Рудные и нерудные полезные ископаемые чем отличаются

Вспомните: 1. Где применяются металлы? 2. Рудами каких металлов особенно богаты недра России?

1. Рудные полезные ископаемые. Другой вид минеральных ресурсов — рудные. Из них получают все необходимые металлы. Более 85 химических элементов относятся к металлам. Большинство из них используются в разнообразных хозяйственных целях. Металлы принято делить на черные, цветные, благородные, редкие и редкоземельные, радиоактивные. Наибольшую роль в хозяйственной жизни играют металлы двух первых групп: черные и цветные.

К черным металлам относятся железо, марганец, хром. Основной из черных металлов — железо. Марганец и хром используются в тысячи раз меньших количествах по сравнению с железом. В чистом виде железо применяется редко. Оно является основой для производства стали, которая, несомненно, является главным видом конструкционных материалов.

Железо — один из наиболее распространенных элементов в составе земной коры. Поэтому месторождений железной руды очень много. Они есть практически на всех материках. Однако больше половины всех мировых запасов железа сосредоточено в семи странах: в России, Украине, Бразилии, Австралии, США, Канаде и Индии.

Группа цветных металлов, пожалуй, самая большая по количеству металлов. К числу наиболее востребованных относятся алюминий, медь, олово.

Алюминий — самый распространенный металл в земной коре. Тем не менее он довольно поздно начал использоваться в хозяйственной деятельности. Только в конце XIX века научились извлекать алюминий из руды. Легкий, прочный, не подверженный коррозии металл нашел применение в авиации — фюзеляжи самолетов сделаны из сплава на основе алюминия. Он обладает высокой электропроводностью, поэтому широко применяется для изготовления кабелей высокого напряжения.

Алюминиевыми рудами являются несколько горных пород: бокситы, алуниты и нефелины. Наиболее ценными считаются бокситы. Основные месторождения алюминиевого сырья расположены в тропических странах. В Латинской Америке даже говорят об «алюминиевом поясе», проходящем через территорию Бразилии, Суринама, Гайаны и Ямайки. Кроме того, исключительно велики запасы алюминиевых руд в Австралии и Китае.

Медь используется человеком с глубокой древности, когда она была основой для производства главного металла Античности — бронзы. Сейчас находят применение главным образом электрические свойства меди. Фактически медь — основа электротехники.

Месторождения меди образуют два «медных пояса». Первый, «медный пояс» Африки (рис. 43), находится на территории Демократической Республики Конго и Замбии. Медь активно добывается здесь уже много десятков лет. По некоторым данным, запасы медных руд в этом поясе практически исчерпаны. Второй «медный пояс» находится на тихоокеанском побережье Америки, в Кордильерах и Андах. Протяженность «пояса» достигает многих тысяч километров. Наиболее богаты медью Канада, США, Мексика, Перу и особенно Чили. Вне этих поясов заметные запасы медных руд имеют еще около 80 стран. Среди них Россия, Китай, Казахстан, Финляндия, Франция, Индия и др.

Рис. 43. «Медный пояс» Африки

Олово — металл, гораздо менее распространенный в земной коре. Наибольшими запасами этого металла располагают тропические страны. Хотя оловоносные районы могут находиться и в более высоких широтах. Цепь крупных месторождений олова, протянувшаяся на тысячи километров вдоль тихоокеанского побережья Азии, позволяет говорить о существовании «оловянного пояса». Он проходит через территорию Индонезии, Малайзии, Таиланда, Мьянмы и Вьетнама. Иногда говорят о том, что «оловянный пояс» простирается далеко на север, поскольку на тихоокеанском побережье еще двух стран есть значительные месторождения этого металла. Речь идет о Китае и России. За пределами Восточной Азии крупными запасами олова располагают Бразилия, Боливия, Нигерия и ЮАР.

В число цветных металлов также входят цинк, никель, свинец и др.

Скопления месторождений некоторых металлов могут образовывать пояса, то есть линейные структуры, протянувшиеся на сотни и тысячи километров. Их называют металлогенетическими, или рудными, поясами. Возникновение их связано со специфическими для данного участка планеты процессами движения и остывания вещества при формировании земной коры.

2. Нерудные полезные ископаемые. Это большая группа горных пород и минералов, которую делят на строительные материалы, химическое сырье и техническое сырье.

Строительные материалы (камень, глина, песок) настолько распространены, что являются единственным видом неисчерпаемых минеральных ресурсов. Они есть практически везде. Поэтому особенности их географии не требуют пояснений.

