Самоцвіти Росії. Способи видобутку корисних копалин у навколишньому природному середовищі Корисні копалини дорогоцінне каміння

Природний камінь - це найпоширеніший будівельний матеріал, що відрізняється міцністю, довговічністю та природною красою. Його видобуток є вигідним бізнесом, особливо у районах із відкритими виходами кам'яних конгломератів. Таких місць на планеті багато, їх легко знайти, геологам досить достатньо вивчити навколишній рельєф і геологічні розрізи, щоб зробити висновок про наявність родовища промислового масштабу.

Камінь видобувають не тільки в горах та на пагорбах, кам'яні пласти залягають і на рівнинах. Насправді камінь - це тверді гірські породи, які чергуються з м'якими осадовими, наприклад, піском і глиною. Є й тверді осадові породи, найбільш поширеними є вапняк, черепашник, піщаник. Використання каменю - це будівництво, архітектура, скульптурні вироби, створення предметів декору.

Види каменю та їх характеристики

Необхідно відрізняти каміння, яке вважається мінералами, до них відноситься ціла група корисних копалин з різними параметрами міцності, абразивності та іншими оздоблювальними характеристиками:

азбест - волокнистий мінерал, що має у спресованому вигляді властивості каменю;
травертин, який фахівці вважають проміжною фазою між вапняком та мармуром;
гіпс (алебастр) - застосовуваний як для скульптур, а й будівництва будинків;
слюда - природне гнучке скло різної прозорості та кольоровості;
мармур, кварцит, діабаз, кремній, що відрізняються красивою фактурою і використовуються в різних галузях народного господарства.

Матеріали на тему:

Як видобувають ртуть?

Інша група природного каміння являє собою гірські породи, тобто конгломерати, що складаються з декількох мінералів. Їх можна поєднати за категоріями походження. Камені вулканічного утворення, тобто народжені при виверженні вулканів під величезним тиском та впливом максимальних температур. Вони відрізняються високими параметрами міцності, на зрізі мають гарний малюнок та різнокольорові вкраплення. Серед них популярними є граніт, що використовується для будівництва будівель, габро, з якого робляться дверні ручки, скульптури, гнейс, що є граніт зі смугастими прожилками.

Дорогоцінні камені в кінцевому результаті прикрашають чи не кожної людини. Безперечно – це найкращий доказ любові до своєї жінки, або просто чудовий подарунок рідним. Але чи цікавилися Ви коли-небудь, як відбувається видобуток дорогоцінного каміння? Історія дорогоцінних металів дуже пізнавальна і цікава, про неї і йтиметься в нашій статті.

Дорогоцінне каміння видобувають: під землею; у відкритих кар'єрах; у гірських місцевостях. Кристали ховаються під численними ґрунтовими шарами. Очищають за допомогою техніки, сильним струменем води, рідше вручну (ставиться до африканських та азіатських країн). Експерти попередньо ведуть підрахунки скільки матеріалу можна видобути, на яку територію розраховувати, і потім можна розпочинати роботу. Примітивний спосіб видобутку використовується в покритому дорогоцінним камінням Шрі-Ланці. Копають на рисових полях, потім відкачують насосами воду. Основні інструменти лопати та кирки, відра, мотузки. Потім люди відбирають зайвий ґрунтовий матеріал, витягуючи цінні мінерали. Не варто забувати про ліцензію (становить 5000 доларів на рік). Працюють прості люди, бідняки, не дивлячись на вартість та важливість своєї професії. Іноді цілими сім'ями: одні видобувають самоцвіти, інші обробляють, щоб підвищити ціну при здачі. У розвинених країнах використовують сучасне обладнання, що дозволяє заощадити час та сили. У нашій країні значну частину роботи з пошуку дорогоцінних мінералів виконують експерти. Основне джерело залягання цінного каміння знаходиться в центральній частині Росії. Можна виділити кілька основних унікальних районів нашої країни:

На Уралі (вперше 1829 р.);
Сибір (середина сучасності);
Якутія;
Береги Байкалу;
Серед міст: Єкатеринбург, Норильськ, Нижній Новгород, Іркутська область.

