Земная кора и геологическая деятельность человека

Таким образом, мы должны учитывать, что инженерно-строительная и горнотехническая деятельность вызывает изменения не только в строении горных масс, но и в их составе.

Глава 5. История геологических поисков в России

5.1 Богатства  земных недр

Медь  — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета. С давних времен широко применяется человеком. Медь металл достаточно прочный. Однако он легко деформируется  молотком, не утрачивая своей жескости. Он устойчив против коррозии и после использования всегда возвращается в производство как вторичное сырье и лом.

Впервые медь выплавили из руды, добытой на Синайском полуострове. С медью родилось искусство плавления, оно повлекло за собой освоение других металлов. Развитие во многих странах определяется  наличием металлических полезных ископаемых.

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2. Медь может встречаться, как в соединениях ,так и в самородном виде . Сульфиды меди обычно образуются в гидротермальных среднетемпературных  жилах. Также иногда встречаются месторождения меди в осадочных породах — медистые песчаники и сланцы. Наиболее известные из месторождения меди  — Удокан в Читинской области, Джезказган в Казахстане, меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии. Другие самые богатые месторождения меди находятся в Чили (Эскондида и Кольяуси) и США (Моренси)

Основную часть медной руды добывают открытым способом. Содержание меди в руде составляет примерно от 0,3 до 1,0 %.

Медь легко образует сплавы с другими металлами. Ее особенно хорошо использовать для изготовления таких сплавов, как бронза, латунь и мельхиор, а также для производства легких металлов и подшипниковых вкладышей для машин. Из меди чеканят мелкую разменную и «серебряную» монету, изготавливают металлический лист, проволоку, трубы, котлы и т.п.

Железо —   ковкий металл серебристо-белого цвета обладает высокой химической реакционной способностью: железо быстро поддается коррозии при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. Это металл с повышенной сопротивляемостью.

В природе железо довольно редко встречается в чистом виде, чаще всего его оно находится  в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 %   Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

Железо — один из самых используемых и распространенных металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства. Железо является главным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов. Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых. Магнитная окись железа (магнетит) — основной материал для производства устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п. Железо применяется в качестве анода в железо-воздушных аккумуляторах, железо-никелевых аккумуляторах.

Уголь — вид ископаемого топлива,который образовался из частей древних растений под землей без доступа кислорода.   Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива.

Он используется как энергетическое, бытовое топливо ,  сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов. Очень перспективным является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива. Для производства 1т нефти расходуется 2-3т каменного угля, в период эмбарго ЮАР в основном обеспечивала себя топливом за счёт этой технологии. Из каменных углей,также получают искусственный графит.

Нефть и газ.

Нефть  —маслянистая горючая  жидкость, является смесью углеводородов, красно-коричневого, или почти чёрного цвета, хотя может встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет,а иногда даже бесцветная нефть, обладает специфическим запахом, распространена в осадочной оболочке Земли; одно из наиважнейших (для человечества) полезных ископаемых.

Природный газ относится к полезным ископаемым. Часто является попутным газом при добыче нефти. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений — это свободный газ, либо в растворённом состоянии в нефти или воде (в пластовых условиях), а в стандартных условиях (0,101325 МПа и 20 °С) — только в газовом состоянии.

5.2 Мир истории  горного дела

Как принято считать, начало горному делу в России было положено во второй половине XV в., во время правления Великого князя Московского Ивана III, когда в 1491 г. первая экспедиция была отправлена в Печорский край на поиски полезных ископаемых.

 
К концу XIX в. горное дело занимает главное место наряду с другими отраслями российской промышленности. Число занятых горнозаводскими промыслами рабочих в том же году равнялось 436 тыс. человек. В связи с развитием металлургии, железнодорожного и водного транспорта потребность в угле резко повысилась. Началось строительство угольных шахт в Донбассе, на Урале, в Подмосковном и Кузнецком бассейнах, на Дальнем Востоке. К началу XX в. добыча угля возросла с 121 тыс. т в 1860 г. до 12 млн. т в 1900 г., а в 1916 г. достигла 34,5 млн. т.. В горном деле использовались следующие достижения науки и техники: электроэнергия и пневмоэнергия, взрывчатые вещества и бурильные машины, вентиляторы и подъёмные машины, водоотливные установки и др

С 20-х гг. XX в. советские геологи продолжили многовековую работу пытливых разведчиков недр - "рудознатцев", "мерщиков" и "дозорщиков" далёкого прошлого и высокообразованных геологов конца XIX - начала XX в.

