Mineraler. Grunnvann som mineral Vann som mineral

I naturen dominerer saltvann og saltlake, som nesten aldri brukes. Bare en ubetydelig del av alt naturvann har de kvalitetene som gjør det til en nyttig ressurs. Disse egenskapene bestemmes av forholdene, d.v.s. et sett med forbrukerkrav til sammensetningen av mineralske råvarer. Forholdene til naturlig vann bestemmer ikke bare egnetheten til grunnvann, men også arten av bruken.

Avhengig av sammensetningen brukes underjordisk vann som drikkevann, mineralvann, teknisk, industrielt og termisk vann.

Drikker under jorden Vann har vært brukt i uminnelige tider, men kravene til kvaliteten har vært i stadig endring. Opprinnelig ble de kun bestemt organoleptisk. Så begynte de å teste for fysiske og kjemiske egenskaper. For tiden er det innført strenge krav, som er regulert av statlige dokumenter. I Russland er et slikt dokument GOST 2874-82 "Drikkevann". Kravene er presentert i tabell. 17.

Tabell 85. Verdens helseorganisasjons (WHO) standarder for sammensetningen av drikkevann og drikkevannets bidrag til næringsinntaket i kosten (C.A.J. Appelo, D. Postma).

Komponent Bidrag til mineralernæring (%) Maksimalt tillatte konsentrasjoner (mg/l) MPC i Russland Notater
Mg2+ 3-10 Mg/SO 4 diaré
Na+ 1-4
Cl- 2-15 smak; ikke farlig<600 мг/л
SO 4 2- diaré
NR 3 - blå babysykdom
NO 2 - 0,1
F- 10-50 1,7 lavere ved høyt vannbehov
Som ca. tretti 0,05 svart fotsykdom
Al - 0,2 Al forsuring/flokkulering
Cu 6-10 0,1 3 mg/l i nye rørleggeranlegg
Zn ubetydelig 0,1 5 mg/l i nye rørleggeranlegg
CD - 0,005
Pb - 0,05
Cr 20-30 0,05

Tabell 86

Toksikologiske indikatorer MPC, mg x 1 -1
Tørre rester
Sulfater (SO 4 2-)
Klorider (Cl-)
Jern (Fe) 0,3
Mangan (Mn) 0,1
Rester av aluminium 0,5
Kobber (Cu 2+) 1,0
Sink (Zn2+) 5,0
Beryllium (Be) 0,0002
Molybden (Mo) 0,25
Arsen (As) 0,05
Nitrater (NO 3 -) 45,0
Lead (Pb) 0,03
Selen (Se) 0,001
Strontium (Sr) 7,0
Fluor (F) for klimatiske områder: I-II 1,5
III. 1,2
IV. 0,7
Total hardhet, mg-ekvivalent × l -1 7,0
pH 6,0-9,0

I USA er også innholdet av Cd, Cr, Hg osv. standardisert.

Bakteriebehov styres av colititer, hvis verdi bør overstige 300 ml per E. coli. Drikkevann brukes enten direkte til forsyning av befolkningen, eller til fremstilling av alkoholholdige eller alkoholfrie drikkevarer. I sistnevnte tilfelle er det ofte kvaliteten på drikkevannet som bestemmer kvaliteten på selve drikken.

Mineralvann har medisinske egenskaper, som bestemmes av sammensetningen. Den kan brukes til både intern og ekstern bruk. Som regel inkluderer mineralvann de som inneholder forhøyede konsentrasjoner av individuelle aktive komponenter eller har spesielle fysiske egenskaper. Blant dem er karbonsyre, hydrogensulfid, kiselholdig, jern- og arsenholdig, jod, brom, borsyre eller radon.

Alt mineralvann er primært delt inn i vann for intern (drikke) og ekstern (for bad) bruk. I samsvar med GOST 13273-88 er drikkevann delt inn i to store grupper: medisinsk bordvann med mineralisering fra 1 til 10 g × l -1 og medisinsk vann med mineralisering fra 10 til 15 g × l -1 . Sistnevnte brukes kun på resept. Høyere temperatur bidrar ofte til en mer intens effekt på kroppen av mineralvann til ekstern bruk.

Krav til kvaliteten på mineralvann bestemmes av leger på grunnlag av deres fysiologiske effekter på menneskekroppen i hvert enkelt tilfelle.

teknisk vann ikke egnet til å drikke, men kan brukes i industri eller landbruk. Kravene til kvaliteten på dette vannet avhenger av dets mengde og formål. Hovedparametrene er mineralisering, gassmetning, hardhet og tilstedeværelsen av komponenter som er skadelige for miljøet.

Figur 0-1. Skjematisk kart over fordeling og sonering av industrielt grunnvann på territoriet til førstnevnte. USSR, ifølge [Methods of study..., 1986]. Provinser med gamle (prekambriske) plattformområder: I - russisk, II - Kaspisk, III - Sibir; provinser i de epipaleozoiske plattformområdene: IV - Skytisk, V - Vestsibirsk, VI - Turan; provinser i hydrogeologiske foldede regioner: VII - Alpine, VIII - Hercynian, IX - Mesozoic, X - Cenozoic. Områder med underjordisk industrivann (jod, brom, jod-brom): 7 - veldig lovende; 2 - lovende; 3 - lovende; 4 - lite lovende fjellfoldede områder og skjold (i) og plattformer (b) \ grenser: 5 - provinser, b - industrielle vannforekomster

industrivann fungerer som et råmateriale for utvinning av individuelle nyttige komponenter. For dette må konsentrasjonene av disse komponentene overstige visse verdier, som kalles betingede konsentrasjoner . Verdien av dette innholdet avhenger ikke bare av forholdene for forekomst og kvaliteten på råvarene. Det avhenger av industriens teknologiske evner, etterspørsel og prisen på den utvunnede komponenten. For eksempel bør innholdet av Br overstige 250 mg×l -1, I - 18 mg×l -1. Med felles ekstraksjon av disse elementene reduseres tilstanden deres til henholdsvis 200 og 10 mg × l -1.

