1-ші лекция. Кіріспе. Қазақстан минералдық шикізат базасының күйі мен даму болашағы. Пайдалы қазбалардың жіктелімі
Қазақстан экономикасының және әлеуметтік дамуының қазіргі кезеңі геология саласына еліміздің минералдық-шикізат базасын нығайту мен ұлғайту туралы мәселе қояды. Бұл мәселе пайдалы қазбаларды іздеу мен барлаудың прогрессивтік әдістерін енгізу, кенорындарды болжау мен геологиялық-экономикалық бағалаудың ғылыми негізделгендік деңгейін көтеру, геофизикалық және геохимиялық зерттеу әдістерін, Жер беті мен оның қойнауларын зерделеу үшін аэроғарыштық құралдарды тиімді пайдалану негізінде іске асырылуы мүмкін.
Осы айтылғандарға байланысты кен-өндіріс өнеркәсібінде, жер қойнауын, табиғатты қорғау мен тиімді пайдалануға қатысты ғылыми-техникалық прогресте геологияның мәні айрықша екені көрінеді. Геология кенорындар мен кеніштердің қазіргі кен-геологиялық ахуалының ұдайы күрделенуі жағдайларында Жер қойнауын игерудің проблемаларын нәтижелі шешуге қабілетті мамандарды даярлаудың негізі болып табылады.
Қазақстан – пайдалы қазбалардың әр түрлiлiгi мен қоры бойынша айрықша аймақ. Ол әлемде уран мен хром рудаларының қоры және мыс, қорғасын, мырыш, марганец, вольфрам бойынша әлемде жетекші орындардың бірін алса, көмiрсутектердiң қоры бойынша әлем елдерi арасында бiрiншi ондыққа кiредi. Бізде барланған қоры шамамен 60 млрд т болатын тас және қоңыр көмiрдің 300-ден астам кенорындары белгiлi. Республикада темiр, ванадий, молибден, алтын, кен-техникалық (вермикулит, асбест, волластонит, бентонит және т.б.) және кен-химиялық (фосфорит, барит, флюорит, күкiрт және т.б.) шикiзаттардың iрi қоры шоғырланған. Астұздың, калий мен магний тұздарының, натрий сульфатының, бораттардың едәуір ресурстары бар. Қаптама және әшекей тастардың, құрылыс материалдарының, минералды және термалық судың қоры орасан.
Қазақстан экономикасының құрылымында минералдық-шикiзат комплексi жетекшi жағдайға ие. Пайдалы қазбалардың барланған қоры базасында ондаған мұнай-газ өндiретiн және кен-рудалық кәсiпорындар жұмыс iстейдi, олар 70-тен аса әр түрлi минералдық шикiзат өндiредi және өңдейдi.
Қазақстанда пайдалы қазбалардың 2270-тен аса кенорындары ашылған және барланған, олардың iшiндегі бірегейлері мен iрiлерi: Қашаған, Теңiз, Өзен, Қарашығанақ (мұнай, газ, конденсат); Қарағанды, Екiбастұз, Майкөбен, Торғай алаптары (көмiр); Соколов, Сарыбай, Қашар, Аят, Лисаковск (темiр); Батыс Қаражал, Үшқатын III, Қтай (Ақтай), Жездi (марганец); Кемпiрсай кенорындар тобы (хромит); Баласауысқандық, Қорамсақ, Жабағылы (ванадий); Обухов, Шоқаш, Қараөткел (титан); Жезқазған, Қоңырат, Ақтоғай, Айдарлы, Октябрьдiң 60 жылдығы атындағы (Көктау), Ор маңы (мыс); кендiалтайлық – Риддер-Сокол, Николаев, Зырян, Тишин, Новолениногорск және т.б.; атасулық – Жайрем, Үшқатын және т.б. және қаратаулық – Ащысай, Шалқия полиметалл кенорындары (қорғасын, мырыш, барит); Новоборан, Ангренсор, Бөгеткөл, Шырпақайың (никель, кобальт); Краснооктябрь, Белинское, Шығыс аят, Көктал, Науырзым (боксит); Ақшатау, Солтүстiк Қатпар, Қараоба, Жоғарғы Қайрақты, Бөгетi, Көктінкөл (вольфрам, молибден); Сырымбет, Донецк (қалайы); Бакендi, Белогорск (ниобий, тантал); Жолымбет, Бестөбе, Бақыршық, Юбилейное, Ақбақай, Васильков (алтын); Мыңқұдық, Инкай, Буденнов, Уанас, Төртқұдық, Мойынқұм, Иiркөл, Қарамұрын, Қарасан, Маныбай, Қосаша, Заозерное, Грачев, Семiзбай, Меловое (Борлы) (уран); Қаратау мен Ақтөбе алаптары (фосфорит); Ансай, Шығанақ (барит); Ауыртас (барит-целестин); Тасқайнар, Құланкетпес (флюорит); Алтынтас, Құлан (вермикулит); Күлет (слюда-мусковит); Жiтiғара, Бөгетсай, Үшбұлақ (асбест); Босаға, Сюрприз (волластонит); Алексеев, Елтай, Союзное (каолин); Дарбаза, Алабота (бентонит); Суханов, Берлин (оттөзiмдi саз); Шанқанай, Тайжүзген тобы (цеолит); Құмдыкөл (техникалық алмас); Семiзбұғы (түрпi-корунд); Ақтас, Кент, Надырбай, Қызыл-Белдеу (оптикалық материалдар); Сарыкөлболды, Итмұрынды, Ақмамедбұлақ, Пстан, Қаратау және т.б. (асыл және әшекей тастар); Күбiрексай, Черногорск, Жайсан, Белокаменое және т.б. (минералдық бояулар); Индер, Сатымола, Жылан (борат, магний және калий тұздары); Сарыағаш, Қапал-Арасан, Белогорск, Ералы, Алматы-Арасан, Жеменей, Қосалы және т.б. (минералды сулар).
