Твёрдые полезные ископаемые. Полезные ископаемые (минеральное сырье)

Огромная территория нашей страны богата ценными ресурсами, среди которых каменный уголь, нефть, природный газ, драгоценные камни, минералы. Какими полезными ископаемыми богата центральная часть и другие регионы, где расположены самые богатые месторождения этих богатств, каковы их запасы и какова доля России в мире. Ответим на эти вопросы.

Вконтакте

Виды ископаемых

Полезные ископаемые – это минералы, горные породы и горючее сырье, заложенное в глубинах земной коры и являющееся ценным для человека. Богатство данными ресурсами, в числе прочих показателей, определяет положение страны на мировом рынке. Принято выделять виды ископаемых в зависимости от цели их использования. Список полезных ископаемых весьма внушителен.

Горючие

В большинстве случаев используются в качестве топлива. К ним относятся:

Нефть – маслянистая жидкость , являющаяся прекрасным топливом и сырьем для многих веществ. Нефть в России называют черным золотом.

Используется практически во всех отраслях промышленности и приносит колоссальную прибыль. По ее запасам Россия находится на 7-м месте среди всех стран, однако установлено, что возможности нефтедобычи реализованы лишь наполовину.

Важной характеристикой нефти считается ее плотность: чем она меньше, тем больше ценится продукт.

Газ – самое удобное и экологически чистое топливо, которое добывается из пустот горных пород. Природный газ образуется вследствие распада органических соединений в глубинах . По залежам этого вещества Россия на первом месте в мире.

Каменный уголь – является результатом разложения огромного количества растительных организмов. Залегает пластами, процесс формирования которых занимает тысячи лет. Это наиболее востребованный горючий материал, активно применяется в металлургии и промышленности. По запасам угля Россию опережают только Соединенные Штаты и Китай.

Торф – горючее вещество (содержит до 50% углевода), являющееся результатом гниения растений, преимущественно мхов. Места залежей торфа – болота. Толщина торфяного слоя – не менее 30 см. Спрос на него огромен, так как он отлично горит и используется для удобрения почвы. Насчитывается более 40 тысяч месторождений торфа, большинство расположены в азиатской части страны.

Горючие сланцы , напротив, добываются на западе. Это соединение органики и кремнистой глины, твердые образования серого или коричневого оттенка. Залежи горючих сланцев находятся на дне водоемов. При переработке этого материала добывается смола, по своим свойствам похожая на нефть. Сланцы являются дополнительным источником тепла, но так как их запасы превышают количество всех горючих ископаемых в мире, не исключено, что в обозримом будущем именно сланцы станут основным сырьем для топлива.

Рудные

Руда – это не один определенный вид сырья, а соединение нескольких компонентов с содержанием основного вещества в таком количестве, чтобы извлечение и переработка руды была выгодной и оправданной с экономической точки зрения.

Ископаемые, добываемые таким образом, называют рудными. Этими запасами богата центральная Россия.

Металлические руды — эти полезные ископаемые России названы так потому, что содержат в своем составе различные металлы. Это залежи железа, меди, никеля, кобальта, олова, вольфрама, алюминия.

На территории нашей страны добывают золото (наша страна на 4-м месте вместе с Канадой), серебро (первое место по запасам на планете), полиметаллы.

Железная руда – это минеральное образование, имеющее в своем составе большое количество железа. Данное ископаемое – главное сырье для изготовления чугуна.

Золото – плавкий, мягкий очень плотный, но пластичный по своим свойствам драгоценный металл. Ювелиры выделяют желтое, белое, красное золото (цвет зависит от добавляемых металлов; добавки придают золотым изделиям большую прочность). Также золото используют в производстве, медицине, косметологии.

Серебро – белый металл, мягкий, пластичный, хорошо проводит электричество. Серебро используют для изготовления ювелирных изделий, посуды, столовых принадлежностей, а также электротехнике.

Неметаллические руды (как видно из названия, не содержащие в себе металлов): титановые, урановые, марганцевые, ртутные и другие.

Урановая руда – полезное ископаемое с большой концентрацией урана. Это радиоактивный элемент, используемый в ядерном топливе, геологии, машино- и самолетостроении. Кроме того, это вещество выделяет тепло во много раз мощнее нефти или газа. Уран – очень распространенный в природе элемент.

