Еще на ранних стадиях своего развития человек разумный активно использовал те ресурсы, которые предоставляла ему природа. Вначале это было то, что находилось на виду – вода, древесина, камни. В дальнейшем человек стал все чаще задавать себе вопрос: а что же полезного может быть спрятано под землей? И недра нашей планеты преподнесли ему немало приятных сюрпризов.
Эта статья посвящена минеральным ресурсам Земли. В частности, мы расскажем об основных видах полезных ископаемых, которые выделяются современной геологической наукой. Где их добывают, и в каких отраслях хозяйства применяют? И какие виды полезных ископаемых считаются сегодня наиболее ценными и востребованными?
В недрах нашей планеты залегают сотни, если не тысячи различных видов полезных ископаемых. Некоторые из них тверже стали (как, например, алмазы), другие же – крошатся и рассыпаются от самого легкого удара (яркий пример – каолин). Отдельные виды добываемых полезных ископаемых пребывают в жидком (нефть) или же газообразном (природный газ) агрегатном состоянии. Их разработка ведется при помощи системы специальных скважин.
Полезные ископаемые в земной коре могут находиться в виде россыпей, гнезд, пластов, линз или жил. Скопления нескольких месторождений нередко формируют целые бассейны, провинции, рудные поля. Освоением и добычей минеральных ресурсов занимается отдельная отрасль науки и техники, именуемая горным делом.
Какие виды полезных ископаемых выделяют ученые на сегодняшний день? Об этом мы более подробно расскажем в следующем разделе нашей статьи.
Генезис тех или иных минеральных веществ и соединений может быть абсолютно разным. Например, происхождение многих руд связано с магматическими процессами, происходящими в глубинах земной коры. А вот нефть образовалась из остатков растений и животных, умерших миллионы лет назад. Поэтому вполне логично выделяется два вида полезных ископаемых:
Есть и ряд других классификаций. Так, по агрегатному состоянию выделяют твердые, жидкие и газообразные ископаемые, по условиям залегания в земной коре – пластовые, жильные и т. п. Также различают следующие виды полезных ископаемых по происхождению и условиям формирования:
Существует еще одна, обобщенная классификация. Так, согласно с ней, важнейшими видами полезных ископаемых являются топливные (или горючие), рудные (металлические) и нерудные. Иногда отдельным подклассом выделяют сырье для строительной индустрии. На этих 3 видах полезных ископаемых мы остановимся более детально.
Горючие (или топливные) полезные ископаемые – вид минеральных ресурсов, отличающийся таким свойством, как горение. И используются они в основном в качестве источника тепловой энергии. К основным видам топливных полезных ископаемых относят нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, торф, антрацит и горючие сланцы.
Горение всех вышеназванных видов топлива высвобождает большое количество энергии. Этому способствуют углероды, которые содержатся во всех, без исключения, горючих полезных ископаемых. Невозможно представить себе жизнь современного города без нефти, из которой получают бензин, или же без газа, который расходуется на отопление многих жилых домов. Уголь широко используется в тяжелой промышленности, в частности, в теплоэнергетике и черной металлургии.
Металлы присутствуют во многих вещах, которыми мы пользуемся ежедневно: в автомобилях, ноутбуках, мобильных телефонах, бытовой технике и даже в самых обычных лампочках. Причем чаще всего это не чистые металлы, а сплавы, созданные человеком искусственным путем. Так, широко применяемая сталь – это сплав железа с углеродом и некоторыми другими элементами (например, марганцем). Но самым первым этапом в процессе производства любого металла или сплава является добыча необходимого рудного сырья.
Существует пять основных видов рудных полезных ископаемых. Это:
Наибольшее значение для человечества на современном этапе его развития представляют железные руды (как основа для производства различных сплавов), а также алюминий и медно-никелевые руды. В частности, наличие в недрах страны крупных залежей цветных металлов во многом способствует ее техническому прогрессу. Ведь они широко используются в электротехнике, авиастроении, космонавтике и производстве высокоточных приборов.
Нерудное минеральное сырье – это вид полезных ископаемых, которые не содержат в своем составе металлов и используются преимущественно в строительной индустрии. Всего в этой группе насчитывается около 100 наименований горных пород и минералов. И современные объемы добычи минеральных ресурсов нерудного типа достаточно велики.
Единой и общепринятой классификации нерудных полезных ископаемых нет. Здесь принято выделять:
Распространение тех или иных полезных ископаемых по поверхности нашей планеты связано, в первую очередь, с геологическим строением территории. Так, на щитах древних платформ встречаются многочисленные месторождения черных и цветных металлов. А вот к зонам краевых и предгорных прогибов приурочены существенные залежи нефти, газа, угля, а также соли. Полезные ископаемые нерудного типа рассредоточены повсеместно: и в пределах складчатых (горных) областей, и в пределах платформенных участков.
На географических картах месторождения минеральных ресурсов обозначают специальными графическими символами и знаками. Причем у каждого полезного ископаемого – свое обозначение (см. фото ниже). Так, к примеру, каменный уголь обозначают закрашенным квадратом, соль – пустым квадратом, железную руду – черным равносторонним треугольником и так далее.
Если перечислить виды полезных ископаемых, которые используются человеком в наши дни, то счет пойдет на сотни, или даже на тысячи. Минерально-ресурсный потенциал земных недр просто поражает! Но мало кто станет спорить с тем фактом, что важнейшими видами полезных ископаемых, по состоянию на первую четверть XXI века, являются нефть и природный газ.
Нефть нередко называют черным золотом, тем самым подчеркивая всю значимость и ценность данного ресурса. Это топливо востребовано во всем мире, и некоторые страны неплохо пополняют свои бюджеты от его реализации. Нефть является важнейшим видом полезных ископаемых для Северной Африки и Юго-Западной Азии. Лидируют в мире по общим запасам этого полезного ископаемого Саудовская Аравия, Венесуэла, Иран, Ирак и Канада.
