Твердые полезные ископаемые добыча и использование
Приветствую вас дорогие любители природы, сегодня мы с вами узнаем какие твердые полезные ископаемые можно обнаружить в недрах нашей земли, о том какую важную роль они сыграли в развитии всего человечества. Так давайте же узнаем, что это за природные богатства и какова их роль в современном мире.
Со школьного курса физики нам известно, что все вещества в природе имеют четыре агрегатных состояния – жидкое и твердое, газообразное и плазматическое. Что же касается полезных ископаемых, то чаще всего их можно встретить в виде:
- жидкости – нефть и минеральные воды,
- газы – природный и инертный газы,
- твердые – торф и уголь, руды и металлы.
Однако количество и многообразие всех этих богатств указывает на благополучие той или иной страны, где их добывают.
История обнаружения первых полезных ископаемых
С того момента, когда древний человек впервые взял в свою руку цельный увесистый камень, он серьезно задумался о пользе применения этого твердого предмета.
В самом начале он использовал скальный гранит в виде первого каменного орудия труда:
- ударного и колющего инструмента – молотки и топоры,
- режущего и метательного инвентаря — ножи и резцы, наконечники копий и стрел,
- и многие другие предметы домашнего обихода – рубила и скребки.
В это же время человек освоил не только секреты изготовления домашних орудий труда и различной утвари, но и начал строить из камня первые дома и целые поселения, тем самым закладывая прочный фундамент в развитие человеческой цивилизации.
Доподлинной известно, что родоначальником в добыче первых твердых полезных ископаемых были древние египтяне. Их знания о природных материалах позволили найти медь и обнаружить слюду. А в истории Греции известна добыча и обработка такого драгоценного металла как серебро.
Древние римляне в эпоху своей великой империи уже имели достаточные знания о таких металлах как:
- железо и цинк,
- свинец и олово.
С приходом промышленной революции в 18 веке возникла острая необходимость в добычи полезных ископаемых, а современные технологии того времени ускорили их темпы добычи.
Так всем известная золотая лихорадка позволила добыть огромное количество драгоценного золота. В тоже самое время, были открыты и знаменитые на весь мир, месторождения алмазов в Южной Африке.
С развитием добывающей промышленности сформировалась и классификация твердых полезных ископаемых на основе использования и применения их в материальном производстве и технической сфере.
Классификация видов твердых природных веществ
Преобладающими в природе веществами являются твердые полезные ископаемые, многие из которых являются настолько важным в стратегическом плане сырьем, что обеспечивают нашу энергетическую отрасль.
Главным образом это торф и уголь – самое твердое энергоемкое топливо, образованное путем отложения разложившейся древней растительности. Процесс превращения торфа в уголь называется углефикацией, а главным химическим элементом является углерод 50-70%.
По своему назначению все твердые ископаемые можно классифицировать по следующим видам:
- Горючие – торф, уголь, сланцы,
- Металлические руды – черные, цветные и благородные,
- Неметаллическое или горно-химическое сырье.
В состав неметаллического сырья входят:
Нерудные ископаемые – строительные камни и материалы (асбест и амфиболит, алебастр и базальт, валун и глина, гипс и гранит, гнейс и габбро, галечник и гравий, доломит и диорит, диабаз и известняк, кремень и кварцит, мел и мрамор, песчаник и пемза, ракушечник и сланец, слюда и травертин, тальк, известняк и щебень).
Каменные самоцветы и драгоценные камни – прозрачные и полупрозрачные минералы и породы (агат и аквамарин, аметист и алмаз, азурит и авантюрин, александрит и альмандин, амазонит и аметрин, аммолит и апатит, берилл и бирюза, бриллиант и верделит, гранат и горный хрусталь, гематит и гагат, гелиодор и гелиотроп, гессонит и гиалит, демантоид и жадеит, жемчуг и змеевик, кварц и коралл, корунд и кошачий глаз,
лазурит и лабрадор, лунный камень и малахит, изумруд и нефрит, оникс и обсидиан, опал и оливин, перламутр и перидот, рубеллит и родонит, рубин и родолит, раухтопаз и сапфир, сердолик и сардоникс, топаз и тигровый глаз, турмалин и флюорит, халцедон и хризолит, хризоберилл и хризопраз, циркон и цитрин, чароит, янтарь и яшма).
