- •Белорусский национальный технический университет
- •Министерство образования республики беларусь
- •Белорусский национальный технический университет
- •Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «геология и разведка месторождений полезных ископаемых»
- •Список использованных сокращений
- •Оглавление
- •Часть 1.Основы геологии…………………………………………………………………………………...........13
- •Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка……………………………………………167
- •Введение
- •Характеристики рекомендуемых методов и технологий обучения
- •Организация самостоятельной работы студентов
- •Диагностика компетенции студента
- •Примерный тематический план курса
- •Часть 1. Основы геологии
- •Объекты изучения, методы и науки геологического цикла
- •1.2. Общие сведения о Земле
- •1.2.1. Строение Земли
- •1.2.2. Внутренние геосферы
- •1.2.2.1.Методы изучения внутреннего строения и состава Земли
- •1.2.2.2. Сейсмическая модель Земли
- •1.2.2.3.Вещественный состав мантии и ядра Земли
- •1.3. Физические поля и геофизическая характеристика Земли
- •1.3.1.Распределение массы между внутренними геосферами.
- •1.3.2.Тепловое поле Земли. Источники тепловой энергии.
- •1.3.3.Магнетизм Земли
- •1.3.4.Гравитационное поле Земли
- •1.4. Земная кора
- •1.4.1. Строение земной коры
- •1.4.2. Химический состав земной коры
- •1.5. Минералы
- •1.5.1. Общая характеристика минералов
- •1.5.2. Кристаллографические свойства минералов
- •1.5.2.1.Факторы определяющие строение кристаллических структур.
- •1.5.3.Изучение форм природных выделений минералов.
- •1.5.4.Физические и химические свойства минералов.
- •1.5.5 Классификации минералов.
- •Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения
- •1.5.5.1.Характеристика минералов по классам
- •1.5.5.2.Методика определения главных породообразующих и рудных минералов.
- •1.6. Горные породы
- •1.6.1.Основные понятия и определения.
- •1.6.2.Возраст горных пород
- •1.6.2.1.Относительная геохронология
- •1.6.2.2.Абсолютная геохронология
- •1.6.2.3.Периодизация геологической истории. Стратиграфическая и геохронологическая шкалы
- •1.6.3.Формы залегания горных пород
- •1.6.3.1.Слой и слоистость
- •1.6.3.2.Первичное и нарушенное залегание слоёв
- •1.6.3.3.Тектоносфера и тектонические дислокации
- •1.6.3.4.Пликативные дислокации горных пород
- •1.6.3.5.Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации)
- •1.6.3.6.Причины выхода на поверхность коренных пород
- •1.6.3.7.Элементы залегания горных пород и их измерение
- •1.6.3.8. Графическое моделирование участков земной коры
- •1.7. Магматизм. Магматические горные породы
- •1.7.1.Общее представление об эффузивном и интрузивном магматизме
- •1.7.2.Магматические горные породы
- •Лабораторная работа 1.7.2.1.«Изучение и описание отличительных признаков интрузивных пород».
- •Лабораторная работа 1.7.2.2.«Изучение и описание отличительных признаков эффузивных пород».
- •Лабораторная работа 1.7.2.3.«Разделение магматических горных пород на группы по содерержанию оксида кремния».
- •1.7.2.4. Лабораторная работа. «Макроскопическое определение магматических пород».
- •1.8. Метаморфизм. Метаморфические горные породы
- •1.8.1. Факторы метаморфизма
- •1.8.2.Метаморфические реакции
- •1.8.3. Классы метаморфизма
- •1.8.4.Фации метаморфизма
- •1.8.5.Метасоматоз. Метасоматические горные породы
- •1.8.5.1.Систематика метасоматических горных пород
- •1.8.6.Мигматиты и мигматитообразование
- •1.8.7.1. Лабораторная работа «Изучение состава и структурно – текстурных особенностей метаморфических пород»
- •1.8.7.2. Лабораторная работа «Изучение метаморфических горных пород в зависимости от условия их происхождения».
- •1.8.7.3. Лабораторная работа «Описание и определение метаморфических горных пород»
- •1.9. Экзогенные геологические процессы
- •1.9.1.Гипергенез
- •1.9.1.1.Процессы выветривания
- •1.9.1.2.Коры выветривания.
- •1.9.2. Процессы денудации и денудационные агенты
- •1.9.3.Аккумулятивные процессы
- •1.9.4.Процессы диагенеза
- •1.9.5.Осадочные горные породы
- •1.9.5.1. Диагностические признаки осадочных горных пород.
- •1.9.5.2.Лабораторная работа. «Изучение обломочных горных пород и их классификация».
- •1.9.5.3.Лабораторная работа. «Описание и определение органогенных и хемогенных горных пород».
- •Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка
- •2.1. Общие сведения о месторождениях полезных ископаемых
- •2.1.1.Основные понятия и определения
- •2.1.2.Морфология и условия залегания тел полезных ископаемых
- •2.1.3.Вещественный состав полезных ископаемых
- •2.1.4. Геологические условия образования месторождений полезных ископаемых
- •2.1.4.1.Генетическая классификация месторождений
- •2.1.4.2.Связь месторождений с основными структурными элементами земной коры
- •2.1.4.3.Геологические и физико-химические факторы, определяющие условия образования и размещения месторождений
- •2.2.Система геологического изучения недр.
