Звіт по геологічній практиці на крейдяному кар'єрі в Бєлгороді
Вступ
На
Протягом довгого шляху своєї історії людина використовувала легко доступні
матеріали. Пройшли багато століть. Перш ніж він зміг перетворити деякі з них в
бетон, кераміку й скло, метали і сплави. Це призвело до корінних змін в
працю і побут людини.
В
даний час без застосування мінералів неможливий розвиток найважливіших галузей
науки і техніки.
Перетворення
одних речовин і матеріалів в інші, що володіють заданими комплексом корисних
властивостей, було і завжди буде головним завданням хімії і хімічної технології,
можливості яких в цьому відношенні практично невичерпні.
Застосування
заліза людиною почалося в 5-3 тисячоліттях до н.е., коли люди почали
підбирати метеорити і робити з них знаряддя праці, полювання та прикраси. У 1
тисячолітті до н.е. почали виплавляти залізо з руд.
1.Проісхожденіе
і внутрішню будову Землі.
Земля
є однією з групи планет обертаються навколо Сонця і одночасно навколо
власної осі. Характерною особливістю планет Сонячної системи є їх
оболонкової будову. Кожна з планет складається з концентраційних сфер
відрізняються складом та станом речовини. Земля відрізняється азотом і
гравітаційне поле, яке здатне утримувати навколо планети газовий шар
(атмосфера).
В
атмосфері виділяється кілька сфер відрізняються складом, які розташовані
в наступному порядку в міру віддалення від Землі: тропосфера, стратосфера,
лізосфера, термосферу, мезосфера.
Переважаючі
хімічні елементи атмосфери: N, O, Ar.
Гідросфера
- Це водна оболонка Землі, яка включає в себе всі океани, моря, річки,
озера, болота, підземні води. Переважаючі хімічні елементи: Н, О.
Біосфера -
це оболонка в якій живуть організми.
Земля
є еліпсоїд обертання. Температура поблизу поверхні Землі від-880С
до 560 С.
Екваторіал.
радіус Землі r = 6378 км,
меридіально = 6356 км. Vземлі = 1,093 * 1012 км3,
mземлі = 5.58 * 1021
т, середня щільність = 5,517 гр/см3
В
Сонячній системі планети рухаються однаковим чином в одній площині і в
той же час відбувається їх обертання аналогічним чином навколо власної осі.
Це дає підставу припускати, що всі планети сонячної системи утворилися
в результаті одного і того ж геологічного процесу.
Близько
4,5 млрд. років тому в космічному просторі в результаті раніше протікаючих
процесів нуклеосинтезу існує весь набір хімічних елементів складових
нашу сонячну систему. Хімічні елементи знаходяться в космічному
просторі у вигляді міжзоряного газу, поступово концентрується в
протосонячній хмара. При повільному стисканні цієї хмари починало
утворюватися сонце. Обертове хмара брало дископодібні форму. Ця
стадія була початком формування протосонячній туманності. Температура
туманності падала і газ конденсувався в частинки розміром в декілька мм. У
наслідок механічної нестійкості хмара розділилася на групи тіл --
мікропланети. Вони стикаючись один з одним зливалися розростаючись, наприкінці
решт до розміру цієї планети.
За
перший з точок зору, спочатку планета земля була холодна, проте її
поверхню безперервно піддавалася бомбардуванні падаючими метеоритами і
астероїдами. У місцях падінь поверхню плавилася і вирувало. У той час
поверхню Землі була схожа на місячний ландшафт. В наслідок почався
розпаду радіоактивних елементів в надрах Землі, почалося плавлення речовини,
складають Землю, її переміщення та диференціація тобто почався процес
формування внутрішньої біосфери Землі.
Найголовнішими
методами дослідження внутрішніх частин Землі, є
геофізичні (сейсмічні) методи, засновані на вивченні пружних сейсмічних
хвиль створюють поздовжні і поперечні коливання. Поздовжні хвилі
поширюються як в рідкому так і в твердій речовині, поперечні-тільки в твердому.
Отже якщо речовина не пропускає поперечні систематичні хвилі, то
воно знаходиться в рідкому агрегатному стані. Так само швидкість сейсмічних хвиль
збільшується зі збільшенням щільності речовини. При різкому зміна щільності
швидкість хвиль стрибкоподібно змінюється.
Ядро
Землі є центральною частиною планети, його радіус = 3400км. Ядро займає 16%
обсяги Землі і містить більш 1/3 маси Землі. Розрізняють зовнішнє ядро шар ДЕ,
яке знаходиться в рідкому агрегатному стані, а також внутрішнє суб'ядро
що перебуває у твердому агрегатному стані.
