Меню Рубрики

Какие горные породы называют полезными ископаемыми

В развитии человеческого общества непреходящее значение имеют горное дело и сельское хозяйство, являющиеся источниками естественного сырья. Комплекс технологических процессов по его переработке направлен на приспособление природных богатств к потребностям человека.

Природные химические соединения встречаются в земной коре (литосфере) в виде образований (минералов), приблизительно однородных по своему составу, внутреннему строению и физическим свойствам. Подавляющее число минералов – твердые кристаллические вещества.

Горными породами называют естественные минеральные агрегаты более или менее постоянного состава и строения, слагающие литосферу в виде самостоятельных геологических тел. Горные породы состоят из одного (например, толща гипса, каменной соли) или нескольких минералов.

По происхождению горные породы подразделяют на магматические, или изверженные (гранит, диорит, базальт и др.), осадочные (известняк, глины, пески, песчаники и др.) и метаморфические (гнейс, кристаллические сланцы, мрамор и др.).

Магматические горные породы возникают при остывании и отвердении магмы и лавы; осадочные образуются посредством накопления (осаждения) продуктов разрушения земной коры на дне водоемов и водотоков; метаморфические представляют собой глубоко измененные осадочные и магматические породы под влиянием высоких давлений и температур.

Природные минеральные вещества, которые могут быть использованы человеком для его нужд, называют полезными ископаемыми (минеральным сырьем). Породы, имеющие полезные ископаемые, заключенные в их толще в виде прослоев, прожилков и не используемые в народном хозяйстве, считают пустыми породами.

Полезные ископаемые бывают газообразными (природный газ), жидкими (нефть) и твердыми. Настоящая дисциплина рассматривает только вопросы добычи твердых полезных ископаемых.

Различают полезные ископаемые: металлические (рудные) – сырье для производства черных, цветных, благородных, редких и радиоактивных металлов; неметаллические –сырье для металлургической (доломит, магнезит и др.), химической (сера, бор, фосфориты и др.) и других отраслей промышленности; горючие (уголь, горючие сланцы, торф и др.); строительные горные породы (граниты, мраморы, гравий, глины и др.).

Совокупность свойств, определяющих степень пригодности и экономической эффективности использования, называют качеством полезного ископаемого. Одни качественные свойства относят к полезным (например, теплоту сгорания угля, содержание извлекаемых металлов для руд), другие – к вредным, (например, зольность угля, высокую влажность, содержание примесей, затрудняющих плавку руд).

Естественные скопления полезных ископаемых в земной коре называют месторождениями. Месторождение будет промышленным, если его разработка целесообразна в данных экономических и географических условиях при современном уровне техники и технологии. В противном случае его считают непромышленным.

Массу или объём минерального сырья, заключенного в недрах на определенной площади, считают запасами полезных ископаемых. По народнохозяйственному значению выделяют запасы: балансовые, использование которых экономически целесообразно, и забалансовые, которые могут явиться объектом промышленного освоения, но использовать их в настоящее время экономически невыгодно. К промышленным относят часть балансовых запасов, за исключением проектных потерь. Проектные потери – это часть балансовых запасов, проектируемая к безвозвратному оставлению в недрах. Уровень развития и экономический потенциал государства зависят от производства и потребления минерального сырья.

По расчетам экономистов, среди природных ресурсов, используемых для удовлетворения потребностей общества, минеральные вещества составляют 80 %, а потребляемую энергию производят на 90 % за счет тепла, получаемого при сгорании полезных ископаемых: нефти, газа, угля, торфа. Достаточная обеспеченность общественного хозяйства минерально-сырьевыми ресурсами – непременное условие высоких темпов его развития и национальной безопасности государства.

Дата добавления: 2015-07-22 ; просмотров: 1672 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

Как вы уже знаете, Земля состоит из множества химических элементов – кислорода, азота, кремния, железа и т. д. Соединяясь между собой, химические элементы образуют минералы.

Минералы. Минералы — природные соединения элементов, образующиеся в результате физико-химических процессов. Всего известно около 4 тыс. минералов, изучением которых занимается наука минералогия. Минералы, состоящие из одного элемента, называются САмородными . К ним относятся золото (Аи), се ребро (Ag), алмаз (С), медь (Си), сера (S). Но чаще всего формула минерала довольно сложна. Например, формула турмалина: ( Na , Ca )( Li , Vg , Al )3( Al , Fe , Mn )6( BO 3)( Si 6 O 18)( OH )4. Большая часть минералов состоит из двух или нескольких химических элементов. Узнать, какое количество элементов содержится в минерале, можно по его химической формуле. Например, галит (поваренная соль) состоит из натрия и хлора и имеет формулу NCl; магнетит (магнитный железняк) – из трех молекул железа и двух кислорода (F 3 O 2 ) и т. д. Некоторые минералы образованы одним химическим элементом, например: сера, золото, платина, алмаз и др. Такие минералы называют самородными. В природе известно около 40 самородных элементов, на долю которых приходится 0,1 % массы земной коры. Минералы могут быть не только твердыми, но и жидкими (вода, ртуть, нефть), и газообразными (сероводород, углекислый газ).

