Железная руда представляет собой минеральное образование природного характера, которое имеет в своем составе соединения железа, накопленные в таком объеме, которого достаточно для экономически выгодного его извлечения. Конечно, железо есть в составе всех горных пород. Но железными рудами называют именно те железистые соединения, которые настолько богаты этим веществом, что позволяют промышленную добычу металлического железа.

Типы железных руд и их основные характеристики

Все железные руды сильно отличаются по своему минеральному составу, наличию вредных и полезных примесей. Условиям их образования и, наконец, содержанию железа.

Основные материалы, которые относят к рудным, можно разделить на несколько групп:

• Оксиды железа, к которым относятся гематит, мартит, магнетит.
• Гидроксиды железа - гидрогетит и гетит;
• Силикаты - тюрингит и шамозит;
• Карбонаты - сидероплезит и сидерит.

В промышленных железных рудах железо содержится в различных концентрациях - от 16 до 72%. К полезным примесям, содержащимся в железных рудах, относят: Mn, Ni, Co, Mo, и пр. Есть и вредные примеси, к которым можно отнести: Zn, S, Pb, Cu и др.

Месторождения железных руд и технология добычи

По генезису существующие месторождения железных руд разделяются на:

• Эндогенные. Они могут быть магматическими, представляющими собой вкрапления титаномагнетитовых руд. Также могут быть карбонатитовые вкрапления. Кроме того, существуют линзообразные, пластообразные скарново-магнетитовые залежи, вулкано-осадочные пластовые залежи, гидротермальные жильные, а также неправильной формы рудные тела.
• Экзогенные. К ним в основном относят бурожелезняковые и сидеритовые осадочные пластовые месторождения, а также месторождения тюрингитовых, шамозитовых и гидрогетитовых руд.
• Метаморфогенные - это месторождения железистых кварцитов.

Максимальные объемы добычи руд спровоцированы значительными запасами и приходятся на докембрийсские железистые кварциты. Меньшее распространение имеют осадочные бурожелезняковые руды.

При добыче различают богатые, и требующие обогащения руды. Отрасль, осуществляющая добычу железной руды, проводит также ее предварительную переработку: сортировку, дробление и вышеупомянутое обогащение, а также агломерация. Промышленность добычи руды именуется железорудной отраслью и является сырьевой базой для черной металлургии.

Отрасли применения

Железная руда является основным сырьем для получения чугуна. Он поступает на мартеновское или конвертерное производство, а также на восстановление железа. Из железа, как известно, производят самую различную продукцию, как впрочем, и из чугуна. В этих материалах нуждаются такие отрасли:

• Машиностроение и металлообработка;
• Автомобильная промышленность;
• Ракетная промышленность;
• Военная промышленность;
• Пищевая и легкая промышленность;
• Строительная отрасль;
• Добыча нефти и газа и их транспортировка.

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 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 (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 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:

• цветных;
• благородных;
• неметаллических компонентов.

Приведем примеры некоторых рудных минеральных ресурсов.

1. Железные.
2. Никелевые.
3. Аргентит.
4. Касситерит.
5. Берилл.
6. Борнит.
7. Халькопирит.
8. Уранинит.
9. Асбест.
10. 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.
• Алжир;
• Мексика.
• Индонезия.
• Венесуэла.
• Ливия.

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;
• 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.

Природные вещества и виды энергии, служащие средствами существования человеческого общества и используемые в хозяйстве, именуются .

Одна из разновидностей природных ресурсов — минеральные ресурсы.

Минеральные ресурсы - это горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве: для получения энергии, в виде сырья, материалов и др. Минеральные ресурсы служат минерально-сырьевой базой хозяйства страны. В настоящее время в экономике используются более 200 видов минеральных ресурсов.

Часто синонимом минеральных ресурсов выступает термин «полезные ископаемые».

Существует несколько классификаций минеральных ресурсов.

Исходя из учета физических свойств выделяют твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли) минеральные ресурсы, жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (горючие газы, гелий, метан).

По происхождению минеральные ресурсы подразделяют на осадочные, магматические и метаморфические.

Исходя из сферы использования минеральных ресурсов различают горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы), рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест) и нерудные (или неметаллические, негорючие: песок, глина, известняк, апатит, сера, калийные соли). Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни.

