Օգտակար հանածոների դասակարգումն ըստ առաջացման. Ի՞նչ է հանքանյութը: Օգտակար հանածոների դասակարգումն ըստ ծագման. Կարբոնատներ, սուլֆատներ, վոլֆտատներ, ֆոսֆատներ

Հանքանյութերը բնական քիմիական միացություններ են, որոնք ունեն որոշակի ֆիզիկական հատկություններ, ձև և բնութագրվում են ձևավորման կամ ծագման հատուկ պայմաններով:

Օրինակ՝ ծծումբ - բնիկ տարր, լայնորեն օգտագործվում է գյուղատնտեսության մեջ, հալիթ-NaCl - քարի աղ - օգտագործվում է սննդի արդյունաբերության մեջ, քվարց - SiO 2, ռոք բյուրեղ - քվարցի տեսակ, միկա (մուսկովիտ - թեթև, բիոտիտ - սև) - քվարցի տեսակ և այլն։

Հանքանյութերը ձևավորվում են տարբեր ֆիզիկաքիմիական և թերմոդինամիկական միջավայրերում: Բայց յուրաքանչյուր կոնկրետ հանքանյութ ձևավորվում է միայն որոշակի ջերմաստիճանի, ճնշման, հանքային նյութի կոնցենտրացիայի դեպքում, և, հետևաբար, այն կայուն է միայն որոշակի պայմաններում, մոտ նրանց, որոնցում ձևավորվել է: Մեկ այլ միջավայրում միներալները աստիճանաբար ոչնչացվում են, այլասերվում՝ ձևավորելով սորտեր կամ նույնիսկ բոլորովին նոր հանքային գոյացություններ, որոնք կայուն են նոր պայմաններում։

Հայտնի է 2000 օգտակար հանածոներ՝ ավելի քան 4000 սորտերով, սակայն այս հսկայական քանակից քչերն են տարածված բնության մեջ: Այս հանքանյութերը, և դրանցից ընդամենը 50-ը, գիտությանը հայտնի ամենակարևոր ապարների մի մասն են, որոնցից շատերը հայտնաբերված են հողում և ազդում են նրա ֆիզիկաքիմիական հատկությունների և պտղաբերության վրա: Այս միներալները կոչվում են հողի կմախքի հանքանյութեր: Քար առաջացնող 64 միներալներից մենք պետք է իմանանք առնվազն 20-22-ը, մասնավորապես նրանք, որոնք չամրացված նստվածքային ապարների մաս են կազմում, այսինքն. կավի, ավազի և այլնի բաղադրության մեջ: Բայց մենք պետք է իմանանք այլ օգտակար հանածոներ, քանի որ դրանց (լեռների) վրա աճում են ծառեր (անտառներ):

Օգտակար հանածոների մեծ մասը պինդ է (քվարց, դաշտային սպաթ և այլն), բայց կան հեղուկ հանքանյութեր (սնդիկ, ջուր, նավթ) և գազային (ածխածնի երկօքսիդ, ջրածնի սուլֆիդ և այլն)։ Ըստ ծագման պայմանների՝ բոլոր օգտակար հանածոները բաժանվում են երեք խումբ: հրային, նստվածքային և մետամորֆ:

Հանքանյութերի առաջացումը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճանի և սովորաբար բարձր ճնշման դեպքում: Տարբեր խորություններում փոքր մեկուսացված գրպաններում ապարների հալման արդյունքում առաջանում է մագմա՝ բարդ սիլիկատային բաղադրության խմորանման հալվածք, որը պարունակում է տարբեր գազեր, ջրային գոլորշի և տաք ջրային լուծույթներ։

