Уральские горы протянулись с севера на юг более чем на две тысячи километров. Образовавшиеся на стыке двух тектонических плит – Русской и Западносибирский, Уральские недра оказались богатой природной кладовой. Географически Урал разделяют на Полярный, Приполярный, Северный, Средний, Южный. Добыча полезных ископаемых на Урале началась несколько столетий назад. В 20 веке 48 из 55 самых необходимых полезных ископаемых разрабатывались именно на Урале. Северные широты Урала мало освоены из-за своей труднодоступности и климатических условий. Средний Урал более изучен, разработан и заселен. Наш регион богат рудами черных и цветных металлов, драгоценными и редкими минералами.
Природное разнообразие Урала объясняется происхождением местности. Деятельность древнего вулкана и моря (в палеозойский период) стала источником богатства базальтов, диабазов, порфиритов, долеритов, липаритов и других минералов данного региона в настоящее время. Урал представляет также и археологическую ценность — древние металлурги и отпечатки различных существ на добываемых камнях.
Природные ресурсы Урала богаты и разнообразны. В регионе найдено около тысячи различных видов минерального сырья, более 12 000 бассейнов полезных ископаемых. Почти все элементы таблицы Менделеева найдены на Урале. Регион богат также нерудными природными ресурсами – нефть, газ, соль, известняк, уголь, горючие сланцы.
На Урале добываются металлические и неметаллические руды, драгоценные и редкие химические ископаемые, образовавшиеся благодаря метаморфическим и магматическим изменениям:
· Железные;
· Хромовые;
· Медные;
· Никелевые;
· Алюминиевые;
· Асбестовые руды;
· Драгоценные металлы;
· Поделочные камни.
Руды Урала часто содержат много компонентов. За счет этого добыча природных уральских ресурсов очень выгодна.
↑ Неметаллические полезные ископаемые Урала
Нерудные полезные ископаемые Урала также разнообразны. Особенно велики месторождения огнеупорных минералов — асбеста и талька. Баженовское месторождение асбеста — одно из крупнейших в мире. Кислотоупорный асбест, ценный для химической промышленности, разрабатывается около Сысерти. Южнее Свердловска размещается крупнейшее в стране Шабровское месторождение талька. Важную для промышленности группу полезных ископаемых Урала составляют огнеупорные материалы: тальк, магнезит, доломит, слюды, по запасам которых Урал занимает первое место в мире. Особенно интересен асбест, или, как его называют, «горный лен», «каменная куделька». Из этого камня можно изготовлять огнеупорную пряжу, несгораемые канаты и ткани, картон, прокладки для подшипников, изоляционные несгораемые плитки, облицовочные изделия. Крупнейшее в мире месторождение этого минерала находится в городе Асбесте Свердловской области. Особую группу полезных ископаемых на Урале составляют драгоценные и цветные камни Урала. Ярко-зеленые изумруды, нежно-сиреневые аметисты, сверкающий алмаз, золотистые топазы и изменчивые красно-зеленые александриты с давних пор составляют гордость Урала. Славятся и ценные художественные камни – пестрая яшма, различные мраморы, зеленый малахит, розовый орлец, зеленовато-голубой амазонит. Мировой известностью пользуются изделия из камней, сделанные руками искусных уральских гранильщиков. Знамениты копи самоцветов около деревни Мурзинка, у деревень Липовка, Адуй, в районе Новоасбеста. На отвалах можно собрать образцы горного хрусталя, аметиста, мориона. Встречаются и александрит — прозрачный камень темно-зеленой окраски, хризолит золотисто-зеленоватого цвета. Можно найти и топазы голубоватого или розового цветов, турмалины с разнообразной расцветкой.
Полезные ископаемые Урала (Неметаллические полезные ископаемые)
Железные руды Урала
Уральский хребет славится богатыми месторождениями магнитного железняка. Магнетит необходим для изготовления чугуна, стали, различных металлических сплавов. Красный железняк, гематит и железная слюда также добываются на Урале (Богословский рудник). В этом районе добывают также никелевые руды и глинозем (источник алюминия и кремнезема). Многие образцы содержат хром, никель и кобальт. Бакальское месторождение одно из крупных по разработке данных руд с содержанием железа более 40%.
