Рудные полезные ископаемые определение. Полезные ископаемые: Железные руды

Общая характеристика полезных ископаемых

Прежде всего, полезными ископаемыми называются горные породы и минералы, которые используются в хозяйстве стран.

По своему физическому состоянию они могут быть:

• твердые – уголь, соль, руда, мрамор и др.;
• жидкие – нефть, минеральные воды;
• газообразные – горючий газ, гелий, метан.

Когда за основу берут их использование, тогда выделяют:

• горючие – уголь, нефть, торф;
• рудные – руды горных пород, включающие металл;
• нерудные – гравий, глина, песок и др.

Отдельную группу представляют драгоценные и поделочные камни.

Полезные ископаемые образовались разными способами и по происхождению бывают магматические, осадочные, метаморфические, размещение которых по земным недрам подчиняется определенным закономерностям.

Для складчатых областей обычно характерны магматические, т.е. рудные полезные ископаемые. Данное обстоятельство связано с тем, что они образуются из магмы и выделяющихся их неё горячих водных растворов.

Магма поднимается из земных недр по трещинам в земной коре и в них застывает на различной глубине.

Также рудные полезные ископаемые могут образоваться и из излившейся магмы-лавы, которая относительно быстро остывает. Магма внедряется, как правило, в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями планеты.

Руды могут образоваться и на платформенных равнинах, но, в этом случае они приурочены к нижнему ярусу платформы. На платформах рудные полезные ископаемые связаны со щитами, т.е. с выходами фундамента платформы на поверхность или в тех местах, где осадочный чехол не отличается мощностью, и фундамент близко подходит к поверхности.

Примером такого месторождения является Курская магнитная аномалия в России и Криворожский бассейн на Украине.

Замечание 1

Вообще руда представляет собой минеральный агрегат, из которого технологическим путем можно извлечь металл либо соединения металлов.

Руды металлов связаны с районами активного горообразования, но наличие гор ещё не означает наличия богатых месторождений. Третья часть Европы, например, занята горами, но, крупных рудных месторождений совсем немного.

Исходя из области применения, рудные полезные ископаемые делятся на группы – руды черных металлов, руды цветных металлов, руды благородных металлов и радиоактивные металлы.

Такое рудное полезное ископаемое, как железная руда является основой для производства черных металлов – чугуна, стали, проката. Крупнейшие запасы железных руд сосредоточены в США, Индии, Китае, Бразилии, Канаде.

Есть отдельные крупные месторождения в Казахстане, Франции, Швеции, Украине, Венесуэле, Перу, Чили, Австралии, Либерии, Малайзии, В странах Северной Африки.

В России крупные запасы железных руд, кроме КМА, есть на Урале, Кольском полуострове, в Карелии, В Сибири.

Руды черных металлов

Среди руд черных металлов наиболее востребованными и используемыми в промышленности являются железные руды.

Такие минералы, как гематит, магнетит, лимонит, сидерит, шамозит и тюрингит являются главными железосодержащими породами.

Добыча железной руды в мире превышает 1 млрд. тонн. Самым крупным производителем железной руды является Китай, добывающий 250 млн. тонн, в то время как Россия добывает 78 млн. тонн. По 60 млн. тонн добывают США и Индия, Украина – 45 млн. тонн.

Добыча железной руды в США ведется в районе озера Верхнее и в штате Мичиган.

В России крупнейшим железорудным бассейном является КМА, залежи которой оцениваются в 200-210 млрд. тонн или 50% планетарных запасов. Месторождение охватывает Курскую, Белгородскую, Орловскую области.

Для производства легированной стали и чугуна используется марганец в качестве легирующей добавки для придания им прочности и твердости.

Мировые промышленные запасы марганцевых руд сосредоточены на Украине – 42,2%. Есть марганцевые руды в Казахстане, ЮАР, Габоне, Австралии, Китае, в России.

Большое количество марганца производится также в Бразилии и Индии.

Для того чтобы сталь не ржавела, была жаропрочной и кислотоупорной необходим хром, один из основных компонентов руд черных металлов.

Специалисты предполагают, что из мировых запасов этой руды 15,3 млрд. тонн хромитовая руда высокого сорта приходится на ЮАР – 79%. В небольших количествах хром есть в Казахстане, Индии, Турции, довольно крупное месторождение этой руды находится в Армении. Небольшое месторождение разрабатывается в России на Урале.

Замечание 2

Самым редким из черных металлов является ванадий. Он используется для производства марочного чугуна и марочной стали. Ванадий очень важен для аэрокосмической промышленности, потому что его добавка обеспечивает высокие характеристики титановых сплавов.

При получении серной кислоты ванадий используется в качестве катализатора. В чистом виде его нет, и встречается ванадий в составе титаномагнетитовых руд, иногда встречается в фосфоритах, урансодержащих песчаниках и алевролитах. Правда, его концентрация не более 2%.

Иногда даже значительные количества ванадия могут быть в бокситах, бурых углях, битуминозных сланцах и песках. При извлечении главных компонентов из минерального сырья, ванадий получают как побочный продукт.

По учтенным запасам этой руды лидерами являются ЮАР, Австралия и Россия, а основные его производители ЮАР, США, Россия, Финляндия.

Руды цветных металлов

Цветные металлы представлены двумя группами:

1. легкие, к ним относятся алюминий, магний, титан;
2. тяжелые – это медь, цинк, свинец, никель, кобальт.

Из всех цветных металлов алюминий является самым распространенным в земной коре.

Среди его физических свойств такие, как малая плотность, высокая теплопроводность, пластичность, электрическая проводимость, коррозионная стойкость. Этот металл хорошо поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению. Его легко можно сварить.

Исходное сырье для металлического алюминия – глинозем, который получают при переработке бокситов и нефелиновых руд.

Запасы бокситов есть в Гвинее, Бразилии, Австралии, а Россия занимает по ним 9-е место.

Российские запасы бокситов сосредоточены в Белгородской и в Свердловской области, а также в Республике Коми. Российские бокситы невысокого качества. Нефелиновые руды залегают на Кольском полуострове. По производству глинозема Россия занимает 6-е место в мире. Весь глинозем производится из отечественного сырья.

Титан, открыли в 1791 г. Его отличительные характеристики – это высокая прочность и коррозионная стойкость. Для промышленности основным типом титановых руд являются прибрежно-морские россыпи. Такие крупные россыпи известны в России, Австралии, Индии, Бразилии, Новой Зеландии, Малайзии, Шри-Ланке.

Россыпные месторождения титана являются комплексными и содержат цирконий.

К легким цветным металлам относится магний, который в промышленности применяется сравнительно недавно. В военные годы основная его часть шла для производства зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет.

Сырье для получения магния приурочено ко многим районам планеты. Магний содержится в доломите, карналлите, бишофите, каините и других породах, имеющих широкое распространение в природе.

На долю США приходится около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений.

Кроме США крупными производителями металлического магния являются Турция и КНДР. Производителями соединений магния – Россия, Китай, КНДР, Австрия, Греция, Турция.

Среди тяжелых цветных металлов выделяется медь, которая представляет собой пластичный элемент золотисто-розового оттенка, на открытом воздухе покрывающийся кислородной пленкой.

Отличительной особенностью меди являются её высокие антибактериальные свойства. В сплавах с никелем, оловом, золотом, цинком она используется в промышленности.

После Чили и США, по запасам меди Россия стоит на третьем месте в мире.

Кроме самородной меди, сырьем для её получения является халькопирит и борнит. Распространяются месторождения меди в США – Скалистые горы, В Канадском щите и провинции Квебек, Онтарио в Канаде, в Чили и Перу, в медном поясе Замбии, ДРК, в России, Казахстане, Узбекистане, Армении.

Основными и крупными производителями этого металла являются Чили и США, а также Канада, Индонезия, Перу, Австралия, Польша, Замбия, Россия.

Цинк впервые получили из каламина, по существу это карбонат цинка ZnCO2. Сегодня получают цинк из сульфидных руд, наиболее важной из которых является цинковая обманка и марматит.

Добыча цинковых руд идет в Канаде, США, в России, Австралии, Мексике, в центральной Африке, Казахстане, Японии и других странах.

Крупные производители цинковой руды – Япония и США они же её крупные импортеры.

Известный с древности никель при добавке к стали повышает её вязкость, упругость, антикоррозионные свойства.

Впервые металлический кобальт был получен в 1735 г. Сегодня он используется для производства сверхтвердых сплавов.