Нефтедобыча приносит странам колоссальные прибыли. Извлекается нефть из недр Земли тремя основными способами:
Наиболее распространенным является механический (или насосный) метод добычи. Для этого бурятся скважины, после чего нефть откачивается при помощи мощного компрессорного оборудования. Стоит отметить, что черное золото добывают не только на суше, но и на море. Для этого на воде устанавливают специальные плавучие платформы.
Рядом с залежами нефти нередко обнаруживаются и месторождения газа. Вместе они часто образуют целые нефтегазоносные области и провинции, занимающие значительные площади. Под природным газом подразумевается смесь сразу нескольких газов (метана, пропана, бутана и некоторых других), которая образуется в толще земной коры в результате анаэробного разложения органических веществ. Из недр планеты его добывают при помощи скважин, глубина которых может достигать нескольких километров.
Ископаемый уголь – это один из самых распространенных минеральных ресурсов в мире. Его залежи обнаружены на всех континентах Земли. Но наибольшими залежами угля обладают следующие страны: США, Китай, Россия, Индия и Австралия.
В зависимости от содержания углерода, существует три основных типа данного полезного ископаемого:
Цвет угля варьируется от бурого до темно-серого и черного.
Из недр планеты уголь добывается двумя основными способами:
Закрытый (или шахтный) способ добычи применяется при значительных глубинах залегания угольных пластов (свыше 100 метров). Для этого строятся шахты или же штольни. Главное преимущество такого способа добычи – это экологичность. Угольные шахты наносят окружающей среде гораздо меньше вреда, чем карьеры или разрезы. В то же время шахтная добыча является чрезвычайно опасной для здоровья и жизни рабочих.
Открытый (или карьерный) способ добычи применяют в тех случаях, когда угольные пласты расположены максимально близко к поверхности земли. В этом случае вскрывается верхний слой земной коры (включая грунт) и начинается непосредственная разработка месторождения. Порода дробится при помощи специальных машин (драглайнов и дробилок) и вывозится на поверхность. Среди преимуществ открытого способа угледобычи – экономичность и относительная безопасность. Однако карьеры «съедают» огромные земельные площади и наносят колоссальный вред окружающей среде. Плюс ко всему, уголь, извлеченный таким способом, как правило, содержит большое количество разных примесей.
Под железными рудами подразумевают природные минеральные образования с содержанием железа (Fe) от 10 % до 75 %. В целом известно о двухстах минералах, в составе которых содержится железо. Но самые важные из их числа – это магнетиты и гематиты. Руды с содержанием железа до 45 % считаются бедными и требуют дополнительного обогащения.
Железная руда служит основным сырьем для черной металлургии. Основная ее часть идет на производство чугуна и стального проката. Крупнейшими поставщиками железных руд на мировой рынок являются Индия, Китай, Украина, Россия, Бразилия, Казахстан и Австралия. На эти страны приходится свыше 80% от общемировой добычи.
Добыча данного полезного ископаемого осуществляется в рудниках и карьерах (реже – в шахтах). Богатые руды сразу же отправляются в мартеновские и конверторные цеха для выплавки стали. Бедные руды с низким содержанием железа нуждаются в обогащении. Этот процесс осуществляется на специальных горно-обогатительных комбинатах (ГОКах). Вначале извлеченную из недр земли руду дробят, а затем отправляют полученную массу на магнитный сепаратор, который «вытягивает» из нее железные частицы. После этого обогащенную руду спекают в небольшие окатыши (диаметром в 8-15 мм) и отправляют на металлургические комбинаты.
Объемы мировой добычи железной руды стремительно возрастают. Если в 2001 году было извлечено около 1 миллиарда тонн данного сырья, то в 2010 году эта цифра уже составила 2,4 миллиарда тонн. Правда, некоторые высокоразвитые страны постепенно сокращают потребление железной руды и переходят на вторичную переработку уже имеющегося у них металлолома.
Пожалуй, нет на Земле человека, который не слышал бы слова «Клондайк». Название этого региона на Аляске стало нарицательным как обозначение места, полного драгоценных сокровищ. В конце XIX века здесь были обнаружены колоссальные залежи золота. И тысячи авантюристов отправилось в дикий и далекий край на его поиски. Немногим счастливчикам удалось туда добраться и найти бесценное сокровище желтого цвета.
Золото и сегодня является ценнейшим металлом на Земле. Чаще всего его используют в ювелирной промышленности и как объект инвестирования. Золотые слитки считаются самым надежным способом сохранить свои сбережения. Помимо этого, благородный металл также применяется в микроэлектронике, стоматологии и пищевой промышленности.
За всю историю человечество извлекло из земли около 160 тысяч тонн золота. В денежном эквиваленте это сумма, которая равна примерно 8 триллионам американских долларов. Лидерами по добыче золота в мире являются следующие страны: Китай, Россия, Австралия, США, Южно-Африканская Республика, Перу, Канада. На территории Российской Федерации сегодня работает 37 золотодобывающих компаний. Они расположены в Бурятии, Амурской и Иркутской области, Забайкалье, Красноярском крае, Республике Тыве и некоторых других регионах страны.
Алмаз – это природный минерал, одна из форм углерода. Он отличается крайне высокой твердостью и теплопроводностью. Ограненный алмаз принято называть бриллиантом. Уже достаточно долгое время он является самым дорогим и ценным украшением. Правда, цена алмазов во многом обусловлена крайне высокой степенью монополизации данного рынка в мировой экономике.
Помимо ювелирного дела, алмазы нашли свое применение в электронике, авиакосмической и ядерной промышленности. Благодаря исключительной твердости минерала его используют в производстве сверхпрочных сверл и резцов.
Алмазы являются важнейшим видом полезных ископаемых Африки. По крайней мере, некоторых ее стран. Так, каждый второй алмаз в мире добывается в четырех государствах «черного континента». Это Намибия, Ботсвана, ЮАР и Танзания. Другие крупные импортеры самого прочного минерала – Индия, Россия, Ангола, Канада.