Марганцевая руда , основной компонент которой – марганец, используется очень широко в , металлургии, керамике, медицине.

Нерудные

Драгоценные и поделочные камни – это породы органического и неорганического происхождения, используются в ювелирном деле, промышленности, а нередко и в медицине. Главное богатство составляют алмазы, первый из которых был найден в конце 19 века. Также добывают:

• топазы,
• изумруды,
• сапфиры,
• рубины,
• горный хрусталь,
• сердолик,
• аметисты,
• малахит,
• янтарь.

Алмаз – это минерал, являющийся самым твердым в мире, но вместе с тем очень хрупкий. Алмазы широко используются в ювелирном искусстве, а благодаря своей прочности также в ядерной промышленности, оптике, микроэлектронике, для изготовления острых режущих и точильных предметов.

Горный хрусталь – прозрачный минерал, используемый при изготовлении ювелирных изделий и некоторых деталей интерьера, а также в радиотехнике.

К прочим минералам относят янтарь, топаз, малахит, рубин и так далее.

Обратите внимание! Какое полезное ископаемое называют камнем плодородия. Это минералы, из которых производят минеральные удобрения: фосфорит, калийные соли, апатит

Строительные породы: различные виды песка, гравий, гранит, базальт, вулканические туфы. Недра земли хранят в себе также графит, асбест, слюду разных видов, графит, тальк, каолин. Широко используются при строительстве.

Месторождения

Месторождения полезных ископаемых в нашей стране распространены по всей территории. находятся в южной, восточной и северо-восточной частях, а также на . Ценные породы добываются именно в этих районах. В центральной и европейской части России, которые более равнинны, обнаружены богатые залежи руды.

Подробная карта полезных ископаемых в России выглядит следующим образом:

1. Горючие полезные ископаемые сосредоточены в северо-западной части Сибири и дельте Волги, то есть в европейской части России, а самые масштабные месторождения – это Сахалин и Ямало-ненецкий округ.
2. Золото добывают в пяти больших месторождениях, 200 коренных и 114 комплексных. Наиболее богатые золотом регионы — Магадан, Якутия, Саха.
3. Серебро добывают на территории Урала и Восточной Сибири. Почти 98% залежей находятся в райне Охотско-Чукотского и Восточно-Алиньского вулканического пояса.
4. Большинство из многочисленных источников торфа находится на Урале и в Сибири, в болотистых местах. Самым крупным считается Васюганское месторождение, которое расположено в Западной Сибири.
5. Каменный уголь добывают почти на всей территории страны, но основное богатство сосредоточено на востоке (более 60% от всего количества).
6. Залежи гипса, песка, известняковых пород находятся в районе . Калийные соли добывают в Пермском крае, каменную соль – в Восточной и Западной Сибири.
7. Местонахождение строительного сырья зафиксировано на Урале, Саянах, Забайкалье, Иркутской области, Красноярском крае, Сибири.
8. Алюминиевые руды в большом количестве можно найти на северном Урале и республике Коми.

Прогноз экспертов

Сведения о доле полезных ископаемых в России среди мировых запасов несколько разнятся, но в среднем — это весьма существенные показатели . Так, в России находится около 12% от общего запаса нефти, 32% — природного газа, 30% — угля, 25% — железа.

Обратите внимание! Проблема в том, что, по оценке экспертов, основная часть российских месторождений не отличается высоким качеством, в сравнении с мировыми (по соотношению полезных компонентов они менее ценны, чем образцы из других стран мира, но добыча их гораздо более затруднена природными и географическими условиями).

Для улучшения ситуации разработана стратегия вплоть до 2020 года, результатом которой должно стать более рациональное и целесообразное использование сырья.

Ситуация усугубляется сокращением восполняемых запасов полезных ископаемых в России. В связи с этим, многие нефтяные компании утрачивают рентабельность.

Добыча угля осуществляется низкими темпами и не обеспечивает промышленные отрасли достаточным количеством сырья. Многие предприятия по добыче железной руды обеспечены запасами не более, чем на 2 десятка лет. Работа с другими металлическими рудами также очень затруднена и продолжает ухудшаться.

Основные виды ископаемых России

Полезные ископаемые России — руды, алмазы, нефть

Вывод

Сейчас, несмотря на колоссальные запасы полезных ископаемых по всей огромной территории, наша страна существенно отстает от большинства стран мира по степени их освоения и использования. От решения этой проблемы во многом зависит улучшение экономики страны и перспектива развития.

