Какие полезные ископаемые растворяются в воде
полезный ископаемое морской месторождение
Полезные ископаемые представляют собой образования минерального характера, находящиеся в земной коре. Химические и физические свойства этих образований дают возможность применять их в различных сферах промышленности и жизнедеятельности. Полезные ископаемые представлены твердыми, жидкими и газообразными типами.
В наши дни известно около 250 видов полезных ископаемых и почти 200 видов поделочных и драгоценных камней. Однако вовлечение их в хозяйственный оборот происходило постепенно на протяжении всей человеческой цивилизации.
Полезные ископаемые в виде минеральных образований залегают в земной коре скоплениями различного типа – это могут быть жилы, пласты, россыпи, штоки и т.д. Территории, где присутствует скопление полезных ископаемых, называют месторождениями. Территории, где имеется скопление полезных ископаемых в больших количествах, образуют районы, провинции, бассейны.
Полезные ископаемые по своим техническим и практическим свойствам могут иметь различное назначение в промышленности. Виды полезных ископаемых по назначению:
1. Полезные ископаемые горючего типа – к этим минеральным образованиям относят такие полезные ископаемые, как уголь, нефть, природный газ, сланцы, торф, то есть те полезные ископаемые, переработка которых позволяет получать тепловую энергию.
2. Полезные ископаемые нерудного типа – это всевозможные минеральные образования, которые используются в строительной отрасли. К ним относятся песок, известняк, глина и тому подобное.
3. Руды – это черные, цветные руды, а также руды благородных металлов.
4. Самоцветные и драгоценные камни
5. Воды гидроминерального характера – это полезные ископаемые в виде подземных минеральных и пресных вод.
6. Полезные ископаемые горно-химического вида: к ним относятся минеральные соли, фосфаты, бораты и другие вещества, используемые в горно-химической промышленности.
Добыча полезных ископаемых на сегодняшний день является приоритетной отраслью человеческой жизнедеятельности, поскольку полезные ископаемые являются необходимым сырьевым материалом для обеспечения функционирования различного рода систем, которые прочно вошли в современную жизнь и являются незаменимыми. Полезные ископаемые находятся в различных частях света. Добыча полезных ископаемых ведется при помощи специализированной техники и опытных квалифицированных специалистов.
Около 90% полезных ископаемых – осадочные, морского происхождения. Полезные ископаемые содержатся в самой морской воде, на морских побережьях (россыпи и рыхлые отложения), в морских осадках и залегающих под ними коренных породах. Морская вода, по сути, богатейшая жидкая руда. В воде океанов и морей растворено до 70 различных химических элементов. По подсчетам ученых, в Мировом океане хранится свыше 10 млрд. т золота, около 3 млрд. т никеля, 164 млн. т серебра, 800 млн. т молибдена, 1 млрд. т свинца и цинка, 20 тыс. т радия, 4 млрд. т урана и т.д. Если извлечь золото из морской воды и распределить среди населения земного шара, то на каждого придется почти 3 т. Из морской воды извлекают пищевую соль, йод, бром, магний, сульфат натрия и другие химические соединения.
Морские прибрежные россыпи содержат золото, платину, алмазы, оловянный камень, вольфрамит, титанистый железняк и др. Здесь же добывают строительные материалы: песок, гравий, галечник, известняк-ракушечник и др. В прибрежных областях морей и океанов добывают нефть и газ. Добыча нефти со дна моря в крупных масштабах ведется в Мексиканском и Персидском заливах, в Каспийском море. Потенциальные запасы нефти на дне океанов и морей превосходят разведанные нефтяные запасы суши примерно в 3 раза. На морском дне больше полезных ископаемых, чем на всех континентах. Некоторые морские илы представляют собой цементное сырье.
Одним из основных ископаемых, которые добывают из морской воды, является магний – лёгкий металл, используемый в автомобилестроении и самолётостроении, пиротехнике, медицине и производстве стали. Кроме того, из морской воды извлекают бром, который используют в фотографии, производстве красителей и медицине. Добычей этих ископаемых занимаются американские фирмы.
В морской воде содержится также калий и кальций, но при огромных запасах этих металлов на суше добывать их из моря нет смысла. Более серьёзно рассматривается перспектива добычи золота и урана. Пока что с морского дна поднимают главным образом песок и гравий для строительной промышленности. Добыча производится на мелководье с помощью землесосных снарядов. Таким же способом разрабатываются меловые отложения, образовавшиеся из раковин доисторических морских животных, главным образом у берегов Исландии и Багамских островов. Используется мел в производстве цемента и бетона.