На территории России первый алмаз был найден крепостным Павлом Поповым в Пермской губернии. За такую ценную находку ему была дарована свобода. В дальнейшем были обнаружены крупные кимберлитовые трубки в Якутии, а также значительные месторождения в Красноярском крае и в Архангельской области.
Рассказывая о самых востребованных полезных ископаемых, нельзя не упомянуть о соли. Ценность данного минерала и пищевого продукта необычайно велика. В давние времена соль нередко выполняла функцию расчетных денег. Она жизненно необходима любому человеческому организму. Дефицит соли сопровождается слабостью, головными болями и тошнотой.
Химическая формула этого минерала – NaCl (хлорид натрия). В природе встречается в виде бесцветных прозрачных кристаллов. Кухонную соль получают несколькими способами. Собственно, соль каменная добывается шахтным способом. Минерал также получают посредством вываривания жидких соляных растворов.
Всего в мире добывается около 200 миллионов тонн соли в год. Крупнейшими производителями этого продукта являются такие страны, как США, Китай, Индия, Канада, Франция, Германия, Россия, Украина, Чили. Древнейшие солеварни были обнаружены археологами на побережье Черного моря (современная Болгария). Ученые выяснили, что соль здесь начали добывать еще в шестом тысячелетии до нашей эры.
Россия среди других стран мира, занимает ведущее место по запасам полезных ископаемых. Какие полезные ископаемые добывают в недрах страны на данный момент? Всем известно, что в настоящее время уже на территории РФ обнаружено более 20 000 месторождение различных видов. Страна имеет крупные месторождения угля, золота, алюминиевого сырья, олова, платины, вольфрама, графита, никеля и других видов ископаемых. В данной статье мы с вами подробно рассмотрим, какие есть полезные ископаемые в России и их виды. Конечно, преобладающими полезными ископаемыми является твердые, которые располагаются практически на всей территории страны. Мы также подробно рассмотрим, какое полезное ископаемое является горючим, а также самым важным стратегическим сырьем, которое обеспечивает для своей страны энергетику – это уголь, нефть, природный газ и торф.
Многих интересует, какие жидкие полезные ископаемые имеются на территории России? Давайте попробуем ответить:
Всем известно, что страна занимает пятое место по добычи нефти. Эти ресурсы в основном сосредоточенны в северных и восточных районах России, западной Сибири, а также в Арктических шельфах. На данный момент в разработку вовлечено не более половины всех обнаруженных запасов, начиная с начала XXI века. В среднем эксплуатируемые месторождения имеют выработанный запас не более чем 45%. Нефтяные залежи в основном находятся в горных осадочных породах, начиная от венда и до неогена, а также в палеозойских и мезозойских отложениях.
На данный момент в России выделены основные нефтегазоносные провинции: Волго-Уральская, Западно-Сибирская, Прикаспийская, Тимано-Печорская, Северо-Кавказко-Мангышлакская, Лено-Тунгусская, Охотская, Енисейско-Анабарская, Лено-Вилюйская, а также Балтийская, Восточно-Камчатская и Анадырская нефтегазовые области.
На территории России известно порядка 3367 месторождений подземных вод. Из них в эксплуатации на данный момент находится менее 50%.
По запасам угля Россия уступает лишь США и Китаю. Разведанные месторождения угля установлены в отложениях девона и плиоцена. Главными угольными бассейнами считаются: Печорский, Кузнецкий, Южно-Якутский и часть Донецкого бассейна находящаяся на территории России.
В западной Сибири, в отрогах Кузнецкого Алатау находится один из крупнейших каменноугольных бассейнов. Именно он в настоящее время является наиболее используемым, среди всех остальных. Также ведется добыча угля в Донецкой области на юго-востоке и северо-востоке страны, где расположены Донецкий и Печерский каменноугольный бассейн.
В Средне-Сибирском плоскогорье и Якутии также имеются большие запасы каменного угля, но из-за слабой освоенности территории и сложных природно-климатических условий они практически не используются, считаясь перспективными. Наиболее известным и крупным месторождением бурого угля считается Канско-Аначинское, которое находится в Красноярском крае.
На территории России выявлено примерно 46 000 месторождений торфа, из них наибольший процент, а именно 76%, приходится на азиатскую часть республики, а остальное на европейскую. Наибольшие запасы этого полезного ископаемого находятся в северо-западных районах страны, а также в Сибири и на Урале. Самым крупным месторождением считается Васюганское, которое находится в Западной Сибири.
Многих интересует, какие полезные ископаемые в России стоят на первом месте в мире по подтвержденным общим запасам – это железняк – (264млрд т.). Залежи железной руды отличаются большой глубиной залегания, а также усиленной прочностью и сложным минеральным составом, который имеет в своем содержании 16-32% железа.
Месторождения в основном сосредоточены в Европейской части страны. Одним из крупнейших бассейнов в мире считается – Курская магнитная аномалия. Российские месторождения представлены всеми генетическими типами и характеризуются промышленным содержанием титана, железа и ванадия, а также низким содержанием фосфора и серы. Магматические месторождения расположены на Урале, в Карелии, Горном Алтае, в Забайкалье и восточных Саянах.
На данное время Россия занимает четвертое место в мире по запасам золота, разделяя его с Канадой. На территории страны имеется пять больших месторождений, а также более 200 коренных и более ста комплексных. Основная часть золотого запаса сосредоточена в Дальневосточном и Восточно-Сибирском регионе. Примерно 80% запасов находится в рудных месторождениях, а остальная часть в россыпных.
Этот вид полезных ископаемых подразделяется на два основных вида: рассыпные и коренные. Коренные месторождения содержат диоксид титана в невысоком содержании, уступая Норвегии и Канаде. Добыча руды производится из древних прибрежно-морских пород, а также алюминиевых россыпей ильменита. Эти месторождения располагаются на Урале, на Восточно-Европейской платформе, в Забайкалье, а также в восточной и западной Сибири.
