11.Класифікація мінералів (рос. классификация минералов, англ. classification of minerals, нім. Klassifikation f der Minerale pl) – розподіл мінералів на систематичні одиниці на основі їх спільних ознак (зовнішніх, геологічних, хімічних, кристалографічних, геохімічних і кристалохімічних). В залежності від того, яким ознакам надається перевага, класифікації мінералів поділяються на:
хімічні
геохімічні
генетичні
кристалографічні
кристалохімічні
за зовнішніми ознаками.
Основною класифікаційною одиницею в мінералогії є мінеральний вид.
Сучасні класифікації мінералів
Найбільш сучасною є класифікація кристалохімічна, в основу якої покладено взаємозв’язок між хімічним складом і будовою мінералів, а також їх властивостями і морфологічними особливостями. За цими ознаками всі мінерали поділяють на типи, класи, підкласи, відділи і групи.
За кристалохімічною класифікацією виділяють:
I. Самородні елементи,інтерметалічні сполуки
II. Сульфіди, Сульфосолі
1. клас Сульфіди,
2. клас Сульфосолі
III. Галогеніди
1. клас Флуориди
2. клас Хлориди, броміди і йодити
IV. Оксиди, Гідроксиди
1. клас Оксиди,
2. клас Гідроксиди
V. Солі
1. клас Нітрати
2. клас Карбонати
3. клас Сульфати
4. клас Хромати
5. Клас Вольфрамати, Молібдати
6. Клас Фосфати, арсенати, ванадати
7. Клас Борати
8. Клас Силікати
А. Острівні силікати.
Б. Ланцюжкові силікати.
В. Стрічкові силікати.
Г. Шаруваті силікати.
Д. Каркасні силікати.
VI. Органічні мінерали
13. Петрогра́фія (грец. πετρα - камінь; γραφω - пишу) (рос. петрография, англ. petrography, нім. Petrographie f) — одна з геологічних наук, яка вивчає гірські породи з точки зору їх мінерального і хімічного складу, геологічних особливостей. Під петрографією звичайно розуміють описову частину (фізіографію) петрології.
Петрографія – геологічна наука про гірські породи, їх мінералогічний та хімічний склад, будову, походження, умови залягання та закономірності поширення і зміни. В широкому розумінні – те ж саме, що й петрологія. Визначає класифікацію і номенклатуру гірських порід. Виділяють такі підрозділи петрографії:
петрохімія,
петротектоніка,
фізико-хімічна петрографія,
експериментальна петрографія,
технічна петрографія і
космічна петрографія.
Сформувалася в другій половині ХІХ ст. В Україні дослідження з петрографії проводять в Інституті геохімії і фізики мінералів Національної Академії Наук, університетах та ін.
Петрографія як вчення про гірські породи та про асоціації мінералів, що є геологічно самостійними тілами, природно, веде свій початок і від мінералогії та від геології. Перші уявлення про гірські породи, як і питання, пов’язані з їхнім вивченням, викладені в старих трактатах по геології і мінералогії, а до їх виокремлення – у роботах про гірничу справу, металургію, науки про землю (наприклад, знаменита “De Re Metallia” Георгія Агріколи, 1556 р., менш відомі лекції ректора Києво-Могилянської академії Феофана Прокоповича «Про досконалі змішані неживі тіла – метали, камені та інші», 1706 р.).
Абсолютно самостійною наукою, з своїми особливими задачами і власними методами дослідження, петрографія стає з початку другої половини ХІХ ст., після введення в неї мікроскопічного методу вивчення гірських порід, а ще пізніше – методів фізичної хімії. Тільки з того часу петрографія по-справжньому підходить до рішення своєї основної задачі – вивчення питань виникнення і постійних змін гірських порід, їхньої еволюції, перейшовши від якісних визначень, до кількісних, тобто оперуючи мірою і числом і стаючи, таким чином, точною наукою.
З введенням цих методів петрографія починає суттєво впливати не тільки на розвиток інших геологічних дисциплін, особливо вчення про корисні копалини, але і на металургію, кераміку і виробництво скла.
ПЕТРОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА – характеристика гірської породи, яка містить: найменування по-роди та її походження; вміст головних породотвірних мінералів; вміст включень та мінералів, віднесених до шкідливих домішок; опис текстурних та структурних особливостей; оцінку мікротріщинуватості; вторинні зміни; дані про включення порід та мінералів як більш твердих, так i крихких; про глинисті прошарки або інші домішкові породи.
7. Безпосередньо від мантії беруть початок процеси, що відіграють вирішальну роль у формуванні земної кори і корисних копалин. Їх називають магматичними або магматизмом.
Під магматизмом розуміють сукупність складних процесів, які проявляються у вигляді внедріння магми в земну кору або виверження її на поверхню. Грецькою мовою μαγμα означає “тістоподібна маса”.
Магматизм розподіляється на інтрузивний (від лат. intrusio – вклинення, внедріння), та ефузивний (від лат. effusio – виливання, розтікання). Ефузивний магматизм частіше називають вулканізмом.
Магматичні процеси відбувалися на протязі усієї історії формування земної кори (близько 4,6 млрд. років). Відбуваються вони і зараз, хоч і набагато менше ніж на початковій стадії. Тому магматичні породи мають значне поширення в земній корі і складають не тільки "базальтовий" та "гранітний" шари, а й вклинюються в осадочну оболонку у вигляді різних за формою і величиною інтрузивних тіл.
