Полезные ископаемые их свойства как их используют

Существует множество природных месторождений важных для человека веществ. Это ресурсы, которые являются исчерпаемыми и которые следует беречь. Без их разработки и добычи многие стороны жизни людей были бы крайне затруднительными.

Полезные ископаемые и их свойства – это объект и предмет изучения геологии горного дела. Результаты, полученные ей, используются в дальнейшем для переработки и производства многих вещей.

Полезные ископаемые и их свойства

Что вообще называют полезными ископаемыми? Это такие горные породы или минеральные структуры, которые имеют большое народно-хозяйственное значение и широко используются в промышленности.

Разнообразие их велико, поэтому свойства для каждого вида специфичны. Можно выделить несколько основных вариантов скоплений рассматриваемых веществ в природе:

• россыпи;
• пласты;
• жилы;
• штоки;
• гнезда.

Если же говорить об общем распространении ископаемых, то можно выделить:

• провинции;
• районы;
• бассейны;
• месторождения.

Полезные ископаемые и их свойства зависят от конкретного вида сырья. Именно этим определяется и область их использования человеком, а также способ добычи и переработки.

Виды полезных ископаемых

Существует не одна классификация рассматриваемого сырья. Так, если в основу положены признаки агрегатного состояния, то выделяют такие разновидности.

1. Полезное ископаемое твердое. Примеры: мрамор, соли, гранит, металлические руды, неметаллические.
2. Жидкое – подземные минеральные воды и нефть.
3. Газовое – природный газ, гелий.

Если же в основе подразделения на виды применение полезных ископаемых, тогда классификация принимает следующий вид.

1. Горючие. Примеры: нефть, горючие сланцы, каменный уголь, метан и другие.
2. Рудные или магматические. Примеры: все металлсодержащее рудное сырье, а также асбест и графит.
3. Нерудные. Примеры: все сырье, не содержащее металлов (глина, песок, мел, гравий и прочие), а также различные соли.
4. Камнесамоцветные. Примеры: драгоценные и полудрагоценные, а также поделочные камни (алмазы, сапфиры, рубины, изумруды, яшма, халцедон, опал, сердолик и прочие).

По представленному разнообразию очевидно, что полезные ископаемые и их свойства – это целый мир, который исследуется огромным количеством специалистов геологов и горняков.

Основные месторождения

Различные минеральные ресурсы (полезные ископаемые) распространены по планете достаточно равномерно согласно геологическим особенностям. Ведь значительная часть из них образуется за счет платформенных подвижек и тектонических извержений. Можно назвать несколько основных континентов, которые наиболее богаты практически всеми видами сырья. Это:

• Северная и Южная Америка.
• Евразия.
• Африка.

Все страны, которые расположены на обозначенных территориях, широко используют полезные ископаемые и их свойства. В те же области, где своего сырья нет, проходят экспортные поставки.

Вообще, конечно, сложно определить общий план месторождений минеральных ресурсов. Ведь все зависит от конкретного вида сырья. Одними из самых дорогих являются драгоценные (содержащие благородные металлы) полезные ископаемые. Золото, например, есть везде, кроме Европы (из перечисленных выше континентов плюс Австралия). Оно ценится очень высоко, а его добыча – одно из самых распространенных явлений в горном деле.

Самой богатой на горючие ресурсы является Евразия. Горные полезные ископаемые (тальк, барит, каолин, известняки, кварциты, апатиты, соли) распространены практически повсеместно в большом количестве.

Добыча полезных ископаемых

Для того чтобы минеральное сырье извлечь и подготовить для использования, применяются разные методы.

1. Открытый путь. Необходимое сырье добывается прямо из карьеров. Со временем это приводит к образованию обширных оврагов, поэтому является не щадящим для природы.
2. Шахтный способ – более правильный, но дорогостоящий.
3. Фонтанный метод выкачивания нефти.
4. Насосный способ.
5. Геотехнологические методы обработки руды.

