Геологические процессы - движение геологической среды в физическом времени, обусловленное:
- взаимодействием геологической среды с другими частями среды обитания человека (окружающей среды), а также
- взаимодействием между элементами самой геологической среды.
Следствием геологических процессов являются изменения структуры, состава, состояния и свойств слагающих компонентов геологической среды горных пород, подземных вод, рельефа.
Различают эндогенные и экзогенные геологические процессы.
Экзогенные геологические процессы
Экзогенные геологические процессы - геологические процессы, возникающие в приповерхностной зоне литосферы под воздействием внешних природных и техногенных факторов.Экзогенными геологическими процессами являются оползни и обвалы, карст, суффозия, овражная и речная эрозия, термокарст, наледи, подтопление и др. Наиболее распространенными среди них на Урале являются оползни и карсты.
Карст – процесс растворения и выщелачивания растворимых трещиноватых пород подземными и поверхностными водами и образования специфических форм рельефа на поверхности земли и различных пустот, каналов и пещер на глубине. Различают три типа карста по литологическому признаку (карбонатный, сульфатный и соляной). По отношению к земной поверхности выделяют: открытый карст (карстующиеся породы лежат непосредственно на поверхности) и скрытый (карстующиеся породы перекрываются слоями нерастворимых водопроницаемых или водонепроницаемых пород).
Оползни – это скользящее смещение горных пород на склонах под действием гравитации и при участии поверхностных и подземных вод.
Примерами физического выветривания являются различного рода останцы. На Урале – скалы Чертово городище, Каменные палатки, скалы Семь братьев.
Эндогенные геологические процессы
Эндогенные геологические процессы - геологические процессы, возникающие под воздействием изменения состава и свойств веществ и физических полей литосферы и более глубоких горизонтов Земли. dnMenu(0,0);
Полезные ископаемые
Минеральные ресурсы Свердловской области складываются из месторождений полезных ископаемых разных по значению. Традиционно подчеркивают ведущую роль для области руд черных и цветных металлов. Это обусловлено большой значимостью железных, алюминиевых, медных и других руд для становления и развития ведущих отраслей промышленности Урала и Свердловской области.
Рудные полезные ископаемые. Железные руды на территории области представлены месторождениями магнетита и бурого железняка. Промышленное значение имеют магнетитовые руды, в месторождениях которых сосредоточена основная часть запасов железных руд Урала. На сегодня многие наиболее крупные месторождения бурого железняка выработаны, а небольшие месторождения не используются из-за малых запасов железной руды. В то же время открыты крупные месторождения бурого железняка, имеющие промышленное значение, в частности Песчанское месторождение.
Наиболее ценны магнетитовые железные руды. Они образовались на контакте осадочных и магматических пород. Содержание железа в них достигает 60%. В области известна целая серия крупных месторождений такого типа, которые объединяются в несколько железорудных районов (гнезд). Это Тагило-Кушвинское гнездо (Высокогорское, Лебяжинское, Евстюнинское, Гороблагодатское и др.); на севере области - Серовское гнездо (Ауэрбаховское, Покровское, Масловское, Воронцовское и др.) и месторождения Ивдельской группы.
Медные руды. В области есть ряд крупных месторождений медных руд. Основными среди них являются месторождения колчеданных медно-цинковых руд зеленокаменной полосы Урала: Красноуральское, Левихинское, Дегтярское; вновь открытые месторождения на Северном Урале: Тарньерское, Шемурское и Валенторское; а также Сафьяновское месторождение в пределах Восточно-Уральской вулканогенной мегазоны, которое относится к медноколчеданным.
Алюминиевые руды (бокситы). В 1932 г. начались поиски месторождений бокситов и было открыто первое месторождение североуральских бокситов - «Красная Шапочка». Затем добавились новые: Кальинское, Черемуховское и другие месторождения. Известны также небольшие месторождения бокситов: Алапаевское, Нижнесинячихинское, Каменское, связанные с мезозойскими озерными отложениями.
