Зональность рудных пластов марганцевых осадочных месторождений и ее природа - Геология, гидрология и геодезия реферат

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Зональность рудных пластов марганцевых осадочных месторождений и ее природа

Общие сведения о марганце, его основные физические и химические свойства, история открытия и исследований, сферы практического применения в промышленности. Изучение главных месторождений данного элементы в мире, его география и существующие запасы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

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


Зональность рудных пластов марганцевых осадочных месторождений и ее природа
Марганец  - элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 25.
Обозначается символом Mn (лат. Manganum, мамнганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 - калий марганец о четыре; но нередко читают и как манган). Простое вещество марганец (CAS-номер: 7439-96-5) - металл серебристо-белого цвета. Известны пять аллотропных модификаций марганца - четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой.
Один из основных материалов марганца - пиролюзит - был известен в древности как черная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается магнитом, Плиний Старший объяснил женским полом черной магнезии, к которому магнит «равнодушен».
В 1774 г. шведский химик К. Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от немецкого Manganerz - марганцевая руда).
Марганец твердый хрупкий металл. Известны четыре кубические модификации металлического марганца. При температурах от комнатной и до 710°C устойчив a-Mn, параметр решетки а = 0,89125 нм, плотность 7,44 кг/дм3. В интервале температур 710-1090°C существует b-Mn, параметр решетки а = 0,6300 нм; при температурах 1090-1137°C - g-Mn, параметр решетки а = 0,38550 нм. Наконец, при температуре от 1137°C и до температуры плавления (1244°C) устойчив d-Mn с параметром решетки а = 0,30750 нм. Модификации a, b, и d хрупкие, g-Mn пластичен. Температура кипения марганца около 2080°C.
На воздухе марганец окисляется, в результате чего его поверхность покрывается плотной оксидной пленкой, которая предохраняет металл от дальнейшего окисления. При прокаливании на воздухе выше 800°C марганец покрывается окалиной, состоящей из внешнего слоя Mn3O4 и внутреннего слоя состава MnO.
Марганец образует несколько оксидов: MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2 и Mn2O7. Все они, кроме Mn2O7, представляющего собой при комнатной температуре маслянистую зеленую жидкость с температурой плавления 5,9°C, твердые кристаллические вещества.
Промышленное получение марганца начинается с добычи и обогащения руд. Если используют карбонатную руду марганца, то ее предварительно подвергают обжигу. В некоторых случаях руду далее подвергают сернокислотному выщелачиванию. Затем обычно марганец в полученном концентрате восстанавливают с помощью кокса (карботермическое восстановление).
Иногда в качестве восстановителя используют алюминий или кремний. Для практических целей чаще всего используют ферромарганец, полученный в доменном процессе при восстановлении руд железа и марганца коксом. В ферромарганце содержание углерода составляет 6-8% по массе.
Чистый марганец получают электролизом водных растворов сульфата марганца MnSO4, который проводят в присутствии сульфата аммония (NH4) 2SO4. более 90% производимого марганца идет в черную металлургию. Марганец используют как добавку к сталям для их раскисления, десульфурации (при этом происходит удаление из стали нежелательных примесей - кислорода, серы и других), а также для легирования сталей, т.е. улучшения их механических и коррозионных свойств.
Марганец применяется также в медных, алюминиевых и магниевых сплавах. Покрытия из марганца на металлических поверхностях обеспечивают их антикоррозионную защиту. Для нанесения тонких покрытий из марганца используют легко летучий и термически нестабильный биядерный декакарбонил Mn2 (CO) 10.
Соединения марганца (карбонат, оксиды и другие) используют при производстве ферритных материалов, они служат катализаторами многих химических реакций, входят в состав микроудобрений. Перманганат калия применяют для отбеливания льна и шерсти, обесцвечивания технологических растворов, как окислитель органических веществ.
В медицине применяют некоторые соли марганца. Например, перманганат калия используют как антисептическое средство в виде водного раствора, в некоторых случаях раствор применяют при отравлении алкалоидами и цианидами.
Первичные марганцевые породы образуются в морях, реках, реже озерах. Скопления марганца могут образоваться и в коре выветривания. Но обычно крупные аккумуляции марганца с образованием руд генетически сопряжены с ионными и коллоидными химическими осадками кремнезема или песчано-глинистыми толщами прибрежной области моря. Марганцевые руды могут быть связаны с вулканами, с региональными зонами эксплозивного и эффузивного вулканизма, с хемогенными осадками, порожденными гидротермами.