За умовами формування інтрузивні тіла можна поділити на п’ять груп:
Гранітні масиви – в докембрійських складчастих комплексах. В їх утворенні основну роль відіграли процеси гранітизації.
Інтрузії батолітового типу, які утворюються переважно на великих глибинах в складчастих областях.
Інтрузивні тіла, які утворились на невеликій глибині (менше 1,5-2 км) і мають значно менші розміри.
Численні порівняно невеликі тіла, які генетично пов’язані з вулканічними процесами. Вони утворюються близько поверхні і тому їх часто можна побачити на поверхні Землі (в каналах, через які магма виливається на поверхню).
Тіла, що утворились у тріщинах гірських порід.
Форми інтрузивних тіл.
Батоліти (від грец. βαθοσ – глибина) – великі інтрузивні тіла, у яких площа поверхні більше 100 кв. км. Вони складаються переважно з гранітоїдів і залягають в ядрах гірських споруд, а тому витягнуті в напрямку їх простягання. На поверхню батоліти виходять після руйнування гірських споруд. Висота їх може бути від 3-4 до 10 км. Походження цих інтрузивних тіл до кінця не вияснено. Вони можуть виникати не тільки в результаті вклинення гранітного розплаву, а в першу чергу завдяки процесу гранітизації осадочно-метаморфічних порід (переробки порід глибинними магматичними процесами).
Батоліти є на Уралі, в горах Середньої Азії, на Алтаї, в межах Українського кристалічного щита, в горах Північної та Південної Америки та в багатьох інших місцях. Довжина їх іноді досягає 500 км.
Штоки (від нім. stock – стовбур) – інтрузивні тіла округлої (циліндричної) або витягнутої форми, у яких площа виходу на поверхню менше 100 кв. км. Штоки утворюють самостійні масиви і дуже схожі на батоліти, від яких вони часто відгалужуються.
Лаколіти (від грец. λακκοσ – підземний камінь) – одиночні або групові утворення, які мають грибоподібну форму. В поперечному напрямі вони можуть досягати 3-6 км, а у висоту – до 1,5-3 км. Утворюються близько поверхні в складчастих шарах земної кори. Вклинення магми відбувається між підняті пласти, від чого вони ще більше підіймаються. Прикладами лаколітів можуть бути гора Аюдаг (з тюрськ. – Ведмідь-гора) в Криму, а також гори в околицях П’ятигорська.
Бісмаліт (від грец. – корок) це лаколіт з виступом на вершині "гриба". Він часто підіймає шари осадочних порід і схожий на шляпу.
Лополіти (від грец. λωροσ – чаша, блюдо) – чашеподібні тіла, які теж утворюються в складчастих шарах і залягають згідно до їх нашарування. Розміри лополітів досить різні - від невеликих до гігантських (наприклад, лополіт Бушвельда в Південній Африці, який має довжину 460, а ширину 250 км. Потужність порід цього лополіту більше 8 км. В ньому знаходиться велике родовище платини і платиноїдів має довжину близько 300 км.)
Факоліти (від грец. φακοσ – сочевиця) – порівняно невеликі лінзовидні, безкореневі інтрузивні тіла, які утворюються в ядрах складок. Серповидні форми з каналом живлення називають гарполітами.
Магматичні діапіри (від грец. διαπειρω – протикаю) – грушевидної форми інтрузії, які розірвали шари порід і дуже їх зім’яли. Розміри таких тіл можуть бути від десятків метрів до кількох км. Хвостик "груші" направлений вниз.
Неки (від англ. neck – шия) – cтовпоподібні геологічні тіла, які утворилось від заповнення жерла вулканів продуктами власного виверження: лавою, агломератами, вулканічною брекчією, туфами. Форма їх у плані округла з діаметром – 1-1,5 км. В рельєфі неки появляються після розмиву конусів вулканів.
Дайки (від англ. dike, dyke – стіна) – це дійсно схожі на стіни форми інтрузій, які утворились в тріщинах земної кори. Розміри їх різні. На Алданському нагір’ї (Сибір) є дайка довжиною до 100 км і шириною до 250 м, а в Зімбабве (країна Південної Африки) відома "Велика Дайка", що має довжину до 560 км., а товщину від 3,2 до 12,3 км. В ній великі запаси хромових руд. Та все ж дайки мають розміри переважно до сотень або десятків метрів у довжину і кілька метрів у ширину. Вони можуть траплятися групами (роями) паралельно одна до другої або кулісоподібно у вигляді далеко витягнутих поясів. Нерідко дайки розташовані по колу.
Сіли (від англ. sill – поріг) або пластові інтрузії – тіла, що утворились при вклиненні (ін’єкції) магми між паралельно залягаючі шари порід. Площа таких своєрідних інтрузивних покладів може бути дуже великою - до 10 000 кв. км, а потужність (товщина) – до 600 м. Вони частково складають відомі з школи трапи Сибірської платформи.
Хоноліти (від грец. chonnevo – вилите) – інтрузивні тіла неправильної форми, які утворюються в результаті заповнення магмою порожнин в породах. Так як великих порожнин в земній корі не буває, то і тіла ці порівняно невеликі.