Мантія
Землі найпотужніша з геосфер Землі, займає 82% об'єму Землі. У ній
зосереджено 68% маси Землі. На глибині 100-200км в мантії знаходиться
пластичний шар атмосфери. Потужність цього шару різна, але може досягати
товщини 200-300км. У сейсмічно нестійких районах астеносфери.
Розташовується дуже близько до літосфері, а під стійкими матеріалами атмосфери
опускається глибше.
астеносфера
відіграє величезну роль у розвитку процесу, в результаті термодинамічно
величезні маси розплавленого речовини, що знаходяться в астеносфері, піднімаються
до поверхні Землі, викликаючи рух блоків земної кори.
Земна
кора (літосфера).
Тверда
оболонка Землі складена в основному твердими породами невисокої щільності,
які багаті такими хімічними елементами як Si і Ae. У зв'язку з цим земна
кора часто носить назву сіаліческой оболонки (Сіаль). Середня товщина земної
кори складає 35км, в гірських районах-70км, під океанами і морями 5-12км.
Від
мантії Землі земна кора відділена чіткої кордоном, яка носить назву
поверхню Мохо. Розрізняють континентальну кору (суша), океанічну кору
(кора, що знаходиться на дні океану), кора перехідною області (океанічний
шельф).
Континентальна
кора складається з базальтового, осадового і гранітного шарів.
Океанічна
кора складається тільки з базальтового та осадового шарів.
Континентальна
складається з щитів, платформ і геосинклінальних поясів. Щити і платформи є
дуже стійкими жорсткими структурами, не здатні до деформації (наприклад:
Канадський і Фіноісландскій щити, Російська-Українська платформа).
Щити
і платформи обрамлені геосинклінальними поясами (складчасті пояса) в межах
яких відбувається горообразующій процес. У цих місцях відбуваються часті
землетрусу, і спостерігається вулканічна діяльність.
Океанічна
кора.
Середня
довжина океанів нижче рівня моря становить 4,8 км. Океанічна дно в цілому
являє собою одноманітну рівнину над якою піднімаються гірські ланцюги
створюють світову систему океанічних хребтів. Їх ширина сягає 1000 км. У
середньому над дном океану хребти піднімаються на 3-4 км.
Острови
Тихого і Атлантичного океанів є вершинами цих хребтів. найбільші
глибини зустрічаються в океанічних жолобах. Найглибша становить 11000км.
2.
Загальні відомості про мінералах і гірських породах.
Мінерали
і гірські породи протягом багатьох тисячоліть привертали увагу людини.
За допомогою каменя він полював, здобував вогонь і їжу, будував свої житла,
захищався від ворогів.
Мінерали
і гірські породи не тільки самі широко застосовуються в науці і техніці, а й
служать сировиною для отримання різних матеріалів. Відкриття нових властивостей
мінералів, впровадження матеріалів на їх основі в провідні галузі науки і техніки
служить прискоренню науково-технічного прогресу-вузлової проблеми розвитку
економіки на сучасному етапі.
Термін
«Мінерал» походить від слова «мінера»-шматок руди. Мінерали представляють собою
природні хімічні сполуки, які виникають в результаті різноманітних
геологічних процесів, що здійснюють в земній корі. Вони зустрічаються у твердому,
рідкому й газоподібному стані.
Мінеральне
сировина (корисна копалина) - природне або техногенне мінеральне
освіта, що в сирому або переробленому вигляді може бути використане в
практичної діяльності людини.
Види
мінеральної сировини виділяються з різних позицій. Виділяють наступні
корисні копалини: металеві та неметалеві; тверді, рідкі та
газоподібні; породи, мінерали й елементи; загальнопоширені і
необщераспространенние; що знаходяться у віданні федеральних і місцевих органів
управління; стратегічні та інші. Виділяють від 160 до 400 різновидів
мінеральної сировини. Поширена класифікація мінсирья за групами,
використовуються в різних галузях виробництва, яка включає метали,
Гірничохімічна, горноіндустріальное, будівельне і енергетична сировина
(табл. 1).
Таблиця
1
Класифікація
видів мінеральної сировини
по
їх використання. (За І. Ф. Романовичу, 1990,
Л.
Ф. Наркелюну, 1996 з доповненнями).
