Медные руды были известны и добывались на Урале еще в доисторическое время, о чем свидетельствуют остатки древних «чудских» горных работ. Чудские копи (от названия племени чудь) - наиболее древние рудные выработки людей бронзового века, добыча руды в них велась на протяжении сотен лет. Производство меди на Урале начинается уже в IV-III тыс. до н. э. Медная руда и олово на рудниках бронзового века добывались в ямах, котлованах, примитивных шахтах. В 1581 году отряд казаков под предводительством Ермака покорил Сибирское ханство. Русское государство заняло всю Восточную Европу и продвинуло свою границу далеко за Урал. Взоры русских людей обращены на восток, где высилась каменная гряда Урала, которая, по слухам, преданиям, редким посещениям, считалась чрезвычайно богатой на руды, минералы и удивительные камни. Необходимо было организовать в стране добычу руды и выплавку из нее металлов: одна за другой отправляются поисковые экспедиции в разные стороны Уральских гор. С XVI века в Приуралье и на Урале известна кустарная добыча бурого железняка и выплавка из него кричного железа в крестьянских домницах.
Первые архивные сведения об открытии медных руд относятся к XVII веку. В 1628 году Б. Колмогор нашел железную руду болотного типа (бурый железняк) на восточном склоне Южного Урала. Первый казенный железоделательный завод построен в 1631 году на реке Нице. Медная руда была обнаружена горщиком А.Тумашевым в 1634 году в Григоровой горе. Позднее там же был построен первый в России крупный горный завод - «дедушка» Уральских заводов. Известный рудознатец Д.Тумашев (сын А.Тумашева) в 1669 году открыл залежи железной руды в долине реки Ней вы.
В начале XVIII века Петр I, заботясь о славе и величии России, определил направление развития государства, и «уральские кладовые» открылись перед российскими промышленниками. Начинается широкомасштабное освоение Урала. Медно-колчеданные руды найдены в верховьях реки Чусовая (Полевское, Гумешевское, Меднорудянское месторождения, Турьинская группа месторождений). Гумешевский рудник расположен в пределах города Полевской, вблизи истоков реки Чусовая.
В 1702 году указом царя Никите Демидову был передан в собственность казенный Невьянский горный завод с рудниками, для чего было разрешено «леса рубить и уголье жечь и всякие заводы строить». Это положило начало демидовскому промышленному комплексу на Урале. Старший сын Никиты Демидова организовал вместе с отцом добычу асбеста, магнитного железняка, малахита и других драгоценных и поделочных камней. Демидовы построили на Урале 40 металлургических заводов. Демидовские заводы до 1779 года ежегодно поставляли в Адмиралтейство железо, отливали для Черноморского флота и архангельского порта артиллерийские орудия и якоря. В годы войны с Наполеоном они изготавливали артиллерийские снаряды.
Интересно? Расскажи друзьям!
Нам нужна ваша помощь!
Проект «Наш Урал» долгое время существовал на деньги от продажи наших книг. К сожалению, бумажные книги пользуются с каждым годом все меньшим успехом. Если вам хочется, чтобы в регионе был такой портал, как «Наш Урал» , поддержите нас финансово. Любая помощь от вас будет ценной, а из капелек дождя сначала образуются ручейки, а потом мощные реки, которые впадают в моря. Спасибо Вам!
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА СЕЛА БЕРЕЗИНА РЕЧКА
САРАТОВСКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ»
Реферат по географии
«Природные ресурсы Урала»
Работу выполнила
ученик 9 класса
Федотов Владислав
Руководитель: учитель
географии Пономарёва
Татьяна Юрьевна.
Природные ресурсы Урала
Уральские горы поражают богатством своих недр, создавших им славу подземной кладовой нашей страны. Здесь найдено около тысячи различных минералов и учтено свыше 10 тысяч месторождений полезных ископаемых. По запасам платины, асбеста, драгоценных камней, калийных солей Уралу принадлежит одно из первых мест в мире.
На протяжении тысячелетий Уральские горы подвергались разрушению под воздействием деятельности внешних сил - выветривания, льда и течения рек. В результате у поверхности оказались внутренние части складок, где интенсивно шли процессы минералообразования, возникали различные руды. Таким образом, длительное разрушение гор «обнажило» богатые месторождения полезных ископаемых, сделало их доступными для разработки.
Основное богатство Урала - руды, причём часто руды комплексные, например, железные руды с примесью титана, никеля, хрома, медные руды с примесью цинка, золота, серебра. Большинство рудных месторождений находится на восточном склоне, где преобладают магматические породы. Крупные месторождения железных и сопровождающих их руд - Магнитогорское, Высокогорское, Качканарское, Бакальское, Халиловское.
Богат Урал и месторождениями цветных металлов. Медную руду добывают на Красноуральском, Гайском и других месторождениях. На Северном Урале были найдены крупные месторождения бокситов и марганца. Много добывают на Урале никеля и хрома. В горах Среднего и Северного Урала тянется платиноносный пояс с коренными и россыпными залежами платины. С кварцевыми жилами гранитов восточного склона связано золото. Березовское месторождение его близ Екатеринбурга - старейшее место золотодобычи в России.
Из нерудных богатств следует отметить огромные залежи асбеста («горного льна») - ценнейшего огнеупорного материала. Баженовское месторождение асбеста - одно из крупнейших в мире. Шабровское месторождение талька самое большое в нашей стране. Также на восточном склоне гор находятся залежи графита и корунда.
Издавна славится Урал всевозможными драгоценными и поделочными камнями. Известны уральские самоцветы: аметисты, дымчатые топазы, морионы, зелёный изумруд, сапфиры, прозрачный горный хрусталь, александриты, демантоиды и другие. Все эти самоцветы добываются в основном на восточном склоне (копи Мурзинки, Ильменских гор). На западном склоне в бассейне реки Вишеры найдены высококачественные алмазы. Необычайной красотой расцветок выделяются поделочные камни Урала: яшмы, мраморы, пёстрые змеевики. Но особенно ценится зелёный узорчатый малахит и розовый орлец.
В Предуралье пермские соленосные соленосные толщи краевого прогиба содержат колоссальные запасы калийных солей, каменной соли, гипса (Верхнекамское, Соль-Илецкое, Усольское месторождения). Много на Урале также строительных материалов - известняка, гранита, цементного сырья.
Во многих районах этой горной страны добываются необходимые для металлургии огнеупорные материалы. Ведутся разработки огнеупорных глин, каолина, кварцитов. Особенно ценны Саткинские магнезиты на Южном Урале. Есть на Урале и нефть (Ишимбай и другие), а также каменный уголь. Помимо минерально-сырьевых богатств Урал знаменит лесными ресурсами. Особенно много лесов на Северном Урале.
Растительный и животный мир
Состав четвероногих и пернатых обитателей Урала разнообразен, но имеет много общего с растительным и животным миром соседних равнин. Горный рельеф увеличивает это разнообразие, вызывая появление на Урале высотных поясов и создавая различия между западными и восточными склонами 
С продвижением на юг высотная поясность Урала усложняется. Постепенно границы поясов поднимаются всё выше по склонам, а в нижней их части при переходе в более южную зону появляется новый пояс.
Флора. Южнее Полярного круга в лесах преобладает лиственница. По мере движения на юг она постепенно поднимается по склонам гор, образуя верхнюю границу лесного пояса. К лиственнице присоединяются ель, кедр, берёза. У горы Народной в лесах встречается сосна и пихта. Эти леса расположены в основном на подзолистых почвах. В травянистом покрове лесов очень много черники. На западном склоне Южного Урала произрастает более теплолюбивая флора: дуб, бук, граб, лещина.
Фауна уральской тайги гораздо богаче фауны тундры. Здесь живут лось, росомаха, соболь, белка, бурундук, колонок, летяга, бурый медведь, северный олень, горностай, ласка. По речным долинам встречаются выдра и бобр. На Урале расселены новые ценные животные. В Ильменском заповеднике проведена акклиматизация пятнистого оленя, расселены также ондатра, бобр, марал, выхухоль, енотовидная собака, американская норка, баргузинский соболь.
На Урале по различию в высотах, климатическим условиям, геологическому развитию выделяют несколько частей: Полярный, Приполярный, Северный, Средний и Южный Урал.
Реки и озёра горной страны
На Уральском хребте, разделяющем водные бассейны Волги и Оби, зарождаются многие крупные притоки этих рек: к западу стекают Вишера, Чусовая, Белая, Уфа; к востоку - Северная Сосьва, Пелым, Тура, Исеть. На севере берёт начало Печора, текущая в Ледовитый океан, а на юге - река Урал, протекающая через Казахстан и впадающая в Каспийское море. Недаром седой Урал называют хранителем речных истоков
Заметную роль в ландшафтах Урала играют озёра, а для некоторых районов, например для лесостепного Зауралья, озёрный пейзаж даже типичен. Местами здесь видны большие скопления «голубых блюдец», разделённых узкими перешейками суши. Много озёр в восточных предгорьях Южного и Среднего Урала и среди заболоченной тайги северного Зауралья. В горной стране есть и пресные озёра, и солоноватые, и даже горько-солёные. Встречаются также карстовые, а есть пойменные озёра-старицы и озёра-туманы.