Қазақстанда түрлі құрылыс материалдарының (қаптама тас, цемент, керамзит, тасқұю шикізаты, гипсит, ангидрит және т.б.) орасан мол қоры бар.
Геология кен өндіру өнеркәсібі орналасқан табиғи ортаны жан-жақты зерттейді. Жер қойнауы минералдық ресурстарын игеруді пайдалы қазба кенорындарының табиғи жағдайларын білмей және ескермей жүргізу мүмкін емес.
Пайдалы қазба – экономиканың әр түрлі салаларында пайдаланылатын табиғи минералдық агрегат. одан табиғи түрде немесе алдын-ала өңдеу (уату, iрiктеу, байыту) жүргiзiлген соң қажет металдар немесе минералдар айырып алынады. Физикалық күйi бойынша пайдалы қазбалар газ тәрiздi, сұйық және қатты түрлерге бөлiнедi. Газ тәрiздiлерге – көмiрсутек құрамды жанғыш газдар мен жанбайтын инерттi газдар; сұйықтарға – мұнай, тұздық, су; қаттыларға – пайдалы қазбалардың көпшiлiгi жатады, олар химиялық элементтер немесе олардың қосылыстары, сонымен қатар кристалл, минерал және таужыныстар түрiнде қолданылады.
Өнеркәсiптiк пайдаланылуы бойынша пайдалы қазбалар металл, бейметалл, жанғыш немесе каустобиолит, гидроминералдық және газминералдық түрлерге бөлiнедi.
Металл пайдалы қазбалар металдар мен элементтер айырып алу үшiн қажет. Қазiргi кезде кенорындардан өнеркәсiпте пайдаланылатын 70-тен аса металл айырып алынады. Металдардың өнеркәсiптiк жiктемесi әр түрлi және көп. бiрақ олар түрлi принциптерге (кейде бiр жiктеменiң өзiнде) – қолдану бағыттары мен өнеркәсiп салаларына, физикалық және химиялық қасиеттерiне, таралу дәрежесiне және т.б. негiзделетiндiктен көп жағдайларда шартты. Металдар өздерiнiң өнеркәсiпте пайдалану бағытын анықтайтын қасиеттерiне байланысты мынадай түрлерге бөлiнедi:
– қара және легирлеушi – темiр, марганец, хром, титан, ванадий, никель, кобальт, вольфрам, молибден;
– түстi – алюминий, мыс, мырыш, қорғасын, қалайы, сүрме, висмут, сынап;
– асыл – алтын, күмiс, платина тобы (платина, палладий, иридий, родий, рутений, осмий);
– радиобелсендi – уран, радий, торий;
– сирек және шашыранды – литий, бериллий, рубидий, цезий, гафний, скандий, галлий, рений, кадмий, индий, талий, германий, селен, теллур, тантал, ниобий, цирконий;
– сирекжер – лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, иттрий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций.
Экономикада металл рудаларын өндiру мен өңдеу бойынша жетекшi орын алатын салалар – қара және түстi металлургия.
Бейметалл пайдалы қазбаларға құрылыстық таужыныстар (табиғи құрылыстық тастар, құм, саз, тас құю шикiзаты, шыны мен керамика шикiзаты), индустриялық шикiзат (алмас, графит, асбест, слюдалар, асыл және әшекей тастар, пьезокристалдар, оптикалық минералдар), сонымен бiрге химиялық және агрономиялық шикiзаттар (күкiрт, флюорит, барит, галит, калий тұздары, апатит, фосфорит) жатады.
Жанғыш қазбаларға торф, қоңыр көмiр, тас көмiр, антрацит, жанғыш тақтатас, озокерит, мұнай мен жанғыш газ кiредi. Олар энергетикалық және металлургиялық (кокс) отын, химия өнеркәсiбiнiң шикiзаты ретiнде пайдаланылады.
