Открытие, изучение и разработка собственных минеральных ресурсов Нижегородской области представляется весьма важным. Это обусловлено рядом причин. С одной стороны, научно-производственный потенциал старопромышленной, высокоразвитой и многонаселенной области нуждается в достаточно надежной, разнообразной и широкой минерально-сырьевой базе. С другой стороны, современное кризисное состояние экономики и общества, разрыв экономических связей, требуют ориентироваться на собственные возможности для развития хозяйства края, в том числе на собственные минеральные источники.
Данная работа позволяет комплексно изучать минеральные ресурсы в контексте принципа изложения материала исследования. Работа является источником систематизированных фактологических данных, что определяет ее образовательную ценность с географических и краеведческих позиций. Материалы работы найдут широкое применение в школьном курсе географии и природопользования.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 232 КБ |
Реферат на тему:
Металлические минеральные ресурсы мира.
Работу выполнила ученица 10 А класса
МОУ СОШ № 98
Киракосян Зармине
Научный руководитель
Учитель географии и биологии Бак М. Л.
г. Нижний Новгород
2006 г.
Содержание.
1. Введение………………………………………………………………………3
2. Глава 1. История изучения, становления металлургии…………………6
§1. Металлические минеральные ресурсы мира…………………………….10
3. Глава 2. История изучения, становления горнорудного производства Нижегородской области.
§1.Исследование, период развития железоделательного производства в Выксынском районе…………………………………………………………...16
§2.Период освоения болотных и железных руд………………………….......18
§3.Исследование металлоносности территории в ХХ в…………………….21
4. Глава 2. Природные условия формирования металлических полезных ископаемых.
§1.Геологическое строение………………………………………………….24
§2.Подземные воды…………………………………………………………..31
5. Глава 3. Минеральные ресурсы и железоделательные заводы Нижегородской области.
§1.Выксынские и другие железоделательные заводы………………………35
§2.Павловаческий металлообрабатывающий завод…………………………42
§3.Титан – циркониевые руды……………………………………………......44
5. Практическая часть………………………………………………………….46
6. Заключение…………………………………………………………………..50
7. Список использованной литературы………………………………………51
Введение.
Актуальность проблемы. Открытие, изучение и разработка собственных минеральных ресурсов Нижегородской области представляется весьма важным. Это обусловлено рядом причин. С одной стороны, научно-производственный потенциал старопромышленной, высокоразвитой и многонаселенной области нуждается в достаточно надежной, разнообразной и широкой минерально-сырьевой базе. С другой стороны, современное кризисное состояние экономики и общества, разрыв экономических связей, требуют ориентироваться на собственные возможности для развития хозяйства края, в том числе на собственные минеральные источники.
Кроме того, ожидаемый экономический подъем в стране потребует вовлечения в производство большего количества сырьевых ресурсов, увеличатся объемы горных разработок, усилится антропогенное воздействие на окружающую природную среду. Все это вызывает к жизни, с точки рения рационального приропользования в добывающей промышленности, целый ряд мероприятий, направленных на создание программы комплексного недропользования. Она может быть разработана и осуществляться только при наличии – качественной и количественной достаточности минерального ресурса – вытекающих из нее наиболее оптимальных путей применения данного сырья – перспектив его комплексного использования с учетом средообразуюшей и ресурсной роли каждого вида минерального сырья.
Развитие в будущем целого спектра новых отраслей производства и нематериальной сферы во многом зависит от собственных ресурсов. Особенно большая зависимость ожидается в сферах стройиндустрии и рекреации. Поэтому, чрезвычайно важным нужно считать комплексное и всестороннее изучение нижегородских недр.
Данная работа имеет и большое общеобразовательное значение. С одной стороны, она восполняет дефицит краеведческой литературы по строению недр Нижегородской области о ее полезных ископаемых, дет возможность получить качественную характеристику минеральных ресурсов и перспектив их применения. С другой стороны, в работе систематизирован материал нижегородских краеведов, геологов и ученых по излагаемой проблеме.
В последние годы значимое место отводится изучению родного края в свете рассмотрения глобальных проблем человечества через призму локальных проблем. Поэтому материалы работы представляются весьма необходимыми для изучения мировых, региональных и краеведческих тем географии и экологии, связанных с минеральными ресурсами.
Объект исследования. Объектом исследования выступают минеральные ресурсы Нижегородской области. В работе выясняются их виды, история образования и современные особенности
залегания, количественные и качественные характеристики сырьевых ресурсов, их месторождения и проявления, условия и пути добычи и использования, взаимосвязь минерально-ресурсного потенциала области и хозяйственных потребностей в сочетании с экономическими, экологическими и природоохранными ограничениями, расширения минерально-сырьевой базы в будущем и перспективы использования ее современных возможностей.
Цель и задачи исследования: Целью научного исследования данной работы является систематизация сведений о металлическом минерально-ресурсном потенциале Нижегородской области по состоянию на 2005 г. Решение цели осуществлялось через ряд частных задач. В их числе следует назвать следующие: рассмотрение особенностей природных характеристик Нижегородской области; обобщение данных истории исследования геологического строения и полезных ископаемых в пределах области; изучение стратиграфии края и приуроченности минерального сырья к определенным возрастным и генетическим типам отложений; оценка общего состояния хозяйства области и его потребности в минерально-сырьевой базе; описание важнейших видов полезных ископаемых с общей характеристикой их месторождений и проявлений, путей рационального применения. Практическое применение систематизированных сведений в научной и общеобразовательной работе как элемент повышения уровня социальной культуры личности и общества в целом. Комплексный синтез вышеизложенных задач позволяет раскрыть проблему настоящей работы.
Практическое значение. Данная работа позволяет комплексно изучать минеральные ресурсы в контексте принципа изложения материала исследования. Работа является источником систематизированных фактологических данных, что определяет ее образовательную ценность с географических и краеведческих позиций. Материалы работы найдут широкое применение в школьном курсе географии и природопользования.
Глава1. История изучения, становления металлургии.
Металлургия (от греч. metallurgeo – добывать руду, обрабатываю металлы, от metallon – рудник, металл и ergon – работа) – это область науки и техники, также отрасль промышленности, охватывающие процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры, а следовательно и свойств металлических сплавов. К металлургии относятся предварительная обработка добытых из недр земли руд, получение определенной формы и свойств.
В современной технике исторически сложилось разделение металлургии на черную и цветную. Черная металлургия охватывает производство сплавов на основе железа: чугуна, стали, ферросплавов (на долю черной металлургии приходится около 95% всей производимой в мире металлопродукции). Цветная металлургия включает производство большинства остальных металлов. В связи с использованием атомной энергии развивается производство радиоактивных металлов. Металлургические процессы применяются также для производства полупроводников и неметаллов (кремний, германий, селен, теллур, мышьяк, фосфор, сера и др.); некоторые из них получают попутно с извлечением металлов. В целом современная металлургия охватывает процессы получения почти всех элементов периодической системы, за исключением галоидов и газов.
Возникновение металлургии, как показывают археологические находки, относится к глубокой древности. Обнаруженные в 50-60-х гг. ХХ века в юго-западной части Малой Азии следы выплавки меди диатируются 7-6-м тыс. до н.э. примерно в это же время человек познакомился с самородными металлами: золотом, серебром, медью, а затем и с метеоритным железом. Сначала металлические изделия изготовляли путем обработки металлов в холодном состоянии. Медь и железо с трудом подвергались такой обработке и поэтому не могли найти широкого применения. После изобретении горячей кузнечной обработки (ковки) медные изделия получили более широкое распространение (эпоха энеолита). Овладение искусством выплавки меди и окисленных медных руд и придания ей нужной формы литьем привело к быстрому росту производства меди и к значительному расширению ее применения. Однако ограниченное количество месторождений окисленных медных руд обусловило необходимость освоения гораздо более сложного процесса переработки сульфидных руд с применением предварительного обжига руды и рафинирования меди путем повторного плавления.
Во 2-м тыс. до н.э. начали широко применяться изделия из бронзы (сплава меди с оловом), которые по качеству значительно превосходили медные. Бронзовые орудия труда, оружие и др. отличались большей устойчивостью против коррозии, упругостью, твердостью, острой лезвия. Кроме того, бронза имела более низкую температуру плавления, чем медь, и лучше заполняла литейную форму. Вытеснение меди бронзой означало переход к бронзовому веку.
