Нерудные полезные ископаемые России
Нерудные полезные ископаемые представлены месторождениями фосфоритов, апатитов, калийных и каменных солей, известняками, мергелями, глинами, песчаниками, серой, а также графитом, асбестом, слюдой, мрамором, кварцем, плавиковым шпатом и др.
Сырьем для производства минеральных удобрений служат апатиты, фосфориты и калийные соли.
Фосфориты и апатиты являются исходным сырьем, из которого вырабатываются фосфорные удобрения. Крупнейшее месторождение апатитов — Хибинское — расположено на Кольском полуострове, в районе г. Кировска.
Балансовые запасы этого месторождения оцениваются в 2,7 млрд т.
Добываемые здесь апатитовые руды поставляются как сырье основным суперфосфатным заводам страны, а также служат сырьевой базой для получения глинозема, так как содержат большое количество нефелина.
Основные месторождения фосфоритов расположен в европейской части страны.
Наиболее крупные из них расположены в Кировской области (Вятско-Камское месторождение), в Московской (Егорьевское), в Курской (Курско-Щигровское), в Брянской (Пол-пинское), в Ленинградской областях (Кингисеппское месторождение), а также в Западной Сибири (Горная Шория), в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Отдельные месторождения фосфоритов имеются также в Башкортостане и в Чувашии.
Калийные соли служат исходным сырьем для производства калийных удобрений. На долю России приходится 16% мировых запасов калийных солей. Крупнейшее месторождение калийных солей — Верхнекамское — расположено на Урале, в Пермской области, где содержится основная часть всех запасов калийных солей России.
Для получения серной кислоты используются сера и серный колчедан. Значительные запасы самородной серы расположены в Самарской области, а также на Северном Кавказе (Республика Дагестан) и на Дальнем Востоке (Хабаровский край). Основным районом залежей и добычи серного колчедана является Урал.
Запасы поваренной соли находятся на Урале (месторождения Верхнекамское в Пермской и Илецкое в Оренбургской областях), в Нижнем Поволжье (Баскунчакское и Эльтонское), в Восточной Сибири (Усольское в Иркутской области), на Дальнем Востоке (Олекминское в Якутии).
Месторождения слюды имеются на Севере, в Республике Карелия и в Мурманской области, на Урале, в северных районах Сибири, а также на Дальнем Востоке (Республика Саха (Якутия)).
Основные промышленные запасы асбеста расположены на Урале. Важнейшими месторождениями является Баженовское (Свердловская область) и Киембаевское (Оренбургская область). Уникальное месторождение асбеста — Молодежное — расположено в Республике Бурятия.
mozok.click
Вспомните, какие полезные ископаемые относятся к нерудным. Назовите нерудные полезные ископаемые, имеющие осадочное и магматическое происхождение.
Нерудные полезные ископаемые являются наиболее распространёнными в Украине как по количеству видов, так и по количеству открытых и освоенных месторождений. Объясняется это тем, что к ним относятся чрезвычайно разнообразные по происхождению породы и минералы (рис. 79).
Нерудные ископаемые очень широко применяются. Они служат сырьём для отраслей промышленности, их используют в строительстве, науке и технике, быту и медицине.
По запасам отдельных нерудных полезных ископаемых (серы, облицовочного камня, каолина) Украина занимает ведущее место в Европе, а по запасам графита -2-е в мире (уступает лишь Китаю).
ХИМИЧЕСКОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЁ. Сырьём для химической промышленности являются сера, каменная и калийные соли, фосфориты, апатиты.
Украина обладает большими запасами серы. Сера, имеющая осадочное происхождение, сосредоточена в Предкарпатском краевом прогибе. Предкарпатский сероносный бассейн (который входит в пределы соседних стран -Польши и Румынии) относится к крупнейшим в Европе и мире.
Там выявлено более 20 месторождений самородной серы (Новояворовское, Немировское и др.). Её разрабатывали в карьерах и подземным способом во Львовской области.
Однако в результате добычи в больших количествах месторождения сильно истощились, а дальнейшая их эксплуатация невыгодна из-за конкуренции более дешёвой продукции, полученной попутно из природного газа.
Месторождения солей в Украине также сильно истощены из-за длительной добычи. С Предкарпатским прогибом связан единственный в Украине бассейн калийных солей. Их в больших объёмах добывали в Калушском (Ивано-Франковская область) и Стебниковском (Львовская область) месторождениях.
