ГЕОЛОГИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

КЛАССИФИКАЦИЯ 

 

Классификация горных пород и минераловКлассификация горных пород и минералов по способу добычи и происхождению

 

Рациональное изучение ряда различных, но связанных между собой объектов требует определенной классификации или упорядочения. Каким же образом следует классифицировать промышленные горные породы и минералы при их геологическом изучении?

 

ТРАДИЦИОННАЯ ГРУППИРОВКА

 

В вышеупомянутых трех основных книгах, посвященных неметаллическим полезным ископаемым, вопросы классификации решаются приблизительно одинаково. В каждой из этих работ число описываемых видов неметаллических ископаемых колеблется от 35 до 90, в зависимости главным образом от личной склонности авторов к объединению в группы или, наоборот, подразделению близких видов полезных ископаемых. Список наиболее важных неметаллических ископаемых. Этот список составлен в алфавитном порядке. Такое расположение отдельных видов неметаллических ископаемых в списке удобно для получения общих сведений о свойствах, применении, основных типах месторождений, методах добычи и обогащения и основных статистических данных по каждому из этих ископаемых.

 

Однако этот порядок вряд ли целесообразен при геологическом изучении нерудных ископаемых. Никто не станет изучать минералы или полезные ископаемые в алфавитном порядке.

 

Кроме того, такая классификация включает явно различные категории неметаллических полезных ископаемых: Минералы: асбест, барит и др. Горные породы: гипс, фосфатные породы и др. Группы пород: дробленый камень, штучный камень Заводские продукты: цемент, известь Сложные группы: абразивы, огнеупоры.

 

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Можно твердо придерживаться строго геологической линии, подразделяя неметаллические полезные ископаемые на три основные группы: изверженные, метаморфические и осадочные с более дробным делением внутри каждой группы. Но и такая классификация имеет недостатки. Во-первых, отдельные породы и минералы попадут в различные основные группы, что сделает изложение предмета малосвязным. Во-вторых, эта классификация оторвана от экономических факторов. Генетическая классификация столь же неудобна при использовании ее для разрешения прикладных вопросов, связанных с применением неметаллических полезных ископаемых в промышленности, как условная классификация в вопросах распространения отдельных полезных ископаемых в природе. Очевидно, необходима классификация^ которая включала бы элементы и геологические, и экономические.

 

ОСНОВА ПРЕДЛАГАЕМОЙ КЛАССИФИКАЦИИ

 

Один из недостатков условного списка неметаллических полезных ископаемых заключается в том, что в нем такие материалы, как песок и гравий, дробленый камень и гипс, приравнены к техническим алмазам, листовой слюде и пьезокварцу. Первые из названных неметаллических ископаемых резко отличаются от последних во многих отношениях, например объемом добычи, стоимостью единицы товарной продукции, стоимостью транспортировки к месту потребления и доступностью месторождений.

 

В качестве основы для подразделения всех неметаллических полезных ископаемых на две большие группы представляется целесообразным выбрать несколько критериев, прежде всего экономических.

 

Классификация горных пород и минералов по способу добычиВ этой таблице песок и гравий, очевидно, относятся к группе I. Они производятся в огромных количествах, а стоят всего один-два доллара за тонну. Значение их стоимости транспортировки к месту потребления таково, что они выдерживают перевозку от месторождения до места потребления на расстояние не более двух десятков миль. Очень редко песок и гравий являются предметом международной торговли. Месторождения песка и гравия мншчэчисле^ны и широко распространены а геология их относительно проста. Обработка обычно заключается в простой промывке и сортировке по размеру зерен.

 

Большая часть сказанного справедлива также и в отношении дробленого камня и гипса, в то время как технические алмазы, .высокосортная слюда и пьезокварц по отношению к этим полезным ископаемым занимает прямо противоположную позицию.