Размещение минеральных ресурсов по нашей планете подчиняется геологическим закономерностям (табл. 1).

Минеральные ресурсы осадочного происхождения наиболее характерны для платформ, где они встречаются в толщах осадочного чехла, а также в предгорных и краевых прогибах.

Магматические 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 нес горячих водных растворов. Обычно подъем магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту, поэтому могут встречаться в тех частях платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности или на щитах.

Полезные ископаемые на карте Мира

Полезные ископаемые на карте России

Таблица 1. Распределение месторождений основных полезных ископаемых по материкам и частям света

Полезные ископаемые	Материки и части света
			Северная Америка	Южная Америка		Австралия
Алюминий
Марганец
Пол и металлы
Редкоземельные металлы
Вольфрам
Неметаллические

Калийные соли
Каменная соль
Фосфориты
Пьезокварц
Поделочные камни

Осадочное происхождение имеют, прежде всего, топливные ресурсы. Они образовались из остатков растений и животных, которые могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для обильного развития живых организмов. Это происходило в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши. Из общих запасов минерального топлива более 60 % приходится на уголь, около 12 % — на нефть и 15 % — на природный газ, остальное — на горючие сланцы, торф и прочие виды топлива. Минеральные топливные ресурсы образуют крупные угольные и нефтегазоносные бассейны.

Угольный бассейн (угленосный бассейн) — крупная площадь (тысячи км 2) сплошного или прерывистого развития угленосных отложений (угленосной формации) с пластами (залежами) ископаемого угля.

Угольные бассейны одного геологического возраста нередко образуют пояса угленакопления, распространяющиеся на тысячи километров.

На земном шаре известно более 3,6 тыс. угольных бассейнов, которые в совокупности занимают 15 % территории земной суши.

Более 90 % всех угольных ресурсов находятся в Северном полушарии — в Азии, Северной Америке, Европе. Углем хорошо обеспечены Африка и Австралия. Самый бедный углем материк — Южная Америка. Угольные ресурсы разведаны почти в 100 странах мира. Большая часть как общих, так и разведанных запасов углей сосредоточена в экономически развитых странах.

Крупнейшими странами мира по доказанным запасам углей являются: США, Россия, Китай, Индия, Австралия, ЮАР, Украина, Казахстан, Польша, Бразилия. Примерно 80 % общих геологических запасов угля приходится только на три страны — Россию, США, Китай.

Существенное значение имеет качественный состав углей, в частности, доля коксующихся углей, применяемых в черной металлургии. Наиболее велика их доля в месторождениях Австралии, Германии, России, Украины, США, Индии и Китая.

Нефтегазоносный бассейн — площадь непрерывного или островного распространения нефтяных, газовых или газокондснсат- ных месторождений, значительная по размерам или запасам полезного ископаемого.

Месторождением полезного ископаемого называется участок земной коры, в котором в результате тех или иных геологических процессов произошло накопление минерального вещества, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования.

Нефтегазоносных бассейнов разведано более 600, разрабатываются 450. Основные запасы расположены в Северном полушарии, преимущественно в отложениях мезозоя. Важное место принадлежит так называемым месторождениям-гигантам с запасами свыше 500 млн т и даже свыше 1 млрд т нефти и 1 трлн м 3 газа в каждом. Таких месторождений нефти насчитывается 50 (более половины — в странах Ближнего и Среднего Востока), газа — 20 (такие месторождения наиболее характерны для стран СНГ). Они содержат свыше 70 % всех запасов.

Главная часть запасов нефти и газа сконцентрирована в относительно небольшом числе крупнейших бассейнов.

Крупнейшие нефтегазоносные бассейны : Персидского залива, Маракайбский, Оринокский, Мексиканского залива, Техасский, Иллинойский, Калифорнийский, Западно-Канадский, Аляскинский, Североморский, Волго-Уральский, Западно-Сибирский, Дацинский, Суматринский, Гвинейского залива, Сахарский.

