Рудные и нерудные полезные ископаемые отличия
С.86
ВСПОМНИТЕ
1. Вопрос
Что такое природные ресурсы?
Ответ:
Природными ресурсами называют все природные богатства, которые используются или могут использоваться в хозяйственной деятельности
2. Вопрос
Какие ресурсы называются исчерпаемыми?
Ответ:
Исчерпаемые природные ресурсы являются компонентами природы нашей планеты. Земля имеет определённые конечные размеры, а значит, запасы вещества, из которого она состоит, конечны. Отсюда и название этой группы природных ресурсов.
3. Вопрос
Какие существуют виды металлов?
Ответ:
Металлы принято делить на чёрные, цветные, благородные, редкие и редкоземельные, радиоактивные.
КАК ВЫ ДУМАЕТЕ
Вопрос
Как изменялась роль металлов в истории человечества?
Человек использовал металлы с момента зарождения человеческого общества. Обработка металлов совершенствовалась вместе с интеллектуальным развитием человека, (железный, бронзовый века и пр.). Добыча и обработка металлов в современном мире высокотехнологична, металлы подвергают глубокой переработке, используют как в чистом виде так и в сплавах. На современном этапе развития промышленности большим спросом пользуются чистые редкоземельные, легкие тугоплавкие, цветные, драгоценные металлы.
ПРОВЕРИМ ЗНАНИЯ
С.89
1. Вопрос
Какие существуют виды металлов?
Ответ:
Металлы принято делить на чёрные, цветные, благородные, редкие и редкоземельные, радиоактивные. Так же существуют твердые и жидкие металлы
2. Вопрос
Какой металл нашёл наибольшее распространение в экономике стран мира?
Ответ:
В наибольших количествах добывается и используется железо.
3. Вопрос
Что такое металлогенические пояса?
Ответ:
Скопления месторождений могут образовывать линейные структуры, протянувшиеся на сотни и тысячи километров. Такие структуры называют металлогеническими или рудными поясами
4. Вопрос
Какие существуют виды металлогенических поясов?
Ответ:
Существуют «оловянные», «медные», «алюминиевые» пояса.
5. Вопрос
Какие страны лидируют по запасам чёрных и цветных металлов?
Ответ:
Больше половины всех мировых запасов железа сосредоточено в восьми странах: Австралии, Бразилии, Индии, Канаде, Китае, России, США, Украине.
По общим запасам разных цветных металлов лидируют страны: Россия, Китай, США, Бразилия, Австралия.
6. Вопрос
Какие бывают виды нерудных ресурсов?
Ответ:
К видам нерудных ресурсов относят строительные материалы, химическое сырье, техническое сырье.
А ТЕПЕРЬ БОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ ВОПРОСЫ
С.90
1. Вопрос
Какие металлы наиболее распространены в земной коре?
Ответ:
К наиболее распространенным металлам в земной коре относят алюминий, железо, кальций, магний, марганец, медь.
2. Вопрос
Почему железо называют «чёрным металлом»?
Ответ:
Железо металл темно-серого цвета, одно из самых тяжелых металлов, оно используется в основном для изготовления стали и чугуна, являющихся основами конструкций, машин, станков, труб. Металл используют для «черной» работы в промышленных отраслях
3. Вопрос
Почему провода высокого напряжения делают из алюминия?
Ответ:
Алюминий обладает высокой электропроводностью, поэтому из него делают провода высокого напряжения.
4. Вопрос
Почему нельзя считать нерудные полезные ископаемые ресурсами «второго сорта»?
Ответ:
Никакое полезное ископаемое нельзя относить к ресурсам второго сорта. Нерудные полезные ископаемые жизненно необходимы человеку. Из них строят жилища, их используют для получения пищевых продуктов, лекарств, производят большое количество разнообразной продукции, используют в металлургии, сельском хозяйстве.
5. Вопрос
Какие закономерности характерны для размещения рудных полезных ископаемых?
Ответ:
Разнообразие условий, в которых происходило образование полезных ископаемых, привело к их неравномерному размещению по территории Земли. Однако определенная закономерность в их распределении все же существует.
