WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 19 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» А.К. Мазуров ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета Издательство Томского политехнического университета 2009 УДК 553(075.8) ББК 26.34я73 М13 Мазуров А.К.

М13 Введение в специальность: Геология и разведка полезных ископаемых: учебное пособие / А.К. Мазуров. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 146 с.

Учебное пособие представляет собой краткое изложение лекций, прочитанных автором в ТПУ. В нем освещены особенности минерально-сырьевой базы России, организации геологоразведочной службы РФ и производственной деятельности геолога-разведчика, достижения геологии за последние годы.

Подготовлено на кафедре геологии и разведки полезных ископаемых Института геологии и нефтегазового дела Томского политехнического университета. Оно предназначено для студентов, обучающихся по направлению 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых».

УДК 553(075.8) ББК 26.34я73 Рецензенты Доктор геолого-минералогических наук, профессор ТГУ В.П. Парначёв Доктор геолого-минералогических наук, профессор ТГУ А.И. Чернышов © Мазуров А.К., 2009 © Томский политехнический университет, 2009 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2009 2 ВВЕДЕНИЕ Минерально-сырьевой комплекс – это без преувеличения фундамент российской экономики. Он не только формирует более половины доходной части федерального бюджета, но и стимулирует технологический и технический рост смежных отраслей промышленности – производство энергетического и бурового оборудования, горно-шахтное машиностроение, приборостроение, перерабатывающие производства, развитие современных ресурсосберегающих технологий.

Для успешного развития минерально-сырьевого комплекса страны в условиях рыночной экономики органами исполнительной власти осуществляется его регулирование в соответствии с Долгосрочной, Среднесрочными и Краткосрочными программами геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы. Главная из них на сегодняшний день – одобренная Думой Российской Федерации в конце 2004 года «Долгосрочная государственная программа изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы России на основе баланса потребления и воспроизводства минерального сырья до 2020 года».

В результате реализации Программы в последние годы получены значимые результаты. Созданы предпосылки для развития новых и альтернативных минерально-сырьевых баз.

В настоящее время геология превратилась в индустриальную отрасль хозяйства, способную решать поставленные задачи, связанные с поисками и разведкой глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых, а также с их эффективной эксплуатацией. Выпускники специальности в своей производственной деятельности проводят геологосъемочные и поисковые работы на перспективных площадях, выполняют разведку и оценку выявленных месторождений, обеспечивают геологическое обслуживание горнодобывающих предприятий, занимаются разработкой теоретических вопросов геологии.

В соответствии с квалификационной характеристикой геолога по данному направлению выдвигаются следующие требования. Выпускник должен:

иметь высокий уровень профессиональной подготовки;

обладать широкой эрудицией и культурой;

сочетать широкую фундаментальную научную и практическую подготовку;

в совершенстве владеть своей специальностью, непрерывно пополнять свои знания;

уметь на практике применять принципы научной организации труда.

Направление 130100 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» является специальностью широкого профиля, которая сочетает в себе романтику путешествий и открытий, науку и производство на основе научных обоснований открытия месторождений полезных ископаемых, методов и средств поисковых и разведочных работ, внедрения в практику космических, подводных и математических методов. Поэтому студенты данного направления в период обучения в вузе изучают гуманитарные, общеинженерные и специальные дисциплины, определяющие профиль специальности. В учебном пособии в сжатой форме изложены основные вопросы, рассматриваемые студентом при прохождении этих учебных дисциплин.

1. ГЕОЛОГИЯ КАК НАУКА. ЕЁ ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ Геология как наука занимается изучением состава, строения и истории развития Земли. В частности, она выясняет закономерности в смене условий и последовательности образования осадочных, изверженных и метаморфических пород, изучает образование и размещение месторождений полезных ископаемых, смену физико-географических условий и ее влияние на формирование различных форм рельефа, историю органической жизни на Земле. Геология, как и любая наука, имеет свою теорию и свои методы исследования. Принято считать, что каждая наука представляет собой систему знаний, которая должна обладать следующими признаками:

1) предметом исследования;

2) своим методом или методами исследования;

3) возможностью предсказания или предвидения.



Предметом геологии является Земля и, прежде всего, ее каменная оболочка (земная кора или литосфера), водная и воздушная оболочки.

Методами данной науки являются исследования вещественного состава Земли, процессов, протекающих на Земле, истории ее развития; оценка геолого-экономической обстановки потенциально рудоносных площадей и соответствия природных свойств месторождений требованиям промышленности к минеральному сырью с целью установления промышленного значения месторождения. Примеров предсказания в науках о Земле огромное количество. Весьма показательно обычное прогнозирование запасов полезного ископаемого и условий их залегания в недрах, подтверждаемых отработкой месторождений.