Горно-химическое сырье – природные залежи неметаллических руд и минералов (фосфаты – апатиты и фосфориты, калийные соли – сильвин и карналлит, лангбейнит и шенит, полигалит и хартзальц, самородная сера – сульфидная и сульфатная, борные руды – карбонаты и боросиликаты, соленосные и глинистые бораты, калийно-магнезиальные соли, баритовое сырье – барит и витерит, самородные залежи мышьяка, брома и йода).
Рациональное использование природных богатств
Добыча природных ископаемых по всему миру требует изъятия из хозяйственного землепользования огромных площадей, где вопросы рационального использования продуктивных угодий выходят на первое место.
А массовое развитие и применение в добыче природных богатств передовых технологий все больше истощали промышленные запасы сырья на суше, поэтому все чаще человечество стало использовать огромные водные пространства, где морские месторождения полезных ископаемых оказались, намного богаче.
Как оказалось, промышленные запасы природного сырья стали удовлетворяться за счет морских недр, где массовая добыча в несколько раз дешевле и выгодней сухопутной, поэтому многие развитые страны увеличивают с каждым годом добычу и производство твердых полезных ископаемых, влияющих на технический прогресс.
Ведь эти богатства земных недр
имеют не только прекрасные свойства, но и чудесный рисунок и цвет, которые так необходимы в повседневной жизни и в некотором смысле являются неиссякаемым источником природных богатств, без которых современная жизнь человека была бы невозможной.
Поэтому результаты добычи и переработки твердых ископаемых требуют бережного отношения и рационального их использования.
А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о твердых полезных ископаемых и их роли в развитии человечества. Может быть, вам доводилось в своей жизни сталкиваться с некоторыми из них, напишите об этом в ваших комментариях, мне будет интересно об этом узнать. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.
Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. А также вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.
Добыча полезных ископаемых – одна из важнейших сфер деятельности, призванная обеспечить сырьём многие отрасли промышленности, строительство, транспорт и энергетику. Начиная с древнейших времён, она позволяет извлекать газообразные, жидкие и твёрдые природные ресурсы с поверхности Земли, а также из её недр, а начиная с середины прошлого века – со дна морей и океанов.
Месторождения полезных ископаемых в России
Самая большая страна в мире располагает более 20 тысячами месторождений полезных ископаемых, оцениваемых по запасам ресурсов в 30 трлн. долларов. Этого гигантского природного богатства, практически равномерно распределённого по территории России должно хватить на несколько веков непрерывного использования. Поэтому по запасам природных ресурсов наше государство занимает одно из лидирующих мест на планете.
Экономическая география полезных ископаемых Российской Федерации такова, что:
- Наибольшие природные запасы золота сосредоточены на Дальнем Востоке и в Якутии.
- Углеводородами больше всего богат Ямало-Ненецкий автономный округ. Частично они есть в Татарстане, Башкортостане, Удмуртии, Оренбургской области, на территории бассейна реки Волги и на острове Сахалин.
- Серебро в значительных количествах присутствует на территории Восточной Сибири и в горах Урала.
- Нерудные строительные материалы обнаружены в Восточной Сибири.
- Большая часть каменного угля залегает за Уральским Хребтом.
- Горючие сланцы находятся в районах, прилегающих к Балтийскому морю.
- Железная руда обнаружена на Балтийском щите, в Курской области и на Кольском полуострове.
- Запасы урана присутствуют в Забайкалье.
- Алюминием богат Урал и Западная Сибирь.
- Цветные металлы сконцентрированы на Таймыре и на востоке Сибири.
- Драгоценные и полудрагоценные камни распространены в горных массивах Урала, Алтая и Саян.
Однако необходимо отметить, что большинство природных ресурсов расположено в труднодоступных районах и отличаются низким содержанием полезных компонентов.