А зараз розглянемо докладніше. Урал сміливо можна назвати алмазним краєм, адже після відкриття тут було виявлено понад 250 прозорих алмазів, вагою до 25 карат. Спочатку коштовності знаходили кустарним способом або при промиванні золотоносного піску. Урал також відомий корисними червоними, синіми топазами, малахітом. Після відкриття алмазів на Сибіру Росія вийшла на лідерську позицію з добування цих дорогих металів. Єкатеринбург славиться покладами рідкісного каміння: малахіт, родоніт, червоні та сині топази. Уральські самоцвіти можна впізнати по блискучому прозорому каменю. Тут витягують також рідкісний смарагд, відомий у всьому світі дорогий олександрит. У невеликій кількості видобувають демантоїди, нефрити та опали.

Єкатеринбург у світі також відомий з видобутку унікальних аквамаринів та аметистів. Місто є одним із початкових районів, де почався видобуток самоцвітів. Так само серед основних алмазних міст стоїть і Нижній Новгород. Ділянка закладів невелика, але ювеліри покладаються на перспективу. Стало відомо про знахідку маріїнскіту – твердий та блискучий мінерал, візуально близький до алмазу, у Свердловській області. Уральські гори багаті на чорні турмаліни та червоні яшми. Багато російських класиків згадували у своїх творах коштовне багатство Уральського краю.
Місячне каміння перлинного відтінку в основному залягає в Челябінській області, там же видобуває високоякісний чароїт. Бурятія – основний район видобутку різнокольорового нефриту. Прибайкальська зона переповнена топазами, але роботи тут ведуться обережно, щоб не завдати шкоди екосистемі озера. Іркутськ славиться покладами аквамаринів, аметистів, червоних родонітів. Норильськ можна віднести до окремого району, оскільки тут йде видобуток як різноманітних каменів цінних порід, а й величезні джерела нафти, газу і руди. У списку дорогоцінних металів: високоякісний олівін, жадеїт, моїхукіт. Мінерали, що використовуються з лікувальною метою (цеоліти, преніт). Цінують також жовтий стильбіт (з перекладу «блискучий») – дуже рідкісний та особливий мінерал, адже жодна фотографія не зможе передати справжнього шовкового блиску коштовності.

Нафтову сировину з Дагестанського краю використовують у промисловості, також тут витягують гірський кришталь і сердолік. Чарівне каміння з лікувальними властивостями знаходять у селі Андріївка. За словами місцевих, і в коханні допомагає, і здоров'я зміцнює. Туристичним місцем із тих самих причин виділяють і Суровікіно. Крим – основне родовище сердоліку, сланцевих порід, аметиста. Острів багатий запасами кришталю, чорних і білих каменів, халцедону. Тут витягують унікальні мінерали: керченіт, боспорить, червона яшма. У заповідних зонах видобуток дорогоцінного каміння заборонено.

Візуально алмази та інші цінні камені виглядають розкішно та дивовижно. Ювеліри віддають дні і ночі, щоб зі звичайного видобутого мінералу зробити унікальний шедевр, цінний у всьому світі.

Початком видобутку дорогоцінного каміння можна вважати ті далекі часи, коли людина вперше підняла з землі прозорий гарний камінчик або знайшов на березі моря шматочок помаранчевого бурштину.

Видобуток каміння починається в кабінетах вчених: з вивчення гірських порід, їх походження, аналізу їхнього змісту. Проводиться розвідка родовищ, беруться проби із свердловин. Буває, що видобуток ведеться принагідно з розвідкою. Коли стає зрозуміло, скільки дорогоцінного матеріалу можна видобути у тому чи іншому родовищі, тоді таке родовище вважається розвіданим, і можна розпочинати роботи з видобутку ювелірного каміння.

Спосіб видобутку дорогоцінного каміння залежить від того, в якому вигляді вони знаходяться в природі. Камені можуть залягати глибокими жилами в материнській породі, і до них, інакше як під землею, не підібратися. Таке буває досить рідко. Найчастіше дорогоцінні камені знаходять у

розсипах . У них зустрічаються і порожні жовна зі стінками з халцедону, вистелені зсередини кристалами.жеоди . Зовні жеоду нічим не відрізняється від звичайного валуна, і тільки якщо розколоти або розпиляти її, можна знайти всередині пишність блискучих кристалів: фіолетових аметистів, жовтих цитринів та інших мінералів. Опал, халцедон і агат часто формуються в порожнинах - газових бульбашках базальтових та андезитових лав.