Спайность — способность минерала раскалываться по определённым направлениям. Самый высший балл спайности у минерала слюды — он раскалывается на совершенно гладкие прозрачные пластинки. Благодаря этому в Средние века слюдой закрывали оконные проёмы — они были достаточно прочными и пропускали дневной свет.

Твёрдость минералов определяется путем сравнения с другими минералами, принятыми за эталон различных степеней твёрдости. Для этого используется шкала Мооса, где каждому минералу присвоен номер в порядке возрастания твёрдости: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Формы кристаллов минерала носят названия, связанные с количеством граней. Например, восьмигранный кристалл называется октаэдром, четырёхгранный — тетраэдром. Но минерал не всегда имеет кристаллическую форму. В природе существует поразительное множество минералов — слоистые, таблитчатые, дендритовые (т.е. похожие на дерево), почковидные и т.д.

Цвет — важное свойство минералов. Некоторые минералы имеют настолько характерную окраску, что это даже отразилось в их названии. Например, минерал родонит получил название за розоватый цвет (от греч. rhodon — розовый), минерал альбит переводится как «белый». Принято различать цвет минерала и цвет черты минерала на белом куске фарфора. Иногда они не совпадают, что является хорошим признаком для определения минерала. Например, цвет минерала гематита — тёмно-красно-коричневый или чёрный. Но если провести кусочком гематита черту, то она окажется красной. По этому признаку минерал и получил свое название (от греч. haima — кровь).

Большинство минералов имеют кристаллическое строение. Форма кристалла для данного минерала всегда постоянна. Например, кристаллы кварца имеют форму призмы, галита – форму куба и т. д. Если поваренную соль растворить в воде, а затем выкристаллизовать, то вновь образованные минералы приобретут кубическую форму. Многие минералы обладают способностью расти. Размеры их колеблются от микроскопических до гигантских. Например, на острове Мадагаскар найден кристалл берилла длиной 8 м и диаметром 3 м. Вес его составляет почти 400 т. Некоторые минералы называются породообразующими . Среди них роговая обманка, слюда, кварц, оливин, плагиоклаз. Они являются основным строительным материалом для природных соединений — горных пород. Углерод (С) образует сразу несколько минералов. Они формируются в различных условиях, и поэтому свойства их неодинаковы. Самый твёрдый из них — алмаз . Его происхождение связано с очень высокими температурами и давлением в недрах Земли. Самый мягкий — графит , известный всем по простому карандашу, грифель которого сделан из графита. Он образуется при метаморфизме (изменении) угля.

По образованию все минералы делятся на несколько групп. Одни из них (полевой шпат, кварц, слюда) выделяются из магмы при ее медленном остывании на больших глубинах; другие (сера) – при быстром остывании лавы; третьи (гранат, яшма, алмаз) – при высоких температурах и давлении на больших глубинах; четвертые (гранаты, рубины, аметисты) выделяются из горячих водных растворов в подземных жилах; пятые (гипс, соли, бурый железняк) образуются при химическом выветривании.

Всего в природе насчитывается более 2500 минералов. Для их определения и изучения большое значение имеют физические свойства, к которым относят блеск, цвет, цвет черты, т. е. следа, оставляемого минералом, прозрачность, твердость, спайность, излом, удельный вес. Например, у кварца форма кристаллов призматическая, блеск стеклянный, спайности нет, излом раковистый, твердость 7, удельный вес 2,65 г/см 3 , черты не имеет; у галита форма кристалла кубическая, твердость 2,2, удельный вес 2,1 г/см 3 , блеск стеклянный, цвет белый, спайность совершенная, вкус соленый и т. д.

Из минералов наиболее известны и широко распространены 40–50, которые называют породообразующими (полевой шпат, кварц, галит и пр.).

Один из самых распространённых минералов на Земле — кварц. Его удивительное разнообразие привело к тому, что камни с одинаковым составом SiO2, но отличающиеся по цвету, носят разные имена. Так, фиолетовую разновидность называют аметистом, жёлтую — цитрином, чёрную — морионом, прозрачную — горным хрусталём. Призматические кристаллы кварца с горизонтальной штриховкой на гранях можно найти повсюду, в том числе и в городах. Скрытокристаллические разновидности кварца (т.е. те, в которых кристаллики очень малы) носят название «халцедон». Это очень красивый слоистый камень, который часто используется в ювелирном деле. Красно-розовую разновидность называют карнеолом, оранжевую — сердоликом, зеленоватую — хризопразом. Красивый полосчатый бело-голубой халцедон именуют агатом. Благодаря своей слоистости агаты стали прекрасным материалом для торевтов — резчиков по камню. Именно из агата выполнена знаменитая камея Гонзага — гемма, рельефный рисунок которой создан искусным сочетанием более тёмных и более светлых слоёв. В древности многие

представители семейства кварца считались амулетами и оберегами.