Более половины разведанных запасов нефти приурочено к морским месторождениям, зоне континентального шельфа, побережьям морей. Крупные скопления нефти выявлены у берегов Аляски, в Мексиканском заливе, в приморских районах северной части Южной Америки (впадина Маракайбо), в Северном море (особенно в акватории Британского и Норвежского секторов), а также в Баренцевом, Беринговом и Каспийском морях, у западных берегов Африки (Гвинейский запив), в Персидском заливе, у островов Юго-Восточной Азии и в других местах.

Страны мира, обладающие самыми большими запасами нефти, — это Саудовская Аравия, Россия, Ирак, Кувейт, ОАЭ, Иран, Венесуэла, Мексика, Ливия, США. Крупные запасы также обнаружены в Катаре, Бахрейне, Эквадоре, Алжире, Ливии, Нигерии, Габоне, Индонезии, Брунее.

Обеспеченность разведанными запасами нефти при современной добыче составляет по миру в целом 45 лет. В среднем по ОПЕК этот показатель — 85 лег; в США он едва превышает 10 лет, в России — 20 лет, в Саудовской Аравии он составляет 90 лет, в Кувейте и ОАЭ — около 140 лет.

Страны, лидирующие по запасам газа в мире , — это Россия, Иран, Катар, Саудовская Аравия и ОАЭ. Крупные запасы также обнаружены в Туркменистане, Узбекистане, Казахстане, США, Канаде, Мексике, Венесуэле, Алжире, Ливии, Норвегии, Нидерландах, Великобритании, Китае, Брунее, Индонезии.

Обеспеченность мировой экономики природным газом при современном уровне его добычи составляет 71 год.

Примером магматических минеральных ресурсов могут служить руды металлов. К металлическим рудам относятся руды железа, марганца, хрома, алюминия, свинца и цинка, меди, олова, золота, платины, никеля, вольфрама, молибдена и др. Нередко они образуют огромные по протяженности рудные (металлогенные) пояса — Альпийско-Гималайский, Тихоокеанский и др. и служат сырьевой базой горно-добывающей промышленности отдельных стран.

Железные руды служат основным сырьем для производства черных металлов. Содержание железа в руде в среднем составляет 40 %. В зависимости от процентного содержания железа руды подразделяют на богатые и бедные. Богатые руды, с содержанием железа выше 45 %, используются без обогащения, а бедные проходят предварительное обогащение.

По размерам общегеологических ресурсов железной руды первое место занимают страны СНГ, второе — Зарубежная Азия, третье и четвертое делят Африка и Южная Америка, пятое — занимает Северная Америка.

Ресурсами железных руд располагают многие развитые и развивающиеся страны. По их общим и подтвержденным запасам выделяются Россия, Украина, Бразилия, Китай, Австралия. Велики запасы железных руд в США, Канаде, Индии, Франции, Швеции. Крупные месторождения находятся также в Великобритании, Норвегии, Люксембурге, Венесуэле, ЮАР, Алжире, Либерии, Габоне, Анголе, Мавритании, Казахстане, Азербайджане.

Обеспеченность мирового хозяйства железной рудой при современном уровне ее добычи составляет 250 лет.

В производстве черных металлов большое значение имеют легирующие металлы (марганец, хром, никель, кобальт, вольфрам, молибден), применяемые при выплавке стали как специальные добавки для повышения качества металла.

По запасам марганцевых руд выделяются ЮАР, Австралия, Габон, Бразилия, Индия, Китай, Казахстан; никелевых руд - Россия, Австралия, Новая Каледония (острова в Меланезии, юго-за- падная часть Тихого океана), Куба, а также Канада, Индонезия, Филиппины; хромитов - ЮАР, Зимбабве; кобальта - ДР Конго, Замбия, Австралия, Филиппины; вольфрама и молибдена — США, Канада, Южная Корея, Австралия.

Цветные металлы находят широкое применение в современных отраслях индустрии. Руды цветных металлов, в отличие от черных, имеют очень низкое процентное содержание полезных элементов в руде (нередко десятые и даже сотые доли процента).

Сырьевую базу алюминиевой промышленности составляют бокситы , нефелины, алуниты, сиениты. Главный вид сырья — бокситы.

В мире выделяются несколько бокситоносных провинций:

• Средиземноморье (Франция, Италия, Греция, Венгрия, Румыния и др.);
• побережье Гвинейского залива (Гвинея, Гана, Сьерра-Леоне, Камерун);
• побережье Карибского моря (Ямайка, Гаити, Доминиканская Республика, Гайана, Суринам);
• Австралия.

