Пневматолиз – газды фазадан минералдың түзілу процесі. Магма кристалдануының кейбір сатыларында газ бөлінуі мүмкін. Жарықтардың (трещины) бойымен жоғары қарай жылжу кезінде бұл газдар салқындайды да, бір-бірімен реакцияласып, тау жыныстарымен бірігіп минералдар пайда болады.
Пневматолиз өнімдері – пневматолиттер жанартау және тереңдік (глубинные) түрлерге бөлінеді.
Жанартаулық пневматолиттер жерге жақын немесе жер бетіндегі магмадан бөлінетін газдар есебінен жанартаулық аймақтарда пайда болады.Жанартаулық газдар жанартаудың аузынан, фурморалдардан және жарықтар (трещины) арқылы көп мөлшерде атмосфераға таралады.
Атқылау кезіндегі (при извержениях) негізгі газдар болып су булары: HCl, H2S, SO2, NH4Cl, CO2, H2, O2, хлорлы және күкірттіқышқыл косылыстар Na, K, Ca болады. Сондай-ақ газдарда Fe, Cu, Mn, Pb хлорлы қосылыстар, бор, фтор, бром, фосфор, мышьяк, сурьма, т.б. косылыстары кездеседі.
Жанартаулардан шығып жатқан газдардың мөлшері туралы мынадай деректерге сүйеніп, айтуға болады. Мысалы Аляскадағы Он мың түтіннің алқабында бір жылда 1 250 000т НСІ және 200 000т HF ауаға шыққан. Этна жанартаудың жанындағы бір конустан шыққан сулы булы жинақтағанда күніне 20 млн.л. су болар еді.
Жанартау әрекет барысында пайда болатын минералдар әдетте қатпар, микрокристалды қабыршақтар түрінде болады, топырақты агрегаттар береді.
Минералдардың пайда болуына мына реакциялар мысал бола алады:
2FeCl3 + 3H2O = Fe2O3 + 6HCl
гематит
2H2S + O2 = 2H2S + 2S
күкірт
Шығу тегі жанартаулық минералдардың өндірісте қолдану мүмкіндігі өте шектелген: бұл біріншіден, таза күкірт (кейде құрамында селен болады), оның шағын кен орындары Камчаткада, Курил аралдарында, Жапонияда, Чили және Италияда ғана бар.
Тереңдік пневматолиттер (глубинные пневматолиты) жер қабығының қыртыстарында газдардың магматикалық ошағынан ажырауы кезінде түзіледі. Олар тау жыныстары арқылы сүзіледі (просачиваются), химиялық және минералогиялық құрамын өзгерте отырып олармен реакцияласады. Газдың әсерінен тау жыныстарының химиялық өзгеру (преобразование) дәрежесі олардың химиялық белсенділігіне, тау жыныстары құрамына,тектоникалық құрылысына және процестің ұзақтығына байланысты.Тереңдік минералдарының пайда болу кезінде газдармен бірге сулы ыстық (гидротермальді) ерітінділер да әрекет ететіні анық.
Тереңдік пневматолиттерге кейбір тамырлы денелерді (жильные тела) (жарықтарды толтыратын денелер) және грейзендерді жатқызуға болады. Грейзендер - граниттер мен тамырлы (жильные) тау жыныстарды орташа тереңдік жағдайларында магматикалық эманациялармен(газды және сулы ерітінділермен) өндеудің арқасында, сондай-ақ эффузифтер мен кремнезём және кейбір қалдықты – метаморфтық тау жыныстарға бай жыныстар.
Минерологиялық тұрғыдан алғанда грейзендерде кварц басым болып келеді. Бұдан бөтен, олардың құрамында мусковит, литий слюдалары, топаз, турмалин, флюорит, рутил жиі кездеседі. Рудалық металдардың ішінен касситерит пен вольфрамит тән, ал молибденит пен арсенопирит сирек болады. Грейзендерде берилл, әсіресе асыл тастарға жататын теңіз түстес мөлдір түрі – аквамарин жиі кездеседі.
Гидротермальді процесс. Гидротермалар – магмадан бөлінетін немесе газдардың жанып кету нәтижесінде пайда болатын ыстық сулы ерітінділер.
Гидротермальді ерітінділер магмалық ошақтан бірқатар минералдар қосылыстарын ығыстырып шығарады. Бұдан басқа, гидротермалар өздері жылжыған бүйірдегі тау жыныстардан әр түрлі заттарды қосып алуы мүмкін.