Недра земли богаты различными полезными ископаемыми. Полезные ископаемые – это минеральные образования земной коры, которые могут эффективно использоваться в хозяйстве. Скопления полезных ископаемых образуют месторождения.

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. Полезные ископаемые бывают газообразные, жидкие и твердые. К газообразным принадлежат скопления в недрах земли горючих газов углеводородного состава и негорючих, инертных газов, таких, как гелий, неон, аргон, криптон и др. К жидким относятся месторождения нефти и подземных вод. К твердым принадлежит большинство полезных ископаемых, которые используются как месторождения элементов или их соединений (железа, золота, бронзы и т. п.), кристаллов (горный хрусталь, алмаз и др.), минералов (ископаемые соли, графит, тальк и т. п.) и горных пород (гранит, мрамор, глина и т. п.).

По промышленному использованию месторождения полезных ископаемых разделяются на рудные, или металлические; нерудные, или неметаллические; горючие, или каустобиолиты, и гидроминеральные (таб. 2).

Рудные месторождения в свою очередь подразделяются на месторождения черных, легких, цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов, а также рассеянных и редкоземельных элементов.

Нерудные месторождения распадаются на месторождения химического, агрономического, металлургического, технического и строительного минерального сырья.

Месторождения горючих полезных ископаемых принято разделять на месторождения нефти, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа.

Гидроминеральные месторождения разделяют на подземные воды питьевые, технические, бальнеологические, или минеральные, и нефтяные, содержащие ценные элементы в количестве, пригодном для их извлечения (бром, йод, бор, радий и др.).

Минеральное сырье используется для нужд промышленности как непосредственно, без предварительной переработки, так и для извлечения из него ценных, необходимых народному хозяйству природных химических соединений или элементов. В последнем случае оно называется рудой.

Таблица 2 Промышленная систематика месторождений полезных

ископаемых (по Н. Ермакову с дополнениями).

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития . В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в .

Добыча полезных ископаемых

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых . Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети . Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти - фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые - это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

Для этого есть несколько путей:

• снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;
• более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;
• комплексное использование полезных ископаемых;
• поиск новых, более перспективных месторождений.

Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей и условий образования полезных ископаемых.

Краткая характеристика основных полезных ископаемых

Самый твердый из всех минералов. По составу он - чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной : он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.

Мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии.

Золото встречается и в виде россыпи - это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в , образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на и в . За рубежом - в Канаде, Южной Африке, . Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

Платина (от испанского plata - серебро) - драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом - в Южной Африке.

Драгоценные камни (самоцветы) - минеральные тела, обладающие красотой окраски, блеском, твердостью, прозрачностью. Они подразделяются на две группы: камни, идущие на огранку, и поделочные. К первой группе относятся алмаз, рубин, сапфир, изумруд, аметист, аквамарин. Ко второй группе - малахит, яшма, горный хрусталь. Все драгоценные камни, как правило, имеют магматическое происхождение. Однако жемчуг, янтарь, коралл - минералы органического происхождения. Драгоценные камни применяются в ювелирном деле и в технических целях.

Туфы - горные породы различного происхождения. Известковый туф - пористая горная порода, образующаяся в результате осаждения углекислого кальция из источников. Такой туф используется для получения цемента и извести. Вулканический туф - сцементированный . Туфы применяются как строительный материал. Имеет разные цвета.

Слюды - горные породы, обладающие способностью расщепляться на тончайшие слои с гладкой поверхностью; в виде примесей встречаются в осадочных породах. Различные слюды применяются как хороший электроизолятор, для изготовления окон в металлургических печах, в электро- и радиопромышленности. В России слюды добываются в Восточной Сибири, в . Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, .

Мрамор - кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в .

Асбест (греч. неугасимый) - группа волокнистых несгораемых горных пород, расщепляющихся на мягкие волокна зеленовато-желтого или почти белого цвета. Он залегает в виде жил (жила - минеральное тело, заполняющее трещину в земной коре, имеет обычно плитообразную форму, уходя по вертикали на большие глубины. Длина жил достигает двух и более километров), среди изверженных и осадочных пород. Применяется для изготовления специальных тканей (противопожарная изоляция), брезентов, огнестойких кровельных материалов, а также теплоизоляционных материалов. В России добыча асбеста ведется на Урале, в , за рубежом - в и других странах.