Горные породы. Данные породы представляют собой скопление одного или нескольких минералов. Мрамор, известняк, гипс состоят из одного минерала, а гранит, базальт – из нескольких. Всего в природе насчитывается около 1000 горных пород. В зависимости от происхождения – генезиса – горные породы подразделяются на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы. Образуются при остывании магмы; кристаллического строения, не имеют слоистости; не содержат остатков животных и растений. Среди магматических пород различают глубинные и излившиеся. Глубинные породы образовались в глубине земной коры, где магма находится под большим давлением и ее остывание происходит очень медленно. Примером глубинной породы может служить гранит – наиболее распространенная кристаллическая порода, состоящая в основном из трех минералов: кварца, полевого шпата и слюды. Цвет гранитов зависит от цвета полевого шпата. Чаще всего они серые или розовые. При излиянии магмы на поверхность образуются излившиеся породы. Они представляют либо спекшуюся массу, напоминающую шлак, либо стекловидную, тогда их называют вулканическим стеклом. В отдельных случаях образуется мелкокристаллическая порода типа базальта.

Осадочные породы. Покрывают примерно 80 % всей поверхности Земли. Для них характерны слоистость и пористость. Как правило, осадочные породы являются результатом накопления в морях и океанах остатков отмерших организмов или снесенных с суши частиц разрушенных твердых пород. Процесс накопления происходит неравномерно, поэтому образуются слои разной мощности (толщины). Во многих осадочных породах находят окаменелости или отпечатки животных и растений. В зависимости от места образования осадочные породы подразделяют на континентальные и морские. К континентальным породам относятся, например, глины. Глины – измельченный продукт разрушения твердых пород. Они состоят из мельчайших чешуйчатообразных частиц, обладают способностью впитывать воду. Глины пластичны, водоупорны. Цвет их различен – от белого до синего и даже черного. Белые глины используют для производства фарфора. Континентального происхождения и широко распространенная горная порода – лёсс. Это мелкозернистая, неслоистая порода желтоватого цвета, состоящая из смеси кварца, глинистых частиц, углекислой извести и гидратов окиси железа. Легко пропускает воду. Морские породы обычно формируются на дне океанов. К ним относят некоторые глины, пески, гравий. Большая группа осадочных биогенных горных пород образовалась из остатков умерших животных и растений. К ним относят известняки, доломиты и некоторые горючие полезные ископаемые (торф, каменный уголь, горючие сланцы). Особенно широко в земной коре распространен известняк, состоящий из углекислого кальция. В его фрагментах легко можно заметить скопления мелких раковин и даже скелетов небольших животных. Цвет известняков различный, чаще серый. Мел также образован из мельчайших раковин – обитателей моря. Огромные запасы этой горной породы находятся в Белгородской области, где по крутым берегам рек можно увидеть выходы мощных слоев мела, выделяющегося своей белизной. Известняки, в которых имеется примесь углекислого магния, называют доломитами. Известняки имеют широкое применение в строительстве. Из них изготовляют известь для штукатурных работ и цемент. Лучший цемент изготовляют из мергеля. В тех морях, где раньше обитали животные, имеющие кремневые раковины, и росли водоросли, содержащие кремень, образовалась горная порода трепел. Это легкая, плотная, обычно желтоватая или светло-серая порода, являющаяся строительным материалом. К осадочным относят также породы, образовавшиеся путем осаждения из водных растворов (гипс, каменная соль, калийная соль, бурый железняк и др.).

Метаморфические породы. Эта группа пород образовалась из осадочных и магматических пород под воздействием высоких температур, давления, а также химических изменений. Так, при действии температуры и давления на глину образуются глинистые сланцы, на песок – плотные песчаники, а на известняки – мрамор. Изменения, т. е. метаморфоз, происходят не только с осадочными породами, но и с магматическими. Под воздействием высоких температур и давления гранит приобретает слоистое строение и образуется новая порода – гнейс. Высокая температура и давление способствуют перекристаллизации пород. Из песчаников образуется очень прочная кристаллическая порода – кварцит.

Скопления в недрах Земли минеральных соединений, таких как нефть, газ, руды, строительные материалы и пр., используемые человеком, называются полезными ископаемыми. Ещё на заре цивилизации люди нашли им применение: из глины и камней строили жилища и мостили дороги, каменный

уголь использовали для обогрева, из твёрдых кремней изготавливали наконечники для стрел и копий, расплавляя куски руды, получали металл и отливали оружие.