Апофізи (від англ. apophises) – це невеликі відгалуження (язики") від магматичних тіл.
Жили – теж геологічні тіла, що з`являються в надрах земної кори під час інтрузивного магматизму, коли тріщини заповнюються тільки мінеральною речовиною (а не магмою). Жили мають різну товщину і довжину (навіть до 200 км – як золоторудна в Каліфорнії, США). Відрізняються від дайок вони тим, що часто виповнені рудними мінералами. З ними пов’язані не тільки родовища золота, а й свинцево-цинкові, вольфрамові, ртутні та інші.
73, Металеві корисні копалини
На території України зосереджені значні запаси металевих корисних копалин, що переважно приурочені до Українського щита (Мал. 16). Загальновідомі великі поклади залізних руд, зосереджені в чотирьох районах – Криворізькому, Керченському, Кременчуцькому та Білозерському. За якістю українська залізна руда – найкраща на Євразійському материку.
Криворізький залізорудний басейн розташований на Придніпровській височині у Дніпропетровській і частково у Кіровоградській областях. Тут залягають багаті залізні руди (червоний залізняк, або гематит, із вмістом заліза 64%) і величезні запаси бідних руд (залізисті кварцити з вмістом заліза 33%). Поклади залізних руд простягаються смугою до 100 км і завширшки 2-7 км у басейні річки Інгульця. Розвідані запаси становлять близько 1,8 млрд. тонн. У Кривому Розі родовища поділяються на три типи: 1) у вигляді стовбурів і гнізд, 2) пластоподібні поклади різної потужності та 3) жильні поклади. Основне промислове значення мають перші два типи [1].
Географічне положення Криворізького басейну дуже зручне, оскільки він знаходиться поблизу покладів донецького вугілля (за масштабом карти атласу визначте відстань) та недалеко від марганцевих руд Нікопольського родовища. Залізна руда Криворіжжя експортується в європейські країни.
Продовженням Криворізького залізорудного басейну на лівобережжі Дніпра є Кременчуцький і Білозерський залізорудні райони. Кременчуцький залізорудний район тягнеться у меридіональному напрямі вузькою смужкою (завширшки 0,5-3,5 км) з півночі на південь Полтавської області. Район містить багаті руди, переважно залізисті, магнетитові та гематитові кварцити, що залягають пластами. Запаси – 4,5 млрд. тонн.
Білозерський залізорудний район – це група родовищ залізистих кварцитів, що розташовані на півдні Українського щита в Запорізькій області. Пласти залізної руди потужністю від 60-80 до 200-250 м простягаються на 70 км, сягаючи глибини 1500-2000 м. Перспективним у майбутньому є й Приазовський залізорудний район у Запорізькій області.
Осадові руди утворюють Керченський залізорудний басейн у Криму. Басейн є другою залізорудною базою України і за запасами (близько 1,8 млрд. тонн), і за видобутком руди. Тут залягає на незначній глибині (5-15 м) бурий залізняк – лімоніт. Руду добувають відкритим способом. Експлуатують Комиш-Бурунське та Ельтиген-Ортельське родовища. (Чому в Криму за наявності дешевої залізної руди не збудовано металургійного заводу?)
На території України залягають великі поклади марганцевої руди. Нікопольський марганцевий басейн – один з найбільших у світі. Він простягається смугою 25 км завширшки від р. Інгульця до південно-західної окраїни Приазовської височини на території Дніпропетровської і Запорізької областей. До його складу входять Нікопольське, Великотокмацьке та Інгулецьке родовища.
Є в Україні й запаси руд кольорових металів: кіновар – у Нагольному кряжі Донбасу, на Закарпатті, нікелева руда – у Побузькому (Кіровоградська область) і Придніпровському (Дніпропетровська область) родовищах, хромітові руди – у середній течії Південного Бугу, мідні – на Волині, титанові – у Дніпропетровській та Житомирській областях, поліметалічні руди – в південній частині Українського щита, але промислове значення мають тільки Берегівське та Беганське родовища на Закарпатті.
В Україні розвідані родовища золота, цілком придатні для розробки. Вони розташовані в Придніпров'ї, Приазов'ї, Донбасі й Закарпатті. У Закарпатті одне (Мужіївське) з трьох родовищ уже підготовлено до промислової експлуатації. Золото залягає тут неглибоко, тобто його видобуток обійдеться порівняно дешево.
74,
Неметалеві корисні копалини України – це сировина для чорної металургії (вогнетривкі і тугоплавкі глини, вапняки, доломіти, формувальні піски, кварцити), для хімічної (самородна сірка, калійна й кам'яна сіль, барит) та будівельної промисловості. Запаси неметалевих корисних копалин України великі й різноманітні.
Значна і добре розвідана з кінця XIX ст. сировинна база вогнетривів у Донбасі і Придніпров'ї (Часово-Ярське, Новорайське, Веселівське родовища). У цих же районах є великі родовища високоякісних доломітів (Новотроїцьке, Оленівське, Кузинське), флюоритів (Покрово-Киреївське). Вогнетривкі глини (в їх складі є алюміній, який і зумовлює вогнетривкі властивості глин), крім чорної металургії, є сировиною для фарфоро-фаянсової промисловості, керамічного та ливарного виробництва.
