Древнейший, древний и средневековый периоды

Древнейший, древний и средневековый периоды

Древнейший, первобытнообщинный п ериод (800-100 тыс. лет до н.э. – первое тысячелетие до н.э.) – период раннего знакомства человека с месторождениями. В течение каменного, бронзового, железного веков человек начал приспосабливать камни для строительства, извлечения металлов и для изготовления орудий труда.

Древний, рабовладельческий период (первое тысячелетие до н.э. – V век н.э.) – время ранних философских суждений в области естествознания. Для теории рудообразования большое значение имели труды древнегреческих философов.

Фалес Милетский (624 – 547 г. до н.э.) считал субстанцией, образующей мир, воду.

Гераклит Эфесский (544 – 474 г. до н.э.) первоначальной сущностью вещей считал огонь.

Можно считать, что своими суждениями они заложили две генеральные линии в развитии теории наук о Земле – нептунистическую и плутонистическую.

Средневековый, феодальный период (V-VI в. – XVI-XIX в.)

Наибольшего развития знания о полезных ископаемых получили в трудах выдающихся представителей среднеазиатского аристотелизма Авиценны (980-1037) и, особенно, Ал-Бируни (973-1050), родившегося в Хорезме на территории современного Узбекистана и написавшего в 1048 г. книгу “Собрание сведений для познания драгоценностей (Минералогия)”.

Нашествие монголов (под водительством Чингисхана в 1219 – 1225 гг.).

Среднее средневековье (Ренессанс, XIV – первая половина XVIII в.)

Центр знаний переместился в Европу, зародилась наука о природе минеральных месторождений.

Выдающимся европейским ученым был Георг Агрикола (1494-1555), работавший в Рудных горах (Иоахимсталь (Яхимов),Чехия и Хемниц, Германия). Он написал труд "О горном деле и металлургии" (1556). В нём он описал минеральные тела и дал их классификацию, указал приемы поисков и разведки. Главной созидательной силой Земли Агрикола считал воду.

В России сбором сведений о полезных ископаемых занимался Государев Приказ Каменных дел, организованный в 1584 г. при Иване Грозном. Снаряжались правительственные экспедиции. В частности, в 1620 г. в пермских песчаниках были обнаружены медные руды.

Наибольшего расцвета горная промышленность России достигла при Петре I (1672 – 1725). В 1700 г. им был учрежден Приказ Рудокопных дел. От этой даты ведется отсчет истории государственной геологической службы России.

В 1721 г. на Урале при Кунгурском, Уктусском и Алапаевском заводах были открыты первые горнозаводские школы. Появляются первые научные работы о месторождениях, среди которых выделяются сочинения В.Н. Татищева (1686-1750) и В.И. Геннина (1676-1750). Они были основателями уральских заводов и городов, в частности Перми и Екатеринбурга. В годы правления Петра I Россия вышла на первое место в мире по производству железа, меди и свинца.

Позднее средневековье (XVII-XVIII – середина XIX в.)

Появляются ранние теоретические концепции о происхождении рудных месторождений.

Лидер плутонистов шотландский ученый Джемс Хеттон (1726 – 1797) опубликовал в 1795 г. книгу, в которой сформулировал плутонистическую гипотезу о ведущей роли внутриземного жара на поверхностные и глубинные процессы, об образовании месторождений путем магматических инъекций.

Противоположные взгляды высказывал Абраам Готлоб Вернер (1749 – 1817) – продолжатель и защитник идей Агриколы. Основатель нептунистического направления. Он преподавал во Фрайбергской горной академии и исследовал месторождения Рудных гор. В 1791 г. он писал, что все месторождения образовались из вод, просачивающихся сверху из мирового океана.

В России основы теории рудообразования закладывались трудами М.В. Ломоносова (1711 – 1765), среди которых наиболее известны " Слово о рождении металлов от трясения земли " (1757), "Первые основания металлургии или рудных дел" (1763), " О слоях земных " (1763). Он познакомился с месторождениями во время заграничной научной стажировки в 1736 – 1741 гг. в Рудных и Богемских горах и Гарце. М.В. Ломоносов соль считал осадком морских соленых вод, образование угля связывал с углефикацией торфа, нефти приписывал органическое происхождение. Он писал, что нерудные минералы в рудных жилах осаждались в трещинах из подземных водных растворов, а металлические соединения привносились в них парами серы и мышьяка. Образование россыпей объяснял разрушением коренных месторождений. Он стоял выше односторонних нептунистических и плутонистических представлений западноевропейских ученых. Диалектические представления.