КАМЕННЫЙ ВЕК (4 ТЫСЯЧЕЛЕТИЕ ДО Н.Э.) Для своих жилищ древний человек использует камни и глину. Первые горные выработки Европе относятся именно к каменному веку. Стены каменных построек украшали росписями. Краску для этого люди научились добывать, растирая глину и горные породы. Например, в Китае красную краску называли «кровью дракона» и добывали из киновари, содержащей ртуть. Для ножей, скребков и наконечников древние люди использовали очень прочные кремневые осколки, которые примитивно обтачивали и даже шлифовали. БРОНЗОВЫЙ ВЕК ( 4 -1 ТЫСЯЧЕЛЕТИЕ ДО Н.Э.) В это время человек начал использовать металлы и в первую очередь ковкую, мягкую и податливую медь. Чтобы придать большую прочность изделиям, в медь добавлялись разные примеси (олово, серебро и свинец). Из этих сплавов, называемых бронзой, стали делать не только оружие и орудия труда, но и утварь и украшения, которые украшались самоцветными камнями — бирюзой, лазуритом, гипсом. Медь была залогом экономического могущества государств и предметом торговли, поэтому добыча металлов постепенно росла. Для этого требовались специальные знания, а значит, и специальные люди, которые обладали знаниями горного дела. Одни из самых древних медных рудников находятся в Египте и Междуречье. Добыча камня получила наибольшее развитие в Древнем Египте, где для строительства пирамид и городов требовалось огромное количество строительного материала. ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК (ПОСЛЕ 10 В. ДО Н.Э.) Человек начал широко использовать железные руды. Для выплавки железа — гораздо более прочного и долговечного металла, чем медь, — сооружались печи и кузницы. Появилась и новая специальность —кузнец. Железные руды разрабатывались очень широко на территории всей Европы, о чём и сегодня напоминают старые шахты и горные выработки. Но людей влекло не только железо. Практически промышленным способом велись разработки серебра, золота, олова, меди. Железный век — век рождения и активного развития горного дела. В это время зарождались основы геологических и минералогических знаний. По состоянию, в котором в природе находятся полезные ископаемые, их разделяют на жидкие, твёрдые и газообразные. С течением времени полезные ископаемые могут быть исчерпаны человеком, например, нефть, пласты железной руды, россыпи благородных металлов — золота, платины. К неисчерпаемым ресурсам относится вода, хотя проблема пресной чистой воды всё чаще и чаще встаёт перед человечеством. Когда полезный для человека компонент в недрах находится в концентрированном состоянии и его можно разрабатывать промышленно, это называют месторождением . Например, знаменитые Донбасс и Кузбасс — это Донецкий и Кузнецкий угольные бассейны, богатейшие месторождения угля. Без горючих полезных ископаемых — нефти, природного газа, угля, торфа — нет энергетики. Для любой страны они являются стратегическим сырьём. Их добыча ведётся с незапамятных времён.

Читайте также:  Озаглавь текст общество весьма полезно и в высшей степени необходимо

Горючие полезные ископаемые.

ИСКОПАЕМЫЙ УГОЛЬ . Каменный уголь — ровесник древних геологических эпох Земли. Один из периодов геохронологической шкалы в его честь назван каменно-угольным , или карбоном . Именно тогда, около 354—286 млн лет назад, поверхность суши покрывали густые тропические леса, состоящие из

гигантских древовидных папоротников и хвощей. Климат той эпохи был тёплым и влажным. Старые падающие деревья уступали место новым. Громадные слои из отживших деревьев накапливались в мелководных водоёмах, превращаясь в мощные пласты каменного угля. Таким путём образовалось более 30% всех мировых запасов угля. На нашей планете месторождения ископаемого угля — не редкость, они находятся на каждом

континенте и многих островах. Не исключение и Антарктида: предполагают, что под огромными толщами покровных ледников залегают такие же месторождения, как и в Европе. Горючие свойства угля были известны ещё на-

шим далёким предкам. «Горючие камни» медленно раскалялись в огне, но зато затем очень долго отдавали тепло. В зависимости от условий образования ископаемый уголь различен. Самый высококачественный и плотный уголь — антрацит, менее плотный — бурый уголь, а совсем «рыхлый» и лёгкий — торф.

Последние менее ценны в энергетическом плане, но быстрее воспламеняются. Ископаемый уголь используют как топливо для доменных печей при производстве чугуна и стали.

НЕФТЬ И ГАЗ . Скопление нефти и газа возникают благодаря наличию природных «ловушек» в недрах Земли — слоев проницаемых осадочных пород

между слоями непроницаемых. В них накапливается маслянистая горючая жидкость, которая поднимается из глубин по трещинам. Горючие свойства нефти связаны с её составом — это смесь углеводородов, серы, кислородных и азотистых соединений. Нефть сопровождают природные газы, которые, как более легкие, залегают над нефтяной линзой. Богатейшие страны мира обладают самыми значительными запасами нефти. Некоторые страны, например США, имеют огромные разведанные запасы нефти, но не используют их в полном объёме, предпочитая сберечь «чёрное золото» за консервированным для будущего. Самые богатые месторождения находятся в Кувейте, Саудовской Аравии, России, Азербайджане, Канаде, США, Мексике, Индонезии. В России одним из самых богатых месторождений нефти является Самотлорское в Западной Сибири, там же расположены крупнейшие газовые месторождения, среди которых Бованенковское, Уренгойское и Ямбургское в Тюменской области. Добыча нефти ведется не только на суше, но и на шельфе многих морей с помощью буровых установок на плавучих платформах. Большое количество нефти добывается на шельфах Северного моря и в Мексиканском заливе. Энергетика и химическое производство — далеко не полный список применения нефти.

Чтобы получить металл, нужна руда. Неудивительно, что одно из самых древних занятий человека — горнорудное производство, т.е. поиск, разведка, добыча и переработка руд. К чёрным металлам относят железо, марганец, хром, титан, ванадий. Руду недостаточно добыть, из неё ещё нужно извлечь полезный компонент, чтобы выплавить металл. В результате неизбежно происходит загрязнение окружающей среды. Если в Средние века добыча чёрных металлов была залогом экономического процветания для многих стран, то сегодня, оберегая и охраняя природу, многие государства уже отказываются от добычи

руды открытым способом, как на Курской магнитной аномалии, предпочитая акрытый шахтовый метод добычи. Ведь ежегодно из земли извлекается почти миллиард тонн руды. Пустая порода, извлечённая из недр при добыче руды, — это большая экологическая проблема для районов, где идет активная добыча полезных ископаемых. Металлургические комбинаты тратят огромные средства

на установку очистительных фильтров, не позволяющих всем вредным отходам производства попадать в окружающую среду. Однако без добычи руд чёрных металлов не было бы прогресса в развитии цивилизации.