Рыба в реках и озёрах Урала водится вкусная и часто ценная. Среди уральских обитателей водоёмов встречаются европейский хариус, сиг, налим, язь, ручьевая минога, таймень, бычок-подкаменщик, сёмга, щука, окунь, плотва, карась, линь, карп, судак, форель.
Озеро Тургояк
Редко когда на нашей планете встречаются сразу горы, озеро в этих горах, а вокруг хвойный лес. Одно из таких мест у нас, на Южном Урале - озеро Тургояк, сейчас национальный парк. По чистоте, прозрачности воды не уступает Байкалу. Международной лимнологической комиссией озеро занесено в список ценнейших водоемов мира. В нашей стране оно включено в картотеку примечательных ландшафтов. Площадь озера - 26.4 кв.км, длина - 6.9 км, наибольшая ширина - 6.3 км, длина береговой линии 27 км. Тургояк расположен в глубокой межгорной котловине между хребтами Урал-Тау и Ильменским на высоте 320 м над уровнем моря. Это наиболее глубокое озеро на Южном Урале: глубина его достигает 34 м, средняя глубина - 19.2 м. Всего на озере шесть островов. В озеро впадают крупные реки: Бобровка, Кулешовка, Липовка и Пугачевка. Вытекает только одна речка - Исток. В настоящее время в связи с понижением уровня воды в озере оттока воды не происходит. Само по себе оно очень живописно, по его берегам проложены пешеходные тропы.
Много красивых уголков на озере. Особенно хорош на северном берегу Инышевский залив, постоянно тихий, задумчивый, даже, когда на озере волны; широкие толщи песка тянутся от воды дугой, от скалы к скале.
Интересно посетить его острова. Самый большой из них остров Св. Веры, где в свое время был старообрядческий скит.
Интересно забираться вглубь залива у Крестового полуострова и оттуда совершить подъем на Крестовую гору. Красив вид с Крестовой горы.
Другая красивая экскурсия - на Ильменский хребет. С вершины - вид на восток, на восточно-уральскую область озер, всюду рассеянных среди лесистых холмов. Прямо перед нами прихотливо раскинулся извилистый Миассово, далеко направо - широкий, узорный Б. Кисегач, еще правее чуть виднеется Чебаркуль. Большие, малые, чуть заметные светлые впадинки в лесу.
Дальний путь можно совершить на Ицыл.
На берегу озера Тургояк, располагаются десятки санаториев. пансионатов и баз отдыха.
Своеобразие природы Урала
«Залюбуется человек дикою девственною тайгою, где так много жизни и приволья. А если судьба закинет этого человека на озера, извилистые реки, катящие свои кристаллические воды по каменистому дну, и услышит он крик птиц - гусей, уток, чаек, - увидит стаи «красной» дичи, порхающей по всем направлениям, - жалко ему будет расстаться с краем, где, хотя на короткое, сравнительно, время, природа полна чарующей прелести».
А. К. Денисов-Уральский
Естественно, что природа столь большой горной страны, как Урал, простирающейся от Ледовитого океана до южных степей в центре огромного материка, необычайно разнообразна. Урал пересекает несколько природных зон, отчётливо выраженных и на соседних равнинах - Русской и Западно-Сибирской.
В пределах одной и той же зоны на равнинах Предуралья и Зауралья природные условия заметно отличаются. Объясняется это тем, что Уральские горы не только образуют преграду для расселения некоторых видов растений и животных, но и служат настоящим климатическим барьером. К западу от них выпадает больше осадков, климат более влажный и мягкий; к востоку, то есть за Уралом, осадков меньше, климат более сухой, с ярко выраженными чертами континентального.
Характер растительности Предуралья и Зауралья тоже неодинаков. Например, в тайге Предуралья больше всего пихтово-еловых лесов, меньше сосняков. В Зауралье, напротив, особенно распространены сосновые леса. В Предуралье к югу от тайги расположены широколиственные леса, в Зауралье их нет. В степях Предуралья на сохранившихся участках луговых степей разнотравье образует красочный ковёр. В степях Зауралья из-за недостатка влаги и близкого залегания богатых солями третичных отложений распространены засоленные почвы со скудной растительностью.
В настоящее время на Урале практически не осталось природных ландшафтов за исключением лесных массивов и горных тундр на самом севере, которые не изменил бы человек. В лесной зоне на месте коренных темнохвойных и сосновых лесов на огромных площадях произрастают берёзы и осины. Сильно изменилась и фауна Урала: сократилась численность хоря, барсука, белки, соболя, куницы, бобра. В реках осталось мало рыбы.
В результате хозяйственной деятельности сильно изменилась природа Урала, особенно Среднего и Южного. Значительно пострадали леса, так как их вырубали тогда, когда металлургия Урала развивалась на древесном угле. Изменился состав лесного массива: все больше и больше места занимают березовые и березово-сосновые леса. Многие реки загрязнены промышленными стоками, а в крупных городах ощущается недостаток чистой воды для бытовых нужд населения, поэтому проблема водоснабжения - одна из важнейших в этом регионе. Почвенные ресурсы богаты только в южной части Урала, в зоне степей и лесостепей. Все перечисленные факты позволяют сделать вывод, что проблемы рационального использования природных ресурсов Урала весьма остры.
Список используемой литературы
1. Лобанов Ю. Е. «Уральские пещеры». Свердловск: Средне-Уральское кн. Изд-во, 1989 г.
2. Пысин К. Г. «О памятниках природы России». М.: Советская Россия. 1990г.
3. Архипова Н. П. «Заповедные места Свердловской области». – Свердловск: Средне Урал. Кн. Изд-во, 1984 г.
Использованные иллюстрации:
http://priroda-foto.ru/kartinki-prirodi-urala.html
http://www.geo.59311s011.edusite.ru/p50aa1.html
http://forum.kinozal.tv/showthread.php?s=7c74edb8ffee304754af3f1ec682dd29&t=119840&page=3
http://greeninform.ru/2009/03/malaxit-kamen-garmonii/
http://www.suvenirograd.ru/sights.php?id=1462&lang=1
http://www.spas-extreme.ru/el.php?EID=1200
“А те заводы у таких построены добрых руд, каких во всей вселенной лучше быть невозможно; а при них такие воды, леса, земли, хлеба, житности всякие, что ни в чём скудности быть не мочно”
Петр I Великий, 1724 год.
У каждого города есть своя “точка отсчёта”, конкретное место, с которого он шагнул в Историю. Для Нижнего Тагила это, несомненно, Высокогорский железный рудник, открытый в 1696 году. Руда была “доброй” (“среди горы пуповина чистого магнита”), место для заводского производства “угожее” – “реки и лесу предостаточно”. Так всё “сошлось”, и определилась судьба тагильского края.
Богатейшему железорудному месторождению исполняется в этом году 310 лет.
Гора Высокая, представляя уникальное по своим запасам и качеству руд месторождение магнитного железняка, в XVIII веке сыграла важную роль в развитии горнозаводской промышленности Урала, отечественной металлургии и в судьбе нашей Родины. Это вызывает огромный интерес к истории открытия месторождения горы Высокой, людям, связанным с ним. Дальнейшее освоение богатых железных руд горы Высокой было подчинено развитию горнозаводского дела на Урале и необходимостью в снабжении рудным сырьем заводов Нижнетагильской части, а также Невьянских и Ревдинских заводов.
Многие геологи, работавшие на Урале, установили, что горы состоят из отложений преимущественно палеозойского возраста. В осевой, водораздельной части хребта почти повсеместно были встречены кристаллические сланцы; на западном склоне осадочные породы девона, карбона и перми; на восточном -изверженные, в частности, диабазы и граниты. В связи с этим и типы месторождений полезных ископаемых на том и на другом склонах оказались различными. На западном доминируют месторождения осадочного типа, на восточном- так или иначе связанные с изверженными горными породами.
В основных чертах была исследована геологическая история Урала. Территория Урала - крупное звено Урало-Монгольского геосинклинального пояса. Его складчатые структуры протягиваются с севера на юг, охватывая горный Урал, Зауралье, сопредельную часть Западно-Сибирской низменности. К югу от Аральского моря они отклоняются на восток, переходя в структуры Тянь-Шаня. На западе Урал отделяется системой прогибов от Русской и Тимано-Печорской плит. Фундамент этих плит продолжается на глубине, по меньшей мере до Главного Уральского глубинного разлома, разделяющего внешнюю зону Западного склона и внутреннюю зону Восточного склона Урала. Территория Урала - крупное звено Урало-Монгольского геосинклинального пояса. Его складчатые структуры протягиваются с севера на юг, охватывая горный Урал, Зауралье, сопредельную часть Западно-Сибирской низменности. К югу от Аральского моря они отклоняются на восток, переходя в структуры Тянь-Шаня. На западе Урал отделяется системой прогибов от Русской и Тимано-Печорской плит. Фундамент этих плит продолжается на глубине, по меньшей мере до Главного Уральского глубинного разлома, разделяющего внешнюю зону Западного склона и внутреннюю зону Восточного склона Урала.