Марганцевые и никелевые руды. Марганец металл, крайне необходимый для черной металлургии. Уральский марганец был открыт на севере области в районе Ивдель - Полуночное. Другое крупное месторождение находится южнее, близ станции Марсяты. В области есть несколько месторождений никелевых руд, но крупное одно - Липовское (Режевское). Оно интенсивно разрабатывается. Никелевые руды образовались здесь при выветривании глубинных оливин содержащих пород - серпентинитов.
Месторождения золота и платины. Свердловская область славится добычей благородных металлов. Здесь находится самое известное и самое старое месторождение золота в России - Березовское, вблизи Екатеринбурга. Россыпное золото добывают также из аллювия рек Туры, Салды, Тагила и др. Месторождения платины в нашей области являются богатейшими в мире, это россыпные месторождения платины в наносах рек Северного и Среднего Урала: Лобвы, Косьвы, Ис, Тагила и др.
Нерудные полезные ископаемые. Среди этой группы полезных ископаемых выделяются огнеупорные минералы и горные породы, месторождения которых имеют как внутриобластное, так и мировое значение. К последним относят, безусловно, месторождения асбеста. Крупнейшее в мире месторождение хризотил-асбеста - Баженовское. В нем сосредоточено около 40% мировых его запасов. Асбест образуется под воздействием горячих магматических растворов в виде прожилок в змеевиках. К западу от Сысерти расположено месторождение антофиллит-асбеста кислотоупорного минерала, ценного для химической промышленности. Тальк - добывается в Шабровском месторождении в 12 км южнее Екатеринбурга. Для производства разных марок огнеупорного кирпича используются кварциты, распространенные в осевой полосе Уральских гор. В частности, в Первоуральске гора Караульная сложена кварцитами. Огнеупорные глины среди мезозойских отложений (Белкинское месторождение вблизи Серова и Троицко-Байновское юго-восточнее Богдановича) также применяются в производстве огнеупоров.
Драгоценные и цветные камни. В уральских месторождениях есть почти все известные в мире виды самоцветов. Некоторые из минералов вошли в историю камня под особыми, «уральскими» названиями: уральские изумруды, мурзинские аметисты, тагильский малахит, шайтанский переливт, седельниковский орлец и др. Большинство месторождений находится на восточном склоне Урала.
В геологическом отношении это структуры Тагильской и Восточно-Уральской зон. Именно для этих структур характерны многочисленные интрузии магматических пород. При внедрении расплава магмы во вмещающих породах образовывались многочисленные трещины, по которым циркулировали горячие растворы, проникали раскаленные газы. Они и приводили к образованию гнезд и жил с разнообразными минералами. Особенно активно процессы минералообразования происходили при внедрении кислой магмы и образовании интрузий гранитов. Многочисленные минералы связаны с пегматитовыми жилами.
Среди наиболее известных месторождений самоцветов - знаменитая Мурзинка, или Мурзинско-Адуйская самоцветная полоса. В копях Мурзинки, Липовки, Адуя находят несколько разновидностей кварца: прозрачный горный хрусталь, фиолетовый аметист, черный морион, желтый цитрин. Есть здесь топазы, аквамарины, цветные и полихромные турмалины, рубины и сапфиры. Восточнее в слюдитовых жилах встречается александрит - удивительный камень, при искусственном освещении меняющий темно-зеленую окраску на красную с фиолетовым оттенком. Вблизи Асбеста расположено крупнейшее и единственное в России месторождение уникальных уральских изумрудов, которые славятся насыщенной ярко-зеленой окраской.
Западнее Мурзинской полосы самоцветов простирается цепь малахитовых месторождений, в их числе Высокогорское, Меднорудянское, Гумешевское месторождения. Вблизи Екатеринбурга находятся не менее известные месторождения родонита (орлеца) - Кургановское и Малоседельниковское. Родонит - минерал, силикат марганца, розового цвета с темными прожилками. В области есть также месторождения агатов, лиственита, змеевика, порфиров, яшм, мраморов.
