Как образовывались полезные. Полезные ископаемые. Что же представляет в таком случае магма

Наружный, прерывистый пояс земной коры образует почвы, под которыми залегают осадочные, магматические и метаморфические породы . Иногда они непосредственно выходят на поверхность земли. На той или иной глубине мы всегда обнаруживаем граниты и гнейсы , а под ними залегает пояс тяжелых базальтовых пород.

А знали ли вы, что из гранита даже производят кухонные столешницы? Кухни на заказ по индивидуальным размерам вы найдете по ссылке в этом абзаце.

По своему происхождению гранит и базальт связаны с магмой , которая, как мы узнаем дальше, порождает все разнообразие камня.

Что же представляет в таком случае магма?

В состав магмы, как полагают ученые, входят все известные нам химические элементы в различных соединениях.

Этот сложный расплав содержит огромное количество разнообразных паров и газов, играющих большую роль при образовании минералов.

На магму с огромной силой давят пласты горных пород. Когда же в их толще происходят перемещения и сдвиги, вызывающие землетрясения на поверхности земли, давление уменьшается, и магма начинает выдавливаться наружу по трещинам в земной коре.

В зависимости от химического состава магмы из нее образуются те или иные горные породы. Хорошо всем известные граниты являются продуктом кислых магм , богатых кремнеземом и щелочами, а базальты - продуктом основных магм , богатых железом и магнием. Кислые магмы отличаются большей подвижностью и меньшим удельным весом по сравнению с более вязкими и тяжелыми основными магмами.

Интересно отметить, что с кислыми магмами связаны месторождения оловянного камня , из которого, как нетрудно догадаться по названию минерала, добывается металлическое олово.

Цветные металлы - медь, цинк и свинец - и такие ценные редкие металлы, как вольфрам и молибден, получающие широкое применение в изготовлении сверхтвердых и специальных сталей, тоже связаны с кислыми магмами.

С основными магмами, в свою очередь, связаны месторождения железа (магнитный и хромистый железняк), сернистых соединений меди, никеля и кобальта, а также драгоценной платины.

В зависимости от условий остывания магмы как в ней самой, так и в окружающих породах возникают те или иные сообщества минералов.

Получается, что одни минералы становятся словно «спутниками» других минералов . Для поисковика это очень важный признак: свинцовый блеск, например, обычно встречается вместе с цинковой обманкой; оловянный камень - с минералами, содержащими вольфрам; сурьмяный блеск (антимонит) - с киноварью и плавиковым шпатом (флюорйтом); серебряные руды - со свинцовыми; жильное золото - с кварцем.

Отсюда можно сделать такой вывод: если геолог обнаружил в минеральной жиле, например, свинцовый блеск, то дальше он может найти здесь и другую ценную руду - цинковую обманку. Часто оба минерала образуют единое рудное тело - свинцово-цинковую руду.

Другим спутником цинковой обманки является минерал, содержащий медь, медный колчедан, и тогда оба эти минерала образуют ценную медно-цинковую руду.

Черные зерна магнитного железняка, которые обнаруживает золотоискатель при промывке песка, говорят ему о том, что в новых пробах, может быть, посчастливится увидеть на дне железного ковша не только тонкие блестящие золотинки и крупинки, но даже самородки драгоценного металла.

«Чёрное золото», «жидкое золото»… сколько всего добывает человек из земных недр! Добыча достигла таких масштабов, что уже заходит речь об иссякании природных богатств в ближайшие столетия – но остановиться мы не можем: прекрати добычу полезных ископаемых, и цивилизация будет парализована, ничего другого пока что не придумано… как же возникли эти природные «клады», которые человечество не устаёт откапывать?

Начнём с самого главного полезного ископаемого, на котором держится экономика многих стран (нашей в том числе), из-за которого затевают войны, уничтожая мирных жителей, об истощении запасов которого более всего тревожатся. Разумеется, речь о нефти. Процесс её образования начался примерно 600 миллионов лет назад, когда большая часть поверхности нашей планеты находилась под водой. В воде обитали мелкие живые организмы. Умирая, они опускались на дно, покрываясь илом, и так слой за слоем. Накладываясь друг на друга, слои уплотнялись, опускались, температура и давление в них становились всё выше. А тут ещё взялись за дело анаэробные бактерии и разложили органические вещества на углеводороды. Образовывался при этом и газ. Углеводороды в виде жидкости и пузырьки газа под высоким давлением постепенно просачивались в пустоты, но рано или поздно достигали слоя такой породы, просочиться через которую было невозможно, там нефть или газ скапливалась. Тем временем Земля менялась, там, где когда-то был океан, теперь суша – и многие скопления нефти и газа, возникшие таким образом, оказались на суше.