Развернулись поиски и разведка месторождений в Заполярье, Средней Азии, Казахстане, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Были открыты новые месторождения железных, марганцевых, медных, свинцово-цинковых руд, россыпи драгоценных металлов, угольные и нефтяные месторождения, строительные материалы. В 30-е гг. XX в. были выявлены и частично подготовлены для промышленного использования прежде неизвестные полезные ископаемые: апатиты и калийные соли, руды алюминия и магния, никеля и кобальта, молибдена и вольфрама, хрома, сурьмы, редких элементов. Новыми горнопромышленными районами стали: нефтеносный Волго-Уральский район, Кузнецкий, Карагандинский и Печорский угольные бассейны, золотоносный Алдано-Колымский район, оловянные Забайкальский и Дальневосточный районы.

1941-1945 гг. геологическая служба  сосредоточила свои усилия на  выявлении месторождений стратегически  важных полезных ископаемых: железных  руд в восточных районах, а  также свинцовых, вольфрамовых, никелевых  и кобальтовых руд в Сибири.

За последние десятилетия XX в. появились новые горнопромышленные районы в Западной Сибири, Красноярском крае, Якутии, на Чукотке и Камчатке.

В целях поисков и разведки ежегодно бурилось более 20 млн. м скважин, проходилось более 1 млн. м разведочных шурфов и около 500 тыс. м подземных разведочных выработок (штолен, штреков, квершлагов, стволов и др.).

К 1985 г. геологическая служба СССР достигла пика своего развития. Прирост запасов основных видов полезных ископаемых не только перекрывал объёмы их добычи, но и в 1,5-2 раза превысил их. Численность работников в горно-геологической службе страны составила почти 700 тыс. человек.В конце 1980-х годов в экономике страны разрушалась финансовая система, мощные забастовки потрясли горную отрасль в 1989 – 1990гг., рвались хозяйственные связи между республиками распадавшегося СССР. Все это наложилось на проявившиеся еще раньше общее падение производства. Недостаток средств госбюджета, нараставший с 1991 г., физический и моральный износ горно-шахтного оборудования, кризис социальной сферы, падение дисциплины и производительности труда уровня – все эти негативные явления нарастали. Единственным выходом стала реструктуризация всей горнодобывающей отрасли.

В настоящее время горное дело оснащается современными технологиями. Разработано большое количество математических моделей массива, полученных на основе строгих аналитических решений соответствующих задач теории упругости. Однако в ряде случаев (неоднородный массив, наличие трещин, сопряжения и пересечения выработок, требующие постановки объемной задачи и др.) аналитических решений не имеется. В этих случаях целесообразно использование приближенных методов решения задач и численных моделей подземных сооружений.

Одним из таких методов, получающим все большее распространение в моделировании и вычислительных программных комплексах, является метод конечных элементов (МКЭ). Также в эту отрасль поступают новая техника и горнодобывающее оборудование.

                                            Заключение

В последние годы ученые все чаще обращают внимание на процессы, вызванные активной деятельностью человека на Земле. Они установили, что деятельность человека оказывает сильное влияние на земную кору и окружающую среде в целом. Причем влияние это обычное негативное и даже губительное. Использование ресурсов, особенно невозобновимых минеральных продуктов, необходимо переводить на замкнутый (безотходный) цикл. Человечество должно научиться управлять естественным прогрессом в добывающей деятельности, чтобы достигнуть правильного соотношения между быстрым развитием технологии производства и максимальным сохранением естественной среды.

Научные деятели вывели ряд взаимосвязанных проблем, которые требует решения:

1. Измерение качества окружающей   среды и качества технологии, которая ее преобразует. Это в большей части относится к тому, что дает нам литосфера (а значит, имеет непосредственное отношение к земной коре).

2. Экономическая оценка природных ресурсов (минеральных, подземных вод и др.)

3. Разработка долгосрочных программ  по рациональному использованию природы  (особое внимание стоит уделить компонентам земных недр).

Геологическая деятельность оказывает не только вредоносное влияние, но и приносит пользу, главным образом человеку конечно. С ее помощью человечество развивается в следующих сферах:

• экономика (индустриально-промышленная сфера)
• политика
• научная сфера (знания о земных недрах,  изучение свойств, структуры и строения различных природных химических веществ)

Итак, земные недра приносят человеку огромную пользу и поэтому стоит помнить о рачительном использовании природных богатств. Мы должны защищать окружающую среду от губительного воздействия, ведь изменения в земной коре очень сильно влияют на экологию, а значит и на здоровье людей.

 

Список использованной литературы

Список использованной литературы.

1. http://ru.wikipedia.org/wiki

2. http://geologov.ru/chtg.htm

3.Горная энциклопедия. Под редакцией Козловского Е.А.  2006 г.

4. Лекционный курс «Общая геология». Под редакцией Попова Ю.В. 2010 г.

 

5. http://www.net mechanics.ru

 

6. http:// www.allgeology.ru

 

7. http://www.drillings.ru/litosfera

 

8. http://mgsugs.livejournal/com

 

9. Геологическая деятельность человечества. Техногенез. — Мн.: Выш. Школа, Баландин Р.К. 1978.г.

 

10.Богатство земных недр. Г.Москва. Карл Бакс издание 1998 г.