Асфальт (смола) - хрупкая смолистая горная порода бурого или черного цвета, представляющая собой смесь углеводородов. Асфальт легко плавится, горит коптящим пламенем, является продуктом изменения некоторых видов нефти, из которых улетучилась часть веществ. Асфальт часто пронизывает песчаники, известняки, мергель. Применяется как строительный материал для покрытия дорог, в электротехнике и резиновой промышленности, для приготовления лаков и смесей для гидроизоляции. Основные месторождения асфальта в России - район г. Ухта, за рубежом - в , во Франции, .

Апатиты - минералы, богатые фосфорными солями, зеленого, серого и других цветов; встречаются среди различных изверженных пород, местами образуя большие скопления. Апатиты в основном используются для производства фосфорных удобрений, их используют также в керамической промышленности. В России крупнейшие залежи апатитов расположены в , на . За рубежом их добывают в , Южно-Африканской Республике.

Фосфориты - осадочные горные породы, богатые соединениями фосфора, которые образуют в породе зерна или скрепляют различные минералы в плотную породу. Окраска фосфоритов темно-серая. Применяются они, как и апатиты, для получения фосфорных удобрений. В России месторождения фосфоритов распространены в Московской и Кировской областях. За рубежом их добывают в США (п-ов Флорида) и .

Алюминиевые руды - минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды - это бокситы, нефелины и алуниты.

Бокситы (название пошло от местности Бо на юге Франции) - осадочные горные породы красного или коричневого цвета. На севере залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в . Главным компонентом бокситов является окись алюминия.

Алуниты (название происходит от слова алун - квасцы (фр.) - минералы, в состав которых входят алюминий, калий и другие включения. Алунитовая руда может быть сырьем для получения не только алюминия, но и калийных удобрений и серной кислоты. Месторождения алунитов есть в США, Китае, на Украине, в и других странах.

Нефелины (название происходит от греческого «нефеле», что означает облако) - минералы сложного состава, серого или зеленого цветов, содержащие значительное количество алюминия. Входят в состав изверженных пород. В России нефелины добывают на и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, - мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется , а также в производстве товаров домашнего обихода.

Железные руды - природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

Бурый железняк , или лимонит, - смесь нескольких минералов, содержащих железо с примесью глинистых веществ. Имеет бурый, желто-бурый или черный цвет. Встречается чаще всего в осадочных породах. Если руды бурого железняка - одной из наиболее распространенных железных руд - имеют содержание железа не менее 30%, то они считаются промышленными. Основные месторождения - в России (Урал, Липецкое), на Украине (), Франции (Лотарингское), на .

Красный железняк , или гематит, - минерал от красно-бурого до черного цвета, содержащий железа до 65%.

Встречается в различных горных породах в виде кристаллов и тонких пластин. Иногда образует скопления в виде твердых или землистых масс ярко-красного цвета. Основные месторождения красного железняка - в России (КМА), на Украине (Кривой Рог), США, Бразилии, Казахстане, Канаде, Швеции.

Магнитный железняк , или магнетит, - минерал черного цвета, содержащий 50-60% железа. Это высококачественная железная руда. Состоит из железа и кислорода, сильно магнитен. Встречается в виде кристаллов, вкраплений и сплошных масс. Основные месторождения - в России (Урал, КМА, Сибирь), на Украине (Кривой Рог), в Швеции и США.

Марганцевые руды - минеральные соединения, содержащие марганец, главное свойство которого - придавать стали и чугуну ковкость и твердость. Современная металлургия немыслима без марганца: выплавляется специальный сплав - ферромарганец, содержащий до 80% марганца, который применяется для выплавки высококачественной стали. Кроме этого, марганец необходим для роста и развития животных, является микроудобрением. Основные месторождения руды располагаются на Украине (Никольское), в Индии, Бразилии и Южно-Африканской Республике.

Оловянные руды - многочисленные минералы, содержащие олово. Разрабатываются оловянные руды с содержанием олова 1-2% и более. Эти руды требуют обогащения - увеличения ценного компонента и отделения пустой породы, поэтому в плавку идут руды, содержание олова в которых увеличено до 55%. Олово не окисляется, что вызвало его широкое применение в консервной промышленности. В России оловянные руды залегают в Восточной Сибири и на , а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове .

Никелевые руды - минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом - в Канаде, на , в Бразилии.

Урано-радиевые руды - минеральные скопления, содержащие уран. Радий - продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало - до 300 мг на 1 тонну руды. имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, и в других странах мира.

Минералы и горные породы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве, называются полезными ископаемыми (минеральным сырьем). Понятие это относительное, потому что с годами полезными ископаемыми становятся все новые продукты земных недр. Например, сравнительно недавно выяснилась исключительная ценность урановых минералов; началась добыча калийных солей, бокситов... Подразделяют полезные ископаемые по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние: твердые (руды, угли, мрамор, гранит), жидкие (нефть, подземные воды), газовые (горючие газы, гелий). В другом случае за основу берется их использование: горючие, рудные, нерудные полезные ископаемые.

Скопления, залежи полезных ископаемых называют месторождениями . Крупные территории, где находится несколько месторождений, - провинции ископаемых.

Схема происхождений рудных месторождений: 1, 2, 3-магматические месторождения; 4-контактовые (в местах соприкосновения магмы с породами, в которые она внедряется); 5, 6, 7-гидротермальные (связанные с восходящими горячими водными растворами); 8-вулканические месторождения (образовавшиеся при застывании магмы, излившейся на поверхность); 9-осадочные (в современных водоемах); 10-результат выветривания горных пород, оставшихся на месте образования (элювий); 11 -результат выветривания, переноса и отложения горных пород водными потоками (россыпи); 12-древняя погребенная россыпь.

Каждая геологическая эпоха оставила нам залежи разнообразных полезных ископаемых. Например, отложения древнейшей, докембрийской эпохи богаты железом, никелем, медью. А в современных речных осадках встречаются россыпные месторождения золота, платины, алмазов. Поэтому, прежде чем искать залежи, геологам требуется основательно изучить геологическое строение района, определить состав и возраст распространенных здесь пород, условия залегания толщ (тектонику).

Обнаружить в земле скопления полезных минералов или горных пород - еще полдела. Этим завершаются поисковые геологоразведочные работы. Затем следует новый этап: разведка месторождения. Для этого проводятся детальные исследования качества руды, особенностей ее залегания, по дочитываются запасы полезного ископаемого. После этого разрабатываются способы добычи и переработки руды. И даже тогда, когда уже работают шахты, рудники, обогатительные фабрики (на них очищают, концентрируют руду), геологи продолжают изучать месторождение, уточнять запасы полезного ископаемого, разведывать новые участки.

Полезные ископаемые.

Обычно в первую очередь открывают месторождения полезных ископаемых, залегающие близ земной поверхности. А разрабатываются вначале наиболее богатые, концентрированные руды. Однако со временем подобных легкодоступных и богатых месторождений становится все меньше и меньше. Человек в поисках подземных кладовых все глубже проникает в недра.

Открытый способ добычи полезных ископаемых в карьерах экономически более выгоден, чем шахтный. Карьер Лениногорского полиметаллического комбината в Казахстане.

Геологический разрез Михайловского месторождения железных руд (КМА). 1-покрывающие породы; 2-богатые железные руды; 3-железистые кварциты (бедные железные руды).

Разрез разрабатываемого жильного месторождения.

Разведочные скважины достигают 10-километровой глубины, а шахты уходят вглубь более чем на 3 км.

Постепенно переходят в разряд полезных ископаемых небогатые, бедные руды, содержащие сравнительно небольшой процент полезных компонентов. (Прежде они не добывались, не использовались, т. е. не считались полезными ископаемыми.) Это стало возможно после того, как появились новые, могучие горные машины, перерабатывающие целые горы пород, и новые методы обогащения, позволяющие извлекать даже небольшие количества химических элементов и соединений.

Существуют особые методы добычи полезных ископаемых (кроме открытого - в карьерах и шахтного). Они называются геотехнологическими . С их помощью руда добывается в недрах. Делается это путем закачки горячей воды, растворов в пласты, содержащие растворимые полезные ископаемые. Другие скважины откачивают получившийся раствор. Для растворения или для концентрации некоторых руд (например, меди) используются даже бактерии.

