Океан – это грандиозное хранилище минеральных богатств, составляющих основу индустрии. континентальные шельфы; морские побережья; В океане можно выделить пять областей, в которых господствуют определенные физико-химические условия: морская вода; донные осадки; коренные породы.
Россыпи береговой зоны возникли в результате обогащения тяжелыми металлами прибрежно-морских отложений путем их естественного шлифования волнами и прибрежными течениями. Содержание полезных компонентов в них обычно 4 -10%, а в очень богатых россыпях достигает 20 -28% массы песков. Типичными минералами прибрежно-морских россыпей являются • ильменит (Fe. Ti. O 2); • циркон (Zr. Si. O 4); • монацит (Ce. PO 4); • рутил (Ti. O 2); • хромит (Fe. Cr 2 O 4); • магнетит (Fe 3 O 4); • касситерит (Sn. O 2); • золото; • платина; • алмазы. По генезису, свойствам и хозяйственному использованию их делят на главные: • ильменит; • рутил; • монацит; • циркон; второстепенные: • касситерит; • магнетит; • хромит; акцессорные: • золото; • платина; • алмазы.
Россыпные месторождения минералов главной группы, где ведется их мировая эксплуатация, группы сосредоточены 1. В Австралии (от Тасмании до южной части штата Квинсленда). Общие 1. Австралии запасы рутила оцениваются в 1 млрд. т. , циркона – в 1, 4 млрд. т. Содержание минералов в россыпях до 20%. 2. В Индии (юго-западная и восточная часть). Общие запасы индийских Индии россыпей составляют 7 млн. т. – циркона, 117 млн. т. – ильменита, 1, 8 млн. т. – рутила, 2 млн. т. – монацита. 3. В Шри-Ланке (северо-восточная часть, районы Пульмоддай, Берувала, Шри-Ланке Тринкомали). Содержание ильменита и рутила прибрежно-морских россыпях этого района – около 80%, а их запасы оцениваются в 3, 3 млн. т. 4. В США (от Флориды до Род-Айленда). Общие запасы ильменита – 20 млн. т. , США циркона 5, 5 млн. т. , рутила 3, 5 млн. т. Концентрация минералов в россыпях около 4% при мощности песков – 36 м. Ильменитовая россыпь с побережья Флориды Рутил-ильменит-циркон-альмандиновые пески Куршской косы Монацит, добытый с песков побережья Малайзии
Второстепенные минералы представлены богатыми прибрежно-морскими месторождениями 1. Касситерита (оловянный камень). Его основные запасы расположены на Касситерита побережье юго-восточной Азии. От Индии до Шри-Ланки через побережье Таиланда, Вьетнама, Филиппин, Китая, Кореи, Японии и до Чукотского полуострова находится оловорудный пояс продуктивных прибрежных и подводных песков. Касситерит залегает в песчаных отложениях погруженных речных долин мощностью от 1 -5 до 20 м. У побережья Таиланда и Индонезии содержание металла в песках – 0, 2 -0, 4 кг. На 1 метр куб. породы. 2. Магнетита и титано-магнетита. Крупные запасы этих минералов титано-магнетита содержаться в железистых песках у побережья Канады (Гудронов залив, побережье о. Ньюфаундленд), возле островов Хонсю, Кюсю и Хоккайдо (Япония). Запасы магнетитовых песков у побережья Хонсю и Хоккайдо оцениваются в 100 млн. т.
