрыты почвенным слоем, скрыты под таежной чащобой или толщей вод. Кроме того, далеко не в каждом обнаруженном массиве известняков залегают свинцово-цинковые руды или в ультраосновных породах — хромиты. На помощь приходят поисковые признаки, накопленные многими поколениями разведчиков недр или установленные наукой.

Поиски месторождений полезных ископаемых

ПОИСКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (а. mineral deposits prospecting; н. Aufsuchen, Erschurfen, Prospektieren; ф. recherche de gisements, prospection miniere; и. prospecciones de yacimientos de minerales, exploraciones de fociles utiles) — комплекс геологоразведочных работ, направленных на выявление промышленно ценных скоплений полезных ископаемых как возможных источников минерального сырья для нужд народного хозяйства и на их прогнозную геолого-экономическую оценку.

Для прогнозирования площадей, перспективных на выявление конкретных видов и комплексов полезных ископаемых, используются совокупности благоприятных геологических (поисковых) предпосылок и признаков (см. Поисковые предпосылки, Поисковые признаки).

Поиски месторождений полезных ископаемых включают бурение картировочных, поисковых и поисково-разведочных скважин, проходку поверхностных горных выработок, сопровождаемые комплексом геолого-минералогических, геофизических, геохимических и других специализированных исследований. Рациональный комплекс методов исследований выбирается в зависимости от природных условий, видов прогнозируемых полезных ископаемых и степени детальности поисковых работ. В условиях хорошей обнажённости применяются визуальные геолого-минералогические, шлиховые, литогеохимические и некоторые геофизические методы, в других случаях широко используют поисковое бурение с каротажем и геохимическим опробованием скважин, шлиховые, геофизические и геохимические методы. На завершающих стадиях поиска месторождений полезных ископаемых проводится бурение глубоких поисково-оценочных скважин.

По результатам поиска месторождений полезных ископаемых в границах провинций, бассейнов, районов, рудных узлов, полей и месторождений проводится комплексная оценка прогнозных ресурсов по категориям Р3, Р2 или Р1 с учётом современных требований к качеству минерального сырья и тенденций их изменения.

В CCCP и зарубежных странах наблюдается закономерное возрастание удельного веса стоимости поиска месторождений полезных ископаемых в общих затратах на геологоразведочные работы в связи с освоением труднодоступных районов и возрастанием глубин.

Полезные ископаемые

Так не похожие друг на друга железная руда и нефть, мрамор и природный газ на самом деле объединены общим названием «полезные ископаемые». Ископаемые — потому что извлекаются из недр Земли, а полезные — так как служат человеку, то есть по его воле превращаются в разнообразные необходимые предметы, которые создают уют, обеспечивают безопасность, обогревают, кормят. Все они необходимы для обеспечения комфортной жизни людей.

Какие бывают полезные ископаемые

Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же — на большой глубине, под толщей «пустой» породы.

По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на:

  • твердые — различные руды, уголь, каменная соль и др.;
  • жидкие — нефть, минеральные воды;
  • газообразные — горючий газ.

По особенностям использования различают три группы:

  • горючие — уголь, торф, горючие сланцы, нефть, природный газ;
  • металлические — руды черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов;
  • неметаллические полезные ископаемые — различные соли, известняк, глина, песок, камни и т. д.

Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов. К неметаллическим полезным ископаемым относятся строительные материалы, рудоминеральное неметаллическое сырье — слюды, графит, алмазы и химическое минеральное сырье — калийные соли, фосфаты, сера.

Месторождение — это скопление полезных ископаемых. Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют «бассейна».

Горючие ископаемые

Особую группу полезных ископаемых образуют различные виды топлива. Это торф, уголь, горючие сланцы, нефть и горючие газы. Они содержат углерод и, соединяясь с кислородом при горении, выделяют тепло.

