Литосфера полезные ископаемые их запасы добыча и использование
Литосферой называют твёрдую оболочку Земли, которая включает в себя земную кору и часть верхней мантии. Толщина литосферы на суше в среднем колеблется от 35-40 км (наравнинных участках) до 70 км (в горных районах). Под древними горами толщина земной коры ещё больше: например, под Гималаями мощность её достигает 90 км. Земная кора под океанами – это тоже литосфера. Здесь она самая тонкая — в среднем около 7-10 км, а в некоторых районах Тихого океана — до 5 км.
Литосфера, как элемент глобальной экосистемы, выполняет важные функции:
– на ее поверхности живет большинство растительных и животных организмов, в том числе и человек;
– верхняя тонкая оболочка литосферы на материках – это почвы, обеспечивающих условия жизни для растений и является основным источником получения продуктов питания для людей;
– литосфера – это и «кладовая» полезных ископаемых – энергетического сырья, руд металлов, минеральных удобрений, строительных материалов и т.д.
Выделяют так же экологические функции литосферы: ресурсная, геодинамическая и геохимическая:
– ресурсная функция литосферы заключается в ее потенциальной способности обеспечения потребностей экосистем абиотическими ресурсами, в том числе и потребностей человека в тех или иных полезных ископаемых;
– геодинамическая функция литосферы в экологическом аспекте проявляется в ходе различных геологических процессов, так или иначе влияющих на различные экосистемы, в том числе и человеческое общество. Эти процессы делятся на природные геологические и процессы, вызванные человеком, техногенные– инженерно-геологические. Для исследования геодинамических процессов необходимо использовать экологический мониторинг геологической среды, т.е. систему постоянных наблюдений, контроля, оценки, прогноза и управления состоянием геологической среды с целью обеспечения ее экологических функций;
– геохимическая функция литосферы в экологическом аспекте заключается в ее активном участии в процессах круговорота веществ в природе. Причем одинаково важен анализ обеих сторон круговорота – как вредных, так и полезных для экосистем веществ. В зависимости от способа перемещения веществ в литосфере выделяют механическую, физико-химическую, биогенную и техногенную миграцию. Таким образом, литосфера, выполняя свои экологические функции, играет огромную роль не только как абиотическая среда, ной как необходимый компонент существования человечества, что обуславливает необходимость контроля за выполнением литосферой своих экологических функций.
Полезным ископаемым (минеральное сырье) принято называть природное минеральное образование земной коры неорганического и органического происхождения, которое может быть использовано в народном хозяйстве.
Полезные ископаемые (минеральные ресурсы) в зависимости от области хозяйственного применения подразделяются на следующие группы:
– топливно-энергетические (нефть, природный газ, ископаемый уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды);
– рудные, являющиеся сырьевой основой черной и цветной металлургии (железная и марганцевая руды, хромиты, бокситы, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и др.);
– горно-химическое сырье (фосфориты, апатиты, поваренная, калийные и магнезиальные соли, сера и ее соединения, барит, борные соли, бром и йодсодержащие растворы);
– природные (минеральные) строительные материалы и нерудные полезные ископаемые, а также поделочные, технические и драгоценные камни (мрамор, гранит, яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмаз, и др.);
– гидроминеральные (подземные пресные и минерализованные воды).
Существует еще несколько классификаций минеральных ресурсов. Исходя из учета физических свойств выделяют твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли) минеральные ресурсы, жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (горючие газы, гелий, метан). По происхождению минеральные ресурсы подразделяют на осадочные, магматические и метаморфические. Исходя из сферы использования минеральных ресурсов различают горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы), рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест) и нерудные (или неметаллические, негорючие: песок, глина, известняк, апатит, сера, калийные соли). Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни.
Размещение минеральных ресурсов по нашей планете подчиняется геологическим закономерностям. Минеральные ресурсы осадочного происхождения наиболее характерны для платформ, где они встречаются в толщах осадочного чехла, а также в предгорных и краевых прогибах. Магматические минеральные ресурсы приурочены к складчатым областям и местам выхода на поверхность (или близкого залегания к поверхности) кристаллического фундамента древних платформ.
Нефтегазоносных бассейнов в мире разведано более 600, разрабатывается 450.