В Волковском месторождении в породах обнаружили большое количество меди, никеля, алюминия, фосфора, и ванадиевых руд. В Красноуральском медеплавильном комбинате из них выделяют медный и апатитовый концентраты.
↑ Металлические полезные ископаемые Урала (руды цветных металлов)
Богат Средний Урал рудами цветных, благородных и редких металлов. Месторождения медноколчеданной руды расположены в Красноуральске, Кировограде, Дегтярске.
Медные руды, образовавшиеся при внедрении гранитов, разрабатывают в Нижнем Тагиле (Медноруднянское месторождение), около Полевского (Гумешевское месторождение).
В Верхней Пышме добываются комплексные медные руды. Есть на Среднем Урале много месторождений редких металлов: золота (Березовское месторождение, долины рек Тура, Салда, Тагил), платины (долины рек Лобва, Косья, Тагил).
На Урале найдены самородки платины весом более 10 кг. В советское время открыты на Урале алюминиевые руды – бокситы.
Драгоценные камни Урала
Уральские самоцветы принесли краю большую славу. О драгоценных камнях и легендах знают во всем мире. Большинство видов драгоценных камней образовалось вследствие вулканической активности. Другие виды камней (малахит, яшма, циркон, опал) образуются путем наслоения твердых пород, а также благодаря выветриванию поверхности.
Полудрагоценный камень аметист образуется под воздействием давления и высокой температуры в породах с содержанием марганца и железа. Рудники по добыче аметиста находятся на Южном Урале. Урал богат изумрудами, топазами, алмазами, розовым кварцем. Данные камни, добываемые на Урале, высокого качества, что особенно ценят ювелиры. Однако, природные запасы не бесконечны. Ранее богатое месторождение александритов истощилось, и разработки закрыли.
Уральский край настоящая кладовая различных ископаемых, уникальный природный памятник нашей страны.
Зональность Урала
На Урале выделяют несколько зон от Полярного Урала на севере до Южного вблизи государственной границы. Наиболее изучены Средний и Южный Урал.
Самые известные месторождения Среднего Урала – Качканарское, Гороблагодатское, Красноуральское, Березовское, Верхнекамское. Здесь до 2010 года добывали алмазы.
Рис. 3. Уральские алмазы.
Полезные ископаемые Южного Урала разрабатываются с XVII века. Это руды железа, цветных металлов, уголь, самоцветы. Часть месторождений почти выработаны. На месте горы Магнитной сейчас глубокий карьер. Ведется поиск новых залежей для пополнения запасов.
Геология
На площади Тагило-Магнитогорской зоны располагаются Орск, Магнитогорск, Кировград, Нижний Тагил, Кушва, Серов, Краснотурьинск, Ивдель. Рассматриваемая зона сложена палеозойскими преимущественно вулканогенными и частично осадочными породами. В палеозойскую эру земная кора этой зоны претерпевала то растяжение, то сжатие, а ее поверхность то покрывалась морем, то представляла собой цепи островов, то воздымалась и образовывала сушу. В недрах этой зоны происходили активные магматические процессы, сопровождавшиеся интенсивным вулканизмом и внедрением интрузивных тел различного состава: габбро, диоритов, гранитов, сиенитов. В связи с магматическими породами и сопровождающими их гидротермальными процессами в Тагило-Магнитогорской зоне образовались месторождения богатых магнетитовых железных руд — Магнитогорское, Высокогорское, Гороблагодат-ское. Ауэрбаховское, Песчанское и др.; титаномагнетитов — Качканарское, Перво-уральское; медно-цинковых сульфидных руд в вулканических породах — Гайское, Сибайское, Учалинское, Дегтярское, Левихинское, Красногвардейское и др.; золота — Муртыкты, Золотая гора, Воронцовское и др. В условиях подводного морского вулканизма отлагались слои кремнистых пород, превратившиеся в яшмы разнообразной окраски и образовавшие Уральский яшмовый пояс с многочисленными месторождениями красивых яшм: Орским (гора Полковник), Калиновским, Сибайским, Калканским, Кушкульдинским, Тунгатаровским и др. В прибрежных зонах морей осаждались бокситы: алюминиевые руды, образовавшие богатые месторождения в Северо-Уральском бокситовом районе (СУБР) — Красная Шапочка, Черемуховское, Кальинское и др. Тагило-Магнитогорская зона наиболее богата рудными месторождениями, определяющими горно-промышленное лицо Урала. На базе рудных месторождений этой зоны работают крупные горные и горно-металлургические предприятия Урала: Качканарский, Первбуральский, Песчанский и другие рудники по добыче железных руд — Магнитогорский и Нижнетагильский горно-металлургические комбинаты; Челябинский и Орский металлургические заводы; Гайский, Сибайский, Уча-линский горно-обогатительные комбинаты по добыче и переработке медно-цинко-вых руд; Среднеуральский, Кировградский и Красноуральский медеплавильные заводы и многие другие предприятия.