Это интересно:  Единовременная материальная помощь малоимущим семьям

Горючие ископаемые используются не только как топливо. Они служат незаменимым сырьем для производства различных изделий. Угли, горючие сланцы, нефть и газ используют при выпуске пластмасс, синтетических тканей, взрывчатых веществ, лекарств, красок, технических масел, мыла и другой продукции.

Сгусток энергии

Нефть — горючая маслянистая жидкость темного цвета. Ее добывают в основном с помощью бурения скважин на суше, а также на дне морей и океанов. Нефть — это «сгусток энергии». Используя всего лишь 1 мл этого вещества, можно нагреть на 1 °С целое ведро воды.

Экологичное топливо

Природный газ, так же как нефть и уголь, образовался в земных недрах из органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких давлений и температур.

Природный газ является отличным топливом и обладает многими положительными свойствами — высокой теплотворной способностью, хорошей транспортабельностью, большей по сравнению с нефтью и углем экологичностью. Природный газ — самое чистое органическое топливо. При сгорании он образует намного меньше вредных веществ, чем уголь и нефть, поэтому и используется очень широко. По газопроводам топливо перекачивают на многие тысячи километров. Более того, разведанные запасы газа больше, чем разведанные запасы нефти.

Источник тепла

Уголь является одним из наиболее важных полезных ископаемых. Он используется в качестве твердого топлива, выделяя при горении много тепла. Кроме того, из него получают краски, пластмассы и другие ценные материалы.

Уголь образовался из погибших растений. Прожив свой век, деревья и другие растения отмирали, падали, заносились илом и песком, спрессовывались, а затем происходило их обугливание. Начинался этот процесс в присутствии кислорода, а продолжался в бескислородной среде. При этом остатки растений теряли кислород, водород, азот, а углерод сохранялся. Так образовались торф и уголь.

Уголь состоит из углерода, водорода, кислорода, азота и других второстепенных компонентов. По содержанию углеводорода угли подразделяются на бурые (65—70 % углерода), каменные (порядка 80 % углерода), антрациты (до 96 % углерода).

Каменный уголь залегает в земле пластами толщиной до 100 м. Его добычу ведут открытым или закрытым способами. Открытый способ добычи применяют на тех месторождениях угля, где он залегает близко к поверхности земли. Угольные пласты взрывают, а затем куски угля экскаваторами грузят в огромные грузовики или железнодорожные вагоны. При закрытом способе строят шахты, представляющие собой глубокие вертикальные колодцы с горизонтальными туннелями. В них трудятся шахтеры, которые с помощью мощных специальных комбайнов дробят большие пласты каменного угля и подают его наверх.

Поиск полезных ископаемых, определение величины месторождений

Полезные ископаемые залегают в самых различных районах Земли. Большинство месторождений меди, свинца, цинка, ртути, сурьмы, никеля, золота, платины, драгоценных камней встречается в горных районах, иногда на высоте больше 2 тыс. м.

На равнинах находятся месторождения угля, нефти, различных солей, а также железа, марганца, алюминия.

Месторождения руд разрабатывали еще в глубокой древности. В то время руду добывали железными клиньями, лопатами и кайлами, а выносили на себе или вытаскивали в бадьях примитивными воротками, как воду из колодца. Это был очень тяжелый труд. В некоторых местах древние рудокопы сделали огромные по тем временам работы. В крепких скалах они вырубили большие пещеры или глубокие, похожие на колодцы выработки. В Средней Азии до сих пор сохранилась выбитая в известняках пещера высотой 15, шириной 30 и длиной более 40 м. А недавно обнаружили узкую, как нора, выработку, уходящую вглубь на 60 м.

Современные рудники — крупные, обычно подземные, предприятия в виде глубоких колодцев — шахт, с подземными ходами, напоминающими коридоры. По ним движутся электропоезда, подвозящие руду к специальным лифтам — клетям. Отсюда руду поднимают на поверхность.