Hva vanlig vann? La det ikke virke rart for dere, folkens, men ferskvann ... er også et mineral med en velkjent formel H2O. Ved positiv temperatur er den i flytende aggregeringstilstand, og ved null grader blir den til iskrystaller (eller krystallinske aggregater, en masse små krystaller). Men sjøvann, sannsynligvis kan det ikke lenger sammenlignes med et mineral, men med en stein: både natriumsalt og oksider av mange kjemiske elementer - mineraler, inkludert hundretusenvis av tonn gull og andre metaller, er oppløst i det. I dag kan vi fortsatt ikke bruke dette "mineralet": å utvinne for eksempel gull fra sjøvann er veldig, veldig dyrt og, som de sier, ikke lønnsomt. Men allerede i dag, noen steder i de tørre landene i Midtøsten, brukes sjøvann: der opererer det avsaltingsanlegg som gjør det om til drikkevann som det er lite av i disse delene.

Grunnvannet. Dette konseptet i geologi kombinerer alt vannet som finnes i jordsmonn, dype lag av jordskorpen og til og med i bergarter. Dessuten kan dette vannet være i hvilken som helst tilstand - fast, flytende eller gassformig. Dermed tilhører permafrostens fossile is (du vet at en enorm del av overflaten av landet vårt var så frosset under istiden at den fortsatt ikke kan tine!) også til grunnvann. Men når vi snakker om vann som et mineral, mener vi vanligvis "vann som vann". Dette underjordiske vannet kan være ferskt eller mineralsk. Ekte elver renner noen ganger under jorden, store innsjøer spruter, hvorav reservene er nok til å vanne en stor by. Ferskvann- et ekte mineral. Selv uttrykket "avsetning av vann" er ganske egnet for store underjordiske bassenger. Mange antar at det er mulig å drikke nok, for eksempel Moskva-regionen, ved å bruke vannet i flere underjordiske "hav" som ligger i nærheten av hovedstaden.

Studiet, søk og utforskning av grunnvann er engasjert i hydrogeologer. Det bores brønner for å lete etter og utvinne dette sårt tiltrengte mineralet. Brønner, gjennom hvilke vann strømmer til jordens overflate ved tyngdekraft, under trykk, kalles artesisk(oppkalt etter den franske provinsen Artois, hvor denne egenskapen til grunnvann ble brukt for flere hundre år siden).

En spesiell type grunnvann er mineralvann, beriket med nyttige sporstoffer. De kan også være medisinske. Feriesteder ble bygget nær store forekomster av mineralvann, bosetninger og hele byer oppsto, i navnet som det er ordet "vann". Dette er den berømte Karlovy Vary i Tsjekkia, og vår Mineralnye Vody, Kislovodsk, Zheleznovodsk og andre. Noen mineralvann inneholder så mange nyttige stoffer (brom, jod, kalium, litium, etc.) at de kan utvinnes derfra, som fra malm.

Og i geologi er det et konsept termisk vann. Vanligvis er deres tilstedeværelse forbundet med vulkanske prosesser, "underjordisk brann". De mest kjente termiske kildene i landet vårt ligger i Kamchatka. Mange av dem strømmer ut til overflaten i form av ekte fontener - geysirer. Det er spesielt mange av dem i den verdenskjente geysirdalen. Og blant andre stater kan «geysirenes land» kalles Island. Termisk vann er allerede vellykket brukt i dette landet til oppvarming av boliger og landbruksveksthus; innbyggerne i Kamchatka begynner også å gjøre dette.

Det er til og med på en eller annen måte rart å kalle det et fossil: det ser ut til å være rundt oss, renner i bekker og elver, spruter i dammer og hav, til og med strømmer fra himmelen. Og likevel er navnet riktig. Tenk på brønner og artesiske brønner. Må ikke vann utvinnes i ordets bokstavelige betydning fra undergrunnen i disse tilfellene?

Vel, og det er ingen grunn til å snakke om at dette er et nyttig fossil. Faktisk uten vann - "verken der eller her." Så godt som ingen prosess kjent for oss, fra brygging av te til kjøling av bilmotorer, kan tenkes uten vann.

Og samtidig har ingen av stoffene som er skjenket oss av naturen, bortsett fra kanskje luft, ikke blitt utsatt for et så kraftig angrep fra mennesker. I dag er det mangel på friskt og rent sjøvann. Og dette er det mest presserende problemet.

Imidlertid er det ressurser som en person ennå ikke har brukt til sitt fulle potensial. For eksempel er sjøvann - installasjoner for avsalting kjent. De kan være de mest primitive og til og med drevet av solens stråler. Og det er ganske komplekse som går på atomenergi. En av disse destillatørene har drevet på den øde og vannløse kysten av Det Kaspiske hav i ganske lang tid. Det er også hele land som bare lever av avsaltet sjøvann, som øystaten Bahrain i Persiabukta.

På store dyp under jorden er det oppdaget elver og til og med hele innsjøer med ferskvann, som ennå ikke er nådd av mennesker. Tross alt er jorda som en lagdelt kake av vekslende permeable og akviferlag. Jo dypere akviferen er plassert, desto renere er vannet i det: det har blitt filtrert mange ganger etter å ha passert lagene som ligger over. Og hvis det er nødvendig å bore en brønn for å levere drikkevann, ville det være bra å komme dypere til stedet.

Og hvis vi ser inn i fremtiden, kanskje ikke så fjernt, så når vi seiler på havet, kan vi møte en slepebåt som trekker ... et enormt isfjell. Tross alt er dette også et depot, om enn solid, men vann. Og den kan transporteres med lite tap fra Antarktis til der det ikke er nok vann ...

Smelter av klangfulle malmer trengte inn i intervallene Og sprekker i bergartene; underjordiske par. Som slanger som vred seg mellom steiner, ble hulrommene i klippene fylt med ilden av mirakuløse edelstener. Alle gavene til den strålende tabell over elementer her ligger ned for våre verktøy og herdet ... N. Zabolotsky Tror du ikke at disse linjene ufrivillig reflekterte en persons forbrukerholdning til "underjordiske lagerrom", til disse reservene...

Før du begynner å utvinne noen av mineralene, er det greit å vite hvor de kan finnes. Hvor praktisk det ville være å indikere fra en tilfeldig funnet nugget at forekomster, for eksempel gull eller jern, er skjult på dette stedet. Men hvis gull finnes i naturlig form, ser det dessverre ut til at jern er spredt i jordens tykkelse, og til og med ...