Материнська порода піддається вивітрюванню, ерозії, і каміння, що містяться в ній, накопичуються навколо (

елювіальні розсипи) або відносяться дощовою водою і відкладаються в ґрунті річок, прибережній смузі океанів і морів (алювіальні, прибережно-морські). У галькових розсипах Шрі-Ланки знаходять чудові сапфіри, рубіни та шпинель. Прибережно-океанічні розсипи на західному узбережжі Африки, в Намібії, багаті на алмази, і для їх вилучення промивають багато тонн піску. На балтійському узбережжі прибоєм намивається бурштин.

Маючи загалом більшу щільність, ніж породоутворюючі мінерали, дорогоцінні камені, що несуть течією, швидше осідають з ослабленням потоку води. Відбувається, можна сказати, природне «намивання» дорогоцінного каміння, і в деяких місцях їх накопичується досить багато; навіть примітивне промивання ґрунту в тазиках дає непогані результати. Однак ювелірні камені в розсипах - не найвищої якості, вони дробляться, пошкоджуються, котаються або зовсім стираються. Воно й зрозуміло: сотні кілометрів каміння подорожували, вирвані з первинного,

корінного родовища, щоб відкластися у вторинному. У материнській породі каміння збережено в первозданному вигляді, і саме в корінних родовищах видобуваються найкращі зразки дорогоцінного каміння, але, щоб до них дістатися, потрібно роздробити тверду скельну породу, відокремити від неї самоцвітну сировину. Такий спосіб не дуже продуктивний: потрібно видалити багато порожньої породи, витратити сили та час, це, у свою чергу, веде до підвищення вартості видобутку – ювелірного каміння. Так у наш час ведуть широкий видобуток алмазів укімберлітових трубках– трубоподібних тілах різного розміру, що утворилися під час прориву газів крізь земну кору. Якщо дивитися зверху, трубка виглядає як величезний круглий конус з прокладеними по його стінках дорогами для транспортування руди. Гірська порода кімберліт складається в основному з олівіну, піроксену, гранату піроп-альмандинового ряду, рідше - циркону, апатиту. На глибині кількох сотень метрів від Землі трубки поступово звужуються, алмазів у яких міститься менше. Найбільший промисловий інтерес мають трубки розміром до 1,5 км (трубка "Мвадуї" в Танзанії). Відомо понад 1500 кімберлітових тіл, але промисловий вміст алмазів мають з них одиниці (трубки «Прем'єр», «Де Бірс», «Кімберлі» тощо в ПАР; «Маджгаван» в Індії; «Коїду» в Сьєрра-Леоні та пр.). У кімберлітах алмази розподілені нерівномірно: зустрічаються одиночними кристалами чи зростками, але ніде не утворюють великих скупчень. Саме в Південній Африці знайдено найбільший у світі алмаз «Куллінан», що важив спочатку 3106 карат (621,2 грама!).

Вважається рентабельним технологія родовищ із вмістом алмазів близько 0,4-0,5 кар/м3 (один карат дорівнює 0,2 г). Якщо в трубці містяться алмази виняткової якості, цей показник може бути нижчим, а до кінця трубки рахунок йде на частки карата на тонну. Страшно уявити, скільки потрібно переробити алмазоносної руди, щоб ювелір міг виготовити пару сережок та каблучку з діамантами. Але, треба сказати, деякі трубки дали в середині XX століття значну кількість алмазів: «Прем'єр» – близько 55 млн. карат на рік, але середній показник тримається на рівні 2 – 2,5 млн. карат на рік.

У Росії її родовища алмазів зосереджено західної Якутії (трубки «Світ», «Вдала», «Айхал» та інших.); розвідано родовища в Архангельській області. На жаль, деякі трубки Якутії, такі, як «Світ», «Інтернаціональна», досягли своєї проектної глибини, і тепер доведеться перейти до підземного видобутку, надзвичайно дорогого.