Сировина для хімічної промисловості зосереджена в трьох мінерально-сировинних районах і одному підрайоні. Геологічне минуле зумовило поєднання в цих районах різних родовищ мінералів.
Роздольське родовище сірки на Передкарпатті відкрите наприкінці 50-х років. Воно належить до найбільших у Європі. Родовище має пластові і пластоподібні поклади сірки. Потужність покладів від кількох десятків до 500 м. Сірчані руди містять до 25% сірки і належать до багатих і середніх. Видобуток ведеться відкритим способом.
Кам'яну сіль (галіт) в Україні добували з давніх часів із природної ропи соляних озер поблизу Азовського і Чорного морів і з соляних джерел Передкарпаття та Закарпаття. Найбільшими родовищами кам'яної солі в Україні є Артемівське і Слов'янське на Донбасі. У Карпатському районі відомі Солотвинське, Тереблянське, Данилівське родовища солі.
Калійні солі розвідані у Передкарпатті – Калуське і Стебниківське родовища. Глибина шахт сягає 30-120 м.
Україна багата й на різноманітні будівельні матеріали: граніт, мармур, лабрадорит, каолін, крейду, пісковики. Багаті також поклади декоративно-облицювальних матеріалів, коштовних каменів тощо. Окремі родовища декоративних матеріалів розробляються з часів неоліту.
Розвиток кам'яного будівництва (видобуток і обробка кам'яних матеріалів) за часів Київської Русі базувався на відомих з неоліту родовищах сланцевого мінералу – пірофіліту, а пізніше й кварцу з району Овруча. Тут видобували, зокрема, рожево-фіолетовий пірофіліт, який використовувався в оздобленні храмів Київської Русі (наприклад, підлоги Софійського собору у Києві). На будовах храмів використовувалися й строкатий мармур Тавриди та карпатський білий і зелений камінь, що нагадував мармур.
75. Горючі корисні копалини
Нафта і природний горючий газ в Україні зосереджені у трьох районах, що утворюють Дніпровсько-Донецьку Причорноморсько-Кримську нафтогазоносні області, Карпатську нафтогазоносну провінцію.
Дніпровсько-Донецька нафтогазоносна область знаходиться на Лівобережжі, простягаючись на 650-700 км вузькою (80-150 км) смугою від північних кордонів України до відрогів Донецького кряжа. Тут виявлено понад 140 родовищ газу і нафти. Найбільші з них Шебелинське, Західно-Хрестищенське і Єфремівське газові, Гнідинцівське, Качанівське і Яблунівське нафтогазові, Леляківське нафтове.
Карпатська нафтогазоносна провінція охоплює територію Закарпатської, Чернівецької, Івано-Франківської та Львівської областей і простягається з північного заходу на південний схід майже на 300 км. Видобуток нафти тут розпочався у 1775 p., природного горючого газу – у 1913 р. Більшість нафтових і газових родовищ знаходиться у Передкарпатті, що являє собою передгірний прогин. Виділяють у провінції Бориславський, Долинський і Надвірнянський нафтопромислові райони та Стрийський, Івано-Франківський газопромислові райони. Проте родовища тут вже значно вичерпані. Донедавна найбільш відомим було Дашавське газове родовище, що почало розроблятися з 1924 р. В останні роки виявлено нові поклади газу на Русько-Комарівському родовищі, на Солотвинській та Залужанській площах на Закарпатті.
Причорноморсько-Кримська нафтогазоносна область розташована в межах Криму, Миколаївської, Одеської та Херсонської областей. Тут відомо понад 20 родовищ газу і нафти.
Здавна відомі в Україні родовища озокериту. Озокерит, або гірський віск, – органогенна гірська порода, горюча корисна копалина нафтового ряду. Використовується як лікувальний засіб, а також для виготовлення мастила, восково-озокеритових сплавів для гумової, хімічної, паперової, електротехнічної галузей промисловості тощо. Родовища озокериту трапляються рідко. На території України більшість з них зосереджена в Карпатській нафтогазоносній області. У Львівській області розміщені найбільші в світі Бориславське (експлуатується з 1856 р.) і Трускавецьке родовища. Старі родовища, що експлуатуються з XIX ст., знаходяться в Івано-Франківській області – Дзвиняцьке і Старунське. Добувають озокерит шахтовим способом з глибини 140 м.
До горючих корисних копалин України належать ще торф, горючі сланці [2], але їх народногосподарське значення невелике.
Бажано запам'ятати
Родовища паливних ресурсів України – вугілля, нафти, природного горючого газу, озокериту, горючих сланців – пов'язані з осадовими гірськими породами низовин і западин та верхніх осадових шарів платформи. Запаси паливних корисних копалин уже значно вичерпані, тому їх слід по-господарському використовувати.
Додатковий матеріал
[1] Вугілля виникло з решток рослин (хвощів, плаунів, деревовидних папоротей тощо), що утворювали заболочені непрохідні ліси. Море кам'яновугільного періоду періодично затоплювало ліси, і тоді рештки рослинності вкривались морськими осадами. Частина деревини перетворювалась на лігніт, а потім у буре вугілля. З зануренням вугілля на глибину збільшувались тиск, температура, що діяли на нього, відбувалось ущільнення й дальша вуглефікація, внаслідок чого буре вугілля перетворювалось на кам'яне, а пізніше і в антрацит.