Основные способы добычи
В зависимости от глубины залегания минеральных ресурсов избирают тот или иной способ их добычи:
- Карьерный или открытый способ. С его помощью добывают металлическую руду, нерудные строительные материалы, уголь. Это самый экономичный, но в то же время достаточно сильно воздействующий на почву способ. Что в дальнейшем снижает её плодородность и вредно влияет на окружающую среду.
- Шахтный или подземный способ. Его также называют закрытым. Этот способ применяют при глубинном залегании минерального сырья, руд и полиметаллов. Его недостатком являются значительные затраты и высокий уровень производственного риска для шахтёров и горняков.
- Открыто-подземный или комбинированный способ. Фактически он сочетает в себе первые два и используется в тех случаях, когда полезные ископаемые залегают как на поверхности, так и в глубине земной коры.
- Скважинный или геотехнологический способ. Применяется для извлечения сырья, пребывающего в жидком или газообразном состоянии. Обычно с его помощью из пробуренных скважин добывают нефть и газ, серу и литий, уран и фосфор, прибегая к выщелачиванию, осаждению и плавлению. Для того чтобы затем по трубам извлекать столь нужные в народном хозяйстве минеральные ресурсы.
- Дражный способ. Он сочетает в себе добычу и обогащение полезных ископаемых. Чаще всего к нему прибегают при освоении россыпей алмазов, золота, касситерита и платиноидов.
Топливно-энергетические полезные ископаемые
Нефть
Седьмое место в мире занимает наша страна по количеству разведанных нефтяных запасов. Месторождения, оцениваемые в 14,1 млрд. т располагаются в 9 нефтегазоносных провинциях:
- Волго-Уральской,
- Енисейско-Анабарской,
- Западно-Сибирской,
- Лено-Вилюйской,
- Лено-Тунгусской,
- Охотской,
- Прикаспийской,
- Северо-Кавказско-Мангышлакской,
- Тимано-Печорской,
и в 3 нефтегазоносных областях:
- Анадырской,
- Восточно-Камчатской,
- Балтийской.
Лидером среди отечественных нефтяных месторождений считается Самотлорское – 7,1 млрд. т. Продуктивный период использования запасов этого жидкого вида углеводородного топлива на территории нашего государства оценивается в 22 года.
Природный газ
Россия является безусловным общемировым лидером по запасам голубого топлива, общий объём которого оценивается в 40 млрд. т. с перспективой добычи, составляющей более 80 лет.
Наибольшая его часть (свыше 75%) приходится на месторождения Сибири. Самыми крупными среди них являются: Уренгойское – 10 трлн. м3 и Ямбургское – 8,9 трлн. м3.
Уголь
По запасам этого природного ископаемого, оцениваемого в 2,23 трлн. т, Россия находится на третьем месте. Причём значительную часть залежей – 69%, составляет бурый уголь. Большая часть запасов, составляющая 63% этого ценнейшего энергоресурса, расположена в восточной части страны:
- Кузнецкий угольный бассейн – один из самых крупный в мире, располагающий гигантскими запасами каменного и коксующегося угля.
- Канско-Ачинский (бурый уголь).
- Печерский.
- Южно-Якутский.
Большая часть отечественной угледобычи – 75% ведётся закрытым шахтным способом, что значительно повышает его себестоимость.
Горючие сланцы
Большая часть месторождений горючих сланцев располагается в Европейской части России, на территории Ленинградской и Самарской областей. Также имеются крупные месторождения на севере страны и в Сибири.
Однако активной разработке они не подвергаются, вследствие конкуренции со стороны более распространённых видов топлива, таких как нефть и газ. Возможно, к ней приступят после исчерпания основных углеводородных запасов.
Уран
По запасам этого природного ископаемого Россия уверенно входит в первую десятку. Согласно исследованиям пятилетней давности, его запасы составляют 507,8 тыс. т, что является десятой частью общемировых урановых ресурсов. Основные месторождения сосредоточены в Якутии и Бурятии и на территории Забайкальского края.
Металлические ископаемые
Металлы играют важнейшую роль в жизни общества. Без них невозможно представить себе ни промышленное производство, ни быт нынешнего человека.
