Таблица группы и виды полезных ископаемых
- Бизнес статьи
- Полезные ископаемые: понятие, характеристика, классификация. Виды полезных ископаемых (таблица)
Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.
Понятия и термины, относящиеся к теме
Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.
Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.
Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.
Когда начали добывать полезные ископаемые?
Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.
В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.
Характеристика полезных ископаемых по физическому состоянию
Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:
- жидкие (минеральные воды, нефть);
- твердые (металлы, угли, руды);
- газообразные (природный газ, инертный газ).
Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.
Промышленные виды, классификация полезных ископаемых
После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:
| Тип месторождения ископаемого | Группы в его составе | Виды ископаемых |
| Горючие (топливные) | Твердое состояние | Торф, уголь |
| Жидкое/газообразное состояние | Газ, нефть | |
| Металлические | Металлы черные | Марганец, хром, титан, железо |
| Металлы цветные | Свинец, медь, кобальт, алюминий, никель | |
| Металлы благородные | Платина, золото, серебро | |
| Металлы редкие | Олово, тантал, вольфрам, ниобий, молибден | |
| Радиоактивные соединения | Торий, радий, уран | |
| Неметаллические | Сырье горнорудное | Слюда, магнезит, тальк, известняк, графит, глины, пески |
| Сырье химическое | Флюорит, фосфорит, барит, соли минеральные | |
| Строительные материалы | Мрамор, гипс, гравий и песок, глины, облицовочные камни, цементное сырье | |
| Камни самоцветные | Камни драгоценные и поделочные |
Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.
Горючие ископаемые
К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.
Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):
- уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
- горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
- торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.
Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.
Металлические полезные ископаемые: виды, характеристика
Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.
Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.
В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.
Черные металлы
Черные металлы – это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.
Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.
Цветные металлы
В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь – красная, алюминий – серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.
Цветные металлы классифицируют на:
- тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
- легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
- благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
- малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
- тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
- редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
- рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
- радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.
Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.
Неметаллические природные элементы
Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.
По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.
| Группа неметаллических минералов/пород | Вид породы/минерала | Характеристика |
| Сырье горнорудное | Асбест | Несгораемая горная порода. Применяют для изготовления огнестойких материалов, кровель, тканей противопожарных. |
| Известняк | Осадочная горная порода, широко используется в строительстве. При его обжиге получается негашеная известь. | |
| Слюда | Породообразующий минерал. По химическому составу подразделяется на алюминиевые, магнезиально-железистые литиевые слюды. Применяется в современной технике. | |
| Сырье химическое | Калийные соли | Осадочные горные породы, в состав которых входит калий. Используется в качестве сырья для химической промышленности и при изготовлении калийных удобрений. |
| Апатит | Минералы, содержащие большое количество фосфорных солей. Применяют для изготовления удобрений, а также в производстве керамики. | |
| Сера | Встречается в виде руды самородной серы и в соединениях. Используется в основном для производства серной кислоты, при вулканизации каучука. | |
| Строительные материалы | Гипс | Сульфатный минерал. Применяется в различных сферах деятельности человека. |
| Мрамор | Горная порода, основанная на кальците. Используют в электротехнике, для изготовления штукатурки и мозаики, памятников. | |
| Камни самоцветные | Драгоценные | Обладают красивым рисунком или цветом, блестят, легко поддаются шлифовке и огранке. Применяются для изготовления ювелирных украшений и прочего декора. |
| Полудрагоценные | ||
| Поделочные |
Нерудные виды полезных ископаемых очень важны для разных отраслей производства, строительства, а также необходимы в повседневной жизни.
Классификация ресурсов по исчерпаемости
Помимо градации полезных ископаемых по их физическому состоянию и характеристикам, рассматривают показатели их исчерпаемости и возобновляемости. Основные виды полезных ископаемых подразделяют на:
- исчерпаемые, которые в определенный момент могут закончиться и будут недоступны к добыче;
- неисчерпаемые – относительно неиссякаемые источники природных ресурсов, например, солнечная и ветровая энергия, океаны, моря;
- возобновимые – ископаемые, которые на определенном уровне исчерпаемости могут быть частично или полностью восстановлены, например, леса, почва, вода;
- невозобновимые – если ресурсы были полностью исчерпаны, возобновить их, как правило, не удается;
- заменимые – ископаемые, которые можно при необходимости заменить, например, топливные виды.
- незаменимые – те, без которых жизнь будет невозможной (воздух).
Природные ресурсы требуют бережного отношения и рационального использования, так как большинство из них имеют исчерпываемый предел, а если и будут возобновимы, то очень нескоро.
Полезные ископаемые играют важную роль в жизни человека. Без них не было бы технических и научных открытий, да и привычной жизни в целом. Результаты их добычи и переработки окружают нас повсюду: здания, транспорт, коммунально-бытовые блага, медикаменты.
b>Созданы они (естественными) геологическими процессами, но превращаются в минеральные ресурсы после длительного воздействия природных факторов – воды, ветра, солнца, давления и т.д.