Палеозойские отложения западного склона Урала представлены мелководно-морфологическими, шельфовыми, карбонатными и вулканогенно-осадочными породами ордовика-перми, которые к востоку переходят в более глубоководные кремнисто-глинистые отложения континентального склона и подножия. Все эти образования интенсивно дислоцированы, нарушены надвигами. Местами на них залегают в тектонических покровах породы, перемещенные из зоны восточного склона.
Область восточного склона Урала, отделяющаяся от области западного склона зоной Главного Уральского геологического разлома, объединяет две главные группы геолого-структурных зон: Тагильско-Магнитогорскую, сложенную в основном палеозойскими вулканогенно-осадочными, базит-гипербазитовыми и гранитоидными комплексами, и Урало-Тобольскую, состоящую из крупных выступов докембрийских метаморфитов с палеозойским чехлом и разделяющих их, сравнительно узких зон, сложенных палеозойскими образованиями, аналогичными породам Тагильско-Магнитогорской зоны.
В Тагильско-Магнитогорской зоне отмечается увеличение мощности коры. Выпадает или переработан гранитогнейсовый слой. В поверхности Мохоровичича фиксируются углубления, с которыми совпадают увеличенные мощности переходной от коры к мантии зоны.
Тагильская зона достигает наибольшей широты 80-100км на широте Карпинска значительно сужается в районе Первоуральска -до 5км.
Выполнена вулканогенными и осадочными породами раннего палеозоя: туфами, порфиритами, песчаниками, известняками.
Породы часть метаморфизованы до стадии зеленых сланцев, вследствие чего в них широко распространены такие минералы, как хлорит и актинолит, придающие им зеленоватый оттенок. Это стало причиной того, что Тагильскую зону называют "зеленокаменной полосой Урала". С зонами магматизма связаны медно-колчеданные и магнетитовые месторождения.
Важным составным элементом этой мегазоны, как и других восточно-уральских мегазон, являются шовные зоны глубинных разломов с крупными телами ультраосновных и основных пород и с месторождениями платины, хлорита, асбеста и других полезных ископаемых. Тагильская зона включает Главный Уральский глубинный разлом с серией таких интрузий, известных под названием платиноносного пояса.
Формирование района примыкающего к Нижнему Тагилу, как и всего Среднего и Северного Урала было очень сложным. В его пределах неоднократно бушевали моря, временно уступавшие место суше, из трещинных вулканов на дне морей изливались базальты, на возникших вулканических островах, продолжавшие действовать вулканы, выбрасывали "палящие тучи", на месте морей возникали горные системы, предгорья которых вновь затапливались наступавшими морями. В довершение всего район испытал как минимум три оледенения.
Начать историю образования района видимо следует с ордовикского периода, начавшегося около полумиллиарда лет тому назад и продолжавшегося 60 млн. лет. К этому времени весь Средний Урал представлял собой море, в котором происходило образование пород, залегающих в настоящее время на широте Нижнего Тагила за Уральским Хребтом, и представленный глинистыми сланцами, песчаными известняками.
В начале ордовика в связи с проявлением внутриземных процессов происходит колебание дна моря (с 0 ,5-1 км. До 3-5 км.), в связи с чем образуется ряд субмеридиональных трещин-разломов, из которых под водой начинают изливаться базальтовые лавы, покрывающие на Урале площади в тысячи квадратных километров. Вдоль трещинных вулканов мощностью излившихся лав составляет первые километры. На удалении от действующих вулканов образуются осадочные породы, возникающие в связи с разрушением вулканических пород. К концу периода море значительно обмелело (до 1-2 км.). В связи с горообразовательными, в ряде мест Урала море несколько отступило, однако в районе Нижнего Тагила оно продолжало существовать, но в нем появляются вулканические острова.
В силурийском периоде, продолжавшемся около 30 млн. лет, в связи с продолжающейся вулканической деятельностью происходит дальнейшее обмеление морского бассейна. На подводных вулканах, прекративших свою деятельность, начинают образовываться коралловые рифы и острова типа атоллов. На дне морей близ вулканов действуют источники типа "черных курильщиков" из которых поступают растворы несущие медь, цинк, свинец и др. металлы. Попадая в морскую воду, являющуюся сильным электролитом, растворы коагулируют и все эти металлы выпадают в осадок, образуя полиметаллические сульфидные руды различного качества.
К середине силурийского периода на Среднем Урале сформировалась островная система, которая в районе Нижнего Тагила была представлена тремя прерывистыми, одна из которых совпадает в настоящее время с меридианом с. Балакино, вторая - с меридианом реки Катабы, третья - с меридианом с. Горбуново - г. Голый Камень. Во второй половине силурийского периода Средний Урал вновь испытывает погружение, в связи с чем на большей его части вновь открываются трещины, из которых изливаются базальтовые лавы, мощность которых в отдельных участках достигает 6 км. На широте Нижнего Тагила погружения были умеренными в связи с чем вулканическая деятельность носит не повсеместный характер. К восточной части района села Балакино, Ольховки преобладает вулканическая деятельность. На меридиане города в начале происходит образование мощной толщины (800м) высокогорских и гальянских известняков, а позднее накопление многокилометровой толщи лав и туфов, переслаивающихся с химического разложения лав и туфов базальтового состава в виде окисных и силикатных соединений железа. Этому способствуют также действующие на дне моря горячие источники, выносящие из базальтов в большом объеме железо.
К концу силура Средний Урал, в том числе район Нижнего Тагила ландшафтно представлял собой морской бассейн с большим количеством островов, разделенных небольшими проливами.
Образование крупных массивов пород, не излившихся на поверхность, а застывших на глубине обусловило возникновение мощных потоков поровых растворов вокруг таких массивов и над ними. Благодаря потокам поровых растворов за миллионы лет были перенесены и отложены в благоприятных условиях огромные массы железных и полиметаллических руд. При этом в одних случаях проходила концентрация рудного вещества, а в других рассеяние его. Концентрация руд и образование месторождений происходило только при наличии структурных ловушек.
Таким образом более 340 млн. лет тому назад были образованы все месторождения Тагильского района: Высокогорское, Лебяжинское, Естюнинское, им. 3 Интернационала и ряд более мелких месторождений железа и меди.
По мере роста поднятий гор происходило все более интенсивное разрушение их, врезание речных долин, расширение ущелий.
В последнее тысячелетие среди природных факторов воздействия на ландшафты района приобретает деятельность человека, начавшего около 300 лет назад с сооружения крупнейших на Урале водоемов площадью в несколько десятков километров и заканчивающего (в настоящее время) перемещение сотен миллионов тонн пород и руд с мест их векового залегания на другие участки в темпах не доступных природе.
Понимание истории геологического развития Тагильского района различными исследователями характеризуется неодинаково. Еще больше различаются взгляды их на происхождение месторождений района. Все разнообразие точек зрения на происхождение можно свести к двум основным: контактово-метасоматической и вулканогенно-осадочной.
По контактово-метасоматической теории образование месторождений железных руд происходит на контакте гранитных и сиенитовых массивов с известняками. В результате нагрева пород до Тc°-800 градусов такие химические элементы как кальций, магний и железо становятся подвижными. Происходит встречная миграция их железа и магния из массива, а кальция из известняков с образованием в контакте железных руд и пироксен - гранатовых скарнов.
В соответствии со второй точкой зрения, получившей в последние годы больше признание «вулканогенно-осадочной», накопление высокожелезистых осадков происходит еще в морском бассейне у подножья вулканических построек в результате подводного разложения лав и туфов, а также функционирования на дне горячих источников, выносящих соли железа, кальция, магния, и других металлов. При этом высокожелезистые морские осадки чередуются с песками, гравелитами и галечниками, возникающими в результате разрушения прибоем вулканических построек, образующих острова. Подводные части вулканических построек обрастают коралловыми рифами, периодически разрушаемыми при извержениях, в связи с чем, возникают конгломераты с галькой известняка и вулканическим цементом.
У подножья вулканических построек накапливаются большие мощности конгломератов, гравелитов и песчаников, обогащенных гидроокислами железа. В результате больших гравитационных нагрузок за счет веса осадков, происходит превращение последних в скальную породу.
Вулканические процессы постепенно затухают, а на смену им приходят процессы формирования магматических пород на глубине с образованием крупных массивов расплавленных пород, имеющих в начале температуру более 1000 градусов. Как уже выше упоминалось над такими массами расплавленных пород возникают восходящие потоки поровых растворов, приводящих к перераспределению в пространстве окисных минералов железа. По известковистым конгломератам образуются скарны. При перераспределении железа в зависимости от геологической структуры участка происходит концентрация или распыление оруденения.