Примерно в середине 2-го тыс. до н.э. человек начинает овладевать и искусством получения железа из руд. Сначала для этой цели использовали костры, а затем специальные плавильные ямы – сыродутные горны. В горн, выложенный из камня, загружали легковосстановимую руду и древесный уголь. Дутье, необходимое для горения угля, подавалось в горн снизу (первое время естественной тягой, а впоследствии при помощи мехов). Образующиеся газы (окись углерода) восстанавливали окислы железа. Относительно низкая температура процесса и большое количество железистого шлака препятствовали науглероживанию металла и позволяли получать железо только с низким содержанием углерода. Процесс был малопроизводительным и обеспечивал извлечение из руды лишь около половины содержащегося в ней железа. Металлургия железа развивалась очень медленно, несмотря на то, что железные руды гораздо более распространены, чем медные, а температура их восстановления ниже. Причина первоочередного развития металлургии меди заключается в том, что при достижимых в то время температурах процесса медь получалась в расплавленном состоянии, а железо – в виде тестообразной массы с многочисленными включениями шлака и несгоревшего древесного угля. В связи с низким содержанием углерода сыродутное железо было мягким – изготовленные из него оружие и орудия труда быстро затуплялись, гнулись, не подвергались закалке; они уступали по качеству бронзовым. Для перехода к более широкому производству и применению железа необходимо было усовершенствовать примитивный сыродутный процесс, а главное – овладеть процессами науглероживания железа и его последующей закалки, т.е. получения стали. Эти усовершенствования обеспечили железу в 1-м тыс. до н.э. главенствующее положение среди материалов, используемых человеком. К началу н.э. металлургия железа была распространена в Европе и Азии.
На протяжении почти 3 тысячелетий металлургия железа не претерпела принципиальных изменений. Постепенно процесс совершенствовался: увеличивались размеры сыродутных горнов, улучшалась их форма, повышалась мощность дутья; в результате горны превратились в небольшие печи для производства сыродутного железа – домницы. Дальнейшее увеличение размеров домниц привело в середине 14 века к появлению небольших доменных печей. Увеличение высоты этих печей и более интенсивная подача дутья способствовали повышению температуры и значительно более сильному развитию процессов восстановления и науглероживания металлов. Вместо тестообразной массы сыродутного железа в доменных печах получали уже высокоуглеродистый железный расплав с примесями кремния и марганца – чугун. Росту производства чугуна способствовало изобретение в 14 веке способа передела его в ковкое железо – кричного передела. Переплавляя чугун в кричном горне, его рафинировали от примесей путем окисления их кислородом и специально загружаемого в горн железистого шлака. Кричный процесс постепенно вытеснил прежние малопроизводственные способы получения стали на основе сыродутного железа. Также возник двухстадийный способ получения железа, сохранивший свое значение и являющийся основой современных схем производства стали. Следующим этапом развития металлургии стали в Европе было появление в Англии в 1740г. тигельной плавки (задолго до того известный на Востоке) и в последней четверти 18в. – пудлингованная. Тигельный процесс был первым способом производства литой стали. Ее выплавляли в тиглях из огнеупорной глины, которые устанавливались в специальной печи. В пудлинговом процессе, как и в кричном, получали сварочное железо. Для этого чугун рафинировали от углерода и др. примесей на поду отражательной печи.
Несмотря на большое развитие для развития техники своего времени, тигельный и пудлинговый процессы не могли удовлетворить потребности в стали. Металлургия чугуна развивалась опережающими темпами. Этому способствовало внедрение водяных воздуходувных труб, мехов с приводом от водяного колеса, паровых воздуходувных машин. В конце 18 века в доменном производстве начали широко использовать каменно-угольный кокс; к 19в. Относится начало применения нагретого дутья и тщательной подготовки руды к доменной плавке. Отставание сталеплавильного производства проявилось в том, что количество выплавляемого чугуна долгое время превышало количество производимой стали.
§1. Металлические минеральные ресурсы мира.
Термин «металл» произошел от греч. слова metallon, которое означало копи, рудники. В древности и в средние века считалось, что существует только 7 металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть. По алхимическим представлениям, металлы зарождались в земных недрах под влиянием лучей планет и постепенно крайне медленно совершенствовались, превращаясь в серебро и золото. Алхимики полагали, что металлы – вещества сложные, состоящие из «начала металличности» (ртути) и «начала горючести» (серы). В начале 18 века получила распространение гипотеза, согласно которой металлы состоят из земли и «начала горючести» - флогистона. В конце 18 века А.Л. Лавуазье опроверг гипотезу флогистона и показал, что металлы – простые вещества. В 1789 г. Лавуазье в руководстве по химии дал список простых веществ, в который включил все известные тогда 17 металлов (Sb, Ag, As, Bi, Co, Cu, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn). По мере развития методов химического исследования число известных металлов возрастало. В первой половине 19 века были открыты спутники Pt, получены путем электролиза щелочных и щелочноземельных металлов, положено начало разделению редкоземельных металлов, открыты неизвестные металлы при химическом анализе минералов.
В горах складчатых областей обычно находятся месторождения рудных ископаемых. В молодых горах многие месторождения находятся под толщей смятых в складки осадочных пород, а обнаружить их бывает трудно. При разрушении гор скопления рудных ископаемых постепенно обнажаются и оказываются на поверхностные земли. Здесь их найти легче и добывать дешевле.
К другим складчатым областям приурочены месторождения железных (Западный Саян), медных (Урал) и полиметаллических руд (Восточное Забайкалье), золота (нагорье Северного Забайкалья) и др. Особенно богат разнообразными рудными ископаемыми, драгоценными и полудрагоценными камнями Урал. Здесь находятся месторождения железа, меди, платины, золота и др.
В горах Северо-Востока и Дальнего Востока сосредоточены месторождения олова, вольфрама, золота, на Кавказе – полиметаллических руд.
На платформах рудные месторождения приурочены к нижнему структурному фундаменту, поэтому они сосредоточены на щитах либо в тех частях плит, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Здесь находятся такие крупные месторождения железных руд, как Курская магнитная аномалия (КМА) и месторождения Южной Якутии. На Кольском полуострове размещены залежи апатитов – важнейшего сырья для производства фосфатных удобрений.
По содержанию в земной коре все металлы делятся на 2 категории: распространенные (их содержание более 0,1%) и редкие. Для первых характерна не только распространенность, но и широкое использование в хозяйстве.
По применению руды можно разделить на 3 группы: 1) руды черных, легирующих и тугоплавких металлов; 2) руды цветных металлов; 3) благородных металлов.
Первая группа является сырьем для черной металлургии.
Центры | Железные | Марганцевые | Хромовые | Никелевые |
крупнейшие | Россия, Бразилия, Украина, Австралия | Бразилия, Австралия, ЮАР, Габон, Украина | Казахстан, ЮАР, | Канада, Россия |
крупные | США, Канада, ЮАР, Индия, Китай, Казахстан | Грузия, Индия, Китай, Казахстан | Финляндия, Бразилия, Зимбабве, Индия, Турция, Албания | Куба, ЮАР, Австралия, Новая Каледония, Индонезия, Китай. |
Вторая группа – это руды для выплавки наиболее широко применяемых цветных металлов.
Центры | Медные | Алюминиевые | Полиметалл- ические | Оловянные |
крупнейшие | Чили, США, Канада, Замбия, Конго | Бразилия, Гвинея, Австралия | США, Канада, Австралия, Китай | Бразилия, Боливия, Китай, Малайзия |
крупные | Перу, Мексика, Австралия, Китай, Монголия, Россия, Казахстан | Суринам, Ямайка, Китай, Россия | Казахстан, Россия, Перу, Мексика | Австралия, Таиланд, Россия |
Третья группа – благородные металлы. Основные запасы благородных металлов в очень ограниченном числе стран.
Центры | Золото | Серебро | Платина |
крупнейшие | США, ЮАР, Австралия | Перу, Мексика, США | Россия, ЮАР |
крупные | Бразилия, Канада, Россия, Узбекистан, Китай, Папуа-Новая Гвинея, | Чили, Канада, Австралия, Россия | США, Канада |
Страны Африки:
Африка богата разнообразными металлическими полезными ископаемыми. Многие из них представлены крупнейшими месторождениями в мире. В связи с преобладанием магматических пород в странах Африки особенно много рудных полезных ископаемых, которые образовались при внедрении магмы из глубин Земли в толщу земной коры по линиям разломов. В Южной и Восточной Африке они залегают неглубоко, так как там древние кристаллические породы находятся близко от поверхности.
На долю стран Африки приходится большая часть добычи алмазов в мире. Алмазы используются не только для изготовления драгоценных камней (бриллиантов), но благодаря высокой твердости и в промышленности.
В более низких местах материка, где преобладают осадочные породы, распространены месторождения осадочного происхождения: каменный уголь, различные соли, марганцевые руды и др. В Северной Африке и на побережье Гвинейского залива обнаружены огромные запасы нефти. Страны Африки также богаты фосфоритами, из которых вырабатывают удобрения. Основные месторождения их находятся на севере материка.
Австралия:
Австралия богата всеми основными полезными ископаемыми, необходимыми для развития промышленности и сельского хозяйства: каменным углем, залежи которого встречаются в основном на юге-востоке материка в осадочных породах, различными рудами. Есть там также нефть и природный газ.
Страны Южной Америки:
Страны Южной Америки богаты месторождениями полезных ископаемых. На плоскогорьях Востока есть месторождения железных, марганцевых руд, никеля, залежи бокситов, содержащих алюминий. Во впадинах и прогибах платформы найдены нефть, природный газ, уголь.
Анды особенно богаты цветными и редкими металлами. Внедрение магмы в осадочные породы привело к образованию крупнейших в мире месторождений медных руд, а также молибденовых, оловянных, серебряных и др. Название гор происходит от слова «анта», на языке инков – «медь».