Сырьем для свинца является его главный рудный минерал галенит. Свинцовые руды добываются во многих странах, а ведущие его производители Австралия, Китай, Перу, Канада.

Добыча свинца ведется в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР, Марокко. Крупные месторождения свинца есть в Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане.

В России свинцовые месторождения сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Якутии, Приморье, Северном Кавказе.

Существует множество природных месторождений важных для человека веществ. Это ресурсы, которые являются исчерпаемыми и которые следует беречь. Без их разработки и добычи многие стороны жизни людей были бы крайне затруднительными.

Полезные ископаемые и их свойства - это объект и предмет изучения геологии горного дела. Результаты, полученные ей, используются в дальнейшем для переработки и производства многих вещей.

Полезные ископаемые и их свойства

Что вообще называют полезными ископаемыми? Это такие горные породы или минеральные структуры, которые имеют большое народно-хозяйственное значение и широко используются в промышленности.

Разнообразие их велико, поэтому свойства для каждого вида специфичны. Можно выделить несколько основных вариантов скоплений рассматриваемых веществ в природе:

• россыпи;
• пласты;
• жилы;
• штоки;
• гнезда.

Если же говорить об общем распространении ископаемых, то можно выделить:

• провинции;
• районы;
• бассейны;
• месторождения.

Полезные ископаемые и их свойства зависят от конкретного вида сырья. Именно этим определяется и область их использования человеком, а также способ добычи и переработки.

Виды полезных ископаемых

Существует не одна классификация рассматриваемого сырья. Так, если в основу положены признаки агрегатного состояния, то выделяют такие разновидности.

1. Полезное ископаемое твердое. Примеры: мрамор, соли, гранит, металлические руды, неметаллические.
2. Жидкое - подземные минеральные воды и нефть.
3. Газовое - природный газ, гелий.

Если же в основе подразделения на виды применение полезных ископаемых, тогда классификация принимает следующий вид.

1. Горючие. Примеры: нефть, горючие уголь, метан и другие.
2. Рудные или магматические. Примеры: все металлсодержащее рудное сырье, а также асбест и графит.
3. Нерудные. Примеры: все сырье, не содержащее металлов (глина, песок, мел, гравий и прочие), а также различные соли.
4. Камнесамоцветные. Примеры: драгоценные и полудрагоценные, а также (алмазы, сапфиры, рубины, изумруды, яшма, халцедон, опал, сердолик и прочие).

По представленному разнообразию очевидно, что полезные ископаемые и их свойства - это целый мир, который исследуется огромным количеством специалистов геологов и горняков.

Основные месторождения

Различные минеральные распространены по планете достаточно равномерно согласно геологическим особенностям. Ведь значительная часть из них образуется за счет платформенных подвижек и тектонических извержений. Можно назвать несколько основных континентов, которые наиболее богаты практически всеми видами сырья. Это:

• Северная и Южная Америка.
• Евразия.
• Африка.

Все страны, которые расположены на обозначенных территориях, широко используют полезные ископаемые и их свойства. В те же области, где своего сырья нет, проходят экспортные поставки.

Вообще, конечно, сложно определить общий план месторождений минеральных ресурсов. Ведь все зависит от конкретного вида сырья. Одними из самых дорогих являются драгоценные (содержащие благородные металлы) полезные ископаемые. Золото, например, есть везде, кроме Европы (из перечисленных выше континентов плюс Австралия). Оно ценится очень высоко, а его добыча - одно из самых распространенных явлений в горном деле.

Самой богатой на горючие ресурсы является Евразия. Горные полезные ископаемые (тальк, барит, каолин, известняки, кварциты, апатиты, соли) распространены практически повсеместно в большом количестве.

Добыча полезных ископаемых

Для того чтобы минеральное сырье извлечь и подготовить для использования, применяются разные методы.

1. Открытый путь. Необходимое сырье добывается прямо из карьеров. Со временем это приводит к образованию обширных оврагов, поэтому является не щадящим для природы.
2. Шахтный способ - более правильный, но дорогостоящий.
3. Фонтанный метод выкачивания нефти.
4. Насосный способ.
5. Геотехнологические методы обработки руды.

Разработка месторождений полезных ископаемых - это важный и необходимый процесс, однако приводящий к весьма плачевным последствиям. Ведь ресурсы исчерпаемы. Поэтому в последние годы особый упор делается не на больших объемах добычи минеральных ресурсов, а именно на их более правильном и рациональном использовании человеком.

Рудные (магматические) породы

К данной группе относятся самые важные и большие по объемам добычи полезные ископаемые. Руда - это такое образование минеральной природы, в котором содержится в большом количестве тот или иной нужный металл (другой компонент).

Места добычи и обработки такого сырья называются рудники. Классифицировать магматические породы можно на четыре группы:

• цветных;
• благородных;
• неметаллических компонентов.

Приведем примеры некоторых рудных минеральных ресурсов.

1. Железные.
2. Никелевые.
3. Аргентит.
4. Касситерит.
5. Берилл.
6. Борнит.
7. Халькопирит.
8. Уранинит.
9. Асбест.
10. Графит и другие.

Золото - рудное ископаемое

Есть среди рудных и особые полезные ископаемые. Золото, например. Его добыча была актуальна издревле, ведь оно всегда высоко ценилось людьми. Сегодня золото добывают и отмывают практически в каждой стране, на территории которой есть хотя бы небольшие его месторождения.

В природе золото встречается в виде самородных частиц. Самым крупным слитком стал найденный в Австралии весом почти в 70 кг пласт. Часто из-за выветривания месторождений и их размывов образуются россыпи в виде песчаных крупинок из этого драгоценного металла.

Из таких смесей его извлекают отмыванием и просеиванием. В целом, это не слишком распространенные и объемные по содержанию полезные ископаемые. Золото поэтому и называют драгоценным и благородным металлом.

Центрами по добыче данного рудного ископаемого являются:

• Россия.
• Канада.
• Южная Африка.
• Австралия.

Горючие ископаемые

К данной группе относятся такие минеральные ресурсы, как:

• бурый уголь;
• нефть;
• газ (метан, гелий);
• каменный уголь.

Применение полезных ископаемых такого рода - это топливо и сырье для получения различных химических соединений и веществ.

Уголь - это такое ископаемое, которое залегает на сравнительно небольшой глубине широкими пластами. Его количество ограничено в одном конкретном месторождении. Поэтому, исчерпав один бассейн, люди переходят на другой. В целом уголь содержит до 97% углерода в чистом виде. Сформировался он исторически, в результате отмирания и утрамбовывания растительных органических остатков. Процессы эти длились миллионы лет, поэтому сейчас запасов угля огромное количество по всей планете.

Нефть по-другому называют жидкое золото, что подчеркивает, насколько важным минеральным ресурсом она является. Ведь это основной источник высококачественного горючего топлива, а также различные ее составляющие - основа, сырье для химических синтезов. Лидерами по добыче нефти являются такие страны, как:

• Россия.
• Алжир;
• Мексика.
• Индонезия.
• Венесуэла.
• Ливия.

Который представляет собой смесь газообразных углеводородов, это также важное промышленное топливо. Относится к самому дешевому сырью, поэтому особенно масштабно используется. Страны-лидеры по добыче - Россия и Саудовская Аравия.

Неметаллические или нерудные виды

К данной группе относятся такие минералы и горные породы, как:

• глина;
• песок;
• галька;
• гравий;
• щебень;
• тальк;
• каолин;
• барит;
• графит;
• алмазы;
• кварц;
• апатиты;
• фосфорит и прочие.

Все разновидности можно объединить в несколько групп по области использования.

1. Горно-химические минералы.
2. Металлургическое сырье.
3. Технические кристаллы.
4. Строительные материалы.

К этой же группе часто относят и камнесамоцветные ископаемые. Области использования полезных ископаемых нерудной природы многогранны и обширны. Это сельское хозяйство (удобрения), строительство (материалы), стекловарение, ювелирное дело, техника, общехимическое производство, производство краски и так далее.

Введение

1. Рудные полезные ископаемые

Заключение

Список литературы

Введение

За последние 200 лет спрос на металлы настолько возрос, что уже в XXI столетии запасы руд некоторых металлов, особенно стратегически важных для промышленности, могут исчерпаться.

Некоторые металлы, например золото, часто находят в чистом виде, но большинство выплавляют из руды. Руда - минеральное образование, содержащее какой-либо металл или несколько металлов в концентрациях, при которых экономически целесообразно их извлечение. Иногда это могут быть неметаллические полезные ископаемые.

