Геологическая практика

Верховодка

Верховодка и грунтовые  воды

Верховодка – подземные  воды, залегающие вблизи поверхности  земли и отличающиеся непостоянством распространения и дебита. Верховодка приурочена к первому от поверхности  земли водоупорному пласту и занимает ограниченные территории. Верховодка существует в период достаточного увлажнения, а в засушливое время исчезает. В тех случаях, когда водоупорный  пласт залегает вблизи поверхности  или выходит на поверхность, развивается  заболачивание. К верховодке также  нередко относят почвенные воды, или воды почвенного слоя, представленные почти связанной водой, где капельно-жидкая вода присутствует только в период избыточного увлажнения.

Воды верховодки обычно пресные, слабоминерализованные, но часто бывают загрязнены органическими веществами и содержат повышенные количества железа и кремнекислоты. Как правило, верховодка не может служить хорошим источником водоснабжения. Однако при необходимости принимаются меры для искусственного сохранения этого типа вод: устраивают пруды, отводы из рек, обеспечивающие постоянным питанием эксплуатируемые колодцы, насаждения растительности или задерживающие снеготаяние.

Грунтовые воды

Грунтовыми водами называются воды, залегающие на первом водоупорном  горизонте ниже верховодки. Они характеризуются  более или менее постоянным дебитом. Грунтовые воды могут накапливаться  как в рыхлых пористых породах, так  и в твердых трещиноватых коллекторах. Уровень грунтовых вод подвержен  постоянным колебаниям, на него влияют количество и качество выпадающих осадков, климат, рельеф, наличие растительного  покрова и хозяйственная деятельность человека. Грунтовые воды являются одним из источников водоснабжения, выходы подземных вод на поверхность  называются родниками, или ключами.

Артезианские воды

Напорные (артезианские) воды – воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность. Характеризуются постоянством дебита. Область питания у артезианских вод, размеры бассейнов которых достигают иногда тысячи километров, лежит обычно выше области стока воды и выше выхода напорных вод на поверхность Земли.

 

3.6 Полезные ископаемые

Минеральные ресурсы Свердловской области складываются из месторождений  полезных ископаемых разных по значению. Традиционно подчеркивают ведущую роль для области руд черных и цветных металлов. Это обусловлено большой значимостью железных, алюминиевых, медных и других руд для становления и развития ведущих отраслей промышленности Урала и Свердловской области.

Рудные полезные ископаемые. Железные руды на территории области представлены месторождениями магнетита и бурого железняка. Промышленное значение имеют магнетитовы руды, в месторождениях которых сосредоточена основная часть запасов железных руд Урала. На сегодня многие наиболее крупные месторождения бурого железняка выработаны, а небольшие месторождения не используются из-за малых запасов железной руды. В то же время открыты крупные месторождения бурого железняка, имеющие промышленное значение, в частности Песчанское месторождение.

Наиболее ценны магнетитовые железные руды. Они образовались на контакте осадочных и магматических пород. Содержание железа в них достигает 60%. В области известна целая серия крупных месторождений такого типа, которые объединяются в несколько железорудных районов (гнезд). Это Тагило-Кушвинское гнездо (Высокогорское, Лебяжинское, Евстюнинское, Гороблагодатское и др.); на севере области - Серовское гнездо (Ауэрбаховское, Покровское, Масловское, Воронцовское и др.) и месторождения Ивдельской группы.

Медные руды. В области есть ряд крупных месторождений медных руд. Основными среди них являются месторождения колчеданных медно-цинковых руд зеленокаменной полосы Урала: Красноуральское, Левихинское, Дегтярское; вновь открытые месторождения на Северном Урале: Тарньерское, Шемурское и Валенторское; а также Сафьяновское месторождение в пределах Восточно-Уральской вулканогенной мегазоны, которое относится к медноколчеданным.

Алюминиевые руды (бокситы). В 1932 г. начались поиски месторождений бокситов и было открыто первое месторождение североуральских бокситов - «Красная Шапочка». Затем добавились новые: Кальинское, Черемуховское и другие месторождения. Известны также небольшие месторождения бокситов: Алапаевское, Нижнесинячихинское, Каменское, связанные с мезозойскими озерными отложениями.

Марганцевые и никелевые руды. Марганец металл, крайне необходимый для черной металлургии. Уральский марганец был открыт на севере области в районе Ивдель - Полуночное. Другое крупное месторождение находится южнее, близ станции Марсяты. В области есть несколько месторождений никелевых руд, но крупное одно - Липовское (Режевское). Оно интенсивно разрабатывается. Никелевые руды образовались здесь при выветривании глубинных оливин содержащих пород - серпентинитов.