Мощные залежи каменной соли имеются на Донбассе и Закарпатье, в Днепровско-Донецкой впадине, а в виде природных подземных рассолов – в Прикарпатье.
Крупнейшими месторождениями каменной соли явлются Бахмутское и Славянское (Донецкая область). В Солотвинском месторождении (Закарпатская область) её добыча прекращена.
Значительные запасы соли содержатся в рассоле водоёмов Азово-Черноморского побережья и Крыма. В частности, её добывают из озера Сиваш.
Фосфориты и апатиты – сырьё для производства химических удобрений. Их залежи, приуроченные к магматическим и метаморфическим породам Украинского щита, в целом незначительны и пока не разрабатываются.
СТРОИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ. Очень богаты недра Украины природными материалами, используемыми в строительной отрасли. Одни из них предварительно подвергаются существенной промышленной переработке, другие непосредственно направляются на строительство.
Мергель, мел, известняк, глина –
сырьё для производства цемента, лёсс и глины – кирпича и черепицы. Гипс, суглинки и известняк идут на изготовление вяжущих материалов, а песок – как наполнитель в бетон. Месторождений этого сырья в Украине много, и они распространены повсеместно.
Это касается также месторождений каменных строительных материалов – природного стенового (туфы, известняки), строительного (песчаники, базальты, граниты) и декоративно-облицовочного (граниты, габбро, лабрадориты, базальты, мрамор) камня.
Большинство месторождений облицовочного камня приурочены к Украинскому щиту. Ценные виды его залегают в Житомирской, Ровненской, Хмельницкой, Днепропетровской, Запорожской, Закарпатской областях. По запасам базальта Украина занимает ведущее место в Европе.
Мрамор разрабатывают в Закарпатье, Донбассе и в Крыму.
ДРУГИЕ НЕРУДНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ. Многие нерудные полезные ископаемые являются сырьём для различных отраслей промышленности. Огнеупорные глины, флюсовые известняки, доломиты, формовочные пески в металлургии служат нерудным сырьём, используемым при выплавке чёрных металлов. Их добывают в основном в Донбассе, Приднепровье, в Крыму.
Стекольные пески, керамические глины, каолин, широко распространённые в Украине, являются сырьём для производства стекла, керамических изделий, фарфора и фаянса. Украина обладает значительными запасами каолина, а по его добыче (18 % мировой добычи) уступает только США и Колумбии.
Запасы высококачественных каолинов сосредоточены в областях, расположенных на Украинском щите.
Многоцелевое назначение имеет графит. Его месторождения также связаны с Украинским щитом. Крупнейшее из них – Завальевское (Кировоградская область).
Озокерит издавна известен в Прикарпатье, где долгое время добывался на крупном Бориславском месторождении (Львовская область).
Есть в Украине отдельные месторождения драгоценных и полудрагоценных камней. Они залегают в Украинских Карпатах и Крымских горах, Днепровско-Донецкой впадине. А наиболее уникальные месторождения расположены в пределах Украинского щита. Там находят дымчатый кварц, горный хрусталь, топаз, берилл, аметист, агат, яшму.
Случались находки алмазов, перспективные их проявления обнаружены в Приазовье и на Волыни. Волынские алмазы, по оценкам специалистов, по качеству соответствуют самым известным в мире якутским. Довольно значительны запасы янтаря на Полесье.
В последнее время его добыча стала неконтролируемой государством и весьма масштабной как по объёмам, так и по территории распространения.
ГИДРОМИНЕРАЛЬНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ.
К ним относятся пресные, минеральные и термальные подземные воды, а также грязи, которые можно использовать в лечебных целях.
В нашей стране выявлены довольно значительные ресурсы различных минеральных вод – углекислых, сульфидных, радоновых и других. По их общим запасам Украина находится в числе ведущих стран Европы.
Наибольшее их разнообразие – на Закарпатье, известными источниками там славятся населённые пункты Свалява, Поляна, Синяк, Квасы, Шаян. На Прикарпатье это Трускавец, Сходница, Моршин (рис. 81), на Подолье – Сатанов, Хмельник, в Причерноморье и Крыму – Куяльник, Евпатория, Саки, Феодосия.
Наиболее известны источники минеральных вод в других регионах: Миргородский на Полтавщине, Березовский на Харьковщине, Славянский на Донетчине.