 

ПРЕДЛАГАЕМАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Применение критериев ко всем неметаллическим полезным ископаемым приводит к отчетливому выводу: группа I включает горные породы, а группа II— минералы. Следовательно, в первую очередь неметаллические полезные ископаемые подразделяются на промышленные горные породы и промышленные минералы, причем это подразделение основывается главным образом на экономических факторах. Поскольку конечная цель этой классификации — группировка полезных ископаемых для геологического изучения, подразделение внутри каждой из двух основных групп проводится на геологической (генетической) основе. классификация неметаллических полезных ископаемых, которая используется в этой книге. Следует отметить, что в этой классификации все материалы, сходные по генезису

 

Обсуждение классификации

 

Разумеется, нефелиновый сиенит привыкли считать изверженной породой, а не минералом, точно так же как скопления остатков ископаемых кремнистых микроорганизмов, называемые диатомитами, — осадочной породой. Сточки зрения общепринятых петрологических норм оба эти утверждения правильны. Но исходя из критериев, на которых основывается данная классификация, необходимо рассматривать эти материалы как промышленные минералы. Месторождения обоих этих полезных ископаемых весьма ограничены, добываются они в относительно небольших количествах, стоимость их весьма высокая благодаря специфическим свойствам этих полезных ископаемых, что позволяет транспортировать их на большие расстояния. С другой стороны, в этой классификации все-таки не достигается полной последовательности. Так, например, применение тех же критериев для подразделения неметаллических ископаемых на две основные группы к пескам специального назначения и высокосортным глинам позволяет отнести их к категории промышленных минералов. Но они отнесены к промышленным породам потому, что их происхождение и закономерности распространения месторождений удобнее изучать вместе с родственными им менее «аристократичными» породами.

 

Хотя ювелирные алмазы в основном добываются из коренных месторождений в изверженных породах, технические алмазы почти целиком получают из аллювиальных отложений, и, следовательно, они должны рассматриваться в качестве осадочного полезного ископаемого. Большая часть вермикулито- вых месторождений, вероятно, образовалась в результате поверхностного изменения в зоне выветривания, но сам вермикулит образуется за счет минералов метаморфических пород, тесно с ними связан, и поэтому он попал в группу минералов метаморфических пород.

 

добыча горных пород и минераловПромышленные горные породы и минералы

 

Из группы промышленных пород и минералов исключены минералы, которые по происхождению или по использованию стоят ближе к металлам, чем к неметаллам. Ильменит, основной источник титановых пигментов, встречается наряду с магнетитом в виде сегрегации в магматических породах или позд- немагматических инъекций. Металлические сульфиды, используемые частично для получения серы, отнесены к рудным полезным ископаемым. Бокситы, хотя они и служат источником получения абразивов и огнеупоров, главным образом алюминиевая руда. Все эти минералы обычно рассматриваются в работах, посвященных рудным месторождениям.

 

В этой книге также не упоминается гильсонит — строительный материал, представляющий собой твердую разновидность нефти, описание которого можно найти в работах по геологии нефти. К промышленным минералам автор не относит и драгоценные камни. Хотя из морской воды и атмосферы извлекаются многие важные неметаллические продукты, они здесь также не рассматриваются.

 

Основную массу производства неметаллических полезных ископаемых составляет добыча 13 пород и 20 минералов. Минералы, имеющие небольшое промышленное значение, кратко освещены в гл. 11. В книге основное внимание уделяется месторождениям США, за исключением тех полезных ископаемых, которые из-за недостатка внутренних ресурсов импортируются США.

 

Используемая в этой книге классификация предназначена для рассмотрения геологических аспектов неметаллов. Она не претендует на вытеснение или замену традиционной группировки, используемой в справочниках. Эта классификация не конкурирует с существующими классификациями, а лишь дополняет их. Автор предлагаемой классификации будет счастлив, если она окажется столь же полезной для геологического изучения промышленных пород и минералов, как тра« диционная классификация, незаменимая для справок по технологии.

 

Классификация

 

По происхождению все горные породы делятся на три основных типа: магматические (изверженные), осадочные и метаморфические. По месту образования и действующему фактору типы пород делятся на классы:

 

1) магматические - интрузивные, эффузивные, жильные;

 

2)осадочные - терригенные (обломочные), хемогенные, органогенные;

 

3)метаморфические - регионально метаморфические, метасоматические, динамометаморфические.

 

Каждый класс по особенностям состава и строения де­лится на генетические виды горных пород.

 

 

Основными, как правило, считают структурно-химические классификацию. Так, кристаллохимическая включает 9 типов: Силикаты. Соли кремниевых кислот. Представлены наиболее распространенными в земной коре породообразующими минералами (более 90% ее массы), входящими в состав всех типов горных пород. Включают около 800 видов, разделенных на основе структуры кристаллической решетки на 6 подтипов: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, слоевые, каркасные. Это полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки и т. д. Карбонаты. Около 80 наименований, представленных солями угольной кислоты.