Крупнейшие запасы нефти находятся в России (Западная Сибирь, Поволжье), Азербайджане (Апшеронский полуостров), в США (штаты Техас, Луизиана, Вайоминг, Калифорния, Аляска), в странах Персидского залива (Саудовская Аравия, Кувейт, Иран, Ирак, ОАЭ, Оман), в странах Северной Африки (Алжир, Ливия, Тунис), в Канаде (Эдмонтон), в Мексике, Венесуэле, Нигерии, Индонезии и Брунее. В Европе выделяются Великобритания и Норвегия, которые ведут добычу с акватории Северного моря, а также Румыния, Казахстан (побережье Каспийского моря), Туркмения.
Крупнейшими запасами природного газа обладает Россия (Западная Сибирь, Северный Кавказ), Узбекистан, США (шельф Мексиканского залива, штаты Техас, Канзас, Аляска), Канада, Венесуэла, Алжир, Иран, Бруней, Румыния, Великобритания, Норвегия, Нидерланды и Мексика.
Большими запасами каменного угля обладают Россия (Кузбасс, Печорский и Тунгусский бассейны), Украина (Донбасс), США (Аппалачский и Иллинойский бассейны), Китай, Австрия, ЮАР, Великобритания, ФРГ (Рурский бассейн), Франция, Испания, Польша (Верхнесилезский бассейн), Словакия, Корея, Индия, Казахстан (Карагандинское месторождение).
Запасами бурого угля характеризуются следующие страны: Россия (Подмосковный, Канско-Ачинский, Ленский бассейны), ФРГ (Галле-Лейпцигский, Нижнелаузицкий, Кельн), США, Испания, Греция, Болгария, Венгрия, Чехия, Украина (Днепропетровский бассейн).
Таким образом, можно сделать вывод, что по обеспеченности нефтью и газом выделяются развивающиеся страны, а по запасам угля — развитые страны.
Рудные полезные ископаемые образуют несколько поясов. «Железный» пояс охватывает Бразилию, Мавританию, Мали, Либерию, Гвинею, Кот-д`Ивуар, Того, Бенин, Нигерию и другие страны Западной и Экваториальной Африки, а также Индию. Кроме этого пояса, запасами железных руд обладают Россия (Урал, Восточная Сибирь), Украина (Кривой Рог), Казахстан, Канада (Лабрадор), США (Месаби), Австралия, ЮАР, Китай, Швеция, Франция (Лотарингия).
«Медный пояс» протянулся по Кордильерам и Андам, охватив Канаду, США, Мексику, страны Центральной Америки, Колумбию, Эквадор, Чили и Перу. В Евразии «медный» пояс протянулся от берегов Баренцева до Средиземного моря и далее до Гималаев, захватив Норвегию, Финляндию, Польшу, Россию, Венгрию, Румынию, Болгарию, Грецию, Турцию, Ливан, Израиль, Сирию, Иорданию, Иран, Афганистан, Пакистан, Китай, Индию. На Африканском континенте «медный» пояс расположился от озера Танганьика до реки Оранжевая, охватив юг Заира, Замбию, Зимбабве, Ботсвану и ЮАР. Крупные запасы медных руд находятся также в Австралии.
«Оловянный» пояс простирается по Тихоокеанскому побережью Евразии и Австралии и охватывает Россию, Корею, Китай, Лаос, Вьетнам, Мьянму, Таиланд, Малайзию, Индонезию. Крупные месторождения оловянных руд имеются также в Боливии и Нигерии.
Алюминиевые руды преобладают в Австралии, Франции, России, Венгрии, Китае, Хорватии, Боснии, в Бразилии, на Ямайке, в Суринаме и Гайане.
Широкое распространение имеют и нерудные полезные ископаемые: различные соли (Конго, Россия, Украина, США, Канада), апатиты и фосфориты, добываемые в США (во Флориде), в России (на северо-западе страны), во Вьетнаме, в ЮАР, в странах Северной Африки (Алжир, Тунис, Западная Сахара, Марокко, Того, Египет и Иордания). Запасы серы обнаружены в Мексике, России, Таджикистане.
Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
- FAB-классификация острых лейкозов
- III. Основные функции и полномочия Управления
- PR – отношения с общественностью. Цели, задачи, функции, методы
- XXV. КОГДА УМИРАЮТ БЕЗУМНЫЕ МЕЧТЫ
- А может, сделать так, чтобы и у детей всего мира – у белых, черных, желтых – тоже было знамя одного цвета?
- А сейчас Я хочу сказать кое-что о программе детей, умирающих в очень раннем возрасте.
- Абсолютные и относительные ссылки. Стандартные формулы и функции. Логические функции
- Августин Блаженный о сущности мира и человека
- Авторский договор. Классификация авторских договоров
- Адмирал Донского казачьего флота — Степан Тимофеевич Разин
- Адрес: Акмолинская область, Целиноградский район, село Д-Кудук, ул.Мира 9-11.