Таким образом, Тагильская зона выполнена вулканогенными и осадочными породами раннего палеозоя: туфами, порфиритами, песчаниками, известняками.
С зонами магматизма связаны медно-колчеданные и магнетитовые месторождения.
I. 2. История открытия месторождений
Первое упоминание об Урале встречается у Геродота в пятом веке до нашей эры, во втором веке до нашей эры у Птолемея эти горы названы Гиперборейскими, на его схеме впервые появилось изображение реки Лаик-Яик или Урал.
В 1581 году Иван Грозный посылает в Сибирь Ермака с дружиной вольных казаков. А в 1584 году он издает указ Каменных дел, призванный обобщить и учесть все известные и вновь открытые месторождения руд, драгоценных камней и металлов. В 1627 году в Москве был составлен "Большой чертеж", а к нему описание - "Книга к Большому чертежу", в которой был впервые описан бассейн реки Тагил: «А в реку Каму пала река Вишера, вытекла из Камени, из гор, от Печоры реки 20 верст. В Каму же пала река Чусовая, а в Чусовую в горах пала речка Серебряная. А от речки Серебряные потекла из горы река Талга в реку Туру».
В 60-70х годах семнадцатого века геолого-поисковые работы в этом районе вел Дмитрий Тумашев. Вполне вероятно, что Тумашев являлся первооткрывателем одного из крупнейших железорудных месторождений Урала - месторождения магнитного железняка на горе Высокой (в семнадцатом - восемнадцатом веке она называлась горой Магнитной). Открытие его принято датировать 1696 годом. Но архивные документы свидетельствуют, что приехавшие в 1697 году из Москвы апробировать это месторождение специалисты обнаружили старые ямы и при расспросе местного населения (манси) узнали, что ямы копали:". из Мурзинской слободы приезжаючи Серебренники Ивашко да Митька Тумашовы".
Вместе с тем известно, что еще в 1671 году по указанию тобольского воеводы Д. А, Тумашев возил людей на каменную гору у реки Выи. Взятые с горы образцы были увезены в Тобольск. Возможно, что первооткрыватель не придал значения этому месторождению. Ведь при тогдашнем кустарном способе выплавки руды изготовить металл из железняка было делом весьма нелегким. Если бы Тумашев серьезно оценил свое открытие и своевременно заявил о рудах горы Высокой, открытие этого месторождения могло бы стать наиболее важным из всех, сделанных им на Урале. К тому времени уже много было маленьких домниц, в которых местные жители плавили железо для изготовления кос, серпов, и других вещей, были и более древние домницы. Думается, что Тумашеву помогали местные жители и прежде всего крестьяне Мурзинской и Краснопольской слобод.
В 1700 году, едва закончив Азовский поход, Петр Первый начал Северную войну. Понимая, как необходим для ведения войны металл, Петр Первый образует Приказ рудокопных дел, призванный систематизировать знания о поисках и использовании минеральных ресурсов. Еще в августе 1698 года он поручил молодому энергичному Андрею Винеусу, начальнику Сибирского приказа, искать новые рудные месторождения для строительства железоделательных заводов на Урале. У А. А. Винеуса уже были донесения Верхотурского воеводы Дмитрия Протасьева: "Гора Магнитная в самых вотчинах вверх Тагильской волости, вниз Тагила реки, на левой стороне. "
Итак, с 1700 года наш район изучается и активно осваивается. И судя по тому, как много месторождений было известно Демидовым, знатные были у них рудознатцы! Они умели находить месторождения не только по визуальным признакам, но и при помощи лозы.
В первой четверти 18 века Урал становится центром развивающегося в стране горного дела и металлургии. Этому способствовали открытия разнообразных и богатых месторождений полезных ископаемых (в первую очередь железных и медных руд), наличие леса и дешевой рабочей силы. Лесные и рудные богатства в старых Олонецком и Тульско-Каширском промышленных районах были худшего качества и почти уже на исходе, а развитие внутреннего рынка и Северная война требовали много металла.
Возглавить строительство новых заводов на Урале должен был человек с твердым характером и талантом организатора, хорошо известным правящим кругам. Выбор пал на В. Н. Татищева. Назначение его на Урал - " в Сибирскую губернию на Кунгур" - состоялось в январе 1720 года. Вместе с ним был послан немец И. Ф. Блиер (горный мастер, специалист по поискам руд, до этого дважды бывавший в Сибири), русские горные мастера И. Патрушев, четыре ученика из офицеров.
Перед Татищевым и Бриером стояли две основные задачи: проверить имеющиеся сведения о рудных богатствах Урала, организовать поиск новых месторождений и в местах, "где отыщутся руды", построить заводы, организовать производство меди и железа. Сразу же по прибытии в Кунгур Татищев пригласил рудоискателей и разослал их по Уралу на поиски новых руд. Рудоискателям входило в обязанность собирать образцы, делать чертежи месторождений и составлять их описание.
В 1736 году В. Н. Татищев пригласил саксонца Гезе для обучения пяти учеников распознаванию руд с помощью лозы. Как раз в это время, в 1735 году, горный чиновник Ярцев сообщил в горную канцелярию о том, что вогул Степан Чумпин нашел месторождение магнетитовой руды хорошего качества на реке Кушве. Он правильно оценил отличное качество железной руды. Обследуя его в 1735 году, он дал горе название Благодать: "Оная гора есть так высока, что кругом ее видеть верст на сто и более; руды с оной горы не токмо наружной, которая из горы вверх столбами торчит, но кругом. раскапывали и обрели, что всюду лежит сливная, одним камнем в глубину. Для такого обстоятельства назвали мы оную гору Благодать"".
В 18веке П. С. Паллас подробно описал железорудное месторождение на горе Высокой. Основная часть руды переплавлялась тут же, остальную вывозили в Невьянск или даже в Ревду. Несмотря на то, что разработка Высокогорского месторождения, расположенного неподалеку от вершины горы, шла полным ходом, лес на ее склонах сохранялся в неприкосновенное. А молодые кедры, произраставшие у подножья горы, даже были огорожены частоколом. Теперь гора Высокая фактически срыта, разработки ведутся уже не на поверхности, как прежде, а в шахтах. Но запасы руды на ее месте еще велики.
Русское правительство поощряло стремление крупных ученых Европы к изучению просторов в России. Урал несомненно привлекал этих исследователей. В 1822 году в Петербурге организуется Геологический комитет, с этого времени геологи считают рождение своей службой, занимающейся всеми вопросами недр: разведки, подсчета запасов и учета добычи полезных ископаемых.
В 1829 году Уральские горы изучал А. Гумбольдт. Гумбольдт и его спутники осмотрели Невьянский и Нижнетагильский заводы, гору Благодать, платиновые россыпи, район Конжаковского Камня и некоторые другие объекты. Во время этой поездки Гумбольдт обратил внимание на незначительные отклонения магнитной стрелки. Ученый правильно заметил, что это связано с неизвестными еще залежами железных руд на восточном склоне Урала. Такой метод выявления железорудных месторождений до Гумбольдта не был известен науке. Позднее стал называться геофизическим методом.
С 1860-х по 1880-е годы изучением района занимался интереснейший человек, горный инженер, геолог В. Ф. Сопальский. При его участии в 1871 году организовался геологический отдел Нижнетагильского горного округа, единственная на дореволюционном Урале специализированная геологическая служба при частном руднике. Это достижение было отмечено позднее многими геологами, посетившими Тагил. В 70-е- 80-е годы этот район интенсивно изучали по поручению геологического комитета А. П. Карпинский и Ф. Н. Чернышев. С именем Карпинского связано также изучение меднорудных, железорудных, золоторудных и других месторождений полезных ископаемых.
В последнее десятилетие 19 века на Урале стал увеличиваться спрос на каменный и бурый уголь. Залежи его к тому времени были известны как на восточном склоне, так и на западном, но месторождения оставались крайне слабо исследованы.
В конце 80-х годов Чернышев посетил Гороблагодатский и Нижнетагильский округа, где изучал, главным образом, рудные месторождения горы Благодать и горы Высокой. Он обратил внимание на ряд сбросов на горе Благодать, по которым бывшее единое рудное тело оказалось разделенным на несколько частей. Вывод имел важное практическое значение, так как позволил лучше ориентироваться в рудных залежах этой горы.
Итак, к концу 19-го и началу 20-го века месторождения Нижнего Тагила и района были, в основном, открыты. В районе работало 25 металлургических заводов, 90 приисков, выросло около 310 деревень, жители которых работали на заводах, приисках, занимались старательскими работами.
I. 3. История геологических исследований г. Высокой и других месторождений района Нижнего Тагила: век XX.
К концу XIX и началу XX века месторождения полезных ископаемых Нижнего Тагила и района были, в основном, открыты, крупные - хорошо изучены и многократно описаны.
