Полезные ископаемые

Происхождение

Ископаемые виды топлива содержат высокий процент углерода и включают ископаемый уголь, нефть и природный газ. В свою очередь, нефть, газ, а также ископаемый уголь образовались из отложений когда-то живших организмов под воздействием высокой температуры, давления и анаэробного разложения погребённых под слоем осадочных пород мёртвых организмов. Возраст организмов в зависимости от вида ископаемого топлива составляет, как правило, миллионы лет, а иногда превышает 650 миллионов лет. Более 80 % нефти и газа, которые используются в настоящее время, сформировались в наслоениях, которые образовались в мезозое и в третичный период между 180 и 30 млн лет назад из морских микроорганизмов, накопившихся в виде осадочных пород на морском дне.

Основные составляющие нефти, а также газа сформировались в то время, когда органические остатки ещё не полностью окислились, а углерод, углеводород и подобные им компоненты присутствовали в небольших количествах. Осадочные породы покрыли остатки этих веществ. Температура и давление увеличились, и жидкий углеводород скопился в пустотах скал.

В отношении происхождения нефти и природного газа существует альтернативная гипотеза, которая пытается объяснить образование некоторых аномальных месторождений нефти.

Урал — кладовая полезных ископаемых

. И если Таблица Менделеева насчитывает почти 120 элементов, то 50 из них добывают на Урале. Именно здесь сосредоточена большая часть полезных элементов, столь необходимых для жизнедеятельности нашей страны. Самыми важным из них являются:

• руда, так как из нее добывается большинство как чёрных, так и цветных металлов. Большая часть всех запасов руды находится именно на Урале;
• нефть и золото тоже добывают на Урале. Их запасы не так велики (20% всех источников этого сырья в стране), но их они до сих пор не истощены. Более того, учёные находят новые залежи этих ископаемых;
• горный хрусталь. Множество местных предприятий заняты его обработкой.

На весь мир славятся изделия местных мастеров-гранильщиков. Так, село Мурзинка прославилось копями самоцветов: аметиста и турмалина, берилла и голубого топаза, который и принес Мурзинке мировую славу. Здесь была найдена уникальная находка — топаз голубого цвета, названный «Победа», весом более 43 килограмм! Сейчас этот уникальный минерал находится в Госохране России. А уральские александриты признаны лучшими в мире! Это редчайший минерал. Поэтому его поиск, добыча и перевозка проходит под строжайшим контролем. А знаменит александрит тем, что изменяет свой обычный зелёный цвет (при искусственном освещении) на фиолетово-розовый. Ну и конечно, визитная карточка уральских самоцветов — малахит.

Много малахита находили в медных рудниках. Было время, когда его добыча составляла несколько тысяч пудов в год! Огромный малахитовый кусок весом 250 тонн был найден в 1835 году.

Признаки полезных ископаемых

Отдельными примерами поисковых признаков полезных ископаемых, без разделения на прямые и косвенные, являются:

• Минералы — спутники рудных месторождений (для алмаза — пироп, для рудного золота — кварц и пирит, для платины нижнетагильского типа — хромистый железняк и пр.)
• Их присутствие в перенесённых обломках, валунах и т. п., попадающихся на склонах, в ложбинах, руслах водотоков и пр.
• Прямое наличие в горных обнажениях, выработках, керне
• Повышенное содержание их элементов-индикаторов в минеральных источниках
• Повышенное содержание их элементов-индикаторов в растительности

При разведке найденного месторождения закладывают шурфы, проходят канавы, разрезы, бурят скважины и др.

Горючие ископаемые

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

• уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
• горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
• торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Способы использования

Использование общераспространенных полезных ископаемых зависит от того, где было найдено то или иное месторождение, к какому типу относится найденная порода или минерал и от многих других факторов. Однако же существует несколько способов их использования, которые распространены во всем мире.

В первую очередь, это использование в качестве топлива в чистом виде или создание топлива. Его производят из нефти и торфа, горючих сланцев и природного газа и прочих ископаемых, которые быстро возгораются. Кроме того, сырье для технической и химической промышленности также получается из различных пород и минералов. Гранит, известняк используются в качестве материалов для строительства. Из руд выплавляют металлы, которые впоследствии используются на различных производствах, а всем известная поваренная соль перерабатывается и употребляется людьми в пищу.

Какие бывают полезные ископаемые

Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же — на большой глубине, под толщей «пустой» породы.

По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на:

• твердые — различные руды, уголь, каменная соль и др.;
• жидкие — нефть, минеральные воды;
• газообразные — горючий газ.

По особенностям использования различают три группы:

• горючие — уголь, торф, горючие сланцы, нефть, природный газ;
• металлические — руды черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов;
• неметаллические полезные ископаемые — различные соли, известняк, глина, песок, камни и т. д.

Металлические полезные ископаемые служат для извлечения из них металлов. К неметаллическим полезным ископаемым относятся строительные материалы, рудоминеральное неметаллическое сырье — слюды, графит, алмазы и химическое минеральное сырье — калийные соли, фосфаты, сера.

↑ Горные породы и минералы

Минералы на латыни значит «mineri» и переводится — «руды». Они состоят из веществ одного рода, на появление которых повлияли геологические процессы. Из этих образований состоят горные породы, находящиеся в твёрдом, газообразном или жидком состоянии. Кроме того называются рудными самородными, сульфидами и окислами; нерудными, драгоценными и полудрагоценными минералами.