Հանքանյութերի նստվածքային ծագումն ամենաընդհանուր սխեմայով մոտավորապես այսպիսի տեսք ունի. եղանակային պայմաններ > տրանսպորտ > նստվածք (նստվածքի առաջացում) > դիագենեզ (ժայռերի առաջացում): Այս կերպ գոյացած միներալները, ապարները և միներալները կոչվում են նստվածքային։ Նստվածքը (նստվածքը) տեղի է ունենում երկրակեղևի մակերևութային մասերում (ինչպես ծովերում, այնպես էլ ցամաքում) և հենց մակերևույթի վրա ցածր ջերմաստիճանի և մթնոլորտային ճնշման դեպքում՝ մթնոլորտի, հիդրոսֆերայի, երկրակեղևի ֆիզիկաքիմիական նյութերի ազդեցության տակ։ և օրգանիզմների կենսագործունեությունը։ Հնարավոր են տեղումներ կլաստիկային, քիմիական և կենսաբանական ծագում։

Պատրաստի միներալների և ապարների փոփոխության, դեգեներացիայի և վերաբյուրեղացման բարդ ֆիզիկական և քիմիական գործընթաց՝ պահպանելով դրանց պինդ վիճակը՝ առանց նկատելի հալման։ կոչվում է մետամորֆիզմ:Մետամորֆիզմի պրոցեսները տեղի են ունենում խորություններում, որտեղ առկա են բարձր (100-200-ից մինչև 800 ° C) ջերմաստիճաններ և բարձր ճնշում (մինչև 152,103 կՊա)՝ կալցիտ, կրաքար՝ մարմարի մեջ:

Բնության մեջ միներալների առաջացման ձևերը տարբեր են. Հանդիպում են նստվածքներ, ծաղկաբույլեր, բյուրեղների հավելումներ՝ թեփուկավոր (տալկ), խիտ (քաղկեդոն), հողեղեն (կաոլին, օխրա), տերեւավոր (միկա), ասեղնաձեւ, պրիզմատիկ (գիպս, բեղջավոր) եւ այլն։

Հանքանյութերի դասակարգում.Հանքանյութերի ամենաօբյեկտիվ դասակարգումը բյուրեղաքիմիականն է, որը հաշվի է առնում միներալների քիմիական բաղադրությունը և կառուցվածքը (բյուրեղային, ամորֆ):

Առանձնանում են հետևյալները. յոթ (7) դասօգտակար հանածոներ. - բնիկ; - սուլֆիդներ (ծծմբի միացություններ); - հալոգենային միացություններ (հալիդներ); - օքսիդներ և հիդրօքսիդներ; - թթվածնի թթուների աղեր; - սիլիկատներ; - ածխաջրածնային միացություններ.

Ես դաս - բնիկ տարրեր. Այս դասը ներառում է քիմիական տարրեր, որոնք գտնվում են բնության մեջ ազատ վիճակում: Սրանք հանքանյութեր են, որոնք բաղկացած են մեկ տարրից (ոսկի, արծաթ, ադամանդ, պղինձ, պլատին և այլն): Հայտնի են այս դասի 90 միներալներ, որոնք կազմում են երկրակեղևի զանգվածի մոտ 0,1%-ը: Դրանք ժայռաստեղծ նշանակություն չունեն, բայց ունեն ազգային և տնտեսական հսկայական նշանակություն։

II դաս - սուլֆիդներ– ջրածնի սուլֆիդի H 2 S կամ, ավելի հազվադեպ, պոլիջրածնի սուլֆիդի ածանցյալները: Հայտնի է մոտ 200 միներալ, որոնք կազմում են երկրակեղևի զանգվածի 0,15-0,25%-ը կամ բոլոր օգտակար հանածոների մոտ 10%-ը։ Սուլֆիդները ապարներ չառաջացնող միներալներ են, բայց շատ կարևոր մետաղների՝ պղնձի, արծաթի, ցինկի, կապարի և այլնի հանքաքարեր են, ինչի արդյունքում դրանց նշանակությունը երկրի տնտեսության մեջ շատ մեծ է։

Եղանակային գոտում օգտակար հանածոները անկայուն են՝ քայքայվում և վերածվում են թթվածնի տարբեր միացությունների։ Այս խմբի ամենատարածված հանքանյութերն են.