Считается, что Россия занимает ведущее место в мире по запасам серебра. 73% месторождений сосредоточено в комплексных рудах золота и цветных металлов. Наибольшее количество серебра среди комплексных месторождений можно выделить: Узельское, Гайское и Подольское месторождения, где содержание серебра измеряется от 10-30 граммов. Около 98% основных запасов серебра в России находится в Восточно-Сихоте-Алинском и Охотско-Чукотском вулканических поясах, расположенных на территории республики. Все месторождения относятся к вулканно-гидротермальным образованиям и являются пост матичными.
Россия занимает первое место в мире по запасам природного газа. На балансе страны находится 867 месторождений имеющих запас свободного газа. Они сосредоточены в основном в Сибири и Восточных районах России. Здесь сосредоточенны наиболее крупнейшие газовые месторождения, такие как: Урегойское, Ямбургское, Балахнинское, Медвежье, Харасавэйское и другие.
В последние годы на территории России были открыты новые месторождения природного газа, а именно – Штокмановское, расположенное на шельфе Баренцева моря и Ленинградское газоконденсатное месторождение, расположенное на шельфе Красного моря.
Вдумайся в словосочетание «полезные ископаемые». «Ископаемые» - значит, речь идет о чем-то, что извлекают из земных недр. Оно может быть твердым (например, это может быть минерал), но может быть жидким и даже газообразным. «Полезные» - значит, речь идет о чем-то нужном для людей, о том, что приносит пользу.
Вроде бы все понятно. Но есть тут тонкость, связанная с пониманием того, что именно представляется человеку полезным. Прошло много веков, прежде чем наши далекие предки начали осознавать полезность подобранного на берегу реки камня и научились обрабатывать эту свою находку. В течение столетий росло понимание человеком того, какая богатейшая кладовая находится у него под ногами. По большому счету нет «неполезных» ископаемых. Фактически все, что находится в земной коре, может стать полезным для человека. Если не сегодня, то в будущем.
И здесь возникает весьма непростая проблема. Извлекая из земных недр всевозможные полезные ископаемые, люди истощают эти недра, нарушают геологическую структуру недр, перегружают земную поверхность как продуктами переработки полезных ископаемых, так и отходами, которые образуются при переработке. Понятно, что эта экологическая проблема все сильнее обостряется по мере увеличения добычи полезных ископаемых и расширения ассортимента ископаемых, которые человек включает в разряд «полезных».
Горючие ископаемые
Ты, наверное, догадываешься, какие ископаемые относят к горючим. Это торф, бурые и каменные угли, нефть, природные газы, горючие сланцы. Впрочем, термин «горючие» не очень удачный. Он наводит на мысль, что эти ископаемые используются только как топливо. Топливо для промышленных предприятий, электростанций, различных двигателей и т.д. Это правда, но далеко не вся правда. Так называемые горючие ископаемые широко используются и для многих других целей, особенно в химической промышленности. В особенности это справедливо в отношении нефти. Нередко говорят, что «топить нефтью - все равно что топить денежными ассигнациями».
Торф, бурые угли, горючие сланцы образовались на месте озер, которые со временем превратились сначала в болота, а потом в равнины (так называемые озерные равнины). На дне озера в течение многих лет происходило отложение остатков растений и других организмов. Все это постепенно сгнивало и превращалось в так называемый сапропель. «Сапрос» -по-гречески «гнилой», а «пелос» - «грязь». Так что сапропель - это «грязь» из сгнивших остатков живых организмов. Постепенно, по мере того как озеро превращалось в болото, а болото в озерную равнину, сапропели становились торфяниками или превращались в бурые угли или горючие сланцы. Кстати, горючие сланцы называют также сапропелитами.
Заметим, что процессы формирования горючих ископаемых из сапро-пелей - это очень сложные процессы, требующие к тому же значительного времени. Торфяники, например, формируются тысячелетиями. Это, кстати говоря, следовало бы помнить всем любителям осушения болот. Первые месторождения горючих сланцев образовались еще в протерозое - им более миллиарда лет. Около 40% всех горючих сланцев образовалось в палеозойскую эру.
Что касается каменного угля, то его пласты практически все сформировались 350-250 млн. лет назад - в каменноугольном и пермском периодах палеозоя. В те времена Земля была покрыта пышными зарослями гигантских древовидных папоротников, плаунов, хвощей. Почва не успевала «переваривать» всю эту древесную массу. Отмирая, деревья падали в воду, заносились песком и глиной и не разлагались (не сгнивали), а постепенно превращались в каменный уголь. Возьми в руки кусочек каменного угля и представь себе, что перед тобой «пришелец» из времени, которое завершилось примерно 300 млн. лет тому назад.
Происхождение угля, торфа, горючих сланцев сегодня достаточно хорошо понятно. Этого, однако, нельзя сказать о нефти. Примерно пять тысячлет назад жители берегов Тигра и Евфрата (там теперь находятся государства Ирак и Кувейт) обратили внимание на извергающиеся из-под земли фонтаны темной маслянистой жидкости, которая хорошо горела. Они назвали ее «нафата», что в переводе с арабского означает «извергающийся». И вот прошли тысячелетия, но до сих пор ведутся дискуссии по поводу происхождения «нафаты».
Существуют две основных гипотезы. Согласно одной гипотезе нефть образовалась органическим путем, т.е. из остатков растений и животных, живших много миллионов лет назад (подобно тому, как образовались торф, угли, горючие сланцы). По другой гипотезе нефть имеет неорганическое происхождение.
Органическую гипотезу происхождения нефти выдвинул в свое время знаменитый российский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711 - 1765). В своем труде «О слоях земных» он так писал о нефти: «Выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и черная масляная материя и выступает в разные расселины и полости сухие и влажные, водами наполненные...».
В 1919году российский академик Николай Дмитриевич Зелинский (1861-1953) выполнил двойную перегонку сапропеля, взятого из озера Балхаш, и получил бензин. В настоящее время ученые установили, что органические соединения в самом деле способны превращаться в нефть и что лучше всего это происходит при температурах 100-200 "С. А ведь именно такие температуры характерны для глубин 3-5 км, которые считаются главной зоной нефтеобразования. Тогда как глубины с большей температурой относят к зоне образования природных газов.