 

Наиболее распространены среди них магнезит, кальцит, доломит. Оксиды и гидроксиды. Сюда входит около 200 минералов-соединений с кислородом и гидроксильной группой. Подразделяются на соединения с кремнием (кварц и др.) и соединения с металлами (гематит, лимонит и др.). Составляют около 17% массы земной коры.

 

Сульфиды. Около 200 соединений с серой (пирит, борнит, киноварь и др.). Сульфаты. Примерно 260 минеральных видов, представленных солями серной кислоты (гипс, барит, ангидрит и др.). Галоиды. Соли галоидных кислот. Включают около 100 наименований (галит, сильвин, флюорит и др.).

 

Фосфаты. Соли фосфорной кислоты, в том числе апатит и фосфорит. Вольфраматы. Соли вольфрамовой кислоты (вольфрамит, шеелит и др.). Самородные элементы. Включают 45 наименований, состоящих из одного элемента (золото, сера, алмаз и др.).

 

Классификация по способам добычи горных пород и минералов

 

Добыча горных пород, минералов и других твёрдых полезных ископаемых ведётся открытым способом, подземным способом или комбинированным открыто-подземным способом. Открытым способом добывается около 90 % бурых углей, 20 % каменных углей, 70 % руд чёрных и цветных металлов.

 

Добыча жидких и газообразных полезных ископаемых осуществляется путём бурения с поверхности земли скважин, через которые производится их откачка в специальные хранилища.

 

Добыча полезных ископаемых, которые залегают непосредственно на поверхности земли (торф, нерудные строительные материалы и некоторые другие) осуществляется с поверхности при полной механизации основных производственных процессов.

 

Начиная с 1960-х годов, стала развиваться добыча со дна моря твёрдых полезных ископаемых (золото, олово, алмазы, циркон, монацит, ильменит и др.), а также нефти и газа.

 

Выбор способа добычи полезного ископаемого определяется горно-геологическими условиями залегания полезных ископаемых и обосновывается технико-экономическими расчётами.

 

Структурно-химическая классификация горных пород и минералов

 

Также существует близкая к этой структурно-химическая классификация. В соответствии с ней существует два типа: неорганические и органические минералы. Первые включают следующие классы: самородные элементы и интерметаллические соединения; нитриды, карбиды, фосфиды; сульфиды, сульфосоли и подобные; галоидные соединения и галогеносоли; окислы; кислородные соли.

 

 По распространенности минералы подразделяют на четыре типа:

 

1. Породообразующие. Составляют большинство горных пород.

2. Акцессорные. Часто присутствуют в них, но обычно составляют до 5%.

3. Рудные. Образуют значительные скопления в виде рудных месторождений и содержат промышленно ценные компоненты.

4. Редкие. Немногочисленны или единичны.

 

Существует три формы нахождения в природе: Минеральные индивиды. Это составные части агрегатов, представленные кристаллами, зернами и прочими выделениями, обособленные поверхностями раздела. Минеральные агрегаты. Срастания индивидов одного или различных минералов, не имеющие четких признаков симметричных фигур. Бывают одно- и многоэтапными. Минеральные тела — скопления агрегатов с естественными границами. По размерам могут быть от микроскопических до сопоставимых с геологическими объектами. Кроме того, используется генетическая классификация, рассмотренная выше.

 

По происхождению, связанному с условиями образования, горные породы классифицируются на три группы: изверженные (первичные), осадочные (вторичные) и метаморфические (видоизмененные). В своей основе все группы горных пород образовались из магмы (от греческого магма — густая мазь) — сложного силикатного расплава, насыщенного газами и парами воды, который возникает в земной коре в условиях высокой температуры.

 

Термины:

классификация осадочных горных пород

осадочные горные породы

классификация минералов

классификация полезных ископаемых

полезные ископаемые

магматические горные породы

метаморфические горные породы

обломочные горные породы

 

 

Классификация минералов и горных пород

Классификация минералов и горных пород

 

Горные породы и минералы

Горные породы и минералы

 

Генетическая классификация горных пород

Генетическая классификация горных пород

Геология полезных ископаемых