Восточно-Уральская зона расположена в основном в Зауралье, к востоку от Тагило-Магнитогорской. На картах более детального геологического районирования в пределах этой зоны выделяются Восточно-Уральское поднятие, Восточно-Уральский прогиб, Зауральское поднятие, Тюменско-Кустанайский прогиб. Для перечисленных структур характерны общие черты: сходство глубинного строения (по геофизическим данным) и широкое распространение гранитоидов, поэтому мы их рассматриваем в качестве объединенной Восточно-Уральской зоны. В пределах этой зоны располагаются города Челябинск, Екатеринбург, Асбест, Камышлов, Алапаевск, Кустанай. На обширной площади Восточно-Уральской зоны распространены разнообразные породы: осадочные, вулканические, интрузивные, метаморфические. Древние породы — протерозойские и палеозойские — выходят на поверхность Земли в западной части зоны, а к востоку от городов Челябинска, Каменск-Уральского, Сухого Лога, Алапаевска они перекрыты горизонтально лежащими слоями более молодых — мезозойских и кайнозойских отложений. Протерозойские горные породы присутствуют в Восточно-Уральской зоне в виде приподнятых блоков метаморфических пород, таких как Салдинский, Уфалейско-Сысертский, Ильменогорский, Мугоджарский. Между этими блоками располагаются палеозойские вулканогенные и осадочные отложения, смятые в складки. Особенностью рассматриваемой зоны является наличие крупных гранитных массивов: Адамовского, Суундукского, Джабыкского, Челябинского, Верхисетского, Мур-зинско-Адуйского и др. Площадь наиболее крупных массивов достигает 1000-1200 км2. Эти массивы образуют главный гранитный пояс Урала. Среди блоков протерозойских метаморфических пород известны месторождения графита (Тайгинское), амфибол-асбеста, рудопроявления железистых кварцитов. Палеозойские вулканические породы вмещают медноколчеданные месторождения: Светлинское, Султановское, Сафьяновское. С вулкано-плутоническими комплексами связаны скарново-магнетитовые месторождения: Теченское, Пийская группа, Валерьяновская группа и др. Крупными размерами отличаются скарново-магнетитовые месторождения Валерьяновской группы: Соколовское, Сарбайское, Канарское, Алешинское и другие, расположенные в восточной части Восточно-Уральской зоны на территории Кустанайской области Казахстана. В связи со становлением гранитных массивов и сопровождающей гидротермальной деятельностью в пределах Восточно-Уральской зоны сформировались многочисленные гранитофильные месторождения: золоторудные (Березовское, Кочкарское, Джетыгаринское, Кумакское), ниобий-цирконовые (Вишневогорское), вольфрамовые и молибденовые (Юго-Коневское, Восток), пьезокварцевые (Астафьевское), камнесамоцветные (Кочкарская, Ильменогорская, Мурзинско-Адуйская группы). На базе перечисленных месторождений действуют Березовский и Кочкарский золотые рудники, Вишневогорский горно-обогатительный комбинат, Южный рудник по добыче пьезокварца и другие предприятия. Кроме того, в Восточно-Уральской зоне имеются месторождения, образовавшиеся в результате взаимодействия гранитов с породами богатыми магнием — перидотитами, серпентинитами. При этом в последних образовались месторождения хризотил-асбеста. На Среднем Урале находится одно из крупнейших в мире Баженовское месторождение асбеста, а на Южном Урале — Киембаевское и Джетыгаринское месторождения этого минерала. В начале мезозойской эры, около 250 млн