Месторождения золота и платины. Свердловская область славится добычей благородных металлов. Здесь находится самое известное и самое старое месторождение золота в России - Березовское, вблизи Екатеринбурга. Россыпное золото добывают также из аллювия рек Туры, Салды, Тагила и др. Месторождения платины в нашей области являются богатейшими в мире, это россыпные месторождения платины в наносах рек Северного и Среднего Урала: Лобвы, Косьвы, Ис, Тагила и др.

Нерудные полезные ископаемые. Среди этой группы полезных ископаемых выделяются огнеупорные минералы и горные породы, месторождения которых имеют как внутриобластное, так и мировое значение. К последним относят, безусловно, месторождения асбеста. Крупнейшее в мире месторождение хризотил-асбеста - Баженовское. В нем сосредоточено около 40% мировых его запасов. Асбест образуется под воздействием горячих магматических растворов в виде прожилок в змеевиках. К западу от Сысерти расположено месторождение антофиллит-асбеста кислотоупорного минерала, ценного для химической промышленности. Тальк - добывается в Шабровском месторождении в 12 км южнее Екатеринбурга. Для производства разных марок огнеупорного кирпича используются кварциты, распространенные в осевой полосе Уральских гор. В частности, в Первоуральске гора Караульная сложена кварцитами. Огнеупорные глины среди мезозойских отложений (Белкинское месторождение вблизи Серова и Троицко-Байновское юго-восточнее Богдановича) также применяются в производстве огнеупоров.

Драгоценные и цветные камни. В уральских месторождениях есть почти все известные в мире виды самоцветов. Некоторые из минералов вошли в историю камня под особыми, «уральскими» названиями: уральские изумруды, мурзинские аметисты, тагильский малахит, шайтанский переливт, седельниковский орлец и др. Большинство месторождений находится на восточном склоне Урала.

В геологическом отношении  это структуры Тагильской и Восточно-Уральской зон. Именно для этих структур характерны многочисленные интрузии магматических пород. При внедрении расплава магмы во вмещающих породах образовывались многочисленные трещины, по которым циркулировали горячие растворы, проникали раскаленные газы. Они и приводили к образованию гнезд и жил с разнообразными минералами. Особенно активно процессы минералообразования происходили при внедрении кислой магмы и образовании интрузий гранитов. Многочисленные минералы связаны с пегматитовыми жилами.

Среди наиболее известных  месторождений самоцветов - знаменитая Мурзинка, или Мурзинско-Адуйская самоцветная полоса. В копях Мурзинки, Липовки, Адуя находят несколько разновидностей кварца: прозрачный горный хрусталь, фиолетовый аметист, черный морион, желтый цитрин. Есть здесь топазы, аквамарины, цветные и полихромные турмалины, рубины и сапфиры. Восточнее в слюдитовых жилах встречается александрит - удивительный камень, при искусственном освещении меняющий темно-зеленую окраску на красную с фиолетовым оттенком. Вблизи Асбеста расположено крупнейшее и единственное в России месторождение уникальных уральских изумрудов, которые славятся насыщенной ярко-зеленой окраской.

Западнее Мурзинской полосы самоцветов простирается цепь малахитовых месторождений, в их числе Высокогорское, Меднорудянское, Гумешевское месторождения. Вблизи Екатеринбурга находятся не менее известные месторождения родонита (орлеца) - Кургановское и Малоседельниковское. Родонит - минерал, силикат марганца, розового цвета с темными прожилками. В области есть также месторождения агатов, лиственита, змеевика, порфиров, яшм, мраморов.

Строительные материалы. Область обладает большим их запасом. Добыча щебня, камня связана с разработкой массивов гранитов, габбро, змеевиков и других пород. Эти породы использутся для внутренней и наружной облицовки зданий, при строительстве дорог, набережных и т. п. Известняк и мрамор широко применяют как бутовый камень, флюс и для получения щебня. Известняк и каолиновые глины необходимы для производства цемента (Невьянск, Сухой Лог). В западносибирской части области и в Предуралье много небольших месторождений глин и суглинков, песчано-гравийных смесей, песков, используемых для различных целей.

Горючие полезные ископаемые. К угольным месторождениям на севере области относится Карпинский буроугольный бассейн (Карпинск-Волчанск). Здесь угли мезозойского возраста залегают близко к земной поверхности и добываются открытым способом. Разведанные их запасы практически исчерпаны.