Золото было, пожалуй, первым металлом, привлекшим внимание первобытных людей своей красотой и блеском. Есть данные, свидетельствующие, что медь начали получать из малахита (легкоплавкого зеленого минерала) около 7000 лет назад.

Хотя коммерческая добыча нефти впервые началась во второй половине девятнадцатого века, на протяжении веков нефть добывалась людьми, которые жили в разных уголках мира, где нефть просачивалась на поверхность. В России первое письменное упоминание о получении нефти появилось в шестнадцатом веке. Путешественники описывали, как племена, жившие у берегов реки Ухта на севере Тимано-Печорского района, собирали нефть с поверхности реки и использовали ее в медицинских целях и в качестве масел и смазок. Нефть, собранная с реки Ухта, впервые была доставлена в Москву в 1597 году.

В 1702 году царь Петр Первый издал указ об учреждении первой регулярной российской газеты Ведомости. В первом выпуске газеты была опубликована статья о том, как была обнаружена нефть на реке Сок в Поволжье, а в более поздних выпусках была информация о нефтепроявлениях в других районах России. В 1745 Федор Прядунов получил разрешение начать добычу нефти со дна реки Ухта. Прядунов также построил примитивный нефтеперегонный завод и поставлял некоторые продукты в Москву и Санкт-Петербург.

Добыча угля началась почти одновременно с добычей нефти, хотя уголь был также известен людям с незапамятных времен.

1. Рудные полезные ископаемые

Многие руды образовались при остывании магмы (расплавленной массы глубинных зон Земли). В процессе ее охлаждения минералы кристаллизуются (затвердевают) в определенном порядке. Некоторые тяжелые минералы, такие как хромит (хромовая руда), отделяются и оседают внизу магмы, где откладываются отдельным пластом. Затем полевой шпат, кварц и слюда образуют горные породы, например, гранит.

Концентрация оставшейся жидкости при этом повышается. Часть ее вдавливается в трещины повой породы, образуя в них крупные отложения - пегматиты. Другие вещества откладываются в пустотах окружающей породы. Наконец, остаются только жидкости, называемые гидротермальными растворами. Эти растворы, часто богатые жидкими элементами, могут перетекать на большие расстояния, при застывании образуя т. н. жилы.

Вторичные отложения минералов образуются под действием рек, морей и ветра, которые сообща разрушают почвы и горные породы, переносят их иногда на значительные расстояния и откладывают, обычно в дельтах рек или понижениях рельефа. Здесь сосредотачиваются частицы минералов, которые потом, цементируясь, превращаются в осадочные породы, типа песчаника.

Иногда среди этих пород скапливается железо, попадая туда из воды и формируя железные руды. В тропиках интенсивные дожди разрушают породы, содержащие алюмосиликаты, оказывая на них химическое воздействие. Вымываемые ими силикаты образуют породы, богатые бокситами (алюминиевыми рудами). Кислотные дожди растворяют и другие металлы, которые потом откладываются вновь в верхних слоях литосферы, иногда обнажаясь на поверхности.

Когда-то поиск металлов зависел от случая. Но в паше время в геологоразведке используются научные методы и современная поисковая техника. Составляются геологические карты, часто с использованием космических фотоснимков. Геологи, расшифровывая эти карты и снимки, получают необходимую информацию о породах и их структуре. Иногда химические вещества, содержащиеся в грунте, воде и растениях, дают подсказку о местонахождении полезных ископаемых. Для этих же целей используются методы геофизики. Измеряя с помощью специальных приборов лаже слабейшие электромагнитные и гравитационные ответные сигналы пород, ученые могут определить содержание рудных отложений в породах.

Обнаружив месторождение, изыскатели бурят скважины, чтобы установить размеры и качество рудных залежей и определить экономическую целесообразность их разработки.

Существует три способа добычи рудных месторождений, "Гам, где руда выходит на поверхность или расположена недалеко от нее, ее добывают открытым (карьерным) методом. Когда руда обнаружена на дне реки или озера, добыча производится с помощью драг. И самый дорогой вид разработки месторождений - строительство подземных шахт.

Сейчас в промышленности используются около 80 металлов. Некоторые из них распространены достаточно широко, но многие встречаются редко. Медь, например, составляет 0,007% земной коры, олово - 0,004%, свинец - 0,0016%, уран - 0,0004%, серебро -0,000001% и золото - всего 0,0000005%.

Слишком быстро исчерпаются некогда богатые месторождения. Пройдет немного времени, и многие металлы окажутся редкими и дорогими. Поэтому в паше время остро стоит задача повторной переработки металлического лома.

По оценкам экспертов, уже сейчас половину железа и треть алюминия, используемых промышленностью, получают из лома. Повторная переработка и использование снижают загрязнение окружающей среды и сберегают энергию, необходимую для выплавки металлов из руд и их очистки. Для получения тонны алюминия из лома требуется лишь двадцатая часть энергии, которая расходуется на выплавку из руды и обработку того же количества.

2. Уголь

Уголь считается самой необычной породой по двум причинам. Во-первых, он образуется из органического материала - некогда живой ткани -и, во-вторых, в отличие от других пород, он может гореть и выделять тепло.

Уголь был основным видом топлива во время промышленной революции и сыграл важную роль в развитии многих стран. Он состоит из углерода (отсюда его черный цвет) и горючих газов - водорода, азота и кислорода. Часть углерода и водорода образуют углеводород, составляющий также основу нефти и природного газа.

Большая часть залежей угля образовалась 360-286 млн. лет назад, причем его было так много, что геологи назвали этот период каменноугольным. Источником угольных месторождений были доисторические тропические леса, произраставшие в болотистой местности и отличавшиеся от современных. В большинстве своем они состояли из гигантских древовидных папоротников, а также из крупных хвощей и ряда более мелких растений.

Отмиравшие древовидные папоротники и прочая растительность осыпались в болота. В болотной воде находилось очень мало кислорода, ускоряющего процесс разложения бактериями органического материала, поэтому медленно гниющие деревья превращались в торф - первая стадия образования угля. В процессе торфообразования выделялся метан, или болотный газ.

Торф, уплотняясь, превращался в уголь. Из слоя торфа толщиной 10-15 м образуется тонкий (около 1 м) пласт угля. Первый этап уплотнения проходил в древних болотах по мере того, как появлялись все новые слои гниющей растительности, под массой которых спрессовывались нижние пласты.

В каменноугольный период происходило поднятие земной коры, в результате чего песок и илистые отложения накапливались поверх листьев растений. Впоследствии слои грунта и торфа были погребены под морскими водами, а затем вновь вышли на поверхность.

Образовывались другие болота, где появлялись новые отложения торфа. Этот процесс, называемый циклическим осадконакоплением, повторялся много раз. В угольных районах имеется ряд расположенных один над другим пластов угля, разделенных слоями осадочных пород. Толщина этих пластов колеблется от нескольких миллиметров до многих метров.

Существуют три основных типа ископаемого угля. Степень его изменения по сравнению с изначальным торфом определяет уровень его метаморфизма (или углефикации).

Меньше всего изменился лигнит, который также называют бурым углем. В нем содержится наименьшее количество углерода (около 30%), а при его сгорании образуется много дыма и выделяется мало тепла.

Самым распространенным и теплоемким является битуминозный уголь, отличающийся большим разнообразием сортов. Обычно в пластах этого угля перемежаются тусклые и глянцевитые прослойки. 1лянцевитыс прослойки образовались из остатков деревьев, а тусклые - из более мелкой растительности. В битуминозном угле содержится мягкое вещество, напоминающее древесный уголь; именно оно пачкает нам ручки.

У антрацита наивысшая степень метаморфизма. Он на 98% состоит из углерода и отличается высокой твердостью и чистотой. Его трудно зажечь, но при горении он дает очень горячее пламя с малым количеством дыма.

Уголь в основном применяется в качестве топлива. До недавнего времени значительная его часть сжигалась для обогрева домов. Сегодня уголь используется преимущественно для получения электроэнергии или в производственных процессах. Однако до начала широкомасштабной добычи природного газа многие страны получали газ из угля. Этот метод по-прежнему применяется в странах, не имеющих газовых месторождений.