Гидротермалар қозғалысының себебі – қысымдардың әр түрлі болуынан. Ерітінділер ішкі қысымы сыртқы қысымынан жоғары болғанда, ерітінділер ең кіші қысымға қарай қозғалады әдетте жоғарыға, жер бетіне қарай жылжиды. Өздерінің қозғалысы кезінде олар түрлі тектоникалық бұзылыстарды (тектонические нарушения), сынықтарды (разлом), жарықтарды (трещины), жақындасу аймақтарын пайдаланады. Ерітінділер магматикалық ошақтан алыстаған сайын олардың температурасы да төмендей береді. Температура төмендеуінің және енген түрлі тау жыныстары реакцияласу нәтижесінде гидротермалар өздерінің жүгін минералдар түрінде тастайды (отлагают),сулы ерітілерді минералдардың бөлінуі (каллоидтік) гидротермольді процестің табиғатын көрсетеді.
Гидротермалар жоғары орташа және төмен температуралы болуы мүмкін, сәйкесінше, пайда болу температурасына байланысты гидротермальді кеңдерді (месторождения) бөледі: жоғары температуралы 4500-3000, орташа температуралы (3000-2000), төмен температуралы 2000-тан төмен.
Гидротермалар да газдар сияқты бүйірдегі тау жыныстардың арасынан өтеді (просачиваются), олармен химиялық реакцияға түседі, жаңа қосылыстар енгізе отырып, олардың орнын басады. Осылайша метосоматикалық денелер құрылады. Олардың пішіні құбыр тәріздес немесе дұрыс емес пішінді болып келеді және де олардың көп бөлігі карбонатты тау жыныстар арасында болады.
Д.С. Коржинский метасоматозды былай түсіндіреді: «тау жыныстарының химиялық құрамын өзгерте отырып орнын басу, мұның барысында ескі минералдардың еруі мен жаңа минералдардың жиналуы бір мезгілде жүреді, сондықтан да орын басу процесі кезінде тау жыныстары үнемі қатты күйін сақтап қалады».
Көптеген түсті, сирек және радиоактивті металдар рудаларының, сондай-ақ алтын мен металл емес пайдалы қазбалардың шығу тегі – гидротермальді.
Минерал пайда болуының экзогенді процестері
Жер қабығының беткі аймағында минералдар мен тау жыныстарының бұзылу процесі жүреді. Химиялық және физикалық бұзылу құбылыстарының жиынтығы желдету (выветривание) деген ортақ атқа ие.
Желдету өнімдері су және ауа ағындарымен біраз кашықтыққа жылжуы мүмкін. Кейбір минералдар мен тау жыныстары ерітіндіге айналып, еріген күйде көше жүріп теңіздер мен мұхиттарға жетуі мүмкін. Жер қабығының белгілі бір жерлерінде осы өнімдерінің барлығы гидродинамикалық және гидрохимиялық белсенділігіне байланысты шөгіледі. (выпадать в осадок) Бұл процесс шөгінді процесі деп аталады.
Желдету процестері
Желдету процестері тау жыныстары мен минералдардың механикалық бұзылуына және химиялық ажырауына (к разложению) әкеліп соқтырады.
Су мен жел, жер бетіне жақын температура тербелісі (колебания), ауаның оттегісі мен көмірқышқылы, организмдердің өмір сүру әрекеті желдету агенттері болып табылады. Желдету екпенділігі климатқа, жергілікті жердің рельефіне, тау жыныстары мен минералдардың химиялық құрамына да байланысты.
Физикалық желдету нәтижесінде тау жыныстары мен минералдардың механикалық бұзылуы – олардың дезинтеграциясы жүреді. Сындырылған материал (обломочный материал) не орнында қалады немесе су ағындарымен жылжып кетеді. Мұның барысында жаңа минералдар түзілмейді, бірақ механикалық бұзылу, тасымал мен жинақталу нәтижесінде көптеген құнды минералдардың көзі – ұнтақтар (россыпи) түзіледі.
Химиялық желдету барысында минералдардың химиялық ыдырауы (разложение) және үстірт жағдайларға (поверхностные условия) шыдамды жаңа минералдардың түзілуі жүреді. Бұл жерде қалдық түзілістерді атап айтқан жөн. Құрамында түрлі силикаттар мен алюминий силикаттары бар тау жыныстарының ыдырауы кезінде ерігіш заттар (калий, натрий, кальций, магний тұздары) ығыстырылып шығады. Қиын ерігіш заттар – глинозем мен кремнизем бұзылу орнында қалады немесе шамалы ғана жылжиды.