Страны Северной Америки:
Металлические полезные ископаемые в странах Северной Америки найдены на всей ее территории. В северной части равнин преобладают месторождения руд металлов: железа, меди, никеля и др. В осадочных породах Центральных и великих равнин, а также на Миссисипской низменности много нефти, природного газа,, каменного угля. В Аппалачах и их предгорьях залегают железные руды и каменный уголь. Кордильеры богаты как осадочными (нефть, природный газ, каменный уголь), так и магматическими ископаемыми (руды цветных металлов, золото, урановые руды и др.)
Страны Евразии:
Во многих странах мира быстро растет потребность в различных полезных ископаемых. Страны Евразии богаты многими из них. Особенно выделяются запасы руд.
Страны Евразии исключительно богаты такими редко встречающимися цветными металлами, как олово и вольфрам. Их месторождения тянутся полосой по восточной части Евразии, образуя так называемый оловянно-вольфрамный пояс. Олово и вольфрам широко используются в промышленности.
С магматическими горными породами связано образование золота и драгоценных камней. Много месторождений золота и алмазов в азиатской части России. На полуострове Индостан, острове Шри-Ланка есть месторождения различных драгоценных камней – синих сапфиров, красных рубинов.
Рудные полезные ископаемые залегают как на глубине, в кристаллическом основании платформ, так и местах выхода магматических пород на поверхность. С ними связаны месторождения железных руд на полуострове Индостан, на северо-востоке Китая, в горах Скандинавского полуострова.
Самое крупное месторождение железной руды в России – курская магнитная аномалия (КМА) иного образования, оно связано с метаморфическими горными породами.
По запасам нефти и газа страны Евразии превосходят все остальные. Во всем мире известны их месторождения на Западно-Сибирской равнине, на аравийском полуострове. Нефть и газ найдены на дне Северного моря, и теперь ведется их добыча. Большие запасы нефти сосредоточены на дне Каспийского моря и по его побережью.
Глава 2. История изучения, становления горнорудного производства Нижегородской области.
§1. Исследование, период развития железоделательного производства в Выксынском районе.
Выкса – город на юге-западе Нижегородской области (в 200 км от областного центра), расположен в 12 км от пристани Досчатое на Оке и в 25 км от станции Навашино, с которой связан местной железнодорожной веткой.
Это старинный центр черной металлургии. Выкса возникла как поселение при металлургическом заводе. Основали выксунскую металлургию выходцы из Тулы братья Баташевы, которые в 1766 году заложили среди лесов Верхне-Выксунский чугунолитейный и Нижне-Выксунский железоделательный заводы. Возникшее поселение получило название от речки Выксунки.
Достаточно высокое качество железных руд, обилие древесного топлива, наличие в окружении флюсовых доломитов и формовочных песков – вот что способствовало возникновению этих заводов. Наиболее крупными месторождениями железной руды в окрестностях Выксы были Досчатинское, Сосульское, Фоминское, Липовское. Железную руду добывали примитивным способом, с помощью так называемых дудок. Свою роль в появлении и развитии выксунской металлургии сыграло положение Выксы в центральной части страны, а также возрастающий спрос на металл, дешевизна используемого крепостного труда. Выксунские заводы производили различные чугунные изделия и фигурное литье, полосовое и листовое железо, проволоку, гвозди и другие изделия. Особую славу Выксе принесло художественное литье, которое украшало улицы и площади ряда крупных городов. Значительного развития здесь металлургия достигла в конце XIX века, что было связано с общим развитием промышленности в России и с возрастающими потребностями в металле. Выпускались главным образом рельсы, сталь котельное железо. Интересно отметить, что первый российский рельс был прокатан именно в Выксе в 1843 году. Новый толчок развитию выксунской металлургии дала индустриализация 1930-х годов. Заводы были реконструированы, построены новые цеха. Металлургия стала предельной, в ассортименте начали преобладать сталь, листовой прокат и сварные трубы. На базе использования местного металла возникло новое крупное производство – завод дробильно-размольного оборудования (1932 г.). Первоначально небольшое поселение в 1934 году получает статус города.
В настоящее время Выкса – важный промышленный центр Нижегородской области. Крупнейшее предприятие города – металлургический завод. Специализируется он на производстве стали, проката, в том числе толстого листа для судостроения, чугунных и стальных труб, а также металлической черепицы. Значительную часть продукции составляют предметы широкого потребления. Завод дробильно-размольного оборудования для нерудных пород является крупнейшим в России. Главный вид продукции завода – передвижные и стационарные камнедробильные установки. Освоен выпуск первых формовочно-вакуумных установок для производства многопустотных железобетонных панелей. На отходах металлургической промышленности действуют в Выксе небольшие производства – это заводы изоляционных материалов и шлакоблоков. Из шлака на них изготавливают шлаковойлок, шлаковату и шлакоизвестные панели.
Экономические связи Выксы обширны. Большая часть грузооборота приходится на железную дорогу. Поставка и отправка грузов идет в основном через станцию Навашино. Часть грузов поступает и отправляется водным путем через пристань Досчатое и по шоссейным дорогам.
§2. Период освоения болотных и железных руд.
В юго-западных районах нижегородской области (Выксунский, Кулебакский, Дивеевский, Первомайский районы) находится так называемый Приокский железорудный бассейн. В нем сосредоточены гнездовые залежи железных руд. Ранее считалось, что они имеют озерное происхождение и относятся к юрской системе. В настоящее время рудоносная толща называется выксунской свитой, возрастное положение которой остается еще не доказанным и является предметом острых дискуссий.
Железные руды представлены округлыми глыбами и конкрециями сферосидерита (FeCO3) c включениями пирита и марказита. Сферосидериты содержат до 40% полезного компонента. Выше залегают более бедные бурые железняки, образовавшиеся, возможно, при заболачивании территории.
Традиционно считается, что нижегородские железные руды были открыты в XVII веке. Между тем, если посмотреть на местные названия, то станет ясно, что эти руды были известны еще задолго до освоения этих земель русскими поселенцами. Так, названные такой крупной племени мурома, которое означает «плавить», «отливать», «литейная река». Таким образом, можно предположить, что открытие железорудного бассейна состоялось еще во времена угро-финнов, по крайней мере в X-XI веках.
Появилась большая группа заводов, на которых перерабатывалась местное железорудное сырье. В 1722 году был построен первый чугунолитейный Колпинский завод. Через два года в 1724 году стал действовать Сноведский завод. В 1755 году в Нижегородском Поволжье был основан Унженский завод, в 1759-м – Гусевский, в 1765-м – Выксунский и Велетьминский, в 1768-м свой первый, Верхне-Выксунский завод, пустили братья Баташевы; в 1773-м – Илевский, в 1779-м – Железницкий и Пристанский. Руду добывали в окрестностях заводов дудками – круглыми вертикальными горными выработками глубиной до 10м. Использовались в основном землистые руды гидрооксидного состава (лимониты) и рудоносные стяжения (сидериты) из так называемой рудной толщи, которая в последнее время получила стратиграфическое название выксунской свиты юрской системы. Кроме них, для получения железа использовались современные болотные руды.
В 30-х годах XIX столетия заводы приокской металлургии (в Выксе, Кулебаках, Велетьме) выплавляли около 30% чугуна, производимого в Европейской России, то есть ежегодно добывалось около 30-35 тыс. т руды. Заводы производили различные машины, пушки и снаряды для армии и флота, богатый ассортимент металлических изделий, что свидетельствует о хорошем качестве руды.
Из-за выработанности месторождений добыча руды 15 июля 1923 года постепенно снизилась и была прекращена, а заводы переоборудованы для плавки привозного чугуна и металлолома. И сейчас добыча железных руд остается нерентабельной, поскольку они в основном относительно бедные, а добыча отдельных более качественных пластов сопряжена с горнотехническими трудностями и малой мощностью. Подсчитано, что с 1765 по 1923 гг. добыто 3,52 млн. т железной руды, а в основном, сферосидерита. Оставалось в 1923 году на месте разработок учтенных запасов порядка 0, 736 млн. т. Сейчас открыто несколько новых проявлений железных руд с общим запасом около 2-3 млн. т.
Тем не менее, могут наступить такие времена, когда экономически станет целесообразно добычу возобновить, и, надо думать, что возможности ее в Нижегородском крае еще далеко не исчерпаны. Уже и теперь может отказаться рентабельной добыча болотных руд для изготовления минеральных красителей.
С давних пор нижегородские крестьяне занимались добычей железной руды и ее переработкой не только для получения железа, но и для изготовления железных минеральных красок. Этим промышляли, например, крестьяне Макарьевского Желтоводского монастыря на речках большой и Черной Мазе (Лысковский район), у с. Разнежье в пойме волги, известны также залежи болотных руд у сел Великовского и Красного Яра, в заболоченных частях пойменных террас Ватомы, Везломы, Линды, Узолы, Ветлуги. Болотные руды имеются также в Городецком, Семеновском, Краснобаковском, Уренском, Борском и Лысковском районах. Они могут быть использованы для производства желтой (охра), красной (железный сурик) и коричневой (умбра) красок.
В 1905-1929 годах железная болотная руда добывалась для производства железного сурика на Везломском районе «Железный сурик», расположенном у д. Летнево. Известные в настоящее время невыработанные запасы могли бы послужить основой возобновления производства краски и здесь, и в других перечисленных районах.
