- •1.Лекция Общая характеристика геологических дисциплин
- •Понятие о кристаллах и аморфных веществах
- •Процессы минералообразования
- •Эндогенные процессы минералообразования
- •Экзогенные процессы минералообразования
- •Метаморфические процессы минералообразования
- •Методы изучения минералов
- •Петрография. Основные теории генезиса месторождения полезных ископаемых, промышленные типы месторождений.
- •Промышленные типы месторождений Железо
- •2.Лекция Основы геометрической кристаллографии
- •Характеристика кристаллического состояния .Анизотропия свойств
- •Пространственные решетки, кристаллографические системы координат.
- •Индексы кристаллографических направлений и плоскостей. Индексы в гексагональной системе координат.
- •3 Лекция Типы решеток Бравэ.
- •Типы решеток Бравэ.
- •Симметрия – основное свойство кристаллов.
- •Элементы симметрии и симметричные преобразования. Простые и сложные элементы симметрии..
- •Распределение классов по сингониям. Общие определения и системы обозначений классов симметрии. Формула симметрии.
- •Элементы кристаллохимии
- •Принципы упаковки кристаллических структур.
- •Коэффициент компактности(плотность упаковки),координационные числа и координационные многогранники.
- •Понятие атомного радиуса.Связь структур с типами связи.
- •5.Лекция Точечные дефекты
- •Вакансии, межузельные атомы,атомы примеси.Механизм образования точечных дефектов(механизм Шоттки,дефекты Френкеля)
- •Искажение кристаллической решетки вокруг точечных дефектов.
- •Поры вразличных по типу кристаллических структурах,их заполнение межузельными атомами.
- •Линейные дефекты (дислокации )
- •Понятие о дислокациях,виды дислокаций.Краевые дислокации,образование краевой дислокации в результате сдвига.
- •Вектор Бюргерса,его величина и направление. Движение дислокаций.
- •7.Лекция Поверхностные дефекты.
- •Дислокационный механизм процесса полигонизации.
- •Атомно-кристаллическое строение
- •Простые и переходные металлы. Атомно-кристаллическое строение чистых металлов. Кристаллические решетки.
- •Межатомные связи в металлах. Способы размещения атомов в кристаллических решетках.
- •Физические свойства металлических материалов
- •9.Лекция Кристаллизация металлов.
- •Общие закономерности фазовых превращений. Зависимость свободной энергии фаз от температуры.
- •Термодинамические условия протекания процесса кристаллизации.
- •10.Лекция Механизм образования зародышей твердой фазы. Гомогенное и гетерогенное зарождение. Скорости образования и роста кристаллов.
- •Механизм образования зародышей твердой фазы.
- •Форма кристаллов. Факторы,влияющие на форму кристаллов. Дендритная кристаллизация и ликвация.
- •Строение слитка. Образование пор пустот и газовых пузырьков. Зональная ликвация. Распределение примесей внутри слитка.
- •11.Лекция Деформация металлов.
- •Упругая и пластическая деформация металлов
- •Диаграмма растяжения металлов. Изменения, происходящие в металлах при упругой деформации.
- •Пластическая деформация.
- •Дислокационные механизмы пластической деформации поликристаллов.
- •12.Лекция Строение твердых фаз.
- •Твердые растворы .Твердые растворы внедрения и замещения. Ограниченные и неограниченные твердые растворы.
- •13.Лекция Двухкомпонентные системы.
- •Методы построения диаграмм фазовых равновесий. Правило фаз. Фазовые диаграммы систем с неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях.
- •Фазовые диаграммы систем с отсутствием растворимости в твердом состоянии. Фазовые диаграммы эвтектических и перитектических систем.
- •Правило н.С. Курнакова
- •14.Трехкомпонентные системы.
- •Способы изображения диаграмм трехкомпонентных систем.
- •Основные типы фазовых диаграмм тройных систем.
- •15.Лекция Диаграмма состояния железо-углерод(-цементит)
Промышленные типы месторождений Железо
Мировые ресурсы железных руд практически неограничены. Общие запасы их составляют 350 млрд т, разведанные оцениваются в 185 млрд т. За рубежом основные запасы железных руд приходятся на КНР, Бразилию, Канаду, Индию, США и Австралию. В СНГ насчитывается около 1/3 общих и разведанных мировых запасов руд. Более 80 % их сосредоточено на Украине, в центральных районах европейской части страны, в Казахстане, на Урале. Районы Сибири и Дальнего Востока недостаточно обеспечены разведанными запасами железных руд. К весьма крупным в СНГ относятся железорудные месторождения с запасами более 1 млрд т, к крупным — от 300 млн т до 1 млрд т, к средним — от 50 до 300 млн т, к мелким — с запасами менее 50 млн т.
Мировая добыча железных руд составляет в настоящее время около 900 млн. т и осуществляется более чем в 50 странах. В крупных размерах ведётся добыча в Австралии, США, Бразилии (от 75 до 100 млн. т в каждой), Канаде, Индии, Франции, ЮАР, Швеции, Либерии. СНГ по добыче железных руд занимает первое место в мире (245 млн т). Основной объем добычи (72,2 %) приходится на метаморфогенные железистые кварциты и совместно залегающие с ними богатые окисленные железные руды. Доля в добыче магнетитовых руд составляет 19 %, тита- номагнетитовых — 9 %, бурожелезняковых и сидеритовых — 4%:
Мировые цены на товарную железную руду изменяются от 16 до 20 долл. за 1 т (с доставкой покупателю), на окатыши достигает 30 долл. за 1 т.