В складчатых областях в результате землетрясений и вулканизма происходит образование магматических полезных ископаемых, минеральные ресурсы приурочены к складчатым областям и местам выхода на поверхность (или близкого залегания к поверхности) кристаллического фундамента древних платформ. Это объясняется следующим: Руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Обычно подъем магмы происходит в период активных тектонических движений, по϶ᴛᴏму рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту, по϶ᴛᴏму могут встречаться в тех частях платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности или на щитах.
На последовательных этапах развития земной коры возникали строго определённые формации горных пород и ассоциированных с ними комплексов полезных ископаемых. Повторяемость таких формаций в истории развития земной коры привела к повторяемости в образовании сходных групп полезных ископаемых от древнейших до самых юных этапов геологической истории, отмечаемой металлогеническими эпохами. Последовательное закономерное размещение формаций горных пород и связанных с ними комплексов полезных ископаемых определило их закономерное распределение в составе земной коры, наметив металлогенические провинции, которые распределяясь линейно образуют так называемые МЕТАЛЛОГЕНИЧЕСКИЕ ПОЯСА.
В пределах рудных провинций выделяются рудные области, которые подразделяются на рудные районы. На территории рудных районов обособляются рудные поля или рудные узлы с совокупностью месторождений, объединяемых общностью происхождения и геологической структуры. Рудные поля состоят из рудных месторождений, охватывающих одно или несколько рудных тел.
6. Как бороться с исчерпаемостью минеральных ресурсов?
Ответ:
Бороться с исчерпаемостью минеральных ресурсов можно и нужно, для этого необходимы современные технологии полного извлечения, глубокой и вторичной переработок, рационального использования, замена изделий из малораспространенных полезных ископаемых на композиты химической промышленности.
ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ
1. Задание
Обозначьте на контурной карте металлогенические пояса, перечисленные в тексте параграфа, с указанием стран, через которые они проходят.
Сформулируйте вывод о закономерностях расположения данных поясов.
Ответ:
Пояснения к карте:
Металлогенические пояса
«Алюминиевый пояс»:
Южная Америка — Бразилия, Суринам, Гайана, Ямайка.
«Медные пояса»:
Первый:
страны Африки: Демократическая Республика Конго, Замбия.
Второй:
Тихоокеанское побережье Америки, Кордильеры, Анды — Канада, США, Мексика, Перу и особенно Чили.
«Оловянный пояс»:
Индонезия, Малайзия, Таиланд, Мьянма, Вьетнам, Китай.
Все районы металлогенических поясов расположены в гористом рельефе, который формировался под воздействием сейсмо-вулканической и литосферной деятельности, осадочных чехлов в областях геологических складчатостей практически нет, все породы магматические.
2. Задание
Подготовьте рекламный буклет на тему «Бережное отношение к минеральным ресурсам».
Нерудные строительные материалы чрезвычайно популярны. Единственный источник их получения – добыча и дальнейшая переработка различных видов горных пород вулканического и осадочного происхождения.
К нерудным материалам относятся:
- щебень;
- песок;
- гравий;
- керамзит.
Эти четыре вида строительных нерудных материалов пользуются большим спросом. Благодаря своим свойствам и характеристикам они нашли себе применение во многих отраслях. Это возведение автомобильной и железнодорожной инфраструктуры, производство железобетонных конструкций, сооружение мостов и промышленных комплексов, а также множество прочих сфер гражданского и индустриального строительства.
Для того чтобы раздробить скалу, применяют всевозможные дробилки. Самый популярный и экономный вид – щековая дробилка. Она расщепляет горную породу между своими рабочими поверхностями.
ЩЕБЕНЬ
Это самый широко применяемый строительный нерудный материал. Он бывает трех видов:
- гранитный;
- гравийный;
- известняковый.
Гранитный щебень – это самый прочный вид. Он добывается из твердой скальной породы – гранита. Большие глыбы этого материала сначала дробят на более мелкие куски, нередко даже путем подрывных работ, а затем уже размельчают на фракции различных размеров. Благодаря своей стойкости к механическим нагрузкам, гранитный щебень является лидером по использованию при укладке дорожной инфраструктуры.
Гравийный щебень менее прочен, в силу чего цена на него ниже. Материал получают посредством измельчения гравийных горных образований. Чаще всего применение гравийного щебня обусловлено только одним фактором – необходимостью удешевления строительных работ с учетом потери прочности построек.