§3. Исследование металлоносности территории с XVIII по XX в.
Начало изучения геологического строения и полезных ископаемых территории Нижегородской области относится ко второй половине XVIII века. В течение почти столетия оно имело исключительно описательный и маршрутный характер. Большую историческую ценность имеют эти первые описания геологии нашего края. Петр-Симон Паллас в описании своего путешествия по России в 1768 г. упоминает о наличии на юго-западе Нижегородской губернии промышленных разработок железных руд, называет Колпинский и Сноведский железоделательные (чугунолитейные) заводы, П.С. Паллас о выксунской руде писал: «Железная руда по большей части находится черепами в больших и малых углами вместе слипшихся и твердою вохрою орудненных глыбах, которые снаружи покрыты твердым черепом синего железного камня, нутрь их состоит из светло-желтой весьма тяжелой земли, по которой и руда считается драгоценною». Посетил Паллас и Борнуковскую гипсовую пещеру, назвав ее «претемная хлябь». В тот же год маршрутом по Нижегородской земле прошел и И.И. Лепехин (описание железорудного бассейна), а несколько позднее И.И. Рычков. Английский естествоиспытатель Р.М. Мурчисон, впервые обратил внимание на перемятую толщу в районе современного Нижегородского водохранилища. И.И. Георги, русский этнограф Петербургской академии наук, еще в 1764 г. указал на наличие здесь известняка и алебастра. Р.И. Мурчисон выделил «звено белого известняка», вдавленного в слои коричневого мергеля. Известняк перемешался с прослойками белого и розового гипса. Р.И. Мурчисон перемятую толщу считал следствием оползней и карстовых процессов. Только позднее Р.Р. Туманов отметил сложное строение средне-верхнетриасовой фангломератовой толщи, а Г.С. Кулинич высказала идею о средне-позднетриасовом извержении Воротиловского вулкана.
Во второй половине XIX века исследования стали более улубленными. Изучались обнажения, исследовались горные породы и минералы нижегородчины, выделялись стратотипические разрезы, составлялись мелкомасштабные карты. Следует отметить русских геологов С.Н. Никитина, Н.А. Головкинского, А.П. Павлова, П.И. Кротова. Последний в 1882 г. указывает, на наличие соленых рассолов в верховьях Р.Узолы, а М.В. Овчинников в 1888 г. упоминает о Балахнинских солепромыслах. Большой вклад в изучение минеральных ресурсов области внесла комплексная геолого-почвенная экспедиция, проводившаяся под руководством В.В. Докучаева. Он и его младшие коллеги (В.П. Амалицкий, П.А. Земятчинский, Н.И. Сибирцев, А.Р. Ферхмин, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг и др.) провели по заданию Нижегородского земства первые площадные комплексные мссовые исследования территории Нижегородской губернии, открыли в них толщи полезных ископаемых. Так, В.П. Амалицкий достаточно точно описал стратиграфию татарских отложений.
В XX веке изучение минерально-сырьевой базы идет очень активно. Татарский ярус верхней перми исследовали В.И. Игнатьев, 1950-1963 гг., юндский ярус нижнего триаса детально изучен Г.И. Бломом, 1974 г., нефтепоисковые работы проводились под научным руководством Р.Б. Давыдова, подземные воды изучали Г.С. Кулиныч, С.Н. Калинина, И.А. Овсянникова, З.Б. Балунец, Н.Андрющенко (80-е годы), поисками новых неогеновых и четвертичных отложений и изучением их сырьевых ресурсов занимаются Б.И. Фридман, О.Е. Чумаков, С.П. Бобров, и др., проводятся детальные геологические и гидрогеологические съемки, издаются листы Госгеолкарты СССР. Необходимо отметить первые краеведческие книги по Нижегородской области с систематизацией знаний о полезных ископаемых края: Станков С.С. «Очерки о физической географии Горьковской области» (1951), Шомысов Н.М. «Геологические экскурсии по Горьковской области» (1954), Трубе Л.Л., Шубин А.Ф. «География Горьковской области» (1972), Сборник статей «Природа Горьковской области» (1974) и др.
В настоящее время изучением Нижегородских недр занимаются в Государственном геологическом предприятии «Волгагеология», объединении «Торфгеология», Нижегородгеолкоме, ГП «Противокарстовая и береговая защита», на кафедре физической географии НГПУ и других организациях. Систематизация сведений о состоянии минерально-сырьевой базы Нижегородской области в настоящее время представлена в данной работе.
Глава 3. Природные условия формирования металлических полезных ископаемых.
§1. Геологическое строение.
Пермская система.
Пермские отложения развиты повсеместно, а в центральной части Нижегородской области образуют основание неоген-четвертичных отложений и выходят на поверхность. Пермская система представлена нижним и верхним отделами.
В Нижегородской области выделяются четыре яруса нижней Перми: ассельский, сакмарский, артинский, и кунгурский (последние два только на крайнем севере области). Общая мощность отдела изменяется от 100 м на юге по 500 м на севере. Литологически нижняя пермь подразделяется по крайней мере на три толща: известняки и доломиты ассельского яруса с включениями гипсов и ангидритов; гипсово-доломитовая толща тастубского горизонта сакмарского яруса; гипсово-ангидритовая толща стерлитамакского горизонта того же яруса. Общая мощность сакмарских и кунгурских отложений не превышает 30 м. Верхнепермские отложения подразделяются на казанский и татарский ярусы.
Казанский ярус. Отложения казанского яруса трансгрессивно залегают на поверхности нижнепермских пород. В ярусе выделяют нижний и верхний подъярусы. Для нижнего подъяруса характерны морские карбонатные отложения, в основании смергелистыми серыми глинами, (так называемый лингуловый горизонт). Преобладают серые известняки, местами доломитизированные. Мощность нижнеказанских пород увеличивается с юга-запада на северо-восток до 90 м. На юге области и в переулублении Пра-Клязьма-Волги и междуречье Волги и Оки, они полностью выклиниваются. В верхнем подъярусе отчетливо прослеживается сульфатизация и доломитизация яруса. Мощность в верхнеказанских отложениях не более 30 м, чаще до 50 м. Верхняя граница казанского яруса устанавливается по смене лагунно-морских огипсованных доломитов с прослоями гипса пестроцветными континентальными отложениями татарского яруса. Общая мощность казанского около 120 м.
Татарский ярус. Отложения татарского яруса распространены повсеместно. Полностью выклиниваются только по правобережью Алатыря, да в долинах основных рек южного правобережья, которые врезаны ниже подошвы яруса, они оказываются полностью размытыми. На значительных территориях они слагают земную поверхность или залегают под неоген-четвертичными отложениями. Лишь севернее г.Семенова татарские отложения перекрываются значительными по мощности триасовыми и юрскими, а на востоке правобережья – юрскими и меловыми отложениями. Мощность отложений татарского яруса сильно изменчиво и зависит, главным образом, от величины позднемезозойско-кайнозойского размыва, интенсивность которого в свою очередь определяется амплитудами тектонических движений альпийского цикла тектогенеза и климатическими колебаниями позднего кайнозоя.
К татарскому ярусу относится толща континентального отложений, характеризующихся пестрым литологическим составом, фациональной изменчивостью, неоднократной сменой комплексов фауны солоновато-водных, пресноводных, иноземных обстановок. Отложения накапливались в условиях дифференцированных эпейрогенических относительно слабых движений, происходящих на фоне опусканий местности и увеличивающейся дифференциации рельефа. Эти процессы сопровождались прерывисто-непрерывными ритмичными полицикличными эрозионно-аккумулятивными колебаниями природного процесса, приводившими то к возникновению бурных рек, то к их частичной или полной деградации, то к широким разливам озерно-лагунного типа.
При современном расчленении татарского яруса используют выявленные ранее особенности его строения, объяснимые с позиций многоранговой полицикличности его формирования. В составе яруса выделяют два подъяруса: нижний с дейноцефаловым и верхний с переийазавровым фаунистическим комплексом. Каждый из горизонтов татарского яруса по-существу крупный циклит, делящийся на циклиты нескольких вторичных порядков. Каждый циклит начинается слоями грубообломочных пород и завершается мелкообломочными и хемогенным глинисто-мергелистыми и карбонатными породами. Но есть и различия. Для уржумских отложений обычно большая карбонатность, высокая магнезиальность и загипсованность глин, алевролитов и песчаников. Вверху, в сухонских отложениях, встречаются корочки палыгорскита. Для северодвинских отложений характеризуются увеличение среднеобломочного материала пестроцветных песчано-глинистых пород с небольшими прослоями мергелей, известняков, доломитов. Общая мощность отложений горизонта 180 м. В вятском горизонте больше грубообломочных разностей: песков, песчаников, глин, алевролитов с редкими включениями стяжений мергелей и известняков. Мощность 50 м. Общая мощность татарских отложений достигает 350 м.
Стратиграфическая схема пермской системы.