Строительные материалы. Область обладает большим их запасом. Добыча щебня, камня связана с разработкой массивов гранитов, габбро, змеевиков и других пород. Эти породы используются для внутренней и наружной облицовки зданий, при строительстве дорог, набережных и т. п. Известняк и мрамор широко применяют как бутовый камень, флюс и для получения щебня. Известняк и каолиновые глины необходимы для производства цемента (Невьянск, Сухой Лог). В западносибирской части области и в Предуралье много небольших месторождений глин и суглинков, песчано-гравийных смесей, песков, используемых для различных целей.
Горючие полезные ископаемые. К угольным месторождениям на севере области относится Карпинский буроугольный бассейн (Карпинск-Волчанск). Здесь угли мезозойского возраста залегают близко к земной поверхности и добываются открытым способом. Разведанные их запасы практически исчерпаны.
К более древним, палеозойским толщам относятся залежи каменного угля хорошего качества Буланашского месторождения. Аналогичные угли открыты в Серовском угленосном районе - Северо-Сосъвинское месторождение. Однако более значительные запасы угля сосредоточены в Еловской группе месторождений вблизи Алапаевска.
Свердловская область считалась малоперспективной с точки зрения запасов нефти и газа. Однако геологи продолжали разведочные работы, особые надежды возлагая на юго-запад области. Здесь имеются многочисленные признаки нефтегазоносности. Уже открыты и законсервированы месторождения газа (Кедровское и Бухаровское) и нефти. Еще одна нефтеносная площадь, Ереминская, расположена на северо-востоке, в Гаринском районе. На самом севере области (Ивдель-Вижай) находятся залежи нефтебитумныx накоплений объемом до 100 млн. т.
В области велики запасы торфа, особенно на северо-востоке ее. Это Таборо-Тавдинская площадь и Ивдель-Гаринская. Небольшие месторождения разрабатываются вблизи Екатеринбурга - Исетско-Аятское, Монетное, Лосиное и др.
Описание экскурсий
Шабровский тальково-магнезитный карьер
Поселок Шабры находится в Свердловской области. В первый день мы посетили Шабровский тальково-магнезитный комбинат (Григорьевское месторождение и Старая линза). Целью нашей экскурсии было ознакомление с процессом добычи талько – карбонатных пород. Данные породы добываются открытым способом посредством выпиливания необходимого для транспортировки на дальнейшую переработку количества сырья из цельного массива породы. Эти породы образуют большую вытянутую линзу, разделенную на три залежи: 1)большую линзу 2)новую линзу и 3)старую линзу. Эти линзы различны по длине простирания, мощности слоя, направлению простирания и углу падения (например «старая линза» имеет длину 400м, мощность 150-350м, падение северо – восточное с углом падения 80-85º).
Общая характеристика
Григорьевское месторождение декоративного змеевика расположено в 27 км к югу от города, на юго-восточной окраине поселка Шабровского.
Климат района континентальный с резкими колебаниями температуры в течение суток и большими годовыми разницами температуры, ранним замерзанием и поздним вскрытием рек, мощным снеговым покровом и значительным количеством осадков в летнее время.
Григорьевское месторождение расположено в границах горного ствола Шабровского талькового комбината и находится территориально между карьером талькомагнезита «Новая Линза» и карьером «Старая Линза».
Горные работы в карьере ведутся хозяйственным способом. Вскрышные работы проводятся по мере необходимости.
Добычные работы проводятся круглогодично на двух добычных уступах, добыча змеевика осуществляется камнерезными буровыми машинами «Виктория» (горизонтальные рез) и алмазно-канатными машинами «Надежда» (вертикальный рез).
Краткие исторические сведения
Начало планомерной разработки Шабровского талькомагнезитового месторождения было положено в середине 20-х годов XX столетия. За первый квартал 1925 года было выпущено около 270 тонн талькомагнезитовых кирпичей. Первые годы работы рудника все добычные работы велись вручную, при помощи ломов, клиньев и поперечных пил, а транспортировка кирпичей осуществлялась на лошадях.
 В 1934 - 1935 годах коллектив работников талькового рудника во главе с А.М. Столяровым изобрели первую в СССР камнерезную машину по резке кирпича непосредственно из массива, что позволило резко увеличить производительность труда и высвободить от тяжелого ручного труда не менее двухсот человек.