К акцессорным минералам россыпей береговой зоны относят 1. Золото. Наиболее изучены золотоносные пески Аляски (залив Нортон, Золото. полуостров Сьюард). Они залегают в нескольких горизонтах толщиной от 0, 3 до 5 м. и шириной от 1 -2 до 30 м. В 1 м. куб. песка содержится в среднем 100 -200 г. золота, в отдельных – до 1 кг. Прогнозные запасы оцениваются в 300 -400 т. 2. Платина. Крупнейшие подводные залежи платины расположены в заливе Платина. Гундьюс на западе Аляски и приурочены к древнему руслу Кускоквим. Содержание платины в песках достигает 25 г/т. , а прогнозные запасы насчитывают в 75 -100 т. Это месторождение обеспечивает 90% потребностей США в платине. 3. Алмазы. Месторождения алмазоносных песков сосредоточены в отложениях Алмазы. прибрежных террас и на пляжах Намибии. Они принесены р. Оранжевой и залегают в полосе шириной 1, 5 км. до глубины 90 м. Содержание алмазов в песках составляет 2 -6 каратов/м. куб. (1 карат – 200 мг), общие запасы в песках оцениваются в 30 млн. каратов. Алмазы имеют высокое качество. Более 90% пригодны для использования в ювелирном деле. Добыча золота и алмазов в прибрежно-морских россыпях с помощью рыхлителя.
Колоссальные минеральные ресурсы находятся в самой водной массе океана. В 1 км. куб. воды содержится более 35 млн. т. твердого вещества на сумму 1 млрд. долларов. Если учесть, что в Мировом океане содержится почти 1, 4 млрд. км. куб. воды, то понятно, почему морскую воду рассматривают в качестве важного источника многих необходимых людям элементов. Раньше ее называли «тощей рудой» , т. е. рудой с малым содержанием полезных минералов. Теперь же чаще называют «рудой будущего» . Морская вода, как сложный раствор, содержит более 70 химических элементов. Общая масса минеральных веществ в воде морей и океанов равна 5· 10 в 16 степ. т.
Поваренная соль – основное полезное ископаемое Мирового океана Содержание Na. Cl в Мировом океане составляет 48· 10 в 15 степ. тонн, а Мировое потребление поваренной соли превышает 22 млн. кг в год. Каждый человек в среднем потребляет за год около 8 кг соли. Способы добычи из морской воды: 1. путем выпаривания солнечными лучами; 2. путем вымораживания морской воды. Применение: • • • в пищевой промышленности; в химической промышленности; в холодильном деле; в мыловарении; в сельском хозяйстве. Морской водой заполняют мелкие пруды, где из них выкристаллизовывается соль. Первым осаждается Ca. CO 3, основная масса которого кристаллизуется к моменту, когда плотность рассола достигает 1, 13 г/см 3. Затем воды сбрасывают в другой пруд, где осаждается Ca. SO 4 (гипс). В следующем пруду при плотности рассола 1, 26 г/см 3 осаждается Na. Cl. Наконец, в четвертом осаждаются оставшиеся в рассоле сульфаты и хлориды магния. Степень чистоты поваренной соли из морской воды достигает 99, 6%, и в большинстве случаев не требует дополнительной очистки. Чтобы получить 1 млн. т. соли, испаряют 120 млн. т. воды.
Магний в морской воде Магний – самый легкий из применяющихся в строительстве металлов. Его удельный вес 1, 74, тогда как у алюминия он равен 2, 70, а у железа – 7, 87. Наиболее широкое применение этот металл находит в строительстве транспортных средств. В морской воде содержится примерно 0, 13% магния. И несмотря на то, что такая концентрация составляет всего лишь 1/300 того количества, которое содержится в магниевой руде, добываемой на суше, главным источником этого металла является морская вода. Общий вид на установку по переработке магния на заводе «Этил дау кемикл компани» , Фрипорт (США)
Добыча калия, брома и йода в морях и океанах калия Содержание брома в морской воде составляет 0, 008%, а в земной коре – 0, 001%. Из горных пород этот элемент не извлекают совсем, поэтому Мировой океан – единственный источник Br. Современная добыча его -100 тыс. т. в год. Крупные заводы по извлечению брома работают в США, в Великобритании и Японии. Из вод Мирового океана получают также калийную соль – ценное химическое сырье и важное минеральное удобрение. Впервые производство калия из морской воды началось во время Второй Мировой Войны в Великобритании, когда немецкие подводные лодки перекрыли доступ в эту страну минерального сырья извне. В то время соли калия применялись при производстве взрывчатых веществ. В настоящее время большое количество калийных солей из воды добывают в КНР, Италии, Японии. Йод добывают из морской воды путем переработки ламиноритовых водорослей. Концентрация йода в них в тысячи раз больше, чем в самой вводе. Впервые это обнаружил французский исследователь Б. Куртуа в 1811 г. , после в ряде стран началась интенсивная переработка водорослей. В 1846 г. в г. Глазго функционировало уже 12 фабрик. В дальнейшем темпы добычи йода из морских водорослей снизились в связи с обнаружением его в чилийских залежах нитратов.