Група мінеральної сировини
Галузь промисло-ного використання
Класи і види мінеральної сировини
1
2
3
Металлическое
Металургія
Метали: чорні і легуючі (Fe, Сг, Мп, Ti, V, Со, Ni,
W, Mo); кольорові (А1 - боксити, Mg, Си, Мо, рь, Z », Sn, Bi, Sb, Jig, As);
шляхетні (Аі, Ag, Pt і платиноїди); рідкі (Li, Be, Sr, Rb, Cs, Zr, Та,
Nb, Y, рідкісні землі, розпорошені (Hf, Re, Se, Ті, Sc, Tl, Cd, Ga, In, Ge);
радіоактивні (U, Th, Ra).
Горнохімі-ческос
Хімічна
Сірка, сірчаний колчедан, гіпс і ангідрит, кам'яні солі
(Галіт, сильвініт, Карналіт, селітра, сода, трону, бішофнт тощо), розсоли і
ропа, фосфорити і апатит, борати і боросілікати, цеоліти, барит, кам'яні
кіелотоупори і
ін
Горноііду-стріалигас
Машинобудування,
електротехніка, камені-обробка, ювелірна справа та ін
Абразиви (технічні алмази, корунд, топаз, фанат,
кварц); пьезооптіче-скіс сировина (п'єзокварц, оптичні кварц і флюорит,
ісландський шпат); тепло-та електроізоляційні матеріали (азбест, мусковіт,
флогопіт, тальк); сорбенти і відбілювачі (опоки, цеоліти, шуігнт, крейда,
каолін, тальк,); мастильні матеріали (графіт, молібдену, бітуми і
бітумоіди); дорогоцінні й напівдорогоцінне каміння першого класу (ювелірний
алмаз, смарагд, рубін, сапфір, алексаідірт), другого класу (топаз,
аквамарин, рубелліт та ін), третього класу (благородні гранати, кіаніти,
епідот і турмаліни, аметист, перли, корал, бурштин тощо), виробні камені
(нефрит, родоніт, лазурит, малахіт, чароїт, агальматоліт, обсидіан,
офіокальцнт, офіт, амазо-нит, лабрадорит, мармур, яшма, агат і ін); сировина
для кам'яного лиття (дна-бази, базальти та ін.)
Металургія
Флюси (вапняки, доломіт, плавиковий шпат), вогнетриви
(магнезнти, доломіт, вогнетривкі глини, кварцити, графіт, пірофілліт,
формувальні піски), високогліпоземістое сировина (нефелінові сиеніти, алуніти,
силіманіт, Кіану, Андалузії, діаспор, дюмортьеріт)
Будівельне
Будівельник-паю і керамічна
Будівельний камінь (гірські породи, дресва по них, бутовий
камінь, галька, гравій, щебінь), покрівельні сланці; цементна сировина
(вапняки, доломіт, мергелі, глини); наповнювачі бетону (шебень, гравій,
пісок, вермикуліт); в'язкі матеріали (мергелі, вапняки, глини, гіпс,
ангідрит); гідравлічні добавки (траси, пемза, діатоміти, трепелу, опоки,
перліт та лр.); етеколию-керамнческос сировина (скляні піски, польовий шпат,
пегматіти, різниці гранітів, каолін, волластоннт, легкоплавкі,
тугоплавкі,, вогнетривкі, керамзитові, бентонітові і цегельні глини);
облицювальні камені (мармуру, граніту, лабрадорити, габро, ламірофіри та ін);
ми-т-ральіие фарби (вівіаніти, глауконітового глини, охра, умбра та ін.)
Каустобполіти
Енергетика та хнміче-
Торф, лнгніти, буре та кам'яне вугілля, горючі сланці,
бітуми.
Гаеогідро-ішкральное
Енергстнка
і хімічна
Нафта, метан і вуглеводневі гази; підземні води
(питні, технічні, мінеральні і бальнеологічні, бор-, йод-, бром-і
металлсодержащіе розсоли); поверхневі води (озерні і морські розсоли,
морські води (джерело магнію і сульфатів натрію); мінеральні грязі та Іди
(тор-фогрязі, сапропель, нафталінові та ін): негорючі інертні гачи (Не,
Аг, Кг, Nc): сірководень.
В
силу прогресу в технології постійно змінюються вимоги до мінерального
сировини, з'являються нові види мінеральної сировини. Це вимагає виділення
нетрадиційних видів сировини, до таких в даний час можна віднести глауконіт
як калійне добриво, гумінові кислоти, одержувані з бурого вугілля і ряд
інших.
З
правової точки зору в Російській Федерації виділяється дві групи корисних
копалин - загальнопоширені і необщераспространенние. Перші включають:
пісок (крім формувального, скляного, кварцового для виробництва вогнетривів
і фарфоро-фаянсових виробів), галька, гравій, глина (крім каолінової і
деяких інших), доломіт, кварцит (крім динасового - вогнетривкої), піщаник,
крейда, гіпс, мергелі, туф, вапняк, сланець (крім пального), граніт, базальт,
діорит, Сієнна, порфір. Вони можуть розроблятися без отримання спеціальних
ліцензій. Всі інші види мінеральної сировини вважаються не
загальнопоширеними і для їх розробки необхідно отримання спеціальних
дозволів - ліцензій.