Шөгілу процесі
Желдету нәтижесінде бұзылған тау жыныстары минералдардың үлкен массалары ағынды сулардың көмегімен орын ауыстырады. Мұның барысында материалдың іріктелуі және жинақталуы (отложение) жүреді. Механикалық шөгінділер осылайша түзіледі. Олар өте кең таралған және олардан сынғыш тау жыныстарының (гравит, құм, саз және т.б.) негізгі массасы пайда болады.
Минералдардың химиялық шөгілуі нағыз ерітінділерден да, сондай-ақ коллоидті ерітінділерден да болады. Көлдер мен теңіздерде еріген заттар ерітінділерде бола алмайтын жағдайлар болады, сосын олар шөгеді. Түрлі тұздардың – галит, карналит, гипс және т.б. шығу тегі осындай. Бұл химиялық шөгінділер.
Минералдар мен тау жыныстары бұзылуы мен жаңадан түзілуінде тірі организмдер, негізінен түрлі бактериалар үлкен роль атқарады. Демек, биогенді немесе дәлірек, биохимиялық процесті бөліп көрсетуге болады.
Минералды түзілуінің метаморфтық процесстері
Жер қабығы қозғалысының арқасында шөгінді тау породалары литосфераның үстіндегіге қарағанда басқа термодинамикалық жағдайлар қалыптасқан анағұрлым терең аймақтарына түсіп кетуі мүмкін. Мұның барысында олар негізгі факторлары температура және қысым болып табылатын метаморфизм - өзгерістерге ұшырайды. Метаморфтық процестердің механизимі сусыздану, қайта кристалдану және метасоматикалық құбылыстардан тұрады. Мысалы, метаморфизмге ұшыраған известняк кристалды түйір порода – мраморға, песчаник – кварцитке, сазды породалар – филлиттерге, одан кейін кристалдық сланцалар мен гнейстерге айналады. Шөгінді породалар ғана емес, суыған породалар (извеженные породы) да метаморфизмге ұшырауы мүмкін.
Гидротермальді (околожильный), контактты және региональді метаморфизмді бөліп көрсетеді.
Гидротермальді метаморфизм, околожильный немесе околотрещины деп те аталады, жарықтар мен гидротермальді тамырлардың бойындағы породаларды газды және сулы растворлармен метасоматикалық өндеуден тұрады.
Контактты метаморфизм екі породаның контактасынан көрінеді, әдетте суыған және шөгінді породалар.
Скарналар (скарны) – послемагматикалық растворлардың міндетті қатысуымен гранитоидті интрузиялардың карбонатты пародалармен контактынан түзілген метосоматикалық породалар.
Региональды метаморфизм
Өте үлкен тереңдікте жүреді және үлкен аудандарды қамтиды. Аймақтық метаморфизм барысында, мысалы, бір жақты қысым кезінде қайта кристалдану нәтижесінде, басқа жағдайда түзіле алмайтын минералдар түзіледі. Аймақтық метаморфизмге тән минералдар – слюдалар, гранат, дистен, андалузит және т.б. Бұлар кең тараған тау породалары – кристалды сланцалар мен гнейстер үшін порода түзушілер болып табылады.
Парагенезис – түзілу шарттарының ұқсастығына байланысты минералдардың табиғатты бірігіп орналасуы. Минералдардың парагенетикалық ассоциациясы туралы білім минерология, петрография пайдалы қазбалар туралы ғылым салаларында өте маңызды.
Минералдар парагенезисін білу іздеу жұмыстарын жүргізуде көмектеседі. Мысалы хром рудаларын таралу аймақтарынан ғана іздейді, ал калайы мен вольфрам рудаларын – қышқыл породалардың аймақтарынан іздейді. Минералдардың парагинетикалық ассоциациясын гинезистің негізгі типтері бойынша ажырату қабылданған. Мысалы, шығу тегі магматикалық (қышқыл, негізгі және щелочты породалар үшін) минералдардың ассоциациясын, пегматиттердің (қышқыл және щелочты), скарналардың, жоғары, орта және төменгі температуралар әрекетінің гидротермальді өнімдерінің ассоциациясын осылайша айқындайды. (выделяют)
Минералдардың типморфтық белгілері, генерациялар және парагенезисі
Белгілі жақындатумен минералдардың құрамын, түзілу температурасын және шығу тегін анықтайтын белгілерді типморфтық белгілер деп атайды.