- Активные формы кислорода – классификация и свойства.
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость
Для литосферы присущи следующие экологические функции:
1) ресурсная (обеспеченность различными видами природных ресурсов, необходимых для биоты и человека);
2) геодинамическая (наличие нарушений верхних частей литосферы вследствие эндо- и экзогенных, естественных и искусственных процессов);
3) геохимическая (содержание химических элементов, необходимых для биоты и человека, а также наличие загрязняющих веществ);
4) геофизическая (наличие физических полей).
При рассмотрении каждой функции выявляются экологические последствия или добычи полезных ископаемых, или нарушений литосферы, или накопления химических элементов; раскрывается влияние физических полей на живые организмы.
Классификация полезных ископаемых
К ресурсам литосферы относятся полезные ископаемые.
Полезные ископаемые
– это природные минеральные вещества в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки.
Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья.Единой, общепринятой системы классификации полезных ископаемыхнет. В зависимости от физических или химических свойств добываемого сырья, от отрасли экономики, где используется сырье, от особенности возникновения в земной коре полезные ископаемые подразделяются на группы.
Полезные ископаемые делятся на металлические и неметаллические, горючие, водо-минеральные. К горючим полезным ископаемым относятся топливно-энергетические (нефть, газ, уголь, сланцы и др.); к металлическим – рудные ресурсы (железные и марганцевые руды, бокситы, хромиты, молибден, свинцово-цинковые и др.). Неметаллические полезные ископаемые включают природные строительные материалы (глины, песок, мрамор, гранит, доломит, известняк); нерудные полезные ископаемые ( агат, яшма, горный хрусталь, корунд, алмазы и др.); горно-химическое сырье (апатиты, фосфориты, сера, калийная соль и др.). К водо-минеральным ресурсам относятся гидро-минеральные (подземные пресные и минерализованные воды); минеральные ресурсы морской воды (железо, уран, золото, натрий, медь, бром, магний, марганец, поваренная соль); минеральные ресурсы океана (рудоносные жилы, пласты континентального шельфа и железомарганцевые включения на глубинах 3-6 км).
Широко используется классификация полезных ископаемых на основе технологии их использования: топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран), черные легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.), цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.), благородные металлы (золото, серебро, платиноиды), химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье.
Полезные ископаемые Беларуси представлены следующими группами:
1. горючие полезные ископаемые (нефть, горючие сланцы, торф, бурые угли);
2. химическое и агрохимическое сырье (калийные соли, каменная соль, фосфориты, доломиты, кремнистые породы, глауконит и др.);
3. металлические полезные ископаемые (железные руды, цветные металлы);
4. сырье для производства стройматериалов (пески, песчано-гравийные смеси, глины, карбонатные породы – мел и мергель), гипс, естественный строительный камень;
5. янтарь и другие поделочные камни, например, отдельные разновидности гипса;
6. пресные минеральные и термальные подземные воды.
Полезные ископаемые применяются в различных отраслях хозяйства. Бокситы используются для производства алюминия. Алюминий применяется в качестве заменителя меди, ртути, цинка и других металлов. Медь необходима для электронного машиностроения (в производстве ЭВМ), для установок кондиционирования. Из полиметаллических руд добывают свинец и цинк. Свинец используют для защитных покрытий химической и электролитической аппаратуры, для защиты от радиоактивного излучения в атомной энергетике и др. Основными областями применения цинка являются оцинкование и производство сплавов под давлением. Необходимым компонентом электротехнического и радиотехнического производства является ртуть. Ртуть применяется в производстве соды и хлора.
Фосфорное сырье используется в производстве минеральных удобрений, кормовых добавок в сельском хозяйстве, производстве активированного угля, кинопленок, спичек, для покрытия поверхностей металлических изделий в металлургии.
Сернистое сырья необходимо для производства минеральных удобрений, искусственного волокна, для обогащения и гидрометаллургической переработки руд цветных металлов.
Генетическая классификация типов месторождений основана на различиях их возраста и происхождения. Образование минерального сырья в земной коре – естественно-исторический процесс. Этот процесс определяется следующими факторами: типом тектонической структуры, особенностями проявления магматизма, денудацией и осадконакоплением. Наиболее интенсивные процессы рудообразования (это весь комплекс формирования полезных ископаемых) приурочены к основным этапам развития суши. Выделяют пять эпох рудообразования – докембрийская, нижнепалеозойская, верхнепалеозойская, мезозойская и кайнозойская.