Благородные металлы — золото, серебро, платина ценились всегда благодаря изысканному виду, мягкости и уникальным свойствам (золото, например, очень стойкое; серебро обладает дезинфицирующим свойством).

К рудам цветных металлов относятся известные с древности медь, олово, свинец, ртуть, цинк. Они были востребованы на всем протяжении человеческой истории. Но в последние десятилетия, когда структура экономики стала более прогрессивной, без них просто не обойтись. Цветные металлы — это электротехническая, авиационная, космическая промышленность, производство полупроводников, катализаторов, автомобильных фильтров и др. Радиоактивность — свойство металлов, о котором стало известно только в XX веке. Оно связано со способностью некоторых элементов — урана, тория, радия, циркония — излучать энергию особого типа. Это свойство используется в атомной энергетике. Однако выяснилось также, что отходы такого производства обладают смертоносными свойствами. Пока проблема ядерных отходов остаётся нерешённой. Добыча руды с древности и до недавнего времени не обходилась без отходов — отвалов пустой породы. Современные методы дают возможность извлекать руду и из этих отвалов. Как правило, получают не очень большое количество, но в современном мире, когда недра Земли постепенно истощаются, вторичное использование месторождений приобретает всё большее значение.

Известняк — широко распространённая податливая порода, лёгкая в обработке, но достаточно прочная, несмотря на свою способность к растворению. Известняки и их метаморфические аналоги — мраморы, доломиты — широко распространены по всему миру. В Средние века в Европе именно из известняков строились многочисленные города, окружённые крепостными стенами, в том числе и знаменитые памятники архитектуры — соборы Парижа, Милана, замки Луары, храмы в Древней Руси. Мрамор, благородный и прочный материал, часто использовался в облицовке зданий. Чтобы оценить

богатую палитру цветов мрамора и яшмы — другого ценного материала, достаточно обратить внимание на богатый декор многих станций Московского

метрополитена, по праву считающегося одним из самых красивых в мире. В Италии, в местечке Каррара, добывался мрамор, из которого ваяли свои творения знаменитые зодчие эпохи Возрождения — Леонардо да Винчи, Микеланджело Буонарроти.

Фосфор , калий и азот . Для поддержания плодородия почв и получения высоких урожаев требуются удобрения. Издавна в сельском хозяйстве для этих целей применялись зола, помёт, навоз. Современное агропромышленное произодство всё шире использует «камни плодородия» — сырьё из агрохимических руд. Все вещества, повышающие плодородие почв, содержат наиболее ценные компоненты — фосфор, калий и азот. Осадочные горные по-

роды фосфориты добываются во многих странах. Крупные запасы этого ценного компонента содержатся в апатитонефелиновых рудах на Кольском полуострове. В странах Средиземноморья фосфориты связаны с осадочными породами, образовавшимися на дне древнего моря Тетис. Калийные соли помогают растениям лучше переносить засуху и мороз, способствуют росту. Эти полезные ископаемые добывают в основном из соленосных отложений, образовавшихся на месте древних морей. Они есть на территории современных Германии, Польши, России, но первое место в мире по добыче калийных солей анимает Канада (1/3 всей мировой добычи). Минеральное сырьё, содержащее азот , — это в основном селитра и торф. Самые крупные месторождения селитры находятся на тихоокеанском побережье Южной Америки, в пустыне Атакама в Чили и в пустыне Сечура в Перу.

ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ

Эти полезные ископаемые не являются промышленным сырьём, не используются как топливо. Но их добыча — одна из самых ярких и захватывающих страниц в истории человечества, а для некоторых стран — основной источник дохода. Красивые камни, из которых делали украшения,

во все времена были очень популярны, а их поиски и добыча иногда носили характер «лихорадок», когда слухи о богатых находках побуждали многих людей отправляться на их поиски. На протяжении нескольких веков людей тревожили «золотые и серебряные лихорадки» в Калифорнии и на Аляске, «алмазные лихорадки» в Индиии Южной Африке, многочисленные «изумрудные Лихорадки» в Бразилии и Колумбии. Способы добычи драгоценных камней практически не изменились — это тяжёлый ручной труд, промывание многих кубометров породы в поисках драгоценных камней и металлов.

ВОДА — САМОЕ НЕОБХОДИМОЕ ЛЮДЯМ ПОЛЕЗНОЕ ИСКОПАЕМОЕ

Вода служит источником всего живого на нашей планете, источник энергии, источник руд (так как содержит растворённые частицы разных минералов), может использоваться и в быту, и в медицине. Нет другого такого полезного ископаемого, в котором так нуждался бы человек. Без воды или в условиях её дефицита земли становятся высохшими и безжизненными. Сейчас 1/3 населения земного шара страдает от нехватки воды. Воды рек и морей не знают границ, и загрязнение их на территории или в акватории одной страны влечет отравление природы в других. Поэтому охрана водных ресурсов — первоочередная проблема для всех стран мира.

источник

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.

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.

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 Земли. 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.

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 химии, металлургии, керамике, медицине.

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:

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.

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.