Корисний
компонент - гірська порода, мінерал, хімічна сполука або елемент, які
є предметом видобутку та промислового використання.
Руда
- Природне або техногенне освіту, що містить корисний компонент в таких
концентраціях, кількості, мінералах і має таку будову, які
визначають його рентабельну видобуток з надр. Це поняття включає природний,
історичний та технолого-економічні аспекти.
Руди
можуть бути моно-або полікомпонентні (комплексними). В останньому випадку, як
правило, виділяються головні (головний) і другорядні (попутні) компоненти.
Це характерно для мідно-нікелі-вих з платиноїди, багатьох сульфідних
(колчеданних), деяких радіоактивних або залізних руд.
За
мінеральному складу та своєю будовою руди бувають технологічно легкими для
переробки (легко розкриваються) або наполегливими. Так, руди цирконію можуть бути
складені бадделеітом - ZrO2, цирконом - ZrSiO4 або 3BAHaAHT0MNa4 (Ca, CeTFe2 +
) 2ZrSi6OI7 (OH, Cl) 2.
рудоносних,
рудовмещающімі або несучими оруденення називаються гірські породи і окремі
елементи геологічної будови, що містять руду.
Промисловий
концентрат (промисловий продукт) - продукт переробки і збагачення руди,
який є предметом поставки для подальшого використання в
промисловості.
Хвости
- Відходи переробки і збагачення руди. У більшості випадків виходять
обводнені мулисті хвости, які зливаються в хвостосховища.
розкривні
породи (порожні породи) - гірські породи, які витягуються з надр разом з
рудної масою. У випадку об'ємної кар'єрними видобутку великих родовищ вугілля,
залізних, золотих або алмазних руд формуються техногенні гори відвалів --
терикони. Як правило вони погано заростають рослинами і служать джерелом
забруднення, якщо не піддаються систематичної рекультивації.
Родовище
корисних копалин - природне або техногенне скупчення мінеральної сировини,
що за своїми якісними, кількісними, гірничотехнічних,
географо-економічним та геоекологічних параметрами відповідає умовам його
рентабельної розробки. Якщо за наявними даними ще неясно промислове
значення оцінюваного скупчення руд, користуються поняттям потенційне
родовище.
Мінерали
в природі можуть виникати в результаті найрізноманітніших фізико-хімічних
процесів. Вони можуть утворюватися магматичних шляхом, - виділитися з
магматичного розплаву при його застиганні на недоступних глибинах або з лав
під час виверження вулканів. Гідротермальний шлях утворення мінералів-це
випадання їх з гарячих водних розчинів. Мінерали можуть утворюватися і на
поверхні Землі за участю поверхневих вод, кисню повітря,
вуглекислоти, життєдіяльності організмів.
В
природі мінерали нерідко зустрічаються у вигляді природності полімінеральних
агрегатів, які називаються гірськими породами. Причому, гірською породою
називаються не будь-які мінеральні агрегати, але лише ті, про які говорять, що
вони утворюють земну кору як геологічно самостійні складові частини.
Таким
чином, гірські породи на відміну від мінералів фізично більш складні тіла.
Гірські породи метушня?? кают в певних геологічних умовах на суші або в
надрах Землі, на дні морів і океанів.
В
залежно від походження вони поділяються на три типи-осадові, магматичні
і метаморфічні.
Осадові
породи залягають у вигляді добре виражених пластів, в них нерідко зустрічаються
залишки викопних організмів. Вони виникли в результаті осадження мінеральних
частинок і розчинення хімічних або шляхом накопичення залишків організмів і
рослин на дні озер, морів і океанів. Так утворювалися піски та глини,
вапняки і крейда, торф і викопний вугілля.
Якщо
гірські породи виникають в результаті кристалізації вогненно-рідкого речовини -
магми, вони називаються магматичними.
В
тому випадку, коли магма застигає на глибині, кристалізація йде повільно, і
утворюються добре раскрісталлізованние гірські породи: граніт, діорит, габро,
Дуніт, піроксенів. Такі гірські породи називаються глибинними або інтрузивними.