Типы промышленных месторождений
Железорудные месторождения встречаются во всех генетических группах, но ведущая роль по запасам и добыче руд принадлежит метаморфогенным и осадочным месторождениям, важное значение имеют также скарновые и магматические месторождения.
Марганец
Общие мировые запасы марганцевых руд составляют 18 млрд т, в т. ч. 2,4 млрд т в СНГ, 13 млрд т в ЮАР, от 200 до 50 млн т в Габоне, Австралии, Бразилии и Индии. Запасы железо-марганцевых конкреций на дне океанов оцениваются в 1,7 млрд т. Разведанные мировые запасы руд достигают 4,2 млрд т, большая часть из них сосредоточена в СНГ (760 млн т) и Габоне (400 млн т); в ЮАР, Бразилии и Австралии разведано по 50 млн т промышленных запасов. Крупнейшие запасы марганцевых руд в СНГ находятся на Украине и в Грузии; относительно небольшие месторождения известны на Урале, в Казахстане, в Западной Сибири, на Дальнем Востоке. К весьма крупным относятся месторождения с запасами более 150 млн т, к крупным — от 75 до 150, средним — от 25 до 75 и мелким — менее 25 млн т. Уникальные месторождения имеют запасы более 1 млрд т.
Добычу марганцевых руд ведут более 30 стран. Объем мировой добычи в последние годы значительно увеличился и достиг 25 млн т; около 50 % этого количества приходится на СНГ. В значительных размерах (1,7—5,5 млн т) ведут добычу марганцевых руд ЮАР, Бразилия, Австралия, Габон, Индия. Стоимость 1 т руды около 70 долл., ферромарганца — 400 долл.
Типы промышленных месторождений
Промышленное значение имеют марганцевые месторождения следующих типов: гидротермальные; скарновые; метамор- физованные (браунит-гаусманитовые); вулканогенно-осадочные (браунит-гаусманит-псиломелановые); остаточные выветривания (пиролюзит-псиломелановые); осадочные (родохрозит-пси- ломелан-пиролюзитовые). В СНГ основную роль играют осадочные месторождения, а за рубежом, кроме того, месторождения выветривания
Контрольные вопросы:
1. Какие методы изучения минералов знаете
2. Что представляет собой региональный метаморфизм
3. Метаморфические процессы минералообразования
4. Экзогенные процессы минералообразования
5. Эндогенные процессы минералообразования
6.Что означает парагенезис минералов
7.Наука о петрографии
8.Какие вы знаете промышленные типы месторождений
Глоссарий:
-Метасоматоз Д.С. Коржинский понимает «всякое замещение горной породы с изменением химического состава, при котором растворение старых минералов и отложение новых происходит почти одновременно, так что в процессе замещения порода всё время сохраняет твёрдое состояние».
- Гидротермы – горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов.
- Аморфными телами называют такие, в которых расположение материальных частиц беспорядочно.
- Кристаллами называют твердые тела, имеющие естественную форму многогранника и характеризующиеся закономерным расположением в пространстве элементарных частиц – атомов, ионов, молекул.
- Структура кристалла - конкретное расположение материальных частиц в пространстве, симметрию, законы этого расположения.
-. Грейзены – породы, образовавшиеся в условиях средних глубин благодаря переработке магматическими эманациями (газами и водными растворами) гранитов и жильных магматических пород, а также эффузивов и некоторых осадочно-метаморфических пород, богатых кремнезёмом и глинозёмом.
- Пневматолиз – процесс образования минералов из газовой фазы.
- Минерал - это продукт природных физико–химических процессов.
-Процессы минералообразования разделяются на две большие группы: эндогенные, связанные с внутренней энергией земли, и экзогенные с энергией солнца.
-Эндогенные (или гипогенные, глубинные) процессы протекают в недрах земли и связаны с магматической деятельностью.
-Экзогенные (или гипергенные, поверхностные) процессы происходят на поверхности или близ поверхности земли, а так же в атмосфере и гидросфере.
Блиц-тесты
1.Как называют природные вещества однородные по составу и строению, образовавшиеся в результате физико-химических процессов,протекающих в земной? |
|
|
|
|
|
|
2.Как распространены минералы? |
|
|
|
|
|
3.Как называют синтетические продукты,близкие по своим свойствам,составу к минералам? |
|
|
|
|
|
4.По какому признаку различают эндогенные и экзогенные процессы? |
|
|
|
|
|
5. Как иначе называют эндогенные процессы? |
|
|
|
|
|
6.Как образуются минералы при магматических процессах? |
|
|
|
|
|
7.Какую форму преимущественно имеют пегматиты? |
|
|
|
|
|
8.Как называют процесс образования минералов из газовой фазы? |
|
|
|
|
|
9.Глубинные пневматолиты,образующиеся в куполовидных выступах гранитных интрузив и их контактных зонах , называются: |
|
|
|
|
|
10.Что является причиной движения гидротерм ? |
|
|
|
|
|
Основная литература
Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.
Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.
Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.
Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.
5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.
6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г
7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.
8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.
9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год(электр.библ.)
Дополнительная литература
10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.
11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.
12. Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007
|