Запасы также имеются в странах СНГ и Китае.

Страны мира, обладающие крупнейшими общими и подтвержденными запасами бокситов : Гвинея, Ямайка, Бразилия, Австралия, Россия. Обеспеченность мирового хозяйства бокситами при современном уровне их добычи (80 млн т) составляет 250 лет.

Объемы сырья для получения других цветных металлов (медных, полиметаллических, оловянных и других руд) более ограниченны по сравнению с сырьевой базой алюминиевой промышленности.

Запасы медных руд сконцентрированы в основном в странах Азии (Индия, Индонезия и др.), Африки (Зимбабве, Замбия, ДРК), в Северной Америке (США, Канада) и в странах СНГ (Россия, Казахстан). Ресурсы медных руд имеются также в странах Латинской Америки (Мексика, Панама, Перу, Чили), Европы (Германия, Польша, Югославия), а также в Австралии и Океании (Австралия, Папуа — Новая Гвинея). Лидируют по запасам медных руд Чили, США, Канада, ДР Конго, Замбия, Перу, Австралия, Казахстан, Китай.

Обеспеченность мирового хозяйства разведанными запасами медных руд при нынешнем объеме их годовой добычи составляет примерно 56 лет.

По запасам полиметаллических руд , содержащих свинец, цинк, а также медь, олово, сурьму, висмут, кадмий, золото, серебро, селен, теллур, серу, ведущие позиции в мире занимают страны Северной Америки (США, Канада), Латинской Америки (Мексика, Перу), а также Австралия. Ресурсами полиметаллических руд располагают страны Западной Европы (Ирландия, Германия), Азии (Китай, Япония) и страны СНГ (Казахстан, Россия).

Месторождения цинка имеются в 70 странах мира, обеспеченность их запасами с учетом роста потребности в этом металле составляет более 40 лет. Наибольшими запасами обладают Австралия, Канада, США, Россия, Казахстан и Китай. На эти страны приходится более 50 % мировых запасов цинковых руд.

Мировые месторождения оловянных руд находятся в Юго-Восточной Азии, в основном в Китае, Индонезии, Малайзии и Таиланде. Другие крупные месторождения расположены в Южной Америке (Боливия, Перу, Бразилия) и в Австралии.

Если сравнить экономически развитые страны и развивающиеся по их доле в ресурсах разных видов рудного сырья, то очевидно, что первые имеют резкий перевес в ресурсах платины, ванадия, хромитов, золота, марганца, свинца, цинка, вольфрама, а вторые — в ресурсах кобальта, бокситов, олова, никеля, меди.

Урановые руды составляют базу современной ядерной энергетики. Уран очень широко распространен в земной коре. Потенциально его запасы оцениваются в 10 млн т. Однако экономически выгодно разрабатывать только те месторождения, руды которых содержат не менее 0,1 % урана, а себестоимость добычи не превышает 80 долларов за 1 кг. Разведанные запасы такого урана в мире составляют 1,4 млн т. Они расположены в Австралии, Канаде, США, ЮАР, Нигере, Бразилии, Намибии, а также в России, Казахстане и Узбекистане.

Алмазы образуются обычно на глубинах 100-200 км, где температура достигает 1100-1300 °С, а давление 35-50 килобар. Такие условия способствуют метаморфизации углерода в алмаз. Пробыв миллиарды лет на больших глубинах, алмазы выносятся на поверхность кимберлиговой магмой во время вулканических взрывов, образуя при этом коренные месторождения алмазов — кимберлитовые трубки. Первая из таких трубок была обнаружена на юге Африки в провинции Кимберли, по имени этой провинции и стали называть трубки кимберлитовыми, а породу, содержащую драгоценные алмазы, — кимберлитом. На сегодняшний день найдены тысячи кимберлитовых трубок, но только несколько десятков из них являются рентабельными.