Поклади вугілля Донецького кам'яновугільного басейну залягають пластами від 0,1 до 1,5 м. Вони перешаровуються з осадовими породами: пісковиками, вапняками й сланцями.
[2] Горючі сланці в Україні виявлено в Карпатах, а також на межі двох областей – Кіровоградської та Черкаської у так званій Бовтишській западині. Тут налічується понад 10 пластів горючих сланців потужністю від 1 до 25 м. Загальні запаси цього палива – близько 3 млрд. тонн. Геологи встановили, що горючі сланці мають бути й в інших місцях України. Де саме? Відкриття нових родовищ чекає на вас.
76.
Мінера́льні во́ди (рос. минеральные воды, англ. mineral water, нім. Mineralwasser n pl) — підземні (іноді поверхневі) води з підвищенним вмістом деяких хімічних елементів і сполук, а також газів, із специфічними фізико-хімічними властивостями (температура, радіоактивність та ін.), що справляють цілющий вплив на організм людини. Межею прісних і мінеральних вод вважають солоність в 1 г/л. Мінеральні води часто володіють цілющими властивостями. Зловживання мінеральною водою може призвести до важких наслідків для здоровя, тому вживати її рекомендується тільки з поради лікаря та в рекомендованій ним кількості.
Генезис
М.в. утворюються за рахунок вадозних вод, морських вод, похованих у процесі нагромадження осадів, вивільнення конституційної води в умовах регіонального та контактового метаморфізму г.п. Ці води збагачуються солями і газами порід, з якими вони контактують. Хімічний склад і закономірності поширення мінеральних вод зумовлені особливостями геологічної будови, рельєфу, клімату та гідрології певних ділянок.
Класифікація
[ред.]
За мінералізацією
Детальніше: Мінералізація води
За мінералізацією розрізняють:
слабкомінералізовані М.в. (1—2 ‰),
малої (2—5 ‰),
середньої (5—15 ‰),
високої (15—30 ‰) мінералізації,
розсольні М.в. (35—150 ‰)
міцнорозсольні М.в. (150 ‰ і більше).
За йонним складом
М.в. розподіляються на хлоридні (Cl-), гідрокарбонатні (HCO3-), сульфатні (SO42-), натрієві (Na+), кальцієві (Са2+), магнієві (Mg2+) тощо.
За газовим складом та специфічними елементами розрізняють: вуглекислі, сульфідні (сірководневі), азотні, бромисті, йодисті, залізисті, арсенисті, кремнієві, радонові та інші.
За температурою мінеральні води розподіляють на холодні (до 20 °C), теплі, або субтермальні й термальні води; залежно від наявності газів і специфічних елементів та за бальнеологічним значенням — на вуглекислі, сульфідні, залізисті, стибіїсті, радонові, бромисті, йодисті, мінеральні без специфічних компонентів та ін., а також за рН та радіоактивністю.
Розповсюдження і районування
На поверхні Землі виділяються провінції М.в., кожна з яких характерна своїми гідрогеологічними умовами, геол. розвитком, походженням і фіз.-хім. характеристиками М.в. Ізольовані пластові системи артезіанських басейнів — це провінції солоних вод і розсолів мінералізацією до 300—400 (600) г/л. Складчасті регіони і області омолоджених платформ відповідають провінціям вуглекислих М.в., а області з проявами новітніх тектонічних рухів — провінціям азотних слабкомінералізованих лужних, кременистих вод.
Склад
Склад М.в. прийнято зображати формулою, в якій є дріб, член перед і після дробу (формула Курлова). В члені перед дробом подається вміст газу (СО2, Н2S та ін.) та активних елементів (Br, Fe, As, ін.) в г/л, а також ступінь радіоактивності (у розпадах/с м2) і ступінь мінералізації (М.в.г.) В чисельнику дробу подаються домінуючі аніони, в знаменнику — катіони. Після дробу зазначається температура в °С та рН води.
Склад мінеральних вод вказують за формулою, запропонованою радянськими вченими М. Г. Курловим і Е. Е. Карстенсом. Це псевдоформула, що наочно відображає основні властивості хімічного складу води. У чисельнику дробу пишуть аніони, в знаменнику – катіони, присутні в кількості більш 25%-еквівалентів (з розрахунку, що аніони і катіони складають по 100 %). Поряд з символом іона указують вміст його в відсоткових эквівалентах. Попереду дробу скорочено указують величину мінералізації М (у г/л) і недиссоційовані частини або гази (у мг/л) і радіоактивність (у еманах), якщо вони додають воді специфічні властивості, а в кінці дробу – температуру T (у °С), і дебіт Д (у м3/добу). Наприклад: ...
Проте рекомендується вписувати другий аніон і катіон, навіть якщо його зміст дуже незначний (понад 5%-екв.).
77. Класифікація запасів корисних копалин
За промисловим значенням запаси корисних копалин поділяються на балансові, умовно балансові і позабалансові запаси родовища.