Минералдар табиғатта ортаның белгілі физика – химиялық жағдайларда түзіледі. Бұл жағдайлардың өзгеруі, мысалы орта құрамының өзгеруі олардың түстерінен көрінетін минералдар құрамының өзгеруіне алып келеді. Мысал ретінде цинкті алдауды келтіруге болады. Бақылаулар біршама жоғары температуралы цинкті алдаулар құрамында темір және қара түсті болатынын көрсетеді. Кәдімгі, цинкті алдаулар қоңыр түсті болады, ал түссіз және ашық – сарылар (темірсіз, кейде кадмиймен) төмен температуралы болып келеді. Осылайша, цинкті алдау түсі бойынша тек құрамын ғана емес (мысалы, темір мөлшерін), сонымен бірге түзілу температурасын білуге де болады.
Минералдар түсінің құрамына және түзілу жағдайларына тәуелділігінің басқа бір мысалы болып гранаттар табылады. Гроссуляр (жасыл түсті әктасты – сазшірікті гранат) әктастармен әрекеттесуге, альмандин (қызыл түсті темірлі – сазшірікті гранат) сланецтер және гнейстермен әрекеттесуге жақсы, уваровит (изумрудты – жасыл хромды гранат) ультронегізді породалар арасында хромды темірлермен кездеседі.
Типморфтық белгілері бар минералдар типморфтық минералдар деп аталады. Осыдан, цинкті алдау мен гранаттар – типморфтық минералдар.
Нағыз типморфтық минерал турмалин де болып табылады. Оның түрлерінің ішіндегі көптарағаны қара түсті темір құрамды турмалин – шерл. Ол көптеген пегматидті торларда,және де мускатты пегматидтерде кездеседі. Салыстырмалы сирек түрлері қызғылт (рубеллит) немесе полихромдылар (түрлі-түсті) құрамында литий, цезий, тантал, необий минералдары бар сирекметалдылармен сипаталады. Осылайша қызғылт және полихромды турмалиндердің табылулары сирек металдардың болу мүмкіндігін көрсетеді.
Типоморфтық белгі болып минералдар беті де бола алады. Пегматидті торлардың кассетериттер кристалдары әдетте дипирамидалы, ал гидротермальды торлардың призмалы түрде болады (49 – сурет). әр минерал басқа бірдей жағдайларда белгілі-бір температуралық интервалында түзіледі. Кейде бұлинтервал жүздеген градустарды құрайды, басқа жағдайларда түзілу температурасы анықтырақ болады. Мысалы, төмен температуралы кварц 575°С төмен температурада түзіледі. Осыдан, оған дейін немесе одан кейін түзілген басқа минералдар да 575 °С төмен температурада түзіледі. Түзілу температуараны шамамен анықтауға мүмкіндік беретін минералдарды минералдар-термометрлер деп атайды
Минералдар арасындағы қатынасы бойынша, яғни бір минералдарының басқаларымен қиылысулары бойынша олардың түзілу ретін құруға болады. Жие бір минернал минералтүзілу процесі кезінде бірнеше рет түзілуі мүмкін, яғни бірнеше генерациясы болады. Мысалы, 50 – суретте кварцтың екі генерациясы көрсетілген. Бірінші генерациясы пиритпен, ал екіншісі сфалеритпен байланысты.
Түрлі генерациялардың минералдардың бір-бірінен химиялық құрамы және сыртқы белгілерімен – түсі,дән өлшемі, огранка және т.б. бойынша еркшеленеді. Осылайша, кварцтың біршама ерте генерациясы сұр түсті, ал кештеулері – ақ түсті, жие анық огранкалы және мөлдір (тау хрусталі) болады.
Кенорындарда детальды минерологиялық зерттеулер нәтижелерінде әдетте кварцтың, сульфидтің жәнебасқа миералдардың бірнеше генерациялары анықталады. Мұндай зерттеу берілген минерал үшін іздеу және барлау жұмыстары үшін маңызды болып келетін өндірістік бағалы генерациясын анықтауға мүмкіндік береді.
Белгілі-бір кенорны үшін минералдар және генерацияларының шығу реті арнайы схемаларда немесе диаграммаларда көрсетілген. 51 – суретте Орта Азия аудандарының біреуінің пегматидті торлардың кейбір минералдарының шығу реті және типморфтықбелгілер көрсетілген. Диаграммада нақты реттілік ассоциациялар көрінеді. Мысалы, сподумен минералы полихромды турмалиндермен, пластиналы альбитпен (клевеландитпен), лепидолитпен бірігіп кездесетіні, және дә биолитпен кездеспейтіні көрінеді.