лет назад, древние Уральские горы под воздействием процессов выветривания были разрушены и поверхность Урала представлялась сравнительно ровной. Выветривание некоторых горных пород сопровождалось выносом из них атмосферными водами легко растворимых химических элементов (калия, натрия, кальция) и накоплением трудно растворимых металлов: железа, хрома, никеля, кобальта. В результате на площадях распространения пород, богатых этими металлами (перидотитов, серпентинитов) образовались остаточные залежи хромистых бурых железняков (Ново-Киевская, Серовская) и кобальт-никелевые месторождения (Липовское, Уфалейская группа, Кемпирсай и др.). В меловом, палеогеновом и неогеновом периодах с востока к Уралу подступало море. В прибрежной зоне этого моря как результат осаждения железа и марганца образовались осадочные месторождения железных руд (Аятское, Лисаковское) и марганцевых руд (Полуночное и др.). На протяжении мезозойской и кайнозойской эр Урал неоднократно испытывал воздымания, что вызывало разрушения
и размыв многих рудных месторождений реками. В процессе переноса речными водами некоторые тяжелые и устойчивые к выветриванию минералы — золото, платина, тита-номагнетит, алмазы — оседали на дно в местах снижения скорости течения рек и образовали скопления, выгодные для отработки, т.е. россыпные месторождения. На базе этих россыпей на Урале работают многочисленные прииски по добыче россыпного золота и платины, а в бассейне р.Вишеры добываются алмазы.
В.А.Прокин «Месторождения Полезных Ископаемых Урала»
Алмазы.
Первые алмазы подарила России также уральская земля. Полтора века назад в 1829 году на Крестовоздвиженском золотоплатиновом прииске. Обнаружили в нем алмаз весом около 40 миллиграммов. Несколько позднее алмазы были найдены не только на западном, но и на восточном склоне Уральского хребта.
Издавна алмаз считается предметом роскоши и богатства. Огранке подвергаются только самые крупные и, следовательно, наиболее дорогие алмазы. Поэтому ювелирные изделия из них имеют высокую денежную стоимость. Однако главная ценность камня заключается не в его стоимости, а в тех исключительных технических качествах, которые заложила в минерал природа, прежде всего в его непревзойденно высокой твердости. Большей твердостью не обладает и не может обладать ни одно природное образование.
Природные ресурсы Урала
Природа щедро одарила Урал своими богатствами. Они находятся как на поверхности, так и в его недрах.
Только одного минерального сырья здесь обнаружено порядка 1000 видов, а добывается 48 элементов из таблицы Менделеева.
Лесные ресурсы Урала занимают 40% его территории или 30 млн. га. Хвойные леса занимают 14 млн. га.
Основные его запасы находятся на севере Урала, в Пермской крае, где лес покрывает 70% территории.
В Оренбургской области лесных насаждений около 4,4%. Ель и пихта занимает западные склоны, а на восточном склоне – сосны.
В целом уральские запасы древесины составляют 4,1 млрд. тонн. Лиственница, сосна, пихта, ель являются особо ценными породами.
Не обделен Урал и водными ресурсами, речная сеть региона, насчитывающая 70 тыс. рек, относится к бассейнам Каспийского и Карского морей.
Общая протяженность речной сети составляет более 260 тыс. км. Камский бассейн включает более 50 тыс. рек, а бассейн Тобола – около 11 тыс. рек.
Горные районы содержат запасы подземных вод, занимающие 30% площади Урала.