Читайте также:  Какие полезные ископаемые используются в строительстве

Месторождения полезных ископаемых в нашей стране распространены по всей территории. Горные массивы находятся в южной, восточной и северо-восточной частях, а также на Урале. 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 Восточно-Европейской равнины. 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.

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.

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

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.

источник

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

  • твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли);
  • жидкие (нефть, минеральные воды);
  • газовые (горючие газы, гелий, метан).

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

  • горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы);
  • рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест);
  • нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни).

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

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 растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

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 оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением 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 геологического строения и условий образования полезных ископаемых.

Алмаз — самый твердый из всех минералов. По составу он — чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в изверженных 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 Африке: 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.

Золото — 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 реки, образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Канаде, Южной Африке, Австралии. 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.

В России драгоценные камни добываются в основном на Урале, а за рубежом — в Бразилии, Индии, на острове Мадагаскар.

Каменный уголь — это горючая осадочная горная порода растительного происхождения с содержанием углерода до 97%. Залегает пластами, мощность которых достигает иногда нескольких десятков метров. Уголь — один из важнейших видов ископаемого топлива. Он используется в металлургии для производства чугуна, в качестве сырья для химической промышленности, как топливо. Разновидностью каменного угля являются коксующиеся угли, которые легко спекаются и используются в черной металлургии. Каменный уголь с высокой теплотворной способностью (8000 ккал/кг) называется антрацитом. По цвету он черный, имеет металлический блеск. Залегает между слоями осадочных пород. Антрацит используется как высококачественное топливо. Основные месторождения каменного угля в России: Кузбасс, Печорское, Тунгусское, Иркутское, Ленское, Южно-Якутское, Зырянское. За рубежом: Аппалачское (США), Верхнесилезское (Польша), Рурское (Германия). Ведущее место по добыче угля в мире занимает Китай. Добыча каменного угля ведется в Великобритании, во Франции и в других странах.

Нефть — горючая маслянистая жидкость, обычно темного цвета, залегает среди пористых осадочных пород, пропитывая пески и известняки. Она состоит из разнообразных углеводородов. Большинство ученых предполагают, что нефть — продукт изменения органических остатков. Нефть широко используется как высококачественное топливо (теплотворная способность ее 11000 ккал/кг), сырье для получения бензина, керосина, парафина, смазочных масел, также она является сырьем для химической промышленности. В России нефть добывается в Западно-Сибирском бассейне (почти 2/3 всей добычи России), на Северном Кавказе, в Поволжье, на севере острова Сахалин. За рубежом: в странах Персидского залива, Алжире, Ливии, Индонезии, Венесуэле, США, Мексике и других странах.

Природный газ — газы, способные гореть; встречаются в пустотах горных пород, образуя иногда большие газовые скопления. Большинство промышленных газовых месторождений связано с нефтяными, однако встречаются и самостоятельные месторождения. Запасы природных газов достигают иногда сотен миллиардов кубометров. Наиболее богаты залежами природных газов Россия, Украина, Саудовская Аравия. Природный газ — самое дешевое и удобное топливо.

Бурый уголь — ископаемый уголь, содержащий до 78% углерода. Залегает пластами среди осадочных пород, образуется из растительных остатков. В буром угле обычно встречается в виде примеси глинистое вещество, отчего повышается его зольность. Он может самовозгораться. Теплотворная способность его ниже, чем у каменного угля (6000 ккал/кг), но тем не менее его используют как топливо или как сырье для получения горючего топлива и других химических продуктов. Разновидность бурого угля с ясно видимым строением остатков древесины называется лигнитом. Он чаще всего встречается в отложениях молодых геологических систем. Практически весь лигнит поступает на тепловые электростанции. В России бурый уголь добывается в следующих бассейнах: Подмосковном, Челябинском, Канско-Ачинском, Ленском. За рубежом добыча ведется в Германии, Чехии (Остравско-Карвинский бассейн).

Торф — темно-бурая масса, состоящая из полуразложившихся растительных остатков. Образуется в болотах и зарастающих водоемах. Содержание углерода в нем до 60%. Торф применяется как дешевое топливо; из него вырабатывают термоизоляционные плиты, уксусную кислоту. Он также широко используется для удобрения полей. В России торфяники занимают большие пространства, особенно в лесной зоне.

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 вулканический пепел. 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 Карелии. Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, Бразилии.

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 Италии.

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 Саянах, за рубежом — в Китае 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 Венесуэле, во Франции, Иордании, Израиле.

Калийные соли — осадочные горные породы, состоящие из минералов, содержащих калий, — сильвина, каинита и другие. Самые распространенные калийные соли — карналитовая, каинитовая. Наиболее крупное месторождение в России — Соликамское (Урал). Калийные соли используются для производства калийных удобрений. Добыча этих солей ведется на западе Украины, в Казахстане, Беларуси, Германии, Польше, Франции, США, Канаде и во многих других странах мира.

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 Хибинах, на Кольском полуострове. За рубежом их добывают в Швеции, Испании, Южно-Африканской Республике.

Читайте также:  Какие орехи полезны для беременных во втором триместре

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 Северной Африке.

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 Австралии залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в Уральских горах. 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 Азербайджане 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 Кольском полуострове и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, — мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется в машиностроении, 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 железными рудами 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 (Керченское), Франции (Лотарингское), на Кубе.