На многих побережьях находят алмазы и драгоценные металлы. Они часто образуют россыпные месторождения.
Наиболее известными являются россыпи зернистого и самородного золота, встречающиеся на речном дне в золотоносных районах. Эти месторождения – результат выветривания пород на протяжении 65 млн. лет. Проложив себе вместе с реками путь к морю, россыпи оседают на морских побережьях – на суше и под водой.
Из подводных россыпей добывают хром, железо и такие редкие металлы, как цирконий, использующийся в стержнях ядерных реакторов.
Разработка глубинных месторождений находится пока на ранней стадии, хотя до этого богатого источника полезных ископаемых может дойти очередь, когда их запасы на суше исчерпаются. На дне моря встречается марганец, использующийся в производстве твёрдых сплавов со сталью, алюминием и медью. Марганец применяется также в производстве удобрений.
Наибольшие скопления конкреций находятся в северной и южной частях Тихого океана. Пока единственный район, где успешно ведётся их добыча, расположен на западе от Центральной Америки, между разломами Кларион и Клиппертон. Конкреции залегают на глубинах до 4 км от поверхности океана и в этом районе имеют высокое содержание металлов.
Минералы и горные породы России и СССР
<<< Химические
свойства минералов | Содержание
| Адсорбция и абсорбция >>>
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
МИНЕРАЛОВ
Химические свойства минералов
Растворимость минералов
Водорастворимых минералов очень немного.
Кроме хлоридов — минералов соляных
месторождений (галита, сильвина,
карналлита и др.), можно назвать еще
нашатырь NH4Cl (типичный минерал
вулканических возгонов), бишофит MgCl2 • 6H2O,
ряд сульфатов (тенардит, мирабилит,
полигалит и др.), карбонатов (таких как содовые
минералы: трона, натрон, термонатрит) и нитратов
(селитры), некоторые бораты (в том числе бура и
сассолин — природная борная кислота, в холодной
воде растворяющаяся слабо, но в теплой — очень
хорошо).
Некоторые минералы медленно растворяются в
воде в естественных условиях; к их числу
относятся прежде всего кальцит и гипс, растворение которых дождевыми
и текучими водами приводит к развитию карста
(образованию карстовых воронок, провалов, пещер и
т.п.), а также фториды виллиомит NaF и криолит
Na3AlF6, довольно быстро полностью или
частично выщелачиваемые дождями и талыми
водами из поверхностного слоя содержащих их
горных пород, так что на месте этих минералов
остаются лишь пустоты характерной формы. В
частности, растворимость криолита при комнатной
температуре (25°С) составляет 0,042%, а при 50°С 0,079%.
Многие водорастворимые минералы (в основном
хлориды, сульфаты, карбонаты, осаждающиеся из
воды соляных озер и лагун), а также нитраты
образуют на суше, в районах с аридным климатом,
различные эфемерные выделения — выцветы,
налеты и т.п., исчезающие в периоды дождей.
Хорошая растворимость в воде в сочетании с
испытанием раствора на вкус (с помощью языка) — ценный
диагностический признак. Стоит заметить, что
большинство минералов, хорошо растворяющихся в
воде, в той или иной степени гигроскопичны и
на влажном воздухе просто расплываются.
Минералов, растворимых в сильных кислотах и
щелочах, гораздо больше. Большинство минералов
щелочных и щелочноземельных элементов по
отношению к щелочам устойчивы, но легко
взаимодействуют с кислотами. Из
минералогической практики можно привести
классический способ отличия кальцита от доломита по их реакции с соляной
кислотой: кальцит СаСO3 на
холоде бурно реагирует с HCl с выделением
углекислого газа (как говорят, “со
вскипанием”), тогда как доломит
заметно взаимодействует с ней только при
нагревании, да и то без бурного “вскипания”.
Минералы, богатые Zr (и Нf), Ti, Sn, Si, Al, Cr, Th, обычно
довольно устойчивы к действию кислот
(особенно при комнатной или более низкой
температуре), но зато подвержены воздействию щелочей
и других оснований (легче всего — при сплавлении,
например, с содой).
Один из наиболее надежных способов диагностики
минералов класса фосфатов, часто
трудноопределимых макроскопически, — цветная
реакция с азотной кислотой и парамолибдатом
аммония (получается нерастворимый осадок ярко
желтого фосфорномолибденовокислого аммония).
Есть и другие примеры характерных химических
реакций, облегчающих диагностику многих
минералов. Впрочем, читатели этой книги вряд ли
станут возить с собой даже небольшую химическую
лабораторию с запасом реактивов; тем не менее по
традиции при описании минералов в этой книге
приводятся краткие сведения об их отношениях к
кислотам, щелочам, иногда к различным солям и
другим реагентам.