Якщо магма виливається на поверхню через жерла вулканів і розтікається у вигляді
покривів або потоків, виникають ізлівшіеся або еффузівние породи. Вони
відрізняються щільним тонкозернистим або склоподібним складанням. Представниками таких
порід є обсидіан, андезит, базальт. При виверження вулканів з жерла
вилітає величезна кількість твердих часток (шматочки затверділої лави, уламки
від стінок кратера) - вулканічний попіл. ці частинки, осідаючи, утворюють
шари, які під дією вищерозміщених опадів цементуються. Так утворюються
різні вулканічні туфи.
Осадові
і числа хім, потрапляючи в нижні ділянки земної кори в
результаті горотворних процесів, піддаються процесам
перекристалізації під дією високих температур і тиску. Так утворюються
метаморфічні гірські породи: гнейс, мармур, кварцит, різні сланці.
3.Мінерально-сировинні
ресурси Бєлгородської області.
Територія
Бєлгородської області (загальна площа 27,1 тис. М2) розташовується в межах
південно-західного схилу Воронезького кристалічного масиву (ВКМ) або
Воронезької антеклізи, і є частиною КМА. Ця платформа склалася під
дією стародавнього горотворення та вулканізму. Згодом її фундамент
багато разів піддавався розламах, прогину, внаслідок чого виникли западини і
виступи. Воронезький виступ всюди прикритий плащем осадових порід.
Геологічна
будову цього району визначає склад і розміщення корисних копалин у
Бєлгородської області та її мінеральні ресурси. З Воронезьким виступом
кристалічних порід пов'язано родовище залізних руд КМА. До товща
осадових порід приурочені великі запаси будівельної сировини.
Головним
мінеральним багатством області є залізні руди. виявлені великі
запаси залізистих кварцитів, що містять 25 ... 40% чистого заліза. для використання
в якості сировини у чорній металургії їх необхідно збагачувати. Крім залізистих
кварцитів є багаті залізні руди із вмістом 45-65% чистого заліза.
Вони не вимагають збагачення і придатні не тільки для доменної, а й для
мартенівської плавки.
На
території Білгородської області розташовуються три великих залізорудних району:
Бєлгородський, Старооскольський і Новооскольський, загальною площею понад 3 тис.
Км2. найбільше промислове значення має Бєлгородський залізорудний район.
Тут добуваються багаті залізні руди із вмістом заліза 60 ... 62%.
Крім
залізних руд у надрах Белородчіни виявлені боксити - Вісловское родовище
(Яковлевський район), виявлено численні прояви та інших руд кольорових
металів. Загальний потенціал багатих руд КМА становить 71,8 млрд т, з них в
Білгородському рудному районі зосереджено 67,6 млрд т, в Михайлівському -1,37 млрд
т і Оскольському - 1,52 млрд т. Велика частина багатих руд (48,4 млрд т, або
67,4%) ставиться до Яковлевська, 5,2% - до шемраевскому, 27,6% - до Стойленський
і 0,4%-до Чернянського ШТ.
Комплексні
глинозем-залізні руди приурочені до формації доверхневі-зейской латеритні кори
вивітрювання і відносяться до вісловскому геолого-потенційного типу. Вони
сформувалися в ранньо-средневізейское час, генетично і просторово
пов'язані з бокситами і багатими залізними рудами Бєлгородського рудного району.
Їх підраховані ресурси становлять 3,7 млрд т.
В
цілому провідна роль серед відомих і прогнозованих залізорудних родовищ
КМА належить об'єктам, складеним залізистих кварцитів Лебединського ГПТ і
багатими рудами Яковлевська і шемраевского ГПТ.
В
Оскольському рудному районі подальше розширення виробництва
електрометалургійного концентрату, металлізованних окатишів і брикетів
можливо за рахунок освоєння Пріоскольского, Північно-Волотовского, Огібнянского
родовищ, у меншій мірі - глибокого до збагачення товарної руди
Чернянського, салтиковський, Погромецкого та інших родовищ і ділянок.
Бєлгородський
рудний район характеризується найбільшими в Росії ресурсами багатих залізних
руд, бокситів і железоалюмініевого сировини. Величезний рудний потенціал почне
освоюватися промисловістю після введення в експлуатацію Яковлевська рудника.
Особливої уваги заслуговують комплексні залізо-рудно-бокситові родовища,
перш за все Вісловское. Розрахункові техніко-економічні показники спільної
розробки бокситів і багатих залізних руд цього родовища свідчать
про його високу потенційної рентабельності.
Складні
гірничо-геологічні та гірничо-технічні умови відпрацювання гли-бокозалегающіх
багатих залізних руд обумовлюють застосування нетрадиційних способів їх
витягу.