Термальные воды в Украине обнаружены на разных территориях, кроме Украинского щита. Специалисты исследуют возможность их использования в качестве источника энергии. Перспективны для промышленного
освоения горячие и тёплые подземные воды равнинной части Крыма и Херсонской области, а также Закарпатья. Пока термальные воды используются, преимущественно с лечебной целью (рис. 82).
Большие запасы лечебных грязей сосредоточены в солёных лиманах и озёрах Причерноморья, Приазовья и Крыма, несколько меньше – в торфяниках Прикарпатья и Подолья. В отличие от минеральных вод они ещё мало используются с лечебной целью.
Занимая площадь в 0,4 % от суши Земли, Украина в конце ХХ в. давала до 5 % общемировой добычи полезных ископаемых.
В то же время её территория относительно слабо исследованна с точки зрения разведки полезных ископаемых, поэтому возможности наращивания её минерально-сырьевой базы ещё не исчерпаны. Это подтверждает открытие уже в XXI в.
новых месторождений полезных ископаемых различных видов (как давно известных в Украине, так и нетрадиционных для неё). Геологи подсчитали, что по разнообразию и суммарным объёмам запасов и прогнозных ресурсов полезных ископаемых Украина входит в первую десятку стран мира.
Дальнейшее проведение геологоразведочных работ может существенно уменьшить зависимость украинской экономики от импорта сырья. Однако проведению необходимых поисковых работ часто препятствует дефицит средств в стране.
ПРОБЛЕМЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ. Длительное потребительское отношение к полезным ископаемым привело к резкому сокращению их запасов, запущенности мест добычи, превращению их в территории экологического бедствия.
В связи с нарушением природной среды особую актуальность приобретают вопросы охраны недр и рационального использования минеральных природных богатств.
Их решению должны способствовать следующие меры: полное и всестороннее геологическое изучение недр; полное извлечение из недр и рациональное использование как основных, так и сопутствующих ископаемых; недопущение самовольного пользования недрами; охрана месторождений от затопления, обводнения, загрязнения и др.
Примером комплексного использования сырья является переработка газа, который выделяется при добыче нефти. Этот попутный нефтяной газ является ценным энергохимическим сырьём. До недавнего времени значительное количество его сжигалось в факелах. Сейчас на
отдельных нефтепромыслах Украины «улавливают» для переработки до 93 % нефтяного газа. К сожалению, примеры эффективного решения проблем – редкость.
Зато к негативным последствиям длительного бесхозяйственного использования земных недр ныне добавилась неконтролируемая хищническая их эксплуатация – нелегальные шахты-ко-панки на Донбассе, карьеры строительных материалов на Подолье и Приднепровье.
Варварская деятельность искателей янтаря на Полесье за считанные дни уничтожает пейзажи, которые создавались тысячелетиями, и опустошает подземные богатства страны.
ЗАПОМНИТЕ
Украина обладает большим набором нерудных полезных ископаемых, приуроченных к различным тектоническим структурам.
По запасам серы, каменной соли, облицовочного камня, каолина, графита, минеральных вод Украины входит в число ведущих стран Европы и мира.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Какие нерудные полезные ископаемые используются как сырьё для химической промышленности? Где их добывают?
2. Где в Украине добывают строительное сырьё?
3. В каких регионах Украины имеются минеральные воды?
4. Эксплуатацию каких ископаемых можно начать в ближайшее время?
5. Какие нерудные ископаемые есть в вашей местности? Как их используют?
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4 (Продолжение. Начало см. на с. 97)
3. Пользуясь картами, установите связь распространения полезных ископаемых с тектоническими структурами, рельефом и геологическим строением территории Украины. Результаты запишите в табл. 5 на с. 97.
4. Подумайте, как полезные ископаемые, имеющиеся в вашей местности, связаны с особенностями её геологического строения и рельефа.
ПРОВЕДИТЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Использование продуктов переработки полезных ископаемых в быту
Исследуйте, какие полезные ископаемые использует промышленность для обеспечения вашего быта. Например, выясните, какие ископаемые нужны для изготовления посуды: 1) стеклянной; 2) фарфорово-фаянсовой; 3) металлической. Где в Украине распространены эти полезные ископаемые?
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ для самоконтроля учебных достижений
1. Укажите, какая тектоническая структура НЕ является частью ВосточноЕвропейской платформы.