Разработка месторождений полезных ископаемых – это важный и необходимый процесс, однако приводящий к весьма плачевным последствиям. Ведь ресурсы исчерпаемы. Поэтому в последние годы особый упор делается не на больших объемах добычи минеральных ресурсов, а именно на их более правильном и рациональном использовании человеком.

Рудные (магматические) породы

К данной группе относятся самые важные и большие по объемам добычи полезные ископаемые. Руда – это такое образование минеральной природы, в котором содержится в большом количестве тот или иной нужный металл (другой компонент).

Места добычи и обработки такого сырья называются рудники. Классифицировать магматические породы можно на четыре группы:

• черных металлов;
• цветных;
• благородных;
• неметаллических компонентов.

Приведем примеры некоторых рудных минеральных ресурсов.

1. Марганцевые руды.
2. Железные.
3. Никелевые.
4. Аргентит.
5. Касситерит.
6. Берилл.
7. Борнит.
8. Халькопирит.
9. Уранинит.
10. Асбест.
11. Графит и другие.

Золото – рудное ископаемое

Есть среди рудных и особые полезные ископаемые. Золото, например. Его добыча была актуальна издревле, ведь оно всегда высоко ценилось людьми. Сегодня золото добывают и отмывают практически в каждой стране, на территории которой есть хотя бы небольшие его месторождения.

В природе золото встречается в виде самородных частиц. Самым крупным слитком стал найденный в Австралии весом почти в 70 кг пласт. Часто из-за выветривания месторождений и их размывов образуются россыпи в виде песчаных крупинок из этого драгоценного металла.

Из таких смесей его извлекают отмыванием и просеиванием. В целом, это не слишком распространенные и объемные по содержанию полезные ископаемые. Золото поэтому и называют драгоценным и благородным металлом.

Центрами по добыче данного рудного ископаемого являются:

• Россия.
• Канада.
• Южная Африка.
• Австралия.

Горючие ископаемые

К данной группе относятся такие минеральные ресурсы, как:

• бурый уголь;
• нефть;
• газ (метан, гелий);
• каменный уголь.

Применение полезных ископаемых такого рода – это топливо и сырье для получения различных химических соединений и веществ.

Уголь – это такое ископаемое, которое залегает на сравнительно небольшой глубине широкими пластами. Его количество ограничено в одном конкретном месторождении. Поэтому, исчерпав один бассейн, люди переходят на другой. В целом уголь содержит до 97% углерода в чистом виде. Сформировался он исторически, в результате отмирания и утрамбовывания растительных органических остатков. Процессы эти длились миллионы лет, поэтому сейчас запасов угля огромное количество по всей планете.

Нефть по-другому называют жидкое золото, что подчеркивает, насколько важным минеральным ресурсом она является. Ведь это основной источник высококачественного горючего топлива, а также различные ее составляющие – основа, сырье для химических синтезов. Лидерами по добыче нефти являются такие страны, как:

• Россия.
• США.
• Алжир;
• Мексика.
• Индонезия.
• Венесуэла.
• Ливия.

Природный газ, который представляет собой смесь газообразных углеводородов, это также важное промышленное топливо. Относится к самому дешевому сырью, поэтому особенно масштабно используется. Страны-лидеры по добыче – Россия и Саудовская Аравия.

Неметаллические или нерудные виды

К данной группе относятся такие минералы и горные породы, как:

• глина;
• мел;
• песок;
• галька;
• гравий;
• щебень;
• тальк;
• каолин;
• барит;
• графит;
• алмазы;
• кварц;
• апатиты;
• фосфорит и прочие.

Все разновидности можно объединить в несколько групп по области использования.

1. Горно-химические минералы.
2. Металлургическое сырье.
3. Технические кристаллы.
4. Строительные материалы.

К этой же группе часто относят и камнесамоцветные ископаемые. Области использования полезных ископаемых нерудной природы многогранны и обширны. Это сельское хозяйство (удобрения), строительство (материалы), стекловарение, ювелирное дело, техника, общехимическое производство, производство краски и так далее.

Нефть — природная густая маслянистая горючая жидкость тёмного цвета со специфическим запахом. Большинство учёных считает, что нефть образовалась из органического вещества осадочных пород (остатков древних живых организмов).