Система | Отдел | Ярус | Подъярус | Горизонт | Свита |
П Е Р М С К А Я | В Е Р Х Н И Й | Татарский | Верхний | Вятский | Нефедовская |
Быковская | |||||
Северодвинс-кий (котель-нический) | Путятинская | ||||
Юрпаловская | |||||
Слободская | |||||
Нижний | Уржумский | Верхнеуржумская | |||
Нижнеуржумская | |||||
Казанский | Верхний | ||||
Нижний | |||||
Н И Ж Н И Й | Кунгурский | ||||
Сакмарский | |||||
Ассельский |
Мезозойские отложения представлены триасовой, юрской и меловой системами.
Триасовая система.
Триасовые отложения широко распространены севернее широты г.Семенова, представленные в основном нижнетриасовыми отложениями мидского и оленекского ярусов. Сложены толщи континентальными песчано-глинистыми породами пролювиального, озерного, речного, склонового генезиса. Нормально залегающие нижнетриасовые отложения имеют мощность до 150 м. Хорошо прослеживается пятичленная цикличность осадконакопления. Ей соответствуют пять сэит, каждая из которых характеризуется закономерной сменой вверх по разрезу песчано-конгломератовых пород алевролитово-глинистыми. На северо-западе области, кроме нормально залегающих толщ нижнего триаса, обнаруживается упоминавшаяся свыше фангломератовая «перемятая толща», в которой есть глыбы верхнепермских и нижнетриасовых пород. Возникновение фангломератовой толщи связывают с существовавшим здесь в средне-позднетриасовую эпоху Воротиловским вулканом.
Юрская система.
Юрские отложения имеют широкое распространение в области. Они представлены породами среднего (батский и келловейский ярус) и верхнего (оксфордский, кимериджский и волжский ярусы). Мощность юрских отложений до 95 м. Отложения батского времени включают как отложения аллювиального и озерного происхождения (голубовато-серые глины, кварцевые пески и алевриты, с прослоями и линзами сидеритового мергеля) – сейчас выделяются выксунскую свиту (надрудная толща), так и более поздними отложениями батского мелководного бассейна: волноприбойного зоне этого бассейна в районе г.Лукоянова в результате многократной пересортировки материала накапливались слои темноцветных полиминеральных песков с высоким содержанием циркона, рутила, ильменита и других редких минералов; а в шельфовой зоне моря развиты отложения песков, алевритов и черных глин, с включениями мелкочешуйчатой слюды. Мощность средней эры до 50 м.
Вышезалегающие отложения келловейского яруса приуроченные к относительно глубоководному морскому бассейну. В нижнем келловее накапливались в условиях сероводородного заражения темно-серые и серые глины с кристаллами, ласточкиными хвостами, розами и ежиками, стяжениями пирита и крупными септариями и стяжениями тверского серого мергеля с хорошо сохранившимися ядрами аммонитов. В среднекелловейское время накапливались также глинисто-алевролитовые кварцево-глауконитовые слюдистые желтовато-коричневые пески с прослоями алитовых мергелей. Верхнеюрские слои - оксфордские и кимериджские – пластичные, тонкодисперсные, с прослоями слюдистого алеврита, стяжениями пирита, конкрециями мергеля и гипса. В волжском веке, в теплом мелеющем море накапливалось сначала толща черных известковистых глин с прослоями глинистых горючих сланцев, а во второй половине века глауконитовые пески и фосфоритизированные песчаники с конкрециями и желваками фосфоритов. Мощность верхнеюрских отложений 45 м.
Меловая система.
Отложения меловой системы имеют на территории Нижегородской области весьма ограничено распространение и представлены породами только нижнего отдела (берриасский, валанжинский, готеривский, карремский и на крайнем юге – аптский ярусы). Мощность отложений 58 м.
В основании нижнемеловой толщи залегают зеленовато-серые кварцево-глауконитовые пески с желваками фосфоритов, фосфоритовой плитой, известково-фосфоритивизированными песчаниками. Выше залегают черные безызвестковистые готеривские глины. Барремский ярус встречается на водоразделах в виде отложений темносерых безызвестковистых глин. Лишь на плакорах Поалатырья встречаются астанцы аптского яруса.
Неогеновая система.
Неогеновая система представлена двумя отделами: миоценом и плиоценом. Неогеновые отложения к палеодолинам неогеновых рек, в т.ч. крупнейшей – Палео-волги. Осадки неогена состоят преимущественно из песков, глин и песчано-гравийного материала. К миоценовым отложениям относится толща бурых углей. К миоценовому эрозионному врезу Палео-Волги приурочено Рыжковское месторождение тугоплавких глин. Отложения плиоцена представлены светло- и темно-серыми глинами, с прослоями слюдистых алевролитов и линз коричневой сидеритовой глины.
Четвертичная система.
Четвертичная система имеет повсеместное распространение и представлена тремя отделами: эоплейстоценом, плейстоценом и голоценом. Общая мощность отложений 120 м.
Эоплейстоцен. Открытие включает раннее выделявшиеся как пограничные неоген-четвертичные отложения, сопоставлявшиеся с апшеронским ярусом отложения. Они объединены в волго-вятскую серию. Они приурочены к долине Палео-Волги, имеют мощность до 40 и более, также многофазовое полуцикличное строение свит. Волго-вятская серия объединяет четыре свиты. Две из них: семеновская и заевская относится к эоплейстоцену. Каждая свита сложена кварцевыми песками, в основании с галькой и гравием, в кровле – с прослоями суглинков, глин, иногда погребенных почв и торфов.
Плейстоцен. Плейстоценовые отложения формировались в условиях многократных миграций климатических зон, связанных с чередованием оледенений и межледниковий. При этом проходила трансформация фитогеографических зон. Осадки накапливались в зонах лесов, теплых степей, холодных тундро-степей и перигляциальной зоне. Поэтому, в генетическом отношении они весьма разнообразны: аллювий, делювий, пролювий, гляций, флювиогляций, коллювий, лимний, солифлюкций и эолий.
Аллювиальные отложения террас и погребенных свит пойм рек состоят из песков с примесью в основании циклитов песчано-гравийного материала, прослоями и линзами супесей, суглинков, гиттий, торфов. Среди плейстоценового аллювия выделяются: ледниковый аллювий, керженецкая и линдовская свиты первой половины нижнего звена (пятой надпойменной террасы – входят в состав волго-вятской серии), сормовская свита (соликамский и венедский аллювий волжских переуглублений) второй половины нижнего звена шнепровский аллювий (кривические свиты среднего звена (четвертая надпойменная терраса послеледниковый (последнепровский) аллювий: одинцово-московский (пильнинский аллювий (третья терраса), аллювий верхнего звена плейстоцена (вторая и первая надпойменные террасы). Мощность плейстоцена не более 40 м, но в отдельных переуглублениях она увеличивается до 100 м, и даже 140 м.
Ледниковый комплекс образований включает флювиогляциальные отложения времени наступания ледника (кварцевые пески), ледниковые отложения (суглинки коричневые, насыщенные гравием флювиогляциальные отложения времени отступания флювиогляциальные отложения и водораздельный комплекс покровных отложений. Мощность толщи до 40 м.
Некоторые месторождения глинистого сырья приурочены к элювиально-делювиальным отложениям, встречающимся на междуречьях, мощностью 2 м и покровно-делювиальному комплексу, мощность которого может достигать 40 м.
Встречаются и эоловые отложения на аллювиально-флювиогляциальных долинах зандрах, мощность не более 5-10 м. Мореные отложения днепровского оледенения – суглинки с валунами сохранились не повсеместно и во многих местах представлены пережатой моренной, от которой остались только валуны. Мощность морен местами 2-10 м.
§2. Подземные воды.
Умеренно-континентальному гумидному климату средней полосы Восточной Европы свойственна избыточная увлажненность. Часть атмосферных осадков, выпавшая в Нижегородской области, не испаряется, а стекает по поверхности или фильтруется в почву, формируя поверхностный и подземный сток. Фильтрующиеся в почву осадки образуют подземные воды, которые нередко выходят на поверхность, образуя родники и мочажины, являются истоками малых рек, или питают болота.
Многие думают, что под землей есть настоящие озера и настоящие реки, целые пласты чистой воды. Это неверно: подземными реками и озерами образно называют слои горных пород, содержащих в своих порах, трещинах и пустотах воду.
В Нижегородской области в осадочном чехле есть отдельные водоносные горизонты и комплексы горных пород, залегающие между непроницаемыми и слабопроницаемыми породами, которые слагают водоупорные горизонты. Водоупорными в Нижегородской области являются плотные глины и глинистые алевролиты, крепко сцементированные песчаники и конгломераты, монолитные скальные породы – ангидриты, реже известняки, доломиты, мергели, а также породы геологических тел, слагающих фундамент, в т.ч. граниты, гранитно-гнейсы и другие магматические и метаморфические породы. Водоносными и водовмещающими могут являться рыхлые, слабо сцементированные, пористые и трещиноватые, раскарстованные и растворимые горные породы. В Нижегородской области водопроницаемыми и водосодержащими горными породами могут являться пески, гравийно-галечные смеси, рыхлые и трещиноватые алевролиты, песчаники и конгломераты, суглинки, пористые известняки (содержат пластово-поровые воды); трещиноватые разности доломитов, известняков, гипсов, гранитов, гнейсов (трещинные воды), карбонаты (известняки и доломиты), сульфаты (гипсы), галогениды (каменная соль, сильвиниты и др.) содержат карстово-полостные воды.