Карьер «Старая линза» уже не может удовлетворять в полной мере все возрастающие потребности в талькомагнезйтовой руде и к 1962 году, после проведения горно-подготовительных работ были начаты добычные работы на карьере «Новая линза», расположенного 2,5 километрах от обогатительной фабрики. Кроме этого, в окрестностях комбината были найдены запасы серпентинита (или змеевика) и мрамора, разработаны карьеры для их добычи. Потребность в молотом тальке возрастала и в 1963 году вводится новый цех сухого размола с производительностью 110 000 тонн в год.
В 90-х годах Шабровский тальковый комбинат, как и многие горнодобывающие предприятия России столкнулся со многими проблемами реформенного периода. Но благодаря прежде всего коллективу предприятия удалось сохранить производство нужного стране талька.
Геологическая характеристика
Григорьевское месторождение поделочного змеевика расположено в пределах небольшого массива Шабровской группы гипербазилитов запегающего согласно среди сланцев серицит-кварцевого и амфиболэпидотового состава нижнего силура.Простирание массива и пород вмещающего комплекса 315° - 320° падение северо-восточное, угол падения 50°-70°.Контакт массива с породами парасланцевой свиты вскрыт в северо-восточной части месторождения открытым способом. В конце контакта сланцы подвергнуты интенсивному выветриванию. Макроскопически они представляют собой породы зеленовато-серого цвета с ясно выраженной сланцевой текстурой. Поделочные змеевики развиты в центральной части массива ультрабазитов в виде линзовидных залежей отделенных друг от друга тальк-карбонатными породами. На контакте змеевиков с породами парасланцевой свиты также развиты тальк-карбонатные породы. Контакт поделочных змеевиков с вмещающими тальк-карбонатными породами резкий, обычно прямолинейный. Рыхлые четвертичные отложения на месторождении представлены почвенно-растительным слоем с бурыми глинами с дресвой, щебнем и глыбами серпентинитов и тальк-карбонатных пород. Мощность рыхлых отложений колеблется от 0,2 до 3,5 м, средняя 1,5 м. Под рыхлыми отложениями в отдельных скважинах залегает змеевик, затронуты выветриванием характеризующихся повышенной трещиноватостью, непригодный для получения сортового камня. Мощность этих пород колеблется от 0 до 4 м, средняя 1 м.
Над габбро-диабазами развито песчано-глинистая кора выветривания серовато-зеленого цвета, как тальк-карбонатными породами - глинистая интенсивно ожелезненная кора выветривания бурого цвета, над сланцами парасланцевой свиты - глинисто-щебенистая кора выветривания зеленовато-серого цвета. Мощность коры выветривания колеблется от 3 до 8 м.
Полезная толща месторождения представлена поделочными змеевиками светло-зеленого, темно-зеленого, темно-серовато-зеленого цвета. Рисунок породы пятнистый или пятнисто-полосчатый. Мощность полезной толщи – 25 -30 м.
Использование ископаемых
Тальк-магнезит идет на футеровку металлургических печей. Тальк-магнезитные кирпичи выдерживают температуру до 1800ºС и очень долго держат тепло, поэтому в металлургическом процессе они незаменимы. Сейчас есть более современные огнеупоры, но тем не менее эти кирпичи используются. Чистый тальк – кислото- и огнеупорный материал. Идет для изготовления электрических изоляторов. Высшие безжелезистые сорта применяют в парфюмерии (для изготовления пудры, мазей, пасты). Кроме того, он употребляется в резиновой, бумажной, текстильной, керамической и др. отраслях промышленности.
Гидрогеологическая характеристика
Согласно схеме гидрогеологического районирования Урала, Григорьевское месторождение находится в пределах Уральской системы бассейнов подземных зон трещиноватости и входит составной частью в бассейн подземных вод зоны трещиноватости в породах среднего и нижнего палеозоя восточного склона Урала. Территория характеризуется повсеместным распространением безнапорных подземных вод.
