VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Меднорудная жемчужина Урала
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Мой родной город Гай Оренбургской области. Гай молодой небольшой городок, расположенный посреди степи. В 2019 году ему исполнится 60 лет. Но есть у него одна очень важная особенность, стоит он на месторождении медной руды.
Л етом я вместе с папой катаюсь на велосипедах, мы всегда выбираем маршруты подлиннее. В одну из таких велосипедных прогулок мы проезжали мимо высоких гор. Меня заинтересовало, что это за горы и почему они так необычно выглядят. Папа рассказал мне что это «отвалы», так в народе называют место складирования пустой породы, появившееся за долгие годы работы главного предприятия города – Гайского Горно обогатительного комбината.
Мне стало очень интересно, что такое «пустая» порода, как выглядит медная руда, откуда и как давно руда появилась на этом месте, какие полезные ископаемые добываются с Гае, где используется руда добытая в Гае.
Гипотеза: Действительно ли Гайское месторождение является одним из крупнейших месторождений меди
Цель: Узнать о Гайском месторождении и природе его происхождения
Задачи:
1. Узнать что такое полезные ископаемые
2. Исследовать как образовалось Гайское месторождение
3. Выяснить где используется медная руда добытая в Гае
Объект исследования: Гайское медно - колчеданное месторождение
Методы исследований: подбор литературы, сбор образцов, анализ.
Этапы работы:
теоретический (работа с информацией: отбор, анализ)
практический (составить коллекцию минералов добываемых в Гайском месторождении)
заключительный (узнать где используются полезные ископаемые добытые в Гае, сделать вывод)
Актуальность:
Город Гай относится к числу моногородов, что означает наличие одного градообразующего предприятия, в котором работает основная часть населения города и от которого зависит жизнь и условия проживания в нем. В 2019 году городу исполнится 60 лет, и поэтому я решил узнать сам и рассказать другим историю моей малой родины.
Что такое полезные ископаемые?
Волшебные сокровища скрыты от наших глаз в недрах земли. Тот, кто найдет эти сокровища, сможет легко выстроить и обогреть дом, сделать посуду и приготовить еду. Много пользы для человека несут в себе подземные сокровища, потому они и называются «полезные ископаемые». Все полезные ископаемые создает сама природа. Не год, и не два нужны природе, чтобы превратить обычные камни в полезные ископаемые. На это уходят тысячи лет. Существует множество полезных ископаемых, которые добываются из недр Земли. Все они крайне важны, поскольку позволяют получить необходимые для комфортной жизни вещи. Они дают возможность обогревать жилища, питаться, перемещаться в пространстве с большой скоростью, делать чудесные украшения и много другого.
Виды полезных ископаемых
В зависимости от состояния полезные ископаемые могут быть твердыми (мрамор, соли, металл), жидкими (нефть, минеральные воды) и газообразными (природный газ).
Однако чаще всего природное сырье разделяют по его прямому предназначению. В итоге получается следующая квалификация:
Горючие ископаемые – применяются для получения энергии или тепла. К ним относятся горючие сланцы, нефть, метан, каменный уголь.
Рудные ископаемые – это все природное сырье, в составе которого обнаружен металл, а также графит и асбест.
Нерудные ископаемые – различные виды соли и сырье, не содержащее металл. Это мел, песок, глина, графит.
Самоцветные камни – это драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. Сапфиры, гранаты, изумруды, топазы и многие другие.
Поиском и оценкой месторождений полезных ископаемых, а также исследованием других особенностей земной коры занимаются геологи.
Во время подготовки данного проекта я познакомился с представителем этой интересной профессии, а именно с заслуженным геологом Хубаевым Гиви Сарибеговичем. С 1969 года Гиви Сарибегович занимал должность геолога в Гайском ГОКе и занимался поиском и разработкой новых месторождений. Он рассказал мне много интересных фактов из своей жизни.
Дома у Гиви Сарибеговича почти как в музее
Рудные полезные ископаемые
Рудные полезные ископаемые - минеральные образования в природе в состав которых входят соединения таких компонентов, как минералы и металлы, из которых можно извлечь пригодные для тяжелой промышленности руды железа, олова, меди, никеля и других металлов.
Как и из чего образовалась медная руда?
Много веков назад медь можно было встретить лишь в виде сернистых соединений – халькопирита и халькозина. А все потому, что медь обладает высоким химическим сродством к сере. Большая часть первичных руд содержит медь в сульфидной форме – CuS. С течением времени, особенно в условиях вулканической деятельности, при действии большого количества кислорода, сульфиды меди становились окислами. Руды образовывались из магмы, которая поднималась из под земли в местах образования гор, поэтому они и встречаются почти всегда в горных областях.
Самородки меди образовывались в природе вовремя сильного нагревания окисленной сернистой руды. К примеру, если окисленные минералы меди и сернистые руды залегали под толстым слоем горной породы, то их нагревали природные катаклизмы и земное тепло. В подобных природных «металлургических цехах» выплавлялись колоссальные объемы меди.
Все медные залежи принято делить на шесть генетических групп и девять промышленно-геологических типов:
стратиформная группа (медные сланцы и песчаники);
колчеданная (самородная медь, жильный и медно-колчеданный тип);
гидротермальная (медно-порфировые руды);
магматическая (медно-никелевая руда);
скарновая;
карбонатовая (железомедный и карбонатитовый тип).
Крупные скопления руд называют месторождениями. Группы близко расположенных месторождений одного и того же полезного ископаемого называют бассейнами полезных ископаемых.
Медная руда. Характеристики и виды меди
Медь – один из первых металлов, который стал использовать человек.