Парагенезис – ұқсас түзілу жағдайларына байланысты табиғатта минералдардың қосарланып болуы. Парагензистік ассоциациялар туралы оқулары минерология, петрография және пайдалы қазбалар туралы ғылымы үшін маңызы зор.
Минералдар парагенезисі туралы іздеу жұмыстарын жүргізуге көмектеседі. Мысалы, хромды пудаларды тек қана ультронегіздік аймақтарында, ал қалайы және вольфрам рудаларын – қышқылдар арасында іздейді. Гранитердің әктастармен контактта пирокседі және гранатты породаларды тапқаннан кейін, оларды шеелит және басқа кенді минералдар құрамына зерттеу қажет. Минералдардың парагенезистік ассоциацияларын негізгі генезис түрлері бойынша анықтайды. Осы жолмен шығу тегі магматты минералдардың (қышқылдық, негіздік және сілтілік породалар үшін), пегматиттер үшін (қышқылдық және сілтілік), жоғары, орташа және төмен температуралы гидротермальды өнімдердің парагенезистік ассоциацияларын анықтайды. Соңғылары үшін киноварь, антимонит, барит, кальцит, флюорит, халцедон жатады. Киноварь мен антимонит басқа генезистің ассоциацияларында сирек кездеседі. Полиметалдық атауын алған қорғасын, күміс және мыс рудаларының ассоциациялары өте тығыз.
Мирнералдар парагенезисіне көп көңіл бөлген академик В. И. Вернадский. Оның жұмыстарына дейін минералогия сипаттамалы түрде болатын. В. И. Вернадский өз еңбектерінде минералдардың шығу тегі және өмір сүру туралы жалпылама берді. Ол минералогияның дұрыс генетикалық бағыттың негізін қалаған деп есептеледі.
Минералды зерттеу әдістері
Минерология мынадай зерттеу әдістерін қолданады:
1.Химиялық әдіс көп еңбек қажет ететін және қымбат болғанмен, өте маңызды болып табылады. Химиялық анализдің арқасында ғана біз минералдың химиялық құрамы мен ондағы қоспаларды дәлме-дәл анықтай аламыз.
2.Спектрлі анализ жылдамдығы және арзандығымен ерекшеленеді. Спектрлі анализ жасау үшін заттың кішкентай ғана көлемі жетуілікті екені де маңызды жағдай. Сынақтар спектографтың көмегі арқылы жүргізіледі. Кейбір элементтердің мөлшері мыңдық үлесті құрайтын болса да, олардың бар екні анықталады. Спектрлі анализ минералдың сапалық және кейбір сандық құрамын анықтау үшін жүргізіледі. Әдетте ол химиялық анализдің алдында жүргізіледі.
3.Кристалографиялық әдіс кристалдардың қырлы бұрыштарының тұрақтылық заңына негізделген. Бұл әдісті тек қана кристалогидрафикалық пішінді минералдарға ғана қолдануға болады. Қырлы бұрыштарды ганиометрде өлшеп, арнайы нұсқауларды пайдаланып, кристалды анықтауға болады. Бұдан басқа, қарапайым формалар, қырлардың скульптурасы және т.б зерттеледі.
4.Кристалооптикалық әдіс өте маңызды. Кристалдардың оптикалық қасиеттерін зерттеуге негізделген.
5.Рентгенструктуралы (рентгендік) әдіс минералдарды рентген сәулелердің көмегімен зерттеуге негізделген. Кристалдың структурасы тоқын ұзындығы өте кішкентай (0,1-ден 10,0 ангангстремге дейін) рентген сәулелері үшін табиғи дефракциялық тор қызметін атқарады. Алынған фотографиялық суреттерді (рентгенограммалар) кристалдың сингониясын анықтай отырып және торлардың жазықтық аралық (межмежплостные) қашақтығын есептей отырып оқиды. (расшифровывают)
Эталонды үлгілер рентгенограммаларының жиынтығы өзіндік анықтағыш болып табылады, ол бойынша минералды дәл анықтауға болады.
6.Термиялық әдіс температура өзгеруіне байланысты минералдарда болатын өзгерістерді бақылауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс құрамында су бар минералды зерттеу де, сондай-ақ оларды сипаттау үшін басқа әдістер, мысалы оптикалық зерттеу әдісі, жеткіліксіз болған жағдайда қолдалынады.
Термиялық әдісті минералдарды, саздарды, бокситтерді және кейбір темір рудаларын зерттеу үшін қолдалынады. Термиялық анализ нәтижесінде затты сипаттайтын және онда болып жатқан өзгерістерді білдіретін қисық нагревания алынады.