Պիրիտ - FeS 2(ծծմբի պիրիտ, երկաթի պիրիտ) - H 2 SO 4-ի արտադրության հումքի հիմնական տեսակն է, խալկոպիրիտ CuFeS 2(պղնձի պիրիտ) եղանակային գոտում պղնձի հիմնական հանքաքարն է, որը հեշտությամբ օքսիդանում է՝ ձևավորելով Cu և Fe սուլֆիդներ, որոնք լայնորեն օգտագործվում են գյուղատնտեսության մեջ. դարչին - HgS- միակ հանքաքարը սնդիկի ստացման համար:

Ш դաս – հալոգենային միացություններ (հալիդներ) Այս դասի (~ 120 տեսակ) օգտակար հանածոները աղաթթուների (քլորիդներ) և ֆտորաջրածնային (ֆտորիդներ) թթուների աղերն են։ Քլորիդները լայնորեն տարածված են բնության մեջ։ Քլորիդները նստվածքային ծագում ունեն, առաջանում են ջրային ավազաններից (նատրիումի և կալիումի աղեր) նստվածքի արդյունքում։

Հալիդները կարող են լինել անջուր կամ ջրային: Դրանք ներառում են այնպիսի կարևոր հանքանյութեր մարդկանց և բույսերի կյանքում, ինչպիսիք են հալիտը(քարի աղ) - NaCI, Սիլվին- KCI (դեղին և կապույտ), կարնալիտ– MgCl 2 KCl 6H 2 O (կարմիր): Հալիդները առաջանում են կալիումի աղերի հետ միասին աղի հանքավայրերում և օգտագործվում են կալիումի պարարտանյութերի արտադրության համար։ Բացի այդ, դրանք լայնորեն կիրառվում են պահածոների, քիմիական արդյունաբերության և ձկնաբուծության մեջ։

IV դաս – օքսիդներ,տարբեր տարրերի միացություններ թթվածնով. Նրանք շատ տարածված են բնության մեջ և հսկայական դեր են խաղում երկրակեղևի ձևավորման գործում։ Ամենատարածված քվարց- SiO 2, օպալ– (SiO 2 nH 2 O), կորունդ(Al 2 O 3), հեմատիտ (կարմիր երկաթի հանքաքար) - Fe 2 O 3, մագնետիտ– Fe 3 O 4 և այլն:

V դաս – Թթվածնային թթուների աղեր– H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, H 2 CO 3, կայծքար և այլն: Նրանք մեծ նշանակություն ունեն հողի ձևավորման և պարարտանյութերի արտադրության մեջ:

Օրինակ - աղեր HNO 3միշտ համարվել են պարարտանյութերի ամենակարևոր տեսակը (NH 4 NO 3, Ca(NO 3) 2 և այլն), ածխածնի և ծծմբաթթվի աղեր– CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O օգտագործվում են հողի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները բարելավելու և բույսերի աճը բարելավելու համար: Միևնույն ժամանակ, սոդան (Na 2 CO 3) հանդիսանում է երկրի հարավի բույսերի համար ամենաթունավոր (վնասակար) թթվածնային աղերից մեկը։

Այս դասի հիմնական օգտակար հանածոները հետևյալն են.

Ա) սուլֆատներ- ծծմբաթթվի աղեր. Գիպս -CaSO 4 2H 2 O, mirabilite - (Na 2 SO 4 10H 2 O) - սոդայի արտադրության համար, բժշկության մեջ - որպես լուծողական:

բ) կարբոնատներ- ածխաթթվի աղեր. կալցիտ - CaCO 3, մագնեզիտ - MgCO 3, դոլոմիտ - CaCO 3 MgCO 3, սիդերիտ - երկաթի սպաթ (FeCO 3) - դեղնասպիտակ, Fe-ի արտադրության համար, սոդա - Na 2 CO 3 10H 2 O:

V) ֆոսֆատներ- ֆոսֆորական թթվի աղեր.

– ապատիտ-Ca 5 (PO 4) 3 F, քլոր-ապատիտ Ca 5 (PO 4) 3 C1 – H 3 PO 4, սուպերֆոսֆատ, ֆոսֆորիտներ - Ca 3 (PO 4) 2, վիվիանիտ - Fe 3 () արտադրության համար PO 4 ) 2 8H 2 O – սպիտակ – ֆոսֆորային պարարտանյութը օդում կապույտ է դառնում, սիդերիտը՝ FeCO 3:

VI դաս - սիլիկատային դաս- silicic և aluminosilicic թթուների հանքանյութեր. Այս խումբը ներառում է բնության մեջ հայտնաբերված հսկայական քանակությամբ հանքանյութեր: Սիլիկատները կազմում են երկրակեղևի 75%-ը, և եթե ավելացնենք ազատ սիլիցիումի 12%-ը, պարզ կդառնա այս միներալների առաջատար դերը երկրաքիմիայում: Հողի ձևավորման գործընթացներում սիլիկատները PPC-ի ամենակարևոր մասերից են, այսինքն. հողի ամենաակտիվ մասը, որից կախված են նրա ֆիզիկական, քիմիական, կենսաբանական և ագրոնոմիական հատկությունները։

Պարզ սիլիկատները ներառում են հետևյալ հանքանյութերը.

- օլիվին[(MgFe) 2 SiO 4 ] - մուգ կամ կանաչադեղնավուն գույն, թանկարժեք քար, հրակայուն աղյուս:

- hornblende– մագմայի գոտում գրանիտների, դիորիտների, սիենիտների և այլ հայտնի ապարների ապարաստեղծ միներալն է։ Այն ունի բարդ և փոփոխական քիմիական բաղադրություն՝ դարչնագույն՝ տարբեր երանգներով։ Քայքայվելիս այն արտադրում է մետաղական հիդրօքսիդներ՝ կարբոնատներ և կավե հանքանյութեր։

- դաշտային սպաթներ- կազմում են երկրակեղևի զանգվածի մոտ 50%-ը: Հանդիպում են հրային ապարներում, ինչպես նաև թերթաքարերում և ավազաքարերում։ Քայքայվելիս դաշտային սպաթները ձևավորում են ածխածնի երկօքսիդի աղեր, կավե հանքանյութեր և սիլիկաթթու: Feldspars- ի ամենակարեւոր ներկայացուցիչները ներառում են օրթոկլասը `տարբեր գույներ, ալբիտ

Որտեղ r– ջրհորի շառավիղը, մ.

Անկատար ջրհորի մեջ ջուրը մտնում է նրա պատերից և հատակից։ Սա բարդացնում է ներհոսքի հաշվարկը։ Նման հորերի հոսքի արագությունը պակաս է կատարյալ հորերի հոսքի արագությունից: Ջուրը մղելիս ջրհոր է մտնում միայն ջրատարի մի մասից, որը կոչվում է ակտիվ գոտի Ն 0 . Ակտիվ գոտու խորությունը վերցվում է ջրհորի ջրի սյունակի բարձրության 4/3-ի չափով, նախքան մղումը: Այս դրույթները թույլ են տալիս անկատար հորի հոսքի արագությունը հաշվարկել Դյուպուի բանաձևով, ինչպես մեկնաբանել է Փարքերը.

Q = 1,36 կ զ [Հ 2 -հ 2 )/lnR-lnr]

Հորատանցքն իր առավելագույն հոսքի ծավալով ջուր է թողնում միայն այն դեպքում, եթե հարևան հորերը գտնվում են դրանից առնվազն երկու ազդեցության շառավիղ հեռավորության վրա:

Օգտագործված գրականության ցանկ.ժայռերի դասակարգումը հաշվի է առնում պայմանները նրանց կրթություն, որոնք կանխորոշում են կառուցվածքը և,... մարմար), կամ շատ բարդ սիլիկատներից։ Հիմնական ժայռաստեղծ հանքանյութերներկայացված են քվարցով, ֆելդսպարներով, միկաներով...