figure

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.

Полезные ископаемые

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 ккритерий 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.