Mineraler, som ligger svært nær jordoverflaten, har folk vært i stand til å utvinne i svært lang tid. I Tyskland er for eksempel kjent det såkalte Ertsfjellet, som i mange år rett og slett ble gravd opp litt etter litt. Og selv nå blir byggematerialer noen ganger utvunnet uten videre, og ødelegger åser og til og med hele fjell. Dette er en av typene dagbruddsdrift. Slik…

Vel, hva om drivstoffet og malmen vi trenger er dypt begravd? Da kan ingenting gjøres, du må grave miner. Det er kjent at folk lærte å klatre under jorden allerede da de bare brukte steinredskaper. For å få silisiumet de trengte, gravde de gruver på opptil ti meters dyp med korte sidepassasjer – drifter. Denne opplevelsen vil fortsette...

Hva er det mest lønnsomme drivstoffet for oss i dag? Det er definitivt olje. Det kan virke overraskende for deg, men dens industrielle produksjon begynte bare for rundt hundre og femti år siden. Tilbake i 1883 ble nesten all olje hentet i en av de nordamerikanske statene - Pennsylvania. "Kong" var da kull, og det så ut til at han ikke hadde noen rivaler...

Der det forekommer olje, kan det vanligvis finnes gass. Det er vanskelig å forestille seg et moderne liv uten en så lett-å-bruke type drivstoff. Dette er tross alt gasskomfyrer på kjøkkenene våre, og gasspatroner som tas med til sommerhyttene, og et stort antall ting og gjenstander laget av gass ved hjelp av kjemi. Det er nok å si at nå er alle ...

Men er havbunnen rik på olje? Jo mer en person utforsket havet, jo mer ble han overbevist om hvilke utallige reserver det besitter. Store områder av havbunnen på 4-6 kilometers dyp er dekket med bergarter som inneholder jern og mangan. Disse reservene er estimert til flere billioner tonn, og selv om en liten del av dem kan heves "fra havbunnen", er mange ...

Her er et annet problem. De som må passere gjennom Donbass eller gjennom et annet kullgruveområde har sannsynligvis sett avfallshauger - kunstige fjell dannet av den såkalte gråbergarten. Når folk fokuserer oppmerksomheten på å skaffe et mineral, blir ikke alt annet som følger med utvinningen tatt i betraktning. Fjell dannes fra dette avfallet, ...

Og hvorfor, når vi snakker om mineraler, skal vi "se" under bakken eller på bunnen av havet? Kanskje du burde se opp... til himmelen? Vår nærmeste romnabo er månen. Vil hun dele forsyningene sine med oss? I dag høres ikke slike spørsmål fantastiske ut i det hele tatt. Mer nylig, på overflaten av månen, på bunnen av kratrene og ved polene, ...

Og hvorfor kan det være behov for månebaser? De vil være påkrevd ikke bare for forskningsformål, som for eksempel baser i Antarktis. Det er også mer praktiske intensjoner: Månen bør bli en omlastingsbase for å lage et industribelte i verdensrommet nær jorden. Hva det er? For å fjerne miljøskadelig produksjon fra jorden, for å bevare dens naturressurser, foreslås det å bringe planter og fabrikker til...

Filtrering av grunnvann fører til en endring i bergartene som utgjør akviferene. Paleoakviferer etter å dø av er relativt tynne lag (meter - noen få titalls meter), som bærer tydelige spor av intense transformasjoner under påvirkning av grunnvann. De mest karakteristiske manifestasjonene av paleaquifers er i form av jernholdige, mangan, silisifiserte, sulfatbergarter, klare bånd i rødfargede lag, sjeldnere horisonter beriket med baritt eller celestine, plassert blant vannbestandige lag med en annen sammensetning. Spesifikke bergarter som er karakteristiske for paleakviferer er kolmatolitter (fransk colmatage, fra italiensk colmatafylling, voll), dannet ved å vaske leire og kolloidale partikler til permeable bergarter (vanligvis gjennomgår sand kolmatering).

En stor gruppe sedimenter er assosiert med avsetning av et stoff som kommer inn med infiltrerende (lekkende) grunnvann i sonen med overflatehypergenese. Produktene av overflatesubstitusjon av et substrat med et stoff introdusert fra utsiden forener konseptet milluvium. Geologiske kropper sammensatt av illuvium danner infiltrasjonsskorper. De mest utbredte er karbonat-, silisium- og sulfatskorper (i hovedsak hyposiske). Solonetzer og solonchaks tilhører også gruppen av infiltrasjonsskorper.

Karbonatskorpe (caliche, calcrete) er et lag av karbonatbergarter dannet under kapillærheving og påfølgende fordampning av grunnvann. Slike formasjoner er typiske for tørre og subaride områder, spesielt for ørkenområder som er underlagt karbonatbergarter. Tykkelsen på slike formasjoner er vanligvis titalls centimeter - de første meterne.

Kiselholdig bark (silkret)- et lag av kiselholdige (hovedsakelig kalsedon-kvarts) bergarter, dannet under tørre forhold ved strømmen av alkalisk vann rik på silika til overflaten. Silkrets tykkelse når flere meter.

sulfatbark- et lag av i det vesentlige leire, vanligvis løse bergarter som inneholder en betydelig mengde klumpete gips, samt kalk og vannløselige salter av magnesium, natrium, kalium. Det dannes under fordampning av kapillærvann assosiert med grunnvann mettet med kalsiumsulfat. Sulfatskorper opp til flere meter tykke er karakteristiske for leirholdige ørkener.

Dannelsen av travertiner, som har sin opprinnelse til utfelling av kalsiumkarbonat fra vannet fra karbonkilder, er forbundet med utspringene av grunnvann til overflaten. Geyseritter som består av opal er begrenset til utløpene av termalvann med høye konsentrasjoner av silika. Mikroelementer utført av vann (bor, jod, arsen, litium, etc.) kan akkumuleres i industrielle konsentrasjoner og danne avleiringer.

Grunnvann som mineraler

Grunnvann er en mineralressurs. I motsetning til andre typer mineraler, er grunnvannsreserver fornybare under utnyttelse. Områder med akviferer eller komplekser, innenfor hvilke det er betingelser for valg av grunnvann som oppfyller de etablerte betingelsene, i en mengde tilstrekkelig for deres økonomisk gjennomførbare bruk, kalles grunnvannsforekomster.

I henhold til brukens art deles grunnvann inn i husholdningsvann, drikkevann, teknisk vann, industrivann, mineralvann og termisk vann. Drikkevann som brukes til vannforsyning inkluderer ferskvann som oppfyller vilkårene (med visse smakskvaliteter, uten stoffer og mikroorganismer som er skadelige for menneskers helse). Industrivann med høyt innhold av individuelle kjemiske grunnstoffer (I, Br, B, etc.) er av interesse som kilde til disse grunnstoffene, og brukes også i enkelte industriområder.