К химическому сырью относятся полезные ископаемые, которые используются в химической промышленности, в том числе для получения минеральных удобрений. Это калийные и натриевые соли (среди них и поваренная соль), фосфориты, апатиты, сера и др. Химическое сырье широко распространено по всему миру. К числу стран, богатых различными его видами, относятся Россия, США, Китай и Канада. Калийных солей много в Беларуси, Германии, Бразилии, фосфоритов — в Казахстане, Марокко, ЮАР, Алжире, Австралии. Самородная сера имеет вулканическое происхождение, потому се месторождения связаны с современными и древними вулканическими районами. К таким районам относятся Украина, Италия, Туркмения, Ирак и др.

Что касается технического сырья, то список его достаточно велик. Наиболее ценным сырьем являются графит, алмаз, асбест. Крупнейшие производители алмазов — ЮАР, Намибия, Ботсвана — доминируют в алмазной промышленности, хотя список стран, располагающих месторождениями алмазов, более широк. В этот перечень входит и Россия.

3. Истощение минеральных ресурсов и возможное решение проблемы. Минеральные ресурсы обеспечивают потребности человечества в самых разных областях хозяйственной деятельности: строительстве, металлургии, химической промышленности, сельском хозяйстве и т.д. Полезные ископаемые имеют ряд общих черт: они не возобновляются. Вернее, они все-таки возобновляются, ведь геологические процессы, влияющие на их формирование, не прекратились. Но скорость этого процесса так мала, что современное поколение не может рассчитывать на пополнение запасов полезных ископаемых. По мере освоения месторождений запасы полезных ископаемых исчерпываются. Минеральные ресурсы распределены в земной коре неравномерно, подчиняясь определенным законам. Добытые минеральные ресурсы можно транспортировать на любые расстояния. Это позволяет решить проблему недостатка или отсутствия сырья в каком-либо регионе путем закупки его в других регионах. Увеличение запасов минерального сырья происходит за счет открытия и освоения новых месторождений. Правда, бесконечно это продолжаться не может.

Эти черты определяют и характер проблем, связанных с использованием минеральных ресурсов, В самом деле, независимо от ресурсообеспеченности все минеральные ресурсы рано или поздно закончатся в силу своей исчерпаемости и невозобновимости. И с этим ничего поделать нельзя. Однако можно снять остроту проблемы, отодвинув момент полного исчерпания какого-либо полезного ископаемого на столетия, а то и тысячелетия. Для этого существует целый комплекс мер, о которых мы поговорим чуть позже.

Главное, что человечество осознало проблему исчерпания ресурсов, признало ее серьезной и теперь активно ее решает.

ПОВТОРИМ ГЛАВНОЕ

1. В своей хозяйственной деятельности человек использует более 80 металлов. Они делятся на черные, цветные, благородные, редкие и редкоземельные, радиоактивные.
2. В наибольших количествах добывается и используется железо.
3. Некоторые цветные металлы образуют металлогенетические, или рудные, пояса.
4. Существует проблема неизбежного исчерпания запасов минерального сырья. Рациональное природопользование — один из способов снижения ее остроты.

ПРОВЕРИМ ЗНАНИЯ

1. Какие существуют виды рудных ископаемых?
2. Что такое металлогенетические пояса?
3. Какие бывают виды нерудных ресурсов?

А ТЕПЕРЬ БОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие металлы наиболее распространены в земной коре?
2. Почему железо называют «черным металлом»?
3. Электропроводность меди лучше, чем у алюминия. Почему же провода высокого напряжения делают из алюминия?
4. Почему нельзя считать нерудные полезные ископаемые ресурсами «второго сорта»?
5. Какие особенности характерны для всех видов полезных ископаемых?
6. Как бороться с исчерпаемостью минеральных ресурсов?

ПОРАБОТАЕМ С КАРТОЙ

Найдите на карте наиболее значительные металлогенетические пояса мира.

Источник

Минеральные соли

С пластами солей Предуральского краевого прогиба и Прикаспийской синеклизы связаны месторождения хлорида натрия — поваренной соли. Образование соленосных пластов происходило в конце палеозоя (270 млн. лет назад) в существовавшей здесь огромной замкнутой лагуне. В условиях жаркого сухого климата в ней происходило осаждение галита — минерала каменной соли, а также накопление гипса. После исчезновения солеродного бассейна осталась огромная, покрытая солью равнина. Позднее соль была перекрыта другими осадочными породами. Давление этих пород на соль приводило к тому, что соляные пласты приобретали подвижность и текучесть. В зонах, ослабленных разломами, соль устремлялась по трещинам наверх, приподнимая и деформируя вышележащие породы. Горообразовательные движения со стороны Урала сжимали лежащие у подножия гор соляные пласты, формируя соляные складки. Процесс образования соляных куполов в Оренбургском Предуралье наиболее интенсивно происходил на рубеже палеозоя и мезозоя.

На Илецком месторождении пласты каменной соли выходят на поверхность. Запасы их достигают 820 млн. т. Открытая промышленная добыча соли начата здесь с 30-х годов XVIII в. В настоящее время добыча соли ведется шахтным способом и составляет 0,5 млн т в год.