Особенно сложные условия водообмена наблюдаются в слоях, находящихся близко к поверхности Земли, на глубине не более 100-200 м. Именно эта часть всей водоносной толщи Земли наиболее часто эксплуатируется людьми – они могут брать воду из рудников, источников, колодцев, часто бурят скважины. Здесь, на этих глубинах чаще всего сосредотачиваются пресные питьевые воды, которые больше всего интересуют человека. Эти виды находятся в зоне свободного водоообмена. Во-первых, они активно пополняются за счет атмосферных вод, а во-вторых, подпитываются снизу водами глубоководных горизонтов, часто в той или иной степени минерализованными, отличающимися по химическому составу. Для многих районов Нижегородской области это актуально, потому что встречаются глубокие эрозионные врезы в коренные образования, заполненные накоплениями кайнозоя, по бортам которых и происходит водообмен и разгрузка соленых вод в пре6сные водоносные горизонты. Эксплуатация подземных вод в таких районах чревата подтягиванием к источникам питьевого водоснабжения минерализованных жестких непригодных для питья вод.
В целом территорию нижегородской области можно считать достаточно хорошо обеспеченной подземными питьевыми водами хорошего качеств. Однако имеются трудности в связи с поисками качественных, удобно залегающих и достаточных по количеству источников водоснабжения. Водоносные горизонты в коренных отложениях четвертичных и неогеновых переуглублений запасы вод, как правило, велики, но воды эти надежно с поверхности не защищены, часто загрязняются, а кроме того, практически всегда содержат повышенные количества железа, хлора, органики и других экологически вредных компонентов. Без специальных мероприятий по улучшению качества воды они не могут быть использованы для питьевого водоснабжения.
В достаточном количестве обеспечена подземными водами хорошего качества южная часть территории, южнее широты поселка Красные Баки. Здесь в мощных аллювиальных, в основном песчаных отложениях четвертичных и неогеновых переуглублений содержатся мощные и обильные горизонты подземных вод, активно использующиеся в Нижегородской области для водоснабжения крупных населенных пунктов. Но с поверхности эти воды слабо защищены, и только на глубинах более 40-60 м качество вод в них становится удовлетворительным. Однако по вышеупомянутым причинам можно констатировать, что в южной части нижегородской области мощность пресных вод является наименьшей, не превышающей глубины 100 м. Объясняется это тем, что аллювиальные врезы проникают здесь в толщу загипсованных пород татарского яруса, содержащих воды с повышенной минерализацией.
К северу от поселка Красные Баки мощность зоны пресных вод существенно увеличивается и местами в северной части области достигает значений в 200-250 м. Объясняется это тем, что в северном направлении в соответствии со структурной территории происходит погружение гипсованных слоев. Здесь в зону пресных вод включаются воды отложений юрской и триасовой систем, а также негипсоносных отложений верхней части татарского яруса, мощность которых к северу заметно увеличивается.
Ниже, в интервалах глубины 100-250 м на юге и 150-350 м на севере области породах нижней части татарского, а также казанского и уфимского, кунгурского, арчинского и сакмарского ярусов пермской системы залегают солоноватые воды с минерализацией до 10 г/л. Еще ниже, на глубине ниже 150-350 м под сакмарским региональным водоупором залегают соленые воды, минерализация которых 10 гл и достигает местами г/л.
Наконец, в глубоких горизонтах чехла, в отложениях нижней части Перми, карбона, девона и венда содержатся сильно соленые воды и крутые агрессивные рассолы застойных вод с минерализацией до 300-400 г/л.
Глава 4. Минеральные ресурсы и железоделательные заводы Нижегородской области.
§1. Выксынские и другие железоделательные заводы.
Выкса – один из четырех городов Нижегородской области, с 61 тыс. жителей. Хотя известна с середины XVIII века, но городом стала только в 1935 году. Выкса возникла как центр феодальной металлургии Приокского горного округа, когда владельцами всей округи считались промышленники Баташевы.
С древнейших времен дремучие муромские леса тянулись на сотни верст по правобережью Оки. Немногочисленные селения, тишина глухих боров была разбужена лишь в петровское время, когда царь Петр I предпринял решительные меры по ликвидации отсталости России. В Приокском округе уже в 1722 году князь Черкасский построил первый завод Колпинский чугунолитейный, а через два года был пущен Сноведский завод. В середине века тульские заводчики братья Иван и Андрей Баташевы в 30 верстах от древнего Мурома на реках Выксун и Железница обнаружили запасы железных руд. Там в 1786 году пустили первый завод. Ниже первого, Верхне-Выксунского, возникли еще два завода. Несколько новых заводов были возведены в окрестностях. Выкса стала центром крупного горнозаводского края. К началу XIX века Приокский округ был вторым по значению после Урала районом металлургической промышленности России. В 30-е годы XX века первичная металлургия была преобразована во вторичную. Здесь построены крупные мартеновские печи и организовано прокатное производство. Оно связано и с изготовлением труб и железнодорожных колес. Завод дробильно-размольного оборудования дополняет индустриальную специализацию города, к которой следует добавить деревообработку.
Бор является ближайшим спутником Нижнего Новгорода. Удобное расположение на Волге отразилось на промышленно-производственной деятельности Бора. Прежде всего выделялась металлообработка с изготовлением металлического крепежа, якорей и судовых цепей. Ведет она начало от крепостной мануфактуры во владениях графа И.Б. Черкасского (как в павловских владениях Шереметевых) в Красной Рамени. В 70-х годах XIX века там почти в 500 кузницах в поте лица своего добывали хлеб насущный свыше тысячи кузнецов. Десятки кузниц были построены и на Бору. У самого села на Волге появился Муромский затон, а несколько ниже на реке – Собчинский и другие затоны для зимнего отстоя и профилактического ремонта волжских судов. На Бору механический завод и завод «Теплоход» также обслуживали нужды судоходства, как и заводы соседних Нижнего Новгорода и Сормова. Борские рабочие – металлисты вместе с нижегородцами участвовали в создании и вооружении Волжской военной флотилии в годы гражданской войны.
В современном хозяйстве бора ведущими производствами являются машиностроение с металлообработкой, промышленность стройматериалов, стекольная и легкая промышленность. Крупнейшее предприятие города «Теплоход» известно своими самоходными кранами большой грузоподъемности, судовым оборудованием. Судоремонтный завод в р.п. Октябрьском готовит серию судов-катамаранов для грузовых и пассажирских перевозок. На этом заводе – ремонтно-эксплуатационная база пассажирских теплоходов, а на заводе имени К.Маркса – грузовых. Известен Бор и заводом торгового оборудования. Авторемонтный завод осваивал выпуск для нужд области автобусов «ЛИАЗ». Есть на Бору и завод малой металлургии – металлопрокатный, выпускающий листовую кровельную сталь. Специализация борского машиностроения соответствует областной специализации ведущих отраслей.
Кулебаки – город на юго-западе Нижегородской области. Расположен на железнодорожной ветке, отходящей от станции Навашино. Кулебаки выросли на месте одноименного села, появившегося в конце XVII века. В 1867 году в этом селе был построен металлургический (горный) завод. В 1872 году завод стал собственностью «Общества Коломенских заводов» и дальше развивался в кооперации с его машиностроительными производствами. На нем была построена мартеновская печь, а позже создано листопрокатное производство. Завод был крупным поставщиком паровозных и вагонных частей (скатов, бандажей, рессор).
В 1930-х годах, в период индустриализации страны, металлургический завод был реконструирован и расширен. Доменное производство оказалось ликвидированным, а сталь начали выплавлять из металлического лома и передельного чугуна. В 1932 году Кулебаки был преобразован в город. Перед Великой Отечественной войной Кулебаки оказались третьим по размерам городом Нижегородской области. В военные годы в городе был пущен крупный завод металлоконструкций. Строительство его было вызвано растущими потребностями в металлических конструкциях, необходимых для восстановления разрушенных войной железнодорожных мостов. В послевоенный период профиль крупнейших предприятий Кулебак был усложнен. На заводе металлоконструкций для высоковольтных линий электропередач, а на металлургическом заводе – тракторных деталей.
В настоящее время Кулебаки – один из значительных промышленных центров Нижегородской области. Ведущими отраслями продолжают оставаться металлургия и металлообработка (металлургический завод и завод металлоконструкций). Действуют в городе также небольшие предприятия – завод радиоузлов, лесопильный завод, хлебозавод и молокозавод.
Лысково – крупнейшее городское промышленное поселение среди пяти соседних административных сельскохозяйственных районов Правобережья. К примеру, осенью 1941 года образовался Лысковский электротехнический завод, выпускающий материалы, комплектующие изделия для автомобильных и тракторных заводов страны. В городе это самый крупный, производящий продукции (по стоимости) больше, чем остальные два десятка предприятий. Продукция ЛЭТЗ не материалоемка, чем следует объяснить целесообразность функционирования предприятия в отдалении от железной дороги. На заводе производят изделия для систем электрооборудования автомобилей и тракторов: соединительные панели, предохранительные блоки, гибкие валы, различные типы сигналов, электропровода, стеклоочистители для лобовых стекол автомашин, электроутюги и электропаяльники, пользующиеся доброй репутацией населения.