Mineralvann utgjør en spesiell gruppe. Disse vannet har et høyt innhold av biologisk aktive mineralske (sjelden organiske) komponenter eller spesifikke egenskaper (temperatur, radioaktivitet, etc.), på grunn av hvilke de har en terapeutisk effekt på menneskekroppen.

Hva er en facies, hva er de kjente typene facies, og hva er faciesanalyse?

En spesiell kategori inkluderer også forekomster av hypertermisk vann (med temperaturer opp til 1000C og over) knyttet til områder med moderne vulkanisme (Kamchatka, Kuriløyene, etc.). Det varme vannet i slike forekomster brukes av geotermiske kraftverk og til varmeforsyning til nærliggende bosetninger. Samtidig er problemet med utnyttelse av disse vannet deres høye mineralisering og gassmetning, som bestemmer den høye kjemiske aktiviteten til vannet og intensiv utfelling av salter under avkjøling.

Fangst utføres for å utnytte naturlige kilder og vann fra dyptliggende akviferer. Captage (fransk captage, fra latin capto - jeg fanger, griper) er et kompleks av tekniske og tekniske tiltak som sikrer åpning av grunnvann (så vel som olje og gass), som bringer dem til overflaten og muligheten for utnyttelse. Den enkleste typen tildekkingsanlegg er en brønn som avslører grunnvann fra grunne akviferer.

En facies er et overflateareal (landskapsenhet) med samme fysiske og geografiske forhold og samme fauna og flora (ifølge akademiker D.V. Nalivkin).

Facies grupper(ifølge L.B. Rukhin)

hvis separasjon er basert på et overflateareal

    Kontinental:

      eluvial

      skråningen

      proluvial

      alluvial (kanal, flomsletten, gammel)

    1. myr

    2. glasial (egentlig isbre (hoved- og terminalmorene), fluvioglacial (vannglasial), limnoglasial (innsjø-glasial)

    Lagune:

    1. Avsaltede laguner

      saltholdige laguner

      Elvemunninger og elvemunninger

    Marine:

    Meteoral

    Ikke-ritisk

    Moderat dypt vann (100 - 500 m)

    Bathyal

    avgrunn

Facia- dette er en stein med visse genetiske egenskaper (litologisk sammensetning, tekstur, rester av fauna eller flora, etc.), som gjenspeiler forholdene eller miljøet for dens akkumulering, forskjellig fra miljøet for dannelse av tilstøtende bergarter i samme alder.

Eksempel: revkalksteinsfacies, dyphavsskiferfacies, etc.

Alluvial:

    kanal (konglomerater av bunndeler av kanalalluvium av utrettede elver)

    flommark (grovkornet sandstein i kjernedelen

kanalalluvium av rettede elver)

    stanichnaya (finkornede sandsteiner av kanalalluvium av buktende elver )

ANSIKTSANALYSE

Gjenoppbyggingen av de fysiske og geografiske forholdene i miljøet for sedimentering kalles læren om facies.

Settet med metoder som brukes til å studere ansikter og gjenopprette betingelsene for dannelsen av sedimentære lag dannet i en viss periode av jordens historie kalles ansiktsanalyse.

Rolleansiktsanalyse i geologi, spesielt i historisk geologi, ligger i det faktum at det lar deg gjenopprette forholdene for akkumulering av nedbør i fortiden, og følgelig å gjenskape paleogeografien til jorden i forskjellige tidsepoker.

Den praktiske betydningen av faciesanalyse består i å forutsi konsentrasjonsstedene for visse mineraler, og i petroleumsgeologi - å forutsi lokaliseringen av reservoarer og sel.

Faciesanalyse av eldgamle og moderne forekomster for hver geologisk periode er basert på:

    detaljert studie av sammensetningen av bergarter, deres strukturelle og teksturelle egenskaper

    studie av restene av fauna og flora i bergarter

    studie av mønstre for endringer i sammensetningen av bergarter langs området og vertikalt og fasier overganger som indikatorer på endringer i sedimentasjonsmiljøet

    anvendelse av prinsippet om aktualitet og den komparative litologiske metoden

    studie av påvirkningen av oscillerende bevegelser av jordskorpen på fordelingen av fasies

Tilhørigheten av bergarter til en eller annen gruppe av facies bestemmes vhagenetiske (diagnostiske) egenskaper:

    Arten av mellomlaget og substitusjon raser(hyppig - sjelden, stor, middels, liten, subtil, vanlig, forstyrret, etc.)

    Strømlag og kontakter(ti titalls m - mm; konsonanter, erosive, skarpe, gradvise)

    Fossiler(floristisk og fauna, deres posisjon, bevaring, arter og generisk sammensetning)

    Tekstur:

    hoved - dannet samtidig med sedimentering (massiv, lagdelt) og biogen (lagdelte ansamlinger av floristiske og fauna organiske rester)

    syngenetisk - biogen (bioturbasjon, rotrester), resuspensjon, slumping og slumping, hydraulisk frakturering)

    diagenetisk shelly, nodulær.

    sekundært overlagret - sprekker, teksturoppløsning.

    Struktur - størrelser, rundhet, sortering av fragmenter

(terrigene bergarter), grad av krystallinitet (i karbonater)

    Mineralisering og mineralforeninger - fosfater, pyritt, glaukonitt, sideritt, etc.

    Steinfarge:

    svart - på grunn av planteorganiske stoffer - myr kontinentale facies

    rustbrun og rød - på grunn av jernhydroksider -

alluviale kontinentale facies

Med. grønn - på grunn av glaukonitt og kloritt - marine facies

Angi de karakteristiske plantegruppene for paleozoikum og de skarpe grensene for endringen av flora Gi skisser av de viktigste representantene

Det er knapt mulig å mentalt dekke et tidsspenn på 370 millioner år. Så lenge varte neste stadium i jordens historie - paleozoikum. Geologer deler det inn i seks perioder: Kambrium - den eldste av dem - Ordovicium, Silur, Devon, Karbon og Perm.