Получение каменноугольного газа связано с производством кокса - бездымного топлива, необходимого для плавления железной руды. Кокс получают, нагревая уголь в герметичных печах, где он не горит ввиду отсутствия кислорода. Но при этом под действием тепла вытесняются аммиак, каменноугольная смола, газ и легкие масла, и остается лишь твердое вещество. Это и есть кокс.

Уголь служит сырьем для различных изделий. Аммиак, каменноугольная смола и легкие масла, получаемые при производстве кокса, используются для изготовления красок, антисептиков, медикаментов, моющих средств, духов, удобрений, гербицидов, ядохимикатов и бытовой химии. Из угля можно получать даже заменитель сахара - сахарин.

Из всех ископаемых видов топлива на Земле больше всего угля. Его разведанных запасов хватит более чем на 200 лет при нынешних темпах потребления, а количество неразведанных залежей, по оценкам многих экспертов, в 15 раз превышает известные запасы. Две трети разведанных запасов угля сосредоточены в трех странах: 30% - в США, 25% - в России и других государствах СНГ и 10% -в Китае. Остальная часть приходится в основном на Австралию, Канаду. Германию, Индию, Польшу, ЮАР и Великобританию.

В Южной Америке только па территории четырех государств находятся значительные месторождения угля - в Аргентине, Бразилии, Чили и Колумбии. Большая часть залежей угля этого континента покоится глубоко под тропическими лесами. Лишь в 8 из 52 африканских стран добывают уголь- ЮАР, Зимбабве, а также в Алжире, Марокко, Мозамбике, Нигерии, Танзании и Демократической Республике Конго.

Иногда уголь выходит на поверхность на склонах холмов или на берегах рек. Наверное, так его впервые и обнаружили китайцы около 3000 лет назад. Как только находили

уголь, верхний грунт снимали, а затем рыли туннели в угольных пластах в глубь земли. Сегодня поиском месторождений угля занимаются геологи. Они знают, в какой местности может залегать уголь: главным образом там, где есть породы каменноугольного периода. Аэро- и спутниковые снимки помогают определить перспективные районы.

Следующий шаг - сейсмическая разведка. С помощью взрывчатых веществ и других средств геологи посылают ударные волны в глубь земли. Чувствительные сейсмоприемники (геофоны) улавливают эхосигналы этих ударных волн после их отражения от слоев подземной породы. Разные породы обладают различной силой отражения, поэтому анализ отражений позволяет определить виды пород, их структуру и глубину залегания.

Для точного нахождения пластов угля и определения глубины их залегания необходимо пробурить скважины. Полученные керны (цилиндрические образцы) породы изучаются и анализируются.

Еще один метод разведки - каротаж. Он был разработан в первую очередь для поиска месторождений нефти и природного газа. При этом в скважину вводят ряд устройств для определения характера породы. Каротажный зонд опускают в скважину, а затем поднимают с определенной скоростью. Чувствительные приборы зонда определяют пористость и радиоактивность пород, обнаруживают сбросы (разрывы между разными пластами породы), а также удельное электрическое сопротивление пород - т. е. их электропроводность.

Толщина пластов угля может быть от нескольких сантиметров до нескольких метров. Независимо от этого применяются два основных метода его добычи: открытая (карьерная) и шахтная разработка. Открытая разработка производится, когда уголь залегает близко от поверхности. Такой метод часто используется в Австралии и США, а также при добыче лигнита в Восточной Европе. В большинстве карьеров Англии уголь добывают на глубине примерно 33 м. Самый глубокий находится в Германии - 325 м.

Карьерная разработка уродует местность. Сначала снимают верхние слои грунта и пород, которые сваливают в кучу вокруг выработок. Такая насыпь служит шумоизолирующим экраном и закрывает неприглядную картину от посторонних глаз.

Затем с помощью гигантских экскаваторов извлекают уголь. Самый большой экскаватор Англии - драглайн «Большой Джорди» емкостью 3000 т. Его ковш (в котором могут разместиться два обычных автомобиля) за один раз загребает до 100 т породы.

Емкость ковша «Большого Маски» (штат Огайо, США) - 10 000 т. А самый крупный роторный экскаватор емкостью 13 000 т добывает лигнит в карьере Гамбах в Германии. После извлечения всех рентабельных запасов угля производится рекультивация почвы и благоустройство района добычи.

Подземная разработка - основной метод добычи угля в Великобритании и континентальной Европе. Он также используется для добычи 40% угля в США и более 50% - в Австралии.

Многие пласты угля залегают на очень большой глубине. Самая глубокая шахта Англии уходит в глубь земли более чем на 1300 м. Добраться до пластов на такой глубине можно по вертикальному шахтному стволу. Шахтеры спускаются к месту работы подъемником - по нему также доставляют уголь на поверхность. Подземные горизонтальные выработки (забои) могут тянуться на несколько километров, поэтому электрические вагонетки перевозят рабочих и уголь между забоем и шахтой подъемника.

Там, где к углю есть доступ со стороны косогора, роют наклонный шахтный ствол - штольню. Здесь шахтеры перевозятся в вагонетках, а уголь подается наружу конвейером.

Есть два основных способа проходки глубокой шахты. Старый метод, по-прежнему чаще других используемый в США, называется камерно-столбовой системой разработки. Здесь шахтеры проделывают ряд штреков в угольных пластах, оставляя целики (столбы) угля для поддержания свода. Таким методом можно добыть только часть угля.

Выемка лавами, или разработка длинными забоями - основной метод добычи угля в Европе, все чаще применяемый и в США. В этом случае прорывают два параллельных туннеля на расстоянии примерно 20 м друг от друга. Врубовые машины курсируют между туннелями, подрубая лаву. По мере продвижения забоя свод обрушивается позади шахтеров. Так можно извлечь до 90% запасов угля.

Добыча угля связана с риском для жизни, и, несмотря на строгие меры безопасности, ежегодно под землей погибают сотни шахтеров. Да и сжигание угля чревато экологическими последствиями и приводит ко многим заболеваниям. При взаимодействии с углеводородами может развиться рак кожи, а дым и газы, выделяемые при сжигании угля, могут стать причиной рака и эмфиземы легких.

Угольные газы также содержат соединения серы, вызывающие кислотные дожди. В результате наносится вред растительности, гибнет рыба и другие представители водной фауны, разрушаются здания.

Углекислый газ - один из основных продуктов сжигания угля. Он относится к газам, являющимся причиной «парникового эффекта*: тепло поглощается атмосферой, я не уходит в открытый космос, вследствие чего происходит глобальное потепление климата.

При всех возникающих проблемах и продолжающемся поиске чистых источников энергии, запасов угля намного больше, чем более дешевых видов топлива - нефти и природного газа. Возможно, новые технологии сделают выгодной разработку месторождений, считающихся сегодня нерентабельными.

При существующих методах экономически оправдана добыча лишь 12% разведанных мировых запасов угля. Один из способов эффективного использования угля - его сжигание для производства газа. Другой предусматривает получение из него нефти, учитывая истощение нефтяных природных запасов.

3. Нефть

Нефть является основой современной промышленности и цивилизации. Она лее была и остается причиной многих международных конфликтов, а ее повсеместное использование наносит серьезный ущерб окружающей среде.

По своему составу нефть - сложная смесь соединений, среди которых преобладают углеводороды. Она встречается в нескольких видах - жидкая нефть, природный газ и густая фракция веществ, называемых асфальтенами или битумами. Нефть - вещество органическое, образовавшееся из останков живой материи, растений и животных. Поэтому нефть, природный газ, а также уголь, имеющий то же происхождение, относятся к ископаемым видам топлива.

Процессы, в результате которых образовалась нефть, протекали миллионы лет. Например, большая часть нефти в северной и центральной части Северного моря образовалась из останков одноклеточных морских водорослей и бактерий, которые осаждались в ил на морском дне в течение всего юрского периода (144-213 млн. лет назад). Эти останки перегнивали и медленно превращались в нефть под воздействием температуры и давления, пока ил и минеральные осадки под влиянием этих же факторов спрессовывались в слои горных пород.

Капельки нефти просачивались вверх сквозь поры или трещины в горных породах, пока не встречали более твердые слои, препятствовавшие их дальнейшему продвижению. Нефть скапливалась в таких местах, которые геологи называют «ловушками». Образование газа проходило в более глубоких пластах. Геологи считают, что в месторождениях южной части Северного полушария оно началось в каменноугольном периоде (300-286 млн. лет назад), когда в болотах стали формироваться угольные пласты останков мертвых растений. Угольные прослойки затем опустились и оказались под слоем горных пород. Под действием внутреннего тепла Земли на глубине около 4 км начал выделяться газ. Далее он двигался вверх через поры и разломы в горных породах, пока не попадал в «ловушку».