Из нефти получают топливо (бензин, керосин, дизельное топливо, реактивное топливо), пластмассы, смазочные масла, химические волокна для производства тканей.

Нефть добывается с помощью специально пробуренных скважин и мощных насосов.

Нефть является главной статьёй российского экспорта. (Экспорт — это вывоз товаров в другие страны для их продажи.) Нефть поступает в различные районы России и за границу по нефтепроводам (длинные подземные трубы). Ещё нефть перевозят на нефтеналивных танкерах (специальных морских судах) и по железным дорогам в цистернах.

Природный газ не имеет цвета и запаха. Относится к горючим ископаемым. Используется как топливо для обогрева помещений, для приготовления пищи, на электростанциях, в котельных, на заводах, а также как сырьё для получения пластмасс, резины, волокна и других полезных веществ.

Россия — один из крупнейших экспортёров газа в мире. Природный газ поступает по газопроводам.

Уголь — горная порода, которая образуется в недрах Земли из остатков древних растений. Сначала образовался торф, а со временем он превратился в уголь. Существует несколько разновидностей угля: бурый уголь, каменный уголь, антрацит.

Бурый уголь. Сорт образовался из остатков торфа позже всех, поэтому он считается самым молодым. Особенность его в том, что у него очень низкая температура сгорания.

Каменный уголь. Это самая распространённая разновидность угля в деятельности человека. Он используется как топливо, из него получают пластмассы, краски и другие полезные материалы. Добывается как открытым способом, так и закрытым, в шахтах.

Антрацит. По своей структуре этот вид очень твёрдый, имеет самую высокую температуру сгорания. Залежи этого угля находятся очень глубоко под землёй.

Железо — это прочный металл, использовать который люди начали ещё много веков назад. Но найти его в чистом виде невозможно. Железо содержится во многих горных породах в виде соединения с другими минералами. Самое большое содержание железа — в железной руде.

Самое главное свойство железной руды — плавкость. Из железной руды на металлургических заводах выплавляют чугун, а из чугуна — сталь.

На сегодняшний день чугун и сталь используются во многих сферах жизни и деятельности человека, в том числе и во всех видах промышленного производства. Сталь — основное сырьё для машиностроения.

Известняк — обычно белый, серый или желтоватый камень. Он образовался из остатков морских организмов. Их отпечатки можно хорошо рассмотреть в известняке-ракушечнике. Применяется при строительстве зданий и дорог. Из известняка получают известь для приготовления строительных растворов. Особая разновидность известняка — мел.

Песок и глина — одни из самых распространённых горных пород. Они образуются в природе при разрушении других горных пород, например гранита.

Глина бывает белая, красная, коричневая, жёлтая, серая. Она непрозрачная, твёрдая, плотная, негорючая. При намокании глина становится вязкой и пластичной, а при высыхании сохраняет свою форму. Из глины изготавливают кирпичи, черепицу, посуду. Изделия из обожжённой глины называются керамическими.

Песок — сыпучая горная порода жёлтого или белого цвета, непрозрачная. Используется в строительстве, при изготовлении стекла.

Гранит — горная порода, состоящая из зёрен полевого шпата, кварца и слюды. Гранит очень прочный. Хорошо полируется. Применяется в строительстве. Из него изготавливают лестницы, колонны,  памятники. Многие станции метро облицованы гранитом. Красная площадь в Москве вымощена гранитной брусчаткой.

Гранит залегает глубоко в недрах Земли, но в некоторых местах глыбы горной породы выходят на поверхность. Здесь его и добывают.

Сегодня мы поговорим о том, что такое полезные ископаемые. Свойства их и применение также будут рассмотрены. В нашей стране активно развивается промышленность. Это необходимо для того, чтобы улучшать уровень жизни. Для этого нам нужно всё больше и больше ресурсов и материалов. Большинство этого сырья добывается человеком из недр планеты Земля. От ее запасов и зависит благосостояние всего человечества. Изучают на уроках дети свойства полезных ископаемых (3 класс). Видимо, государство желает вырастить грамотных экологов и энергетиков! Это будет полезным для нашей планеты.