Органическое происхождение имеет и каменный уголь. Организмы, точнее, растения, давшие ему начало, обитали на Земле в определённый исторический период, который так и называют: каменноугольный период (или карбон). В то время вся поверхность Земли «собралась» в два материка – Лавразию и Гондвану. Прибрежные низменные равнины обоих материков то и дело заливало водой, образовывались болота, занимающие огромные территории. Климат на всей территории этих материков был тропическим, и в таком климате очень хорошо чувствовали себя растения и развивались они бурно, размножались быстро. Это было время гигантских древовидных папоротников, достигавших высоты 45 метров. Животные попросту не успевали съесть всё это «великолепие», пока оно росло, когда же растения погибали естественным путём, их тоже оказывалось так много, что их не успевали переработать гнилостные бактерии, и вся эта растительная масса скапливалась в болотах. Правда, бактерии в болотах всё-таки были, растительную массу они перерабатывали, но на определённой стадии этого процесса начинали выделяться кислоты, и деятельность бактерий становилась невозможной. Так образовался торф. Он оказывался погребённым под новыми слоями, давление буквально «выжимало» из него газы и воду, и он постепенно превращался в каменный уголь. Некоторые залежи каменного угля оказались разрушены движениями земной коры, но там, где она постепенно опускалась, погребаемая под новыми наносами, мы и имеем месторождения угля.

Что касается месторождений металлов, к их происхождению причастна магма, внедряющаяся из мантии Земли в земную кору. Лишь малая её часть изливается на земную поверхность в виде вулканических извержений. В основном она застывает в виде огромных резервуаров. Когда такой резервуар остывает, лёгкие элементы всплывают, а тяжёлые опускаются на дно, так возникают месторождения железа, никеля, меди, платины, вольфрама.

Но так происходит только с т.н. основной магмой, которая содержит окись кремния в количестве не меньше 50% окиси кремния. Если же речь идёт о кислой магме (больше 50% окиси кремния), то процесс выглядит иначе. В такой магме много газов, которые разрушают соединения металлов, и выпасть в осадок сразу они не могут и концентрируются в остатках, которые остыть не успели. Эти остатки, насыщенные газами и растворёнными в них элементами, проникают сквозь трещины в земной коре, остывают, при этом образуются жилы, состоящие из полевого шпата и кварца, включающие в себя драгоценные камни, олово, уран, слюду.

Полезные ископаемые возникают и под воздействием процессов у поверхности Земли. Вода и воздух разрушают горные породы, их частицы вступают в химические реакции с кислородом, водой, углекислым газом, продукты этих реакций уносит вода, и они оседают на дне. Так образуются месторождения глины, гравия. Те металлы, которые не вступают в химические реакции (например, золото) остаются на речном дне в виде россыпей.

Словом, механизмы образования полезных ископаемых различны. Некоторые из них остановлены, например, с тех пор, как появились грибы, образование каменного угля стало невозможным: они в процессе своей жизнедеятельности разрушают лингин – вещество, содержащееся в древесине, без которого каменный уголь образоваться не может. Другие процессы идут и сейчас. Но даже эти процессы занимают миллионы лет! Так что человечеству действительно не лишне задуматься о том, что природные богатства могут закончиться!

Формирование привычки - это искусство, которому учатся не за один месяц. И я могу гарантировать вам, что если вы примените эти советы к любой привычке в вашей жизни, то у вас все получиться.