Руды чёрных металлов
К чёрным металлам относятся железо и его сплавы: сталь, чугун и ферросплавы. Их руды подразделяются на группы, носящие название основного минерала:
- Красные железняки или гематиты – это оксиды железа (Fe2O3), наиболее употребляемые в чёрной металлургии; а также применяемые в качестве красителя, известного под названием «сурик».
- Магнитные железняки или магнетиты, представляющие собой закиси и окиси железа (FeOи Fe2O) отличаются своими магнитными свойствами.
- Бурые железняки или гетиты, называемые также лимонитом или болотной рудой, являются водной окисью железа. Их ценность заключается в том, что они могут непосредственно использоваться в процессе выплавки чугуна в домнах. Наиболее ценится металлургами лимонит Керченского месторождения, имеющий в своём составе ванадий, марганец и фосфаты.
- Шпатовые железняки или сидериты – минералы серого цвета, содержащие в своём составе углекислое железо (FeCO3). Россия является мировым лидером по месторождениям железняка: подтверждённые запасы оцениваются в 264 млрд. т.
Руды цветных металлов
Значительная часть полезных ископаемых носит название цветных металлов – это все металлы кроме железа, получившее своё название за специфический цвет.
Сырые руды этих металлов отличаются крайне низким содержанием металла и весьма разнообразным составом. Неудивительно, что они получили название полиметаллических руд. В связи с этим в цветной металлургии часто имеет место комплексное использование природного сырья.
В зависимости от плотности, они подразделяются на руды лёгких металлов: алюминия, титана, калия, кальция, лития, магния.И руды тяжёлых металлов: меди, олова, свинца, цинка.
Руды редких металлов
Обширная группа из 36 химических элементов получила своё название чисто по историческим причинам. На самом деле, они встречаются в природе нисколько не реже, а подчас значительно чаще чёрных, цветных и благородных металлов.
Руды редких металлов или залегают самостоятельно, или присутствуют попутно при разработке других полезных ископаемых. Значительную часть редких металлов извлекают из руд цветных металлов, а также из других минералов: германий – из бурых углей, ванадий – из руд железа и титана, гафний и рубидий – из руд других редких металлов.
На территории России значительные скопления руд редких металлов обнаружены на Кавказе, Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, а также в Якутии (Томторское месторождение).
Руды благородных металлов
К этой группе относят драгоценные металлы: золото и серебро, а также платину и металлы платиновой группы: иридий, осмий, палладий, родий и рутений, отличающиеся устойчивостью против окисления и коррозии.
Наше государство обладает значительными запасами месторождений благородных металлов:
- Золото – 25 тыс. т. Из них 4/5 составляют рудные месторождения, 1/5 – россыпные. Наиболее значимыми являются Бодайбинское месторождение золота в Восточной Сибири и Бамское золоторудное месторождение на Дальнем Востоке.
- Серебро. По его запасам Россия держит первое место в мире, располагая 16-ью непосредственными месторождениями серебра (27% общероссийских запасов) и целым рядом комплексных месторождений. Первые из них расположены на территории Чукотки и Якутии.
- Платиноиды – 6-10 тыс. т, что является третьим показателем в общемировом списке. Лидирующие позиции в отрасли занимают Нижнетагильское месторождение на Урале и Федорово-Панское месторождение в Мурманской области.
Неметаллические ископаемые
Неметаллические или нерудные природные ресурсы, используемые в своём непосредственном виде для строительства и промышленности или в качестве сырья, встречаются в природе в виде минералов или горных пород.
Горно-химическое сырьё
Горным сырьём для химического производства выступают:
- Апатиты. На территории нашего государства находится крупнейшее месторождение апатитов на Кольском полуострове (Хибинское).
- Бариты. Используется для получения бариевой соли, глазури и эмали.
- Бораты. Выступают в качестве смягчителей воды при производстве стиральных порошков.
- Фосфатные руды. Россия обладает более чем двумя сотнями крупных месторождений фосфоритов.