В 1773 г. открывается Санкт-Петербургское горное училище – первое учебное заведение в России, готовившее горных инженеров. Их трудами было продолжено развитие науки о месторождениях от первоначально нептунистической концепции к представлениям об образования месторождений различными способами.

Описанием и систематизацией месторождений занимались участники академических экспедиций С.П. Крашенинникова (1711-1755), И.И. Лепехина (1740-1802), П.С. Палласа (1741-1811) и др. Центрами научных исследований были также Петербургский и Московский университеты.

Новый, капиталистический период (XIX – середина ХХ в.) характеризуется интенсификацией геологических исследований.

Накопленные данные привели к окончательному разочарованию геологов в представлениях крайних сторонников плутонизма и нептунизма.

В мире сложились 5 основных мировых школ в области учения о полезных ископаемых: американская, немецкая, французская, японская и российская.

Для американской школы характерно геолого-структурное и экспериментальное направления исследований. Выдающимися представителями этой школы были Вольдемар Линдгрен (1860 – 1939), Уильям Эммонс (1876 – 1948), Алан Бейтман. Их труды и учебники о месторождениях были переведены на русский язык и первые советские геологи учились по ним. В 1906 г. В. Линдгрен на Х сессии Международного геологического конгресса предложил деление гидротермальных месторождений на 3 класса: эпитермальный (50-200^оС), мезотермальный (200-300^о), гипотермальный (300-500^о), которое было принято во всем мире. Сторонником магматического происхождения гидротермальных растворов и месторождений был У. Эммонс, разработавший теорию зональности месторождений.

Важнейшее значение для консолидации геологов вокруг американской школы имела организация в 1906 г. издания журнала "Economic Geology", получившего мировую известность.

Экспериментальные минералогические исследования были сосредоточены в организованной в 1905 г. Геофизической лаборатории Института Карнеги в Вашингтоне, где работали Норман Боуэн (1887 – 1956), разработавший модель образования руд по способу кристаллизационной дифференциации, и другие ученые.

Немецкая школа берет начало с исследований Агриколы, старейшая в мире.

Для нее характерно развитие минераграфического раздела в учении о полезных ископаемых (Пауль Рамдор, род. в 1899 г. "Рудные минералы и их срастания", 1962).

Физико-химического направления (швейцарец Пауль Ниггли (1888 – 1953), разработавший идею последовательного образования пегматитов, пневматолитов и гидротерм на основании анализа физико-химической системы вода – силикатный расплав),

Генетического - Ханс Шнейдерхен (1887 – 1962) – автор книги "Рудные месторождения" (1958), который поддерживал Ниггли, выделял вулканическую и плутоническую группы гидротермальных месторождений.

Основоположниками французской школы были Эли де Бомон и Л. де Лоне.

Эли де Бомон (1798 – 1874) в 1847 г. обосновал гидротермальную теорию происхождения рудных месторождений, а де Лоне в 1897 г. ввел в науку термин "гидротермальные месторождения". Они обосновали магматогенное происхождение гидротерм. Современный представитель этой школы П. Рутье (1980) только части гидротермальных месторождений приписывает магматогенное происхождение.

Де Лоне (1860 – 1938) явился основателем металлогенического направления в исследовании месторождений, предложившим этот термин в 1892 г.

Японская геологическая школа возникла в новейшее время. Ее представители Такео Ватанабе, Тацуо Тацуми расшифровали механизм возникновения субмаринных вулканогенных гидротермально-осадочных колчеданных руд типа куроко.

Российская школа характеризуется исследованием связей процессов образования месторождения с геологической средой.

Ее основы были заложены сотрудниками Геологического комитета, организованного в 1882 г. ВСЕГЕИ.

С 1885 г. комитет возглавлял А.П. Карпинский (1847 – 1936) – автор первого в России учебника по рудным месторождениям.

Высокий теоретический уровень науки о месторождениях в России отражен в двухтомнике К.И. Богдановича (1864 – 1947) "Рудные месторождения", опубликованном в 1913 г.

Крупным специалистом по геологии месторождений золота и платины на Урале был Н.К. Высоцкий (1864 – 1932). Признанным исследователем золоторудных месторождений Сибири и основателем металлогенического направления в России является В.А. Обручев (1863 – 1956).