Один из вариантов неорганической гипотезы происхождения нефти предполагает образование нефти на больших глубинах из магматических пород. Впервые такое предположение высказал в 1805 году немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольдт. Во время путешествия по Южной Америке он наблюдал, как нефть сочилась из таких пород. В 1877 году знаменитый российский ученый Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) высказался за минеральное происхождение нефти в глубине земных недр. И в наши дни некоторые ученые продолжают отстаивать «магматическую версию» образования нефти на больших глубинах в земной мантии, где при достаточно высоких температурах углерод и водород образуют различные углеводородные соединения.
Споры о происхождении нефти продолжаются по сей день. Высказывается предположение, что существуют разные виды нефти, различные по происхождению.
Руды металлов
Наверняка тебе приходилось слышать о черных металлах и цветных металлах. Надеюсь, ты понимаешь, что «черные металлы» не обязательно должны быть черными по цвету. Так называют металлы, используемые при выплавке чугунов и сталей. Это серебристо-белые (отнюдь не черные!) железо, марганец, титан, ванадий, а также голубовато-серый хром. А так называемые цветные металлы - это серебристо-белые алюминий, олово, никель, серебро, платина, цинк, красная медь, желтое золото, синевато-серый свинец и ряд других металлов.
Большинство металлов образовалось в глубинных магматических породах. Они поднимались к земной поверхности вместе с расплавленной магмой, которая, застывая, создавала возвышенности и горные хребты в виде интрузивных магматических пород (главным образом в виде гранитов). Затем природные воздействия (солнце, вода, воздух) разрушали горы, и в осадочных породах появлялись месторождения металлов.
Не надо думать, что, когда говорят об образовании металлов и их месторождений, то речь идет непременно о металлах в чистом, самородном виде. Некоторые металлы, как тебе известно, в таком виде действительно встречаются. Однако металлы добывают главным образом из соответствующих металлических руд. Так что месторождения металлов - это, как правило, месторождения соответствующих руд. Недаром добычу металлов называют горнорудным производством.
Среди руд железа надо отметить магнитный железняк (магнетит), красный железняк (гематит) и бурый железняк (лимонит). Магнетит получил название благодаря своим магнитным свойствам. Эта руда наиболее богата железом (до 70%). Но большее значение для черной металлургии имеет гематит - наиболее распространенная в земной коре железная руда. Ее химический состав: Ее 2 0 3 плюс примеси марганца (до 17%), алюминия (до 14%), титана (до 11%). Большие месторождения гематита находятся в Украине в районе Кривого Рога и в России в Курской области (так называемая Курская магнитная аномалия).
Алюминий получают главным образом из бокситовых руд, в которых содержатся глинозем, кремнезем, оксиды железа. Глинозем представляет собой оксид алюминия (А1 2 0 3); его содержание в бокситах доходит до 70% . Помимо бокситов сырьем для получения алюминия служат также нефелины - серые и красноватые минералы класса силикатов (КМа 3 [А18Ю 4 ] 4) и алуниты - минералы класса сульфатов (КА1 3 2). Алунитовые руды используют для получения не только алюминия, но также серной кислоты, ванадия, галлия. Еще отметим каолин - глину
белого цвета, сырье для получения алюминия, фарфора, фаянса. Она содержит минерал каолинит (А1 4 ).
Важнейшая медная руда - красно-желтый халькопирит, или медный колчедан (СиГе8 2). Для получения меди используют также темный, медно-красный борнит (Си 5 Ге8 4). Главные титановые руды - рутил (ТЮ 2) и ильменит, или титанистый железняк (название «железняк» объясняется его химической формулой: ГеТЮ 3). В известняковых породах добывают свинцовую руду галенит, или свинцовый блеск (РЪ8). Далее отметим оловянную руду касситерит, или оловянный камень (8п0 2), цинковую руду сфалерит, или цинковую обманку (2п8), медно-красную никелевую руду никелин (ШАз), красную ядовитую ртутную руду киноварь (Н&8).
Ты, надеюсь, понимаешь, что все эти названия и тем более химические формулы не надо специально запоминать. Они приводятся здесь, что называется, для полноты картины. К тому же не помешает постепенно привыкать к химическим формулам. Тем более, если они рассматриваются не в химической лаборатории, а непосредственно в природе.
Минеральными ресурсами принято называть полезные ископаемые, извлеченные из недр. Полезные ископаемые - это природные минеральные вещества в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки.
Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья. Единой, общепринятой системы их классификации нет. В зависимости от физических или химических свойств добываемого сырья, от отрасли экономики, где оно находит применение, от особенностей возникновения в земной коре известные полезные ископаемые подразделяются на группы.
Широко используется классификация полезных ископаемых на основе технологии их использования: топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран), черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.), цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.), благородные металлы (золото, серебро, платиноиды), химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье.
Мировые прогнозные геологические запасы минерального топлива превышают 12,5 трлн т. При современном уровне добычи этих ресурсов должно хватить на 1000 лет. Эти запасы состоят из угля (до 60%), нефти и газа (около 27%), а также сланцев и торфа.
Среди топливно-энергетических ресурсов наибольшие запасы в мире приходятся на уголь. Мировые разведанные запасы каменного и бурого угля составляют свыше 5 трлн т, а достоверные - около 1,8 трлн т.
Угольные ресурсы разведаны в 75 странах мира. Крупнейшие месторождения угля сосредоточены в США (445 млрд т), Китае (272 млрд т), России (200 млрд т), ЮАР (130 млрд т), Германии (100 млрд т), Австралии (90 млрд т), Великобритании (50 млрд т), Канаде (50 млрд т), Индии (29 млрд т) и Польше (25 млрд т).