За господарським значенням 3.к.к. поділяють на: балансові — запаси, видобування і використання яких економічно доцільне і які повинні задовольняти кондиціям, встановленим для підрахунку запасів у надрах; забалансові — запаси, добування яких при досягнутому технічному рівні економічно недоцільне (внаслідок малої кількості, малої потужності покладу, низького вмісту корисних компонентів, особливої складності експлуатації або необхідності застосування дуже складних процесів переробки), але які надалі можуть бути об'єктом промислового освоєння; промислові — частина балансових запасів, що повинна бути вийнята з надр згідно з проектом або планом розвитку гірничих робіт; визначаються виключенням з балансових запасів проектних втрат і запасів, недоцільних до відробки.
До балансових запасів родовища належать запаси, які на момент оцінки згідно з техніко-економічними розрахунками можна економічно ефективно видобути і використати при сучасній техніці і технології видобутку та переробки мінеральної сировини, що забезпечують дотримання вимог раціонального, комплексного використання корисних копалин і охорони природи.
До умовно балансових запасів належать запаси, ефективність видобування і використання яких на момент оцінки не може бути однозначно визначена, а також запаси, що відповідають вимогам до балансових запасів, але з різних причин не можуть бути використані на момент оцінки.
До позабалансових запасів родовища належать запаси, видобування і використання яких на момент оцінки є економічно недоцільним, але в майбутньому вони можуть стати об'єктом промислового значення. Якщо проектом доведена економічна доцільність відробки позабалансових запасів (або їхньої частини), то ці запаси повинні бути в установленому порядку переведені в балансові запаси.
За ступенем розвіданості, вивченості якості корисної копалини і гірничо-геологічних умов розробки З.к.к. підрозділяють на чотири категорії — А, В, C1 і С2. Достовірність визначення знижується послідовно від категорії А до С2.
Категорія А — запаси, які розвідано детально, що забезпечує повне виявлення умов залягання, форми і будови тіл корисної копалини, а також її якості і технологічних властивостей.
Категорія В — запаси, розвідані і вивчені детально, що забезпечує з'ясування основних особливостей умов залягання, форми і характеру будови тіл корисної копалини, а також її якості й основних технологічних властивостей.
Категорія C1 — запаси, розвідані і вивчені детально, що забезпечує з'ясування загальних умов залягання, форми і будови тіл корисної копалини, а також його якості і технологічних властивостей.
Категорія С2 — запаси, попередньо оцінені; кількість корисної копалини визначено за одиничними пробами і зразками.
Крім запасів категорій А, В, C1 і С2 для оцінки потенційних можливостей рудних зон, полів, басейнів і районів на основі загальних геологічних уявлень визначаються прогнозні ресурси корисних копалин.
За ступенем підготовленості до видобування запаси корисних копалин поділяються на розкриті, підготовлені та готові до виймання. В основу класифікації запасів корисних копалин за ступенем підготовленості до видобування покладено виконання певних видів гірничих робіт і проведення необхідних гірничих виробок.
Розкриті —
1. При розробці родовищ підземним способом — це частина промислових запасів, для розробки яких не потрібні додаткові проведення капітальних гірничих розкривних виробок (шахтних стволів, штолень, капітальних квершлаґів, капітальних похилів і т.ін.).
2. При розробці родовищ відкритим способом — частина промислових запасів, для розробки яких виконано всі необхідні роботи з розкриття родовища або його ділянки, проведено дренажні виробки, нарізано уступи для укладання транспортних шляхів, пройдено траншеї і з'їзди і т.ін.
Із загальної кількості розкритих запасів за ступенем їх підготовленості до видобутку виділяють запаси підготовлені і готові до виїмки.
Підготовлені —
1. При розробці родовищ підземним способом — частина розкритих запасів, яку підсічено основними підготовчими виробками (штреками, або підняттєвими) і які не вимагають для подальшої підготовки до очисної виїмки проведення додаткових підготовчих виробок.
2. При розробці родовищ відкритим способом — частина розкритих запасів, не зачищених від породи, що залишилася після екскавації при розкривних роботах.
Готові до виїмки —
1. При розробці родовищ підземним способом — частина підготовлених запасів, для виїмки яких проведені всі підготовчі і нарізні виробки і закінчені роботи по підготовці очисних вибоїв.
2. При розробці родовищ відкритим способом — запаси, цілком зачищені, виїмка яких можлива без порушення правил технічній експлуатації і безпеки (збереження встановлених проектом ширини берм, повноти виїмки і т.ін.).
Балансові запаси
Детальніше: Балансові запаси корисних копалин
З числа балансових у процесі розробки родовища виділяються промислові та експлуатаційні запаси.
Промисловими запасами вважаються запаси в межах проектних контурів кар'єрного (шахтного) поля, що підлягають видобуванню з надр відповідно до проекту розробки родовища.
Промислові запаси визначаються шляхом вилучення з балансових запасів втрат, передбачених проектом.
Експлуатаційними запасами вважаються обґрунтовані проектом промислові запаси за винятком утрат та з урахуванням збіднення їх при видобуванні.
Див. також: Геологорозвідувальні роботи
Джерело: Положення про проектування гірничодобувних підприємств України та визначення запасів корисних копалин за ступенем підготовленості до видобування.
Визначення запасів корисних копалин за ступенем підготовленості до видобування
Розкритими вважаються балансові запаси корисних копалин родовища або його частини
при відкритому способі розробки звільнені від пустих порід, або оголені внаслідок природних умов залягання, і для розробки яких пройдена в'їзна траншея і виконані гірничо-капітальні роботи, передбачені проектом.