Для докембрийской эпохи характерно повсеместное развитие железистых кварцитов с практически неограниченными запасами железных руд. В структурах этого возраста часто встречаются крупные месторождения золота, титаномагнетитовых, марганцевых, полиметаллических, хромитовых руд, урана. В них отсутствуют многие виды полезных ископаемых. Наиболее продуктивные рудообразующие процессы проявились в Южной Африке и Канаде.
Структуры нижнепалеозойского возраста сохранились плохо. Крупнейшие месторождения этого возраста следующие: графита в Южной Корее, фосфорита в Китае, нефти в Северной Африке и в Северной Америке, каменной соли в США и Канаде.
Значительно крупнее месторождения верхнепалеозойской эпохи
рудообразования. К указанной эпохе относится образование большей части мировых ресурсов каменных углей в Евразии и Северной Америке, нефти, калийных солей, свинца, цинка, вольфрама, ртути, фосфатного сырья и др. В это время сформировались бассейны каменных углей Европы, Азии и Северной Америки (более 50% мировых запасов), возник ряд нефтеносных провинций США и Канады, России, Северной Африки. К верхнепалеозойским отложениям приурочены крупнейшие месторождения калийных и магниевых солей Европы и Северной Америки, фосфоритов в Скалистых горах, месторождения полиметаллических руд в Центральной Европе, на Британских островах, в Канаде, золота в Аппалачах.
Разнообразным и богатым комплексом полезного сырья характеризуется мезозойская эпоха. В это время образовались крупные месторождения нефти в Западной Сибири, оловяно-вольфрамовый пояс Китая и Юго-Восточной Азии, месторождения молибдена, сурьмы в Китае и Восточной Сибири, алмазов в Якутии, железных руд в Европе, золота, вольфрама и молибдена в Северной Америке.
Широко представлены на территории всех материков полезные ископаемые кайнозойского возраста. К ним относится значительная часть мировых запасов бокситов, никеля, кобальта, почти 75% разведанных запасов марганца, залежи бора, серы, нефти, меди, свинца, цинка, серебра, золота, молибдена, алмазов и фосфоритов. Важную роль в мировых запасах нефти играют кайнозойские месторождения Месопотамской и Примексиканской низменности, впадины Маракайбо, Карибского бассейна, Калифорнии, Каспийского моря. Мировое значение имеют месторождения марганцевых руд на юге Украины и месторождения бокситов, никеля, кобальта в Южной Америке, Европе, Юго-Восточной Азии, Африке.
К основным полезным ископаемым относятся топливно-энергетические ресурсы, которые используются для производства энергии и в качестве топлива. К топливно-энергетическим ресурсам относится нефть, каменный и бурый уголь, газ, сланцы, уран. Каждый вид топливного сырья обладает определенной теплотворностью. Теплотворность – это количество энергии, выделяющееся при сжигании единицы топлива. Значительной теплотворностью выделяется нефть и газ.
Топливное сырье неравномерно размещено на территории земного шара. Самыми значительными объемами обладает Северная Америка и Евразия (здесь сосредоточено 87% общего энергопотенциала). К основным видам топливного сырья относятся нефть, газ, уголь.
Нефть – наиболее важный и эффективный вид топливного сырья. Отличается высокой калорийностью и теплотворностью, низким содержанием загрязняющих соединений. Нефть легко транспортируется и в процессе переработки из нее получают широкой ассортимент продуктов.
Месторождения нефти неравномерно размещены по земному шару. 62% всего нефтяного запаса мира сосредоточено на Аравийском полуострове и акватории Персидского залива; 11% мировых запасов нефтив Северной Америке, 7% в Африке и России, 9% в Южной Америке Перспективными являются месторождения нефти в шельфовой зоне морей и океанов, на материковом склоне (600-900 м). На морские месторождения в настоящее время приходится 25% общемировой добычи нефти. Крупные запасы нефти – в нефтеносных песках, горючих сланцах, битуминозных породах (содержат так называемую тяжелую нефть). Освоить эти запасы в промышленных масштабах пока не удается. Мировые энергетические потребности на 32% удовлетворяются за счет нефти.
Природный газ размещен в недрах Земли еще более неравномерно. Первое место в мире по ресурсам газообразного топлива занимает Россия (месторождения Западной Сибири). Значительные месторождения газа расположены в странах Ближнего и Среднего Востока (особенно велики ресурсы в Иране, Саудовской Аравии, на акватории Персидского залива). Меньше запасы в США, Северной Африке, Венесуэле. Перспективны – шельфовые зоны Мирового океана.