В гидрохимическом отношении подземные воды комплекса имеют выраженный гидрокарбонатный маниево-кальциевый и магниео-натриевый тип вод с минерализацией 0,33-0,39 г/п. По характеру режима подземные воды месторождения имеют сезонное питание, амплитуда озонных сезонных колебаний уровня досчитает 2-3 м. Уровень подземных вод на месторождении соответствует абсолютным отметкам, изменяющимся от 318,5 м до 327,9 м, и в среднем составляет 320 м.
Величина прогнозного водопритока за счет подземных вод равен 17 м3/час, в период снеготаяния дополнительный водоприток составит 6 м3/час, водоприток за счет ливневых вод определяется в количестве 56 м3/час.
На планируемом участке отработки подземные воды залегают ниже контура отработки запасов.
Характеристика месторождения змеевика
Полезная толща месторождения представлена антигоритовыми серпентинитами (змеевиком). Антигоритовый змеевик – плотная непрозрачная порода, относящаяся к группе мягких камней. Он отличаемся высокими декоративно-художественными свойствами, способен хорошо принимать и длительное время сохранять полировку, имеет благородную, различных тонов зеленую окраску и оценивается специалистами как лучший в округе. Эта порода широко используется в камнерезном деле для изготовления художественных изделий, в строительстве - для облицовки зданий и отделки интерьеров.
В настоящее время ведется планомерная отработка змеевиков Григорьевского месторождения открытым способом. Средний годовой объем добычи змеевика составляет 5,0 тыс. м3, годовой объем вскрыши - 3.0 тыс. м3. Добыча блочного змеевика осуществляется камнерезными баровыми машинами и алмазно-канатными машинами. Баровая машина осуществляет 2-х метровый горизонтальный рез вдоль всего забоя, после этого сверху уступа бурятся шнуры для заводки троса, и производится вертикальный рез блока и его пассировка при помощи алмазно-канатной машины. Камень разрезается специальными плитами на крупные блоки прямо в забое.
Характеристика месторождения талькомагнезита
В геологическом плане Шабровское рудное поле приурочено к полосе метаморфических пород, образующих крупную Шабровскую моноклиналь, разделяющую Сысертский и Шабровский массивы гранодиоритов-гранитов.
Талькомагнезитовый камень Шабровского месторождения имеет светлосерую окраску, слабо рассланцован. Среди талькокарбонатных пород часто встречаются прожилки крупнолистоватого благородного талька, имеющего зеленоватую окраску. Как правило, они сопровождаются крупными кристаллами гематита семно-серого цвета. Образцы благородного талька и гематита Шабровского месторождения являются превосходным декоративным материалом и украшают многие музейные коллекции не только в России, но и за рубежом.
В настоящее время добыча талькомагнезита производится только по участку «Новая Линза» с применением буровзрывных работ, карьер «Старая Линза» разрабатывался до 1977 года, «Большая линза» - резерв Шабровского комбината.
Средний минералогический состав талькомагнезита участка «Новая линза» следующий: тальк - 55,9%; магнезит (брейнерит) -41,3° о: прочие - 2,8%. Из второстепенных минералов, кроме преобладающих хлорита и серпентинита, наблюдаются кварц, магнетит, гематит, пирит, халькопирит. Минералогический и химический состав всего месторождения довольно однородный.
По горнотехническим условиям отработка месторождения принята горизонтальными слоями последовательно сверху вниз при высоте рабочих уступов 10 метров. Горные работы в карьере ведутся по транспортной системе разработки. Вскрышные породы представлены сланцами, плагиогранитами и амфиболитами.
Заключение по посещённому карьеру
Несмотря на финансовые трудности, касающиеся добычи талько-магнезита на Шабровском месторождение, имеются все условия для его дальнейшей разработки и функционирования. В составе своей бригады мы ознакомились добычей талька и змеевика, посетили Старую линзу и Григорьевский карьер. На контрольных точках (помеченных в полевом журнале) мы собрали нужные нам образцы.
Следует отметить, что в перспективе планируется соединить Старый и Новый карьеры и получить таким способом Большой карьер.
Также мы посетили предприятие, расположенное вблизи Шабровского месторождения, по обработке добытого сырья.
Достарыңызбен бөлісу: |