Идущий третьим в списке нерудных материалов, щебень из известняка очень популярен из-за своей низкой стоимости. Это далеко не самый прочный и твердый материал, поэтому он нашел себе применение по большей части в народном хозяйстве в качестве компонента минеральных удобрений. Нередко известняковый щебень используется в полиграфии, а также при создании портландцемента.
ГРАВИЙ
Еще один завсегдатай строительных площадок – гравий. Он бывает горного, речного и морского происхождения и образуется в результате естественного распада горных пластов. Материал, добытый в реках или морях, имеет обтекаемые и сглаженные формы. Это дает ему преимущество при обустройстве детских площадок, пляжей и бассейнов. Что касается горного гравия, то у него более резкие формы и много плоских граней. Это делает его идеальным элементом для составления бетонных смесей, потому что подобная многогранность в разы увеличивает площадь соприкосновения цемента и камня.
Гравий – сыпучий материал, поэтому дорожки из него требуют бордюров
ПЕСОК
Без него не обходится практически ни один вид строительных работ. Песокотносится к осадочным породам нерудных материалов. Основные способы его добычи – это карьерные разработки. Материал можно также добывать и в местах естественного скопления воды, но такой метод очень дорог. Поэтому наиболее популярен песок, добываемый в карьерах и имеющий более низкую стоимость. Данный строительный материал используется в основном для приготовления бетонных смесей, входя в них в очень больших пропорциях в качестве наполнителя.
Речной и морской песок, несмотря на свою высокую стоимость, имеет неоспоримое достоинство – он очень чистый и практически не имеет посторонних примесей. Поэтому данный вид песка является гарантом надежной и крепкой бетонной смеси, используемой при ответственном строительстве.
Речной песок также используют в сельском хозяйстве для подготовки грунтовых смесей
КЕРАМЗИТ – САМЫЙ ЛЕГКИЙ ИЗ ВСЕХ
Керамзит получают путем обжига глиняной породы. Он может быть как гладкой формы, так и с острыми углами. Главной сферой применения данного нерудного материала является изготовление облегченных бетонных конструкций, в которых керамзит выступает в роли основного наполнителя. Помимо этого, его используют в декоративных целях и в качестве теплоизолирующей подсыпки. Нередко, применяя дробление, из керамзита делают песок, так же находящий себе применение в некоторых областях строительства.
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Вот основные категории подразделения нерудных материалов:
- плотность;
- происхождение;
- форма и размер фракций.
Плотный материал – тот, у которого его масса в одном кубическом сантиметре составляет более одного грамма. Если этот параметр меньше грамма, то такой материал называют пористым.
По происхождению нерудные материалы бывают двух видов: природные и искусственные. По форме и размеру классификация сводится к следующему. Если фракция больше 5 мм, то это крупный материал. Форма нерудных материалов может быть либо округлой и обтекаемой, либо со множеством сколов и плоских граней.
Нерудные полезные ископаемые – ископаемые, которые не имеют в своем составе металла или его процентное содержание очень низкое. В мире очень большое количество подобного сырья спрятано в недрах земли, а количество сфер его применения колоссальное. Их используют в технической, строительной, ювелирной, химической промышленности и в металлургии. Исторически сложилось так, что из этой категории вынесли жидкости и газы, что также относятся к нерудным ископаемым, остались только твердые материалы, в составе которых нет металла.
Классификация нерудных полезных ископаемых
Неметаллические ископаемые очень разнородны, поэтому их чрезвычайно сложно распределить по группам, создавая единую классификацию. К ним относится горнорудное, химическое сырье, строительные материалы и поделочные камни (драгоценные, полудрагоценные).
Более детальную классификацию видов полезных ископаемых предложил ученый Н.И. Ерёмина, разделив их по областям применения. Сюда входят такие материалы, как:
- Стекольно-керамические;
- Химические;
- Агрохимические;
- Камни для изготовления украшений;
- Металлургические;
- Цементные;
- Технические;
- Пьезооптические;
- Теплоизоляционное сырье.