Асбест

Асбест используется как огнестойкий и теплоизоляционный материал, например при изготовлении спецодежды для пожарных. Киембаевское месторождение хризотил-асбеста в Ясненском районе области является одним из крупнейших в России, разведанные запасы составляют 27 млн т волокна-асбеста.

Каолин

Каолин используется для изготовления посуды и других фаянсовых изделий. Месторождения — на востоке области. Цвет чистых каолиновых глин — белый, а при наличии примесей он может принимать желтоватые, буроватые, красноватые оттенки. Каолиновые глины образуются в результате длительного выветривания гранитов, гнейсов в условиях влажного и теплого климата. Наиболее высококачественные каолины сорта «экстра» разведаны на Теренсайском месторождении (запасы — 12 млн. т). Перспективен и Домбаровский район.

Яшмы

Яшма (от греческого “яспис” – пёстрый камень) – кристаллическая горная порода, состоящая из кварца, халцедона и примесей других минералов (хлорита, слюды, пирита, окислы железа и марганца и других). Является полудрагоценным поделочный камень. Среди пород яшмы встречаются почти бескварцевые, богатые гранатом. Наиболее крупные российские месторождения яшмы находятся на Южном Урале, в районе Орска, на Алтае и в бассейнах рек Чарыш, Бухтарма. В зависимости от состава, рисунка, цвета и месторождений различают: агатовую яшму, египетскую яшму, ленточную яшму, плазму и другие.

Мировую известность имеют месторождения пейзажных яшм в районе Орска на горе Полковник. По выражению академика А.Е. Ферсмана, «в этом районе расположено величайшее и лучшее в мире месторождение яшм». Оно известно более 250 лет. Запасы яшмы составляют 2440 т. Местные яшмы славятся пестротой и фантастичностью окраски. В них присутствуют все основные цвета, за исключением синего. Пестроцветная окраска связана с распределением горячими вулканическими растворами и газами красящих примесей — оксидов железа, марганца, кальция, магния, меди — в толще базальтовых лав.

В технических целях используют серые и зеленовато-серые разновидности яшм. В ювелирно-камнерезном производстве наиболее популярны пейзажные яшмы с красивой цветовой гаммой и причудливым рисунком.

Известняки

Известняк – это осадочная горная порода органического, состоящая, главным образом, из кальцита, а также из доломита. Также встречается почти во всех регионах России, используется в основном в качестве строительного материала. Добывается также открытым способом.

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.

Известняки состоят преимущественно из известнякового шпата с содержанием различных примесей — глин, углистых веществ. Вследствие морского происхождения сложение известняков чаще всего слоистое. Мощные (до 600 м) известняковые толщи палеозойского возраста образуют восточный склон Урала. Известняковые пласты входят в состав палеозойских отложений в западной платформенной части области.

Формирование известняковых залежей связано с длительными периодами господства мелководных открытых морей в условиях теплого климата. Осаждение известняков происходило как химическим путем при перенасыщении морской воды карбонатами, так и биогенным — накоплением на морском дне известковых скелетов морских организмов. Одно из крупнейших в области — Аккермановское месторождение известняка с запасами 400 млн т.

Мрамор

Мрамор (в переводе с греческого «блестящий камень») является разновидностью известняка. Может быть мягким и способным поглощать влагу или довольно твердым, почти не пропускающим воду. По области применения и возможным способам обработки и мраморы делят на белые, серые и цветные. Цветные мраморы могут иметь самую разную окраску – от желтой и розовой до зеленой или черной. Иногда в мраморе присутствуют прожилки другого цвета, и такой мрамор считается особенно ценным из-за своих высоких эстетических качеств. Используется в качестве отделочного материала. Встречается довольно редко, поэтому является достаточно ценным полезным ископаемым.

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.

Гипсы

Гипсы распространены в Предуральском краевом прогибе, где они образуют пласты, покрывающие сверху соляные купола, или формируют самостоятельные складки. Гипс — мягкий минерал белого цвета с серыми, желтыми, розовыми и другими оттенками. Осаждение гипса происходило в условиях мелководного морского залива при жарком и сухом климате. Эксплуатируется месторождение гипса «Слудная гора» (Дубиновское) с запасами 28 млн т.

Мел

Мел — мягкие белые породы, состоящие из мельчайших панцирей морских простейших (фораминифер), обломков раковин моллюсков, остатков скелетов морских ежей, мшанок, кораллов. Мел широко распространен среди пород одноименного — мелового — периода** в юго-западной части области. Меловой период — самый поздний этап мезозойской эры. В течение мелового периода, когда накопились значительные толщи мела, южную часть Оренбургской области охватывал мелководный морской бассейн с обширным шельфом. В условиях влажного тропического климата на мелководье кипела жизнь, которая дала начало отложениям мела. Разведано несколько месторождений; запасы наиболее крупного — Акбулакского — составляют 56 млн т.