Медь – пластичный металл золотисто-розового цвета, который в чистом виде в природе встречается чаще, чем самородки золота или серебра. Но в основном медь добывают из медных руд – природных минеральных образований. Химический символ – Cu (купрум). Этот металл обладает высокой теплопроводностью, коррозийной стойкостью, электропроводностью. Медь плавится при низких температурах, превосходно поддается спайке, металл легко резать и обрабатывать.
Известно более 200 минералов, содержащих медь. В промышленности чаще всего используют металл, добытый из сульфатов, среди которых:
• халькозин (79% меди);
• борнит (до 65%);
• халькопирит, или медный колчедан (около 35%).
С одержится медь и в медно-никелиевых соединениях. Самый известный из них – кубанит (до 45% меди). Из окисленных руд стоит отметить куприт (88%), малахит (до 58%), азурит (до 56%). Иногда встречаются залежи самородной меди.
Самое крупное месторождение меди в мире расположено в Чили – это карьер Эсконида. Россия занимает третье, после Чили и Перу, место в мире по количеству запасов меди. К числу крупнейших месторождений меди в России относится и Гайское медно-колчеданное месторождение.
Гайское медно-колчеданное месторождение. Гайский ГОК.
Историю освоения Гайского месторождения можно отнести к середине 18 века. Именно тогда в Гайском районе и было обнаружено уникальное лечебное купоросное озеро. В 1931 году здесь был зарегистрирован выход рыхлого железняка. Анализ воды в Гайском озере показал, что здесь содержится медь.
О бнаружение большого объема медных руд, послужило основанием для проектирования в районе Гая геологоразведочных работ, в результате выполнения которых было открыто такого типа одно из крупнейших в мире Гайское медно-колчеданное месторождение.
Гайское месторождение по праву называют жемчужиной Восточного Оренбуржья. Здесь сосредоточены 76 процентов запасов меди Оренбуржья. Гайская руда кроме меди, содержит в своем составе в промышленных концентрациях цинк, свинец, серу, золото, серебро, а также редкие и рассеянные элементы: кадмий, селен, теллур, галлий, висмут.
Первый ковш вскрыши в карьере № 1 был вынут 9 мая 1959 года. Этот день стал датой рождения комбината и города.
проходка траншеи в карьер 1959 год первая геологическая служба комбината
первый экскаватор и первая отгрузка 1959 год Здесь будет город -сад!
Уникальное месторождение требовало уникального подхода к его разработке. И Гайский ГОК становится настоящим полигоном для внедрения новых, передовых методов и технологий. Впервые в стране на Гайском ГОКе было применено наклонное бурение взрывных скважин.
Именно на Гайском ГОКе впервые в горной практике был создан и применён комбинированный метод разработки месторождения, когда выемка руды ведется одновременно открытым и подземным способом в одной вертикальной плоскости.
Добыча руды комбинированным методом, использование на подземных работах прогрессивной системы отработки месторождений с применением самоходного оборудования и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, позволили уже за первые 10 лет эксплуатации значительно перекрыть проектные мощности и полностью окупить капитальные вложения на строительство комбината.
Отработанный карьер шахта Новая
Погрузчик Установка для бурения
конвейерная галерея Погрузка руды в самосвал
Процесс бурения Шахтеры в клети
В настоящее время запасы в верхней, наиболее богатой части месторождения, отрабатываемой открытым способом, доработаны. Добыча продолжается подземным способом на глубине шахтного ствола 830-1310 метров.
По разведанным запасам руды и металлов Гайское месторождение относится к уникальным. Предположительно запасы его составляют 400 млн.т. руды.
Заключение
В процессе работы над проектом мне удалось собрать небольшую коллекцию минералов которые добываются в Гайском месторождении, а именно: 1.кварц, 2.яшма, 3.окаменелое дерево, 4.белемнит, 5.агат, 6.медная руда, 7.гипс, 8.кахолонг, 9.гранит, 10.мрамор, 11.лиственит и 12.малахит. В дальнейшем я планирую пополнять свою коллекцию.
Я познакомился с очень интересным человеком, Хубаевым Гиви Сарибеговичем, который показал мне много удивительных камней и рассказа не мало интересных историй связанных с ними.
Я узнал, что основными видами продукции Гайского ГОКа являются:
Медный концентрат основной компонент медь 18-20%,
Цинковый концентрат основной компонент цинк 40-45%.
Медный и цинковый концентраты так же содержат золото и серебро.
Готовый концентрат аккумулируется на СМиЦКе (склад медного и цинкового концентратов), где с помощью конвейеров грузится в железнодорожные вагоны или автомобили.
Потребителями продукции Гайского ГОКа являются ОАО «Cреднеуральский медеплавильный завод» (СУМЗ), ООО «Медногорский медно-серный комбинат» (ММСК), ОАО «Электроцинк» (Владикавказ). Ежедневно на медеплавильные предприятия Уральской горно-металлургической компании Гайский ГОК отправляет более полутора тысяч тонн медного концентрата.
Почти полвека назад академик Ферсман писал о нашем месторождении: Изучение этого громадного района принесет еще много неожиданностей и раскроет исключительную картину огромной области, большого промышленного будущего.
Список литературы
Сайт Гайского ГОКа http://www.ggok.ru
Информационый портал http://nedradv.ru
Пшеничный Г.Н. Гайское медноколчеданное месторождение Южного Урала М., 1975.
Балаков В.М. Меднорудный Гай – жемчужина Урала
Старостин В. И. Большая Российская энциклопедия
Овчинников Л. Н. Полезные ископаемые и металлогения Урала. М., 1998.