Месторождения полезных ископаемых
Люди продолжают пользоваться океаном и прибрежной зоной для добычи продуктов питания и минерального сырья, а также в других целях. Этим обусловлена необходимость решения, связанной с этой деятельностью проблемы, поиска материалов, обладающих способностью противостояния разрушающим воздействиям среды. Одновременно с развитием отраслей морского бурения, разработки морских месторождений полезных ископаемых, извлечения металлов из морской воды и морской метеорологии, растет необходимость в разработке и наилучших материалов для данных новых областей.
Земная кора является место постоянного происхождения многих химических процессов. Разобраться в них — значит, понять принцип образования минералов, горных пород и руд, а также условий их формирования. Это, в свою очередь, позволяет определиться с наиболее вероятными расположениями месторождений полезных ископаемых.
На Инспекторском составе системы Госгортехнадзора СССР лежит ответственность, связанная со своевременным и тщательным контролем за выполняемыми правилами, нормами и инструкциями по безопасному ведению работ, которые проводятся подконтрольными предприятиями, производствами, объектами и организациями, а также за правильной эксплуатацией месторождений полезных ископаемых и охраной недр.
Применение эмиссионного качественного анализа эффективно для расшифровки состава неизвестных проб минералов, сплавов, горных пород. В таком случае планируется проведение полного качественного анализа, предшествующего количественному анализу, который может быть химическим или спектральным. Производство качественного открытия определенных элементов необходимо при маркировке металлов и сплавов, а также связано с поиском и оконтуриванием месторождений полезных ископаемых и во многих иных ситуациях.
Скопления химических элементов, которые могут быть представлены простыми веществами или соединениями, и которые на данном уровне техники экономически целесообразно использовать для получения металлов, топлива, химических продуктов, строительных и других материалов, называются месторождениями полезных ископаемых, месторождениями металлов.
Госгортехнадзор СССР занимался государственным надзором за соблюдением правил и безопасным ведением работ: от угольной до горнорудной, от горнохимической до нерудной, от нефтяной до газодобывающей, от химической, до металлургической и нефтегазоперерабатывающей промышленности.
Аналогичный надзор велся за геологоразведочными экспедициями и партиями, за устройством и эксплуатацией подъемных сооружений, за котельными установками и сосудами, работающими под давлением, трубопроводами для пара и горячей воды, объектами, имеющими отношение к добыче, транспортировке, хранению и использованию газа, взрывным работам в промышленности, а также за правильной эксплуатацией месторождений полезных ископаемых и охраной недр.
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ связаны с миграцией химических элементов, характерной для коры, мантии и ядра Земли. В результате геохимических процессов происходят процессы, связанные с концентрированием или рассеянием элементов. Существует связь между концентрированием и образующимися месторождениями полезных ископаемых, а также между рассеянием и загрязнением среды и другими явлениями.
Для обеспечения единых требований, в сочетании с правилами, нормами и инструкциями, связанными с безопасным ведением работ в промышленности, эксплуатацией месторождений полезных ископаемых и охраной недр существовал Госгортехнадзор СССР.
Процессы, связанные с вскрытием и системами открытой разработки месторождений полезных ископаемых.
Существует связь между выдающимися достижениями советской геологии, обеспечившей открытие различных месторождений полезных ископаемых в сочетании с важнейшими газонефтяными бассейнами (Второе Баку и другие), и известным советским геологом-новатором академиком Иваном Михайловичем Губкиным и его учениками и соратниками.
Ресурсы воды в подземных пластах (речь идет о ресурсах, не связанных с поверхностными водами), озерами, ледниками и высокогорными снежниками, болотами. Они относятся к вековым запасам, сходным запасам полезных ископаемых. Для выработки месторождения полезных ископаемых требуется поиск другого месторождения.
В зависимости от форм движения материи различают следующие основные виды миграции, которая может быть механической, физико-химической, биогенной, техногенной. Миграция элементов включает противоположные процессы концентрации и рассеяния. Первые связаны с образованием минералов и месторождений полезных ископаемых, вторые – с загрязнением окружающей среды и др. явления.
Иногда почвенный воздух может состоять из некоторых газов, диффундирующих через толщи горных пород из мест их скопления. Благодаря этому явлению почвы выше нефтяных и газовых месторождений бывают обогащены углеводородами над скапливающимися радиоактивными элементами — радиоактивными эманациями, отчасти гелием. Данный аспект является основанием специальных газовых геохимических методы поисков месторождений полезных ископаемых (нефтегазовой съемки, эманационной съемки и др.).
Современное учение о геохимических барьерах обладает огромным научным и практическим значением. Его использование позволяет дать оценку геохимическим (эколого-геохимическим) условиям концентрации химических элементов и их соединений. Этот критерий дает возможность для определения особенностей образования месторождений полезных ископаемых различных типов, и наиболее рационального проведения поисков аналогичных месторождений. Именно к этим последствиям изучения природных геохимических барьеров первоначально и было привлечено основное внимание.
Суждение о массе веществ, которые концентрируются на комплексных геохимических барьерах, в сочетании с их распространенностью в пространстве и во времени можно сделать хотя бы потому, что образование подавляющего большинства месторождений полезных ископаемых происходило именно на комплексных геохимических барьерах.