В целом мировые ресурсы угля обильны, и обеспеченность ими значительно больше, чем другими видами топлива. При современном уровне мировой добычи угля (4,5 млрд т в год) разведанных к настоящему времени запасов может хватить примерно на 400 лет.
В странах Европы, а также во многих угольных бассейнах России верхние слои залежей уже разработаны, а извлекать уголь с глубины свыше 1000 м нерентабельно при нынешней технике и технологии. Выгодной остается лишь разработка угольных месторождений открытым способом (в Западном бассейне США, Восточной Сибири, ЮАР, Австралии). Так, добыча 1 т антрацита в Германии обходится втрое дороже, чем импорт из ЮАР, включая расходы по доставке.
Большая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым территориям и окраинам материков: Персидский залив - Северная Африка; Мексиканский залив - Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о. Тринидад); острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; Западная Сибирь; северная Аляска; Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); о. Сахалин с прилегающими участками шельфа.
Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т. Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают: Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла.
Объем мировой добычи нефти составляет около 3,1 млрд. т, т.е. почти 8,5 млн. т в сутки. Добыча ведется 95 странами, причем более 77% продукции сырой нефти приходится на долю 15 из них, включая Саудовскую Аравию (12,8%), США (10,4%), Россию (9,7%), Иран (5,8%), Мексику (4,8%), Китай (4,7%), Норвегию (4,4%), Венесуэлу (4,3%), Великобританию (4,1%), Объединенные Арабские Эмираты (3,4%), Кувейт (3,3%), Нигерию (3,2%), Канаду (2,8%), Индонезию (2,4%), Ирак (1,0%).
Следует также учитывать, что при ныне существующей технике добычи на поверхность извлекается в среднем лишь 30-35% нефти, залегающей в недрах.
Разведанные запасы этого вида топлива за последние 15 лет выросли со 100 до 144 трлн м 3 . Прирост объясняется как открытием ряда новых месторождений (в частности, в России - в Западной и Восточной Сибири, на шельфе Баренцева моря), так и переводом части геологических запасов в категорию разведанных.
Крупнейшие разведанные запасы природного газа сосредоточены в России (39,2%), Западной Азии (32%), они есть и в Северной Африке (6,9%), Латинской Америке (5,1%), Северной Америке (4,9%), Западной Европе (3,8%). В последнее время выявлены значительные запасы его в Центральной Азии. На начало 1998 г. запасы природного газа составляли: Россия - 47600 млрд м 3 ; Иран - 21200 млрд м 3 ; США - 4654 млрд м 3 ; Алжир - 3424 млрд м 3 ; Туркмения - 2650 млрд м 3 .
Обеспеченность природным газом при современном уровне его добычи (2,2 трлн м 3 в год) составляет 71 год. В пересчете на условное топливо запасы газа приблизились к разведанным запасам нефти (270 млрд т).
Важное значение для производства черных металлов имеют запасы железной руды. Мировые прогнозные ресурсы железной руды достигают примерно 600 млрд т, а разведанные запасы - 260 млрд т. Крупнейшие в мире месторождения железной руды находятся в Бразилии, Австралии, Канаде, России, Китае, США, Индии, Швеции. Добыча железной руды в мире составляет 0,9-1,0 млрд т в год. Ресурсообеспеченность мирового хозяйства этим видом сырья - примерно 250 лет.
Из сырья для производства цветных металлов на первом месте находятся бокситы. Крупнейшие месторождения бокситов сосредоточены в Австралии, Гвинее, Бразилии, Венесуэле, на Ямайке. Добыча бокситов достигает 80 млн т в год, так что нынешних запасов должно хватить на 250 лет. В России запасы бокситов сравнительно невелики.
Геологические запасы медных руд оцениваются в 860 млн т, из них разведанных - в 450 млн т (в Индии, Зимбабве, Замбии, Конго, США, России, Канаде). При нынешнем объеме добычи - 8 млн т в год - разведанных запасов медных руд хватит примерно на 55 лет.
Наибольшими запасами бокситов (главное сырье алюминиевой промышленности) располагают Гвинея (42% мировых запасов), Австралия (18,5%), Бразилия (6,3%), Ямайка (4,7%), Камерун (3,8%) и Индия (2,8%). По масштабам добычи (42,6 млн. т) первое место занимает Австралия.
Общий объем добычи золота в мире составляет 2200 т. Первое место в мире по добыче золота занимает ЮАР (522 т), второе - США (329 т). Старейший и самый глубокий золотой рудник в США - Хоумстейк в горах Блэк-Хилс (Южная Дакота); добыча золота там ведется свыше 100 лет. Современные методы экстракции (иманирование) делают рентабельным извлечение золота из многочисленных бедных и убогих месторождений.
Примерно 2/3 мировых ресурсов серебра связано с полиметаллическими медными, свинцовыми и цинковыми рудами. Серебро извлекается в основном попутно из галенита (сульфида свинца). Месторождения преимущественно жильные. Наиболее крупные производители серебра - Мексика (2323 т), Перу (1910 т), США (1550 т), Канада (1207 т) и Чили (1042 т). Наибольшими разведанными запасами урана обладают Австралия (более 20% мировых запасов), Казахстан (18%), Канада (12%), Узбекистан (7,5%), Бразилия и Нигер (по 7%). Крупное месторождение уранита Шинколобве находится в Демократической Республике Конго. Значительными запасами располагают также Китай, Германия и Чехия.
Еще один важный минеральный ресурс - поваренную соль - получают из месторождений каменной соли и путем выпаривания воды соленых озер и морской воды. Мировые ресурсы поваренной соли практически неисчерпаемы. Почти каждая страна обладает либо залежами каменной соли, либо установками по выпариванию соленой воды. Колоссальный источник поваренной соли - сам Мировой океан. Первое место по добыче поваренной соли занимают США (21%), затем следуют Китай (14%), Канада и Германия (по 6%). Значительная добыча соли ведется во Франции, Великобритании, Австралии и Польше.