На основе многовековых ремесел исторически сложилась металлообрабатывающая промышленность, представленная современным металлофурнитурным заводом, среди видов продукции которого выделяются железные шкафы и сейфы. Металлообрабатывающее производство связано также с ремонтными предприятиями транспортной и сельскохозяйственной ориентации. Несколько сот человек трудятся на учебно-производственном предприятии Всероссийского общества слепых. Они производят для автозаводов электроматериалы и комплектующие изделия.
Навашино – один из районных центров Нижегородской области, но городок этот относится к тем, о которых принято говорить «мал Злотник, да дорог», и известен он далеко за пределами нашей области.
Очень часто бывает, что небольшой город и имеющееся в нем крупное промышленное предприятие представляют собой единое целое. В Навашине это особенно заметно. Почти половина его жителей работает на судостроительном заводе, и трудовые династии в три поколения здесь обычное явление. Созданная для использования проката Кулебакского металлургического Мордовщиковская судоверфь очень скоро становится основным предприятием отрасли в Центральной России. Первой продукцией судоверфи были клепаные нефтеналивные баржи, изготовленные по заказу Товарищества нефтяного производства братьев Нобель. В 1935 году здесь впервые в стране была спущена на воду цельносварная нефтеналивная баржа. В годы Великой Отечественной войны завод выпускал корпуса снарядов и мин, бронированные башни катеров и танков. На заводе были сконструированы и созданы мелкосидящие танкеры, речные, морские сухогрузы и сухогрузы смешанного плавания, агломератовозы, контейнеровозы. Судостроительный завод «Ока» выпускает также металлические конструкции железнодорожных мостов, понтонные мосты, плавучие насосные станции. Открывшийся в 1978 году цех товаров народного потребления изготавливает разнообразную продукцию: от прицепов для легковых автомобилей до кухонных табуретов.
Первомайск. Ташин завод, Ташино – такое название предшествовало современному звонкому имени города Первомайска, расположенного на юге Нижегородской области, близ границы с Мордовией.
Дремучие массивы Муромских, Саровских лесов и малоплодородные песчаные почвы до середины XIX века сдерживали экономическое развитие этого края, в пределах которого располагались владения помещика А.Н. Карамзина (сына известного российского историка и писателя Н.М. Карамзина). Но в этих непроходимых лесных землях были обнаружены месторождения железной руды (бурые железняки), круто изменившие дальнейшую судьбу местности. Получив разрешение Горного правления, помещик в 1853 году построил железоделательный завод, назвав его Ташин завод (по имени жены Натальи). Для доменного производства кроме руды использовались местные флюсовые известняки и древесный уголь. Дешевый труд рудокопов, углежогов, литейщиков, высокое качество чугуна на древесном угле позволили владельцу завода, расположенного в бездорожном крае, успешно конкурировать на рынке металла, сохранять производство, пока не оказались выработанными пригодные рудные месторождения. Ташин завод и обслуживающий его поселок воспринимались как единое целое и были в своем развитии неразрывны, как неразрывны труд и жизнь человека.
К поселку Ташино и заводу в конце 1920-х была подведена узкоколейка от станции Шатки. Надежная транспортная связь позволила за десятилетие здесь вдвое увеличить численность населения. Ташинский чугун использовался при изготовлении оборудования и приборов для железнодорожного транспорта, а после Великой Отечественной войны настало время изменить почти вековую специализацию завода. Маленькая мощность – 300 т чугуна в год – делала производство нерентабельным. Так завод стал машиностроительным. С Ярославского тормозного завода в Ташино было передано производство тормозов для паровозов, вагонов. Пришлось «перешить» узкоколейную железнодорожную ветку на широкую колею. Численность населения поселка достигла критической черты, и с 1951 года Ташино становится городом Первомайском.
Благополучие подобных городов опирается довольно часто на жизнестойкость одного уникального предприятия. Завод по производству современных тормозных систем для подвижного состава на железных дорогах России (от товарных вагонов до метрополитена) является ведущим в стране и использует электронику для функционирования приборов в автоматическом режиме. Спрос на продукцию ведущего предприятия отрасли сформировался не только в Российской Федерации, Но и в странах ближнего и дальнего зарубежья.
Семенов – самый южный из четырех городов лесного Заволжского внутриобластного района Нижегородской области. В Семенове развивается металлообработка, ее зародышем был чугунолитейный заводик, теперь арматурный, обслуживающий нужды нефтехимической и нефтегазовой промышленности страны. Действуют в городе и ремонтные предприятия, и предприятия легкой промышленности, и строительные организации. В межрайонном центре Семенове выделяется транспортно-складская деятельность по обслуживанию железной дороги, автомобильных дорог, различных товарных баз. Автофургоны – продукция авторемзавода.
Сергач условно можно назвать самым сладким городом Нижегородской области, потому что здесь действует единственный в ней сахарный комбинат. Но несмотря на это третьим направлением в специализации промышленности Сергача является металлообработка. Она возникла с началом деятельности железнодорожной станции – локомотивно-ремонтное депо, первое такое предприятие. Позднее на филиале станкозавода организовано изготовление комплектующих изделий, созданы ремонтные предприятия автомобилей и сельхозтехники. На использовании отходов работал промкомбинат (изготовление канцелярских кнопок).
§2. Павловаческий металлообрабатывающий завод.
Павлово-Вачско-Сосновский металлообрабатывающий район – уникальный район нижегородской области, издавна известный своими металлоизделиями.
В XVIII и начале XIX века очевидна раздробленность мелких товаропроизводителей, вызванная патриархальным характером земледелия. Дальнейшее развитие торговли, расширение рынков сбыта и рост мелкотоварного производства привели к появлению в Павлово-Вачско-Сосновском металлообрабатывающем районе мелких торговцев и скупщиков, которые являлись «хозяевами» местных рынков. Они захватили в свои руки сбыт кустарных изделий. Металлисты эксплуатировались как представителями торгового капитала, так и владельцем Шереметевым, взимавшим с них большие оброки. В середине XVIII века в Павлове была создана Шереметевым первая «фабрика» - помещичья мануфактура – где мастеровые изготовляли ружья, ножи, ножницы, замки, щипцы, и другие изделия с оплатой труда «по назначенной цене». Торговый капитал в мелких промыслах, достигая высшей ступени своего развития, ставит теперь товаропроизводителя на положение наемного рабочего с раздачей работы на дом.
Первая фабрика в Павло-Вачско-Сосновском металлообрабатывающем районе была открыта купцами братьями Шмаковыми в Ворсме в 1802 году. На ней вырабатывались топоры, долотья и продольные пилы. Теперь на месте этого заведения расположен головной завод производственного объединения по выпуску складных ножей.
В Павлове первая фабрика была открыта 1810 году И. И. Калякиным по производству медных замков, а позднее столовых и перочинных ножей, ножниц и бритв. В здании бывшей фабрики на улице Шмидта теперь размещается средняя школа №6.
Самой первой фабрикой по производству хлеборезных и хозяйственных ножей в с. Вача была фабрика О. И. Коробкова, открытая в 1812 году. Эта небольшая мастерская так и не переросла в более или менее крупное заведение вплоть до 1914 года и вскоре прекратила свое существование.
В 1820-х годах заметно увеличивается число мануфактур, представлявших перед собою первую стадию капитализма в промышленности. В Павлове в 1820 году открыл фабрику М. Теребин (теперь завод слесарно-монтажного инструмента), а в 1824 году вступила в строй фабрика по производству ножей, ножниц и фельдшерских приборов Ф. М. Воротилова. С 1850 года на фабрике вырабатывались хирургические инструменты.
В 1830 году Д. И. Кондратов открыл в Ваче фабрику по изготовлению хлеборезных и хозяйственных ножей и топоров – теперь головной завод производственного объединения «Труд».
Именно поэтому не случайно Павлово-Вачско-Сосновский металлообрабатывающий район называют всероссийским цехом по производству изделий широкого потребления. Он вырабатывает более 90% ножниц, 90% складных ножей, 25% столовых ложек, ножей и вилок из углеродистой и нержавеющей стали, 22% ножей, вилок из мельхиора, 45% топоров, 25% слесарно-монтажных инструментов от общего их производства в стране. Кроме этого, также имеет значение производство здесь автобусов, медицинских и автотракторных инструментов, шорно-седельной металлофурнитуры.
§3. Титаноциркониевые руды.
В отличие от меди и золота, образующих на Нижегородской области несколько различных типов рудопроявлений, титан и цирконий связаны только с одним – древними россыпями титаноциркониевых минералов. Стратиграфический диапазон россыпепроявлений титан-редкометальных элементов на территории охватывает рыхлые мезокайнозойские отложения от юрского до палеогенового возраста, причем промышленные проявлеия обнаружены исключительно в среднеюрских песчаных образованиях Токмовского свода.
