ISBN 978-5-98298-918-5
В пособии изложены основные закономерности процессов минералообразования в техногенных условиях и минералогические подходы в оценке
экологической ситуации урбанизированных территорий. <...> Экологическая минералогия, минералогия техногенеза и их становление
в качестве новых научных направлений в сфере геоэкологии ........................... 7 <...> Минеральные ассоциации в горелых отвалах угольных бассейнов .......... 75 <...> В рамках этого понятия в последние десятилетия сформировался ряд новых научных направлений, в том числе интенсивно развивающиеся геохимия, геоэкология, гидрогеохимия, минералогия техногенеза, экологическая минералогия и другие. <...> Техногенные минеральные образования, возникшие в зонах техногенеза
(на отвалах рудников и шахт, на стенках подземных и открытых выработок, в трубопроводах, в складах руд и концентратов и др.), являются
объектами этих исследований. <...> Техногенное минералообразование в каждом техническом объекте – один из реальных современных геологических процессов, изучение которого позволит частично решать проблему
комплексного использования минерального сырья и выявлять экологически опасные очаги загрязнения. <...> При обучении специалистов-геоэкологов крайне важно ознакомить
их с теоретическими и прикладными разработками минералогического
плана – в первую очередь в области гипергенеза (техногенеза), а также с
минералогическим подходом в оценке экологической ситуации урбанизированных территорий. <...> Во второй и третьей главе приводится описание изученных авторами техногенных минеральных образований в пылеаэрозолях и почве. <...> Показана специфика вещественного состава пылеаэрозолей и почв в
районах размещения разнопрофильных промышленных производств на
территории юга Западной Сибири. <...> В четвертой главе детально раскрыты главные закономерности
высокотемпературного техногенеза, процессы минералообразования в
горящих угольных отвалах и вещественный состав техногенных <...>
Минералогия_техногенных_образований.pdf
УДК 504.05:549(075.8)
ББК 20.1:26.31я73
Я40
Язиков Е.Г.
Я40
Минералогия техногенных образований: учебное пособие /
Е.Г. Язиков, А.В. Таловская, Л.В. Жорняк; Томский политехнический
университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2011. – 160 с.
ISBN 978-5-98298-918-5
В пособии изложены основные закономерности процессов минералообразования
в техногенных условиях и минералогические подходы в оценке
экологической ситуации урбанизированных территорий.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки
бакалавров 022000 «Экология и природопользование», профиль «Геоэкология»,
слушателей ФПК и специалистов практиков.
УДК 504.05:549(075.8)
ББК 20.1:26.31я73
Рецензенты
Доктор технических наук
заведующий кафедрой экологического менеджмента ТГУ
А.М. Адам
Кандидат геолого-минералогических наук
первый замгендиректора ОАО «Томскгеомониторинг»
Ю.В. Макушин
ISBN 978-5-98298-918-5 © ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2011
© Язиков Е.Г., Таловская А.В., Жорняк Л.В., 2011
© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2011
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................ 5
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ МИНЕРАЛОГИИ И МИНЕРАЛОГИИ
ТЕХНОГЕНЕЗА................................................................................................................... 7
1.1. Экологическая минералогия, минералогия техногенеза и их становление
в качестве новых научных направлений в сфере геоэкологии ........................... 7
1.2. Основные термины и понятия. Классификация минеральных техногенных
образований........................................................................................................... 14
2. ТЕХНОГЕННЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ В ПЫЛЕАЭРОЗОЛЯХ ................................................... 22
2.1. Атмосферные аэрозоли в оценке экологического состояния
окружающей среды. Методика и методы исследования................................... 22
2.2. Вещественный состав пылеаэрозолей................................................................. 27
3. ТЕХНОГЕННЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ В ПОЧВАХ.................................................................... 53
3.1. Почвы в оценке экологического состояния окружающей среды.
Методика и методы исследования ...................................................................... 53
3.2. Вещественный состав почв ................................................................................... 57
4. МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ ТЕХНОГЕНЕЗЕ.............. 72
4.1. Главные закономерности высокотемпературного техногенеза ........................ 72
4.2. Основные типы пирогенных продуктов в горелых отвалах
угольных бассейнов............................................................................................... 74
4.2.1. Минеральные ассоциации компонентов углей ........................................... 74
4.2.2. Минеральные ассоциации в горелых отвалах угольных бассейнов .......... 75
4.3. Минералообразование при углесжигании.......................................................... 92
4.3.1. Отходы углесжигания ..................................................................................... 92
4.3.2. Эволюция золообразующих компонентов углей при их сжигании ............ 93
4.3.2. Минералообразование в зольной фракции углей, реализующееся
в процессе их сжигания.................................................................................. 96
4.3.4. Силикатные полые микросферы ................................................................... 97
4.3.5. Ферросферы .................................................................................................... 99
4.4. Минералообразование в отходах металлургического производства............. 102
5. МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЕ В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ И ОТВАЛАХ РУДНЫХ
И НЕРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ............................................................................... 106
5.1. Минералообразование в отходах горнодобывающей промышленности..... 106
5.2. Минералообразование в отходах обогащения руд.......................................... 108
5.3. Минеральные образования зоны гипергенеза ................................................. 111
5.4. Стадийность образования минералов и зональность профиля
окисленных руд.................................................................................................... 113
3
Стр.3
6. МЕХАНИЗМ И ПРОЦЕССЫ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ
В НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОМ ОБОРУДОВАНИИ
ПРИ ДОБЫЧЕ И ТРАНСПОРТИРОВКЕ НЕФТИ И ГАЗА................................................. 115
6.1. Причины солеотложения и коррозии в нефтегазопромысловом
оборудовании ...................................................................................................... 115
6.2. Минералы солевых отложений в нефтегазопромысловом
оборудовании ...................................................................................................... 121
6.3. Способы удаления отложений солей в нефтегазопромысловом
оборудовании ...................................................................................................... 126
7. МИНЕРАЛЬНЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ В ПАРОВЫХ КОТЛАХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
И СИСТЕМАХ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ............................................................................ 130
7.1. Отложения в паровых котлах электростанций.................................................. 130
7.2. Минеральные новообразования в системах водопользования...................... 133
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................... 140
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................................... 141
ПРИЛОЖЕНИЕ. Лабораторная работа № 1 «Изучение вещественного
состава пробы твердого осадка снега»............................................... 151
Лабораторная работа № 2 «Изучение вещественного
состава пробы почв» ............................................................................ 156
4
Стр.4