7.Термометрикалық анализ минералдың түзілу ортасы мен минералдың түзілу темературасын анықтаудан тұрады. Бұлай анықтау минералдардағы газды сұйық қоспаларды зерттеуге негізделген. Бұл әдіс арнайы термокамераларда жүргізіледі.
Эндогенді (немесе гипогенді, тереңдік) процестер жер қыртысында жүреді және магматикалық әрекетпен байланысты. Магманың суу процесі түрлі магмалық тау пародаларының түзілуіне әкеледі, ол магмадан бөлінетін газды және сулы растворлар сәйкес жағдайларда, мысалы жарықтарда минералдар түрінде бөлінетін түрлі заттарды тасымалдайды.
Эгзогенді (немесе гипергенді, үстірт) процестер жер бетінде немесе жер бетіне жақын жерде, сондай-ақ атмосфера мен гидросферада өтеді. Бұл процестер так пародалары мен минералдардың физикалық әрі химикалық бұзылуымен және жер беті жағдайларына шыдамды басқа породалар мен минералдардың түзілуімен байланысты.
Биогенді процестер, яғни организмдердің өмір сүру әрекетімен байланысты процестер де осыған жатады.
Эндогенді және эндогенді процестер нәтижесінде пайда болатын минералдар мен тау породалары жер қыртыстарындағы жағдайлардың физико-химиялық өзгеруінен түрленуге ұшырайды – метаморфизм. Осының барысында метаморфтық деп аталатын жаңа тау пародалары мен минералдар пайда болады.
Петрография.Тау кен орындарының негізгі теориялық генезисі,өнеркәсіп тау кен орындары
Петрография - тау жыныстары туралы ғылым. «Петра» грекше жартас, тас, бұдан «петрография» - тастардың сипаттамасы деген мағына береді.
Жер қабыршағы тау жыныс деп аталатын әр түрлi минералды агрегаттардан қосқан. Тау жыныстары (мәрмәр) бiр минералды немесе (гранит) полиминерлiк бола алады. Әрбiр тау-кен жыныстарымен минералды құрам аз-кем бiрдей. Табиғи, химия құрамы оны оның минералдарынан тұратынын тәуелдi болады.
Тау жынысы нақтылы геологиялық шарттарда құрастырады. Бұл шарттар оның жатуын форманы, сипат және құрайтын оның (құрылымды) минералдарының арақатынастарында ықпал етедi.
Әрбiр тау жынысы физикалық қасиеттерге арналған сонымен бiрге басқа жыныстардан айырмашылығы болады: түс, меншiктi салмақтар, механикалық берiктiк, балқығыштық және тағы басқалар.
Сайып келгенде, тау жынысы - бұл физикалық өз ствамиының нақтылы Құрылыс айырмашылығы болатын сандай және сапалы тұрақты минералды Рена зелерi және бiлiмнiң геологиялық шарттарымен агрегат аз-кем.
Барлық тау жыныстарының беттерiнше тегiне үш үлкен топтарға бөлiнедi: - 1) магмалық, - процесстерге қатысты магмалық қызметтерi, 2) тұнба, Тическийлер және тұнба жыныстардың магмасы құрастыратын өрнектеудiң нәтижесiнде,- деп сабақтас экзогендi процесстерiмен, және 3) метаморфиче ские.
Тау жыныстарының жан-жақты зерттеуiмен және петрография ғылыммен шұғылданады. Ол әр түрлi жыныстардың арасындағы жату, арақатынастың ческий шарттары тау жыныстарының минералды және химия құрамы, олардың Құрылыс, тегi, геологтер үйренедi, сонымен бiрге уақыт өткенде тау жыныстарының өзгерiсi. Петрография туралы оқуын негiзделедi көмбе маңызды геологиялық дисцип линдар бiр болып табылады.
Петрологиямен литологиямен магматиче ских және метаморфиялық жыныстардың негiзiнен тек шұғылданатын ғылымдарды дәл қазiр түсiнедi - шөккен тау жыныстары туралы ғылымды. Техникалық петрорафия жөнінде түсінік.
Техникалық петрография жалпы петрографияның жаңа бір саласы болып табылады, ол жасанды техникалық тас жыныстары туралы ілім.