Лукояновская титаноциркониевая россыпь в батских песках на юге Нижегородской области была выявлена в 1962 году в результате работ Геологоразведочного треста №1. В этом районе имеются титаноциркониевые россыпи, приуроченные к волноприбойной прибрежной зоне наступавшего батского моря средней юры. Именно в зоне морского прибоя, в устьях рек и дельтовых озерах накапливаются россыпи устойчивых к выветриванию минералов олова, вольфрама, циркония, титана, хрома. Под Лукояновым обнаружены темноцветные пески с повышенным содержанием магнетита, циркона, рутила, дистена и других минералов, содержащих подобные металлы. В целом открытие древних титаноциркониевых россыпей в центральных районах Русской платформы явилось серьезным прорывом в традиционно негативном отношении к перспективам рудоносности осадочного чехла древней структуры. Оно послужило импульсом для развития поисковых работ на титаноциркониевые россыпи в территориальных геологических управлениях.
Наиболее перспективный участок на границе Гагинского и Лукояновского районов близ села Итманово получил статус одноименного месторождения. В районе имеется и ряд проявлений.
Итмановская залежь была выявлена лет двадцать назад Болотовым, но более детально исследования были проведены Г.И. Бломом и П.И. Мешковым позднее. В результате предварительной разведки Итмановской россыпи запасы ее песков в количестве 31 млн.м3 были рассмотрены и утверждены ТКЗ по категории С1. Мощность рудного пласта 2,0-12,1 м, при средней 5,1 м. Вскрышные породы составляют в среднем около 28 м. рудные минералы приурочены к фракции класса 0,074-0,044 мм и характеризуются ильменитом – 1,8%, рутилом – 0,3%, цирконом – 0,8%, лейкоксеном – 0,4% и хромитом – 0,6%. Сейчас Итмановское месторождение оценено, и в 1993 году завершено технологическое исследование и начато составление геологического отсчета и проекта горной разработки.
Итмановское месторождение предполагается, согласно условиям лицензионного соглашения, разрабатывать комплексно, используя не только полезную толщу, но и вскрышные породы. Кроме выпуска концентратов циркония, титана, хрома, кварц-полевошпатового и эпидотового продукта, планируется отрабатывать и внедрить технологию обогащения песков для производства ситаллов и стекла, наладить производство строительных материалов – кирпича, черепицы, производить отгрузку песка из хвостов обогащения для строительных нужд. Подтверждена радиационная безопасность месторождения. Перспективы обнаружения промышленного содержания рудообразующих минералов есть и в отложениях татарского яруса, вскрытых у п.Морозовская, северо-восточнее г.Шахуньи, где их содержание достигает 14,4 кг/т (ильмений-78,4%, циркон – 5,6%, хромит – 16%).
Дальнейшая судьба этого перспективного района будет зависеть от результатов освоения Итмановской россыпи и общей конъюнктуры рынка на титаноциркониевое сырье.
Практическая часть.
Осенью я ездила вместе с моей учительницей по географии и еще несколькими ребятами в некоторые месторождения железной руды: Лукояново, Выкса, Павлово. В этих месторождениях я нашла несколько видов железной руды. Также некоторые камни были привезены мною из Владимирской области, когда я ездила к моим родственникам.
Свои исследования я проводила в школьной лаборантской, потому что проводила опыты над камнями с разными химическими веществами, которыми нужно обращаться осторожно, соблюдая правила техники безопасности.
Изучение я начала с того, что я рассматривала камни, какие они цветом и какие на ощупь, блестят или не имеют блеска. Чтобы это определить, я включала яркий свет и наблюдала, что многие камни имеют матовый блеск. Цвет у каждого камня разный. Затем я стала проверять камни на твердость. Чтобы определить твердость камня я делала на них царапины. Каждым предыдущим минералом прочерчивала линию (царапину) на последующем. Число твердости можно определить также по формуле НВ=1,855Р/d, где Р-нагрузка, да Н; d-диаметр отпечатка, мм.
Проделав опыты с камнями, я сделала вывод, что большинство камней не стойки в кислотной среде. Поэтому, чтобы применить их в промышленных сооружениях, нужно сначала обрабатывать камни защищающими растворами от разрушения. Например, при отделке внутренних помещений стены красят или штукатурят, а также камни обрабатываются веществами, которые делают их стойкими к данной среде.
Изучая некоторые металлические минералы, можно составить короткую таблицу о них: по твердости, цвету, происхождении, важнейшим месторождениям, применении и классу.
Таблица по результатам моих исследований.
Название мине- рала, химичес- кая формула | Твердость | Цвет | Особые свойства | Происхождение | Применение | Класс |
Магнезит (магнезиальный шпат) MgCO3 | 3,5-4,5 | Белый, желтоватый | Растворяется в горячей соляной кислоте с выделение СО2 | Метаморфичес-кое | Для изготовления огнеупорных кирпичей в строительстве | Карбонаты |
Cидерит FeCO3 | 4-4,5 | Серый, желтовато-бурый | При взаимодействии с холодной серной кислотой не вскипает, образуется желтое пятно FeCl3 | Гидротермаль-ное | Изготовление руды на железо | Карбонаты |
Малахит CuCO3, Cu(OH)2 | 3,5-4 | Зеленый | В соляной кислоте бурно выделяется СО2 | Образуется экзотермальным путем | Изготовление руды на медь | Карбонаты |
Металлические минеральные ресурсы мира.
Халькопирит (от греч. сhalkos – медь и пирит), медный колчедан, минерал, сульфид меди и железа CuFeS2. содержит незначительные примеси Ag, Zn, Au, As, Se, Sn. Цвет латунно-белый, блеск металлический. Твердость по минералогической шкале 3-4, плотность 4100-4300 кг/м3, хрупок, полупроводник. Халькопирит самый распространенный минерал меди и главный минерал медных руд. В процессе выветривания за счет халькопирита образуются куприт, малахит, лимонит и др. минералы.
Магнетит (от греч. magnetis – магнит), магнитный железняк, минерал, сложный окисел состава FeO*Fe2O3;содержит 31% FeO, 69% Fe2O3; 72% Fe; часто присутствуют примеси MgO, Cr2O3, Al2O3 и др. В технике широко применяют синтезированный магнетит. Твердость по минералогической шкале 5,5-6, плотность 4800-5300 кг/м3. Цвет черный, блеск полуметаллический, иногда матовый, непрозрачен. Хороший проводник электричества.
Гётит (назван в честь поэта И.В. Гёте), минерал из группы водных окислов железа. Химический состав: FeOOH. Содержит примеси марганца и алюминия, а также избыточную адсорбированную воду (гидрогётит). Цвет буровато-желтый до темно-красновато-бурого. Твердость по минералогической шкале 5-5,5, плотность 4140-4280 кг/м3.
Ильменит (титанистый железняк), минерал подкласса сложных окислов, FeTiO3. Состав непостоянен, содержит примеси Mg, Mn и др. Кристаллизируется в тригональной сингонии. Черные кристаллы плотной массы. Твердость 6,3-6,5, плотность 4600-4800 кг/м3. встречается в основных, щелочных породах и в щелочных пигманистах, также в россыпях. Руда титана; источник получения ферротитана и др. Впервые найден в Ильменских горах на Урале. В Нижегородской области найдена в с.Итманово Лукояновского района.
Роковая обманка. Его часто путают с остальными
представителями железа, но на сам деле он не имеет ни какого отношения к железным рудам. Так как он не имеет тех внешних признаков, которыми обладают железные руды: блеск (совсем не металлический), плотность (совсем другая) и др.
Железная корка.
Это фрагмент железа, в основном применяющегося в тяжелой промышленности. Данный фрагмент был найден на остатке промышленной трубы.
Чистая железная руда. Представитель необработанной железной руды, найдена в чистом виде около п. Тарасиха г. Семеново.
Заключение.
Согласно моим исследованиям, Русская равнина считается малоперспективной и ее залежи минеральных ресурсов достаточно низкого качества, но в частности минеральные ресурсы Нижегородской области являются одним из самых богатейших недр Русской равнины. В особенности это касается металлических минеральных ресурсов, так как именно они имеют наиболее высокую ценность, как качества, так и использования в различных отраслях промышленности. Некогда Нижегородскую область называли Нижегородским Уралом. И вправду первоначально железо попало на Нижегородскую землю из-за разрушения Уральских гор. Частицы железа входили на поверхность земли, затем раздувались ветром и потом попадали в реки, которые текли к нам, в Нижегородскую область. В результате накопилась огромная толща татарского яруса. В этой толще и появились металлосодержащие горизонты и толщи. Затем вещество растворилось, и тонкие пленки гидрооксидов железа покрыли зернышки песка. Из этого следует, что железо имеет отрицательное влияние на экологическую ситуацию, так как в реках железо повышенное содержание железа, превышающая ПДК. И все воды, используемые в Нижнем Новгороде, приходится обрабатывать на обезжелезовающих установках. Сейчас в лесах левобережья Волги железо концентрируется в болотных рудах, использующихся как минеральные красители. Около реки Линды у поселка Неклюдово в Борском районе работал завод «Железный сурик».
Крутильный маятник своими руками
Как нарисовать ветку ели?
Позвольте, я вам помогу
Соленая снежинка
Новогодняя задача на смекалку. Что подарил Дед Мороз?