корисних компонентів, що накопичуються у техногенних родовищах за 20-30 років, дорівнює, а іноді і перевищує їх кількість у рудах, які щорічно видобуваються. Гірниче виробництво залишає відвали, що складаються з роздрібних порід, які вміщували руди, бідних руд, які економічно невигідно переробляти, а також продуктів переробки промислових руд (відходів збагачення). До цієї групи техногенних родовищ належать терикони вугільних шахт та розрізів; відвали рудників та кар’єрів сульфідних руд кольорових металів; відвали рудників і кар’єрів оксидних і силікатних руд чорних та легуючих металів; шламо- і хвосто-сховища гірничо-збагачувальних фабрик. Як і природні родовища корисних копалин, техногенні родовища визначають структуру розподілу корисних компонентів, зони вторинного збагачення, окислення, але, на відміну від них, характеризуються низьким вмістом корисних копалин.
У багатьох рудних районах досить поширені техногенні родовища з роздробленими гірськими породами і бідними рудами. Але нерідко до подібних відвалів потрапляють і корисні компоненти, до яких під час розробки не було промислового інтересу. У багатьох випадках для переробки техногенної сировини потрібні інші технології (ніж для природних руд), нові способи, що ґрунтуються на останніх досягненнях науки і техніки.
Техногенні родовища піддаються інтенсивному впливу поверхневих (екзогенних) геологічних чинників. Як наслідок, на вугледобувних підприємствах трапляється, наприклад, самозаймання шахтних териконів — конусоподібних відвалів висотою до 60–80 метрів, їх хребтовидна частина порівняно похила (~18°), по ній до вершини підвозять пусту породу. Лобова частина териконів, уздовж якої породи осипаються вниз, стрімка (до 34°). При горінні териконів рідко виникає полум’я, звичайно вони просто тліють. Після відсипку терикони тліють до 10 років і більше, про що свідчать виходи гарячих газів у їх хребтовидній частині.
Більш перспективними за вмістом і запасами корисних компонентів (порівняно з родовищами-відвалами гірничодобувних підприємств) є хвости збагачення руд чорних та кольорових металів. Хвости — це відходи корисних копалин, в яких вміст цінного компонента звичайно нижчий, ніж у вихідній сировині, оскільки в них переважають частки пустої породи. Тверда фаза хвостової пульпи представлена сумішшю мінеральних часток різного розміру — від 3 мм до частки мікрона. Склад часток та їх щільність залежать від мінерального складу порід, що вміщують корисні копалини. Відходи збагачення зручніші для утилізації, ніж відвали, оскільки вони, по-перше, більш однорідні, а по-друге, являють собою уже подрібнений (інколи фракційний) матеріал. Найперспективніші для використання у будівництві відходи, що утворилися внаслідок сухого способу збагачення, — хвости сухої магнітної сепарації, сухої гравітації. Вони більші за розміром (20–70 мм) і мають знижений вміст металів. Після попередньої підготовки (розсіву) їх використовують як щебінь.
Такі самі за набором і кількістю цінних компонентів хвостосховища збагачувальних фабрик, що перероблюють руди кольорових металів. Залучення їх до розробки спрощується, тому що розкривні і буро-вибухові роботи не потрібні. Подрібнений матеріал підготовлено для вилучення металів сучасними методами, зокрема вилуговуванням кислотами. Запаси металів у відходах металургійного виробництва (переважно у шлаках) також значні. Шлак являє собою затверділий металургійний розплав, що покриває поверхню рідкого металу. Формується шлак при плавленні пустої породи та флюсів, він є цінною вторинною сировиною і широко застосовується в будівництві. Гранульовані шлаки використовують для отримання шлакопортландцементу, як наповнювач для бетонів, при будівництві шляхів; зі шлакових розплавів виробляють мінеральну вату, шлакову пемзу, шлакове литво. Інша група схожих техногенних родовищ являє собою скупчення шлаків кольорової металургії, що надходять у відвали після попередньої грануляції або у рідкому стані.
У результаті інженерно-будівельної, гірничотехнічної і промислової діяльності людини у верхній частині літосфери і на земній поверхні формуються штучні тіла, які дослідники [3] характеризують як техногенно-геохімічні системи. Контрастність штучних систем стосовно природних зумовлює інтенсивну міграцію речовин, протікання хімічних і фізико-хімічних процесів, що змінюють властивості порід, склад, температуру, динаміку підземних вод, а це призводить до появи несприятливих інженерно-геологічних умов, формування середовищ, агресивних до будівельних конструкцій.
Техногенні родовища є новим джерелом мінеральної сировини, яке виникло в результаті промислового виробництва. Такі родовища часто мають незвичний мінеральний склад і можуть слугувати великим потенціальним джерелом різних видів корисних компонентів, зокрема рідкоземельних і благородних металів.
До техногенно-геохімічних систем належать штучні ґрунти (відвали гірничорудних підприємств, тверді відходи різних підприємств). Практичне використання цих ґрунтів можливе тільки на основі детального і ретельного вивчення їх властивостей і прогнозу техногенно-геохімічних процесів на період функціонування інженерних споруд. Властивості штучних ґрунтів відображають генезис і перебіг у них постгенетичних змін. Різновидом техногенних ґрунтів є породи відвалів вугільних шахт. Вугленосні формації займають 15% території континентів. Робота вугільних родовищ пов’язана з переміщенням на поверхню землі великих мас пустих порід. Для кожної тисячі тонн вугілля в умовах України в середньому видобувається 350–550 м3 породи. Породні відвали, крім відчуження земель, забруднюють геологічне середовище. Один зі шляхів скорочення кількості твердих відходів вугледобувної промисловості — використання їх у різних видах будівництва (з попередньою технічною меліорацією для зниження хімічної активності компонентів, які негативно впливають на споруди) та закладання ними виробленого простору.
Породні відвали складаються з уламків аргіліту, пісковику, вапняків з включеннями вугілля. Інтенсивне окислення та інші екзотермічні реакції призводять до самозапалення відвалів. Перегорілі породи мають наступні характеристики: щільність часток 2,5–2,65 г/см3, об’єм 1,45–1,5 г/см3, кут внутрішнього тертя 31–30°, питоме зчеплення 0,02–0,025 Мпа, модуль деформації 15–20 Мпа. Промокання перегорілих порід призводить до зниження їх зчеплення і зменшення модуля деформації у 1,5–2 рази. Істотна геохімічна неоднорідність порід відвалів зумовлена літологічною різницею товщі, що розробляється, технологією видобутку і особливостями процесів перетворення вуглевідходів на земній поверхні: горінням,