Использование вулканических продуктов и геотерм

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

 

КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

КАФЕДРА «Экология  и природопользование»

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

по дисциплине: «Использование вулканических продуктов  и геотерм»

 

 

Вариант № 23

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                                             Проверил:

 

студент группы 08-ПП                                                         Доцент кафедры ЭП 

 

Яковлева  В. А                    Озорнина С.П.

 

Учебный шифр: 100098

 

 

 

 

 

 

Петропавловск-Камчатский,

2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Типы вулканогенно-осадочных  месторождений…………………………….3
2. Использование травертинов……………………………………………………7
3. Список использованной литературы………………………………………….13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ТИПЫ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Вулканогенно-осадочные  месторождения по источнику вещества и способу накопления занимают промежуточное  положение между эндогенными  и экзогенными образованиями. По источнику рудного вещества эти  месторождения эндогенные и в  большинстве случаев обнаруживают прямую связь с активным или затухающим вулканизмом. Минеральное вещество вулканогенно-осадочных руд поставляется из земных глубин в виде газовых  эманации и насыщенных водных растворов  и рассолов. Таким способом в бассейны седиментации могут поступать хлоридные, сернистые, кислородные соединения тяжелых металлов, кремнекислота, фосфорные  и другие соединения. К вулканогенно-осадочным  относятся месторождения яшм, некоторые  месторождения железа, марганца, пирита, возможно бокситов и фосфоритов, а  также цветных и редких металлов, связанных с формацией черных сланцев.

Генетический  тип рудных залежей и вид полезного  ископаемого вулканогенно-осадочных  месторождений определяется главным  образом типом структур земной коры и этапами их развития. Для ранних этапов развития геосинклиналей (морские  условия осадконакопления, развитие кератофир-спилитовых формаций) характерны месторождения железа, марганца, фосфора, кремнистого сырья (фтанитов, лидитов), меди, цинка и свинца. Для поздних  этапов развития геосинклиналей (орогенная  стадия, развитие континентальных фаций  и базальт-риолитовых вулканитов) характерны концентрации боратов и стронция, соды и других солей, вулканических  стекол, а также флюорита и редких металлов. Экзогенные факторы (континентальные  и морские фации, климат и др.) также оказывают существенное влияние  на характер и состав рудных залежей  вулканогенно-осадочных месторождений.

Подобно собственно осадочным химическим месторождениям вулканогенно-осадочные месторождения  могут образовываться с участием истинных или коллоидных растворов. Их образование также может происходить  на дне геосинклинальных или платформенных  морей. Морфология рудных залежей, их текстурно-структурные особенности близки к таковым для нормально-осадочных месторождений.

Особенность вулканогенно-осадочных  месторождений – локализация  рудных залежей в толщах, содержащих переменное количество вулканогенных  образований.

Для наиболее древних (архейских и протерозойских) вулканогенно-осадочных  месторождений характерны довольно значительные метаморфические преобразования, в связи с чем они рассматриваются  в группе метаморфизованных. Таковыми являются месторождения бедных железных руд — железистых кварцитов (КМА, Кривой Рог и другие). Серно-колчеданные, медно-колчеданные и колчеданно-полиметаллические месторождения рассмотрены ранее в группе колчеданных месторождений.

Грандиозные запасы современных конкреционных руд  марганца и железа выявлены на дне  Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Источником материала для  образования подобного типа осадочных  руд может служить подводная  вулканическая деятельность. Практическое значение руд этого типа в настоящее  время значительно возрастает. Объясняется  подобное положение колоссальными  объемами запасов железо-марганцевых  руд, содержащих ценные примеси меди, никеля, кобальта и малой обеспеченностью  этими металлами ряда развитых стран.

Специфическая особенность  вулканогенно-осадочных месторождений  — наличие в их составе руд, образованных как в экзогенных, так и в эндогенных условиях. Интересным примером в этом отношении является месторождение Жайрем (Центральный Казахстан) так называемого атасуйского типа. Для таких месторождений характерно совмещение в пределах одного рудного поля пластовых железо-марганцевых и цинковых руд с наложенным гидротермальным барит-цинк-свинцовым оруденением. Руды Жайремского месторождения приурочены к верхнедевонской вулканогенно-осадочной толще мощностью около 1000 м. Состоит она из слоистых аргиллито-кремнисто-карбонатных пород с горизонтами туфов, согласных и секущих тел андезит-риолитового состава. Вулканогенно-осадочные отложения выполняют линейно-вытянутую мульду, наложенную на каледонское складчатое основание.

Месторождение содержит согласные пластовые залежи железо-марганцевых  руд, состоящие из гематита, магнетита, браунита, псиломелана и пиролюзита. Выше по разрезу располагаются пластовые  тела свинцово-цинковых руд, в состав которых входят сфалерит, галенит, пирит. Осадочные руды и вмещающая толща  пород прорвана секущими телами свинец-цинк-баритовых  руд, образованных на новом этапе  рудообразующего процесса.

Типичным вулканогенно-осадочным  является железорудное месторождение  Западно-Каражальское, расположенное  в Атасуйском железорудном районе (Центральный  Казахстан). В геологическом строении месторождения принимают участие  мощная свита (до 1,5 км) эффузивных и  туфогенных пород нижнего и среднего девона и такие же мощные толщи  осадочных пород верхнего девона – нижнего карбона Джаильминской  мульды. Рудная залежь образует пластообразное тело, согласно залегающее с вмещающими породами. Она прослежена по простиранию на 6,6 км и по падению до 800 м. Мощность залежи меняется от 30–40 м (на восточном фланге) до 20–25 м (в центральной части месторождения).

Рудный пласт  залегает между углисто-кремнистыми  известняками с прослоями яшм  в лежачем боку и известняками с прослоями яшмовидных пород  — в висячем. В основании рудного пласта прослеживается тонкий марганцеворудный пласт. В нижней части рудной залежи развиты гематитовые руды, в средней — магнетитовые, в верхней — бедные гематитовые марганцовистые руды, в верхних частях месторождения выделяется зона баритизированных железных руд. Магнетитовые и магнетит-гематитовые руды отличаются повышенным содержанием германия. Руды имеют полосчатую, реже массивную текстуру.

Известны месторождения  серы в озерах кратеров вулканов на острове Ява (Индонезия), на острове Парамушир (Курильские острова), есть подобные месторождения в Японии. Для месторождений серы характерно не только хемогенно-осадочное, но и гидротермально-инфильтрационное происхождение (Камчатка).

Месторождения бора, образующиеся подобно месторождениям серы, имеют в настоящее время  большое промышленное значение в  капиталистических странах. Основные запасы приходятся на США, Чили, Аргентину, Турцию. Главными минералами бора в  вулканогенно-осадочных месторождениях являются колеманит (Са2В6O11•5Н2O), иньоит (Са2В6О1113Н2O), пандермит (Са4В10О19•7Н2О), бура (Na2B4O7•10H2O) и другие кальциевые и  натриевые бораты.

С вулканическими эманациями связаны также скопления  в озерах стронция. Главными минералами стронция являются целестин и стронцианит.

В настоящее время  к числу вулканогенно-осадочных  относят многие месторождения металлических  и неметаллических полезных ископаемых. Для целого ряда месторождений, таких  как железорудные, марганцевые, меди, свинца, цинка, серы, боратов, стронция и других вулканогенно-осадочный  генезис доказан.

Для других видов  полезных ископаемых — радиоактивных элементов, вольфрама, молибдена, олова, бериллия, никеля, кобальта, ванадия, золота, серебра, германия, фтора и других — вулканогенно-осадочный генезис представляется вероятным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАВЕТРИНОВ

Траверти́н (от итальянского  travertino, латинского lapis tiburtinus — тибурский  камень) — известковый туф, поликристаллическая хрупкая тонкозернистая гомогенная горная порода, образованная минералами карбоната кальция (в основном арагонит с меньшей долей кальцита), известковые отложения углекислых источников. Поддаётся шлифованию и полировке. В первом столетии до нашей эры травертин был известен под именем lapis tiburtinus (камень из Тибура).

Образуется в результате осаждения  карбоната кальция из воды углекислых источников. Также выделяется из подземных  вод в пещерах, образуя сталактиты и сталагмиты. Травертин образуется в результате удаления из растворов, содержащих растворимый бикарбонат кальция двуокиси углерода, обычно происходящего с падением давления, связанного с выходом подземных  вод на поверхность, ассимиляцией растениями или диффузией в атмосферу  из-за интенсивного движения воды. В  результате происходит химическая реакция, в которой выделяется нерастворимый  в воде карбонат кальция:

Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O+CO2

Для известкового туфа характерны пористое строение, ноздреватость, небольшая  твёрдость (не оставляет царапину на стекле), светлая окраска (белый, сероватый, желтоватый, бурый), реакция при действии разбавленной соляной кислоты. Отличается малой плотностью (от 1400 до 1800 кг/м³).

Известковый туф можно спутать  с известняком. Единственное визуальное отличие — строение у известкового туфа ноздреватое, а у известняка — плотное.

В России залежи травертина имеются  в районе города Пятигорска, в Ленинградской  области (Гатчинский район, Пудость), на Камчатке. Крупные залежи травертина имеются в Италии в городе Тиволи близ Рима. В Германии практическое значение имеет травертин из Каннштатта (около Штутгарта).

 Памуккале в Турции — травертиновые отложения на склоне горы — объект Всемирного наследия ЮНЕСКО. Широко известны известковые туфы Закавказья (Армения, Азербайджан). В Киргизии имеется месторождение травертина Жалпакташ (Узгенский район). Имеются месторождения и в Таджикистане.

Травертин используется как строительный и облицовочный камень (также и  для отделки внутренних помещений). Кроме этого используется в сельском хозяйстве для известкования  почвы.

Самое большое строение, при строительстве  которого использовался травертин  — Колизей. При его строительстве  использовался слегка полосчатый светло-жёлтый римский травертин из Сабинских  гор. Он же использовался и при  строительстве Собора святого Петра  в Ватикане.

В России травертином отделана станция  метро «Выборгская» в Санкт-Петербурге, центральная мечеть Грозного Сердце Чечни (самая большая мечеть в  Европе), а также школы хафизов  городов Грозный, Урус-Мартан, Гудермес и другие религиозные объекты  Чеченской Республики. Из-за неустойчивости к воздействию газов (дымовых, топливных, выхлопных) травертин более уместен  как декоративный материал в архитектуре  интерьеров. Травертин применяется  в виде плиток, всегда имеющих ноздреватую  поверхность, как облицовочный камень для покрытия полов и террас.

Распространена искусственная  имитация травертина. Искусственный  травертин такой же по цвету и  пористости, но по составу сильно различается. Его делают из окрашенного цемента, поэтому он более устойчив к атмосферным  воздействиям

Натуральный травертин только набирает популярность в России как отделочный материал, хотя уже очень давно  зарекомендовал себя во всем мире. Бессчетное множество памятников архитектуры  в Италии и Ватикане, фасады современных  коммерческих зданий в США и Германии, интерьеры и экстерьеры частных  коттеджей по всему миру.

 Область применения травертина  в наших условиях также бесконечна:

 — фасад из травертина. Превосходные физико-технические характеристики травертина позволяют использовать плитку из травертина в наших климатических условиях.

 — отделка пола травертином. Низкий коэффициент истираемости и отсутствие скольжения при намокании делают травертин самым привлекательным природным камнем для отделки пола.

 — облицовка стен травертином. В сравнении с гранитом и мрамором, травертин камень легкий. Поэтому его использование в качестве отделочного материала для стен значительно облегчает и удешевляет монтаж. Кроме того травертин – экологически чистый материал и не обладает радиационным фоном, в отличие от гранита.

 — отделка ванных комнат травертином. Широкая цветовая палитра и многообразие обработок травертина сделают интерьер любой ванной комнаты роскошным и неповторимым.

 — сауны, бани, хамамы из травертина. Высокая жароустойчивость делает травертин пригодным к применению в «горячих» помещениях. Множество турецких бань и хамамов отделано именно этим природным камнем.

 — чаши бассейнов из травертина. Низкое водополглощение позволяет использовать плитку из натурального травертина в отделке чаш бассейнов.

 — столешницы, подоконники, барные стойки и ресепшн из травертина. Неповторимость и многообразие фактур натурального травертина исполненного в таких деталях не оставят равнодушным даже самого взыскательного ценителя.