Песок

Песок – это рыхлая, сыпучая горная порода бледно-жёлтой окраски, состоящая из обломков различных минералов (кварца, полевых шпатов, с примесью слюды и других), а также обломков горных пород и скелетов организмов. Образуется при разрушении горных пород. Песок используется в промышленности для производства стекла, литейных форм и в строительстве.

Размеры песчаных зёрен могут составлять от 0.1 до 1 мм. Песок можно классифицировать по различным параметрам в зависимости от размеров зерен – крупнозернистый, пылевидный и глинистый, в зависимости от условий залегания – речные, морские и горные (овражные). Речные и морские пески обычно имеют округлую форму зёрен, а горные пески содержат остроугольные зёрна. Горные пески больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские. Песок добывают главным образом в южной и центральной частях России, а также в Западной Сибири открытым способом.

Гранит

Гранит – горная порода, состоящая из кварца, двух видов полевых шпатов и слюды. Разнообразные сочетания этих компонентов определяют цвет, структуру гранита. Большинство гранитов – серого цвета, но иногда встречаются граниты черного, темно-красного и даже зеленого или голубовато-серого цветов. Гранит легко поддается шлифовке и полировке. Основным преимуществом является устойчивость к внешним воздействиям (так, например, гранит выдерживает температуры до 800 С°). Среди природных минералов по прочности он занимает второе место после алмаза.

Агат

Агат – кристаллическая разновидность кварца со слоистой текстурой и полосчатым распределением окраски. Месторождения многочисленны, встречается как в изверженных, так и в осадочных породах. Агат в больших количествах встречается на Урале (Магнитогорск, Каменск-Уральский), в Магаданской области Тиманском кряже и даже в Московской области. Полудрагоценный поделочный камень, также используется в приборостроении. В древности агату приписывались также различные целебные и мистические свойства.

Алмаз

Алмаз – самый твёрдый в мире минерал, аллотропная форма углерода. В ювелирном деле используется в ограненном виде (бриллиант), является одним из самых ценных камней. Благодаря своей твёрдости и прочности алмаз также используется в промышленности для резки твёрдых материалов. На территории России алмазы находили на Урале, в Сибири и Якутии

Изумруд

Изумруд – драгоценный камень (разновидность берилла) прозрачно-зелёной окраски. Некоторые виды изумруда ценятся даже дороже алмаза. Используется в ювелирном деле. На территории России встречается в Уральских горах.

Рубин

Рубин (от латинского «rubinus» – «красный») – минерал, разновидность корунда, относится к классу окислов. Корунды красного цвета называются рубинами, а синего сапфирами. На территории России, как и большинство драгоценных камней, встречается на Урале.

Апатит

Апатит (от греческого «арate» – «обман» – часто принимался за другие минералы), минерал из группы солей кальция, содержащий переменное количество фтора и хлора. В качестве примесей иногда содержит до 10% окислов марганца, стронция и других элементов, а также менее 1% натрия, калия, бария. Кристаллы в основном шестигранные, удлинённо-призматические. В природе встречается в виде скрытокристаллических разностей. Цвет и оптические свойства меняются в зависимости от содержания примесей. В апатите зелёного цвета содержится большое количество железа, голубого – марганца.

Распространён в основном в горных породах и образуется при различных геологических процессах. Также встречается в гранитах, пегматитах, кварцевых жилах, кристаллических сланцах. Используется для производства фосфорных удобрений и в химической промышленности для получения фосфорной кислоты, различных солей, а также фосфора и его соединений. Также применяется в чёрной и цветной металлургии, в керамической и стекольной промышленности.

Крупнейшее в мире месторождение апатитов расположено в России на Кольском полуострове.

К этой группе также относятся некоторые соединения химических элементов:

Бораты – минералы, соли ортоборной кислоты и других кислот. Известно около 85 природных боратов.
Фосфаты – соли и эфиры фосфорных кислот. Важное место фосфаты занимают и в биохимии, а именно в синтезе множества биологически активных веществ, а также в энергетике всех живых организмов.
Барит – минерал бария из класса сульфатов. Прозрачные кристаллы барита используют в оптических приборах. Барит применяют для зашиты от рентгеновских лучей, для покрытий и изоляции в химических производствах.

Все данные минералы используются в химической промышленности и для производства минеральных удобрений. Встречаются в горных районах страны, главным образом на Урале.

Агрохимическое сырье

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 – прим. от geoglobus.ru. Все вещества, повышающие плодородие почв, содержат наиболее ценные компоненты — фосфор, калий и азот. Осадочные горные породы 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 занимает Канада (1/3 всей мировой добычи – прим. от geoglobus.ru).

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 Индии и 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 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