Когда-то я пытался привить себе полезную привычку писать по три страницы текста каждое утро, сразу после того, как я проснусь. Это было здорово, ведь побывав на западной Украине, я просто не мог не написать о жилье в Карпатах , горах и отдыхе. И в итоге я не заметил, как стал писать каждый день на разные темы. Затем я привык к полезному питанию (то есть я питаюсь, только если голоден, никогда не перекусываю, стараюсь есть медленно и так далее). Затем я стал делать зарядку и самомассаж каждое утро. Просыпаться рано. И все это получилось (но, конечно, не сразу). Вопрос не в том, предрасположены вы к этой привычке или нет.

Вопрос в том, КАК вы формируете полезную привычку, а не в том, КАКУЮ КОНКРЕТНО. Ведь внедрение привычки в жизнь – это ежедневная кропотливая работа, и, своего рода, искусство. Искусство, которому учатся не за один месяц. И я могу гарантировать вам, что если вы примените советы ниже к любой привычке в вашей жизни, то у вас все получиться. Ну что, пора бегать по утрам?

Как сформировать полезную привычку

1. Выберите только одну привычку. Не пытайтесь сразу внедрить всё. Начните бегать. Когда пройдет одна или две недели, и вы заметите, что вам это дается легко – добавьте еще одну привычку. Например, рано просыпаться. Приступайте к следующей привычке только после того, как прочно закрепили предыдущую.
2. Будьте добры к себе. Поверьте, если вы захотите тягать тяжести (в народе это называется бодибилдингом) каждый день по часу – вы очень быстро сдадитесь. Если вы начнете с 10 минут, и понемногу будете увеличивать продолжительность занятий, вы добьетесь успеха. Лучше возьмите цифру, которая с самого начала НИКОГДА не будет для вас обременительной. Порою даже 6-7 минут занятий в день кажутся невыполнимыми.
3. Записывайте результаты. Ведите график соблюдения привычек в электронном или бумажном виде. Напишите в своем дневнике привычку, а напротив неё распишите дни недели либо числа месяца. Как только вы выполните привычку – зачеркните этот день.
4. Не позволяйте себе “маленькие слабости”. Курильщики, я думаю, меня поймут. Когда бросаешь курить, порой страстно хочется закурить “еще одну сигаретку”. И эта еще одна сигаретка – всего лишь спусковой крючок, после которой вы выкурите еще несколько пачек (хорошо, если не блоков). То же самое и с полезными привычками. Если вы хотите есть здоровую пищу, но периодически позволяете себе много сладкого, колы и другой вредной пищи, то очень скоро все вернется на круги своя.
5. Позволяйте себе “маленькие подарки”. Не путайте “подарки” и “слабости”. Подарками вы должны баловать своего “внутреннего ребенка” или “внутреннего художника”. Купите себе то, что будет связано с вашей новой привычкой, и что будет радовать вас. Если вы уже месяц подряд бегаете по утрам, купите себе новые кроссовки, в которых вы чувствуете себя классно. Если пишите по 5 страниц в день – новую ручку. Радуйте себя мелочами.
6. Считайте, сколько дней вы соблюдаете привычку. Если вы пропустили какую-то привычку два дня подряд или два раза на одной неделе, начните отсчет заново. Инерция стремится к инерции. Чем больше вы пропустите дней за раз, тем сложнее вам будет вернуться к привычке. Если вы пропустили всего один день за неделю – просто не включайте в общий счет пропущенный день, но посчитайте, что вся неделя была удачной.
7. Устройте себе выходной. Выберите воскресенье или любой другой день в качестве выходного. Если вы неукоснительно следовали привычке 6 дней кряду, то можете смело зачеркнуть одну или две привычки на воскресенье, словно вы их уже сделали. И сделайте её. Или не сделайте. Всё равно. Устройте себе отдых и делайте всё, что вам хочется (но не то, что помешает дальнейшему формированию привычки). Гуляйте на природе. Общайтесь с друзьями. Спите весь день. Это поможет вам зарядиться энергией и силами на всю следующую неделю.
8. Ведите временной и количественный учет. Записывайте, сколько времени за день вы посвятили привычке. Например: бег – 20 мин., медитации – 12 мин. Ведите и количественный учет, если это возможно. Например – количество отжиманий, приседаний и так далее.
9. Наслаждайтесь процессом. Наслаждайтесь тем, что вы делаете. Радуйтесь тому, что у вас получается. Не слушайте НИКОГО. Если кто-то говорит вам, что вы “должны” бегать по утрам, но вас отвращает уже сама идея бегания по утрам – смело отказывайтесь. Возможно, это не ваше. Если же привычка вас не радует ни сейчас, ни в перспективе, то зачем она вам?