Значение
Минеральные ресурсы – совокупность полезных ископаемых в определенных регионах, количество которых определено геологическими исследованиями. При этом минеральные ресурсы должны быть доступны для добычи и переработки. В современной промышленности запасы полезных ископаемых играют ключевую роль:
- Медь, оловянная и железная руда были важны для древних культур, использующих металл в бронзовый и железный века.
- Сегодня используются в строительной, машиностроительной и химической промышленности.
- Железные дороги, компьютеры, автомобили, небоскребы и т.д. в современном обществе зависят от добычи полезных ископаемых.
Рис. 1. Нефтегазоносные провинций России
Классификация и виды минеральных ресурсов
Минералы можно классифицировать различными способами, в том числе по химической или кристаллической группе, цвету, прочности и принадлежности к какому-либо элементу. В качестве первичной таблицы минералогии со всеми минералами, относящимися к конкретной химической группе, была принята Система классификации Дана. Виды:
- Горючие (табл.1) (лидеры по востребованности во всем мире – уголь, нефть и природный газ).
- Негорючие (табл.1), которые, в свою очередь, делятся на:
- Рудные (например, золото, серебро и т.д.);
- Нерудные (известняк, калий и др.).
Таблица 1. Классификация минеральных ресурсов
Отдельно необходимо выделить так называемые стратегические минералы. Они:
- Определяются экономическим значением, военной необходимостью и доступом.
- Играют национально-географическую роль. Стратегический для одной страны минерал (должен полагаться на импорт для удовлетворения потребностей добытчиков), не будет таковым для другого государства с собственными внутренними ресурсами или отсутствием потребности в использовании. Особенно на территории Саудовской Аравии, нефтяные магнаты которой разбогатели на залежах единственного минерала – нефти. Добыча этого минерала здесь составляет 585,7 млн т/год.
Медь и алмаз – примеры природных минералов, состоящих из одного элемента. Все остальные минеральные группы состоят из одного или нескольких металлических в сочетании с другими элемент. Наиболее масштабная из них, встречающаяся на территории Западной Европы, – силикаты, которые содержат различное количество кремния и кислорода (например, кварц и полевой). Другие группы включают сульфиды, которые состоят из оксида серы с кислородом, водой или гидроксилом, а также остальные вещества и элементы. Более детальная информация о классификации и систематики минеральных видов содержится в таблице 2.
Таблица 2. Классификация минералов
Добыча минеральных ресурсов
Если минерал недоступен просто на поверхности, его нужно добывать. Он является экономической характеристикой и товаром, добытым для потенциального использования или внутренней ценности. Большая часть комфорта, которым мы наслаждаемся сегодня, зависит от обильного использования минеральных ресурсов. Вещи, которые мы используем каждый день – от карандашей до компьютеров – сделаны из минералов и других материалов, добытых из недр земли, в том числе и на территории России.
Важно! Несмотря на беспокойство о том, что некоторые ресурсы полезных ископаемых в течение нескольких десятилетий полностью исчерпаются, поставки большинства основных минералов не являются непосредственной проблемой. Фактически, известные бедные запасы большинства основных минеральных ресурсов за последние два десятилетия увеличились, несмотря на рост населения, что привело как к увеличению спроса, так и к потреблению минералов.
Добыча минеральных ресурсов определяется геологическими причинами, а благоприятные районы определяют культурные и другие (например, территориальные) показатели всего мира. К ним относятся:
- Доступность основных магистралей и железных дорог.
- Археологические свидетельства древней добычи руды.
- Исторические свидетельства предыдущей деятельности горнодобывающей промышленности.
- Случайные открытия.
- Наличие геологической информации о породах.
- Спрос на полезные ископаемые.
Рис. 2. Добыча газа в Баренцевом море
Факторы, которые следует учитывать при поиске и добыче минеральных ресурсов:
- Вероятность успешного поиска.
- Стартовые капитальные и текущие затраты на добычу, переработку и сбыт минерального сырья.
- Уровни будущего спроса и текущая стоимость.
- Политические риски.
- Риски, связанные с изменением рыночных условий и развитием заменителей.
В отличие от других отраслей, горнодобывающая промышленность не имеет такого свободного выбора места проведения работ: она может разворачиваться только в районах, где минералы сосредоточены на поверхности или под землей.
Важно! Добыча металлов включает сложную и длинную серию этапов, каждый из которых требует значительных капиталовложений и сотрудничества с учеными. Этап разведки и разработки от первоначального открытия залежей до добычи может занять до 10 лет, а в некоторых случаях даже дольше.
Гарантии эффективной добычи
В дополнение к исключению любых остаточных рисков истощения ресурсов процесс включает обеспечение качества воды и воздуха, минимизацию наводнений, эрозии и повреждение живой природы и мест обитания ее жителей, а также обеспечение замены верхнего слоя почвы и насаждение соответствующих видов растений. Чтобы снизить опасность, разработка минеральных ресурсов проводится в районах, где:
- Имеются исторические свидетельства наличия минералов.
- Доступны карты и данные геологического анализа.
- Уже есть свидетельства наличия руды.
- Уже проводится (проводилась) добыча полезных ископаемых.
- Распространены инвестиционные площадки.