Донные осадки Терригенные: Пелагические: • распространены вблизи берега; • состоят из минералов, поступающих в океан с суши; • не представляют экономического интереса. • встречаются в глубоководных частях океана; • представлены тонкозернистыми илами; • имеют относительный экономический интерес. К пелагическим К осадкам относятся Илы (содержание органических остатков>30%) Красные глины (содержание органических остатков<30%)
Биогенные илы подразделяются на две основные илы группы Известковые илы покрывают около 128 млн. км² океанического дна (36% от общей площади океанов). Средняя глубина распространения илов – около 3500 м. ; средняя мощность слоя – примерно 400 м. Накопление известковых илов в океане – 1, 5 млрд. т. в год, что в 8 раз превышает ежегодное потребление известняка. Наибольшее содержание Ca. CO 3 находится в глобигериновых илах (около 93%), применение которых широко используется в цементном производстве. Кремнисты илы содержат большое количество скелетных остатков планктонных организмов. Подразделяются на два типа: радиоляриевые илы и диатомовые илы. В илах первого типа содержание кремнезема редко превышает 60%. В илах второго типа Si. O 2 находится не менее 90%. Кремнистый ил используют в качестве легких пористых наполнителей бетона, как фильтры, как сырье для изготовления кирпича, как минеральные наполнители, абсорбенты и мягкие абразивы. Красные глины по своему составу не представляют особого практического глины интереса. Но не смотря на это, осадки такого рода могли бы найти применение в производстве различных изделий из глины, а в очень отдаленном будущем – как источник различных металлов.
Илы и глины являются преобладающими типами глубоководных океанических осадков, однако, помимо них, на дне океанов встречаются и другие образования, правда в относительно ограниченных количествах, но имеющие немаловажное экономическое значение. К ним принадлежат марганцевые конкреции и остатки животных. конкреции животных Одним из самых замечательных открытий, сделанных экспедицией «Челленджер» во время рейса 1873 -1876 гг. , было обнаружение на дне океанов большого количества черных гидратированных конкреций двуокиси марганца. Парусно-паровой корвет «Челленджер» , совершивший знаменитую экспедицию 1872– 1876 гг. , в ходе которой был собран огромный материал по беспозвоночным, населявшим океаническое дно. Изображение с сайта en. wikipedia. org
Железомарганцевые конкреции — конкреции с преобладанием в конкреции химическом составе марганца и железа. Большинство залежей в океане находятся в областях развития красных глин или кремнистых илов, но в той или иной степени конкреции присутствуют почти во всем мировом океане. Кроме Fe и Mn в ЖМК присутствуют такие элементы как Cu, Co, Ni, Mg, Al, Mo, Pb, Si. Размеры ЖМК от 1 см до 1, 5 -2, 0 м в поперечнике. Самая крупная конкреция массой в 1 т была поднята со дна Тихого океана с глубины 3, 5 км. Средние глубины залегания – 4 -6 км, но встречаются и на глубинах от 500 м до 7 км. По разным оценкам ЖМК от 10 -15 тыс. до 1, 5 млрд. тонн. По данным Г. Н. Батурина, в ЖМК содержание 16 элементов Периодической таблицы Д. И. Менделеева в 10 раз больше их содержания в осадках. Железомарганцевая конкреция, найденная в Тихом океане.
Скачать презентацию Океан это грандиозное хранилище минеральных богатств составляющих
презентация - Минеральные ресурсы океана.ppt