- •2.3.Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых
- •2.4. Геологическая съемка и поиски
- •2.5. Методология разведки месторождений полезных ископаемых
- •2.5.1.Задачи разведки
- •2.5.2.Принципы разведки
- •2.5.3. Основные задачи стадий разведки
- •2.5.4. Методы разведки
- •2.5.5. Технические средства разведки
- •2.5.6. Системы разведки
- •2.5.7. Расположение разведочных выработок
- •2.6. Геолого-промышленная оценка месторождения
- •2.6.1. Задачи оценки
- •2.6.2.Понятие о кондициях
- •2.6.3.Подготовленнсть меторождения для промышленного освоения
- •2.6.4. Опробывание
- •2.6.5. Оконтуривание тел полезных ископаемых
- •2.6.6. Подсчет запасов
- •2.7. Геологическая документация
- •2.8.Учебная практика
- •2.8.1. Разведка (учебная) торфяного месторождения
- •2.8.1.1.Методика проведенияполевых работ
- •2.8.1.2.Камеральные работы
- •2.8.1.3. Построение плана торфяного месторождения
- •2.8.2.Изучение месторождения песка
- •2.8.2.1. Полевые работы
- •2.8.2.2. Примеры описания обнажений
- •2.8.2.3.Определение образцов и графические работы
- •Использованная литература
- •Список используемой литературы
1.5. Минералы
1.5.1. Общая характеристика минералов
На оглавление
В настоящее время доминирует представление, что для земной коры фундаментальным является минеральный уровень структурной организации вещества. Минералы в иерархии природных объектов занимают ключевое место между атомным уровнем, представители которого в виде отдельных элементов входят в минералы, и уровнем горных пород, элементами которого выступают сами минералы.
Под минералом понимается кристаллическая составная часть горных пород, руд и других агрегатов природного неорганического мира, которая образовалась в результате физико-химических процессов, протекающих в земной коре и в прилегающих к ней оболочках.
Минералы в земной коре находятся в виде индивидов, которые представляют собой физически и химически индивидуализированные кристаллы или зерна. Совокупность минеральных индивидов одинаковой природы (близких по своей конституции) называется минеральным видом. Число минеральных индивидов в литосфере не поддается исчислению, количество же минеральных видов составляет всего около 3000.
Вся земная кора, все горные породы и месторождения полезных ископаемых состоят из минералов. Минералы – природные химические соединения или самородные элементы, возникающие в результате разнообразных физико-химических и термодинамических процессов, происходящих в земной коре и на ее поверхности. Минералы встречаются в твердом (кварц, полевой шпат, магнетит), жидком (нефть, ртуть, вода) и газообразном (горючие газы, углекислый газ, сероводород) состояниях.
К минералам относят также природные химически и структурно однородные образования, являющиеся составными частями других космических тел – Луны, планет, метеоритов. Так, можно говорить о минеральном составе лунных горных пород, минеральном составе каменных метеоритов и т.д. При этом интересно отметить, что некоторые минералы, известные в метеоритах, не известны на Земле (например, сульфид кальция – ольдгамит CaS или фосфид железа, никеля и кобальта – шрейберзит (Fe, Ni, Co) 3 P).
Твердые минералы в большинстве случаев являются кристаллическими веществами, имеющими форму более или менее выраженных многогранников, зерен или сплошных масс. Кристаллические структуры очень разнообразны и выражается это многообразие во внешнем облике кристаллов, их форме. Кроме явно кристаллических веществ в земной коре широко распространены скрытокристаллические, к числу которых относятся коллоиды. Примером их являются: лимонит, опал (в виде гелей); железистые воды (в виде золей). Реже встречаются аморфные минералы, образующие бесформенные массы. Аморфные (стеклообразные) вещества подобны жидкостям или расплавам.
Образование кристаллов происходит при переходе вещества из любого агрегатного состояния в твёрдое. При этом частицы могут оказаться относительно друг друга в беспорядочном положении или может возникнуть закономерность их расположения. В первом случае образуется аморфное вещество, а во втором кристаллическое.
Кристаллы могут образовываться при переходах вещества из газообразного состояния в твёрдое, из жидкого в твёрдое, из твёрдого в твёрдое. Образование кристаллов серы, нашатыря, борной кислоты и др. происходит при охлаждении газов в кратерах вулканов и фумаролах. Особенно широко распространено в природе и технике образование кристаллов при переходе вещества из жидкого состояния в твёрдое. Здесь различается два способа образования кристаллов: из расплава и из раствора. Примером первого является кристаллизация магмы.
Магма -это огненно-жидкий силикатный расплав, содержащий различные химические соединения, в том числе и газы. При медленном остывании магмы образуется множество центров кристаллизации, кристаллы растут, мешая друг другу, и в результате образуется кристаллическая зернистая порода.
Примером образования кристаллов из растворов служит выпадение различных солей в осадок. При переходе из одного твёрдого состояния в другое твёрдое следует отметить два случая.
В первом кристаллы могут образовываться из аморфного вещества. Так, с течением времени закристаллизовываются стёкла и содержащие стёкла вулканические породы.
Другой случай - перекристаллизация: структура одних веществ разрушается, и образуются новые кристаллы с иной структурой. Все метаморфические породы являются в той или иной степени перекристаллизованными. Например, под влиянием температуры, давления и других факторов известняк переходит в мрамор. Явление перекристаллизации широко распространено в природе.