В
народному господарстві з нерудних копалин особливе значення мають багаті по
своїми запасами і високим якостям родовища крейди, розташовані майже по
всій території області. За хімічним складом крейда Белородчіни відноситься до
групі чистого, тому що вміст у ньому вуглекислого кальцію (СаСО3) становить
більше 95%. Такий крейда відразу ж після розуміли без збагачення може використовувати в
хімічної і гумотехнічної галузях промисловості.
Найбільш
потужні крейдяні відкладення простежуються на підвищених схилах Сіверського
Дінця, в басейнах Нежеголі, Оскола, Тихої сосни, Айдара, Ворскли і по інших
річках. У центральних районах області крейдяна товща в 30 ... 35 м придатна для
господарського використання, а на південь ця товща збільшується до 150м.
Широка
оголеність крейдяних покладів дозволяє вести розробку цінного корисного
викопного відкритим способом. У Бєлгороді, Шебекино, Олексіївці, Ровеньках,
Лігвом діють великі комбінати з видобутку і випалу крейди. Продукція, що випускається
продукція відрізняється високою якістю і користується широкою популярністю в
нашій країні та за її межами.
Практично
невичерпні запаси глин, родовища яких зустрічаються майже повсюдно.
У Болградському, Борисовському, Вейделевском. Червоногвардійському, Рівненському,
Старооскольському і деяких інших районах є поклади вогнетривких і
тугоплавких глин. В Олексіївському районі відомі запаси червонуватих легкоплавких
глин. Вони є цінною сировиною для виробництва керамзиту. До легкоплавких і
полуогнеупорним сортів відносяться гончарні і черепичні глини. Гончарні глини
містять в собі багато домішок, мають строкате фарбування, тонкоілістое будова і
велику пластичність. Вони є хорошим сировиною для керамічних підприємств
місцевої промисловості. У області є вогнетривкі та тугоплавкі глини.
Багаті
і різноманітні за своїм механічним складом родовища піску.
Родовища зосереджені в багатьох районах області: Вейделевском,
Шебекінського. Білгородському, Грайворонського, Олексіївському та ін У цей час
розробляється близько 11 родовищ піску, які забезпечують народне
господарство будівельним, закладних, формувальним піском, піском для розчинів і
бетонів.
З
інших корисних копалин слід відзначити наявність в деяких районах торфу (
Білгородському, Івнянском, Старооскольському, Новооскольський). Є
незначні родовища кам'яного вугілля, промислового значення вони не
мають.
В
області відомі родовища мергелів, трепелу і опок. Зустрічаються
родовища фосфоритів, але часто вони мають не високу якість, тому
практичної цінності для промислового використання не представляють.
В
Бєлгородської області є різні фарбувальні природні матеріали, з
яких можна отримувати різнокольорові фарби: жовті, червоні й коричневі з
вохристих глин, для одержання зелених придатні глауконітового піски; для
виготовлення синіх-вівіаніт. Для виготовлення технічних фарб використовують
також бурий залізняк.
Таким
чином, основне багатство надр Бєлгородської області полягає в запасах
залізних руд і нерудної сировини. Паливними ресурсами область не має у своєму розпорядженні.
Величезні запаси нерудної сировини використовуються для розвитку цементної
промисловості, виробництва силікатної цегли, керамзиту, вапна, меленого
крейди, бетонів, розчинів і багатьох інших галузей господарства.
4.
Використання гірських порід КМА як сировини
будівельній індустрії.
При
видобутку і збагачення залізних руд утворюється велика кількість відходів, причому
в кілька разів більше, ніж корисного продукту.
В
Росії залізисті кварцити добуваються на Кольському півострові і в Карелії, в
басейні Курської магнітної аномалії.
Залізорудний
басейн КМА розташований в межах південно-західного схилу і частково сводовой
частини Воронезької антеклізи Середньо-Руської височини. Площа магнітної
аномалії близько 150 тис.км2.На території басейну поширені два
промислові типи руд: метаморфічні-залізисті кварцити, і багаті залізні
руди. В геологічній будові КМА приймає участь комплекс складно
дислокованих і в різному ступені метаморфізованих скельних порід,
які прориваються крутопадаючих січним тілами магматичного генезису.
Скельні породи утворюють Курську складчасту систему, що складається з ряду
антіклінорних сінклінорних зон. Серед порід курської серії, в значно
великих обсягах потрапляють в зону гірничих робіт при експлуатації родовищ.