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.

Медные руды — минеральные скопления, содержащие медь в количестве, пригодном для промышленного использования. Обычно перерабатываются руды, содержащие медь от 1% и выше. Большинство медных руд требуют обогащения — отделения пустой породы от ценного компонента. Около 90% мировых запасов меди сосредоточено в месторождениях, руды которых кроме меди включают в себя еще какой-либо металл. Чаще всего это бывает никель. Медь широко применяется в промышленности, особенно в электропромышленности и в машиностроении. Медь идет на производство сплавов, имеющих широкое применение как в быту, так и в промышленности: сплава меди с оловом (бронза), сплава меди с никелем (мельхиор), сплава меди с цинком (латунь), сплава меди с алюминием (дюралюминий). В России медные руды залегают на Урале, в Восточной Сибири, на Кольском полуострове. Богатые месторождения руд имеются в Казахстане, Узбекистане, Армении. Среди зарубежных стран добычу медной руды ведут Чили, Перу, Заир, Замбия, Конго, Канада, США, Польша.

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 Дальнем Востоке, а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове Малакка.

Вольфрамовые руды — минералы, содержащие вольфрам. В природе они встречаются в соединении с железом, марганцем и калием. Вольфрам — очень важный в промышленном отношении металл. 90% его используют при производстве высококачественной стали, так как добавка вольфрама резко повышает ее твердость, увеличивает ее прочность и упругость. Вольфрам используется также в производстве нитей для электроламп, для изготовления высококачественных красок. Вольфрамовые руды в России добываются в Восточной Сибири и на Северном Кавказе. За рубежом — в Китае, США, Боливии, Португалии, Мьянме.

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 Кубе, 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. Урановые 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, ЮАР и в других странах мира.

источник

Генезис полезных ископаемых, играющих основную роль в развитии человечества, тесно связан с генезисом тех пород, среди которых мы их находим.

Обычно деляг полезные ископаемые на две группы — металлические и неметаллические или, по другой терминологии, рудные и нерудные. К первым относятся те, из которых обычно теми или иными металлургическими способами получается металл (руды железа, меди, цинка, серебра и т. д.). Кo вторым — такие, которые употребляются в непереработанном виде или в виде новых химических соединений, которые из них получаются, — солей, кислот; часто их перерабатывают только физическими методами (дробление, обогащение и т. д.).

В ряде случаев одно и то же полезное ископаемое может служить для извлечения из него металла и может употребляться без такой переработки. Так, бокситы служат для извлечения из них алюминия и в то же время являются источником абразивного сырья; точно так же каолины в настоящее время являются не только основным объектом фарфоровой промышленности, но могут быть также источником алюминия. По мере развития технических знаний постепенно в круг полезных ископаемых вводятся все новые и новые объекты с совершенно новыми перспективами. Так, например, если доломиты до сих пор играли роль неметаллического сырья, в настоящее время стоит на очереди вопрос об извлечении из них металлического магния. Точно так же бериллиевые руды используются и для получения окиси бериллия как ценного огнеупорного материала (заменяющего платину) и для извлечения из них металлического бериллия, более легкого и более ценного для воздухоплавания, чем алюминий.

Распространение как металлических, так и неметаллических ископаемых теснейшим образом связано с характером горных пород, в которых они находятся, прежде всего пород магматических, наиболее активных агентов в деле концентрации рассеянных элементов. Эта концентрация в отдельных участках земной коры создает такие большие скопления полезных ископаемых, что они могут получить важное промышленное значение.

Наряду с магматическими породами огромную роль в деле концентрации отдельных типов руд и определенных металлов или же металлических полезных ископаемых играют поверхностные агенты, среди них в первую очередь организмы. Насколько велика на глубинах роль магм для концентрации металлических и неметаллических полезных ископаемых, настолько же велика на поверхности земли роль организмов, в ряде случаев микроорганизмов (например, для концентрации CaCO3, фосфора, железа, марганца и др.).

Как концентрация элементов и их соединений, так и процесс их рассеяния протекали в зависимости от трех основных факторов — температуры, давления и времени; все три фактора играют роль и на глубинах земной коры, и на поверхности земли.

Степень рассеяния различных элементов в земной коре видна из таблицы Вернадского.

При чрезвычайной рассеянности имеющих важнейшее значение для современной техники металлов, идут процессы, ведущие к концентрации их в ряде мест не только в сотых или десятых долях процента, но и в единицах и десятках процентов, например Zn из V декады, Hg из VI декады, Sb из VII декады и т. д. Техника принимает меры к использованию не этих металлов и металлоидов, которые хотя и присутствуют в огромных количествах в земной коре, но слишком рассеяны в ней, а тех, которые присутствуют в значительно большей концентрации, к числу которых принадлежат главным образом элементы в I и II декадах (Al, Fe, Mg и др.).
На основании вышеизложенного можно выделить три основных цикла в образовании горных пород:

I. Цикл охлаждения магмы (магматического бассейна). Процессы идут при высоких температурах, обычно выше 800°, иногда и несколько ниже, ври разных давлениях — от 3000—5000 атм на больших глубинах до 10—0 атм, на малых глубинах, когда магма выливается в виде лавы на поверхность земли.