Ювелірні камені видобувають за допомогою

підземних робіт , інакше гірничих виробок, абовідкритим способом- У кар'єрах. Підземні роботи, як уже говорилося, найдорожчі і насамперед впливають на вартість видобутого каміння. Вони виробляються тільки в тому випадку, якщо точно відомо, що в породі є жила з дорогоцінним камінням. Жила – мінеральне тіло, що заповнює тріщину у гірській породі. Таким способом добуваються попутно з іншими корисними копалинами і деякі мінерали, наприклад, гагат, що супроводжує кам'яне вугілля, або гірський кришталь та інші кварци ювелірної якості, що трапляються із залізною рудою. Добре, якщо попутний видобуток організований на високому рівні, частіше буває, що його просто немає. У гірській породі прокладаються штольні - горизонтальні або похилі виробітки, спочатку розвідувальні, потім і для розробки залягання. Крім того, необхідна мережа штолень та шурфів (вертикальних виробок) для вентиляції, транспортування, зливу води тощо. Обов'язковою є наявність двох виходів із підземних виробок. Для всіх цих робіт використовується спеціальна техніка, що коштує чималих грошей. Тому такого роду видобуток самоцвітів (крім, мабуть, алмазів) невигідна. На щастя, вона і не підходить для більшості каменів, які видобуваються відкритим способом.

У більшості країн, особливо в африканських та азіатських, видобуток відкритим способом ведеться примітивними методами (крім алмазів). Найпростіший відкритий спосіб - збирання дорогоцінного каміння з поверхні землі. Це можливо в руслах висохлих річок, у ущелинах скель, узбережжя біля смуги прибою; деякі кристали збивають прямо зі скель, застосовуючи і звичайні молотки, і відбійні, і вибухаючи породу (аметисти узбережжя Білого моря). У річці видобуток ведеться промиванням ґрунту в кошиках та інших подібних пристосуваннях за допомогою запружування річки: вода тече швидше, забираючи ґрунт, що піднімається робітниками з дна. Тяжкіші камені осідають на дно, а потім вже починається промивання. На жаль, при цьому губляться легші ювелірні камені на кшталт берилу, турмаліну або кварцу. Такі самоцвіти, що мають щільність приблизно до 3 одиниць за шкалою Моосу, витягуються з корінних родовищ, а також з розсипів, що знаходяться на землі або під землею. Якщо розсип утворився в давнину, то він покритий багатометровим шаром грунту, який необхідно прибрати - розкрити родовище.

Розкривні роботивиробляються вручну чи механічним способом. Родовище целестину в Бейнеу-Кир в Туркменістані, нині дуже забуте, розробляється ручною працею ентузіастів та любителів мінералів.

Для видалення товстіших пухких розкривних мас застосовуються скрепери (землеройно-транспортна машина, яка ковшем зрізує ґрунт і транспортує його у відвал); конвеєрні навантажувачі, драглайни (машина з підвішеним на стрілі ковшем); багатоковшеві роторні екскаватори (що нагадують водяний млин, що черпає не воду, а землю) та багато іншої незвичайної техніки. Для переміщення з кар'єру порожніх порід застосовуються не тільки самоскиди та конвеєри, а й у деяких випадках вода, що подається під високим тиском. Якщо розкривні породи занадто міцні, їх обробляють за допомогою тракторів, оснащених розпушувачами, або руйнують буровибуховим способом.

Тепер поклад (або пласт) підготовлені до вилучення. На наступному етапі визначається, яким чином проводитиметься розробка. Красиві камені виробляють бурокліновим способом або ручним розбиранням. На деяких кар'єрах використовують шнекові установки (з гвинтом для буріння). Іноді для відкритих розробок застосовують пневматичні пристрої типу відбійного молотка або перфоратора; оздоблювальний та виробний камінь нарізається блоками. У цьому враховується крихкість найцінніших порід – видобуток ведеться без вибухових робіт.