Техникалық силикат өнiмдерiне мыналарды жатқызуға болады: керамикалық бұйымдар, цементтер, отқа төзімді және түрпілі(абразивные) материалдар, әйнектер және т.б. әр түрлі күйінділер(шлаки). Бұл өнiмдер өнеркәсiпте және құрылыста маңызды орын алады. Техникалық петрографияның дамуына едәуір үлес қосқан Д.С. Белянкин, Н.А. Тропова, В.В. Лапин және де Г.В.Ивановтың еңбектері, және тағыда басқа көптеген бақылаулар.
Көп жағдайда табиғи тау жыныстары мен техникалық тас жыныстары бір-біріне ұқсас болады. Бұл алдымен олардың түзілу процесстерiнiң ұқсастығынан. Шамот, фарфор, динас және цементтiк клинкер, метаморфиялық жыныстар сияқты шамамен бір қалыпты жағадйда түзіледі; домен күйінділері(шлаки) – ағып жатқан магмалық жыныстар секілді; бетон өзінің түзілу әдiсi бойынша цементтелген табиғи конгломераттарға ұқсайды және т.б.
Техникалық өнiмдер химия құрамы бойынша көп жағдайда силикатты болып келеді және, оларды әсіресе тау жыныстарымен ұқсастырады. Олардың құрамына Si02, A1203 және Fe203, FeO, MgO мен CaO, Na20, K20 және де басқада тотықтар(окислы) кіреді. Техникалық тас жыныстарының ерекшеліктері: 1) үнемі дерлік олардың құрамында судың болмауы, 2) табиғи дене үшін әр түрлі химиялық элементтердің тіркестері(сочетание). Мысалға алып қарасақ шамот Si02 мен А1203, ал басқада тотықтардың құрамы өте аз; домен күйінділері СаО, А1203 және Si02 тұратын тау жыныстарында өте сирек кездесетін өте күрделі өнім. Химиялық құрамының барлық ерекшелiктерi олардың минералогиясында өз көрнісін табады. Бір жағынан, техникалық өнімдер құрамына табиғи түзілуіне тән минералдар кірсе (кварц, диопсид, шпинель, оливин және т.б.), екінші жағынан олардың құрамына табиғи тау жыныстарынды кездеспейтін бірнеше жасанды минералдар кіреді(алит, белит, муллит және т.б.).
Жасанды материалдардың минералогиялық құрамының белгiлi өзiндiк ерекшелiгi, олардың басқа кәдімгі табиғи тау жыныстарының түзілуіндегі температурадан айрықша жоғары температурада минаралдарының түзүлуі.
Силикат технологиясының ерекше бір бөлігі петрургия- қайсы бір базальт қосындалары және тау жыныстарымен қайта балқыту. Нәтижиесінде жақсартылған механикалық және термикалық қасиеттерге ие, керекті қалыптағы(форма) тасқұймалы бұйымдар алынады.
Алуан түрлі техникалық силикат өнімдерін өндіру және пайдалануда ең маңыздысы олардың құрамы мен құрылысын және қасиетін бақылау әдісі болып табылады.
Кен тас өндіру орындарының өндірістік түрлері
Темір
Кен өндіру орындарының түрлері
Темір рудалы кен орындары барлық генетикалық топтарда кездеседі, кен тас өндіру қорының басты ролі метаморфогенді және шөкпе кен орындарына жатады; маңызды мәні скарналы және магмалы кен орындарында.
орлар мен өндіру.
Темір кенінің әлемдік қоры шектелмеген. Олардың жалпы қоры 350 млрд т., құрайды зерттелгені 185 млрд. т.бағаланады. Шет елдерде темір кенінің негізгі қоры КХР, Бразилияға, Канадаға, Индияға, АҚШ, және Австралияға келеді. ТМД 1/3 жалпы зерттелген әлемдік кендер есептеледі. 80 Украинаға келеді, еуропалық елдің бөлігінің орталық аудандарында, Қазақстанда, Уралда шоғырланған. Сібір аудандарында Қиыр Шығыстар жетерліктей зерттелген темір кендерімен қамтылмаған. ТМД еллдерінде ең ірі кен орындарына қоры 1 млрд т, ірі – 300 млн т. 1 млрд т, дейін, орташа – 50 -300 млн. дейін т, ұсақ қорларға 50 млн т. аз емес.