Если руда залегает на небольшой глубине, то роют огромные котлованы — карьеры. В них работают экскаваторы и другие машины. Добытую руду увозят самосвалы и электропоезда. За один день 10—15 человек, работая на таких машинах, могут добывать столько руды, сколько раньше не смогли бы выработать кайлой и лопатой 100 человек за год работы.

Количество добываемой руды ежегодно возрастает. Металлов нужно все больше и больше. И не случайно появилась тревога: не будут ли скоро выработаны полезные ископаемые и нечего будет добывать? Экономисты произвели даже подсчеты, результаты которых оказались неутешительными. Так, например, подсчитали, что при современной скорости выработки запасы известных никелевых месторождений во всем мире полностью будут исчерпаны за 20 — 25 лет, запасы олова — за 10—15 лет, свинца — за 15—20 лет. А потом начнется «металлический голод».

Действительно, многие месторождения быстро истощаются. Но это относится в основном к тем месторождениям, где руды выходили на поверхность Земли и давно уже разрабатывались. Большинство таких месторождений на самом деле за несколько сотен лет горного промысла частично или полностью выработано. Однако Земля — богатейшая кладовая полезных ископаемых, и рано говорить о том, что богатства ее недр исчерпаны. Немало есть еще месторождений и близ поверхности Земли, много их залегает и на большой глубине (200 и больше метров от поверхности). Геологи называют такие месторождения скрытыми. Искать их очень трудно, и даже опытный геолог может пройти над ними, ничего не заметив. Но если раньше геолог, отправляясь на поиски месторождений, был вооружен лишь компасом и молотком, то теперь он пользуется сложнейшими машинами и приборами. Ученые разработали много различных способов поисков полезных ископаемых. Чем глубже спрятала природа запасы ценных руд, тем труднее их обнаружить, а следовательно, совершеннее должны быть способы их поисков.

С тех пор как человек начал выплавлять из руд металлы, много отважных рудознатцев побывали в труднопроходимой тайге, в степях и в неприступных горах. Здесь они искали и находили месторождения полезных ископаемых. Но старинные рудознатцы хотя и обладали опытом поколений в поисках руд, но не имели достаточно знаний для научно обоснованных действий, поэтому они часто искали вслепую, полагаясь «на чутье».

Нередко большие месторождения открывали люди, не связанные с геологией или горным делом,— охотники, рыбаки, крестьяне и даже дети. В середине XVIII в. крестьянин Ерофей Марков, разыскивая на Урале горный хрусталь, нашел белый кварц с блестящими зернышками золота. Позже здесь открыли месторождение золота, названное Березовским. Богатые залежи слюды в 40-х годах XVII в. в бассейне р. Ангары нашел посадский человек Алексей Жилин. Маленькая девочка открыла в Южной Африке крупнейшее в капиталистическом мире месторождение алмазов, а первый русский алмаз нашел на Урале в 1829 г. 14-летний крепостной мальчик Павлик Попов.

Большие скопления ценного камня — малахита, из которого делают различные украшения, были найдены впервые на Урале крестьянами при рытье колодца.

Месторождение красивых ярко-зеленых драгоценных камней — изумрудов открыл на Урале в 1830 г. смолокур Максим Кожевников, когда выкорчевывал в лесу пни. Из этого месторождения за 20 лет разработок добыли 142 пуда изумрудов.

Одно из месторождений ртути (Никитовское на Украине) случайно открыл студент, увидевший в глинобитной стене дома ярко-красный минерал ртути — киноварь. В том месте, откуда возили материал для строительства дома, оказалось большое месторождение киновари.

Развитию северных районов Европейской части России мешало отсутствие мощной энергетической базы. Каменный уголь, необходимый промышленным предприятиям и городам Севера, приходилось возить с юга страны за несколько тысяч километров или закупать в других странах.