Алмазы - самые известные из драгоценных камней - играют важную роль в промышленности благодаря их исключительно высокой твердости. Мировая добыча алмазов составляет 107,9 млн. каратов (200 мг); в том числе технических алмазов было добыто 91,2 млн. каратов (84,5%), ювелирных - 16,7 млн. каратов (15,5%). В Австралии и Конго доля ювелирных алмазов составляет всего 4-5%, в России - около 20%, в Ботсване - 24-25%, ЮАР - более 35%, в Анголе и Центральноафриканской Республике - 50-60%, в Намибии - 100%.
Инструкция
Полезные ископаемые - это горные породы, минералы, используемые в сфере материального производства, в народном хозяйстве. В настоящее время известно около 250 видов полезных ископаемых. Они подразделяются на:
- горючие (уголь, нефть, природный газ, торф, горючие сланцы);
- рудные (руды черных, цветных металлов);
- нерудные ( , глина, известняк, различные соли);
- камнецветное сырье (яшма, агат, оникс, халцедон, нефрит);
- (алмаз, изумруд, сапфир, рубин);
- гидроминеральные (подземные и минеральные воды);
- горно-химическое сырье (апатиты, бариты, бораты)
Полезные ископаемые по воле человека превращаются в самые необходимые вещи, которые обеспечивают безопасность, обогревают, перевозят, кормят. Они необходимы в современном мире всюду. Практически вся вырабатывается на станциях, работающих на угле, газе, мазуте, радиоактивных веществах. Большая часть транспорта работает на энергии горючих ископаемых.
Основа строительной промышленности - это горные породы. Черная и металлургия также полностью работает на минеральном сырье, как и промышленность, где его доля достигает 75%. Большинство металлов и используется как конструкционные (черные, легирующие, цветные), в машиностроении, в электронике. Поделочные камни, такие, как яшма, рубин, используются в ювелирном деле. Алмаз, благодаря твердости и прочности, используется для резки твердых материалов, а в ограненном виде является бриллиантом. Горный минерал апатит необходим для производства фосфорных удобрений. Прозрачные кристаллы барита используются в оптических приборах.
Минеральные запасы недр земли не безграничны. И хотя процесс образования и накопления природных богатств никогда не останавливается, темпы этого восстановления совершенно несоизмеримы с темпами использования земных ресурсов.
Источники:
Полезные ископаемые - это природные минеральные образования неорганического и органического происхождения, используемые в сфере материального производства. В настоящее время добывается более 200 видов минеральных ресурсов.
Существует несколько классификаций минеральных ресурсов. По физическим свойствам выделяют твердые минеральные образования (различные руды, уголь, гранит, соли), жидкие (нефть, воды) и газообразные (газы, метан, гелий).
По происхождению полезные ископаемые подразделяют на осадочные, метаморфические и магматические.
Исходя из сферы использования, различают горючие ресурсы (природный газ, уголь, торф, нефть), рудные (руды горных пород) и нерудные (песок, глина, известняк, сера, калийные соли). Драгоценные и поделочные камни стоят отдельной группой.
Современные поиски минеральных ресурсов основаны не только на использовании новейшей техники и чувствительных приборов, но и на научных прогнозах. Научный прогноз основывается на знании связей геологического строения с условиями образования полезных ископаемых.
Существует несколько способов добычи минеральных ресурсов. При открытом способе горные породы добывают в . Это экономически выгодный, но не экологичный метод, так как брошенные карьеры могут стать причиной образования . Открытым методом ископаемые, находящиеся на поверхности земли или залегающие неглубоко в недрах. Обычно это известняк, песок, мел, торф, железные и медные руды, некоторые виды угля.
Твердые полезные ископаемые, находящиеся на большой глубине, добывают с помощью подземных шахт. Чаще всего так достают уголь. Шахтный способ считается самым небезопасным для жизни работников.
Жидкие и газообразные полезные ископаемые (нефть, подземные воды, природный газ) добывают с помощью буровых скважин, иногда с помощью шахт. На ряде месторождений применяют комбинацию способов добычи. Выбор способа определяется, главным образом, геологическими условиями залегания ископаемых и экономическими расчетами.
Постоянно разрабатываются все новые способы добычи минеральных ресурсов. Но нельзя забывать, что полезные ископаемые исчерпаемы, поэтому необходимо расходовать их более экономно и разумно.
Для этого нужно стремиться к снижению потерь ресурсов при их добыче, добиваться более полного извлечения из породы всех полезных свойств, уделять большее внимание поиску новых, более перспективных месторождений.
В Сибири найдено огромное количество полезных ископаемых, залежи которых образовались в результате различных геологических процессов. Многообразие минеральных ресурсов объясняется огромной территорией и сложной историей формирования этого участка земной коры.
Каменный уголь в большинстве случаев возникает в местах прогибов тектонических плит. На территории Сибири были найдены два огромных угольных бассейна: Ленский и Тунгусский. Запасы каменного угля в первом составляют 2600 миллиардов тонн, а во втором, по оценкам ученых, несколько меньше - примерно 1750 миллиардов тонн.
Всего на территории Сибири находится около 80% запасов каменного угля России. На данный момент разработана меньшая часть из всех угольных месторождений, так как добыча полезного ископаемого невозможна в некоторых бассейнах из-за суровых природных условий Сибири.
Как правило, к ископаемым Сибири относятся такие , как нефть и природный газ. Месторождения нефти на территории Сибири стали разрабатываться недавно. Так, в последние несколько десятилетий было найдено Марковское месторождения нефти. Добыча газа ведется в Таас-Тумусском месторождении.
Западная Сибирь, в частности Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий автономные округа, производят более 90% всего добываемого в России природного газа и около 75% сырой нефти.
Кроме нефти и газа к неметаллическим полезным ископаемым Сибири можно отнести каменную соль. В основном, месторождения соли находятся на дне древнейших морей. Так, например, добыча соли ведется в Якутии, вблизи таких рек, как Лена и Вилюя.