Огромное преимущество нефти состоит в том, что она чище и дешевле, чем угол транспортируется легче, чем газ. Нефть имеет массу областей применения. Ее иногда называют «Черным золотом», поскольку она дает примерно половину энергии, потребляемой сегодня во всем мире. Без нее остановилась бы большая часть транспорта, прекратили бы работу фабрики, заводы, системы центрального отопления и т. д.

Сырая нефть используется для получения разнообразных видов жидкого топлива: бензина различной степени чистоты, дизельного и авиационного топлива. Также из не получают масла и смазки, обеспечивающие работу машин и механизмов, асфальт дорожных покрытий и огромное количество соединений, используемых в химической промышленности. Вещества, полученные из нефти, применяются в косметической, фармацевтической, лакокрасочной промышленности, а также для производства удобрений, взрывчатых веществ, синтетических волокон, чернил, инсектицидов, пластмасс и резины, которая используется для изготовления автомобильных шин.

Месторождения нефти и природного газа обнаружены на каждом континенте, а также на континентальных шельфах. Некоторые из них активно разрабатываются, другие законсервированы. Оценка того, на какой период хватит нефтяных запасов, включает два фактора - объемы известных месторождений, разработка которых экономически целесообразна с точки зрения современной технологии, и уровень добычи в текущем году. Общемировые запасы нефти в 1989 г. были определены на 41 год вперед, исходя из уровня производства 1988 г. Однако при увеличении разведанных запасов, изменении интенсивности добычи и внедрении новых технологий оценка также меняется.

Самые большие запасы нефти сосредоточены в странах Ближнего Востока (около 65% от мировых). В конце 1980-х гг. Иран, Ирак, Кувейт и Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) обладали разведанными запасами нефти более чем на 100 лет при уровне добычи 1988 г.

В конце 1989 г. Саудовская Аравия, месторождения которой составляют 25% мировых, имела запасы, которых хватило бы на 90 лет при уровне добычи 1988 г. Открытие новых месторождений в этой стране в 1990 г. продлило этот срок более чем на 50 лет.

В конце 1980-х годов 15 республик, составлявших Советский Союз, были лидерами по нефтедобыче (18% от мировой). Среди них первое место занимала и продолжает занимать Россия, хотя нефть добывается также в Азербайджане, Казахстане, Кыргызстане, Таджикистане, Туркменистане, Узбекистане и Украине. США, занимающим второе место в мире по нефтедобыче, вместе с Канадой в 1990 г. принадлежало около 16% мировой добычи. За ними шли Саудовская Аравия, Иран, Мексика, Китай, Венесуэла, Ирак и Британия. Объем нефтедобычи увеличивают или сокращают в зависимости от спроса. Так, спад мировой экономики в начале 1990-х гг. привел к резкому снижению потребления нефти. Ведущее место в добыче природного газа также принадлежит республикам бывшего Советского Союза, в частности России. За ними следуют США, Голландия и Канада. Другими крупными газодобывающими странами являются Британия, Мексика, Норвегия и Румыния.

Благодаря широкому применению нефти ее добыча увеличилась с 10 миллионов баррелей (158,988 дм 3) в день в 1950-х гг. до 65 миллионов баррелей в 1990 г., и за эти 40 лет нефть стала основным источником топлива и сырья в мире. В некоторых странах нефтепродукты были настолько дешевыми, что нефть нередко использовалась недопустимо расточительно.

Развитые страны часто используют собственные запасы нефти, а по мере роста потребности вынуждены импортировать недостающее количество. Основными экспортерами нефти в мире являются несколько развивающихся стран, которые быстро получают большую прибыль за счет добычи и экспорта нефти в развитые страны. Некоторые развивающиеся страны направляют доходы от нефти на решение социальных проблем -строительство школ, больниц и повышение уровня жизни в целом. Другие инвестируют свои «нефтедоллары» в крупные высокотехнологичные проекты - например, сооружение дорогостоящих заводов по опреснению морской воды в Саудовской Аравии или создание «Великой рукотворной реки* в Ливии, по которой вода из подземных резервуаров, расположенных под пустыней Сахара, будет перекачиваться к густонаселенному побережью Средиземного моря. Нефтяная политика

Нефть стала играть ключевую роль в международных отношениях. В 1967 г. нефтяные государства Ближнего Востока смогли предоставить широкомасштабную помощь своим арабским союзникам Египту, Сирии и Иордании во время их войны с Израилем.

Развивающиеся нефтяные государства стали оказывать все большее политическое влияние в мире через Организацию стран -экспортеров нефти (ОПЕК). ОПЕК была создана в 19бО г. Ираном, Ираком, Кувейтом, Саудовской Аравией и Венесуэлой. Позднее к ним присоединились Алжир, Эквадор, Габон, Индонезия, Ливия, Нигерия, Катар и Объединенные Арабские Эмираты.

В 1973 г., когда Египет и Сирия начали шестидневную войну против Израиля, ОПЕК резко взвинтила цены на нефть. Ряд стран договорились о совместном регулировании экспорта нефти, чтобы иметь в своих руках рычаг для давления на США и другие страны, поддержавшие Израиль.

С середины 1970-х гг. большинство нефтедобывающих стран Ближнего Востока стремились установить посредством ОПЕК -Новый экономический порядок», который придал бы развивающимся государствам больший вес в международных отношениях.

Политика ОПЕК поставила многие страны - импортеры нефти в трудное положение, создав дефицит топлива и породив инфляционные процессы. Но в начале 1980-х гг. развитые страны увеличили собственную добычу нефти. Наряду с общим спадом экономики это привело к снижению спроса на импортную нефть и к падению цен. Тем не менее, хотя ОПЕК была в выигрыше недолго, у многих ближневосточных правительств появилось чувство уверенности в своих силах.

Нефть становилась причиной новых конфликтов. В 1990 г. Ирак заявил, что Кувейт добывает нефть, принадлежащую Ираку, и что, поскольку экспорт Кувейта превышает квоту, установленную ОПЕК, это привело к снижению мировых цен. В результате, в августе 1990 г. Ирак вторгся в Кувейт, но уже в 1991 г. был изгнан оттуда войсками ООН. В ходе войны в Персидском заливе Ирак слил в его воды огромное количество нефти и поджег более половины всех нефтяных вышек на территории Кувейта. Черные тучи дыма затмили солнце на несколько месяцев, пока пожар не был потушен. Выбросы в море

Выбросы нефти в море происходят при мойке танкеров, при авариях на морских нефтедобывающих платформах и при ее транспортировке супертанкерами. По поверхности воды тонкой пленкой разливается т. н. нефтяное пятно, что ведет к массовой гибели морских птиц, животных и рыбы.

Когда в 1989 г. нефтяной танкер «Эксон Вальдес» напоролся на подводный риф в заливе Принца Уильяма на Аляске, в море вылилось около 240 000 баррелей нефти, что привело к загрязнению 1600 км береговой линии, включая побережье трех национальных парков и пяти заповедников. Компания «Эксон» предприняла беспрецедентную операцию по очистке, однако к тому моменту окружающей среде уже был причинен непоправимый ущерб. Но гораздо хуже и масштабнее, хотя и не так заметно, загрязнение океана, происходящее при сливе нефтепродуктов в реки или непосредственно в море из прибрежных промышленных предприятий.

Использование бензина в качестве топлива приводит к сильному загрязнению атмосферы во многих крупных городах. Выхлопные газы автомобилей и других установок, работающих на жидком топливе, содержат ядовитые соединения - окись углерода, продукты неполного сгорания углеводородов, окислы азота, свинец. Некоторые из них под действием солнечного света образуют соединения, вызывающие смог, который и сегодня висит над многими столицами мира - например, Мехико. Окислы азота при взаимодействии с капельками воды в облаках приводят к выпадению кислотных дождей, загрязняющих озера и реки и ведущих к гибели лесов. Во многих странах уже проведены или проводятся мероприятия по уменьшению вредных выбросов в атмосферу. Это и использование неэтилированного (не содержащего свинец) бензина, и оборудование автомобилей катализаторами, превращающими вредные выхлопные газы в безвредные. Однако все возрастающее потребление нефти и нефтепродуктов снижает эффективность этих мер.