18 ноября 1914 года известный геолог В. В. Никитин сообщает правлению тагильских заводов цифры запасов руд. На основании 8 скважин, пробуренных на Высокогорском месторождении, эти запасы определялись 801. 000. 000 пудами (приблизительно 12. 816. 000 тонн). На мелких месторождениях - Полевском, Каменском, Елизаровском, Горбуновском болоте - на основании обнаружения руд, запас определялся цифрой - приблизительно 5. 000. 000 пудов (80. 000 тонн).
В 1920 году В. В. Никитин представил таблицу запасов руд с прогнозом по всем месторождениям района. Это не только железные руды горы Высокой, но и Шиловский рудник, Сан-Донато, Березовский, Елизаровский, Лебяжинский, Гороблагодатский, Синячихинский, Зыряновский. Запасы этих месторождений были определены в 53. 447. 603 тонны.
В 1930 году Станкевич произвел предварительный подсчет сернисто-медистых руд горы Высокой. Кроме огромной работы по разведке, исследованиям, подсчетам запасов по основным месторождениям железных руд, Станкевич все годы продолжал проверку, разведку месторождений полезных ископаемых района.
Далее подсчетом запасов руд занимается Логиновский. Согласно подсчету Логиновского, прирост запасов коренных руд к 1938 году составил 41%, а с учетом добычи - 63,5%. Геологической службой Высокогорского рудоуправления хорошо отражена хронология подсчетов запасов руд месторождений Тагила на основании геологоразведочных работе 1931 по 1991 гг.
К 1964 году значительно возросла динамика добычи руд. В это время активно шла добыча на Главном карьере. Высокогорское месторождение было вскрыто группой шахт: «Магнетитовая», « Магнетитовая-Бис», «Клетъевая», «Первомайская». На предприятии оформилась структура геологической службы. Возросло и количество проб, отбираемых из шлама буровзрывных скважин при отработке камер. В 1980-х годах вновь встает вопрос о комплексном использовании руд Высокогорского месторождения. Месторождение к этому периоду уже отработано на значительную глубину, значительно отработаны высокосернистые руды. Геологи, в связи с этим, начали изучать закономерность распределения кобальта и меди в магнетитовых рудах, качество которых значительно снизилось. Было подтверждено, что руды Восточного рудного пояса по меди - в 2,7 раза, а по кобальту - в 1,7 раза богаче руд Западного пояса.
Таким образом, несмотря на активную добычу руд, запасы по месторождениям не убывают, благодаря опережающей разведке на глубину.
I. 4. Характеристика Высокогорского месторождения.
Месторождение расположено в приконтактной зоне Тагильского диорит-сиенитового массива, вблизи его юго-восточной части и приурочено к ороговикованным и скарнированным вулканогенно-осадочным породам силура.
Оно входит в группу контактово-метосоматических железорудных месторождений Тагило-Кушвинского района. С северо-запада месторождение ограниченно взбросо-сдвигом «Главный», на западе месторождение контактирует непосредственно с диорит-сиенитовым массивом, а на юго-западе с массивом мраморизованных известняков. Рудные тела (18 железных и 8 медно-кобальтовых) сгруппированы в два рудных пояса - Верхний и Нижний, разделенных безрудным интервалом мощностью 200-250 метров. Форма рудных тел пластообразная, реже линзообразная, мощностью от 3 до 160 метров, длиной до 2 км. Простирание основных рудных тел - северо-западное, падение крутое на северо-восток.
Скарново-магнетитовое оруденение расположено на двух пространственных уровнях. Нижний уровень приурочен к зоне контакта Высокогорских известняков с вулканогенно-осадочными породами Меднорудянской толщи (Западный рудный пояс), верхний располагается в 150-220 м выше по разрезу, в средней части Меднорудянской толщи (Восточный рудный пояс). Восточный рудно-скарновый пояс имеет протяженность около 1500м. Тектоническими разрушениями он разбит на 3 блока, получивших названия с севера на юг: Восточно-ревдинского, западно-ревдинского и Ново-меднорудянского участка, в пределах которых выделено 17 рудных тел, различной протяженности и значимости.
Руды представлены как массивными, так и вкрапленными разностями
Строение рудных тел неоднородное, часто массивные магнетитовые руды чередуются с вкрапленными, слабооруденелые - с безрудными породами.
Рудные тела Восточного пояса имеют пластообразную реже линзовидную форму, а рудные тела Западного пояса - столбообразную форму. Запасы руды Высокогорского месторождения составляют 375 млн. т.
Железные руды Высокогорского месторождения представлены первичными и окисленными разностями. В настоящее время основная часть окисленных руд отработана.
Основным рудным минералом среди первичных руд по минералогическому и химическому составу выделяются: магнетиты (содержание железа более 50%), богатые магнетитовые скарны (содержание железа 30-50%), бедные магнетитовые скарны (железа-20-30%), оруденелые породы (15-20%), слагающие внутрирудные прослои.
По текстурно-структурным признакам среди руд месторождения выделяются: массивные руды, вкрапленные руды, прожилково-вкрапленные руды, брекчеевидные руды. Массивная текстура характерна для магнетитов и богатых магнетитовых скарнов. Вкрапленная текстура свойственна бедным скарновым рудам. При чередовании богатых магнетитовых руд с бедными и нерудными скарнами возникает прожилковая текстура. В участках дробления возникают брекчеевидные текстуры руд. Структура руд тонко-мелкозернистая. Размер зерен магнетита колеблется от 0,03 до 1 мм.
Минеральный состав первичных руд месторождения степень распространения рудные минералы нерудные минералы
Главные магнетит гранит
Широко распространенные Пирит, халькопирит эпидот, кальцит, хлорит, диопсид, циозит
Часто встречающиеся гематит, линнеит, сфалерит кварц, апатит, роговая обманка, мусковит, сфен
Выделены 34 рудных тела, из которых 21 сложено балансовыми рудами. Рудные тела Западного пояса представлены, в основном, вкрапленными и брекчиевидными рудными телами. Рудоносная зона Меднорудянского уровня расположена на Западном фланге месторождения, мощность ее достигает 300-400 метров. В пределах этой зоны выделено 3 наиболее крупных рудных тела. Рудные тела имеют простую пластообразную форму с выдержанной мощностью.
Таким образом, текстура руд, в основном, вкрапленная и пятнисто-вкрапленная. Местами руды этой зоны обогащены сульфидами (пиритом, реже халькопиритом). Структура руд тонко- и мелкозернистая. Руды месторождения по содержанию железа делятся на следующие сорта: магнетитовые руды (железа более 50%), богатые магнетитовые скарны (железа 30-50%), бедные магнетитовые скарны (железа 20-30%) и оруденелые породы (железа 15-20%).
Глава II. Значение железной руды г. Высокой в развитии Уральской промышленности и отечественной металлургии.
II. 1. Начало разработки и бурное развитие высокогорского рудника -
Открытие месторождения горы Магнитной связано с крупными мероприятиями Петра I по развитию горнозаводского дела на Урале. Собственно, только на Урале и были все предпосылки, которые отвечали общественной потребности в быстром создании крупного металлургического района. Изобилие на Урале дешевого леса, тогда единственного топлива для домен, наличие полноводных рек, а главное, очень богатое содержание железа в уральской руде. Кроме того, были признаны удобными условия транспортировки железа зимой - до Тобольска и летом до Чусовой, а оттуда водными путями до Казани и Нижнего Новгорода. Выравненность рельефа в восточной части центрального Урала способствовала проникновению населения в глубинные части Урала, богатые рудой. Здесь были необходимые для нового дела люди - рудознатцы, кузнецы, знакомые с плавкой металла. Почвы, климат, рельеф были благоприятными для земледелия. На Урале зарплата была ниже на 20 - 30 %. «Рабочие руки дешевы, продовольствие недорого». Все это снижало себестоимость металла. Наблюдается превосходство этого района над другими металлургическими районами.
Это способствовало сравнительно быстрой организации добычи железной руды. В 1721 году началась разработка юго-восточного склона горы, где располагались наиболее богатые руды на горе Магнитной, получившей позднее название горы Высокой - богатейшей кладовой железа. Первый чугун из этой руды был получен в октябре 1722 года на Выйском медеплавильном заводе. А с 1725 года руда направлялась на построенной у горы Магнитной самый мощный на Урале Тагильский чугуноплавильный и железоделательный завод. Сырьевая база, состоящая из железной руды и топлива в виде древесины, была безгранична. Энергетическую потребность перекрывала вода реки Тагил, подпертая плотиной. Началась систематическая добыча железной руды на горе Высокой, а затем и бурное развитие рудника в первые десятилетия его существования. Гора Высокая дала основную жизнь предприятию, а затем и городу Нижнему Тагилу. Из высококачественных руд горы Высокой чугун выходил самый добротный и в большом количестве. Железо из него получалось отличного качества. Так впервые в мире освоена плавка трудно восстановимого магнитного железняка.