У самому центрі Кольського півострова знаходиться гірський хребет Кейви, де сховалася гора Плоська – найбільше у світі родовище амазоніту. Ця порода дивовижного кольору величезними пластами лежить майже біля поверхні. Але, щоб дістатися цього місця, потрібно подолати на всюдиходах величезні площі боліт. Щоб вивезти видобуток, використовують гелікоптери. Там же залягають найбільші у світі родовища кіаніту, гранату (альмандину) та ставроліту. Зрозуміло, що ніякої техніки там немає, і на кар'єрах зрідка працюють ентузіасти або невеликі робітничі партії.

У кожній країні існують свої правила щодо прав на розвідку та видобуток корисних копалин. У США в штаті Юта, у знаменитій топазовій долині Томас Рейндж, будь-хто може добувати топази, які буквально валяються там під ногами. Умова лише ручний інструмент. Якщо Росії законом визначено дорогоцінні камені, які не можна видобувати без спеціального дозволу, то, наприклад, у Мозамбіку видобуток золота і дорогоцінного каміння – спосіб існування цілих сіл. Старателями у багатьох країнах стають найбідніші верстви населення; цілі сім'ї працюють на відпрацюванні розсипів. У Мозамбіку розташовані родовища

Друзі, всім привіт. Сьогодні я розповім вам про те, які існують способи видобутку корисних копалин, та їх вплив на навколишнє середовище, але насамперед ці способи залежать від самих копалин, їх фізико-хімічних властивостей, місць розміщення та розвитку технічного прогресу.

Ще зовсім недавно видобуток природних ресурсів здійснювалася вручну, що вимагало великих фізичних зусиль і чималих трудовитрат, а сама вона мала досить низьку продуктивність праці.

У сучасних умовах все змінилося докорінно: з розвитком потужних технічних засобів і застосуванням спеціальних машин трудовитрати знизилися, а продуктивність та обсяги видобутку копалин значно зросли.

Основні способи та технологія видобутку природних ресурсів

Всі, як тверді, так і рідкі, і газоподібні на нашій планеті розташовуються нерівномірно і знаходяться або на поверхні, або глибоко під землею, і в залежності від їх місць розміщення та залягання для їх видобутку використовують той чи інший спосіб. Найпоширенішими способами видобутку природних ресурсів можна вважати:

відкритий метод або кар'єрний метод,
закритий спосіб або підземний або шахтний спосіб,
комбінований метод або відкрито-підземний метод,
геотехнологічний метод або свердловинний метод,
дражний спосіб.

Всі ці способи мають як свої переваги, так і недоліки, тому технологія видобутку корисних копалин відкритим способом передбачає створення на місцях розробки та видобутку природних ресурсів глибоких котлованів у вигляді великих кар'єрів або розрізів, розміри яких залежать від відносно невеликої глибини та протяжності, а також потужності пластів залягання копалин.
Перевагою такого способу видобутку є його відносна дешевизна, найбільша продуктивність і трудомісткість, безпечні умови праці, а недоліками — велике зниження якості сировини через вміст у ньому великої кількості порожніх порід, негативні наслідки довкілля.

У такий спосіб зазвичай видобувають природну будівельну та індустріальну сировину таку як –

вапняк і крейда,
пісок та глина,
торф та вугілля,
мідь та свинець,
молібден та нікель,
олово та вольфрам,
хром та марганець,
цинк та залізо.

Тверді копалини, що перебувають у достатньої глибини залягання добувають підземним, тобто. закритим способом, у якому споруджують підземні шахти.
Недоліком такого способу є його величезний ризик для гірників, пов'язаний із обваленням та загазованістю, а отже, і вибухонебезпечністю.

У такий спосіб зазвичай добувають руди, поліметали та мінеральну сировину

такі як:

мідь та золото,
вольфрам та залізо,
та мінеральні солі.

Якщо відкритий і закритий спосіб видобутку корисних копалин не підходить для даного родовища промислової сировини, то застосовують комбінований відкрито-підземний спосіб, де спочатку видобуваються відкритим способом сировину з верхніх шарів, а потім уже шахтним методом допрацьовують запаси металевих руд, що залишилися, що залягають на досить великій глибині. .

Достоїнствами такого способу є великі обсяги видобутку природної сировини, а таким способом зазвичай видобувають багато кольорових металів і алмазів.