Несмотря на открытие новых месторождений и технологий, понятно, что ископаемые виды топлива когда-либо исчерпаются, и что нефть, в частности, расходуется значительно быстрее, чем происходит естественное обновление ее запасов. Кроме того, даже при том, что цены на нефть растут, а расходуют ее псе более экономно, потребность в нефтепродуктах продолжает возрастать.

Однако общая картина не так уж мрачна, как это может показаться на первый взгляд. Эксперты установили, что разведанные запасы нефти составляют только третью часть от существующих. С появлением новых технологий станет возможным значительное увеличение используемых запасов нефти.

В начале 1990-х гг. американские ученые разработали технологию химического вытеснения. Нефть вымывается из горной породы при помощи поверхностно-активных веществ (ПАВ). Ранее этот метод не находил практического применения из-за высокой стоимости ПАВ. Однако сейчас ученые заявили, что нашли дешевое решение проблемы с использованием отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Они полагают, что этот метод позволит увеличить потенциальные запасы нефти в США более чем в шесть раз.

Другим дополнительным источником нефти являются смолистые пески, представляющие собой горные породы, пропитанные густой нефтью. Также пригодны для использования горные породы, получившие название нефтяных сланцев. Они богаты керогеном, из которого можно получать нефть.

Заключение

Добыча рудных полезных ископаемых, а также угля и нефти является основой развития современного мира. Но они постепенно исчерпываются, особенно нефть и уголь, что грозит развитым странам глобальным энергетическим кризисом.

Вместе с тем, единственным перспективным решением проблемы энергетического кризиса как следствия истощения запасов ископаемого топлива является разработка альтернативных источников энергии. А до тех пор необходимо рационально расходовать и тщательно беречь существующие запасы.

Исходя из этого основными требованиями по охране недр являются (ст. 23 Закона РФ «О недрах»):

Соблюдение установленного законодательством порядка предоставления недр и недопущение самовольного пользования;

Обеспечение полноты геологического изучения, рационального, комплексного использования и охраны недр;

Проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставляемого в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;

Обеспечение наиболее полного извлечения запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов, а также достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах их запасов;

Охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений;

Предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с недропользованием (подземное хранение нефти, газа, захоронение вредных веществ и отходов, сброс сточных вод);

Предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на

Список литературы

1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Основы геологии, минералогии и петрографии. - М.: Высшая школа, 2008. - 400 с.

2. Еромолов В.А., Попова Г.Б., Мосейкин В.В., Ларичев Л.Н., Харитоненко Г.Н. Месторождения полезных ископаемых. Геология. - Издательство Московского государственного горного университета. - М.: 2007. - 576 с.

3. Норманн Дж. Хайн. Геология, разведка, бурение и добыча нефти. - М.: Олипм-Бизнес, 2008. - 752 с.

4. Татаринов П.М. Условия образования месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых. - М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр. - М.: 1963. - 370 с.

Вспомните, какие полезные ископаемые относятся к рудным Каково происхождение рудных полезных ископаемых?

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РУДНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. В недрах Украины залегают минералы и породы, содержащие различные металлы - от алюминия и железа, которые являются наиболее распространёнными в земной коре, до редких элементов, встречающихся только изредка или рассеянных в небольшом количестве как примеси к другим минералам. Запасы одних руд не имеют промышленного значения. А по запасам железной, марганцевой, титановой и урановой руд Украина занимает первые места среди стран Европы. Добывают эти руды в больших объёмах. Наше государство обеспечивает собственные потребности и продаёт рудные минеральные ресурсы другим странам. В Украине также имеются значительные запасы ртутных руд (2-е место в Европе).

Большинство месторождений руд связано с породами Украинского щита, а также древней (Донецкой) и молодой (Карпатской) складчатых областей (рис. 77

РУДЫ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ. Украина является уникальной страной в мире по запасам и размещению залежей железных и марганцевых руд, из которых выплавляют чёрные металлы (чугун, сталь). Крупнейшие месторождения этих ископаемых размещены рядом -в пределах Днепропетровской и соседних с ней областей.

Общие запасы железных руд составляют более 27 млрд тонн. Криворожский железорудный бассейн (Кривбасс) - главный горнодобывающий район в Украине и один из крупнейших в мире (рис. 76). Он включает ряд месторождений, которые тянутся полосой более чем 100 км через Днепропетровскую, Кировоградскую и Николаевскую области. Промышленное освоение бассейна началось в XIX в. Наибольшее значение для хозяйства имеют богатые (с содержанием железа более 46 %) и высококачественные руды - красные железняки (гематиты), почти не содержащие вредных примесей.

Их добывают шахтным способом. Бедные руды (железистые кварциты), в которых содержание железа меньше (от 20 %), разрабатывают открытым способом (в карьерах). Железные руды с высоким содержанием металла залегают также в Кременчугском (Полтавская область) и Белозерском (Запорожская область) железорудных районах. Их добывают как карьерным, так и шахтным способами. В дальнейшем перспективным может стать Приазовский железорудный район (Запорожская область). А вот в Керченском железорудном бассейне (Крым) руду перестали добывать.

Марганцевые руды используют как сырьё для производства качественных сортов стали. Их запасы в Украине составляют более 2,5 млрд тонн. Сосредоточены они в

Приднепровском марганцеворудном бассейне - одном из крупнейших в мире по запасам и добыче. С конца XIX в. добычу руды ведут открытым и шахтным способами в западной части бассейна - Никопольском месторождении (Днепропетровская область) (рис. 78).

В то же время в Великотокмакском месторождении (Запорожская область) разведано вдвое больше запасов руды.

К рудам чёрных металлов относятся также хромитовые руды, небольшие залежи которых найдены в Побужье (Кировоградская область).

РУДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ. Титан и его сплавы относятся к лёгким и стойким металлам, а потому являются необходимыми материалами в авиа-, ракето- и кораблестроении, производстве химических реакторов. Залежи титановых руд сосредоточены в пределах Украинского щита. Крупнейшие разведанные месторождения - Иршан-ское (Житомирская область) и Самотканское (Днепропетровская область).

С конца XIX в. в Украине добывали ртутные руды в одном из крупнейших в Европе Никитовском месторождении (Донецкая область), но их разработку прекратили. В По-бужском никелеворудном районе (Кировоградская область) добывают никелевые и разведаны кобальтовые руды. В Украине есть немало месторождений руд цветных металлов, которые ещё не осваиваются. Одни из них открыты относительно недавно, и запасы металлов там уточняются, другие - хорошо исследованы и подготовлены к эксплуатации. К таковым относятся месторождения полиметаллических, алюминиевых руд, золота, молибдена, многих редких металлов. Среди месторождений полиметаллических (свинцо во-цинковых) руд крупнейшим является Береговское (Закарпатская область). Залежи алюминиевых руд найдены на Закарпатье, в Приднепровье и Приазовье. Однако общие запасы этих видов сырья незначительны, поэтому их не добывают.

Геологоразведочные работы, проведённые в последние годы, свидетельствуют, что в недрах Украины

имеются промышленные запасы золота, серебра, меди, многих редких и редкоземельных металлов. Так, золото найдено в Карпатском и Донецком регионах, на южных склонах Украинского щита. На Закарпатье его добывали в Мужиевском месторождении. Большие запасы самородной меди обнаружены и исследуются на Волыни.

УРАНОВЫЕ РУДЫ. Особое место среди рудных полезных ископаемых занимают урановые руды. Это важный топливно-энергетический ресурс. В Украине эксплуатируются три урановые месторождения, однако разведано их значительно больше. Больше всего месторождений в Кировоградской области, среди них Новоконстантиновское. Оно относится к ведущим в мире по запасам. Суммарные запасы урановых руд, по которым Украина входит в первую десятку стран мира, позволяют обеспечить потребности действующих отечественных атомных электростанций в течение 100 лет.

ЗАПОМНИТЕ

По запасам железной и марганцевой руд Украина относится к ведущим странам мира. Железную руду добывают в Криворожском бассейне и Кременчугском районе, марганцевую руду - в Приднепровском бассейне.

Из руд цветных металлов Украина обладает значительными запасами титановых и ртутных руд, запасы других руд ограничены либо не имеют промышленного значения.

Украина имеет большие запасы урановых руд, которыми может обеспечить себя на длительную перспективу.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Назовите рудные полезные ископаемые, по запасам которых Украина занимает ведущее место в Европе и мире.

2. С какими тектоническими структурами в основном связаны залежи рудных полезных ископаемых?