- Сера, в значительной степени используемая для производства серной кислоты. Большими запасами этого природного сырья располагают Самарская область, Урал (серный колчедан), Камчатка, Курильские острова.
Горнотехническое сырьё
К этому виду полезных ископаемых относятся материалы, используемые в металлургии, а также при производстве абразивов, диэлектриков, керамики, стекла и теплоизоляционных материалов. Основными минералами в качестве горнотехнического сырья являются:
- разнообразные глины, доломиты, известняки, кварцевые пески, фарфоровые камни;
- ангидрид, гипс, перлит, доломиты, известняки, тальк, графит и многое другое.
Оптические материалы
Материалы природного или искусственного происхождения, обладающие прозрачностью и предназначенные для изготовления оптических устройств. В основном это стёкла, фотоситаллы (синтезированные материалы) и монокристаллы.
Соли и рассолы
Группа минералов, имеющих солёный привкус и легко растворяющихся в воде. По своему химическому составу они подразделяются на бораты, галогениды, йодиты, карбонаты, сульфаты калия, магния, натрия и хлориды.
Соли и рассолы находят применение в строительстве, при выпуске минеральных удобрений и в качестве пищевой добавки:
- Калийные соли. Крупнейшее Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей (ВМКМС) располагается в Пермском крае.
- Каменная или поваренная соль. Крупнейшими поставщиками на российский рынок являются:
- ОАО «Бассосль», г. Астрахань – 1,3 млн. т в год;
- ОАО «Уралкалий», г. Березники – 1,0 млн. т в год;
- ОАО «Илецксоль», г. Оренбург – 0,5 млн. т в год.
- Гипс или водный сульфат кальция находит широкое применение в строительстве, медицине, декоративно-прикладном искусстве.
Драгоценные и поделочные камни
Минералы, используемые в производстве ювелирных изделий и камнерезном производстве. Отличительными особенностями драгоценных камней являются красивый цвет, яркий блеск, прозрачность, разнообразные оптические эффекты. Кроме того, они обладают высокой прочностью и долговечностью.
Поделочные камни не отличаются прозрачностью, хотя и имеют красивую фактуру, а также хорошо подвергаются механической обработке. Обычно они находят применение при отделке зданий и некоторых изделий.
Залежи этих полезных ископаемых присутствуют на Урале (самоцветы), в Якутии (алмазы) и в Восточной Сибири.
Строительные материалы
К естественным природным минералам, используемым в строительстве, относятся:
- Гравий – мелкий камень округлой формы.
- Щебень – остроугольные камни, диаметром не более 70 мм, используемые в качестве наполнителя.
- Песок – мелкозернистая каменная фракция размером до 5 мм.
А также полезные ископаемые, применяемые при изготовлении бетона, цемента и других вяжущих веществ.
На территории России имеется 8500 месторождений более 100 наименований нерудных строительных материалов. Самые крупные из них расположены в Вяземской, Кировской, Московской и Смоленской областях.
Объёмы добычи
Россия обладает гигантскими запасами полезных ископаемых и последовательно их использует. О чём говорит рост добывающей отрасли в 2019 году на 1,1%.
Показатели 2019 года:
- Нефть и газовый конденсат – 561 млн. т.
- Газ – 738 млрд. м3; попутный нефтяной газ – 94,7 млрд. м3.
- Каменный уголь – 357 млн. т.
- Бурый уголь – 82,2 млн. т.
- Золото (11 месяцев) – 337,26 т.
- Добыча металлических руд (июль 2019 года) выросла по сравнению с аналогичным показателем на 1,9 %.
- Добыча цветных металлов выросла на 3,1 % (соотношение: июль 2019 – к июлю 2018 года).
- Добыча нерудных ископаемых выросла на 15,7 % (соотношение: июль 2019 – к июлю 2018 года).
Приведённые данные говорят о том, что доля России в общемировом масштабе, оцениваемом в 20 млрд. т ежегодной добычи полезных ископаемых, весьма значительна, а перспективы их дальнейшего использования даже пока в должной степени не оценены, вследствие своей огромности.
Автор:
Юрий Флоринских
Все статьи этого автора