Paleozoikum begynte med en kolossal havflom, som fulgte utseendet til enorme landstykker på slutten av proterozoikum. Mange geologer tror at det i disse dager var en eneste enorm kontinental blokk kalt Pangea (oversatt fra gresk - "hele jorden"), som var omgitt på alle sider av havene. Over tid brøt dette enkelt kontinentet opp i deler som ble kjernene i moderne kontinenter. I løpet av jordens videre historie kunne disse kjernene øke på grunn av fjellbyggeprosesser, eller de kunne igjen bryte opp i deler som fortsatte å bevege seg bort fra hverandre til de inntok posisjonen til moderne kontinenter.

For første gang ble hypotesen om gapet og gjensidig divergens mellom kontinentene ("kontinentaldrift") uttrykt i 1912 av den tyske geologen Alfred Wegener. I følge hans ideer ble Pangea opprinnelig delt inn i to superkontinenter: Laurasia på den nordlige halvkule og Gondwana i sør. Depresjonen mellom dem ble oversvømmet av et hav kalt Tethys. Senere, i den siluriske perioden, som et resultat av de kaledonske og hercyniske orogene prosessene, steg et stort kontinent i nord. I løpet av devonperioden ble dens sterkt robuste topografi dekket av forvitringsprodukter fra kraftige fjellkjeder; i tørt og varmt klima var partiklene deres innhyllet i jernoksid, noe som ga dem en rødlig farge. Et lignende fenomen kan observeres i noen moderne ørkener. Dette er grunnen til at dette devoniske kontinentet ofte blir referert til som det gamle røde kontinentet. Tallrike nye grupper av landplanter blomstret på den i Devon, og i noen av delene av den ble det funnet restene av de første landlevende virveldyrene - fiskelignende amfibier.

På denne tiden forble Gondwana, som omfattet hele det moderne Sør-Amerika, nesten hele Afrika, Madagaskar, India og Antarktis, et enkelt superkontinent.

Mot slutten av paleozoikum trakk havet seg tilbake, og den hercyniske orogenien begynte gradvis å svekkes, og ga plass til den variske foldingen i Sentral-Europa. På slutten av paleozoikum dør mange av de mest primitive plantene og dyrene ut.

Planter erobrer land

Under paleozoikum ble noen grupper av planter gradvis erstattet av andre.

I begynnelsen av epoken, fra kambrium til silur, dominerte alger, men allerede i silur dukker det opp høyere karplanter som vokser på land. Frem til slutten av karbonperioden var det sporeplanter som rådde, men i permperioden, spesielt i dens andre halvdel, var en betydelig del av bakkevegetasjonen frøplanter fra gruppen gymnospermer (Gymnospermae). Før begynnelsen av paleozoikum, med unntak av noen få tvilsomme sporefunn, er det ingen tegn til utvikling av landplanter. Imidlertid er det sannsynlig at noen planter (lav, sopp) begynte å trenge inn i det indre av landet allerede i proterozoikum, siden forekomstene fra denne tiden ofte inneholder betydelige mengder næringsstoffer som er nødvendige for planter.

For å tilpasse seg de nye livsvilkårene på land, måtte mange planter radikalt endre sin anatomiske struktur. Så for eksempel trengte planter å skaffe seg et ytre epidermalt dekke for å beskytte dem mot raskt tap av fuktighet og tørking; deres nedre deler måtte være skogkledde og gjøres om til en slags støtteramme for å motstå tyngdekraften, som er så følsom etter å ha forlatt vannet. Røttene deres gikk ned i jorden, hvorfra de hentet vann og næringsstoffer. Derfor trengte planter å utvikle et nettverk av kanaler for å levere disse stoffene til de øvre delene av kroppen.

I tillegg trengte de fruktbar jord, og betingelsen for dette var den livsviktige aktiviteten til mange jordmikroorganismer, bakterier, blågrønnalger, sopp, lav og jorddyr. Avfallsproduktene og døde kroppene til disse organismene gjorde gradvis de krystallinske bergartene til fruktbar jord som var i stand til å mate progressive planter.

Forsøk på å utvikle land ble mer og mer vellykket. Allerede i sedimentene i det siluriske hav i Sentral-Böhmen er det godt bevarte rester av de eldste karplantene - psilofytter (oversatt fra gresk - "tomt for blader").

Disse primære høyere plantene, hvis stilk bar en bunt av kar som fraktet væsker, hadde den mest komplekse og komplekse organiseringen av alle autotrofe planter på den tiden, unntatt, muligens, moser som allerede eksisterte på den tiden, hvis tilstedeværelse i Silur er imidlertid ennå ikke bevist. Psilofyttfloraer, som dukket opp mot slutten av den siluriske perioden, blomstret til slutten av devontiden.

Dermed satte den siluriske perioden en stopper for den flere hundre år gamle dominansen av alger i planteverdenen på planeten.

Kjerringrokk, klubbmoser og bregner

I de nedre lagene av devon, i sedimentene til det gamle røde kontinentet, finnes det i overflod restene av nye grupper av planter med et utviklet vaskulært ledende system, som reproduseres av sporer, som psilofytter. De er dominert av klubbmoser, kjerringrokk og - fra midten av devontiden - bregner. Mange funn av restene av disse plantene i devoniske bergartene lar oss konkludere med at plantene etter proterozoikum slo seg fast på land.

Allerede i mellomdevon begynner bregner å fortrenge den psilofytiske floraen, og trelignende bregner vises allerede i øvre devonlag. Parallelt pågår utviklingen av ulike kjerringrokk og klubbmoser. Noen ganger nådde disse plantene store størrelser, og som et resultat av akkumuleringen av restene deres noen steder på slutten av Devonian, ble de første betydelige forekomstene av torv dannet, som gradvis ble til kull. Således, i Devon, kunne det gamle røde kontinentet gi planter alle nødvendige forhold for migrasjon fra kystfarvann til land, noe som tok millioner av år.

Den neste karbonperioden i paleozoikum brakte med seg kraftige fjellbyggingsprosesser, som et resultat av at deler av havbunnen kom til overflaten. I utallige laguner, elvedeltaer, sumper i kystsonen hersket en frodig, varm og fuktighetselskende flora. På steder med masseutvikling akkumulerte enorme mengder torvlignende plantemateriale, og over tid, under påvirkning av kjemiske prosesser, ble de omdannet til enorme forekomster av kull.