3. Где в Украине добывают железные руды? Какие руды по содержанию железа считаются богатыми, а какие - бедными?

5. Какие руды цветных металлов добывают в Украине? Где расположены их месторождения?

6. Есть ли в вашей местности (области) рудные полезные ископаемые? Если есть, то где их добывают?

7*.Охарактеризуйте перспективы Украины по добыче традиционных для неё рудных ресурсов и освоению месторождений новых полезных ископаемых.

Это материал учебника

Природные вещества и виды энергии, служащие средствами существования человеческого общества и используемые в хозяйстве, именуются .

Одна из разновидностей природных ресурсов — минеральные ресурсы.

Минеральные ресурсы - это горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве: для получения энергии, в виде сырья, материалов и др. Минеральные ресурсы служат минерально-сырьевой базой хозяйства страны. В настоящее время в экономике используются более 200 видов минеральных ресурсов.

Часто синонимом минеральных ресурсов выступает термин «полезные ископаемые».

Существует несколько классификаций минеральных ресурсов.

Исходя из учета физических свойств выделяют твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли) минеральные ресурсы, жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (горючие газы, гелий, метан).

По происхождению минеральные ресурсы подразделяют на осадочные, магматические и метаморфические.

Исходя из сферы использования минеральных ресурсов различают горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы), рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест) и нерудные (или неметаллические, негорючие: песок, глина, известняк, апатит, сера, калийные соли). Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни.

Размещение минеральных ресурсов по нашей планете подчиняется геологическим закономерностям (табл. 1).

Минеральные ресурсы осадочного происхождения наиболее характерны для платформ, где они встречаются в толщах осадочного чехла, а также в предгорных и краевых прогибах.

Магматические минеральные ресурсы приурочены к складчатым областям и местам выхода на поверхность (или близкого залегания к поверхности) кристаллического фундамента древних платформ. Это объясняется следующим. Руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нес горячих водных растворов. Обычно подъем магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту, поэтому могут встречаться в тех частях платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности или на щитах.

Полезные ископаемые на карте Мира

Полезные ископаемые на карте России

Таблица 1. Распределение месторождений основных полезных ископаемых по материкам и частям света

Осадочное происхождение имеют, прежде всего, топливные ресурсы. Они образовались из остатков растений и животных, которые могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для обильного развития живых организмов. Это происходило в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши. Из общих запасов минерального топлива более 60 % приходится на уголь, около 12 % — на нефть и 15 % — на природный газ, остальное — на горючие сланцы, торф и прочие виды топлива. Минеральные топливные ресурсы образуют крупные угольные и нефтегазоносные бассейны.

Угольный бассейн (угленосный бассейн) — крупная площадь (тысячи км 2) сплошного или прерывистого развития угленосных отложений (угленосной формации) с пластами (залежами) ископаемого угля.

Угольные бассейны одного геологического возраста нередко образуют пояса угленакопления, распространяющиеся на тысячи километров.

На земном шаре известно более 3,6 тыс. угольных бассейнов, которые в совокупности занимают 15 % территории земной суши.

Более 90 % всех угольных ресурсов находятся в Северном полушарии — в Азии, Северной Америке, Европе. Углем хорошо обеспечены Африка и Австралия. Самый бедный углем материк — Южная Америка. Угольные ресурсы разведаны почти в 100 странах мира. Большая часть как общих, так и разведанных запасов углей сосредоточена в экономически развитых странах.

Крупнейшими странами мира по доказанным запасам углей являются: США, Россия, Китай, Индия, Австралия, ЮАР, Украина, Казахстан, Польша, Бразилия. Примерно 80 % общих геологических запасов угля приходится только на три страны — Россию, США, Китай.

Существенное значение имеет качественный состав углей, в частности, доля коксующихся углей, применяемых в черной металлургии. Наиболее велика их доля в месторождениях Австралии, Германии, России, Украины, США, Индии и Китая.

Нефтегазоносный бассейн — площадь непрерывного или островного распространения нефтяных, газовых или газокондснсат- ных месторождений, значительная по размерам или запасам полезного ископаемого.

Месторождением полезного ископаемого называется участок земной коры, в котором в результате тех или иных геологических процессов произошло накопление минерального вещества, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования.

Нефтегазоносных бассейнов разведано более 600, разрабатываются 450. Основные запасы расположены в Северном полушарии, преимущественно в отложениях мезозоя. Важное место принадлежит так называемым месторождениям-гигантам с запасами свыше 500 млн т и даже свыше 1 млрд т нефти и 1 трлн м 3 газа в каждом. Таких месторождений нефти насчитывается 50 (более половины — в странах Ближнего и Среднего Востока), газа — 20 (такие месторождения наиболее характерны для стран СНГ). Они содержат свыше 70 % всех запасов.

Главная часть запасов нефти и газа сконцентрирована в относительно небольшом числе крупнейших бассейнов.

Крупнейшие нефтегазоносные бассейны : Персидского залива, Маракайбский, Оринокский, Мексиканского залива, Техасский, Иллинойский, Калифорнийский, Западно-Канадский, Аляскинский, Североморский, Волго-Уральский, Западно-Сибирский, Дацинский, Суматринский, Гвинейского залива, Сахарский.

Более половины разведанных запасов нефти приурочено к морским месторождениям, зоне континентального шельфа, побережьям морей. Крупные скопления нефти выявлены у берегов Аляски, в Мексиканском заливе, в приморских районах северной части Южной Америки (впадина Маракайбо), в Северном море (особенно в акватории Британского и Норвежского секторов), а также в Баренцевом, Беринговом и Каспийском морях, у западных берегов Африки (Гвинейский запив), в Персидском заливе, у островов Юго-Восточной Азии и в других местах.

Страны мира, обладающие самыми большими запасами нефти, — это Саудовская Аравия, Россия, Ирак, Кувейт, ОАЭ, Иран, Венесуэла, Мексика, Ливия, США. Крупные запасы также обнаружены в Катаре, Бахрейне, Эквадоре, Алжире, Ливии, Нигерии, Габоне, Индонезии, Брунее.

Обеспеченность разведанными запасами нефти при современной добыче составляет по миру в целом 45 лет. В среднем по ОПЕК этот показатель — 85 лег; в США он едва превышает 10 лет, в России — 20 лет, в Саудовской Аравии он составляет 90 лет, в Кувейте и ОАЭ — около 140 лет.

Страны, лидирующие по запасам газа в мире , — это Россия, Иран, Катар, Саудовская Аравия и ОАЭ. Крупные запасы также обнаружены в Туркменистане, Узбекистане, Казахстане, США, Канаде, Мексике, Венесуэле, Алжире, Ливии, Норвегии, Нидерландах, Великобритании, Китае, Брунее, Индонезии.

Обеспеченность мировой экономики природным газом при современном уровне его добычи составляет 71 год.

Примером магматических минеральных ресурсов могут служить руды металлов. К металлическим рудам относятся руды железа, марганца, хрома, алюминия, свинца и цинка, меди, олова, золота, платины, никеля, вольфрама, молибдена и др. Нередко они образуют огромные по протяженности рудные (металлогенные) пояса — Альпийско-Гималайский, Тихоокеанский и др. и служат сырьевой базой горно-добывающей промышленности отдельных стран.

Железные руды служат основным сырьем для производства черных металлов. Содержание железа в руде в среднем составляет 40 %. В зависимости от процентного содержания железа руды подразделяют на богатые и бедные. Богатые руды, с содержанием железа выше 45 %, используются без обогащения, а бедные проходят предварительное обогащение.

По размерам общегеологических ресурсов железной руды первое место занимают страны СНГ, второе — Зарубежная Азия, третье и четвертое делят Африка и Южная Америка, пятое — занимает Северная Америка.

Ресурсами железных руд располагают многие развитые и развивающиеся страны. По их общим и подтвержденным запасам выделяются Россия, Украина, Бразилия, Китай, Австралия. Велики запасы железных руд в США, Канаде, Индии, Франции, Швеции. Крупные месторождения находятся также в Великобритании, Норвегии, Люксембурге, Венесуэле, ЮАР, Алжире, Либерии, Габоне, Анголе, Мавритании, Казахстане, Азербайджане.

Обеспеченность мирового хозяйства железной рудой при современном уровне ее добычи составляет 250 лет.

В производстве черных металлов большое значение имеют легирующие металлы (марганец, хром, никель, кобальт, вольфрам, молибден), применяемые при выплавке стали как специальные добавки для повышения качества металла.