А Волыно-Подольская плита В Причерноморская впадина
Б сооружение Горного Крыма Г Украинский щит
2. Укажите, какие формы рельефа являются самыми распространёнными в Украине.
А горы Б плоскогорья В возвышенности Г низменности
3. Назовите самую высокую вершину равнинной части Украины.
А г. Берда Б г. Говерла В г. Могила-Мечетная Г г. Роман-Кош
4. Укажите, какая тектоническая структура лежит в основе Приазовской возвышенности.
А Волыно-Подольская плита В Донецкое складчатое сооружение
Б Западно-Европейская платформа Г Украинский щит
5. Назовите регион Украины, где распространены ледниковые формы рельефа.
А Донетчина Б Крым В Полесье Г Подолье
6. Укажите, к какой тектонической структуре приурочены месторождения железных руд в Украине.
А Волыно-Подольская плита В Предкарпатский прогиб
Б Донецкая складчатая область Г Украинский щит
7. Назовите месторождение каменной соли, расположенное на Закарпатье.
А Бахмутское Б Сивашское В Славянское Г Солотвинское
8. Установите соответствие между формами рельефа Украины и их вершинами.
1 Приазовская возвышенность А Роман-Кош
2 Крымские горы Б Говерла
3 Украинские Карпаты В Бельмак-Могила
4 Подольская возвышенность Г Берда
Д Камула
9. Установите соответствие между формами рельефа и типом по происхождению, к которому они относятся.
1 дюны А водно-эрозионные
2 пещеры Б гравитационные
3 цирки В эоловые
4 овраги Г карстовые
Дледниковые
10. Расположите последовательно эры, в течение которых происходило геологическое развитие земной коры Украины, начиная с древнейшей.
А архейская Б кайнозойская В мезозойская Г палеозойская
11. В чём проявляются неотектонические движения?
12. Назовите регионы Украины, в которых добывают нефть и природный газ.
Это материал учебника География 8 класс Бойко
Нерудные полезные ископаемые (стр. 1 из 2)
Минеральные соли
С пластами солей Предуральского краевого прогиба и Прикаспийской синеклизы связаны месторождения хлорида натрия — поваренной соли. Образование соленосных пластов происходило в конце палеозоя (270 млн. лет назад) в существовавшей здесь огромной замкнутой лагуне.
В условиях жаркого сухого климата в ней происходило осаждение галита — минерала каменной соли, а также накопление гипса. После исчезновения солеродного бассейна осталась огромная, покрытая солью равнина. Позднее соль была перекрыта другими осадочными породами.
Давление этих пород на соль приводило к тому, что соляные пласты приобретали подвижность и текучесть. В зонах, ослабленных разломами, соль устремлялась по трещинам наверх, приподнимая и деформируя вышележащие породы.
Горообразовательные движения со стороны Урала сжимали лежащие у подножия гор соляные пласты, формируя соляные складки. Процесс образования соляных куполов в Оренбургском Предуралье наиболее интенсивно происходил на рубеже палеозоя и мезозоя.
На Илецком месторождении пласты каменной соли выходят на поверхность. Запасы их достигают 820 млн. т. Открытая промышленная добыча соли начата здесь с 30-х годов XVIII в. В настоящее время добыча соли ведется шахтным способом и составляет 0,5 млн т в год.
Асбест
Асбест используется как огнестойкий и теплоизоляционный материал, например при изготовлении спецодежды для пожарных. Киембаевское месторождение хризотил-асбеста в Ясненском районе области является одним из крупнейших в России, разведанные запасы составляют 27 млн т волокна-асбеста.
Каолин
Каолин используется для изготовления посуды и других фаянсовых изделий. Месторождения — на востоке области. Цвет чистых каолиновых глин — белый, а при наличии примесей он может принимать желтоватые, буроватые, красноватые оттенки.
Каолиновые глины образуются в результате длительного выветривания гранитов, гнейсов в условиях влажного и теплого климата. Наиболее высококачественные каолины сорта «экстра» разведаны на Теренсайском месторождении (запасы — 12 млн. т).
Перспективен и Домбаровский район.
Яшмы
Мировую известность имеют месторождения пейзажных яшм в районе Орска на горе Полковник. По выражению академика А.Е. Ферсмана, «в этом районе расположено величайшее и лучшее в мире месторождение яшм». Оно известно более 250 лет. Запасы яшмы составляют 2440 т.