В наше время полезные ископаемые необходимы всюду. Минеральное сырье называют пищей промышленности. Черная и цветная металлургия полностью работает на минеральном сырье. Для химической промышленности доля его достигает 75%. Большая часть электроэнергии вырабатывается на тепловых и атомных станциях, использующих уголь, газ, мазут, радиоактивные вещества. Почти весь транспорт (автомобильный, железнодорожный) действует на энергии горючих ископаемых. Основа промышленности строительных материалов - горные породы. Кроме того, полезные ископаемые необходимы современному сельскому хозяйству.

Очень широко применяются минеральные удобрения: калийные соли, фосфатное сырье, известняки, доломиты.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья. В естественных условиях месторождения полезных ископаемых формируются за многие тысячи и миллионы лет, а разрабатываются они обычно за десятилетия. Это заставляет с предельной бережливостью и наиболее полно использовать минеральные ресурсы. Иногда удается восстанавливать запасы некоторых полезных ископаемых (скажем, растворимых солей). Но пока главная задача охраны недр - рациональная эксплуатация подземных богатств, бережное и наиболее полное, комплексное их использование.

Изучение полезных ископаемых, открытие новых месторождений - очень сложная задача. Она решается на основе сложных теоретических исследований, использования современной техники, экономических расчетов, научно обоснованных прогнозов. В этом деле участвуют различные специалисты.

Для открытия месторождений полезных ископаемых требуются специальные знания, проведение комплексных, технически сложных геологоразведочных работ. И все-таки краеведы могут обнаружить или тем более изучать месторождения некоторых полезных ископаемых. Прежде всего местные строительные материалы (известняки, гравий и галька, крупные пески, бутовый камень) и сырье для местных промыслов (чистые кварцевые пески, глины и пр.), а также торф, болотные руды и т. д. Очень интересная и важная задача - составить коллекцию полезных ископаемых района с указанием их свойств и путей использования. К полезным ископаемым могут относиться и некоторые отходы производств, например шлаки, используемые в строительстве.

Следует помнить, что далеко не всегда удается верно определить (на глаз) признаки возможного месторождения полезного ископаемого. Скажем, маслянистая пленка на поверхности болотца обычно совсем на связана с нефтью, а единичный кусок руды может быть занесен издалека.

Наконец, иногда встречаются древние колодцы, шахты, забои, где некогда добывали полезные ископаемые наши далекие предки. В этих выработках подчас сохраняются каменные орудия или остатки железных инструментов. Подобные находки исключительно интересны для краеведа, но, конечно, редки. Древние горные выработки встречаются в Средней Азии, на Кавказе, Урале, Украине, западе Белоруссии.

Как органического, так и неорганического происхождения, которые при данном уровне развития техники могут использоваться в хозяйстве.

В наше время известно около $250$ видов этих минеральных образований, но вовлечение их в хозяйственный оборот происходило на протяжении всей человеческой цивилизации.

По всей вероятности, первый металл , который стали использовать люди, была медь . Самородную медь, как считают археологи, использовали ещё в каменном веке. Это за $12-11$ тыс. лет до н. э., а позже наступает собственно медный век. Медь широко использовалась не только для производства орудий труда, из неё изготавливали украшения, утварь, чеканили монеты.

На смену меди приходит бронза примерно за $4$ тыс. лет до н. э. Бронзовый век говорит о том, что люди научились получать сплав меди и олова. Бронза сначала стала известна на Ближнем Востоке, а потом в Европе – в южной Италии, где было освоено её производство. Бронза, как и медь широко использовалась для изготовления орудий труда, а потом в качестве конструкционного материала. Из бронзовых деталей, например, была смонтирована статуя колосса Родосского .

Примерно $3,5$ тыс. лет продолжался железный ве к, пришедший на смену веку бронзовому. Именно железо, как утверждают археологи, сыграло огромную роль в развитии цивилизации. В Европе, на юге России, на Кавказе использовали железные руды для производства орудий труда и быта, для производства оружия и других изделий.

Интересно то, что в древнем мире минерально-сырьевая база была та же, что и в $ XVIII$- первой половине $XIX$ века – медь, железо, олово, свинец, золото, серебро. Вторая половина $XIX$ и начало $XX$ века внесли очень большие изменения, коснувшиеся топливных полезных ископаемых. Начиналась эпоха использования каменного угля и нефти . Первые нефтяные скважины появились в $ XVII$ веке, а промышленная добыча началась в середине $ XIX$ в. Коснулись изменения и рудных полезных ископаемых – алюминия, марганца, хрома, никеля, вольфрама, молибдена массовое производство которых началось значительно позже их открытия.