Виділяються Стойленська і коробковская свити. Перша складена в основному
кварцітопесчаннікамі і кварц-мусковитовий сланцями. Коробкова залізорудна
свита, що складається з двох подсв залізистих кварцитів і двох подсв сланців,
є продуктивною. Нижня подсвіта складена залозистими кварцитами з
підлеглими прошарками безрудних кварцитів і сланців. Таким чином, при
розробці родовищ залізних руд у зону гірських робіт потрапляє цілий
комплекс скельних і осадових гірських порід, які за своєю будовою,
мінерального складу і властивостей часто відрізняються від традиційної сировини
будівельній індустрії. потужним джерелом сировини для виробництва будівельних
матеріалів є відходи збагачення залізних руд.
При
збагачення залізних руд на підприємствах КМА накопичуються у відвалах
численні відходи: розкривні і попутно добуваються породи, «хвости» мокрій і
у меншій мірі сухої магнітної сепарації.
Відходи
сухої магнітної сепарації (СМС) являє собою щебінь сірого кольору,
запилений тонкими пилуватих частками. Відходи СМС включають кварцити,
діоритові порфірити і мікрозерністие сланці. Мінералогічний склад: кварц,
біотіт, серіціт, плагіоклаз, амфіболи, магнетит, біотіт. За хімічним складом
відходи СМС відрізняються від традиційно застосовуваних гранітів зниженим
вмістом глинозему (5-7%), підвищеною кількістю оксидів заліза і
лужноземельних металів. Оксиди заліза в основному входять до складу магнетиту і
гематиту, а лужноземельні метали-до складу амфібол.
Таблиця
2
Хімічний
складу залізовмісних відходів гірничорудних підприємств КМА
Відходи
Зміст оксидів, мас.%
SiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
CaO
MgO
Na2O
K2O
SO3
п.п.п
Відходи сухої магнітної сепарації
58,37
5,51
15,38
8,79
2,15
3,53
0,82
2,04
1,35
3,16
Відходи мокрої магнітної сепарації
59,65
2,35
19,87
8,46
1,66
2,31
0,74
0,61
0,15
3,70
Кварцит слаборудний
47,14
5,28
34,30
-
2,66
5,03
0,33
1,04
2,52
-
Відходи
мокрої магнітної сепарації (ММС) залізистих кварцитів з хіміко -
мінералогічному складом близькі до слаборудним кварциту. Породоутворюючий
мінерал кварц (більше 60%), далі магнетит (до 8%), рогова обманка, оксиди
заліза, пірит.
Були
отримані силікатні матеріали автоклавного твердіння щільною і поризованної
структури на основі відходів ММС.
Головний
джерело отримання будівельних матеріалів-гірські породи. Їх використовують як
сировина для виготовлення кераміки, скла, теплоізоляційних та інших виробів, а
також для виробництва неорганічних в'яжучих речовин-цементів, вапна та
гіпсових.
В
більшості випадків кам'яні матеріали виявляються місцевих будівельних
матеріалом, властивості якого не завжди відомі і вимагають ретельного вивчення.
5.
Характеристика кар'єрів
Також
в ході геологічної практики мною було відвідано крейдяний кар'єр «Зелена галявина»
при якому знаходиться Бєлгородський комбінат будівельних матеріалів. Даний
кар'єр знаходиться по відношенню до Білгорода на північному сході на протязі 2 км від околиці.
На
території промислового майданчика БКСМ існує три кар'єри: два діючих і
один резервний. Видобуток здійснюється відкритим способом. Кар'єр являє
собою котлован. Протяжність близько 1,5-2 км на 900 м зі сходу на захід. Глибина котловану 80-100 м.полезние копалини
відрізняються за кольором, породи знаходяться над крейдою називаються розкривними.
На
розкривні породи припадає 4 виступу.
Перш
ніж дістатися до крейдяних порід знімається три шари земляних порід.
Розробляється трьома уступами: верхній, середній і нижній.
Основний
породоутворюючий мінерал - кальцит (СаСО3) - 92-98%. Тому крейда, є дуже
якісним. Вологість крейди:
--
у верхньому уступі від 3 до 5%;
--
в середньому уступі від 5 до 8%;
--
в нижньому уступі от8 до 12%.
Зміст
чистого СаСО3 92-95%. Переважають глинисті і піщані домішки.
Мел
відповідає високим технологічним якостями та хімічним складом.
6.
Мінералогічний складу крейди
Мел
- Біла гірська порода, м'яка і розсипчаста, складається майже виключно з
дрібних зерен скритокрісталліческого мінералу кальциту (природного карбонату
кальцію), що становить до 99% від загальної маси. Мел не розчиняється у воді.