Местные яшмы славятся пестротой и фантастичностью окраски. В них присутствуют все основные цвета, за исключением синего.
Пестроцветная окраска связана с распределением горячими вулканическими растворами и газами красящих примесей — оксидов железа, марганца, кальция, магния, меди — в толще базальтовых лав.
В технических целях используют серые и зеленовато-серые разновидности яшм. В ювелирно-камнерезном производстве наиболее популярны пейзажные яшмы с красивой цветовой гаммой и причудливым рисунком.
Известняки
Известняки состоят преимущественно из известнякового шпата с содержанием различных примесей — глин, углистых веществ. Вследствие морского происхождения сложение известняков чаще всего слоистое. Мощные (до 600 м) известняковые толщи палеозойского возраста образуют восточный склон Урала. Известняковые пласты входят в состав палеозойских отложений в западной платформенной части области.
Формирование известняковых залежей связано с длительными периодами господства мелководных открытых морей в условиях теплого климата.
Осаждение известняков происходило как химическим путем при перенасыщении морской воды карбонатами, так и биогенным — накоплением на морском дне известковых скелетов морских организмов.
Одно из крупнейших в области — Аккермановское месторождение известняка с запасами 400 млн т.
Гипсы
Гипсы распространены в Предуральском краевом прогибе, где они образуют пласты, покрывающие сверху соляные купола, или формируют самостоятельные складки.
Гипс — мягкий минерал белого цвета с серыми, желтыми, розовыми и другими оттенками. Осаждение гипса происходило в условиях мелководного морского залива при жарком и сухом климате.
Эксплуатируется месторождение гипса «Слудная гора» (Дубиновское) с запасами 28 млн т.
Мел
Мел — мягкие белые породы, состоящие из мельчайших панцирей морских простейших (фораминифер), обломков раковин моллюсков, остатков скелетов морских ежей, мшанок, кораллов. Мел широко распространен среди пород одноименного — мелового — периода** в юго-западной части области. Меловой период — самый поздний этап мезозойской эры.
В течение мелового периода, когда накопились значительные толщи мела, южную часть Оренбургской области охватывал мелководный морской бассейн с обширным шельфом. В условиях влажного тропического климата на мелководье кипела жизнь, которая дала начало отложениям мела.
Разведано несколько месторождений; запасы наиболее крупного — Акбулакского — составляют 56 млн т.
Песок – это рыхлая, сыпучая горная порода бледно-жёлтой окраски, состоящая из обломков различных минералов (кварца, полевых шпатов, с примесью слюды и других), а также обломков горных пород и скелетов организмов. Образуется при разрушении горных пород. Песок используется в промышленности для производства стекла, литейных форм и в строительстве.
Размеры песчаных зёрен могут составлять от 0.1 до 1 мм. Песок можно классифицировать по различным параметрам в зависимости от размеров зерен – крупнозернистый, пылевидный и глинистый, в зависимости от условий залегания – речные, морские и горные (овражные).
Речные и морские пески обычно имеют округлую форму зёрен, а горные пески содержат остроугольные зёрна. Горные пески больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские.
Песок добывают главным образом в южной и центральной частях России, а также в Западной Сибири открытым способом.
Известняк – это осадочная горная порода органического, состоящая, главным образом, из кальцита, а также из доломита. Также встречается почти во всех регионах России, используется в основном в качестве строительного материала. Добывается также открытым способом.
Мрамор (в переводе с греческого «блестящий камень») является разновидностью известняка. Может быть мягким и способным поглощать влагу или довольно твердым, почти не пропускающим воду. По области применения и возможным способам обработки и мраморы делят на белые, серые и цветные.
Цветные мраморы могут иметь самую разную окраску – от желтой и розовой до зеленой или черной. Иногда в мраморе присутствуют прожилки другого цвета, и такой мрамор считается особенно ценным из-за своих высоких эстетических качеств. Используется в качестве отделочного материала.
Встречается довольно редко, поэтому является достаточно ценным полезным ископаемым.
Гранит – горная порода, состоящая из кварца, двух видов полевых шпатов и слюды. Разнообразные сочетания этих компонентов определяют цвет, структуру гранита.