Fint bevarte planterester finnes ofte i kull, noe som indikerer at mange nye grupper av flora dukket opp på jorden i løpet av karbonperioden. På den tiden ble pteridospermider, eller frøbregner, mye brukt, som, i motsetning til vanlige bregner, formerer seg ikke med sporer, men av frø. De representerer et mellomstadium av utviklingen mellom bregner og cycader - planter som ligner moderne palmer - som pteridospermider er nært beslektet med. Nye grupper av planter dukket opp i hele karbon, inkludert progressive former som cordaitt og bartrær. Utdødde cordaitter var som regel store trær med blader opptil 1 m. Representanter for denne gruppen deltok aktivt i dannelsen av kullforekomster. Bartrær på den tiden begynte bare å utvikle seg, og var derfor ennå ikke så forskjellige.

En av de vanligste plantene i karbon var gigantiske treklubber og kjerringrokk. Av de første er de mest kjente lepidodendron - kjemper 30 m høye, og sigillaria, som hadde litt mer

25 m. Stammene til disse klubbene var oppdelt i grener som hver endte i en krone av smale og lange blader. Blant de gigantiske lykopsidene var det også kalamitiske - høye trelignende planter, hvis blader ble delt inn i filamentøse segmenter; de vokste i sumper og andre våte steder, og var som andre klubbmoser bundet til vann.

Men de mest bemerkelsesverdige og bisarre plantene i karbonskogene var uten tvil bregner. Restene av bladene og stilkene deres kan finnes i enhver større paleontologisk samling. Trelignende bregner, som nådde fra 10 til 15 m høye, hadde et spesielt slående utseende, deres tynne stilk ble kronet med en krone av komplekst dissekerte blader med lys grønn farge.

I begynnelsen av den permiske perioden dominerte fortsatt sporebærende planter, men mot slutten av denne siste fasen av paleozoikumtiden ble de sterkt erstattet av gymnospermer. Blant disse sistnevnte finner vi typer som nådde sitt høydepunkt bare i mesozoikum. Forskjellen mellom vegetasjonen i begynnelsen og slutten av Perm er enorm. Midt i Perm skjer en overgang fra de innledende fasene av utviklingen av landplanter til dens midtstadium - mesofytten, som er preget av dominansen av gymnospermer.

I de nedre perm-avsetningene forsvinner gigantiske klubbmoser gradvis, det samme gjør de fleste sporebærende bregner og noen kjerringrokk. Men nye arter av bregnelignende planter (Callipteris conferma, Taeniepteris, etc.) dukker opp, som raskt spredte seg over territoriet til det daværende Europa. Blant de permiske funnene er kiselbehandlede bregnestammer kjent som Psaronius spesielt hyppige. I Nedre Perm er cordaitter mindre og mindre vanlig, men sammensetningen av ginkths (GinKgoales) og cycader utvides. I datidens tørre klima føltes bartrær flott. I tidlig perm var slektene Lebachia og Ernestiodendron utbredt, og i senperm, Ullmannia og Voltzia. På den sørlige halvkule, den såkalte Gondwanan, eller First gymnosperms, blomstret glossopteris flora. En karakteristisk representant for denne floraen - Glossopteris - tilhører allerede frøbregne. Skogene i karbon, og i mange regioner på jorden også i den tidlige perm, har nå fått enorm økonomisk betydning, siden de utgjorde de viktigste industrielle stedene for kull.

Angi fasene av den alpine foldingen, deres tid, sted for manifestasjon og fjellsystemer dannet av dem

Alpinfolding- den siste store epoken av tektogenese i jordens historie, folding som hovedsakelig fant sted i kenozoikumtiden innenfor de geosynklinale områdene som utviklet seg i mesozoikum og tidlig paleogen. Det endte med fremveksten av unge fjellstrukturer. Et av områdene med typisk manifestasjon er de alpine fjellene (som er opprinnelsen til begrepet). I tillegg til Alpene inkluderer det alpine foldeområdet: i Europa - Pyreneene, Andalusiske fjell, Apenninene, Karpatene, Dinariske fjell, Stara Planina, Krimfjellene, Kaukasusfjellene; i Nord-Afrika er dette den nordlige delen av Atlasfjellene; i Asia - Pontic Mountains og Taurus, Turkmen-Khorasan-fjellene, Elburz og Zagros, Suleiman-fjellene, Himalaya, de foldede kjedene i Myanmar, Indonesia, fjellene i Kamchatka, de japanske og filippinske øyene; i Nord-Amerika - foldede strukturer av fjellkjedene ved Stillehavskysten av Alaska og California; i Sør-Amerika - Andesfjellene. Det bør også nevnes de fjellrike øygruppene som rammer Australia fra øst, inkludert øyene New Guinea og New Zealand.

I de fleste av de listede foldede fjellstrukturene ble kenozoisk folding innledet av en svakere mesozoikum, som i dette tilfellet også ofte omtales som alpinfolding i ordets vid betydning.

Men i periferien av Stillehavet var mesozoisk folding veldig intens og hadde en helt uavhengig betydning, mens kenozoisk folding dukket opp her senere enn i Middelhavsregionen. I denne forbindelse, i den østlige delen av Russland, skilles områder med mesozoikum og senalpin (Kamchatka) folding separat.

Alpefolding manifesterte seg ikke bare innenfor geosynklinale regioner i form av epigeosynklinale foldede strukturer, men noen steder påvirket også naboplattformer - Jurafjellene og en del av den iberiske halvøy i Vest-Europa, den sørlige delen av Atlasfjellene i Nord-Afrika, den tadsjikiske depresjonen og de sørvestlige utløperne av Hissar-området i Sentral-Asia, de østlige utløperne til Rocky Mountains i Nord-Amerika, de patagoniske Andesfjellene i Sør-Amerika, den antarktiske halvøya i Antarktis osv. Det er også forbundet med dannelsen av folder i bunner mellom fjellene av buede blokkerte fjellstrukturer i Sentral- og Sentral-Asia (Fergana, Tsaidamskaya, etc. . depresjoner), som oppsto i prosessen med epiplattform-orogeni.

Sedimentære mineraler mest karakteristisk for plattformer, da det er et plattformdeksel. For det meste er disse ikke-metalliske mineraler og brennbare stoffer, den ledende rollen spilles av gass, olje, kull, oljeskifer. De ble dannet av rester av planter og dyr samlet i de kystnære delene av det grunne havet og under lakustrine-myrforholdene på det tørre landet. Disse rikelige organiske restene kunne bare samle seg under tilstrekkelig fuktige og varme forhold som er gunstige for en frodig utvikling. Under varme tørre forhold i grunt hav og kystlaguner samlet det seg salter, som ble brukt som råvarer i.