В материалах, характеризующих XXVII съезд КПСС, разведчикам недр и отраслевым НИИ прямо поставили задачу, связанную с повышением уровня научного обоснования прогнозов и геолого-экономической оценкой месторождений полезных ископаемых.
Внештатному инспектору Госгортехнадзора УССР на общественных началах было поручено заниматься контролем за соблюдаемыми правилами, нормами и инструкциями по технике безопасности на подконтрольных предприятиях и объектах, за охраной недр и правильной эксплуатацией месторождений полезных ископаемых.
Предприятия, занимающиеся разработкой месторождений полезных ископаемых, в себестоимость продукции включают несколько следующих видов затрат расходов, связанных с поиском, разведкой и использованием природных ресурсов, их охраной и воспроизводством, если эти затраты производит непосредственно само предприятие или компенсируются расходы специализированными организациями, например, отчислениями на геологоразведочные работы. Включаются также затраты, связанные с приведением земель отработанных участков в состояние, соответствующее дальнейшему использованию, например, рекультивации земель, когда из-за горных работ происходит нарушение почвенного покрова. Речь идет об единовременных затратах подготовительных работах (горно-подготовительных работах, устройстве временных коммуникаций и т. п.), если эти работы необходимы для обеспечения процесса производства в течение более одного года.
Комплексной разработкой месторождений полезных ископаемых называют работы, связанные с добычей и выделением всех полезных химических соединений, использованием для строительных и на прочих работ песка и других горных пород, сокращением отвалов и хвостохранилищ.
Процессы, связанные с накоплением тонко диспергированных минералов, входящих в состав горных пород в сточных и циркуляционных водах обогатительных фабрик, происходят еще энергичнее, нежели при проведении работ по разработкам горных массивов. Непосредственно образуются суспензии, а в некоторых ситуациях и эмульсии при разработке месторождений полезных ископаемых. Хотя в основном они образуются при орошении забоев для подавления пылеобразования. Образование эмульсий возможно в ситуациях, когда в орошаемую воду попадают некоторые добавки, масла (при смазке механизмов), которые переходят в состав сбросных вод данного предприятия или осветлителей. Сброс отходов обогатительных фабрик производится вместе с водой.
Галлий и германий обнаруживают в углях некоторых месторождений. Уровень содержания галлия в золе углей может достигать 10-тых долей процента. Кроме связей, появляющихся из-за геохимической звезды, отметим наличие связи между галлием с железом (П1) (в его окислах и гидроокисях). Очевидно, в указанной ситуации ощущается влияние близости ионных радиусов и близости значений pH осаждения гидроокисей галлия и железа (П1). В связи с наличием у галлия и литофильными, и халькофильных свойств, его накопления возможны в месторождениях полезных ископаемых, обладающих самым различным характером.
Создание месторождений полезных ископаемых происходило в результате протекавших в природе процессов, от плавления до взаимодействия в расплаве, от растворения до превращения в растворе, от кристаллизации из расплавов до кристаллизации из растворов. В основе распределения веществ на Земле (скоплений в одних местах и отсутствия в других) лежат конкретные химические реакции, в сочетании с закономерностями протекания химических процессов, следствиями, вытекающими из периодического закона и периодической системы Д. И. Менделеева.
Для геохимических процессов, протекающих в глубине нашей планеты, наиболее важным значением обладают расплавы, а для литосферы — водные растворы. Роль воды на планете сравнима с ролью, выполняемой кровью в живом организме, В соответствии с законами физики и химии вода осуществляет растворение веществ в одном месте и переноску их на другие. В виде растворов она осуществляет доставку питательных веществ растениям и выведение из живых организмов отходов их жизнедеятельности.
Применение достижений геохимии эффективно для решения многих практических вопросов, связанных с бытовым и техническим водоснабжением мелиорации земель использования природных вод, являющихся источником минерального сырья (напр., Na, С1, Вг, I, Mg, S) и в здравоохранении (минеральных вод), разработкой месторождений полезных ископаемых методами подземного выщелачивания, гидрогеохимическими поисками рудных месторождений, нефти и газа, определением биологической продуктивности, присущей океанам, морям, озерам и рекам в борьбе против загрязнения гидросферы и т.д.
Учение о геохимических барьерах возникло около 40-ка лет назад. В течение этих лет оно практически применялось в разнообразных сферах хозяйствования. Однако студенты, обучающиеся в высших учебных заведениях, могут ознакомиться с геохимическим барьером лишь в небольших разделах в Экологической геохимии [11], Геохимических методах поисков месторождений полезных ископаемых [10], Геохимии [55] и Геохимии ландшафта [57].
Одновременно с этим появляется немало публикаций, связанных с различными геохимическими барьерами, их возникновением, отрицательным и положительным воздействием на изменения эколого-геохимической обстановки в разных частях биосферы. Многие работы, опубликованные в течение этих лет, посвящены роли, которую играют геохимические барьеры для формирования месторождений полезных ископаемых и окружающих их (для отдельных рудных тел) геохимических ореолов.
Размеры микробарьеров могут равняться долям миллиметра и первым метрам. Речь идет и о барьерах, вьщеляемых А.Л. Ковалевским в отдельных растениях, и барьерах, на которых происходит формирование рудных прожилок и жил в пределах месторождений полезных ископаемых.
При использовании геохимических методов для поиска месторождений полезных ископаемых без детальных ландшафтных и геохимических исследований такие высокие концентрации Мо являются контрастными ложными аномалиями.