Большинство гранитов – серого цвета, но иногда встречаются граниты черного, темно-красного и даже зеленого или голубовато-серого цветов. Гранит легко поддается шлифовке и полировке.
Основным преимуществом является устойчивость к внешним воздействиям (так, например, гранит выдерживает температуры до 800 С°). Среди природных минералов по прочности он занимает второе место после алмаза.
Яшма (от греческого “яспис” – пёстрый камень) – кристаллическая горная порода, состоящая из кварца, халцедона и примесей других минералов (хлорита, слюды, пирита, окислы железа и марганца и других). Является полудрагоценным поделочный камень.
Среди пород яшмы встречаются почти бескварцевые, богатые гранатом. Наиболее крупные российские месторождения яшмы находятся на Южном Урале, в районе Орска, на Алтае и в бассейнах рек Чарыш, Бухтарма.
В зависимости от состава, рисунка, цвета и месторождений различают: агатовую яшму, египетскую яшму, ленточную яшму, плазму и другие.
Агат – кристаллическая разновидность кварца со слоистой текстурой и полосчатым распределением окраски. Месторождения многочисленны, встречается как в изверженных, так и в осадочных породах.
Агат в больших количествах встречается на Урале (Магнитогорск, Каменск-Уральский), в Магаданской области Тиманском кряже и даже в Московской области. Полудрагоценный поделочный камень, также используется в приборостроении.
В древности агату приписывались также различные целебные и мистические свойства.
Алмаз – самый твёрдый в мире минерал, аллотропная форма углерода. В ювелирном деле используется в ограненном виде (бриллиант), является одним из самых ценных камней. Благодаря своей твёрдости и прочности алмаз также используется в промышленности для резки твёрдых материалов. На территории России алмазы находили на Урале, в Сибири и Якутии
Изумруд – драгоценный камень (разновидность берилла) прозрачно-зелёной окраски. Некоторые виды изумруда ценятся даже дороже алмаза. Используется в ювелирном деле. На территории России встречается в Уральских горах.
Рубин (от латинского «rubinus» – «красный») – минерал, разновидность корунда, относится к классу окислов. Корунды красного цвета называются рубинами, а синего сапфирами. На территории России, как и большинство драгоценных камней, встречается на Урале.
Апатит (от греческого «арate» – «обман» – часто принимался за другие минералы), минерал из группы солей кальция, содержащий переменное количество фтора и хлора.
В качестве примесей иногда содержит до 10% окислов марганца, стронция и других элементов, а также менее 1% натрия, калия, бария. Кристаллы в основном шестигранные, удлинённо-призматические. В природе встречается в виде скрытокристаллических разностей.
Цвет и оптические свойства меняются в зависимости от содержания примесей. В апатите зелёного цвета содержится большое количество железа, голубого – марганца.
Распространён в основном в горных породах и образуется при различных геологических процессах. Также встречается в гранитах, пегматитах, кварцевых жилах, кристаллических сланцах.
Используется для производства фосфорных удобрений и в химической промышленности для получения фосфорной кислоты, различных солей, а также фосфора и его соединений.
Также применяется в чёрной и цветной металлургии, в керамической и стекольной промышленности.
Неметаллические полезные ископаемые « Геология Земли
Наша жизнь невозможна без неметаллических ископаемых. Присмотревшись внимательно, нетрудно увидеть, что они окружают нас всюду.
Например, вспомним хлеб! Наши фермерские хозяйства используют удобрения для полей, часто весьма сложного состава — из фосфоритов, апатита, калийных солей, а также из различных соединений азота, которые получают из воздуха.
Когда в специальных установках пропускают через воздух мощные электрические искры, то азот и кислород соединяются. При этом образуются различные так называемые окислы азота; им находят разнообразное применение, в том числе они нужны и для производства удобрений.
Кроме того, сельскому хозяйству необходимы яды для уничтожения вредителей: клещей, амбарных жучков, домовых мышей, полевок и т. п. Эти яды изготовляют также из неметаллических ископаемых: флюорита, соединений элемента таллия, извлекаемого из пирита, и т. д. Таких примеров можно привести великое множество.
Вы везде будете встречать неметаллические ископаемые. К таким ископаемым относится больше 300 различных минералов и горных пород, нужных многим десяткам различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Широко использует неметаллические ископаемые химическая промышленность.