при підземному способі — якщо проведені основні розкривні виробки, які забезпечують доступ з поверхні до рудного тіла (пласта) і створені умови для виконання підготовки родовища.
Розкриті запаси визначаються в межах шахтного поля.
Видобуті запаси
ВИДОБУТІ ЗАПАСИ, (рос. извлекаемые запасы; англ. recoverable reserves; нім. entnehmende Bestande m pl, ausbringende Reserven f pl) – запаси, які можна вилучити із покладу при найповнішому і раціональному використанні сучасної техніки і технології.
Розвідані запаси
ЗАПАСИ РОЗВІДАНІ – балансові і заба¬лан¬сові запаси категорій А+В+С1, які з тим або іншим сту¬пенем вірогідності виявлені в результаті проведених досліджень і геологорозвідувальних робіт, в основному підготовлені для наступної їх розробки та дорозвідки і затверджені Державною комісією з запасів по покладах, які знаходяться в розробці або підготовлені для промислового освоєння.
Зимові запаси корисної копалини
ЗАПАСИ КОРИСНОЇ КОПАЛИНИ ЗИМОВІ (при відкритому способі розробки) – розкриті запаси, створювані при сезонному веденні розкривних робіт. Створюються за рахунок випередження добувних робіт розкривними за період ведення останніх. 3.з.к.к., як правило, мають місце при використанні обладнання безперервної дії в районах, де неможлива його робота по замерзлих розкривних породах.
Питомі запаси
ПИТОМІ ЗАПАСИ [НАФТИ, ГАЗУ, ГАЗОКОНДЕНСАТУ] (рос. удельные запасы [нефти, газа, газокон-денсата]; англ. specific reserves [of oil, gas,condensate], нім. spezifische Vorräte m pl [von Erdöl, Erdgas, Gaskondensat]) – запаси нафти, газу, конденсату, умовного палива, які припадають на 1 км2 площі покладу, структури, розвіданої ділянки або на 1 км3 об’єму колекторів, а також запаси, які припадають на одну видобувну свердловину, і т.п.
Закордонні класифікації
У основу закордонних класифікацій запасів корисних копалин покладені два основні принципи: а) імовірність їх існування й ступінь вивченості; б) економічна доцільність (рентабельність) розробки покладу та використання корисних копалин в природному стані для наступного вилучення цінних компонентів.
Пружний запас пласта
Об’єм рідини (нафти, води), який можна видобути з пласта за рахунок сил пружності.
Запаси виробничі
Продукція вироб¬ничо-технічного призна¬чен¬ня, що знаходиться на гірни¬чих підприємст¬вах і, отже, та, що вступила в сферу виробництва, але ще не використовується безпосе¬редньо в процесі виробниц¬тва. Поділяються на поточні і страхові (гарантійні і ре¬зер¬вні).
Запаси законсервовані
Запаси корисної копалини, відпрацювання яких не ви¬конується або неможливе, й потребує витрат, не передбачених проектом.
Підрахунок запасів
ПІДРАХУНОК ЗАПАСІВ КОРИСНИХ КОПАЛИН – визначення кількості і якості корисних копалин у надрах.
Складається з таких головних операцій:
- оконтурювання родовища;
- розподілу запасів за їх господарським значенням, ступенем розвіданості, категоріями залягання, умовами видобутку;
- визначення параметрів підрахунку;
- кількісного підрахунку;
- оцінки точності результатів підрахунку.
85. Технології маркування вугілля
Маркування вугілля
Детальніше: Маркування вугілля
Промислові класифікації викопного вугілля відображають практику їх використання, що склалася. В Україні основа традиційної промислової класифікації викопного вугілля — їх марочна приналежність. Марка вугілля — умовна назва різновидів вугілля, близьких за генетичними ознаками і основними енергетичними і технологічними властивостями.
Все буре вугілля належить до однієї марки Б, а антрацити — до марки А. Всередині марок виділяють технологічні групи викопного вугілля. Буре вугілля за вмістом робочої вологи поділяється на 3 технологічні групи: 1Б (W понад 40 %), 2Б (31-40 %), 3Б (W менше 30 %), вугілля Дніпровського басейну технологічної групи 1Б додатково поділяють на 4 групи за виходом смол і кожна з них на 4 підгрупи за величиною вищої теплоти згоряння (по бомбі).
За сукупністю генетичних параметрів вугілля кодується семизначним кодовим числом. Відповідно до генетичних параметрів визначаються технологічна марка, група і підгрупа вугілля.
Всього виділено 17 марок, з них по одній для бурого (Б) вугілля і антрацитів (А) і 15 для кам'яного вугілля: довгополуменеве (Д), довгополуменеве газове (ДГ), газове (Г), газове жирне опіснене (ГЖО), газове жирне (ГЖ), жирне (Ж), коксове жирне (КЖ), коксівне (К), коксове опіснене (КО), коксове слабкоспікливе низькометаморфізоване (КСН), коксове слабкоспікливе (КС), опіснене спікливе (ОС), пісне спікливе (ПС), слабкоспікливе (СС) і пісне (П). Інші варіанти цієї класифікації виділяють 16-18 марок вугілля кам'яного. В подальшому така класифікація була вдосконалена.