Марганецсодержащие породы, обогащенные соединениями марганца, в качестве основных минералов содержат окислы четырех- и двухвалентного марганца, родохрозит. Оксиды и гидроксиды марганца представлены псиломеланом MnO 2 ·mMnO·nH 2 O, пиролюзитом MnO 2 ·nH 2 O, манганитом MnO·OH, реже браунитом Mn 2 O 3 . Кроме минералов марганца в манганолитах есть гидроксиды железа, глинистые минералы, опал, халцедон, кальцит, сидерит, песчано-алевритовый материал. Подвергнутые метаморфизму марганцевые породы содержат браунит Mn 2 O 3 , гаусманит Mn·Mn 2 O 4  и родонит Mn 2 (SiO 3 ) 2 .
В осадочных породах, возникших за счет отложения первичного материала в водных бассейнах, манганолиты обычно представлены псиломелан-пиролюзитовыми породами, кремнисто-пиролюзитовыми породами и карбонатными рудами марганца.
Наиболее широко распространены псиломелан-пиролюзитовые образования, слагающие руды крупнейших месторождений мира.
Обычно это землистые черные рыхлые породы, зернистые темно-серые, черные массы, часто пятнистые. Иногда псиломелан-пиролюзитовые скопления марганца имеют оолитовое строение, содержат включения зубов акул, беспозвоночных ископаемых. Кремнисто-пиролюзитовые породы сходны по составу с пиролюзит-псиломелановыми, но для них характерна тесная ассоциация с осадочным опалом, кварцем, халцедоном. Наконец, третий тип манганолитов связан с карбонатными осадками и представляет собой скопления карбонатов марганца - манганокальцита, родохрозита в карбонатных накоплениях морских бассейнов.
По А.Г. Бетехину руды марганца подчинены существенно кремнистым осадкам (опокам, яшмам, спонгонолитам), либо - существенно известковым отложениям. Четвертую группу относительно самостоятельных по генетически-фациальным условиям образования, морфологии и составу манганолитов представляют железо-марганцевые конкреции в отложениях морских и океанических бассейнов на глубинах от 0,1-0,2 км до 8-9 км. Их присутствие в морских отложениях, особенно в абиссальных регионах, известно со времен глубоководной экспедиции Челленджера. По морфологии среди них различают собственно конкреции, глыбы и корки. Конкреции разнообразны по форме - желваки, лепешковидные образования, усеченные пирамиды и пр. Размеры от 1 до 25 мм.
Часто это наслоение окислов марганца, глинистого вещества около центрального ядра, представленного кусками пемзы, реже зубами акул, кусочками ила. Минералогический состав конкреций - аморфные массы гидрогётита, железистого манганита, редко псиломелана. Отмечается присутствие значительного числа элементов, в том числе радиоактивных - хрома, иттрия, лантана, галлия, иония и др. Цвет конкреций серо- и желто-черный.
Скопления конкреций могут достигать существенных масштабов с образованием обширных полей. Суммарные оценки запасов конкреций на дне Мирового океана - 2-3 тыс. млрд. т по данным Ю.М. Пущаровского. Происхождение конкреций связывают с расколами земной коры (спрединг) и поступлением из подкоровых источников вулканогенного материала. По Н.М. Страхову они имеют седиментационно-диагенетическое происхождение и связаны с перераспределением хемогенного марганца в осадках.
До 75% мировых ресурсов Mn - руд заключено в морских собственно осадочных месторождениях, сложенных преимущественно терригенным материалом песчано-глинистого состава с глауконитом. На долю этих месторождений приходится 2/3 мировой добычи.
Месторождения размещаются на тектонически стабильных участках: на склонах кристаллического щита либо на платформах. Осадочные марганцевые месторождения формировались в протерозое, палеозое и кайнозое. Палеозойско-протерозойские марганценосные формации относятся в большинстве к вулканогенно-осадочному типу (Габон, ЮАР, Украина, Грузия, Австралия), а собственно осадочные месторождения палеогена образовались в обстановке платформенного тектонического режима.
К рассматриваемому типу относятся, олигоценовые месторождения: Никопольское, Большетокмакское на Украине, Мангышлакское, Лабинское на Северном Кавказе, Чиатурское в Грузии, Полуночное на Северном Урале. За рубежом - Варненское в Болгарии (олигоцен), Моанда в Габоне (докембрий), Грут-Айленд в Австралии (мел).
Рудные тела в этих месторождениях имеют форму пластов, пластообразных тел, линз, залегающих в нижней части трансгрессивно налегающих толщ осадочных пород. Размеры тел обычно большие. Мощность рудного горизонта на Чиатурском месторождении колеблется от 0 до 14 м, в среднем 4,2 м; на Никопольском месторождении до 4,5 м (в среднем 2-3,5 м).