Между тем в записках некоторых путешественников XIX в. указывалось о находках каменного угля где-то на севере России. Достоверность этих сведений вызывала сомнения. Но вот в 1921 г. старый охотник В. Я. Попов прислал в Москву «образцы черных камней, которые жарко горят в костре». Эти горючие камни он собрал вместе с внуком в районе села Усть-Воркута. Каменный уголь оказался высокого качества. Вскоре в Воркуту была послана экспедиция геологов, которая с помощью Попова открыла большое Воркутинское месторождение каменного угля. Впоследствии выяснилось, что это месторождение — наиболее важный участок Печорского угленосного бассейна, крупнейшего в Европейской части России.

В бассейне р. Воркуты вскоре вырос город шахтеров, к нему была проведена железная дорога. Теперь город Воркута стал центром угольной промышленности Европейского Севера нашей страны. На базе воркутинских каменных углей развиваются металлургия и химическая промышленность Севера и Северо-Запада. Обеспечен углем речной и морской флот. Так открытие охотника привело к созданию нового горнопромышленного центра и разрешило энергетическую проблему.

Не менее интересна история открытия магнитных железных руд летчиком М. Сургутановым. Он обслуживал совхозы и различные экспедиции в Кустанайской степи к востоку от Урала. На легком самолете Сургутанов возил людей и различные грузы. В один из рейсов летчик обнаружил, что компас перестал правильно показывать направление: магнитная стрелка начала «плясать». Сургутанов предположил, что это связано с магнитной аномалией. Закончив рейс, он направился в библиотеку и выяснил, что подобные аномалии возникают в районах залегания мощных залежей магнитных железных руд. В следующие рейсы Сургутанов, пролетая над районом аномалии, отмечал на карте места максимальных отклонений стрелки компаса. О своих наблюдениях он сообщил в местное геологическое управление. Геологическая экспедиция, оснащенная буровыми станками, заложила скважины и вскрыла на глубине нескольких десятков метров мощную залежь железных руд — Соколовское месторождение. Затем была вскрыта вторая залежь — Сарбайская. Запасы этих месторождений оцениваются в сотни миллионов тонн высококачественной магнитной железной руды. В настоящее время в этом районе создан один из крупнейших в стране горнообогатительных комбинатов с производительностью в несколько миллионов тонн железной руды в год. Рядом с комбинатом возник город горняков — Рудный. Заслуги летчика Сургутанова были высоко оценены: он был удостоен Ленинской премии.

В большинстве случаев поиски и открытие месторождений требуют серьезных геологических знаний и специальных вспомогательных работ, иногда весьма сложных и дорогостоящих. Однако в ряде случаев рудные тела выходят на поверхность по склонам гор, в обрывах речных долин, в руслах рек и т. п. Такие месторождения могут быть открыты и неспециалистами.

За последние годы наши школьники принимают все более активное участие в изучении полезных ископаемых родного края. В каникулы учащиеся старших классов совершают туристские походы По родному краю. Они собирают образцы горных пород и минералов, описывают условия, в которых нашли их, и наносят на карту моста, где взяты образцы. По окончании похода с помощью квалифицированного руководителя определяют практическую ценность собранных горных пород и минералов. Если какие-либо из них представляют интерес для народного хозяйства, то на место находки отправляются специалисты-геологи для проверки и оценки найденного месторождения. Так были найдены многочисленные месторождения строительных материалов, фосфоритов, каменного угля, торфа и других полезных ископаемых.

Таким образом, поиски месторождений доступны и посильны любому наблюдательному человеку, даже не имеющему специальных знаний. И чем шире круг людей, которые включаются в поиски, тем с большей уверенностью можно ожидать открытия новых месторождений полезных ископаемых.

Научный подход в поисках ископаемых

Прежде чем начинать поиски полезных ископаемых, необходимо знать условия, при которых образуются те или иные месторождения.