Крупный вклад в геологию и минерагению угольных месторождений внес П.И. Степанов (1880 – 1947), нефтяных – И.М. Губкин (1871 – 1939).

Наибольшего развития учение о полезных ископаемых в России получило в 20-х – 40-х гг., когда потребовалось в короткие сроки обеспечить минеральным сырьем развивающуюся промышленность СССР. В связи с этим произошла более глубокая дифференциация науки по видам полезных ископаемых.

В области геологии рудных месторождений была разработана классификация и рассмотрены проблемы генезиса магматических месторождений (А.Н. Заварицкий, 1884 – 1952), сформулированы магматическая (А.Е. Ферсман, 1883 – 1945) и метасоматическая (А.Н Заварицкий) гипотезы образования пегматитов, инфильтрационно-диффузионная гипотеза образования скарнов (Д.С. Коржинский, 1899 – 1987). Важный вклад в исследования гидротермальных месторождений внесли А.Г. Бетехтин (1897 – 1962), С.С. Смирнов (1895 – 1947),

месторождений выветривания – И.И. Гинзбург (1882 – 1965), осадочных – Н.М. Страхов (1900-1978). Крупным специалистом по неметаллическим полезным ископаемым был П.М. Татаринов (1895 – 1976).

Приоритетное значение получили геохимическое и металлогеническое направления.

Геохимическое направление в изучении месторождений закладывалось трудами В.И. Вернадского (1863 – 1945), А.Е. Ферсмана (1883-1945),

металлогеническое – Ю.А. Билибина (1901-1952), С.С. Смирнова и В.И. Смирнова (1910-1988).

Интенсивное развитие учения о полезных ископаемых в СССР помогло решить задачу обеспечения страны собственным минеральным сырьем. Промышленность царской России полностью зависела от импорта минерального сырья. По подсчетам В.И. Вернадского русская промышленность в 1916 г. использовала только 14 химических элементов, добывавшихся из отечественных месторождений, а запасы были установлены только для 4 из них. В 80-х годах ХХ в. СССР занимал уже ведущее место в мире по запасам 18 видов полезных ископаемых: угля, нефти, природного газа, железа, хрома, марганца, свинца, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена, сурьмы, алмазов, серы, калийных солей, апатита, асбеста.

Наука о полезных ископаемых, сформировавшаяся в Советском Союзе, получила мировое признание.

Новейший период развития мировой науки о месторождениях характеризуется стиранием граней между научными школами, большой интернационализацией науки.

Современный период развития мировой науки о месторождениях отличается большими изменениями в теории и практике (Скиннер, Симс, 1984), обусловленными развитием геологоразведочных работ, геохимии и идей тектоники плит.

1. Расширение геологоразведочных работ привело к обнаружению месторождений новых генетических групп: карбонатитовой, альбитит-грейзеновой, увеличилось разнообразие месторождений в пределах групп.

Выявлены совершенно новые формации месторождений: никелевые месторождения в ультраосновных эффузивах, урановые месторождения в зонах несогласия, алмазы в лампроитах и др. Аргайл

- физико-химическом моделировании природных процессов, которое может быть прямым, выполняемым в лабораторных условиях, и косвенным, осуществляемым с помощью термодинамических расчетов уравнений природных реакций, позволяющих перейти к количественным оценкам условий минералообразования.

- геохимии изотопов и прецизионных методах определения состава минералов и микровключений в них, изучается фракционирование стабильных изотопов H, C, O, S, Sr в процессах рудообразования, что позволяет реконструировать условия образования полезных ископаемых.

Так, благодаря исследованиям американского геохимика Х. Тейлора содержания дейтерия и тяжелого кислорода (О₁₈) в газово-жидких включениях гидротермальных минералов, было установлено разнообразие источников воды гидротермальных месторождений. Выявлено, что они могут образовываться не только за счет магматогенных растворов, но и метаморфогенных, подземных вод атмосферного и морского происхождения, а также смешанных вод (Тейлор,1977). Анализ изотопов позволяет производить радиологическое определение возраста месторождений и окружающих их горных пород.

3. Отход от фиксистской концепции формирования земной коры в сторону мобилизма. Идеи тектоники плит наиболее широкое распространение получили за рубежом. Они оказали большое влияние на металлогению, позволив по-новому взглянуть на закономерности размещения месторождений полезных ископаемых, как это сделано, например, А. Митчелл и М. Гарсон в книге "Глобальная тектоническая позиция минеральных месторождений" (1984).