Gruvedrift

Det er flere måter gruvedrift. For det første er det en åpen metode hvor bergarter utvinnes i steinbrudd. Det er økonomisk mer lønnsomt, da det bidrar til å få et billigere produkt. Imidlertid kan et forlatt steinbrudd føre til dannelsen av et bredt nettverk. Gruvemetoden for kullgruvedrift er dyr, derfor er den dyrere. Den billigste måten å utvinne olje på er ved å strømme, når olje stiger gjennom brønnen under oljegasser. Pumpemetoden for utvinning er også vanlig. Det er også spesielle måter å utvinne mineraler på. De kalles geotekniske. Med deres hjelp blir malm utvunnet fra jordens tarm. Dette gjøres ved å pumpe varmt vann, løsninger inn i formasjonene som inneholder det nødvendige mineralet. Andre brønner pumper ut den resulterende løsningen og skiller den verdifulle komponenten.

Behovet for mineraler vokser stadig, utvinningen av mineralråvarer øker, men mineraler er uttømmelige naturressurser, så det er nødvendig å bruke dem mer økonomisk og fullt ut.

Det er flere måter å gjøre dette på:

  • reduksjon av tap av mineraler under utvinning;
  • mer fullstendig utvinning av alle nyttige komponenter fra berget;
  • integrert bruk av mineraler;
  • søk etter nye, mer lovende forekomster.

Derfor bør hovedretningen for bruken av mineraler i de kommende årene ikke være en økning i volumet av utvinningen, men en mer rasjonell bruk.

I moderne utforskning av mineralressurser er det nødvendig å bruke ikke bare den nyeste teknologien og sensitive instrumenter, men også en vitenskapelig prognose for leting etter forekomster, som bidrar til å utføre målrettet leting på vitenskapelig grunnlag. Takket være slike metoder ble diamantforekomster i Yakutia først spådd vitenskapelig og deretter oppdaget. En vitenskapelig prognose er basert på kunnskap om sammenhenger og betingelser for dannelse av mineraler.

Kort beskrivelse av de viktigste mineralene

Det hardeste av alle mineraler. Sammensetningen er rent karbon. Forekommer i plasser og som inneslutninger i bergarter. Diamanter er fargeløse, men det er også farget i forskjellige farger. En slipt diamant kalles en diamant. Vekten måles vanligvis i karat (1 karat = 0,2 g). Den største diamanten ble funnet i sør: den veide over 3000 karat. De fleste diamanter utvinnes i Afrika (98 % av produksjonen i den kapitalistiske verden). I Russland er store diamantforekomster lokalisert i Yakutia. Klare krystaller brukes til å lage edelstener. Fram til 1430 ble diamanter ansett som vanlige edelstener. Trendsetter for dem var franske Agnes Sorel. Ugjennomsiktige diamanter, på grunn av deres hardhet, brukes i industrien til skjæring og gravering, samt til sliping av glass og stein.

Mykt formbart gult metall, tungt, oksiderer ikke i luft. I naturen finnes den hovedsakelig i sin rene form (nuggets). Den største klumpen, som veide 69,7 kg, ble funnet i Australia.

Gull finnes også i form av en placer - dette er resultatet av forvitring og erosjon av forekomsten, når gullkorn frigjøres og føres bort for å danne placers. Gull brukes til fremstilling av presisjonsinstrumenter og forskjellige ornamenter. I Russland ligger gull på og inn. I utlandet - i Canada, Sør-Afrika,. Siden gull finnes i naturen i små mengder og dets utvinning er forbundet med høye kostnader, regnes det som et edelt metall.

Platina(fra spansk plata - sølv) - et edelt metall fra hvit til grå-stål farge. Forskjellig i infusibility, motstand mot kjemiske påvirkninger og elektrisk ledningsevne. Det utvinnes hovedsakelig i placers. Det brukes til produksjon av kjemisk glass, innen elektroteknikk, smykker og tannbehandling. I Russland utvinnes platina i Ural og Øst-Sibir. I utlandet - i Sør-Afrika.

Edelstener(perler) - minerallegemer som har skjønnheten til farge, glans, hardhet, gjennomsiktighet. De er delt inn i to grupper: steiner for skjæring og dekorative. Den første gruppen inkluderer diamant, rubin, safir, smaragd, ametyst, akvamarin. Til den andre gruppen - malakitt, jaspis, bergkrystall. Alle edelstener er som regel av magmatisk opprinnelse. Imidlertid er perler, rav, koraller mineraler av organisk opprinnelse. Edelstener brukes i smykker og til tekniske formål.

tuffs- bergarter av ulik opprinnelse. Kalkholdig tuff er en porøs bergart dannet som følge av utfelling av kalsiumkarbonat fra kilder. Denne tuffen brukes til å produsere sement og kalk. Vulkan tuff - sementert. Tuff brukes som byggemateriale. Har forskjellige farger.

glimmer- bergarter som har evnen til å dele seg i de tynneste lagene med en jevn overflate; funnet som urenheter i sedimentære bergarter. Ulike glimmer brukes som en god elektrisk isolator, for produksjon av vinduer i metallurgiske ovner, i elektro- og radioindustrien. I Russland utvinnes glimmer i Øst-Sibir, ca. Industriell utvikling av glimmerforekomster utføres i Ukraina, i USA, .

Marmor- en krystallinsk bergart dannet som et resultat av kalksteinsmetamorfose. Den kommer i forskjellige farger. Marmor brukes som byggemateriale for veggkledning, i arkitektur og skulptur. I Russland er det mange av forekomstene i Ural og Kaukasus. I utlandet er marmor brutt i den mest kjente.

Asbest(gresk inextinguishable) - en gruppe fibrøse brannsikre bergarter som deler seg i myke fibre med en grønngul eller nesten hvit farge. Den ligger i form av årer (en åre er et minerallegeme som fyller en sprekk i jordskorpen, har vanligvis en platelignende form, går vertikalt til store dyp. Lengden på årene når to eller flere kilometer), bl.a. magmatiske og sedimentære bergarter. Den brukes til fremstilling av spesielle stoffer (brannisolasjon), presenninger, brannbestandige takmaterialer, samt varmeisolasjonsmaterialer. I Russland utvinnes asbest i Ural, i, i utlandet - i andre land.