К более древним, палеозойским толщам относятся залежи каменного  угля хорошего качества Буланашского месторождения. Аналогичные угли открыты в Серовском угленосном районе - Северо-Сосъвинское месторождение. Однако более значительные запасы угля сосредоточены в Еловской группе месторождений вблизи Алапаевска.

Свердловская область  считалась малоперспективной с  точки зрения запасов нефти и  газа. Однако геологи продолжали разведочные  работы, особые надежды возлагая на юго-запад области. Здесь имеются многочисленные признаки нефтегазоносности. Уже открыты и законсервированы месторождения газа (Кедровское и Бухаровское) и нефти. Еще одна нефтеносная площадь, Ереминская, расположена на северо-востоке, в Гаринском районе. На самом севере области (Ивдель-Вижай) находятся залежи нефтебитумныx накоплений объемом до 100   млн. т.

В области велики запасы торфа, особенно на северо-востоке ее. Это  Таборо-Тавдинская площадь и Ивдель-Гаринская. Небольшие месторождения разрабатываются вблизи Екатеринбурга - Исетско-Аятское, Монетное, Лосиное и др.

 

4.Описание экскурсий

4.1 Шарбровский тальково-магнезитовый карьер

Поселок Шабры находится  в Свердловской области. В первый день мы посетили Шабровский тальково-магнезитный комбинат (Григорьевское месторождение и Старая линза). Целью нашей экскурсии было ознакомление с процессом добычи талько – карбонатных пород. Данные породы добываются открытым способом посредством выпиливания необходимого для транспортировки на дальнейшую переработку количества сырья из цельного массива породы.

Горные работы в карьере  ведутся хозяйственным способом. Вскрышные работы проводятся по мере необходимости.

Добычные работы проводятся круглогодично на двух добычных уступах, добыча змеевика осуществляется камнерезными буровыми машинами «Виктория» (горизонтальные рез) и алмазно-канатными машинами «Надежда» (вертикальный рез).

Старая Линза — первый тальковый карьер Шабровского месторождении талька в Свердловской области. Шабровское тальково-магнезитовое месторождение считается одним из крупнейших не только на Урале, но и в России. Месторождение и фабрика находятся в 27 км к югу от г. Екатеринбурга. Кустарная добыча талька из этого месторождения была начата ещё в XIX веке, а использовать механизированную технику стали в 1931 году.

Глубина «Старой Линзы» —  около 100 метров, ширина — 250, длина — 400. Он прорыт в монолитной тальковой  глыбе.

Особенно впечатляют гладкие, ступенчатые стены, которые чем-то напоминают египетские пирамиды. Высота ступеней около 25 сантиметров, ширина — не более 15 сантиметров.

Тальк ценен тем, что состоит  из магнезита, который плавится при  температуре свыше 1600 градусов и  в то же время легко пилится. Тальк  используют для производства керамики, красок, бумаги, строительных материалов, пластмасс, парфюмерно-косметических  товаров.

На большой высоте, над  карьером, протянута подвесная канатная дорога, по ней перевозили тальковый  кирпич на обогатительную фабрику.

На дно карьера, ведут  крутые деревянные лестницы. Это единственный вариант спуска вниз, дороги на дно  карьера нет.

 

 

Внизу была проложена небольшая  узкоколейная дорога. На южном склоне карьера имеется выход зеленого змеевика (используется, как декоративный материал).

Когда-то стены карьера  были нарушены подземными водами, и  здесь образовались красивые водопады.

Тут осталось старое оборудование: электромоторы, дисковые стальные пилы, лебедки, вагонетки и подъемные  краны.

В 1974 году карьер был законсервирован  в связи с изобретением новых  технологий в добыче. Консервация  заключается в постоянной откачке  воды, чтобы карьер не превратился  я в тальковое озеро.

Карьер «Старая линза» уже не может удовлетворять в  полной мере все возрастающие потребности в талькомагнезйтовой руде и к 1962 году, после проведения горно-подготовительных работ были начаты добычные работы на карьере «Новая линза», расположенного 2,5 километрах от обогатительной фабрики. Кроме этого, в окрестностях комбината были найдены запасы серпентинита (или змеевика) и мрамора, разработаны карьеры для их добычи. Потребность в молотом тальке возрастала и в 1963 году вводится новый цех сухого размола с производительностью 110 000 тонн в год.

В настоящее время  ОАО  «Шабровский тальковый комбинат» является крупнейшим производителем тальковой продукции для всех отраслей промышленности в Российской Федерации и странах СНГ. Комбинат выпускает продукцию, получаемую путем измельчения тальковых флотоконцентратов и талькомагнезитов собственного Шабровского месторождения.