Сырьем для нее служат апатит, фосфориты, каменная и калийные соли, сера, пирит, флюорит и т. д. Сотни тысяч тонн неметаллических ископаемых ежегодно потребляет стекольная и керамическая промышленность (изготовляющая фарфоровые и фаянсовые изделия). Они используют кварцевый песок, глины различных сортов, полевой шпат, флюорит, мирабилит и т. п.
Среди неметаллических ископаемых немало ценных шлифующих материалов. Почти все отливки из чугуна, стали, меди и все поковки должны быть отшлифованы, отполированы, прежде чем их можно применить в деле. Без шлифующих веществ невозможна точная пригонка ни поршней в цилиндрах моторов, ни частей часового механизма, ни любых других металлических поверхностей.
К шлифующим мателам относятся алмаз, корунд, гранит и горные породы — наждак, кварцевый песок, пемза, томит.
*
Наша страна исключительно богата апатитами и фосфоритами. Из них приготовляют важнейшие удобрения для полей.
О качестве апатита, а также и фосфоритов судят по содержанию в них фосфорного ангадрида (Р2O5); в апатите его более 40%. Чтобы яснее представить себе, какое громадное значение для животных и растений имеет фосфор, проследим его «путешествие» по земной поверхности. Без фосфора невозможна жизнь ни человека, ни животных, ни растений.
Нет такого животного и растительного организма, который не содержал бы фосфора. В костях позвоночных животных около 60% фосфорнокислого кальция, а зубная эмаль морских рыб содержит его в еще большем количестве.
Первоначальный источник фосфора, из ко-о в природе образуются различные соединения, — минерал апатит.
Он чрезвычайно широко распространен во всех изверженных горных породах.
При выветривании, разрушении горных пород, содержавшийся в них апатит растворяется в поверхностных водах. Часть фосфора усваивается растениями, часть с водой попадает в океан. С растительной нищей фосфор попадает в тело человека и животных.
После смерти животных и растительных организмов фосфор опять переходит в растворы, циркулирующие близ поверхности земли, снова поглощается растениями и повторяет свой кругооборот. Однако есть места, где фосфор растений концентрируется, накапливается, — это происходит в торфяниках.
Здесь фосфор, выделившийся из растений после их отмирания, соединяется с железом (в виде окислов оно всегда присутствует в почвенных водах) и образует минерал вивианит. Его белёсые прослойки становятся при окислении воздухом серовато-синими и резко выделяются на буром фоне торфа.
Иногда же вивианит пропитывает всю массу торфа, как, например, во многих торфяниках Белоруссии. Такой торф — большая ценность: это первоклассное удобрение.
Строение фосфорита плотное, а в изломе он имеет землистый цвет. В сильную лупу видны песчинки, обломки скелетиков мельчайших морских организмов, раковинок. Все это скреплено, как цементом, темным фосфорнокислым кальцием. Химический состав фосфорита непостоянен: обычно фосфорит содержит 5—35% фосфорного ангидрида (Р0О5).
25—50% окиси кальция (СаО), несколько процентов кремнезема (Si02), а также в очень небольшом количестве воду и соединения натрия, калия, фтора, хлора, серы, железа, алюминия, марганца и др.
Частично пирит добывается попутно с каменным углем. Как же он туда попал? Ткани каждого живого организма содержат серу; при разложении (гниении) ткани растений в конце концов превращаются в уголь, а сера выделяется в виде сероводорода, который очень жадно соединяется с железом.
Последнее же в виде растворов окислов всегда присутствует в подземных водах, протекающих по месторождению углей. В воду железо попадает из разлагающихся темноокрашенных породо-образующих минералов: авгита, роговой об манки и др.
Серная и сернистая кислоты получаются из сернистого газа (SO2), который выделяется при горении пирита в особых ретортах. Серу содержат и другие руды цветных металлов, например галенит, халькопирит. При их переработке выделяется сернистый газ, из которого также готовится серная кислота.
Широко используется в промышленности самородная сера, очень разнообразны и интересны условия ее образования: некоторые месторождения находятся на склонах кратеров вулканов, где сера выделилась в парообразном состоянии из лавы. В других местах сера образовалась с помощью бактерий.
Как это происходит, можно себе представить, ознакомившись подробнее с черным морем. Глубина моря достигает 2245 м, но только в тонком слое воды его (от 50 до 200 м) возможна жизнь. Вся нижележащая толща воды насыщена ядовитым сероводородом.