<<< Химические
свойства минералов | Содержание
| Адсорбция и абсорбция >>>
Познакомиться с изображениями и описаниями других объектов природы России и сопредельных стран –
минералов и горных пород,
почв,
грибов,
водорослей,
лишайников,
листостебельных мхов,
деревьев, кустарников, кустарничков и лиан,
травянистых растений (цветов),
ягод и других дикорастущих сочных плодов,
водных беспозвоночных животных,
насекомых-вредителей леса,
дневных бабочек,
пресноводных и проходных рыб,
земноводных (амфибий),
пресмыкающихся (рептилий),
птиц, птичьих гнезд, их яиц и голосов, а также
млекопитающих (зверей), –
можно в разделе Природа России нашего сайта.
В разделе Природа в фотографиях
размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и
животных России и стран бывшего СССР, а в разделе
Природные ландшафты мира – фотографии природы
Европы,
Азии,
Северной и
Южной Америки,
Африки,
Австралии и Новой Зеландии и
Антарктики.
В разделе Методические материалы
Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром “Экосистема”
печатных определителей растений средней полосы,
карманных определителей объектов природы средней полосы,
определительных таблиц “Грибы, растения и животные России”,
компьютерных (электронных) определителей природных объектов,
полевых определителей для смартфонов и планшетов,
методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований
(включая книгу для педагогов “Как организовать полевой экологический практикум”), а также
учебно-методических
фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе.
Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине.
Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и
Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.
АиФ Детская Энциклопедия № 9. Полезные ископаемые 29/10/2004
Что такое обыкновенная вода? Пусть это вам не покажется странным, ребята, но пресная вода… тоже минерал с известной всем формулой H2O. При плюсовой температуре он находится в жидком агрегатном состоянии, а при нуле градусов превращается в кристаллы льда (или кристаллические агрегаты, массу мелких кристалликов). А вот морскую воду, вероятно, можно сравнить уже не с минералом, а с горной породой: в ней растворена и соль натрия, и окислы многих химических элементов – минералов, в том числе сотни тысяч тонн золота и других металлов. Сегодня использовать это “полезное ископаемое” мы еще не можем: извлечение, к примеру, золота из морской воды очень и очень дорого и, как говорится, не рентабельно. Но уже сегодня кое-где в засушливых странах Ближнего Востока морскую воду используют: там работают опреснительные установки, превращающие ее в дефицитную в тех краях воду питьевую.
Подземные воды. Этот понятие в геологии объединяет всю воду, которая находится в почвах, глубоких слоях земной коры и даже в горных породах. Причем эта вода может быть в любом состоянии – твердом, жидком или газообразном. Таким образом, ископаемый лед вечной мерзлоты (вы знаете, что огромная часть поверхности нашей страны так промерзла во время оледенения, что до сих пор оттаять не может!) тоже относится к подземным водам. Но когда мы говорим о воде как полезном ископаемом, то обычно имеем в виду “воду как воду”. Эта подземная вода может быть пресной или минеральной. Под землей иногда текут самые настоящие реки, плещутся огромные озера, запасов одного из которых хватит, чтобы напоить большой город. Пресная вода – настоящее полезное ископаемое. Даже словосочетание “месторождение вод” к большим подземным бассейнам вполне подходит. Многие предполагают, что напоить вдоволь, к примеру, Московскую область можно, используя воду нескольких подземных “морей”, находящихся в окрестностях столицы.
Изучением, поиском и разведкой подземных вод занимаются специалисты-гидрогеологи. Для поисков и добычи этого столь необходимого людям полезного ископаемого бурятся скважины. Скважины, по которым вода поступает на поверхность земли самотеком, под напором, называются артезианскими (по имени французской провинции Артуа, где это свойство подземных вод использовали еще несколько сотен лет назад).
К особому виду подземных вод относятся воды минеральные, насыщенные полезными микроэлементами. Они могут быть и лечебными. Около больших месторождений минеральных вод построены курорты, возникли поселки и целые города, в названии которых есть слово “вода”. Это и знаменитые Карловы Вары в Чехии, и наши Минеральные Воды, Кисловодск, Железноводск и другие. Некоторые минеральные воды содержат так много полезных веществ (бром, йод, калий, литий и др.), что их можно оттуда добывать, как из руды.