Сколько нужно времени для формирования привычки?

И последнее – сколько нужно для формирования привычки? Ученые говорят о цифре 21. Но не верьте им. Верьте своему организму. Если вы уже сами автоматом выполняете определенное действие, то вы уже сформировали привычку. Не важно, соблюдали вы ее 28 или 60 дней. Не останавливайтесь до тех пор, пока не увидите, что это действительно стало для вас привычным и естественным.

Бóльшая часть всех химических элементов, в том числе и очень ценных, рассеяна в горных породах. Лишь очень незначительная часть их сосредоточена в месторождениях полезных ископаемых. Но хотя содержание элементов в горных породах низкое, их общее количество в земных недрах грандиозно.

Все полезные ископаемые по условиям их образования разделяются на глубинные и поверхностные. Глубинные месторождения называются эндогенными (от греческих слов «edo» - внутри, «geos» - происхождение), а поверхностные - экзогенными (греч. «ехо»- снаружи).

Глубинные, или эндогенные, месторождения формируются в результате внедрения в земную кору раскаленных подземных расплавов, или магм, и их застывания. Магма по трещинам проникает в горные породы. При этом только незначительная часть магмы в вулканах достигает поверхности Земли, образуя потоки лавы и скопления вулканического пепла. Большее количество магмы не доходит до земной поверхности и застывает на глубине, образуя глубинные кристаллические магматические породы, такие как гранит . Застывшие на глубине и на поверхности Земли магматические породы широко используют в качестве природных каменных строительных материалов.

Благодаря различию физических и химических свойств элементов в процессе остывания магматических расплавов в недрах Земли происходит их разделение и образуются скопления части химических элементов.

При остывании так называемых основных магм, содержащих в своем составе не более 50% окиси кремния, процесс разделения веществ в них идет подобно выплавке чугуна в домнах. При этом в скоплениях магмы, застывающих на глубине, кверху всплывают легкие породы, а на дно магматического резервуара опускаются тяжелые минералы. Эти тяжелые минералы образуют рудные магматические месторождения. Наиболее значительные из них - месторождения железа и титана, хрома и платины, меди и никеля . Близки к ним по своему происхождению и месторождения алмазов в кимберлитовых трубках Сибири и Южной Африки, но для их образования, кроме высокой температуры, необходимо огромное давление.

Совершенно иначе обособляются ценные минералы при застывании так называемых кислых магм, содержащих более 50% окиси кремния. В этих магмах повышенное содержание различных газов, в том числе паров воды. Газы растворяют многие химические соединения, особенно металлические, и не дают им выпадать в осадок на ранних стадиях остывания магмы. Поэтому условия для их концентрации создаются в самых поздних, не успевших полностью отвердеть остатках магматических расплавов. Часть таких остаточных расплавов магмы, насыщенных горячими газами и растворенными в них ценными элементами, внедряется по трещинам в горные породы и, остывая, образует так называемые пегматитовые жилы . Они состоят из кварца и полевого шпата , а иногда содержат накопления слюды, драгоценных камней (топаз, аквамарин и др.), минералов бериллия и лития, олова, вольфрама, урана .

Магматические газы с растворенными в них ценными соединениями не только накапливаются в остаточных очагах магмы, но также могут просачиваться через уже отвердевшие стенки. Так они проникают в окружающий остывающий магматический очаг породы. При этом между фильтрующимися раскаленными газами и окружающей породой могут возникнуть химические реакции. Особенно бурно они протекают между горячими магматическими газами и известковыми породами. В ходе таких реакций по периферии массивов остывающих магматических пород, в зоне соприкосновения их с известняками, возникают так называемые скарны . Они состоят из минералов, в состав которых входит известь, кремний и алюминий . Кроме того, в скарнах часто накапливаются минералы железа, меди, свинца, цинка, вольфрама, бора .