- Добыча известных полезных ископаемых ведется путем разработки новых технологий.
- Есть ресурсы для изучения потенциальных минералов.
При планировании добычи минеральных ресурсов обычно не принимаются во внимание страны с критической политической нестабильностью и государственными ограничениями на иностранные инвестиции.
Рис. 3. Добыча нефти в Ханты-Мансийском автономном округе Югра
Влияние добычи минеральных ресурсов
Существует ряд определенных влияний и последствий, вызываемых добычей и разработкой минеральных ресурсов. К ним относятся:
Экологические конфликты
- Столкновение коммерческих интересов (поддерживается безработными) и группами, стремящимися сохранить эстетические качества местных земель.
- Возникновение городов-призраков, оставшихся после закрытия карьеров и прекращения работ.
- Конфликты между коренными жителями, претендующими на права на землю, и международными горнодобывающими компаниями, использующими землю для добычи минеральных ресурсов.
Экономические последствия
- Содействие рациональному экономическому росту в стране – занятость, потребительские товары и т.д.
- Промышленное развитие периферийных регионов – рынки, транспорт, энергетика, школы и т.д.
- Создание анклавов, в которых горнодобывающие предприятия остаются вдали от большого скопления людей.
Рис. 4. Месторождение газа в Новом Уренгое
Воздействие на окружающую среду
- Транспортировка, рафинирование и переработка полезных ископаемых загрязняет воздух и воду.
- Выведение кислот (из заброшенных участков) загрязняет грунтовые и поверхностные воды.
- Эрозия отходов из шахт попадает в потоки и заполняет плотины и водохранилища
- Продуктом окисления богатых серой пород является серная кислота, которая течет в ручьи и озера, уничтожая рыбу и среду обитания.
- Работа карьеров и шахт создает шум и пыль, разрушает среду обитания диких животных, по крайней мере временно.
- Поверхностная добыча вызывает падение уровня грунтовых вод, что приводит к высыханию муниципальных и сельскохозяйственных скважин на прилегающих землях.
Вмешательство правительства
Использование цианида при некоторых видах горных работ (например, для добычи золота) и выбросы газов, пыли и других частиц оказывают негативное воздействие на почву, воду и воздух. На качество воды также может влиять примесь металла или его осадок. Самой большой мировой проблемой, стоящей перед горнодобывающей промышленностью, считается отведение кислот, что нарушает стабильность водных экосистем.
Рис. 5. Добыча нефти в Ямало-Ненецком автономном округе
Почему правительству стоит вмешиваться в добычу минеральных ресурсов:
- Обеспечение и поддержка промышленного роста.
- Обеспечение продолжения экономического роста.
- Обеспечение безопасности страны путем использования полезных ископаемых для производства оружия.
- Содействие экономическому развитию по всей стране.
- Стабилизация самодостаточности страны в стратегических минералах.
Поэтому правительство большинства стран обязано контролировать добычу и использование собственных минеральных ресурсов. При этом форма вмешательства зависит от уровня экономики и финансового положения в государстве.
Развивающиеся страны
Торговля минералами контролируется многонациональными компаниями из развивающихся стран. Чтобы увеличить свою долю прибыли от добычи полезных ископаемых, несколько развивающихся стран приняли меры, в том числе:
- Формирование организаций-производителей для контроля предложения и цены.
- Национализация активов многонациональных горнодобывающих компаний правительствами разных стран.
Рис. 6. Добычи угля в России
Продвинутая капиталистическая экономика
Для вмешательства в добычу минеральных ресурсов было разработано несколько механизмов:
- Торговое регулирование – разработано для уменьшения потока импорта в государство. Сюда относятся:
- Тарификация импортного сырья (налог на импортируемые минеральные ресурсы);
- Премии и дотации по объему импортируемых полезных ископаемых за счет импортных квот;
- Общие запреты на импорт и эмбарго на экспорт;
- Лицензии на импорт.
- Привлечение инвестиций – проявляется в таких факторах:
- Продвижение технологии;
- Благоприятные условия кредитования;
- Субсидии на торговлю, прямые гранты и займы с низким процентом;
- Государственный андеррайтинг рисков для частного сектора.
- Налогообложение включает:
- Налог на единицу продукции или процент от ее стоимости;
- Налог на прибыль или чистый доход;
- Налог на стоимость капитала – налогообложение стоимости имущества, принадлежащего компании.
- Налоговые льготы – предоставление бесплатного налогового статуса для компании, занимающейся разработкой и добычей минеральных ресурсов.
- Фиксация цены.
- Предоставление исключений в области регулирования природоохранной деятельности для поощрения добычи минеральных ресурсов.
Добыча, переработка и транспортировка минералов оказывают влияние на окружающую среду, а также на потенциальное здоровье и безопасность тех, кто работает в этой отрасли. Смягчение разрушения ландшафтов и экосистем параллельно с бесперебойной добычей и поставкой важнейших полезных ископаемых является постоянной первостепенной технологической задачей. В видео, с которым мы рекомендуем вам ознакомиться, более подробно раскрыта тема минеральных ресурсов России.