Общая протяженность марганцеворудной полосы на Украине достигает 250 км; главные месторождения размещаются во впадинах основания докембрийского фундамента
Рудный пласт представлен относительно неравномерной перемежаемостью рудных слоев с вмещающей породой. В месторождениях типа Никопольского он сложен марганцевыми конкрециями, которые образуют линзы, скопления, прослеживаемые по простиранию на несколько десятков, иногда первые сотни метров.
Количество марганцеворудного вещества, заключенного в цементирующей нерудной массе, достигает 50% по объему. В среднем содержание марганца в массе пласта составляет 15-25%. Руды окисные и карбонатные, обычно оолитового или конкреционного сложения.
На Никопольском месторождении окисные руды представлены пиролюзитовыми, полиперманганитовыми, манганитовыми стяжениями, кусковатыми, неправильной формы образованиями, рыхлыми землистыми выделениями гидроксидов марганца. Карбонатные марганцевые руды также имеют конкреционное, желваковое строение. Конкреции имеют неправильно-округлую форму с бугристой, кавернозной, ноздреватой поверхностью, размером 1-25 см, погружены в глинисто-алевритовую массу.
Окисные руды - оолитовые, сложены оолитами пиролюзитового и псиломеланового состава и черным пиролюзитовым или кремнистым цементом с примесью зерен кварца, остатков спикуль губок. Размеры оолитов от долей миллиметра до 20 мм, в среднем 2-5 мм. Карбонатные руды также образуют прослои до 0,5 м, чередующиеся с песчано-кремнистыми опаловыми породами. Руды оолитовые. Форма и строение оолитов карбонатных и окисных руд весьма близки. Главными минералами этих руд являются манганокальцит, кальциевый родохрозит, кальцит, опал.
На всех осадочных марганцевых месторождениях отчетливо выражена минеральная зональность руд, отражающая фациальную обстановку их формирования. В относительно приближенных к берегу марганцеворудных отложениях развиты окисные руды, представленные пиролюзитом и полиперманганитовыми минералами. При переходе к относительно глубоководным участкам в рудных прослоях увеличивается количество манганитовых руд, появляются карбонатные марганцевые руды в форме желваков, оолитов, цемента песчаников.
Формирование осадочных месторождений марганцевых руд происходило в морском бассейне при оптимальном сочетании следующих благоприятных факторов: теплого влажного климата, стабильного тектонического режима, способствующего длительному удержанию коры выветривания на щелочной стадии, благоприятствующей выносу из нее марганца и задержанию железа, наличие вблизи бассейна осадконакопления областей размыва пород с повышенным содержанием марганца, резко замедленного поступления в область отложения терригенного материала.
Марганцевые руды осадочных месторождений являются седиментационно-диагенетическими образованиями, частично переработанными гипергенными процессами. С процессами диагенеза связано возникновение внутри первичного рудоносного осадка богатых марганцевых линз. Формирование конкреций, кусковатых руд, оолитов сложного петельчато-линзового строения рудного горизонта также является результатом интенсивного перераспределения первоначально более равномерно распределенного в рудном горизонте марганцевого материала.
Родохрозит-псиломилан-пиролюзитовые месторождения среди прибрежно-морских и логунных олигоценовых отложений сосредоточены в южной части Паратетиса, в которой образовались Никольский марганцевый бассейн на Украине, Чиатурское месторождение в Грузии, Мангышлакское в Казахстане, Оброчище в Болгарии. Их накопление связывают с осадочными или вулканогенно-осадочными процессами.
Огромное количество марганцевых руд сосредоточено в железо-марганцевых конкрециях, выстилающих крупнее площади дна Тихого, Атлантичиского и Индийского океанов. Запасы их 2,5 трлн. тонн, что в сотни раз превышает суммарные запасы, учтённые во всех месторождениях суши. В связи с тем, что происходит непрерывное формирование конкреций, запасы этих руд ежегодно возрастают на 10 млн. тонн.
Источником железа, а так же сопутствующих кобальта, никеля, меди, цинка, свинца, золота, серебра и других элементов одни геологи считают донные вулканические эксгаляции, другие- инфильтрацию из донных базальтов океанической водой, третьи - снос с континентов.
Важно подчеркнуть и то, что огромное количество марганцевых руд сосредоточено в железо-марганцевых конкрециях, выстилающих крупнее площади дна Тихого, Атлантичиского и Индийского океанов. Запасы их 2,5 трлн. тонн, что в сотни раз превышает суммарные запасы, учтённые во всех месторождениях суши. В связи с тем, что происходит непрерывное формирование конкреций, запасы этих руд ежегодно возрастают на 10 млн. тонн.
Рассматривая месторождения марганца в мире, стоит отметить, что Южная Африканская Республика обладает наибольшими запасами этой руды в мире, следом идет Украина, а Россия вообще не представлена в списке, так как испытывает недостаток в марганцовой руде. Небольшие запасы не обеспечивают полную экономическую потребность в марганце.