II. Цикл перемещения элементов и их соединений на поверхности земли под влиянием климатических условий. При малом давлении и низкой температуре на поверхности земли идут процессы совершенно иного рода, чем на глубине. В результате образуются новые соединения, происходят новые процессы концентрации тех или иных элементов в зависимости от содержания воды в атмосфере, температуры, содержания солей в воде подвижных и неподвижных бассейнов на поверхности земли или в подземных водах. При этом органическое вещество играет огромную роль, меняющуюся в зависимости от климатических условий (крупные выделения CaCO3 в тропических и субтропических частях океанов, крупные выделения SiO2 в частях водных бассейнов, располагающихся ближе к полюсам).

III. Цикл метаморфический. Этот цикл связан с преобразованием горных пород, полезных ископаемых и их скоплений, образовавшихся в I и II циклах; с другой стороны, он ведет к накоплению в этих же породах новых веществ, главным образом в результате процессов I цикла — так называемых эпимагматических (пегматитовых, пневматолитических, гидротермальных).

С этими тремя циклами связан и процесс концентрации тех или иных элементов и их соединений.

В процессе дифференциации получаются два типа магм: 1) гранитные (кислые) и 2) габброидно-базальтовые (основные). Дифференциация такого рода сопровождается дифференциацией элементов, рассеянных в магме в ничтожных количествах; одновременно идет концентрация минерализаторов в гранитных магмах и уменьшение их содержания в магмах базальтовых.

Гранитные магмы, получившиеся как продукт дифференциации первичной магмы, скопляют в себе значительное количество минерализаторов, что вполне естественно в связи с малым удельным весом кислых магм, занимающих обычно более высокие горизонты в земной коре. Одновременно минерализаторы, дающие ряд легко подвижных соединений (например галоидных) с различными металлами, облегчают передвижение последних в места скопления кислых магм, среди которых H2O играет видную роль.

В результате происходит своего рода дифференциация ряда сильно рассеянных элементов по их подвижности: они распределяются характерным образом. Из числа наиболее важных для техники элементов одни скопляются в кислых, другие в основных магмах (могут быть в некоторых случаях и исключения, когда те или иные металлы задерживаются в магме, для которой присутствие их не свойственно).

Основные магмы: Cr, Pt, металлы группы платины, Ni, Co, V, Fe, Mn, Ti, Cu, Mg.

Кислые магмы: Pb, Zn, Ag, Au, Sn, W, Mo, Be, Sb, Hg, Cu, Ra, U, Nb, Ta, Ce, La, Di, Li, Rb, Cs, Ba, Ti и др., наряду с породообразующими Na, К, Al, Si, отчасти Ca.

В тесной связи с этим характерным распределением металлов по типам магм идет и распределение металлоидов, которые образуют ряд минералов, играющих роль неметаллических ископаемых. Часто с кислыми магмами связано присутствие таких металлоидов, как F, Cl, Br, В, выпадающих обычно в виде чрезвычайно трудно растворимых соединений (плавиковый шпат, барит и др.).

В основных магмах при малом количестве минерализаторов идут процессы концентрации тяжелых металлов (обычно в магмах габброидно-базальтовых). Так как в образующихся растворах тяжелые металлы или их соединения сравнительно мало подвижны, они накапливаются постепенно в самой магме, образуя в ней по большей части шлиры различной величины и обычно крайне неправильной формы, реже выходят за пределы магмы на большие расстояния. После остывания мы находим эти руды внутри основной горной породы.

В кислых магмах происходит концентрация полезных ископаемых частью внутри магмы, в особенности в пегматитах, частью в трещинах кристаллизующейся породы, в виде пневматолитовых образований. Обычно же легкоподвижные части магмы удаляются на более или менее значительные расстояния от магматического бассейна. В местах, непосредственно прилегающих к магме, они образуют в трещинах пневматолитовые месторождения, а если трещины отсутствуют, путем пропитывания окружающих пород они образуют контактно-метаморфические месторождення. Кроме того, они выполняют трещины в более отдаленных от магмы местах, образуя при температуре ниже 375° гидротермальные месторождения. Среди последних можно различать: 1) жильные — в случае выполнения трещин; 2) метасоматические — в случае выполнения пустот, которые образуются в более растворимых, но преимуществу карбонатных породах при их выщелачивании горячими водными растворами и в которых из этих растворов отлагаются те или иные полезные ископаемые.

В конце концов получается такая классификация полезных ископаемых как металлических, так и неметаллических:

А. Связанные с глубинными породами

1. Рассеянные в дифференцированной магме (кристаллизационные диференциаты).

2. Дифференцированные и концентрированные в самой магме (продукты ликвации).

Б. Эпимагматические (связанные с магмой и процессами ее охлаждения).

1. Инъекционные (отпрессованные) дифференциаты.

источник

Источники:
  • http://www.sites.google.com/site/estestvoznanie20102011/tema-6-gornye-porody-i-poleznye-iskopaemye
  • http://uchim.guru/geografiya/kakimi-poleznymi-iskopaemymi-bogata-rossiya.html
  • http://geographyofrussia.com/poleznye-iskopaemye/
  • http://tnaant.ru/petrografiya/759-gornye-porody-i-poleznye-iskopaemye.html