Попробуй обратиться за помощью к преподавателям
Лучше обеспечено подземными водами Предуралье, что связано с климатическими условиями, т.е. с влиянием Атлантики.
Крупными реками региона являются сама Кама, Вишера, Чусовая, Белая, Уфа, Северная Сосьва, Пелым, Тура, Исеть.
Заметную роль играют и озера, особенно много их в восточных предгорьях Южного и Среднего Урала, а также в заболоченной тайге северного Зауралья.
Прозрачная и чистая вода в озере Тургояк – это наиболее глубокое озеро Южного Урала, его глубина составляет 34 м, а средняя 19,2 м.
Природа Урала, протянувшегося с севера на юг на 2000 км чрезвычайно разнообразна, даже в пределах одной и той же зоны природа Предуралья и Зауралья отличается.
Причиной этих различий и климатическим барьером являются Уральские горы.
В предуральской тайге, например, больше пихтово-еловых лесов, а в Зауралье распространены сосновые леса.
К югу от предуральской тайги появляются широколиственные леса с дубом, буком, грабом, лещиной, а в Зауралье их нет.
Предуральские степи покрыты разнотравьем, а в Зауралье скудная растительность на засоленных почвах.
Южнее Полярного круга преобладает лиственница.
Четвероногие обитатели разнообразны и имеют общие черты с животными соседних равнин.
В уральской тайге обитают лось, росомаха, соболь, белка, бурундук, колонок, бурый медведь, северный олень, горностай, ласка.
По долинам рек встречаются бобр и выдра.
Кроме этого на Урале расселили новых ценных животных, которые здесь прекрасно акклиматизировались.
Так, например, в Ильменском заповеднике поселили пятнистого оленя, выхухоль, марала, енотовидную собаку, американскую норку, баргузинского соболя.
Мир птиц представляют дрофа, снегирь, орел, стрепет и др.
На сегодняшний день природных ландшафтов на Урале почти не осталось. Исключение составляют лесные массивы и горная тундра на севере. На месте темнохвойных и сосновых лесов огромные площади занимают береза и осина, сократилось количество и пушного зверя.
Минералы Урала
КВАРЦ
(нем. Quarz), SiO2, один из самых распространенных породообразующих минералов. Существуют четыре полиморфных модификации кварца. Применяется в основном низкотемпературный -кварц.
Низкотемпературная модификация кварца -кварца принадлежит к ромбоэдрической системе. На элементарную ячейку, имеющую при комнатной температуре параметры а=4,90 А, с=5,39А, приходятся три молекулы SiO2. При нагревании выше 573оС -кварц, имеющий точечную группу симметрии 32, приобретает структуру высокотемпературного -кварца с точечной группой 622.
Кварц кристаллизуется в классе тригонального трапецоэдра тригональной системы. Кристаллическая структура каркасного типа построена из кремне-кислородных тетраэдров, расположенных винтообразно: атомы кремния располагаются по винтовой линии, параллельной оси симметрии третьего порядка (ось Z). Винтовое строение приводит к существованию левых и правых форм, которые отличаются и по внешней огранке кристалла. Крупные природные кристаллы кварца получили название горного хрусталя. Обычно природные кристаллы имеют форму шестигранной призмы, что отражает симметрию внутреннего строения. Внешне правильные кристаллы кварца часто сложно сдвойникованы. Двойники в кварце возникают не только при росте кристаллов, но и в результате внутренней структурной перестройки при термических a-? переходах, сопровождаемых сжатием, а также при механических деформациях.
Природный кварц часто встречается в виде зернистых кристаллов, агрегатов и сплошной массы. Цвет разнообразный: бесцветный кварц — горный хрусталь, фиолетовый — аметист, дымчатый — раухтопаз, черный — морион, золотистый — цитрин и др. Различные окраски обычно обусловлены наличием примесных атомов. Примеси образуют структурные дефекты — атомы внедрения Fe3+ или Al3+ в кристаллической решетке кварца замещают атомы Si4+, одновременно в решетку входят атомы Na1+, Li1+ или (ОН)1-. Встречаются также сложно окрашенные кристаллы кварца за счет микровключений посторонних минералов: зеленый празем — включения микрокристалликов актинолита или хлорита; золотистый мерцающий авантюрин — включения слюды или гематита, и др.