В Нижнем Тагиле создается мощное промышленное производство. К середине XVIII века он становится центром распределения железных руд для целого куста заводов. Развитие Высокогорского рудника было подчинено потребности Демидовских заводов в руде. Тагильскому гиганту становится тесно в своем районе. Получилась диспропорция между размерами выплавки чугуна и возможностями переработки его в железо. Молотовые заводы для его чугуна стали строиться Демидовыми по пути следования металла на запад, прежде всего на Чусовой (Шайтанский, Уткинский, Висимо-Шайтанский). Но скоро стали возить не только чугун, но и железную высокогорскую руду, ведь основа всех диспропорций заключалась в избытке железных руд с включением в эксплуатацию горы Высокой. Перевозка железных руд по трудным грунтовым дорогам того времени имела даже свои преимущества, так как чугун и чугунное литье страдали часто при перевозке. В расчете сразу на высокогорскую руду к молотовым заводам западного склона Урала по Чусовой стали пристраиваться домны (Уткинский завод), и строиться заново доменные и молотовые (Ревдинский завод). Позднее, высокогорская руда стала доставляться к Невьянскому и Алапаевскому заводам. В 1745 году гора Высокая была разделена на три части (дачи), в связи с выделением наследства Акинфия Демидова, Тагильскую, Невьянскую и Ревдинскую. Руда перевозилась из района горы Высокой на расстояние 160 верст в Ревду. Урал превращался в крупный промышленный район. В 1739 году при правлении императрицы Анны, и произошел резкий поворот в горных делах - до этого горнозаводское дело носило казенный характер (привилегии у Демидовых, Строгановых), а с него вплоть до горного положения Александра 1 1802 года, начинается эпоха развития частных владельческих заводов. Строительство металлургических заводов шло вдоль всего Урала от 51° до 60° северной широты. Во второй половине XVIII века Уральская промышленность достигла своего высшего уровня по темпам строительства заводов (в 1767 их было уже 114). Особенно интенсивное строительство заводов объясняется всевозрастающим спросом на русское железо за границей, расширением внутреннего рынка, необходимостью металла для военных нужд (семилетняя война 1756-1763 гг. и первая русско-турецкая война 1768-1774гг.)
Знаменитой вехой уральской металлургии был XVIII век: Россия вышла на первое место в мире по производству металла, обогнав Англию и Швецию. Главной металлургической базой России стал Урал, где к концу столетия насчитывалось 140 металлургических заводов. Это было время мирового первенства уральской металлургии. Россия в этот период занимала первое место в мире по производству черных металлов, а доля Урала в общерусском его производстве достигала 80 %.
Горнозаводчики Демидовы приложили много усилий, чтобы выполнить царские указы. Без этого успехи по расширению и укреплению позиций России были бы невозможны. Демидовы продолжали расширять и наращивать производства. Одним из главных направлений было и освоение богатых железных руд горы Высокой.
В конце XVIII века в 1800 году только на Нижнетагильском заводе из высокогорской руды выплавлялось за год 555,4 тыс. пудов чугуна. Столько металла не выплавлял ни один завод в России. Его доля в общерусской выплавке чугуна превышала 8 %. Металл на заводе выплавляли на древесном угле из высокогорских руд, почти не содержащих вредных примесей. Он был «добрым» и «мягким». Марка уральского железа «Старый соболь» получила известность и признание во всем мире. Высококачественное Тагильское железо ценили и охотно покупали страны: Франция, Англия, Голландия и Америка. Примерно половина железа Тагильских заводов экспортировалась в одну только Англию. Славой своей Тагильский металл обязан необыкновенно богатым рудам горы Высокой. А быстрый рост вывоза железа за границу усиливал влияния России в других странах. Высокогорский рудник играл очень важную роль в развитии отечественной металлургии. Разработка и использование высококачественных руд для выплавки металла способствовали расширению и укреплению позиций Российского государства. Великая страна Россия заняла достойное место в сообществе мировых держав.
Таким образом, сложились социально-экономические и природные предпосылки для создания горнозаводской промышленности на Урале в;" начале XVIII века.
II. 2. Техника добычи железной руды горы Высокой.
Уровень добычи руды горы Высокой в первоначальный период с 1720 года ежегодно возрастал и достиг к 1750 году 10 тыс. тонн в год и практически оставался таким до 1850 года(14 тыс. т).
Стремление хозяев получить немедленную прибыль не давало возможности организовать технически грамотную разработку запасов руд и проведение разведочных работ.
Для добычи железной руды редко приходилось спускаться глубоко, и железные месторождения разрабатывались большей частью «в разнос» (открытыми разработками). Освободив рудную залежь от покрывающей ее наносной почвы, снимали руду слоями, начиная с верхних, а затем, углубляясь уступами, пока не вырабатывали всего гнезда. Уступы были шириной 2,5 сажени и высотой в 1 сажень. Выбирали только самую богатую и легко доступную руду - все остальное отправлялось в отвал. В 1723-1734 гг. на Урале работает В. И. Теннин, один из лучших знатоков горного дела в России XVIII века. Так описывает он добычу руды: «Рудная добыча производится с самого верху разносом безо всякого укрепления». Получается целая серия уступов, соединенных между собой пологими съездами, по которым выломанная руда свозилась вниз или вверх для обжига и отправлялась на завод. Выломка породы велась ручным способом (при большой твердости порохострельной работой). Орудия производства - лопата, кайло, клин, лом, кувалда. А транспортировалась руда лошадьми, запряженные в деревянные таратайки. Труд рудничного люда был полностью ручным. «Работа велась непорядочно, без разбору, одним сортом» После приезда Геннина на Урал рудное дело принимает иной характер. То, что не могли, а может не стремились создать даже Демидовы, еще не побуждаемые конкуренцией, для Геннина оказалось возможным. В. И. Геннин составил ценное практическое руководство по горному и металлургическому, которое было первым в России.
В XVIII веке разработка месторождения горы Высокой велась только открытым способом, и огромные запасы руд оставались для их разработки подземным способом. По приблизительным вычислениям гора Высокая содержала 35 миллиардов пудов лучшей в свете железной руды.
Технические усовершенствования на Нижнетагильском заводе позволили увеличить объемы доменных печей. 17 - аршинные по высоте печи требовали и больше железорудного сырья. И по-прежнему щедро оделяло им главная житница демидовских заводов гора Высокая. Добывалась руда нелегко, поистине потом и кровью семей горняков. Кайло, обушок, тачка - вот основные инструменты горняка. Таким способом добыча велась десятки лет. При этом лишь отбирались крупнокусковые руды, глинистые же, после отсортировки сваливались в отвалы (они требовали обогащения). Таким образом, рудник разрабатывался ручным способом: работы велись с небольшими перерывами в одну смену. Естественно, что в таких условиях рост добычи руды происходил медленно и неравномерно. Он колебался в пределах 1,8 - 4,0 млн. пудов в год.
В 1800 году выпуск чугуна на Нижнетагильском заводе достиг 555,4 тыс. пудов, для чего потребовалось 1 млн. 126 тыс. пудов руды. Богатство горы Высокой были на столько велики, что даже после более чем столетней разработки ее не возникало потребности в разведке и определении точных запасов руд – они считались неисчерпаемыми.
Таким образом, в XVIII веке разработка месторождения горы Высокой велась только открытым способом, и огромные запасы руд оставались для их разработки подземным способом. По приблизительным вычислениям гора Высокая содержала 35 миллиардов пудов лучшей в свете железной руды.
II. 3. Технология получения металла.
Подготовка руды к плавке: промывка, обжиг, измельчение.
Доменный процесс выработки чугуна из руды на заводе XVIII века начинался с приемки обожженной уже измельченной руды. В XVII веке обжиг руды выполнялся на заводе, но в XVIII веке обжиг относится уже к рудничной работе. Эта перемена объясняется большей квалификацией технических работников на рудниках, которым можно было поручить обжиг руды. Кроме того, перевозка обожженной и очищенной от пустой породы руды обходилась дешевле. Руда поднималась и ссылалась в амбары для хранения на заводе до момента ее плавки.
В руководстве по горному и металлическому делу того времени говорится, что приемка руды сопровождалась технической экспертизой. Доменному мастеру предписывалось принимать руду, согласно инструкции «недовольно обожженную и измельченную руду. не принимать». Действовала жесткая система штрафов. Транспортировка руды от забоя до обжиговых куч осуществлялась конными повозками, летом в таратайках, зимой в коробках на санях. Обжиговые кучи представляли собой солидный склад руды, так как практикой установлено, что лучшие результаты обжига получались при одновременной закладка до 400 тысяч пудов руды.
Академик П. С. Паллас так описывает процесс подготовки руды к плавке, а именно технику обжига. «Руду складывают по урокам и саженям в аршин вышиной, а наклав большую кучу на поленницы, досками обставленными, зажигают в середине сквозь сделанную к сему нарочно продушину; сие есть прямое обжигание руды. В такой куче бывает до четырехсот тысяч пуд руды, которая едва в сорок дней обжигается, а после разве недель через десять простывает. Сим сильным жжением делается она несколько плавкою, а после уже молотками ее разбивают». При необходимости перед обжигом производили промывку добываемых руд.
В России металл выплавляли на древесном угле. У горы Высокой находились большие лесные массивы. Лес использовали для выжига древесного угля для доменного производства. Лесное и угольное дело велось согласно инструкциям “в сбережении лесов от напрасной порубки и от пожаров”. И здесь действовала жесткая система штрафов. Надзиратель следил «чтоб никто лесу стоячего соснового и березового в стороны от заводов в 20 верстах рубить не дерзал. Из годных лесов на уголь дрова жителям рубить запретить под штрафом. ».
В инструкции «о рубке дров на уголь, и окладе их в кучи, и о дернении и осыпке, и сажени, и разломке куч» сказано, что каждый крестьянин, которого определили для рубки дров, должен был «оклад свой вырубить». Дрова на куренях «рубить чисто». Угольный мастер должен был освидетельствовать, что «по мере ль в длину поленья рублены и по надлежащему ль расколоты, и плотно ль складены, и березовые от сосновых особливо ль. и поленницы мерою менее четверти сажени кладены не были», чтоб «указанная сумма короб угля на кучи вышла».
От качества угля зависело и качество выплавляемого из руды чугуна. Работа углежогов была трудная, требовала много сил, терпения, внимательности и аккуратности.
В инструкции «о рубке дров на уголь, и окладе их в кучи, и о дернении и осыпке, и сажени, и разломке куч» сказано, что каждый крестьянин, которого определили для рубки дров, должен был «оклад свой вырубить», дрова на куренях «рубить чисто». Угольный мастер должен был освидетельствовать, что «по мере ль в длину поленья рублены и по надлежащему ль расколоты, и плотно ль складены, и березовые от сосновых особливо ль. и поленницы мерою менее четверти сажени кладены не были», чтоб «указанная сумма короб угля на кучи вышла».
Работники должны были класть дрова в кучи на уголь по 20 сажен на старых токах или на сухих новых местах. Кладка, дернение и осыпка производилась в теплое время, не позднее 20 сентября.
Кучи клали высотой 10 сажен, во все стороны шириной 4 сажени, обкладывали плотно дерном толщиной в 2 вершка, а потом плотно землею, «толщиною снизу от земли в четверть, а вверх в пол аршина», это осыпка. Вокруг кучи ставили услоны, потом зажигали кучу углем внутри из трубы. Жгли кучи по инструкции «неторопно, чтоб угля доброго и крупного было в выходе из сосновых дров из кучи 80 или 90, но не менее 70 коробов. А когда кучи приспеют к ломке, смотреть, чтоб во время разломки без воды или снега уголь не сгорел. , чтоб уголь не ломать и не топтать, очищать от земли чисто».
От качества угля зависело и качество выплавляемого из руды чугуна. Работа углежогов была трудная, требовала много сил, терпения, внимательности и аккуратности.
Для работы доменных печей требовался постоянно известковый камень в виде добавок к переплавленной руде в качестве флюсов (плавней). Кроме того, этот же камень пережигался на известь для всевозможных строительных работ. Самые плотные сорта того же камня шли на облицовку печей, на фундаменты и другие строительные работы. Поэтому, почти при каждом заводе были свои каменные ломки известного камня. Рядом с горой Высокой тоже находилось месторождение известняка.
Каждый завод большею частью сам вырабатывал себе кирпич и строительный и огнеупорный для печей, так как глину можно было иметь по всюду, перевозка же кирпича обходилась дорого. Глина добывалась в ямах, большей частью лопатами. Кирпичный заводик с обжигательными печами устраивался обычно рядом с глинищами в возможной близости к заводу.
Шахты плавильных печей, трубы, горны, выложенные из камня огнеупорных пород отличались прочностью, выстаивали 10-12 лет.
Добыча и подготовка сырья к плавке: древесного угля, известкового камня, глины.
В России металл выплавляли на древесном угле. У горы Высокой находились большие лесные массивы. Лес использовали для выжига древесного угля для доменного производства. Лесное и угольное дело велось согласно инструкциям «в сбережении лесов от напрасной порубке и от пожаров». И здесь действовала жесткая система штрафов. Надзиратель следил «чтоб никто лесу стоячего соснового и березового в стороны от заводов в 20 верстах рубить не дерзал. Из годных лесов на уголь дрова жителям рубить запретить под штрафом. ».
В инструкции «о рубке дров на уголь, и окладе их в кучи, и о дернении и осыпке, и сажени, и разломке куч» сказано, что каждый крестьянин, которого определили для рубки дров, должен был «оклад свой вырубить». дрова на куренях «рубить чисто». Угольный мастер должен был освидетельствовать, что «по мере ль в длину поленья рублены и по надлежащему ль расколоты, и плотно ль складены, и березовые от сосновых особливо ль. и поленницы мерою менее четверти сажени кладены не были», чтоб «указанная сумма короб угля на кучи вышла».
Работники должны были класть дрова в кучи на уголь по 20 сажен на старых токах или на сухих новых местах. Кладка, дернение и осыпка производилась в теплое время, не позднее 20 сентября.
Кучи клали высотой 10 сажен, во все стороны шириной 4 сажени, обкладывали плотно дерном толщиной в 2 вершка, а потом плотно землею, «толщиною снизу от земли в четверть, а вверх в пол аршина», это осыпка. Вокруг кучи ставили услоны, потом зажигали кучу углем внутри из трубы. Жгли кучи по инструкции «неторопно, чтоб угля доброго и крупного было в выходе из сосновых дров из кучи 80 или 90, но не менее 70 коробов. А когда кучи приспеют к ломке, смотреть, чтоб во время разломки без воды или снега уголь не сгорел. , чтоб уголь не ломать и не топтать, очищать от земли чисто».
От качества угля зависело и качество выплавляемого из руды чугуна. Работа углежогов была трудная, требовала много сил, терпения, внимательности и аккуратности.
Для работы доменных печей требовался постоянно известковый камень в виде добавок к переплавленной руде в качестве флюсов (плавней). Кроме того этот же камень пережигался на известь для всевозможных строительных работ. Самые плотные сорта того же камня шли на облицовку печей, на фундаменты и другие строительные работы. Поэтому, при каждом почти заводе были свои каменные ломки известного камня. Рядом с горой Высокой тоже находилось месторождение известняка.
Каждый завод большею частью сам вырабатывал себе кирпич и строительный и огнеупорный для печей, так как глину можно было иметь по всюду, перевозка же кирпича обходилась дорого. Глина добывалась в ямах, большей частью лопатами. Кирпичный заводик с обжигательными печами устраивался обычно рядом с глинищами в возможной близости к заводу.
Шахты плавильных печей, трубы, горны, выложенные из камня огнеупорных пород отличались прочностью, выстаивали 10-12 лет.
Таким образом, от подготовки руды и другого необходимого сырья для доменной плавки зависело качество получаемого чугуна. Поэтому подготовка сырья требовала большой ответственности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом изучив литературу по теме мы пришли к следующим выводам:
1. Основная масса месторождений района образовалась в палеозое. В геологической литературе сейчас рассматривают две основные гипотезы образования месторождений железосодержащего сырья: контактово-метасоматическая (образование месторождений железных руд происходит на контакте гранитных и сиенитовых массивов с известняками) и вулканогенно-осадочная (накопление высоко-железистых осадков происходит ещё в морском бассейне у подножья вулканических построек в результате подводного разложения лав и туфов).
2. Открытие и освоение железорудных месторождений Нижнетагильского района началось с 1700 года, к тому времени Демидовым было известно достаточно много месторождений.
3. Преобразовательская деятельность Петра I положила начало развитию отечественной металлургии и горнозаводской промышленности Урала. А природные и социально-экономические предпосылки отвечали общественные потребности в быстром создании крупного металлургического района. Главные из них: изобилие на Урале дешевого леса, единственного топлива для домен, наличие полноводных рек, а главное богатое содержание железа в уральской руде. Благоприятные природно-климатические ресурсы способствовали возникновению поселений на Урале. Имеющиеся среди поселения рудознатцы, кузнецы, знакомые с плавкой металла и низкая зарплата, все это способствовало снижению себестоимости металла.
Разработка месторождения горы Высокой способствовала развитию горнозаводской промышленности на Урале, а богатейшие по своим запасам и качеству руды принесли славу Тагильскому металлу во всем мире. Это способствовало укреплению позиций Российского государства, и Россия заняла достойное место в сообществе мировых держав.
4. В XVIII веке разработка месторождения горы Высокой велась только открытым способом, «в разнос». Выломка породы велась ручным способом. Техническое оборудование рудника отсутствовало, так как в избытке имелась дешевая рабочая сила. При этом отбирались крупнокусковые руды, глинистые же сваливались в отвалы. Рост добычи руды происходил медленно и неравномерно. И еще огромные запасы руд оставались для разработки подземным способом. Подготовка руды и другого необходимого сырья для доменной плавки требовало большой ответственности. От этого зависело качество получаемого чугуна. В процесс подготовки руды к плавке входили: промывка, обжиг, измельчение. В России металл выплавлялся на древесном угле, который выжигался из леса. Лесное угольное дело велось согласно инструкциям, для того чтобы уголь получался хорошего качества. А также для работы доменных печей требовался известковый камень в виде добавок к переплавленной руде. Известковый камень и глина использовались как строительный материал.
Полезные ископаемые Урала представлены как ювелирными алмазами, так и другими минералами, а также различными металлами и неметаллами.
Самые первые Урала, которые начали добываться, это история их добычи началась около 4 тысяч лет назад.
Намного позднее, приблизительно в V—III векам до н. э., начали добывать железную руду. Золото начали добывать в 1 тысячелетии до н.э. Так как месторождения, выходящие на поверхность, где находились полезные ископаемые Урала, быстро иссякли, необходимо было проводить более глубокие разработки. Но временно этот вид деятельности человека пришел в упадок, так как в первом тысячелетии до н.э. весь Южный Урал заселяют кочевники, которые добычей и плавкой металлов не занимались.
Только спустя 1,5 тысячи лет люди снова начали добывать полезные ископаемые Урала, и началась новая эра использования этих ресурсов.
Полезные ископаемые южного Урала
Черные металлы
Начиная с конца XVIII века и по сегодняшний день, добываются бурые железняки. В начале прошлого века большими темпами начали разрабатывать месторождение железных руд, и был построен Магнитогорский металлургический комбинат, но на сегодняшний день запасы руды здесь практически исчерпаны. Недалеко от Магнитогорска разрабатывается месторождение магнетитовых и титаномагнетитовых руд, которое называется Малый Куйбас.
Полезные ископаемые Урала представлены не только железными рудами также здесь добываются другие такие как титан, хром, ванадий, марганец.
В настоящее время проводится разработка месторождений железотитанованадиевых руд, запасы которых очень большие. Они имеют высокое содержание железа - до 57%, титана - до 6,5%, ванадия - до 0,4%.
Цветные металлы
На Южном Урале есть много руд различных цветных металлов. Уже разработано большое количество месторождений колчеданной меди, а также залежей сульфидных руд. Так как они находятся на незначительной глубине, то проводится открытая их разработка. Недалеко от заповедника "Аркаим" в конце прошлого века открыто и сейчас разрабатывается цинковое месторождение. Главным отличием колчеданных руд является то, что они всегда имеют несколько компонентов. Если основными являются цинк и медь, то вместе с ними имеется достаточно высокое количество золота, свинца, серебра, а также таких редких металлов, как галлий, индий, скандий, ртуть и другие. Также из указанных руд получают серу.
Наряду с колчеданными рудами имеются значительные залежи медно-порфировых руд, в которых значительное количество молибдена.
Уфалейские месторождения никель-кобальтовых руд известны далеко за пределами страны. Часть их уже отработанна, но проводится постоянный поиск новых залежей указанных руд. Есть залежи бокситов, из которых выплавляется алюминий.
Благородные металлы
Южный Урал является главным поставщиком золота в казну государства. Именно на Урале найден самородок из этого металла весом около 36 килограмм. проводится из шахт, глубина которых достигает 700 м. Также золото и серебро добывают при переработке колчеданных руд.
Редкие металлы
К данному относятся вольфрам, олово, тантал, бериллий и другие. Проводится добыча такого редкого минерала, как колумбит. Именно из него производится извлечение ниобия, также идет добыча циркониевых руд, попутно с которыми добывается керамическое полевошпатовое сырье. Имеются залежи руды вольфрама и бериллия.
В нескольких километрах от Сатки имеется уникальное месторождение руд редких металлов, а именно циркония, ниобия, тантала, молибдена, которое называется Симбирка. Данная руда имеет необычный минеральный состав и очень богата на тантал и ниобий, что встречается крайне редко.
На сегодняшний день составлена карта полезных ископаемых Урала, которая постоянно уточняется, так как проводятся новый поиск и разработка месторождений.
Металлургический комплекс России - это обширная отрасль, включающая в себя предприятия, выплавляющие черные и цветные металлы. Последняя занимает очень важное место в экономике нашей страны. На сегодняшний день у нас насчитывается несколько центров цветной металлургии, которые осуществляют добычу, обогащение цветных руд, редких, а также благородных металлов.
Цветная металлургия занимается несколькими видами металлов - это основные или, так называемые, тяжелые. К ним и относится медь, легкие, малые, легирующие, благородные, редкие и рассеянные.
Более подробно остановимся на производстве меди. Центры производства меди сосредоточены в разных регионах нашей страны. Место размещения таких предприятий определяется рядом факторов, среди которых следует отметить:
- сырье;
- энергетический и топливный фактор;
- потребители.
Главные медные центры России.
Медная руда в нашей стране добывается в разных регионах. Самые богатые месторождения руды расположены в Казахстане, хотя медь добывается и в других районах, например, богатые месторождения есть и на Урале. Стоит отметить, что Россия по добыче медной руды сегодня занимает первое место в мире.
Главные центры производства меди находятся на Урале. Этот регион занимает первое место по производству меди.
Медные предприятия чаще всего размещают рядом с рудниками. Сырьевой фактор является ключевым из-за низкого содержания концентратов в сырье. Сегодня производители меди широко используют в качестве сырья медные колчеданы, добываемые на месторождениях, расположенных в разных районах Урала. Поэтому и предприятия по производству меди также сконцентрированы в этом регионе, хотя в своей деятельности они используют и завезенные казахстанские руды. Имеет эта отрасль и свой сырьевой резерв в виде медистых песчаников, которые находятся в Восточной Сибири.
Чернову медь на Урале изготавливают такие предприятии, как Среднеуральский, Кировоградский, Красноуральский («Святогор»), Медногорский и Карабашский заводы. Рафинированием меди занимаются Верхнепыменский и Кыштымский заводы.
Всего на Урале работает 11 медных предприятий, которые производят 43 процента всей меди в России.
Предприятия Урала характеризуются и утилизацией отходов. Так, заводы в таких городах как Ревда, Кировоград и Красноуральск используют образующиеся в ходе производства сернистые газы для изготовления серной кислоты, которая в дальнейшем служит для производства удобрений.
Крупные центры медного производства находятся, не только на Урале, но и в других районах страны. В таблице показано, где расположены сырьевые и отраслевые центры.
Среднеуральский завод: характеристика.
Как упоминалось выше, Среднеуральский медный завод (СУМЗ) - один из главных центров выплавки меди в нашей стране. Располагается этот завод в городе Ревда, что в Свердловской области. СУМЗ относится к Уральской горно-металлургической компании, а также является членом промышленной палаты области.
На СУМЗ медь выплавляют из первичного сырья, которое берется с Дегтярского месторождения.
Среднеуральский медеплавильный завод имеет большой цех по выплавке меди, фабрику по обогащению, а также цехи ксантогенатов и серной кислоты. Также завод имеет ряд вспомогательных предприятий, которые занимаются обслуживанием нужд медеплавильного предприятия.
СУМЗ вырабатывает порядка ста тонн черновой меди ежегодно. Медные концентраты на этом заводе обрабатываются путем обжигания в печах «кипящего слоя», также применяется метод конвертирования и отражательной плавки огарка.
Продукция Серднеуральского завода поставляется на все крупные российские предприятия, работающие в металлургической, горно-обогатительной, химической отраслях и расположенные в разных регионах страны, а также за рубежом.
Кировоградский комбинат по выплавке меди: характеристика.
Еще одно крупное медеплавильное предприятие Урала - это Кировоградский комбинат. Он занимается переработкой медных и медно-цинковых руд, а также их добычей.
Комбинат начал свою деятельность в 1957 году, его создали на базе завода по выплавке меди и ряда других небольших предприятий. Сегодня комбинат является членом ТОО «Тяжцветмет».
Комбинат в Кировограде осуществляет свою деятельность в нескольких направлениях - это добыча, переработка, обогащение руд, содержащих медь, выплавка меди из сырья как первичного, так и вторичного. Также комбинат занимается переработкой металлургической пыли, золотосодержащих концентратов, лома и отходов, которые имеют в своем составе медь и другие металлы.
В 2008 году комбинат в Кировограде произвел почти семьдесят тысяч тонн черновой меди, которая была направлена на разные предприятия нашей страны.
Красноуральское предприятие «Святогор»: характеристика.
Третье крупное предприятие Урала по производству черновой меди. В своем составе «Святогор» имеет Волковский рудник, поставляющий предприятию сырье, фабрику по обогащению металла, способную перерабатывать почти два миллиона тонн руды за год, цех серной кислоты (производящий до 240 тысяч тонн кислоты). Ежегодно предприятие выпускает около 60 тысяч тонн черновой меди.