Что это такое?

Практически каждый человек знает, что такое полезные ископаемые. Свойства этих ресурсов подсказывают нам о том, что их добывают из недр земли. Это сырье может быть твёрдым (минерал), жидким (нефть) и даже газообразным (природный газ). Все ископаемые назвали полезными. А это значит, что добываемые человеком вещества приносят пользу. Какие вы знаете свойства полезных ископаемых?

Острая проблема

Казалось бы, в этом вопросе нет ничего сложного. Мы многое знаем о таких ресурсах, как полезные ископаемые. Свойства, применение и состав этих даров природы мы изучали еще в школе. Однако есть тонкая грань, которая связана с пониманием того, что же полезно человеку. Прошло много эпох и веков, прежде чем наши предки смогли понять полезность найденного на берегу реки камня. Очень долго они учились обрабатывать эту находку, чтобы ее можно было применить в качестве палки-копалки.

Прошло большое количество времени, прежде чем человек понял, что под его ногами, в земной коре, находится несметное количество запасов руды, минералов и прочего полезного сырья. Несколько столетий человек добывает полезные ископаемые, использует их для своего блага. Возникает непростая проблема: когда человек поднимает на поверхности все эти ископаемые, то нутро Земли истощается. Всё это приводит к нарушению геологической структуры, перегружается земная поверхность продуктами переработки ископаемых, а также отходами, которые образуются при их переработке. С каждым годом эта экологическая проблема становится все острее, человек вынужден искать новые способы добычи и переработки полезных ископаемых.

Классификация

Полезные ископаемые, свойства и применение которых мы рассмотрим в рамках данной статьи, имеют большое количество классификаций. Давайте рассмотрим их подробно. Итак, геологи выделили:

• ископаемые горючие;
• руды металлов;
• цветные камни;
• строительные ископаемые.

Цветные камни

Цветные минеры – это особое семейство твердых материалов. Его отнесли к полезным ископаемым. Их не используют в качестве топлива, не применяют для получения различных металлов или каких-нибудь продуктов производства химсырья. Их разделяют на две группы:

• Прозрачные минералы – это драгоценные камни или самоцветы. Например: изумруд, аквамарин, алмаз, топаз, рубин, аметист и другие.
• непрозрачные минералы или полудрагоценные и поделочные камни. Например: малахит, жемчуг, янтарь, яшма, агат, лазурит и так далее.

Давайте поближе познакомимся с драгоценными и полудрагоценными камнями. Алмаз интересует большинство добытчиков драгоценных камней. Название он получил от греческого слова «адамас», что в переводе означает «несокрушимый». И действительно, это самый твердый минерал в природе, а значит, его используют не только в ювелирных делах, но и в основном техническом производстве. Алмаз применяют для полировки и шлифовки различных твердых веществ. Его используют для проходки очень глубоких скважин. Из минерала делают особо твердые сверла. Также при помощи алмаза обрабатывают и металлы. Из камня делают твердые резцы.

Сегодня ученые добились того, что они могут получать алмазы искусственным путем, но их применяют для технических целей. Химики пришли к выводу, что по своему составу алмаз – это углерод. Удивительно, как сильно отличается углерод в разных минералах. В основе графита тоже лежит углерод. Но он уже не может похвастаться такой твердостью, как алмаз. Кроме того, минерал славится своей игрой света. Если через камень проходит солнечный свет, то мы можем с вами наблюдать различные яркие блики – от голубых до красных оттенков. Всю красоту алмазов человек увидел лишь в XVIII веке, когда научился делать специальную огранку, которая превращает камень в блистательный бриллиант. Но их уже не использует в технических целях. Бриллиант – это камень, предназначенный для ювелирного искусства.