Здесь живут в огромном количестве только особые бактерии, которые разлагают сернистые соли, растворимые в морской воде. При этом выделяются сероводород и сера, отлагающаяся в виде мельчайших кристалликов в теле бактерии. После смерти бактерии сера опускается на дно.
Так в течение тысячелетий, по-видимому, образовались многие очень крупные месторождения серы.
Каменная соль (NaCI) не только идет к нашему столу, для засолки рыбы, обработки шкyp и т. д. Главная масса ее используется в металлургии цинка и свинца, для получения извести, соляной (хлористоводородной) кислоты и в холодильном производстве.
Отложение солей происходило в течение различных геологических периодов в заливах, постепенно отделявшихся намывными косами от моря. Такое явление наблюдается, например, в заливе Кара-Богаз-Гол, на восточном побережье Каспийского моря.
Для изготовления содержащих калий удобрений используют карналлит и сильвин — магнезиально-калиевую и калиевую соли. Карналлит, кроме того, применяется для получения различных соединений калия и магния, в том числе металлического магния.
Его извлекают из соли следующим образом: в расплавленную соль опускают два электрода и пропускают сквозь них постоянный ток. Тогда на отрицательном полюсе оседает металлический магний.
Грандиозные, неисчерпаемые запасы магния и калия содержатся в Соликамском месторождении.
В строительной и химической промышленности широко используется гипс (CaS04 • 2Н20). Кроме того, из него делают формы для разнообразных пластмассовых отливок.
Ценное неметаллическое ископаемое — асбест. Из этого «камня» еще 250 лет назад русские мастера ткали тончайшие полотна для сервировки обеденного стола, кружева, занавески. Нет в наше время такого мотора, двигателя, мотоцикла, автомобиля, в котором бы не было прокладок из асбеста.
Если «распушить» небольшой кусочек асбеста величиной с лесной орех по волокнам, то образовавшаяся «пушонка» не уместится в чайном стакане. Весь минерал состоит из бесконечного числа тонких волокон, тесно прижатых друг к другу.
И вот, оказывается, если покрыть особым способом каждое из волокон пушонки металлами — платиной, палладием или другими, — то такая пушонка приобретает «волшебные» свойства: пропущенные через нее некоторые газы, пары соединяются, образуя важные для нас вещества, которые другим способом получить невозможно.
Этим методом широко пользуются для получения различных соединений углерода, некоторых пластмасс и других веществ.
Много различных замечательных изделий делают из асбеста: костюмы для пожарных и для рабочих у металлургических печей, несгораемую черепицу для крыш, картон и т. п. Образуется асбест в трещинах горных пород змеевиков.
Горячие воды, связанные глубинными породами, протекая по трещинам в змеевиках, растворяли их, а на некотором расстоянии, в более холодных местах, растворенный змеевик снова выделялся из раствора, но уже в виде волокнистого асбеста.
Близок к асбесту по составу тальк.
Он известен всем в виде тонкого, жирного на ощупь порошка. Неизмельченный тальк имеет вид очень мягких, воскоподобных листочков бледно-зеленого цвета различных оттенков.
Его применяют в бумажной, парфюмерной (для различных кремов, пудр), красочной, резиновой, текстильной, керамической, электро-технической, металлургической и других отраслях промышленности.
Замечательный минерал магнезит (MgC03) – углекислый магний — близок по составу к змеевиковым породам. Он образуется под воздействием на глубинные породы горячих вод, содержащих углекислоту, а также другими путями.
Встречается магнезит в виде плотных масс, то очень похожих на фарфор, то имеющих крупнокристаллическое строение. Его применение очень разнообразно; например, из него делают особо прочный цемент, который скрепляет зернышки твердых шлифующих минералов.
Этот цемент используется при изготовлении точильных кругов.
Большой интерес представляет группа корунда. Корунд по составу — окись алюминия (Аl2O3). Это непрозрачный беловатый или синеватый минерал. Корунд – один из самых твердых минералов. Применяется он в основном для шлифовки.
Прозрачные разновидности корунда — голубой или синий сапфир и красным рубин. Эти минералы настолько красивы, что применяются как драгоценные камни высшего качества. Встречаются они редко и стоят дорого.
Трудно описать все неметаллические ископаемые в одной статье, поэтому здесь были описаны только некоторые из них.