Замечание 1

В середине $ XX$ века с развитием научно-технической революции началось новое качественное и количественное изменение минерально-сырьевой базы человечества. Появился металл $ XX$ века, без которого развитие современного производства практически было бы невозможно – это титан, литий, цирконий, германий, теллурий и др.

Классификация полезных ископаемых

Полезные ископаемые называют пищей для промышленности, без них не сможет работать ни одна отрасль. Они очень разнообразны, поэтому имеют специфичные свойства.

В природе выделяются основные скопления этих веществ:

• Россыпи;
• Пласты;
• Жилы;
• Штоки;
• Гнезда.

Огромные скопления полезных ископаемых называют:

• Провинции;
• Районы;
• Бассейны;
• Месторождения.

Классификация по признакам агрегатного состояния:

• Твердые;
• Жидкие;
• Газообразные.

Классификация по применению:

• Горючие – нефть, уголь, газ;
• Рудные – все металлосодержащее сырье;
• Нерудные – сырье без содержания руды;
• Самоцветы – драгоценные и полудрагоценные камни.

Замечание 2

Наиболее ценную категорию полезных ископаемых составляют уголь, нефть, газ , относящихся к топливным ресурсам и, дающих человечеству при сжигании, основное количество энергии. Определенный запас тех или иных минеральных ресурсов есть во всех странах, экономический уровень которых в значительной степени определяет не только количественный, но и качественный их состав.

Добыча полезных ископаемых

С развитием промышленности растет потребность в полезных ископаемых, их добыча постоянно увеличивается и приобретает такие темпы и масштабы, что остро встает вопрос об альтернативных источниках. Минеральные ресурсы не безграничны. Большая их часть относится к невозобновимым, потому что на восстановление требуются сотни и тысячи лет, а разработка месторождений занимает десятилетия. Подобное обстоятельство требует бережного и полного их использования.

Открытие и изучение новых месторождений является очень сложной задачей, решение которой опирается на теоретические исследования, использование современной техники, точные экономические расчеты, научно обоснованные прогнозы. В решении этих вопросов участие принимают самые разные специалисты.

Добычу минеральных ресурсов осуществляют открытым и закрытым способами. Открытый способ позволяет добывать горные породы в карьерах и с экономической точки зрения является более выгодным. С точки зрения экологии – наоборот – выработанные и брошенные карьеры становятся причиной эрозии почвы. Обычно открытым способом ведется добыча тех ископаемых, которые находятся на поверхности или неглубоко в недрах. Чаще всего так добывают песок, мел, известняк, железные и медные руды, некоторые виды угля.

С больших глубин твердые полезные ископаемые добывают с помощью подземных шахт, которые считаются опасными для жизни работников. Для добычи жидких и газообразных ископаемых применяют буровые скважины, реже шахты. Способ добычи зависит от геологических условий залегания и экономических расчетов.

Охрана природы при разработке полезных ископаемых

Все мероприятия, связанные с разработкой полезных ископаемых, должны проходить в соответствии с соблюдением мер по охране недр и окружающей среды. В результате добычи создаются отвалы, терриконы, карьеры, происходит загрязнение воды, воздуха, почвы. Разработка месторождений открытым способом негативно влияет на плодородные земли, поля, луга, лесные массивы. Законодательство предусматривает их восстановление. Все добывающие предприятия обязаны обеспечить возможности для восстановления нарушенного ландшафта еще до начала работ. Порода, образующая терриконы, может быть использована при строительстве дорог, фундаментов домов, а на их месте разбиты парки и высажены лесные полосы. Пустая оставшаяся порода используется для заполнения выработанных шахт и штолен. Речь идет о полной рекультивации земель после добычи полезных ископаемых.

Рекультивация предполагает следующие работы:

• Проектирование, химическое исследование, картографирование земель;
• Снятие, складирование и транспортировка плодородных земель;
• Выравнивание поверхности;
• Нанесение обогащенного слоя;
• Очищение от производственных отходов;
• Внесение полезных удобрений;
• Посев растений.