Кварц водонерастворим, химически стоек, устойчив к действию многих кислот, обладает малым тепловым расширением (a1=8.10-6, a3 = 13,4.10-6 град-1). Кварц — хороший изолятор, его удельное сопротивление при комнатной температуре 1014-1015Ом.см. Твердость 7; плотность 2,65 г/см3. Одно из самых ценных свойств кварца — термостабильность, т. е. независимость пьезоэлектрических и упругих характеристик от температуры в очень широком интервале: от самых низких температур до +573оС, где происходит полиморфный переход кварца в высокотемпературную модификацию кварца, сопровождающуюся изменением симметрии.
Как ромбоэдрический кристалл, кварц имеет две независимые диэлектрические проницаемости e1 = e2 и e3. Их значения для механически свободного кристалла составляют e1=4,58, e3= 4,70.
Кварц обладает нелинейными оптическими и электрооптическими свойствами. Показатели преломления (для дневного света? = 589,3): ne = 1,553;; no = 1,544. Прозрачен для ультрафиолетовых и частично инфракрасных лучей, оптически анизотропен. При пропускании светового плоскополяризованного луча по направлению оптической оси левые кристаллы кварца вращают плоскость поляризации влево, а правые — вправо. При застывании расплавленного кварца образуется кварцевое стекло. Плавленый кварц — хороший изолятор.
Как естественный, так и искусственный кварц является важнейшим пьезоэлектрическим кристаллом: и модификации кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами. В соответствии с симметрией кварц не обладает пьезоэлектрическими свойствами в направлении оси Z (оси с). Простейшими пьезоэлектрическими срезами кварца являются X- и Y- срезы, перпендикулярные кристаллофизическим осям X и Y. Пластинки X-среза используются обычно для возбуждения продольного, а Y-среза для возбуждения поперечного пьезоэффектов. При механической нагрузке на пластину кварца в 1 кгс/см2 возникает разность потенциалов в 0,06 В. Пластина кварца с нанесенными на нее электродами и держателем представляет собой резонатор (электромеханический преобразователь). Если на резонатор подать переменное напряжение, совпадающее с одной из механических частот кварца, в пластине возникают сильные механические колебания строго определенной частоты. Такие кварцевые пластины являются мощным излучателем волн сверхвысокой частоты, и используются в технике.
Пьезокварцевые пластинки используются для стабилизации частот от 1 кГц до 200 МГц, для генерации и приема ультразвука, для резонаторов высокой добротности, для фильтров высокой избирательности, для измерения механического давления.
Монокристаллы кварца применяются в оптическом приборостроении для изготовления фильтров, призм для спектрографов, монохроматоров, линз для Уф-оптики. Плавленый кварц применяют для изготовления специальной химической посуды. Кварц также используется для получения химически чистого кремния. Прозрачные, красивоокрашенные разновидности кварца являются полудрагоценными камнями и широко применяются в ювелирном деле. Кварцевые пески и кварциты используются в керамической и стекольной промышленности; окрашенные разновидности кварца — в ювелирном деле.
Золото.
Золото на Урале встречается двух типов: рудное (коренное), или прожилково-вкрапленное и россыпное.
Впервые рудное золото было обнаружено на Урале в 1745 году.
Рудное золото приурочено к кварцевым жилам, рассекающим коренные породы кислого или среднего, редко основного состава. Россыпное золото находится в россыпях, образовавшихся при разрушении коренных месторождений. Главная масса металла добывается из россыпей путем промывки золотоносных песков. Обычно оно попадается в виде мелких листочков, чешуек и зернышек, но иногда встречаются довольно внушительные самородки. Самый крупный из них, получивший имя «большого треугольника»,был обнаружен в 1842 году в Миасском районе. Вес этого самородка – 36 килограммов 22 грамма.
https://stone-stream.ru/zoloto/dobycha-poleznyh-iskopae