Горючие ископаемые

Ценные для человека полезные ископаемые, свойства имеют различные. Нетрудно догадаться, что к ним относят торф, уголь, природный газ, нефть и горючие сланцы. Оказывается, эти ископаемые используют не только в качестве топлива. Нефть, газ, уголь и торф применяют сегодня электростанции и различные промышленные предприятия. Но эту группу ископаемых широко используют еще и для других целей, особенно в химической промышленности. Такие вещества образуются и добываются на месте бывших озер, которые с течением времени превратились в болото, а затем – в равнины. На дне этих водоемов много лет происходили различные химические процессы: отложения остатков растений и прочих организмов. С годами они перегнивали, потом превращались в сапропель. Многие даже такого слова не слышали, с греческого оно означает «гнилой» и «грязь». Таким образом, сапропель – это грязь из перегнивших останков живых организмов. Она становится торфяниками или же превращается в бурый уголь.

Ученые заметили, что процесс формирования горючих ископаемых очень сложный и долгий, он требует большого количества времени. Например, торфяники вообще формируются в течение нескольких тысячелетий. Экологи говорят, что это нужно знать и помнить любителям осушения болот. Самые первые места добычи горючих сланцев появились более миллиарда лет назад. Почти половина всех горючих сланцев появилась в эру палеозоя. Пласты каменного угля были сформированы около 350 миллионов лет назад. В те далекие времена наша планета напоминала пышные заросли гигантских папоротников, хвощей и плаунов. Благодаря этим растениям почва не успевала гнить, превращаясь в древесную массу. Растения и деревья, которые отмирали, попадали в воду, заносились глиной и песком, не разлагались, а постепенно формировались и превращались в каменный уголь. Если вы возьмете в руку кусочек такого угля, то смело можете представить, что сейчас в вашей ладони находится гость из далекого прошлого.

Руды

Переходим к следующей категории – руды металлов. На окраинах городов очень часто встречаются объявления о приёме черных и цветных металлов. Следует знать, что чёрный ресурс выглядит вовсе не чёрным по цвету. Это металлы, которые используют при получении чугуна и стали путём выплавки. К ним относится железо, марганец, ванадий или хром. Они бывают серебристого или белого оттенков. К цветным металлам относят никель, цинк, медь, золото, свинец и другие. Большинство из них образовались в глубинных породах магмы. Постепенно они поднимаются к земной поверхности. Благодаря природному воздействию воздуха, солнца и воды горы разрушаются, а в их осадочных породах появляются и открываются для человека месторождения металлов.

Металлы применяют в легкой и тяжелой промышленности. Из них делают оружие, детали для транспорта и так далее. Прочность изделия зависит от того, из какого материала его изготовили. Славится своей прочностью сталь. Алюминий широко используют в самолетостроении, потому что он очень легкий. А электрическую проводку выполняют из меди, так как она лучше всего проводит электрический ток.

Строительные материалы

Свойства полезных ископаемых ценятся с древних времен. Из них человек возводил различные постройки. Например, древние цивилизации из мрамора, гранита или известняка строили различные оккультные объекты – храмы, обелиски, пирамиды и так далее. Известняк очень легко распиливали на блоки, поэтому древние египетские пирамиды строили из этого ископаемого.

Свойства полезных ископаемых: глина и песок

Глину человек начал применять для изготовления посуды, кирпича, кафеля и различных других предметов сантехники. Известно, что ее используют и сейчас в качестве утеплителя. У неё есть прекрасное свойство – водонепроницаемость. Глина имеет целебные свойства. Она бывает разных цветов. Красная глина содержит железо и калий. Вещество зелёного цвета имеет в себе медь и железо. Кобальт обнаружили в голубой глине. Углерод и железо содержатся в тёмно-коричневой и черной глине.

Полезные ископаемые: песок

Свойства глины и песка являются для человечества очень ценными. Это своего рода первые строительные материалы. Из песка научились делать стекло. Чтобы помыть посуду, часто использовали песок и воду. Данная смесь прекрасно отмывала любые загрязнения. Еще со школьной скамьи мы начинаем изучать свойства полезных ископаемых (3 класс). Люди используют эти ресурсы повсеместно. Но так ли они бесконечны? Важная задача всего человечества – научиться рационально использовать то, что дарит нам природа.