А еще в геологии есть понятие термальные воды. Обычно, их присутствие связано с вулканическими процессами, “подземным огнем”. Самые известные термальные источники в нашей стране находятся на Камчатке. Многие из них изливаются на поверхность в виде настоящих фонтанов – гейзеров. Особенно много их в знаменитой на весь мир Долине гейзеров. А среди других государств “страной гейзеров” можно назвать Исландию. Термальные воды уже сегодня с успехом используются в этой стране для отопления жилищ и сельскохозяйственных теплиц; начинают такое делать и жители Камчатки.
Смотрите также:
- Артезианские воды →
- Подземные воды →
- Улетай, туча? →
Также вам может быть интересно
Помимо поверхности континентов, человек в течение всей своей истории использует полезные ископаемые океана и моря.
До недавних времен главной областью эксплуатации было рыболовство, но в последние десятилетия важную роль в экономике некоторых приморских государств играет добыча нефти с морского дна в районе материковых окраин.
Человек использует соли, растворенные в морской воде. В настоящее время о запасах моря часто говорят, как о надежде человечества. Моря и океаны, покрывающие более двух третей поверхности земного шара, призваны поддержать энергетический, сырьевой и пищевой баланс увеличивающегося населения Земли. 
Естественно, встает вопрос, реально ли это?
Что можно добыть с Мирового океана
Казалось бы само собой разумеющимся, что соль, которую употребляет человек, происходит из моря, но это не так.
Лишь третья часть поваренной соли получается путем испарения морской воды, остальная добывается на континентах или путем испарения соляного раствора — минерализованных вод, сопровождающих месторождения соли.
Итак, морская вода является химическим сырьем, но самое ценное, что из нее получают, не соль, а бром, используемый в первую очередь в фотографической промышленности, и магний. Из морской воды добывается более двух третей мирового потребления этих элементов.
Добыча брома в океане
Морская вода содержит и ряд других соединений, находящихся в растворенном состоянии. Время от времени в СМИ можно прочесть, сколько в ней находится урана или золота. Эти цифры действительно поражают.
Однако нас ограничивает в действиях тот факт, что мы пока не располагаем достаточным количеством энергии, чтобы наладить процесс их извлечения. Но ряд процессов проводит за человека сама природа.
Добыча тяжелых металлов с морского дна
Так, например, медь, марганец, кобальт, никель нет необходимости добывать из морской воды, поскольку эти металлы выпадают и кристаллизуются на дне океанских впадин в виде марганцовых конкреций. Это – образования величиной с орех, кулак или футбольный мяч, во множестве рассыпанные по дну Тихого и Атлантического океанов и состоящие из слоев окислов железа и марганца, кристаллическая структура которых легко связывает более тяжелые металлы, как никель, кобальт и медь.
Общее содержание полезных ископаемых океана в виде металлов в марганцовых конкрециях достигает 2,5%. Поэтому исследовательские корабли составляют карты морского дна, фотографируют его с помощью подводных камер, а ученые анализируют содержание металла в этих шаровидных образованиях.
Выявленное содержание металлов пока невелико, а расходы по добыче сырья со дна велики. Но надежды на источники сырья имеются, хотя о юридической стороне вопроса добычи со дна моря люди договариваются с трудом.
С большим успехом проводится добыча так называемых тяжелых минералов в прибрежных областях.
Например, ученые нашли подводную гору в 300 милях от побережья Канарских островов. Гора представляет редкоземельный металл теллур.
Стоимость этого металла составляет порядка 300 долларов за кг, что будет достаточно прибыльно начать добычу с морского дна.
Вода сортирует минералы
Средневековые горняки, да и позже золотоискатели получали золото путем промывки речных наносов. Вода уносила из старательских сит более легкие силикатные минералы, а на дне оставались более тяжелые минералы. Когда посчастливилось, то и кусочки золота.
Морской прибой и сильные морские течения в ряде мест делали эту работу за человека.
Более тяжелые минералы, например, касситерит (оловянная руда), циркон (циркониевая руда), рутил (окисел титана), моназит (сложный фосфат с содержанием редкоземельных элементов) и даже алмаз высвобождаются из горных пород в процессе выветривания, а поскольку они более стойки, чем многие другие минералы (например, полевой шпат), вода уносит их в море. Там они сортируются как в старательском сите: более легкие, обычно силикатные и кварцевые материалы уносятся, а на пляже или на мелком морском дне остаются тяжелые, полезные фракции. Во многих местах в мире добываются минералы в переходных зонах от океана к материкам.
Однако полезные ископаемые океана и моря пока сложно извлечь или достать с морского дна с учетом получения прибыли. Но технологии улучшаются и, возможно, основные источники сырья будут находиться в море.