Но не все магматические газы реагируют на глубине с горными породами. Большая их часть вследствие высокого давления устремляется по трещинам и порам горных пород вверх, к поверхности Земли. При этом минерализованные пары постепенно охлаждаются, сжижаются и превращаются в горячие минеральные воды - гидротермы . Они продолжают подниматься по пористым водопроницаемым горным породам. По мере дальнейшего охлаждения горячих минеральных вод растворенные в них соединения ценных и других элементов выпадают в осадок. Заполняя трещины горных пород, они образуют жилы полезных ископаемых. Часть элементов гидротерм вступает в реакцию с минералами горных пород и отлагается, формируя залежи полезных ископаемых, замещающие эти горные породы. Такие месторождения, образованные отложениями горячих минеральных вод в недрах Земли, называются гидротермальными . С этой очень важной группой эндогенных месторождений полезных ископаемых связаны большие количества руд меди, свинца, цинка, олова, вольфрама и других ценных элементов.

Экзогенные месторождения образуются под действием геологических процессов у поверхности Земли. Они формируются в ходе длительных изменений горных пород по мере их перемещения из недр к поверхности Земли. Такие медленные или внезапные катастрофические подъемы отдельных участков земной коры происходили во все геологические эпохи и продолжаются в наши дни. У поверхности Земли горные породы под действием колебаний температуры и водных потоков механически разрушаются на мелкие и мельчайшие обломки. Под влиянием воды, кислорода и углекислоты они химически разлагаются, меняя свой состав. Продукты такого разрушения уносятся водными потоками в реки и, оседая на их дне, образуют хорошо известные речные месторождения гравия, песков и глин . При этом некоторые химически стойкие, неокисляющиеся, твердые и тяжелые минералы накапливаются в нижней донной части речных отложений, образуя россыпи . В россыпях могут концентрироваться только тяжелые минералы с удельным весом более 3. Поэтому именно в виде россыпей известны месторождения золота, платины, оловянного камня, вольфрамита и т. д.

Значительная часть минеральной массы, находящейся в речной воде в виде ила или в растворенном состоянии, выносится в моря и океаны. Масштабы такого выноса огромны. Так, Волга за год выносит в Каспийское море 25,5 миллионов тонн взвешенного в воде материала, Амударья в Аральское море - 215 миллионов тонн, Амазонка в Атлантический океан - около 1000 миллионов тонн. В океанах и морях минеральные вещества осаждаются и накапливаются на дне. Эти минеральные вещества поступают с континентов, под влиянием силы тяжести, в результате химического воздействия соленой морской воды или в связи с жизнедеятельностью морских организмов. Так создаются толщи пород осадочного происхождения , среди которых находятся пласты осадочных полезных ископаемых. Кроме таких общеизвестных осадочных пород, как пески, глины, известняки , распространены месторождения руд железа, марганца, алюминия, фосфоритов, угля и нефти .

На поверхности Земли образуются месторождения полезных ископаемых также в результате растворения и выноса части вещества грунтовыми водами, причем в остатке накапливаются трудно растворимые ценные минеральные соединения. Например, в породе, состоящей из соединений кальция и алюминия, кальциевые минералы могут растворяться и удаляться с водой, а в остатке накопятся соединения алюминия - бокситы - ценная руда для производства этого металла. Такие месторождения называются остаточными. Среди них, помимо бокситов, известны залежи железной руды, никелевой руды, фосфорных соединений .

Часть растворенного вещества может снова отложиться под землей из грунтовых вод, при их проникновении по проницаемым породам. Возникающие при этом месторождения так и называются инфильтрационными . Среди инфильтрационных известны месторождения никеля, меди, золота, урана .

Если горные породы и заключенные среди них месторождения полезных ископаемых погружаются в глубь Земли, на них действует давление залегающих на них толщ и внутренний жар Земли. Под их влиянием горные породы и полезные ископаемые изменяются, преобразуются в метаморфические , такие, как гнейс или кристаллический сланец . При этом могут возникнуть метаморфические месторождения полезных ископаемых («метаморфоза» - изменение). К ним относятся как ранее существовавшие, но подвергшиеся интенсивному изменению тела, так и возникшие вновь из-за метаморфизма. К таким принадлежат, например, месторождения мрамора, кровельных сланцев, слюды, графита, гранатов .