Газ минералдық шикiзатқа жанбайтын инерттi газдар: гелий, неон, аргон, криптон және т.б. жатады.
Гидроминералдық пайдалы қазбаларға жататындар: жерасты суы (ауызсу, техникалық, шипалық немесе минералды су); құрамында айырып алуға жеткiлiктi мөлшерде құнды элементтер (бром, йод, бор, радий, ванадий және т.б.) кездесетiн мұнай суы; тұздықтар (көл тұздықтары, минералды балшық пен ұйық). Маңызды гидроминералдық шикiзатқа мұхит пен теңiз суын жатқызуға болады, ол тұщы су мен көптеген құнды элементтер айырып алу үшiн пайдаланыла алады.
Қатты пайдалы қазбалардың ең маңызды түрi руда деп те аталады. Руда (кен) – құрамындағы құнды пайдалы компоненттердiң (металдар, олардың қосылыстары, минералдар) мөлшерi қазiргi экономиканың, техника мен технологияның ахуалы тиiмдi айырып алуға мүмкiндiк беретiн, әр салада пайдалануға жеткiлiктi минералдық шикiзат. Алғаш руда терминi металл пайдалы қазбаларға қолданылған. Бұл термин бiздiң ежелгi сақ қандастарымыздың кендi ұралап қазып алуына байланысты, яғни ұрада деген сөзiнен шығуы мүмкiн. Қазiргi заманда айырып алынатын компоненттiң түрiне байланысты металл рудалар бөлiнедi. Мәселен темiр рудасы, мыс рудасы, қорғасын рудасы, алтын рудасы және т.б. Ал компоненттерiнiң санына қарай монометалды (мономинералды), биметалды (биминералды) және полиметалды (полиминералды) рудалар болады.
В.И. Вернадскийдiң мәлiметтерi бойынша, адамзат көне ғасырларда 18 элементтi ғана тұтынса, XVIII ғ. басталғанда олардың саны 25, XIX ғ. – 47, XX ғ. басында – 54, ал XX ғ. ортасында 80 химиялық элементке жеткен, оларға 12 трансурандық элемент (1970 ж. ашылған) кiрмейтiнiн ескеру керек. XX ғ-да пайдалы қазбаларға калий тұздары, уран рудалары, нефелин, перлит, волластонит және т.б. көптеген минералдық шикiзат түрлерi қосылған. Темiрлi кварциттер (1955 ж. оларды байыту технологиясы қолданылған соң) мен апатит-магнетит рудалары (1930-шы жылдары томастық тәсiлмен балқыту енгiзiлуiне байланысты) да өнеркәсiптiк мәнге ие болды. Соңғы жылдары техниканың жаңа салаларында шашыранды металдарға (германий, галлий, рений, индий, осмий және т.б.) деген қажеттiлiк артты. Сирекжер элементтердi айырып алу технологиясын қолдану, оларды арнайы жоғары сапалы болат пен қорытпалар металлургиясында қарқынды пайдалануға жол ашты.
Пайдалы қазбаларға деген қажеттiлiктiң артуы оларды өндiру көлемiнiң өсуiне әкелдi. Минералдық шикiзаттың көптеген жаңа түрлерi соңғы техника салаларында қаттылығы, берiктiгi, басқа да арнайы қасиеттерiнiң жоғары көрсеткiштерiне сай келетiн жаңа конструкциялық материалдарға қажеттiлiгiне байланысты өнеркәсiптiк пайдалануға ене бастады. Кейбiр металдардың тапшылғы оларды басқа металдармен немесе бейметалл шикiзатпен алмастыру қажеттiгiн анықтады. ал оларды өндiрудiң күрт артуы өз кезегінде құрылыс көлемiнiң артуына, минералдық тыңайтқыштарды кең қолдану – химиялық өнеркәсiптiң дамуына әкелдi. Пайдалы қазбаларды өндiрудiң орасан масштабы, оларды өндiру мен өңдегенде мүмкiндiгiнше толық айырып алу қажеттiгiн, пайдаланудың комплекстiлiгiн арттыру мен шығынды азайтуды шешу мәселелерiн алға шығарды.
Негізгі әдебиет 1 [5–28]
Бақылау сұрақтары:
- Қазақстанда минералдық шикізаттардың экономикалық маңызы қандай?
- Пайдалы қазбалардың жіктеу негізінде қандай көрсеткіш жатыр?
- Металл пайдалы қазбалар қандай түрлеге бөлінеді?
- Бейметалл пайдалы қазбалар деген не, олар қалай жіктеледі?
- Жанғыш пайдалы қазбалардың жіктелімі қандай?
- Руда деген не, бұл атау қалай шыққан?