Первые алмазы на территории Сибири нашли в конце XIX века. Эти полезные ископаемые в местах с повышенной вулканической активностью. Поначалу они не заинтересовали диамантеров, в связи с небольшими размерами. Но в 30-х годах XX века советским геологом Александром Буровым было обнаружен обломок крупного камня, это позволило сделать вывод об алмазоносности Сибири.
Крупные месторождения алмазов в Сибири открыты совсем недавно. В последние годы началась добыча алмазов в Якутии, в бассейнах рек Вилюя и Оленёка.
На территории Сибири находятся огромные залежи железных руд. Месторождения этих полезных ископаемых относятся к наиболее древним. В данном регионе можно найти руды таких металлов, как олово, платина, никель, ртуть.
Про золотые запасы Сибири известно уже несколько столетий. И добыча золота ведется очень давно. Наибольшие запасы металла находятся в Аллах-Юньском, Янском, Алданском, Бодайбинском районах.
Когда люди начинают задумываться, сколько всего сделано из , их поражает обширность спектра применения этой маслянистой субстанции. Казалось бы, залил бензин в бак автомобиля, купил моторное масло – этим и ограничивается сфера ее использования. А ведь многие повседневные вещи: губная помада, нейлоновые чулки и даже таблетка аспирина – сделаны из нефти.
Инструкция
Нефть – это всего лишь органическое вещество, представляющее собой сонм молекул, изменив структуру которых, можно получить предмет с совершенно другими характеристиками. Как из графита под действием высоких температур и давления делают алмазы, так сырье для топлива является также основой для производства косметики, бытовых предметов, одежды и даже пищи. Жевательная резинка уже давно не изготовляется из натуральных смол – такую можно встретить только в аптеках. Основным ее компонентом являются нефтяные полимеры. Напрасно люди, употребляющие жвачку и выбрасывающие ее на улице, считают, что любая еда постепенно растворится. Жевательная резинка не относится к обычной пище и может годами пролежать на земле в виде плотного комочка.
Не нужно пугаться, что парафин и другие составляющие губной помады – это производные от нефти, ведь именно они пришли на смену вредным компонентам, некогда присутствующим в этом женском аксессуаре. Тени для век, корректировочные карандаши для глаз и губ, лак для ногтей – вся эта косметика содержит в себе частичку природной субстанции. А домохозяйки не мыслят своей жизни без еще одного продукта – пластика, ведь из него сделаны корпуса бытовой техники, а полиэтиленовые пакеты помогают донести тяжелые покупки из магазина.
Сложная цепочка химических превращений позволяет получить даже аспирин – непревзойденное средство от головной и других видов боли, а также ряд салициловых кислот, входящих в состав противотуберкулезных и антибактериальных препаратов. В борьбе с микроорганизмами помог сделать шаг вперед анилин, выделяемый из нитробензола. Лечить болезни можно не только изнутри, но и снаружи – для этого врачи применяют протезы, сделанные из медицинской пластмассы.
Женщины, изучающие этикетки на одежде, замечали, что многие вещи содержат в себе полиэстер, а некоторые на 100% сделаны из этого синтетического материала. Внешне он похож на вискозу и поэтому хорошо подходит для пошива платьев и блузок, а также подкладок для курток. Одежда из полиэстера не мнется и отличается долговечностью, как и нейлоновые колготки. Нефтепродукты во множестве находятся на кухне в виде пластиковой посуды и мебели, в детской – в качестве пупсов, неваляшек, кубиков и других игрушек. Нельзя говорить об их вредности или аллергичности, ведь полиэтиленом упаковывают абсолютно всю пищу, которая лежит на магазинных полках, а некоторые лекарственные препараты с включением производных нефти с успехом помогают избавиться от аллергии.
Видео по теме
Гравий - один из самых недорогих и популярных строительных материалов. Добывается он в открытых карьерах и имеет много неоспоримых достоинств. Чтобы не путать гравий с щебнем, нужно знать, в чем отличие этих камней.
Инструкция
Гравий представляет собой обломки каменной породы. Преимущественно это граниты, песчаники, известняки и диабазы. Добывают гравий открытым карьерным способом на песчано-гравийных месторождениях. Эти камни разного размера и являются недорогим и востребованным строительным материалом. Они используются в качестве заполнителя при приготовлении бетона, в дорожном строительстве, для мощения дорожек и площадок в частных хозяйствах. После добычи песчано-гравийной смеси производится отсев песка и сортировка камней по наиболее востребованным фракциям. В строительстве зданий и дорог это размер 20/40 мм.
Чем гравий отличается от щебня? Эти два вида камней часто путают. Однако, разница между ними есть, и существенная. Оба этих продукта являются неорганическим сыпучим материалом. Но гравий образуется в результате естественных разломов каменных пород, а щебень – продукт их искусственного дробления. Гравий преимущественно округлый, а форма щебня чаще всего остроконечная.
Все о гравии. Эти камни бывают самого разного цвета: серо-голубого, темно-серого, коричневого, черного, желтоватого и розоватого. Многие из них причудливо сочетаются и имеют свойство менять оттенок в зависимости от степени влажности воздуха или освещенности. По этой причине гравий является любимцем ландшафтных дизайнеров, которые используют его в целях декорирования садов и подворий, облагораживания клумб, устройства пешеходных дорожек. Форма камней любого размера цельная, в них никогда не бывает трещин.
В природе существует три основные фракции : мелкий (1-3 мм), средний (3-7 мм) и крупный (7-12 мм). Эти камни содержат множество примесей – частицы глины, песка, пыли и грязи. В зависимости от месторождения различают разные виды гравия: озерный, горный, морской, речной, ледниковый и др. Более чистые камни – морские и речные. Поверхность у них гладкая, поэтому они широко используются в укладке и отсыпке дорог.
В строительстве домов и сооружений отдают преимущество горному гравию, так как он обладает более шероховатой поверхностью и, следовательно, обеспечивает лучшее сцепление в бетонных смесях. Мелкие фракции камней является одними из составляющих в производстве некоторых видов кровельных материалов. Гравий имеет первый