Человек использует неметаллические полезные ископаемые каждый день – поваренная соль, драгоценности, нитратные или фосфатные удобрения и тд. Благодаря добыче этого сырья стало возможно строительство домов, производство техники, лечение некоторых заболеваний, создание косметики.
Несмотря на огромное количество неметаллических полезных ископаемых, есть несколько материалов, без которых человеку было бы обходиться чрезвычайно сложно.
Самые распространенные неметаллические ископаемые
Песок – это сырье для производства стекла, строительный материал, он содержит в себе много органических соединений и используется в больших количествах по всей планете. Для его добычи роются песчаные карьеры, используется огромное количество оборудования. Это многофункциональное нерудное ископаемое, без которого невозможно было бы строить здания, создавать изделия из стекла, развиваться в области техники.
Еще одно неметаллическое полезное ископаемое, которое распространено в мире – глина. Она используется в строительстве, изготовлении посуды и лечебных целях. Некоторые виды используют как красители в текстильной и даже пищевой промышленности. Благодаря большой пластичности и вязкости, она отлично подходит для изготовления посуды, фарфоровых и фаянсовых изделий. Из-за минерального состава, зеленую, черную и белую глину используют для лечебных целей. Она обладает отличными противовоспалительными и асептическими свойствами.
Сейчас практически все дороги покрыты асфальтом, благодаря которому можно комфортно передвигаться. Но, мало кто знает, что это полезное ископаемое используется не только в автодоре, но и в производстве электротехники, резины, лаков для гидроизоляции. Нерудные месторождения асфальта были найдены на берегах Мертвого моря – это огромные глыбы хрупкого черного материала. Его пластичность достигается благодаря смешиванию с минеральными веществами.
Одним из самых широко использующихся неметаллических полезных ископаемых по праву можно назвать алмаз. Он применяется не только в ювелирном искусстве, но и в строительстве. Камень очень плотный, что позволяет использовать его для бурения скважин, обработки металлов, в качестве хирургических инструментов. Благодаря его использованию, человечество получило возможность исследовать недра земли максимально глубоко.
Сера – еще одно неметаллическое полезное ископаемое, получившее широкое применение в быту человека. Она используется в химическом производстве для создания серной кислоты. Соединения серы можно найти в головках спичек, но ее содержание в них только 4,5%. Благодаря этому материалу, были совершены тысячи научных открытий, что помогли ускорить технический прогресс человечества.
Интересные факты о неметаллических ископаемых
В природе существует уникальный нерудный минерал – обсидиан или вулканическое стекло. Оно использовалось еще за долго до изобретения стеклянных изделий в качестве сырья для первых хирургических инструментов. Они были прочными и надежными, их не нужно было постоянно затачивать, а благодаря асептическим свойствам риск заражения был немного меньше.
Торф – это распространенное горючее полезное ископаемое используется не только для того, чтобы отапливать помещения, но и оказалось прекрасным консервантом. Тела, которые находят в торфяных залежах, подверглись естественной мумификации, и являются ценностью для археологов. Благодаря сохраняющим свойствам торфа, можно в точности воспроизвести внешность человека. Также, в нем находили останки животных, которые вымерли тысячи лет назад, что является чрезвычайно важным для археологов.
В мире существует не только естественный алмаз. Его синтетический аналог намного прочнее, но имеет более низкую стоимость и используется только в промышленных целях. Плотность этой неметаллической руды обуславливается правильностью кристаллической решетки, что возможно воспроизвести в лабораторных условиях. В естественном минерале атомы углерода расположены более хаотично.
В Тринидаде расположено озеро естественного асфальта, который накапливается на его поверхности и застывает. По рассказам местных жителей, ходить по нему очень опасно, ведь некоторые места, которые еще день назад были твердыми, как камень, превращаются в жидкие, затягивающие колодцы. Здесь добывается огромное количество сырья для строительства дорожного покрытия и производства резины.
Природа создала уникальные материалы, которыми мы пользуемся каждый день. Невозможно представить свою жизнь без неметаллических полезных ископаемых. Ученые постоянно трудятся над созданием синтетических аналогов, ищут новые месторождения ценного сырья, ведь всем запасам приходит конец. Добыча неметаллических руд в больших масштабах может не только повлиять на сейсмическую активность, но и привести к изменениям экосистемы земли.