Марганец является одним из самых важных элементов на планете, обладая множеством свойств, получаемых в промышленном формате, например, покрытия из марганца на металлических поверхностях обеспечивают их антикоррозионную защиту, что очень важно для различных конструкций (мосты, фундаменты зданий, локомотивы).
1. Интересные факты о марганце. [Электронный источник]. Режим доступа: http://sitefaktov.ru/index.php/home/1962-o-margance
2. Марганцевые породы. [Электронный источник]. Режим доступа: http://www.geolib.net/lithology/margancevye-porody.html
3. Марганцевая руда. [Электронный источник]. Режим доступа: http://bibliofond.ru/view.aspx? id=484675
4. Марганцевые руды. [Электронный источник]. Режим доступа: http://www.kazedu.kz/referat/170497
5. Осадочные месторождения марганца. [Электронный источник]. Режим доступа: https://sites.google.com/site/952mpi/home/b9-osadocnye-mestorozdenia-marganca
6. Общая химия / Шилов Ю.М., Смушкевич Ю.И., Чукуров П.М., Тарасенко М.И. - М., 1993 г.
История открытия, физические и химические свойства и применение цинка и свинца. Геохимия и минералогия. Состав руд свинцово-цинковых месторождений. Типы промышленных месторождений: скарновые, плутоногенные и гидротермальные. Геологический разрез руды. реферат [19,2 K], добавлен 01.04.2013
Системы разработки пластовых месторождений. Бесцеликовая отработка угольных пластов. Способы использования рудных месторождений, основные стадии и системы. Интенсификация горных работ, безлюдная выемка. Охрана окружающей среды и безопасность добычи. контрольная работа [54,9 K], добавлен 23.08.2013
Характеристика трех зон в толще осадочных образований по Соколову. Закономерности расположения месторождений нефти и газа в земной коре. Структура осадочных пород. Влияние тектоно-сейсмических процессов на генерацию углеводородов органическим веществом. реферат [27,7 K], добавлен 22.11.2012
Характеристика месторождений (Таштагольского железорудного, Пуштулимского мраморного) и Кузнецкого угольного бассейна. Условия образования осадочных месторождений, их виды, форма тел, минеральный состав. Общие сведения о твердых горючих ископаемых. контрольная работа [20,5 K], добавлен 15.03.2010
Общие сведения и история открытия таких химических элементов, как титан и свинец. Минералогия и геохимия. Основные минералы титанового и свинцового сырья. Промышленные типы месторождений. Природные и технологические типы руд. Разработка месторождений. реферат [39,8 K], добавлен 25.02.2011
Роль проектно-технологической документации (ПТД) в нефтегазовой промышленности. Общие требования к содержанию проектных документов. Технологическая или техническая часть ПТД. Основные геолого-физические характеристики месторождения. Запасы нефти и газа. курсовая работа [37,5 K], добавлен 07.03.2015
Основные физические и химические характеристики барита. Гидротермальное происхождение, процесс образования самостоятельных рудных жил мощностью в несколько метров. Основные месторождения барита в России и в мире. Области применения данного минерала. презентация [7,1 M], добавлен 18.01.2015
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 .

© 2000 — 2021



Зональность рудных пластов марганцевых осадочных месторождений и ее природа реферат. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа: Последующая оценка основных средств на примере организации ООО "Издательство "Маргошка"
Социологические методы
Челночный Бег 3 На 10 Реферат
Реферат: Мистецтво Західної Європи ХVII століття
Лермонтов В Воспоминаниях Современников Реферат
Реферат На Тему Начальное Образование
Реферат: Химический метод Винклера для определения растворенного кислорода. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Технико-Экономические Обоснования И Финансовые Расчеты
Реферат по теме Исторический обзор экономико-математических методов и моделей
Книга На Тему Логістика Для Менеджера
Реферат по теме Жизнь и творческий путь И.В. Вернадского
Реферат: Пайка и сварка
Дипломная работа: Оптимизация налогового бремени
Курсовая работа по теме Портальная опора 500кВ
Реферат: Mr Warren
Детские Сочинения Про Осень 2 Класс
Объект И Предмет Реферата
Курсовая работа: Структура управления персоналом на предприятии ОАО АЗ Урал
Дипломная работа по теме Совершенствование организации ТО подвижного состава транспортного цеха
Реферат: Аналіз ефективності інвестицій у людський капітал України
Штат Аляска - География и экономическая география реферат
Анализ состояния дебиторской и кредиторской задолженности АО "Салаватстекло" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Река Днепр - География и экономическая география реферат