минералогия (1006435), страница 7
Текст из файла (страница 7)
С. С. Смирнова (1895–1947), посвятившеговсю свою энергию и знания созданию минеральносырьевой базы нашейРодины и своим примером вдохновлявшего коллективы многочисленныхгеологоразведочных партий и научноисследовательских институтов. Изего трудов в области минералогии наибольшей известностью пользуетсяклассическая монография «Зона окисления сульфидных месторождений».С. С. Смирнов еще в начале своей практической деятельности глубоко оценил всю важность точных познаний минералогии окисленных руд в приповерхностной зоне рудных месторождений, с которыми геологу в первуюочередь приходится иметь дело при поисках и предварительной разведке.Крупные достижения в области изучения минералогии месторождений полезных ископаемых принадлежат и другим советским ученым. Вомногом наши исследователи шли самостоятельными путями и по результатам своих работ значительно опережали своих зарубежных коллег.Усовершенствование методик исследования, обусловленное достижениями вспомогательных точных наук, позволило более углубленно подходить к изучению минеральных объектов и нередко выявлять новые,ранее неизвестные полезные свойства минералов, которые так или иначемогут быть использованы для практических целей.
Все это поднимаетописательную минералогию как необходимое звено в цепи минералогических исследований на новую, более высокую ступень. Следует помнить,что скрупулезное описание новых фактов и явлений, наблюдаемых в природе, их анализ в свете законов точных наук всегда будут представлятьсобой бесспорный вклад в науку. Касаясь темы достоверности и точностиопытных данных, а также глубины их интерпретации, которые столь необходимы при минералогических исследованиях, нельзя не упомянутьимя И. Д. Борнеман'Старынкевич (1890–1988), которая была и остаетсяв памяти всех отечественных минералогов, с одной стороны, виртуознымхимикоманалитиком, а с другой — примером высочайшей требовательности ко всему ходу и результатам минералогических исследований.К сожалению, вплоть до окончания Великой Отечественной войныисследования кристаллической структуры минералов в СССР практически не проводились в связи с тем, что рано умерший в 1925 г.
Г. В. Вульф,являвшийся в России пионером рентгеноструктурных исследований, неоставил учеников. Несмотря на такой значительный перерыв, приблизительно с 1950 г. представители возрожденной отечественной школы рентгеноструктурного анализа, возглавляемой акад. Н. В. Беловым (1891–1982),достигли поразительных успехов в области расшифровки кристаллическихВведение27структур минералов, значительно опередив в этом отношении иностранных ученых и сохраняя первенство до середины 1970х гг. Необходимо отметить, что Н. В.
Белову принадлежит разработка общей теории кристаллических структур, основанной на принципе плотнейшей упаковкиатомов или ионов. На основе этой теории за короткий срок удалось расшифровать целый ряд довольно сложных кристаллических структур минералов, причем установлены новые структурные типы. Важность этихнеобычайно трудоемких исследований заключается не только в том, чтос помощью их уточняются химические конституции минералов, но также в том, что они позволяют установить взаимосвязь свойств минераловс составом и кристаллической структурой и, следовательно, дают ключк рациональной классификации минералов.Существенный вклад в изучение связи структуры и свойств минералов, а также в разработку новых способов их классификации внеслиА.
С. Поваренных (1915–1993) и А. А. Годовиков (1927–1995). Обширные исследования по региональной и генетической минералогии, минералогической номенклатуре и систематике минералов проведеныЕ. К. Лазаренко (1912–1979). Исследования форм реальных кристалловминералов, проводившиеся И. И. Шафрановским (1907–1994), послужили основанием для создания новой дисциплины — минералогической кристаллографии. Новый подход к минеральным индивидам и агрегатам, какк зарождающимся и развивающимся телам, позволили Д. П. Григорьеву(1909–2003) и А. Г. Жабину (род. 1934), по аналогии с биологическиминауками, развить онтогеническое направление в минералогии. В последней четверти XX в.
усилиями таких ученых, как А. И. Гинзбург (1917–1984), Н. П. Юшкин (род. 1936) и многих других, углубленное развитиеполучило учение о типоморфизме минералов.Существенно продвинулись методы геотермобарометрии, основанныена использовании минеральных равновесий и коэффициентов распределения элементовпримесей в сосуществующих минералах. Большой вкладв становление этого направления внесен Л.
Л. Перчуком (род. 1933).Советскими учеными были открыты и изучены сотни новых минералов. Рекордсменами по числу открытых минералов являются А. П. Хо'мяков (род. 1933) и Е. И. Семенов (род. 1927).Минералогия в настоящее время прочно легла в основу ряда геологических дисциплин и прежде всего тех, объектами изучения которых являются горные породы (петрография) и руды (минераграфия), т.
е. теминеральные агрегаты, которые как самостоятельные составные частислагают земную кору. Подводя итог, мы должны признать, что начиная современ М. В. Ломоносова русская минералогия развивалась самобытно.Достижения наших ученых занимают почетное место в истории развития этой науки вообще. Русскими и советскими учеными сделан бесспорный и весьма существенный вклад в мировую науку. Основы современ28Общая частьной отечественной минералогии были заложены плеядой крупнейшихрусских минералогов, начиная с М.
В. Ломоносова и В. М. Севергина доЕ. С. Федорова, В. И. Вернадского и других выдающихся ученых нашеговремени.ЗНАЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ И МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙВ ПРОМЫШЛЕННОСТИНет ни одной отрасли промышленности, где бы не применялись те илииные полезные ископаемые либо непосредственно в сыром виде, либов виде продуктов соответствующей переработки. Всем известно колоссальное значение в жизни человека железа, добываемого из богатых этим элементом руд путем металлургической переработки последних на различныесорта чугунов и сталей.
Железо — главный нерв промышленности. Оноявляется основой металлургии, машиностроения, судостроения, железныхдорог, мостов, железобетонных сооружений, оснащения рудников, изготовления товаров широкого потребления и т. д. В свою очередь металлургияодного только железа поглощает около 40 % добываемого твердого минерального топлива в виде каменных углей, перерабатываемых на кокс.В развитии цветной металлургии, электропромышленности, судостроения, самолетостроения, машиностроения и других отраслей промышленности крупную роль играют так называемые цветные металлы,добываемые из руд меди, цинка, свинца, алюминия, никеля, кобальта.Исключительное оборонное значение имеют так называемые редкие металлы: вольфрам, молибден, а также титан, ванадий, кобальт и др.Развитие сельского хозяйства тесно связано с использованием минеральных удобрений: калиевых минералов (калийные соли), минералов,содержащих фосфор (апатит, фосфориты), азота (селитра) и пр.
Химическая промышленность в значительной мере базируется на минеральном сырье. Так, для сернокислотного производства используются богатые серой колчеданы (пирит); многочисленные минералы употребляютсядля приготовления химических препаратов (самородная сера, селитра,плавиковый шпат, минералы бора, калия, натрия, магния, ртути и др.);в резиновом производстве используются сера, тальк, барит; для производства кислотоупорных и огнеупорных материалов — асбест, кварц, графит и др.; в красильном деле и в изготовлении эмали и глазури — галенит, сфалерит, барит, минералы титана, меди, железа, мышьяка, ртути,кобальта, бора, криолит, ортоклаз, циркон; в писчебумажном производстве — тальк, каолин, сера, квасцы, магнезит и т. д.Каменная и поваренная соли служат необходимой составной частьюпищи человека.
Ряд минералов и продуктов их химической переработкиприменяется в виде лекарств (мирабилит — глауберова соль, соли висмута и бария). В медицине и в ряде отраслей промышленности применяютВведение29ся радиоактивные вещества, добываемые из радиоактивных минералов,или искусственно получаемые изотопы ряда химических элементов.Большую роль в жизни человека играют и поделочные камни.
Помимо драгоценных камней, идущих большей частью на украшения и художественные изделия, многие цветные камни используются для облицовки стен. Лучшие сооружения нашей Родины украшаются розовымродонитом, разноцветной яшмой, мрамором, кварцитами. Кварц, исландский шпат, слюда, турмалин, флюорит идут для изготовления оптических приборов. Из агата, корунда, циркона и других твердых минераловизготовляются подшипники для часов и других точных приборов.
Алмаз(карбонадо), корунд, гранат, кварц употребляются в качестве абразивныхматериалов при шлифовании и полировании предметов Мягкие и жирные минералы (тальк, графит) применяются в качестве наполнителей, длясмазки трущихся частей механизмов и т. п.Разрешение проблемы освобождения колоссальной внутриядернойэнергии, получаемой в котлахреакторах из урана, предоставило возможность промышленного использования ее в мирных целях. Как известно,в Советском Союзе еще в 1954 г. была построена первая в мире электростанция, работающая на атомном топливе.Из приведенного далеко не полного перечня применения минералови получаемых из них продуктов переработки видно, насколько великозначение минерального сырья в народном хозяйстве.В период индустриализации в СССР в сжатые сроки решалась задачасоздания мощной минеральносырьевой базы.
При осуществлении этихработ были открыты многочисленные новые месторождения, содержащиеважные в промышленном отношении полезные ископаемые. Значительно увеличились запасы руд черных, цветных и редких металлов: железа,марганца, хрома, меди, свинца, цинка, олова, вольфрама, молибдена, никеля и др. В результате СССР полностью освободился от импорта металлов и минеральных продуктов.С распадом СССР в отношении освоенных запасов ряда полезных ископаемых, таких как хром, марганец, ртуть и сурьма, российская добывающаяпромышленность начала испытывать дефицит.
Это ставит новые задачи перед отечественными геологами. На их обязанности лежит не только отыскание новых месторождений и увеличение запасов дефицитных полезных ископаемых в новых промышленных районах, но и участие в освоении открытыхминеральных богатств. При этом особое значение приобретает вопрос о комп'лексном использовании минерального сырья, т. е. об извлечении наряду с главными полезными ископаемыми всех других ценных компонентов сырья. Аэтого нельзя сделать без детальных минералогических исследований руд и безучета особенностей технологии обрабатываемого сырья.Знание минералогии имеет большое значение при проведении разведочных и особенно поисковых работ.
Для успешного их выполнения прежде30Общая частьвсего необходимо уметь точно определять минералы, знать условия ихнахождения в природе, закономерности их сочетания друг с другоми т. д. Известно немало примеров, когда поисковики, не сумев правильноопределить те или иные минералы, пропускали важные для промышленности месторождения. При поисках месторождений, выходящих на земную поверхность, важно знать также особенности минералогии зон окисления рудных месторождений и научиться определять по ним составпервичных руд, залегающих ниже уровня грунтовых вод.Кроме того, ряд физических свойств минералов (магнитность, электропроводность, удельный вес и др.) имеет большое значение для разработки геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых (магнитометрических, электроразведочных,гравиметрических и др.).Изучение качественной характеристики руд эксплуатируемых месторождений является одной из главнейших задач рудничных геологов.
Незная минералогии, решать эту задачу невозможно. Рудничный геолог,ежедневно наблюдая за поведением руд в забоях горных выработок, лучше чем ктолибо другой познает закономерности пространственного изменения в минеральном составе руд, что имеет весьма важное значениеи в организации эксплуатационных работ.Во многих случаях добываемые руды до плавки или технологическойпереработки подвергаются механическому обогащению на специальныхфабриках, т. е. отделению полезных ископаемых от пустой породы или разделению руды на различные по составу концентраты. Обогащение с предварительным дроблением и измельчением руд производится на специальных устройствах, причем используются различные свойства минералов:удельный вес, магнитность, электропроводность, отношение к флотационным реагентам и др.