В мировом энергетическом балансе на долю природного газа приходится 17%, в ряде стран (США, Западной Европе, Японии) выше. В отличие от нефти газовый потенциал увеличивается быстрее добычи (примерно в 2 раза), кроме того более половины площади шельфа еще не исследовано в отношении газоносности, а на подводные газопромыслы приходится 15% общемировой добычи газа. На суше изучены лишь 30% перспективных на это сырье тектонических структур. Еще один резерв этого вида топливного ресурса – газосбережение.
Угленосные бассейны размещены неравномерно на территории земного шара. На долю России и сопредельных государств, США, Китая и ЮАР приходится более 90% извлекаемых ресурсов каменного угля. Крупными запасами обладают Польша, Германия, Австралия, Великобритания и другие страны.
До 60-х годов в структуре топливного баланса доминировал уголь (более 50%). В 80-х годах в связи с использованием нефти и газа доля угля сократилась (до 28%). В настоящее время за счет углей производилось до 30% энергии мира (причина – нестабильность мирового рынка).
Ядерным сырьем земной шар обеспечен неодинаково. Более 28% ресурсов ядерного сырья приходится на США и Канаду, 23% – на Австралию, 14% на ЮАР, 7% – на Бразилию. В остальных странах запасы урана незначительны. Ресурсы тория находятся в Индии (почти половина ресурсов), в Австралии, Бразилии, Малайзии и США.
К нетрадиционным энергетическим ресурсам относятся солнечная, ветровая, приливная, геотермальная, биоконверсионная энергии.
Общее количество солнечной энергии в 20 тысяч раз превышает современное потребление энергии мировым хозяйством. Так как плотность солнечного излучения на поверхности суши столь мала (даже в тропических пустынях днем она равна 5-6 кВт ч/м2 в день, в умеренных – 3-4 кВт ч/м2), то ее трудно технически освоить. Сейчас используются солнечные печи для получения низкотемпературного топлива.
Ветровая энергия издавна используется в Англии, Голландии, Франции и других странах, в небольших масштабах. Общие ресурсы ветровой энергии огромны, но строго локализованы. В Дании и других странах Европейского Севера ветряные двигатели дают не менее 12% энергии. Однако технические трудности при освоении энергии ветра значительны.
Приливная энергия реально используется на нескольких ПЭС: в России (Кислогубская), во Франции (устье Гаронны). Трудность использования энергии заключается в преобразовании ударной силы волны в гравитационнные, тепловые и электрические формы энергии.
Биоконверсионная энергия – энергия, аккумулированная в биомассе. Издавна древесина используется в качестве источника топлива. Существуют опытные разработки по получению биогаза из отходов сельского хозяйства, но в промышленных масштабах этот процесс еще не разработан. Биогаз состоит на 60-70% из метана (с теплотворной способностью – 5000 ккал на 1 м3 ), при этом процесс выходов газа непрерывен, а получаемый остаток – шлам – является хорошим удобрением.
Геотермальная энергия – внутренняя энергия Земли. Нормальный температурный градиент Земли – 3оС на 100 м глубины, в отдельных местах до 5оС на 100 м. Геотермальные электростанции действуют в Италии, США, Японии, Исландии и др. В Калифорнии 7% энергии получают от гидротермальных источников. Ресурсы разогретых эндогенным теплом горных пород в 20 раз превышают запасы горючих ископаемых.
К важнейшим металлическим рудам относятся руды Fe, Mn, Cu, Al, Pb, Zn, олова, W и др. Железные руды отличаются значительными запасами. Железо– самый распространенный элемент земной коры (после алюминия), но крупные промышленные концентрации встречаются редко: на полуострове Лабрадор, около озера Верхнего, в Бразилии, Западной Австралии, в России (КМА), Украине (Кривой Рог), в Индии и др.
Значительные запасы марганцевых руд сосредоточены в ЮАР, Украине, Австралии, Бразилии, Габоне. Опытная добыча марганца (в железомарганцевых конкрециях) из дна Мирового океана ведется в США, Германии, Японии.
Крупные месторождения бокситов (сырье для производства алюминия) сосредоточены в Гвинее, Австралии, Бразилии, Индии, Ямайке. Запасами медных руд отличается США, СНГ, Австралия, Замбия, Заир, Перу. Значительные запасы свинцово-цинковых руд находятся в США, Канаде, Австралии (обычно встречается совместно с другими элементами), оловянных руд – в Бразилии, Боливии, Юго-Восточной Азии. Вольфрамовыми рудами отличаются Южная Корея, Канада, США, Турция, Австралия.
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.