Asfalt(harpiks) - en skjør harpiksaktig bergart av brun eller svart farge, som er en blanding av hydrokarboner. Asfalt smelter lett, brenner med en røykfylt flamme, er et produkt av transformasjonen av visse typer olje, hvorfra noen av stoffene har fordampet. Asfalt trenger ofte gjennom sandstein, kalkstein, mergel. Det brukes som byggemateriale for veidekker, i elektroteknikk og gummiindustrien, for fremstilling av lakk og blandinger for vanntetting. De viktigste asfaltavsetningene i Russland er Ukhta-regionen, i utlandet - i, i Frankrike.

Apati- mineraler rike på fosforsalter, grønn, grå og andre farger; funnet blant forskjellige magmatiske bergarter, noen ganger danner det store ansamlinger. Apatitter brukes hovedsakelig til produksjon av fosfatgjødsel, de brukes også i keramikkindustrien. I Russland er de største forekomstene av apatitt lokalisert i, på. I utlandet er de utvunnet i Sør-Afrika.

Fosforitter- sedimentære bergarter rike på fosforforbindelser, som danner korn i bergarten eller holder sammen ulike mineraler til en tett bergart. Fosforitter er mørkegrå. De brukes, som apatitter, for å skaffe fosfatgjødsel. I Russland er fosforittforekomster vanlige i Moskva- og Kirov-regionene. I utlandet er de utvunnet i USA (Peninsula Florida) og.

aluminium malm- mineraler og bergarter som brukes til å produsere aluminium. De viktigste aluminiummalmene er bauxitter, nefeliner og alunitter.

bauxitter(navnet kom fra Bo-området i Sør-Frankrike) - sedimentære bergarter av rød eller brun farge. 1/3 av verdensreservene deres ligger i nord, og landet er en av de ledende statene i deres produksjon. I Russland utvinnes bauxitt. Hovedkomponenten i bauxitt er aluminiumoksid.

Alunitter(navnet kommer fra ordet alun - alun (fr.) - mineraler, som inkluderer aluminium, kalium og andre inneslutninger. Alunittmalm kan være et råmateriale for å oppnå ikke bare aluminium, men også kaliumgjødsel og svovelsyre. Det er avleiringer av alunitter i USA, Kina, Ukraina og andre land.

Nefeliner(navnet kommer fra det greske "nephele", som betyr sky) - mineraler med kompleks sammensetning, grå eller grønn, som inneholder en betydelig mengde aluminium. De er en del av de magmatiske bergartene. I Russland utvinnes nefeliner i og i Øst-Sibir. Aluminiumet oppnådd fra disse malmene er et mykt metall, gir sterke legeringer, er mye brukt, så vel som i produksjon av husholdningsvarer.

Jernmalm- naturlige mineralansamlinger som inneholder jern. De er forskjellige når det gjelder mineralogisk sammensetning, mengden jern i dem og forskjellige urenheter. Urenheter kan være verdifulle (krommangan, kobolt, nikkel) og skadelige (svovel, fosfor, arsen). De viktigste er brun jernmalm, rød jernmalm, magnetisk jernmalm.

brun jernmalm, eller limonitt, er en blanding av flere mineraler som inneholder jern med en blanding av leirestoffer. Den har en brun, gulbrun eller svart farge. Det forekommer oftest i sedimentære bergarter. Hvis malmene av brun jernmalm - en av de vanligste jernmalmene - har et jerninnhold på minst 30 %, så regnes de som industrielle. De viktigste forekomstene er i Russland (Ural, Lipetsk), i Ukraina (), Frankrike (Lorraine), på.

Hematitt, eller hematitt, er et rødbrunt til svart mineral som inneholder opptil 65 % jern.

Det forekommer i forskjellige bergarter i form av krystaller og tynne plater. Noen ganger danner den klynger i form av harde eller jordiske masser av knallrød farge. De viktigste forekomstene av rød jernmalm er i Russland (KMA), Ukraina (Krivoy Rog), USA, Brasil, Kasakhstan, Canada, Sverige.

Magnetisk jernmalm, eller magnetitt, er et svart mineral som inneholder 50-60% jern. Det er jernmalm av høy kvalitet. Sammensatt av jern og oksygen, svært magnetisk. Det forekommer i form av krystaller, inneslutninger og faste masser. Hovedforekomstene er i Russland (Ural, KMA, Sibir), Ukraina (Krivoy Rog), Sverige og USA.

kobbermalm- mineralansamlinger som inneholder kobber i mengder som er egnet for industriell bruk. Malmer som inneholder kobber fra 1 % og over blir vanligvis bearbeidet. De fleste kobbermalmer krever utvinning - separering av gråberg fra en verdifull komponent. Omtrent 90 % av verdens kobberreserver er konsentrert i forekomster, hvor malmene, i tillegg til kobber, inkluderer noe annet metall. Oftest er det nikkel. Kobber er mye brukt i industrien, spesielt i elektroindustrien og i. Kobber brukes i produksjon av legeringer som er mye brukt både i hverdagen og i industrien: en legering av kobber med tinn (bronse), en legering av kobber med nikkel (cupronickel), en legering av kobber med sink (messing), en legering av kobber med aluminium (duralumin). I Russland forekommer kobbermalm i Ural, i Øst-Sibir, på Kolahalvøya. Rike forekomster av malm er tilgjengelig i Kasakhstan - mange mineraler som inneholder tinn. Tinnmalm med et tinninnhold på 1-2 % eller mer utvikles. Disse malmene krever anrikning - en økning i den verdifulle komponenten og separering av gråberg, derfor brukes malmer med et tinninnhold økt til 55% til smelting. Tinn oksiderer ikke, noe som har ført til utbredt bruk i hermetikkindustrien. I Russland forekommer tinnmalm i Øst-Sibir og videre, og i utlandet utvinnes de i Indonesia, på halvøya.

Nikkelmalm- mineralforbindelser som inneholder nikkel. Det oksiderer ikke i luft. Tilsetning av nikkel til stål øker deres elastisitet betydelig. Rent nikkel brukes i maskinteknikk. I Russland er det utvunnet på Kolahalvøya, i Ural, i Øst-Sibir; i utlandet - i Canada, på


Jeg ville være takknemlig hvis du deler denne artikkelen på sosiale nettverk:
Laster inn...Laster inn...