В геологии выделяется несколько научных направлений:

1) науки, изучающие вещественный состав Земли (цикл наук, объединяемых часто под термином «геохимия»);

2) науки, изучающие историю Земли (историческая геология);

3) науки, изучающие процессы, протекающие в Земле (динамическая геология);

4) науки, направленные непосредственно на практическое использование недр Земли.

В результате различных видов исследований восстанавливается история развития определенного участка земной коры с древнейших геологических эпох до наших дней. Всесторонне оцениваются особенности геологических процессов с точки зрения благоприятных условий для формирования месторождений в конкретных геологических условиях, разрабатывается наука о причинах возникновения аномальных скоплений полезных ископаемых, которыми, в сущности, и является месторождение. В деятельности геологической службы теперь наука сочетается с производством. Создаются научные основы прогноза месторождений полезных ископаемых, разрабатываются методы и технические средства для разведочных работ, внедряются в практику математические методы.

Разрабатываются пути повышения экономической эффективности и качества геолого-разведочных работ. Всё больше возрастает роль космических и подводных методов исследований. Углубляются работы по охране окружающей среды и рациональному использованию недр. Геологическая служба теперь оснащена мощной горно-буровой техникой, разнообразной геофизической аппаратурой, транспортными средствами, новейшими приборами и лабораторным оборудованием. Профессия геолога приобрела новые черты, стала более сложной. Теперь на вооружении геолога находятся точные науки и новейшие приборы.

Всё возрастающее использование в технике, сельском хозяйстве и быту полезных ископаемых обусловливает необходимость расширения геологических исследований, что, в свою очередь, способствует дальнейшему развитию теоретических основ геологии. Надо отметить, что геологические теории, помогая решению практических задач, в то же время имеют большое познавательное значение.

Вся история мировой цивилизации – это история освоения всевозможных природных богатств, прежде всего полезных ископаемых. Особенно резко потребность в минеральном сырье увеличилась в индустриальную эпоху, то есть в последние 300 лет. Следует отметить, что практически все негативные явления в мировой истории (региональные и мировые войны, прямая и косвенная колонизация стран, геноцид целых народов) в значительной степени были связаны со стремлением индустриальных государств получить доступ к источникам минерального сырья. Наметившаяся в последние годы некоторая гуманизация мирового сообщества не сильно изменила положение; цели остались прежними, сменились лишь методы.

Геология как наука создавалась в процессе практической деятельности человека, уже в глубокой древности применявшего в быту камни, руды, минералы. Научившись распознавать наиболее полезные для себя минералы, породы, руды, человек стал их собирать и использовать в своей жизни. Судя по сохранившимся древним разработкам, ему был уже известен необходимый минимум сведений о закономерностях их залегания и распространения за 10–7 тыс. лет до новой эры. Первоначально человек бездумно подбирал и использовал лишь то, на что случайно натыкался. Со временем он научился разыскивать полезные ему ископаемые более целенаправленно. При этом он использовал уже элементы поисковых критериев и признаков. Человек начинает осознавать, что полезные ископаемые тесно связаны с определенными типами вмещающих пород и являются их особой формой. Появились «рудознатцы», «рудоведцы», «рудоискатели».

Первыми из металлов человеку стали известны золото и медь. Золото использовалось раньше меди. Например, в Африке оно применялось в быту 10–9 тыс. лет до н. э. В Зимбабве сохранились наскальные рисунки, показывающие все детали горных работ, обжиг и дробление золотоносного кварца, отмывку золота и его сплавление.

Первыми народами, которые издавна занимались горными промыслами, были китайцы, индийцы, вавилоняне, египтяне, греки, римляне.

Еще в XX–ХVIII вв. до н. э. китайцы умели делать бронзу, посуду из белой глины и художественные изделия из золота. В Древнем Египте за тыс. лет до н. э. было известно гончарное производство и золотые ювелирные изделия. Для изготовления сплавов применялись медь, олово, сурьма, ртуть. В Индии производство бронзы было известно за 3 тыс.





лет до н. э. Вавилонянам за 4 тыс. лет до н. э. были известны металлы:

медь, свинец, олово, сурьма, золото, серебро, а также их ковка и литье.