Раздел 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

1.1. Процессы образования месторождений полезных ископаемых

По источнику энергии геологические процессы разделяются на эндогенные, источником энергии которых являются недра Земли, и экзогенные, источником энергии которых является Солнце. Среди эндогенных в качестве самостоятельных выделяются метаморфогенные процессы преобразования продуктов эндогенных или экзогенных процессов.

А. Эндогенные процессы приводят к образованию месторождений эндогенной серии.

Начало эндогенных процессов закладывается в мантии Земли. Оно вызывается конвективным тепло-массопереносом вещества мантии при средней температуре 1500 - 2000 ^о и давлении порядка 12 тыс. атм (1200 МПа, мегапаскаль).

В областях восходящих струй астеносферная мантия проникает в литосферу → давление уменьшается → выплавление из вещества мантии легкоплавких жидких фракций (базальтовой магмы) от нерасплавившегося твердого остатка (рестита) → начало магматических процессов

Приведенный выше обобщенный анализ геологических данных свидетельствует о том, что образование магматических месторождений связано с процессами выплавления, дифференциации и последующей кристаллизации магм - горячих огненно-жидких силикатных расплавов-растворов, источником которых является мантия Земли. Попадание мантийного материала в условия пониженных дав-

Генетическая классификация месторождений полезных ископаемых

лений земной коры вместе с воздействием флюидов приводит к его частичному плавлению с образованием относительно более легкоплавкой магмы и накоплением в остатке тугоплавкого рестита. Модель такого процесса реститообразования может быть приложима к накоплению залежей хромшпинедидов в альпинотипных гипербазитах (Перевозчиков, 1995). Выплавившиеся первично достаточно однородные магмы в условиях постепенного понижения температуры и существования градиента силы тяжести начинают разделяться с образованием несмешивающихся расплавов - происходит другой магматический процесс - ликвация магмы вплоть до образования рудных магм (Маракушев, 1993). Дальнейшее охлаждение расплава приводит к началу кристаллизации и выделению из него твердой фазы - минералов. Выделение части вещества из расплава приводит к изменению его состава, т.е. происходит его дальнейшая дифференциация, получившая название кристаллизационной дифференциации. В ряде случаев в магматических очагах накапливается большое количество газо-жидких флюидов, которые вместе с магматическим материалом могут проникать по ослабленным участкам земной коры до поверхности земли, вынося ценные компоненты, например алмазы, происходят процессы, которые можно назвать флюидно-магматическими. В соответствии с описанными разновидностями магматических процессов группа магматических месторождений может быть подразделена на четыре класса: реститовый, ликвационный, кристаллизационный и флюидно-магматический. При этом полезное ископаемое может образоваться в раннюю или позднюю стадию магматического процесса. В соответствии с этим классы месторождений могут быть подразделены на подклассы. Наиболее часто такое подразделение традиционно делается для кристаллизационных месторождений, среди которых выделяются ранне- и позднемагматические месторождения. В пределах подклассов или классов по условиям застывания продуктов дифференциации магм выделим ряды месторождений: плутонический, вулканический и вулкано-плутонический (табл. 5).

Древнейший, древний и средневековый периоды

Фалес Милетский (624 – 547 г. до н.э.) считал субстанцией, образующей мир, воду.

Гераклит Эфесский (544 – 474 г. до н.э.) первоначальной сущностью вещей считал огонь.

Средневековый, феодальный период (V-VI в. – XVI-XIX в.)

Нашествие монголов (под водительством Чингисхана в 1219 – 1225 гг.).

Среднее средневековье (Ренессанс, XIV – первая половина XVIII в.)

Центр знаний переместился в Европу, зародилась наука о природе минеральных месторождений.

Позднее средневековье (XVII-XVIII – середина XIX в.)

Появляются ранние теоретические концепции о происхождении рудных месторождений.

Немецкая школа берет начало с исследований Агриколы, старейшая в мире.

Основоположниками французской школы были Эли де Бомон и Л. де Лоне.

Ее основы были заложены сотрудниками Геологического комитета, организованного в 1882 г. ВСЕГЕИ.

Приоритетное значение получили геохимическое и металлогеническое н<

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: