Образование техногенных минералов на территории Дегтярского медноколчеданного месторождения

Изучение проблемы образования техногенных минералов - техногенеза и его влияния на окружающую среду. Возникновение техногенных минералов на территории медноколчеданного месторождения. Разрушение и накопление рудной массы с образованием мелантерита.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 26.04.2019
Размер файла 17,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Образование техногенных минералов на территории Дегтярского медноколчеданного месторождения

The formation of technogenic minerals in the territory of the Degtyarskoye copperpyrite deposits

Братанов Н.С.

Уральский государственный

педагогический университет

Екатеринбург, Россия

Проблемы образования техногенных минералов - техногенеза и его влияния на окружающую среду, изучались на разных месторождениях. Однако на Дегтярском месторождении такие исследования не проводились и степень изученности данной темы крайне мала. В связи с этим возникла необходимость исследования возникновения техногенных минералов на территории бывшего Дегтярского медно-колчеданного месторождения, и их влияния на окружающую среду. Также необходимо было установить состав техногенных минеральных образований.

На территории Урала одновременно начиная с постройки первых заводов различными способами велась разработка рудных полезных ископаемых. По исчерпанию ресурсов на этих объектах работа прекращалась, а на заброшенных месторождениях через некоторое время начинался процесс техногенеза. [5] Одним из важных факторов формирования Дегтярского месторождения, находящегося на восточном склоне Ревдинского хребта, является его расположение на тектоническом контакте габброидов Ревдинского массива и осадочновулканогенных пород Зеленокаменного синклинория. [4] Рудное тело состояло из медного колчедана, содержащего незначительное количество нерудных компонентов, что защищало его от влияния природных условий и не позволяло разрушаться. Во время разработки месторождения горные породы оказались на поверхности в виде отвалов. Воздействие на колчеданные - пирит - халькопиритовые руды, извлеченные из шахты, природных факторов таких как осадки, газы содержащиеся в атмосфере, температурный режим и др., разрушает их с образованием минералов-сульфатов. [6]

С 2011 по 2015гг. были проведены исследования на территории Дегтярского месторождения колчеданных руд и бывшего рудного склада у шахты Капитальная №2, расположенных в восточной части города Дегтярска. В западном отвале карьера месторождения было обнаружено множество обломков пиритовой руды размерами от 5 до 10 см и глыб до 0,5 м. В этом же районе протекает небольшая речка, вода в которой имеет коричневатый цвет и сильный запах серы. Отбор проб был произведён по семи маршрутам в местах обнаружения техногенных минералов в разные сезоны года. У отобранных образцов были изучены физические и химические свойства. (Табл. 1,2) [2]

Таблица №1 Физические и химические свойства техногенных минералов - сульфатов

Кристаллические и натёчно-капельные образования

Физические и химические свойства

Цвет

Блеск

Спайность

Твёрдость (по шкале Мооса)

Растворимость

Запах

1

Выращенные кристаллы медного купороса

Синий

Стеклянный

Совершенная

2,5

Хорошо растворяется в воде

нет

2

Сталактиты

зелёный

Стеклянный

Совершенная

2,5

Хорошо растворяется в воде

слабый

3

Сталагмиты

зелёный, голубовато зелёный.

Стеклянный

Совершенная

2,5

Хорошо растворяется в воде

слабый

техногенный минерал медноколчеданный

Таблица №2

Удельный вес техногенных образований

Характеристика исследуемых техногенных минералов

Результаты эксперимента

Формула минерала

Вес, г

Объём Вытесненной воды, см3 (мл)

Удельный вес г /см3

Предположительный Минерал и его удельный вес в г / см 3

Медный купорос эталон цвет синий

4,88

2,27

2.15

Халькантит 2,1-2,3

CuSO4*5H2O

Сталактит цвет тёмно зелёный

3,18

2,12

1,50

Мелантерит 1,89-1,95

FeSO4*7H2O

Сталагмиты:

а) светло-зелёного цвета

б) светло-зелёного с голубым оттенком

5,90

3,82

3,24

2,33

1,82

1,64

Мелантерит 1,89-1,95

Мелантерит 1,89-1,95

FeSO4*7H2O

FeSO4*7H2O

В результате исследований был установлен состав техногенного минерала - мелантерита или гидросульфата железа: железо, сера, вода и примесь меди. [2] Он относится к сезонным минералам, так как в летний и осенний периоды полностью растворяется дождями, а поздней осенью и в начале зимы вновь образуется, слагая натёчно - капельные техногенные образования. При попадании искусственного и солнечного света и при окислении мелантерита поверхность покрывается белёсым порошком, что свидетельствует об его обезвоживании и испарении с его поверхности токсичных соединений.

Данный минерал присутствует на всей территории в виде рыхлых глинистых образований, сильно увлажнённых серной кислотой, это говорит нам о том, что даже после закрытия рудника загрязнение окружающей среды вокруг места добычи продолжается, так как мелантерит является показателем загрязнения. Наибольшая его концентрация наблюдается у бывшего распределительного склада колчеданной руды - шахты Капитальная №2. Здесь были обнаружены натёчно - капельные и натёчные образования в виде сталактитов, сталагмитов, также в небольшом количестве присутствуют сталагнаты. Растворяясь мелантерит в конечном итоге загрязняет не только почву, но и поверхностные и подземные воды и атмосферу такими высоко токсичными образованиями, как: железо, медь, цинк, кадмий, мышьяк и др., а также серной кислотой.

Проблемы экологического характера на Дегтярском руднике связанные с разработкой возникали и раньше. Например, В.Н. Авдонин и Ю.А. Поленов [1] приводят факты, что с 1937 по 1987гг. из Дегтярского месторождения техногенными потоками в окружающую среду вынесено более 50 тыс. тонн меди, около 147 тыс. тонн цинка, более 225 тыс. тонн железа и почти 1 млн. тонн серной кислоты. В настоящее время, загрязнение исследуемой территории продолжается. Причина в том, что из сортировочного накопительного блока при закрытии Дегтярского рудника в 1995 году часть колчеданной руды из шахты Капитальная 2 не была вывезена. В условиях техногенеза рудная масса стала разрушаться с образованием мелантерита, который накапливаясь, активно разрушал рудный склад, в связи с чем данная территория была отнесена к объектам накопленного экологического ущерба.

Литература

1. Авдонин В.Н., Поленов Ю.А. Очерки об уральских минералах. Екатеринбург, 2002. Стр. 132

2. Вертушков Г.Н., Авдонин В.Н. Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам. М., «Недра», 1992. Стр. 489

3. Гавриленко В.В. Экологическая минералогия и геохимия месторождений полезных ископаемых. Санкт-Петербург, 1993. Стр.150.

4. Гурьевских, О. Ю., Капустин, В. Г., Скок, Н. В., Янцер, О. В. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И ЛАНДШАФТЫ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ. Екатеринбург 2016. Стр. 279

5. Емлин Э.Ф. Техногенез колчеданных месторождений Урала. Свердловск. Издательство Уральского университета, 1991. Стр. 256

6. Иванов С.Н. Меркулов М.И. Дегтярское колчеданное месторождение. М.-Л., 1937. Стр. 124

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.