Большая группа месторождений образовалась при участии внутренней энергии Земли в процессе проникновения в земную кору огненно-жидких расплавов — магм. Геологическая наука установила четкую зависимость между химическим составом внедрившейся магмы и составом рудных тел. Так, к изверженным породам черно-зеленого цвета (дунитам, перидотитам и др.) приурочены месторождения платины, хрома, алмазов, асбеста, никеля и др. Со светлыми, богатыми кварцем породами (гранитами, гранодиоритами) связаны месторождения слюды, горного хрусталя, топаза и др.

Многие месторождения, особенно цветных и редких металлов, образовались из газов и водных растворов, отделявшихся при остывании на глубине магматических расплавов. Эти газы и растворы проникали в трещины земной коры и отлагали в них свой ценный груз в виде линзообразных тел или плитообразных жил. Большинство месторождений золота, вольфрама, олова, ртути, сурьмы, висмута, молибдена и других металлов образовалось именно таким путем. Кроме того, установлено, в каких горных породах осаждались из растворов определенные руды. Так, свинцово-цинковые руды чаще встречаются в известняках, а оловянностровольфрамовые — в гранитоидах.

Очень широко распространены на Земле осадочные месторождения, образовавшиеся в прошедшие века в результате осаждения минерального вещества в водных бассейнах — океанах, морях, озерах, реках. Таким путем сформировались многие месторождения железа, марганца, бокситов (алюминиевой руды), каменной и калийной солей, фосфоритов, мела, самородной.

В местах древних морских побережий, лагун, озер и болот, где в большом количестве накапливались растительные осадки, образовались месторождения торфа, бурого и каменного угля.

Рудные осадочные месторождения имеют форму пластов, параллельных слоям вмещающих их осадочных горных пород.

Накопление различных видов полезных ископаемых происходило не непрерывно, а в определенные периоды. Так, например, большая часть всех известных месторождений серы образовалась в пермский и неогеновый периоды истории Земли. Массы фосфоритов в нашей стране отложились в кембрийский и меловой периоды, крупнейшие месторождения каменных углей Европейской части России — в каменноугольный период.

Наконец, на поверхности Земли в результате процессов выветривания могут возникнуть месторождения глин, каолина, силикатных никелевых руд, бокситов и др.

Геолог, должен знать, какими горными породами сложен район поисков и какие месторождения скорее всего можно в нем встретить. Геологу должно быть известно, как залегают осадочные горные породы: в какую сторону вытянуты пласты, как они наклонены, т. е. в каком направлении они погружаются в глубь Земли. Это особенно важно учитывать при поисках таких полезных ископаемых, которые отлагались на дне моря или в морских заливах в виде пластов, параллельных пластам горных пород. Так залегают, например, пластовые тела каменного угля, железа, марганца, бокситов, каменной соли и некоторых других полезных ископаемых.

Пласты осадочных горных пород могут лежать горизонтально или быть смятыми в складки. В перегибах складок иногда образуются большие скопления руд. А если складки имеют форму крупных пологих куполов, то в них можно встретить месторождения нефти.

В осадочных породах геологи стараются найти окаменелые остатки животных и растительных организмов, потому что по ним можно определить, в какую геологическую эпоху образовались эти породы, что облегчит поиски полезных ископаемых. Помимо знания состава горных пород и условий их залегания, надо знать поисковые признаки. Так, очень важно найти хотя бы немного рудных минералов. Они часто находятся возле месторождения и могут подсказать, где нужно более тщательно искать руду. Тонкие плитообразные тела (жилы), сложенные нерудными минералами — кварцем, кальцитом и др., нередко располагаются возле месторождения руд. Иногда одни минералы помогают искать месторождения других, более ценных. Например, в Якутии алмазы искали по сопутствующим им ярко-красным минералам — пиропам (разновидность граната). В местах залегания рудных месторождений часто бывает изменена окраска горных пород. Происходит это под воздействием на породы горячих минерализованных растворов, поднимающихся из недр Земли. Эти растворы проникают по трещинам и изменяют породы: одни минералы они растворяют, а другие отлагают. Зоны измененных пород, образующихся вокруг рудных тел, часто имеют большую про тяженность и хорошо видны издали. Например, отчетливо выделяются измененные оранжево-бурые граниты среди обычных розовых или серых. Многие рудные тела в результате выветривания приобретают бросающиеся в глаза расцветки. Классическим примером являются сернистые руды железа, меди, свинца, цинка, мышьяка, которые при выветривании приобретают ярко-желтые, красные, зеленые и синие цвета.