За Стандартом України «Вугілля буре, кам'яне та антрацит» (ДСТУ 3472-96) в залежності від значень середнього показника відбивання вітриніту Rо, виходу летких речовин Vdaf, теплоти згоряння на сухий беззольний Qsdaf або вологий беззольний Qsaf стан та спікливості, яка оцінюється товщиною пластичного шару «Y» і індексом Рога RI вугілля України поділяється на марки.
Зарубіжні класифікації
У зарубіжних класифікаціях вугілля прийнятий підрозділ їх на бурі, кам'яні і антрацити з додатковим виділенням лігнітів або ототожненням останніх з бурим вугіллям. Більш дрібні підрозділи в цих класифікаціях основані на ступені їх вуглефікації і зумовлених нею таких найважливіших показниках промислових властивостей, як питома теплота згоряння і спікливість.
У класифікації Грюнера, поширеній в зарубіжних європейських країнах, прийняті такі основні параметри:
елементний склад,
вихід і властивості нелеткого залишку.
У США викопне вугілля поділене на 4 класи:
лігніти,
суббітумінозне вугілля,
бітумінозне вугілля,
антрацити.
У кожному класі виділені групи для лігнітів і неспікливого (суббітумінозного) вугілля за величиною вищої питомої теплоти згоряння беззольного вугілля, а для вугілля, що спікається (бітумінозного) і антрацитів, — за вмістом зв'язаного вуглецю і виходом летких речовин.
89. ) Газоносність вугільних пластів
1) Природна газоносність пластів
Природною газоносністю вугільних пластів прийнято називати об’єм газу, який є у складі одиниці міси вугілля в природніх умовах, м3/т.
Залишкова газоносність – об’єм газу, який є в складі одиниці маси вугілля, піднятого на поверхню без застосування мироприємств по збереженню його природної газоносності, м3/т
Газоємкість вугілля – здібність вугілля поглинати газ в визначених термодинамічних умовах, см3/г, или м3/т
Газоутримання порід – об’єм газу, який знаходиться в одиниці маси або об’єму породи, м3/т або м3/м3
Табл. Газова зольність вугленосних відкладень
-
Газові зони(зверху вниз)
Хімічний склад і склад основних компонентів газу в вугільних пластах
Відносна метанообільність гірничих виробок, м3/т с.д.
Хімічний склад підземних вод
Азот, %
Метан і важкі вуглеводні
Вуглекислий газ
%
м3/т вугілля
%
м3/т вугілля
Азотно-вуглекислих газів
0-50
0,0
0,0
50-100
До 2,0
Негазова
Гідрокарбонатно-магнієвокальцієвий
Вуглекисло-азотних газів
50-100
1
Сл.
0-50
До 1,0
Те ж
Гідрокарбонтано-кальцієвий і сульфатно-гідрокарбонтано-натрієво-кальцевий
Метаново-азотних газів
50-90
1-50
До 1
0-20
До 0,5
До 1
Гідрокабонатно-сульфатнонатрієвий і гідрокарбонатно-кальцевий
Азотно-метанових газів
0-50
50-70
До 2-5
0-20
До0,5
2-3
Гідрокарбонатно-кальцієвонатієвий і гідрокарбонатно-натрієвий
Метанових газів
0-20
70-80
Більше 2-5
0,5
До 0,5
Більше 2
Гідрокарбонатно-натрієвий, гідрокарбонатно-хлоридно-натрієвий і хлоридно-натрієвий.
Форми знаходження газів в вугільних пластах і бокових породах
Форми знаходження газів в вугільних пластах і вміщаючи породах:
а) у вільному стані в тріщинах і порах вугілля і пород. В цьому випадку кількість газу залежить від пористості, тріщинуватості і тиску, під котрим газ знаходиться. Вільний газ в вугіллі приблизно до глибини 800-1000м займає підпорядковане положення у зрівянні з сорбованим; у вміщаючи породах, навпаки, переважає газ вільний. На сучасних глибинах розробки основна маса газу, що міститься у вугіллі, знаходиться в сорбуючому стані;
б) в стані твердого молекулярного розчину. Це стан, коли гази рівномірно поглинені всім об’ємом твердого тіла, називається адсорбцією;
в) на поверхні твердої рідини в сконденсованому стані. Стан, коли гази утримуються тільки на поверхні твердого тіла, називаються фізичною адсорбцією.
г) в стані хімічної взаємозв’язку з молекулами твердого тіла, званими хімічною адсорбцією або хемосорбцією;
д) у вугіллі у вигляді не міцних хімічних зєднань, котрі можуть існувати лише при великому тиску.
Усі види сорбції існують одночасно, і тільки спеціальними лабораторними експериментами можна визначити долю відповідного виду сорбції в загальному складі кількості сорбуючого газу.
Найбільш суттєву роль у вугільних пластах грають адсорбуючий і вільний газ. По росту сорбуючої здібності вугілля, гази утворюють наступний ряд (у збільшую чому порядку) : гелій, водень, аргон, азот, кисень, метан, вуглекислий газ, важкі вуглеводні. Кількість газів,сорбуючих вугіллям, збільшується за допомогою тиску і пониженням температури.