Из рудных самородных минералов добывают металл: чёрный, цветной и легирующий, благородный металл. У сульфидов: нет свойств металла. Минералы, входящие в группу окислов не пластичны и не электропроводны, это твёрдые, слабо отражающие, но пропускающие свет, тела.

Из нерудных минеральных ресурсов ведётся добыча неметаллического сырья. Драгоценные и полудрагоценные минералы и поделочное сырьё используется в ювелирном производстве.

Горные породы относятся к природным соединениям, которые образованы одним или двумя-тремя минералами. Иногда называются как слагающий породу минерал: глиной, нефтью, гипсом, слюдой. Горные породы представлены мягкими, твёрдыми, консолидированными и рыхлыми породами.

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 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.

1.Нефть — «черное золото» Земли

Не зря ее называют «черным золотом» ведь с развитием транспортной индустрии жизнь человеческого общества стала напрямую зависеть от ее добычи и распределения. Ученые считают, что нефть это продукт разложения органических остатков. Состоит она из углеводородов. Не многие люди  догадываются о том, что нефть входит в состав самых обыкновенных и необходимых нам вещей.

Кроме того, что она является, основой топлива для большинства видов транспорта она широко используется в медицине, парфюмерии и химической промышленности. Например, нефть используют для производства полиэтилена и разных видов пластика. В медицине нефть применяется для производства вазелина и незаменимого во многих случаях аспирина. Самым неожиданным применением нефти для многих из нас будет то, что она участвует в производстве жевательной резинки. Незаменимые в космической промышленности солнечные батареи также производятся с добавлением нефти. Современную текстильную отрасль сложно представить без производства нейлона, который также изготавливают из нефти. Самые большие залежи нефти находятся в России, Мексике, Ливии, Алжире, США, Венесуэле.

Виды полезных ископаемых

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.

Извлекаемые запасы (резервы)

Глобальный выброс ископаемого углерода по видам топлива, 1800—2007 годыПримечание: Углерод составляет только 27 % от массы СО₂

Дополнительные сведения: Пик нефти

Доказанные запасы по данным 2005—2006 годов:

• Ископаемый уголь: 905 млрд метрических тонн, или 4416 млрд баррелей (702,1 км3) в пересчёте на нефтяной эквивалент;
• Нефть: 1119 млрд баррелей (177,9 км3) 1317 млрд баррелей (209,4 км3);
• Природный газ: 6,183—6,381 трлн кубических футов или 175—181 трлн кубических метров, или 1161 млрд баррелей (184,6 × 109 м3) в пересчёте на нефтяной эквивалент.

Добыча ископаемых видов топлива по данным 2006 года:

• Ископаемый уголь: 16,761 млн метрических тонн, или 52 млн баррелей (8,3 млн м³) в пересчёте на нефтяной эквивалент в сутки;
• Нефть: 84 млн баррелей в сутки (13,4 млн м³ в сутки);
• Природный газ: 104,435 трлн кубических футов или 2,963 трлн кубометров м³, или 19 млн баррелей (3 млн м³) в пересчёте на нефтяной эквивалент в сутки.

Доказанные запасы (годы добычи в текущем темпе), остающиеся в Земле (2006):

• ископаемый уголь: 148 лет;
• нефть: 43 года;
• природный газ: 61 год.

Золото

Пожалуй, нет на Земле человека, который не слышал бы слова «Клондайк». Название этого региона на Аляске стало нарицательным как обозначение места, полного драгоценных сокровищ. В конце XIX века здесь были обнаружены колоссальные залежи золота. И тысячи авантюристов отправилось в дикий и далекий край на его поиски. Немногим счастливчикам удалось туда добраться и найти бесценное сокровище желтого цвета.

Золото и сегодня является ценнейшим металлом на Земле. Чаще всего его используют в ювелирной промышленности и как объект инвестирования. Золотые слитки считаются самым надежным способом сохранить свои сбережения. Помимо этого, благородный металл также применяется в микроэлектронике, стоматологии и пищевой промышленности.

За всю историю человечество извлекло из земли около 160 тысяч тонн золота. В денежном эквиваленте это сумма, которая равна примерно 8 триллионам американских долларов. Лидерами по добыче золота в мире являются следующие страны: Китай, Россия, Австралия, США, Южно-Африканская Республика, Перу, Канада. На территории Российской Федерации сегодня работает 37 золотодобывающих компаний. Они расположены в Бурятии, Амурской и Иркутской области, Забайкалье, Красноярском крае, Республике Тыве и некоторых других регионах страны.

Распространенные ископаемые

Любой человек со школьной скамьи знаком с такими названиями, как природный газ, уголь, торф, нефть и другими. Все они широко используются для обеспечения стран энергией и являются очень важными ресурсами. Грамотное их использование может помочь в улучшении экономического развития того или иного государства. Общераспространенные полезные ископаемые, перечень которых может занять не одну страницу, как правило, обладают знакомыми многим названиями. Вот некоторые из них:

Нефть, именуемая черным золотом – это маслянистая черная жидкость, которая обладает резким запахом. Она используется для производства бензина, керосина, этилового спирта и других веществ, которые человек применяет в быту.

• Известняк, или же ракушечник, по одной из версий, был образован из окаменелых останков древних животных. Он широко используется в строительстве и применяется для создания бетона.
• Торф – это горючее ископаемое природы. Служит не только отличным топливом и удобрением, но также выполняет очистительную функцию. Различные тяжелые металлы поглощаются торфом, и природная вода, содержащая их, таким образом, очищается.