Многое могут рассказать геологу-поисковику формы рельефа. Разные горные породы и полезные ископаемые имеют различную крепость. Кусок угля легко разбить, а кусок гранита — трудно. Одни породы от солнца, ветра и влаги быстро разрушаются, и кусочки их сносятся с гор вниз. Другие породы гораздо тверже и разрушаются медленнее, поэтому они возвышаются среди разрушенных пород в виде гребней. Их можно видеть издалека. В природе есть руды, которые разрушаются быстрее горных пород и на их месте образуются углубления, похожие на канавы или ямы. Геолог проверяет такие места и ищет здесь руду.

С особым вниманием относятся поисковики к древним выработкам. В них добывали руду наши предки несколько столетий назад. Здесь на глубине, куда не могли проникнуть древние рудокопы, или поблизости от древних выработок может находиться месторождение руды

Иногда о местах залегания руды говорят старые названия поселений, речек, логов, гор. Так, в Средней Азии в названия многих гор, логов, перевалов входит слово «кан», что означает руда. Оказывается, давным-давно здесь находили руду, и это слово вошло в название места. Геологи, узнав, что в районе есть лог или горы, в названии которых есть слово «кан», начинали искать руду и иногда находили месторождения. В Хакассии есть гора Темир-Тау, что в переводе означает «железная гора». Назвали ее так из-за бурых натеков окисленной железной руды. Железа в горе оказалось немного, но зато геологи нашли здесь более ценную руду — медную.

Когда геолог ведет поиски месторождений, он обращает внимание и на водные источники: выясняет, не содержатся ли в воде растворенные минеральные вещества. Зачастую даже небольшие источники могут рассказать о многом. Вот, например, в Туве есть источник, к которому издалека приезжают больные. Вода этого источника оказалась сильно минерализованной. Окружающая источник местность покрыта темно-бурыми ржавыми окислами железа. Зимой, когда вода источника замерзает, образуется лед бурого цвета. Геологи обнаружили, что здесь подземная вода проникает по трещинам в руды месторождения и выносит на поверхность растворенные химические соединения железа, меди и других элементов. Источник находится в труднодоступном горном районе, и геологи долгое время даже не знали о его существовании.

Мы вкратце рассмотрели, что надо знать и на что приходится обращать внимание геологам-поисковикам в маршруте. Из горных пород и руд геологи берут образцы, чтобы затем произвести их точное определение с помощью микроскопа и химического анализа.

Определение величины месторождений полезных ископаемых

Когда геологи нашли месторождение полезного ископаемого, то начинается следующий этап работы. — разведка. Она необходима, чтобы определить размер месторождения: достаточно ли в нем полезного ископаемого для организации добычи или это мелкие рудные тела, которые не имеет смысла разрабатывать. Необходимо установить форму и размеры рудных тел, содержание в них полезных ископаемых и глубину залегания.

Разведочные работы позволяют получить в большом количестве образцы руд из различных частей рудного тела, потому что разведочные выработки прорезают рудные тела во многих местах. По этим образцам, или пробам, геолог определяет, из каких полезных ископаемых состоит руда и имеются ли нежелательные примеси.

Разведочные работы начинаются с составления подробной геологической карты месторождения. После составления карты проводится разведка месторождения с помощью горных работ и буровых скважин.