Әлемдік темір кен тасын өндіру қазіргі уақытта 900 млн т. құрайды және 50 елдерде жүзеге асады. Ірі көлемде өндіру Австралияда,АҚШ,Бразилия (75 тен 100 млн т жыл сайын) Канада, Индияда,Францияда, ОАР, Швецияда, Либерия елдерінде жүреді. ТМД кен тасын өндіруде әлемде бірінші орынды алады(245 млн.т.). Негізгі кен өндіру көлемі (72,2%) матаморфогенді темірлі кварцқа келеді және ортақ орны бар бай тотығу темір кен тасына келеді. Магнитті кен тасын өндіру 19% құрайды, титанды магнитті – 9 %, буртемірлі және сидерлі – 4%:
Темір кен тасының әлемдік бағасы 16 дан 20 долл. 1 т үшін өзгеріп отырады құйынғанда 30долл. 1 т. жетеді.
Марганец
Өндірістік мәні бар марганецті кен орындары келесідей түрлері бар: гидро термалды; скарнолды; метаморфизді (браунит гаусманитті); жанартауды шөкпенді (браунит гаусманит псиломеланды); шөкпенді (родохрозит псиломелан пиролюзитті).ТМД негізгі ролді шөкпенді кен орындары алады ал шет елдерде кен орындарын желге мүжілуі.
Қорлар мен өндіру. Марганец кендерінің әлемдік қоры 18млрд құрайды соның ішінде 2,4 лрд т, ТМД елдерінде, 13 млрд т ОАР, 200 ден 500 млн дейін Габонда, Австралияда, Бразилияда және Индияда. Темір марганецті конкрецияның қорлары мұхит түбінде 1,7 млрд т бағаланады. Зерттелген әлемдік кен қорлары 4,2 мрд т жетеді олардың көп бөлігі ТМД және Габонаде (400 млн т.)шоғырланған; ОАР, Бразилияда және Австралияда 50 млн т өндірістік қорлар зерттелген. Марганец кен орындарының ірі қорлары ТМД да Украинада және Грузияда бар; салыстырмалы түрде кішкене кен орындары Уралда, Қазақстанда, Батыс Сібірде, Қиыр Шығыста. Айтарлықтай ірі кен орындарының қорына 150 млн т асатын жатады, ірі кен орындарына – 75 тен 150 дейін, орташа -25 тен-75 дейін және ұсақ -25 млн т. аз. Бірегей кен орындарының қоры 1 млрд т асады.
Марганец кенің 30 дан аса елдер өндіреді. Әлемдік өндіру көлемі соңғы жылдарда айтарлықтай ұлғайып 25млн т жеткен, бұл санның 50% жуығы ТМДкеледі. Айтарлықтай көлемде (1,7-5,5 млн т) марганецті кенің өндіреді ОАР, Бразилия,Австралия,Габон,Индия. Кентастың 1 т құны 70 доллар ферромарганец -400доллар.
Бақылау сүрақтары:
1.Минералдардың зерттеу әдістері
2.Региональды метаморфизм
3.Метаморфтты түзілу үрдістері
4.Экзогенді түзілу үрдістері
5.Эндогенді түзілу үрдістері
6. Минералдардың парагенезисі
7.Петрография
8. Өнеркәсіп тау кен орындары
Глоссарий:
Эндогенді (немесе гипогенді, тереңдік) процестер жер қыртысында жүреді және магматикалық әрекетпен байланысты.
Эгзогенді (немесе гипергенді, үстірт) процестер жер бетінде немесе жер бетіне жақын жерде, сондай-ақ атмосфера мен гидросферада өтеді. Биогенді процестер, яғни организмдердің өмір сүру әрекетімен байланысты процестер де осыған жатады.
Эндогенді және эндогенді процестер нәтижесінде пайда болатын минералдар мен тау породалары жер қыртыстарындағы жағдайлардың физико-химиялық өзгеруінен түрленуге ұшырайды – метаморфизм.
Блиц-тест
1. Жер қабатында физико-химиялық үрдістердің нәтижесінде түзілетін, құрамы мен құрылысы біртекті болатын табиға заттар:
A. Минералдар
B. Теодолиттер
C. Кварциттер
D. Сталакиттер
E. Сталагмиттер
2. Минералдардың таралуы:
A. Барлық жер қабаты, барлық тау жыныстары және пайдалы қазбалар кен орындары
B. Тау жыныстарының көпшілігі, жер қабатының кей бөліктері
C. Барлық пайдалы қазбалар
D. Жер қабатының қатты бөліктері
E. Қатты пайдалы қазбалардың бөліктері
3. Өзінің қасиеті мен құрамы бойынша минералдарға ұқсас синтетикалық өнімдер:
- Жасанды минералдар
- Синтетикалық минералдар
- Органикалық минералдар
- Бейорганикалық минералдар
- Тәжірибелік минералдар