Начало разработок месторождений полезных ископаемых на территории России также относится к глубокой древности. Об этом судят по остаткам древних рудников (чудских копей) на Урале, Закавказье, Алтае, Туве, Забайкалье. Здесь разработка медных руд началась 3–1,5 тыс. лет до н. э., хотя масштабы всех этих горных промыслов были небольшими. Уже тогда было подмечено ряд закономерностей в условиях нахождения руд. Еще до нашей эры древнегреческие ученые Пифагор, Геродот, Аристотель, Страбон сделали интересные наблюдения над вулканическими явлениями, размывающей деятельностью текучих вод, образованием речных дельт (реки Нила и др.) и правильно объясняли нахождение ископаемых раковин в горах размещением морей и движением суши в древние времена. В сочинении греческого ученого Геродота (V век до н. э.) имеется указание на приуроченность золота к кварцевым жилам. Аристотель (IV век до н. э.) высказал интересную мысль о генезисе руд: различные руды образуются в результате возгонки их в газообразном состоянии из недр Земли. В I веке до н. э. Плинием Старшим было написано четырехтомное сочинение по естественной истории, в котором приведены сведения об известных в те времена минералах и об их применении, о рудах и их месторождениях. Однако высказанные гипотезы образования минералов и руд были в большинстве своем умозрительными из-за ограниченности наблюдений и их отрывочности.

Переход от феодального натурального хозяйства к ремесленному производству с зарождением промышленности в странах Западной Европы требовал резкого увеличения потребления полезных ископаемых. Это привело к быстрому развитию горного дела. Научное обобщение накопленного большого фактического материала привело к возникновению материалистического понимания естественной истории.

Леонардо да Винчи заметил на разных глубинах каналов в слоях осадочных пород раковины морских животных и пришел к выводу, что горы и моря не всегда были там, где они теперь находятся. Тем самым он подтвердил выводы Авиценны и Бируни. Он полагал, что горы не внезапно поднимаются из моря, что изменения очертаний суши и морей происходили постепенно, как это происходит сегодня. Этим было положено начало применения метода актуализма в геологии. На основании наблюдения современных геологических процессов можно судить о том, как протекали такие же процессы в далеком прошлом. В 1546 г. Агриколла на основе большого фактического материала разработал систематику минералов и дал классификацию рудных месторождений по формам их проявления. Он считал, что рудные жилы образуются путем отложения минералов из подземных вод в каналах и полостях. Происхождение этих каналов он связывал с процессами эрозии под воздействием атмосферных осадков. Р. Декарт, в противоположность этому, связывал происхождение металлоносных жил с проникновением паров и экзгаляций, поднимающихся из недр Земли. В дальнейшем различия во взглядах на образование природных минеральных образований переросли в большую дискуссию так называемых нептунистов и плутонистов, особенно остро проявившуюся в конце XVIII и начале XIX веков.

В XVIII в. появился ряд работ немецких, английских, шведских ученых по вопросам происхождения рудных месторождений. Особенно большой популярностью пользовались взгляды немецкого ученого А.Г. Вернера (1749–1817 гг.). Он посвятил всю свою жизнь изучению рудных месторождений Саксонии. Как профессор Фрайбергской горной академии он создал свою научную школу. Им была разработана новая морфологическая классификация рудных месторождений. Но надо сказать, что Вернер в своих воззрениях на процессы рудообразования придерживался весьма крайних взглядов, считая, что не только все рудные месторождения, но и граниты, базальты, гнейсы возникли из водных растворов поверхностного происхождения. Во второй половине XVIII в.

нептунические идеи А.Г. Вернера были восприняты многими естествоиспытателями разных стран и он стал общепризнанным главой этой школы.

Во главе сторонников плутонического происхождения рудных жил стоял шотландский ученый Д. Греттон. Он считал, что горные породы и руды образуются только путем кристаллизации из сравнительно сухих магматических расплавов, в которых вода не имела большого значения.

Н. Стено при изучении геологического строения района Тосканы в Италии сделал важный вывод, что каждый слой осадочной породы ограничен двумя параллельными поверхностями, имеющими первоначально горизонтальное положение. Поэтому наклонное залегание слоев есть результат последующих процессов. А отсутствие этого слоя на месте речных долин, оврагов, понижений указывает на уничтожение этого слоя размывом. Наклонное залегание слоев, начиная со Стено, объяснялось обрушением земной коры над возникшими подземными пустотами (Декарт, Лейбниц) или землетрясениями (Р. Гук) и вулканической деятельностью (Валлиспери, Моро).

В 1725 г. организована Российская академия наук, занявшаяся систематизацией сведений о месторождениях полезных ископаемых. Организовывались экспедиции С.П. Крашенникова, И.И. Лепехина, П.С.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 19 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.