Геотехнологічний або свердловинний спосіб використовують при видобутку спеціальних видів сировини, що мають газоподібний або рідкий стан за допомогою такої процедури як буріння глибоких свердловин, де за допомогою фізико-хімічного методу осадження, вилуговування і плавлення витягають з надр землі на поверхню корисні копалини, що виходять по трубах.

Таким способом зазвичай видобуваються:

газ та нафта,
сірка та літій,
фосфор та уран.

І нарешті, окремий дражний спосіб, де гірське підприємство одночасно здійснює як видобуток сировини, і його збагачення, т. е. з допомогою спеціального устаткування первинно відбувається відділення цінної породи від супутньої порожньої.

Таким способом зазвичай розробляються родовища розсипів:

золота та алмазів,
платиноїдів та каситериту.

Вплив на довкілля видобутку корисної сировини

Видобуток корисних копалин у будь-який спосіб не може не чинити на навколишнє середовище свого негативного впливу, оскільки займає величезні площі господарських земель, які часом сягають десятків тисяч квадратних кілометрів.
Таке техногенне навантаження на довкілля порушує природний хід саморегуляції життєвих процесів навколишнього середовища і часом призводить до її швидкої деградації.

Як правило, під їх розробками знаходяться найпродуктивніші ґрунтові чорноземи:

полів та ріллі,
лісів та водойм,
доріг та населених пунктів.

Виробництво видобутку починається з підготовчих очисних робіт, де біля території видаляються всі штучні перепони, так:

вирубуються багаторічні ліси з цінними породами дерев,
осушуються вікові водойми у вигляді боліт, річок та озер,
прокладаються інженерні комунікації у вигляді водовідвідних канав та під'їзних шляхів.

Потім виробляють розкривні роботи, метою яких служить пошарове видалення та переміщення у відвали порожньої породи, що відкриває доступ до самих природних ресурсів:

м'яку та легку породу розробляють за допомогою бульдозерів та землерийних машин,
скельну і тверду породу спочатку підривають за допомогою буровибухової техніки, а потім розробляють за допомогою екскаваторів і скреперів,

вже оголені корисні копалини добувають і вантажать на спеціальні транспортні засоби — кар'єрні самоскиди,

які везуть видобуту сировину на збагачувальні підприємства та металургійні комбінати.

Видобуток природної сировини має ще й такі негативні наслідки для довкілля як забруднення ґрунту, води та повітря хімічними елементами відвалів, що згубно впливає як на рослинний, так і тваринний світ даної місцевості.

Цей негативний вплив на довкілля негативно впливає і на здоров'я людей, які живуть у прилеглих місцевостях – підвищення захворюваності місцевого населення.

Тому в період розробки родовищ корисних копалин необхідні такі регулярні заходи як проведення спостережень та екологічний моніторинг.
Зменшити негативний вплив на навколишнє середовище надалі можна удосконаленням методів розробки, а також за допомогою рекультивації цих земель, поверненням та приведенням їх у початковий стан, проте на це потрібні величезні фінансові кошти та чималий часовий інтервал.

Тому видобувні підприємства відповідно до закону охорони надр та навколишнього середовища зобов'язані після всіх проведених робіт з видобутку сировини забезпечити відновлення природного ландшафту місцевості, де власним коштом вони садять ліси та зі створенням внаслідок зон відпочинку, а також відновлюють родючий шар ґрунту, залучаючи його до сільськогосподарського. оборот.

Сподіваюся, вам сподобалася моя стаття про способи видобутку корисних копалин, і ви дізналися багато корисного для себе. Можливо, і ви знаєте якісь нові способи видобутку природної сировини. Розкажіть мені про це у коментарі до статті, мені буде цікаво їх дізнатися. Дозвольте на цьому попрощатися з вами і до нових зустрічей дорогі друзі.

Пропоную Вам передплатити оновлення блогу, щоб отримувати мої статті на свою пошту. А також ви можете поставити свою оцінку статті по 10 системі, відзначивши її певною кількістю зірочок.

Приходьте до мене в гості і наводьте друзів, адже цей сайт створений спеціально для вас. Я завжди рада бачити вас і впевнена, що ви обов'язково знайдете тут багато корисної та цікавої інформації.