Основний
мінерал - кальцит СаСО3; зустрічається його різновид - арагоніт. У складі
крейди зазвичай знаходиться незначна домішка дрібних зерен кварцу і
мікроскопічні псевдоморфози кальциту по викопних морським організмам
(радіолярії та ін) Нерідко зустрічаються великі скам'янілості крейдяного періоду:
белемніти, амоніти та ін Його елементи, відносяться до сімейства лужноземельних
металів, які складають підгрупи періодичної системи елементів.
Верхній
шар крейди розробляється скреберамі, нижній - екскаваторами. Потужність ковша
скребера - 8 м3.
твердість крейди 1,4-1,5 за шкалою Мооса.
Розроблювальний
крейда споживає комбінат будівельних матеріалів для отримання вапна. Вапно
йде на виробництво матеріалів автоклавного твердіння, силікатної цегли,
пористого бетону. Відходи випалу вапна використовуються в сільському господарстві для
підвищення родючості грунтів.
Кальцит -
СаСО3. хімічний склад: CaO-56%, СО2-44%, домішки Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Ва, С.
Колір - молочно-білий, за рахунок домішок набуває жовту, рожеву, блакитну,
сіру і навіть чорне забарвлення.
Арагоніт
- СаСО3. хімічний склад такий же, як у кальциту: СаО -56%, СО2-44%, в
як домішки частіше ніж в кальції зустрічаються Sr (до 5,6%). Колір білий, жовтувато-білий,
світло-зелений, сірий.
7.
Застосування крейди
Мел
- Необхідний компонент "крейдованого паперу", що використовується в
поліграфії для друку якісних ілюстрованих видань.
Мелена
крейда широко застосовується в якості дешевого матеріалу (пігменту) для побілки,
фарбування парканів, стін, бордюрів, для захисту стовбурів дерев від сонячних
опіків.
?? їв
застосовують в лакофарбової промисловості (білий пігмент), гумовій, паперовій,
в цукровій промисловості - для очищення бурякового соку, для виробництва
в'яжучих речовин (вапно, портландцемент), в скляній промисловості, для
виробництва сірників. У цих випадках зазвичай використовують т.зв. Мел обкладена,
отриманий хімічним шляхом з кальційсодержащіх мінералів.
Мел
використовується для письма на великих дошках для загального огляду (наприклад, в
школах).
При
недоліку кальцію медичний крейда може бути прописаний як добавка до їжі.
Мел
отримують двома способами:
•
подрібненням порід та осадових відкладень (природний або натуральний карбонат
кальцію);
•
хімічним осадженням (хімічно обкладена карбонат кальцію).
Частинки
природних наповнювачів (навіть з високим ступенем мікронізаціі), як правило
істотно більші, ніж у продуктів, отриманих осадженням.
тонкодисперсний
крейда може мати різну форму часток, що залежить від форми кристала і способу
подрібнення.
Існує
два способи подрібнення - сухий і мокрий. Мокрий розмел і мікронізація дають
більш гладкі і круглі частинки, що є кращим сухому
розуміли, так як гладкі частки викликають у процесі використання менший
знос устаткування. Для отримання тонкодисперсного крейди його піддають
мікронізаціі (використовують механічне струминне та ультразвукове подрібнення).
Основний
промисловою сферою споживання дрібнодисперсного крейди є виробництво
пластмас - 55% сумарного споживання (поліолефіни, ПВХ, термореактопласти).
Споживче призначення крейди у складі пластмас для корекції білизни; для
збільшення опірності руйнуванню при ударі; для спрощення обробки і
дії як теплопоглотітель; для стабілізації екзотермічні процесів в
установках полімеризації; для зниження собівартості.
В
виробництві гуми крейда використовується для поліпшення зносостійкості, підвищення
стійкості та еластичності в різних температурних умовах, економії
дорогого каучуку та інших компонентів.
Особливо
широко використовується крейда в композиційних матеріалах на основі полівінілпіролідон-хлориду
(ПВХ).
Так,
в кабельних і взуттєвих пластикату у значних концентраціях застосовують крейду.
Його використовують в обов'язковому порядку в рецептурах для виготовлення оболонок
кабелів - 50 мас, частин і вище на 100 мас, частин ПВХ, що становить
приблизно 25-30% від ваги готового продукту.
Мел
застосовують також в жорстких (непластифікований) ПВХ матеріалах для отримання
профільно-погонажних виробів - "вагонка", віконні профілі, труби та
т.д. Зміст крейди в таких матеріалах - 5-20%.
Найважливішими
властивостями крейди, як наповнювача для ПВХ матеріалів, є: білий колір
(білизна 78-96%), висока природна дисперсність, округла форма частинок, легка
діспергіруемость, порівняно низька гігроскопічність, низька абразивність.
Властивостями,
утрудняють застосування крейди, є його здатність агрегування при
незначно