По запасам марганцевых руд выделяются ЮАР, Австралия, Габон, Бразилия, Индия, Китай, Казахстан; никелевых руд - Россия, Австралия, Новая Каледония (острова в Меланезии, юго-за- падная часть Тихого океана), Куба, а также Канада, Индонезия, Филиппины; хромитов - ЮАР, Зимбабве; кобальта - ДР Конго, Замбия, Австралия, Филиппины; вольфрама и молибдена — США, Канада, Южная Корея, Австралия.

Цветные металлы находят широкое применение в современных отраслях индустрии. Руды цветных металлов, в отличие от черных, имеют очень низкое процентное содержание полезных элементов в руде (нередко десятые и даже сотые доли процента).

Сырьевую базу алюминиевой промышленности составляют бокситы , нефелины, алуниты, сиениты. Главный вид сырья — бокситы.

В мире выделяются несколько бокситоносных провинций:

• Средиземноморье (Франция, Италия, Греция, Венгрия, Румыния и др.);
• побережье Гвинейского залива (Гвинея, Гана, Сьерра-Леоне, Камерун);
• побережье Карибского моря (Ямайка, Гаити, Доминиканская Республика, Гайана, Суринам);
• Австралия.

Запасы также имеются в странах СНГ и Китае.

Страны мира, обладающие крупнейшими общими и подтвержденными запасами бокситов : Гвинея, Ямайка, Бразилия, Австралия, Россия. Обеспеченность мирового хозяйства бокситами при современном уровне их добычи (80 млн т) составляет 250 лет.

Объемы сырья для получения других цветных металлов (медных, полиметаллических, оловянных и других руд) более ограниченны по сравнению с сырьевой базой алюминиевой промышленности.

Запасы медных руд сконцентрированы в основном в странах Азии (Индия, Индонезия и др.), Африки (Зимбабве, Замбия, ДРК), в Северной Америке (США, Канада) и в странах СНГ (Россия, Казахстан). Ресурсы медных руд имеются также в странах Латинской Америки (Мексика, Панама, Перу, Чили), Европы (Германия, Польша, Югославия), а также в Австралии и Океании (Австралия, Папуа — Новая Гвинея). Лидируют по запасам медных руд Чили, США, Канада, ДР Конго, Замбия, Перу, Австралия, Казахстан, Китай.

Обеспеченность мирового хозяйства разведанными запасами медных руд при нынешнем объеме их годовой добычи составляет примерно 56 лет.

По запасам полиметаллических руд , содержащих свинец, цинк, а также медь, олово, сурьму, висмут, кадмий, золото, серебро, селен, теллур, серу, ведущие позиции в мире занимают страны Северной Америки (США, Канада), Латинской Америки (Мексика, Перу), а также Австралия. Ресурсами полиметаллических руд располагают страны Западной Европы (Ирландия, Германия), Азии (Китай, Япония) и страны СНГ (Казахстан, Россия).

Месторождения цинка имеются в 70 странах мира, обеспеченность их запасами с учетом роста потребности в этом металле составляет более 40 лет. Наибольшими запасами обладают Австралия, Канада, США, Россия, Казахстан и Китай. На эти страны приходится более 50 % мировых запасов цинковых руд.

Мировые месторождения оловянных руд находятся в Юго-Восточной Азии, в основном в Китае, Индонезии, Малайзии и Таиланде. Другие крупные месторождения расположены в Южной Америке (Боливия, Перу, Бразилия) и в Австралии.

Если сравнить экономически развитые страны и развивающиеся по их доле в ресурсах разных видов рудного сырья, то очевидно, что первые имеют резкий перевес в ресурсах платины, ванадия, хромитов, золота, марганца, свинца, цинка, вольфрама, а вторые — в ресурсах кобальта, бокситов, олова, никеля, меди.

Урановые руды составляют базу современной ядерной энергетики. Уран очень широко распространен в земной коре. Потенциально его запасы оцениваются в 10 млн т. Однако экономически выгодно разрабатывать только те месторождения, руды которых содержат не менее 0,1 % урана, а себестоимость добычи не превышает 80 долларов за 1 кг. Разведанные запасы такого урана в мире составляют 1,4 млн т. Они расположены в Австралии, Канаде, США, ЮАР, Нигере, Бразилии, Намибии, а также в России, Казахстане и Узбекистане.

Алмазы образуются обычно на глубинах 100-200 км, где температура достигает 1100-1300 °С, а давление 35-50 килобар. Такие условия способствуют метаморфизации углерода в алмаз. Пробыв миллиарды лет на больших глубинах, алмазы выносятся на поверхность кимберлиговой магмой во время вулканических взрывов, образуя при этом коренные месторождения алмазов — кимберлитовые трубки. Первая из таких трубок была обнаружена на юге Африки в провинции Кимберли, по имени этой провинции и стали называть трубки кимберлитовыми, а породу, содержащую драгоценные алмазы, — кимберлитом. На сегодняшний день найдены тысячи кимберлитовых трубок, но только несколько десятков из них являются рентабельными.

В настоящее время алмазы добывают из двух типов месторождений: коренных (кимберлитовые и лампроитовые трубки) и вторичных — россыпи. Основная часть запасов алмазов, 68,8 % — сосредоточена в Африке, около 20 % — в Австралии, 11,1 % — в Южной и Северной Америке; на долю Азии приходится только 0,3 %. Месторождения алмазов открыты в ЮАР, Бразилии, Индии, Канаде, Австралии, России, Ботсване, Анголе, Сьерра-Лсо- не, Намибии, Демократической республике Конго и др. По добыче алмазов лидируют Ботсвана, Россия, Канада, ЮАР, Ангола, Намибия и ДР Конго.

Нерудные минеральные ресурсы — это, прежде всего, минеральное химическое сырье (сера, фосфориты, калийные соли), а также строительные материалы, огнеупорное сырье, графит и т. д. Они имеют широкое распространение, встречаясь как на платформах, гак и в складчатых областях.

Например, в жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей.

Калийные соли используются в качестве сырья для производства минеральных удобрений. Крупнейшие месторождения калийных солей находятся в Канаде (Саскачиванский бассейн), России (месторождения Соликамск и Березняки в Пермском крае), Беларуси (Старобинское), на Украине (Калушское, Стебникское), а также в Германии, Франции, США. При нынешней годовой добыче калийных солей разведанных запасов хватит на 70 лет.

Сера используется, прежде всего, для получения серной кислоты, подавляющая часть которой расходуется на производство фосфатных удобрений, ядохимикатов, а также в целлюлозно-бумажной промышленности. В сельском хозяйстве серу используют для борьбы с вредителями. Значительные запасы самородной серы имеют США, Мексика, Польша, Франция, Германия, Иран, Япония, Украина, Туркменистан.

Запасы отдельных видов минерального сырья не одинаковы. Потребность же в минеральных ресурсах постоянно растет, а значит, растут размеры их добычи. Минеральные ресурсы — это исчерпаемые невозобновимые природные ресурсы, поэтому, несмотря на открытие и разработку новых месторождений, ресурсообеспеченность минеральными ресурсами сокращается.

Ресурсообеспеченность — это соотношение между величиной (разведанных) природных ресурсов и размерами их использования. Она выражается либо количеством лет, на которые должно хватить того или иного ресурса при данном уровне потребления, либо его запасами из расчета на душу населения при современных темпах добычи или использования. Ресурсообеспеченность минеральными ресурсами определяется количеством лет, на которые должно хватить этого полезного ископаемого.

По расчетам ученых, мировых общегеологических запасов минерального топлива при современном уровне добычи может хватить более чем на 1000 лет. Однако если учитывать запасы, доступные для извлечения, а также постоянный рост потребления, такая обеспеченность может сократиться в несколько раз.

Для хозяйственного использования наиболее выгодны территориальные сочетания минеральных ресурсов, которые облегчают комплексную переработку сырья.

Лишь несколько государств мира обладают значительными запасами многих видов минеральных ресурсов. Среди них — Россия, США, Китай.

Многие государства имеют месторождения одного или нескольких видов ресурсов мирового значения. Например, страны Ближнего и Среднего Востока — нефть и газ; Чили, Заир, Замбия — медь, Марокко и Науру — фосфориты и т. д.

Рис. 1. Принципы рационального природопользования

Важно рациональное использование ресурсов — более полная переработка добытых полезных ископаемых, комплексное их использование и т. п. (рис. 1).