Если рудные тела находятся вблизи поверхности и закрыты лишь почвенным слоем или другими маломощными наносами, то роют на определенном расстоянии одна от другой канавы глубиной 1—2 м. Но если рудная залежь закрыта наносами, мощность которых достигает 5—10 м и больше, то копают похожие на колодцы горные выработки — шурфы. Стенки их укрепляют деревянными брусьями и досками, чтобы рыхлые породы не завалили выработку и людей. Шурфы располагаются в строгом порядке на определенном расстоянии один от другого, так чтобы вскрыть все рудное тело. Если рудные скопления расположены в горном хребте или в горе с крутыми склонами, то месторождение вскрывают горизонтальной горной выработкой — штольней (похожей на тоннель), которая протягивается внутрь горы со стороны ее крутого склона. Штольня прорезает горные породы на 100—200 м или больше — до тех пор пока не пересечет рудное тело. Затем из штольни через равные промежутки в рудном теле поперек его от одного конца до другого пробиваются более мелкие выработки.

Штольня пересекает рудное тело

Если рудное тело залегает не горизонтально, а наклонно или вертикально, то в горе на разных уровнях пробивается еще одна или несколько штолен. В результате все месторождение оказывается пересеченным насквозь сетью горных выработок на разных уровнях. Благодаря этому выясняется форма рудного тела.

В равнинной местности рудные тела могут залегать на глубине 100—200 и более метров. В таких случаях пробивают шахты. В них для спуска людей и подъема руды устраивают специальные лифты — клети. В шахтах на разных уровнях через определенные расстояния пробивают горизонтальные горные выработки в сторону рудного тела. От них, как и от штолен, примерно через равные промежутки проходят мелкие выработки, пересекающие насквозь рудное тело.

Из каждой выработки в нескольких местах берут пробы руды, чтобы узнать, сколько полезного ископаемого содержится в каждом рудном участке и по всему рудному телу в среднем. Зная объем рудного тела и среднее содержание в нем полезного ископаемого, определяют общие запасы месторождения.

Для разведки рудных залежей широко применяется бурение скважин. Производится оно специальной (колонковой) трубой с алмазной коронкой, которая, вращаясь, постепенно высверливает твердую породу. В трубе остается столбик породы — керн. По нему узнают, какие породы залегают в глубине и где расположено рудное тело. Бурение колонковой трубой обычно производится на глубину в сотни, а иногда свыше 1000 м.

Бурить можно тяжелым стальным долотом, подвешенным на тросе. Его поднимают, и долото под тяжестью собственного веса дробит породу десятки >и сотни раз. В горных породах образуется похожее на нору отверстие глубиной в десятки метров. При таком бурении (его называют ударным) извлекают через определенные интервалы раздробленный материал. Исследуя его, определяют, какие пробурены породы, а если обнаружена руда, то узнают, какая она и сколько в ней содержится ценных для промышленности металлов.

При разведке нефтяных залежей приходится иногда бурить скважины свыше 3 км глубины.

С помощью бурения можно быстро разведать рудную залежь. Но не всегда бывает достаточно тонкого столбика керна руды, чтобы уверенно судить о распространении и качестве руды.

Горные работы дают значительно более полные данные о месторождении.

Зачастую горные работы и бурение скважин проводят на одном и том же месторождении, особенно если рудная залежь большого размера. Канавами и шурфами вскрывают верхнее окончание рудной залежи, штольнями или шахтой — центральную часть, а скважинами — глубокие горизонты. Таким образом удается правильно подсчитать запасы полезного ископаемого.

Часто скважины бурят возле известных месторождений, чтобы найти новые рудные тела. Как правило, на одном участке группируется несколько рудных тел. Не напрасно еще древние рудокопы говорили: «Ищи руду возле руды», т. е. новое рудное тело ищи возле уже найденного.

Статья написана по материалам сайтов: www.mining-enc.ru, sitekid.ru, biofile.ru.

»

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий

Adblock
detector