В настоящее время алмазы добывают из двух типов месторождений: коренных (кимберлитовые и лампроитовые трубки) и вторичных — россыпи. Основная часть запасов алмазов, 68,8 % — сосредоточена в Африке, около 20 % — в Австралии, 11,1 % — в Южной и Северной Америке; на долю Азии приходится только 0,3 %. Месторождения алмазов открыты в ЮАР, Бразилии, Индии, Канаде, Австралии, России, Ботсване, Анголе, Сьерра-Лсо- не, Намибии, Демократической республике Конго и др. По добыче алмазов лидируют Ботсвана, Россия, Канада, ЮАР, Ангола, Намибия и ДР Конго.

Нерудные минеральные ресурсы — это, прежде всего, минеральное химическое сырье (сера, фосфориты, калийные соли), а также строительные материалы, огнеупорное сырье, графит и т. д. Они имеют широкое распространение, встречаясь как на платформах, гак и в складчатых областях.

Например, в жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей.

Калийные соли используются в качестве сырья для производства минеральных удобрений. Крупнейшие месторождения калийных солей находятся в Канаде (Саскачиванский бассейн), России (месторождения Соликамск и Березняки в Пермском крае), Беларуси (Старобинское), на Украине (Калушское, Стебникское), а также в Германии, Франции, США. При нынешней годовой добыче калийных солей разведанных запасов хватит на 70 лет.

Сера используется, прежде всего, для получения серной кислоты, подавляющая часть которой расходуется на производство фосфатных удобрений, ядохимикатов, а также в целлюлозно-бумажной промышленности. В сельском хозяйстве серу используют для борьбы с вредителями. Значительные запасы самородной серы имеют США, Мексика, Польша, Франция, Германия, Иран, Япония, Украина, Туркменистан.

Запасы отдельных видов минерального сырья не одинаковы. Потребность же в минеральных ресурсах постоянно растет, а значит, растут размеры их добычи. Минеральные ресурсы — это исчерпаемые невозобновимые природные ресурсы, поэтому, несмотря на открытие и разработку новых месторождений, ресурсообеспеченность минеральными ресурсами сокращается.

Ресурсообеспеченность — это соотношение между величиной (разведанных) природных ресурсов и размерами их использования. Она выражается либо количеством лет, на которые должно хватить того или иного ресурса при данном уровне потребления, либо его запасами из расчета на душу населения при современных темпах добычи или использования. Ресурсообеспеченность минеральными ресурсами определяется количеством лет, на которые должно хватить этого полезного ископаемого.

По расчетам ученых, мировых общегеологических запасов минерального топлива при современном уровне добычи может хватить более чем на 1000 лет. Однако если учитывать запасы, доступные для извлечения, а также постоянный рост потребления, такая обеспеченность может сократиться в несколько раз.

Для хозяйственного использования наиболее выгодны территориальные сочетания минеральных ресурсов, которые облегчают комплексную переработку сырья.

Лишь несколько государств мира обладают значительными запасами многих видов минеральных ресурсов. Среди них — Россия, США, Китай.

Многие государства имеют месторождения одного или нескольких видов ресурсов мирового значения. Например, страны Ближнего и Среднего Востока — нефть и газ; Чили, Заир, Замбия — медь, Марокко и Науру — фосфориты и т. д.

Рис. 1. Принципы рационального природопользования

Важно рациональное использование ресурсов — более полная переработка добытых полезных ископаемых, комплексное их использование и т. п. (рис. 1).

Эта статья посвящена минеральным ресурсам Земли. В частности, мы расскажем об основных видах полезных ископаемых, которые выделяются геологической наукой....

От Masterweb

10.04.2018 12:00

Еще на ранних стадиях своего развития человек разумный активно использовал те ресурсы, которые предоставляла ему природа. Вначале это было то, что находилось на виду – вода, древесина, камни. В дальнейшем человек стал все чаще задавать себе вопрос: а что же полезного может быть спрятано под землей? И недра нашей планеты преподнесли ему немало приятных сюрпризов.

Эта статья посвящена минеральным ресурсам Земли. В частности, мы расскажем об основных видах полезных ископаемых, которые выделяются современной геологической наукой. Где их добывают, и в каких отраслях хозяйства применяют? И какие виды полезных ископаемых считаются сегодня наиболее ценными и востребованными?

Минеральные богатства Земли

В недрах нашей планеты залегают сотни, если не тысячи различных видов полезных ископаемых. Некоторые из них тверже стали (как, например, алмазы), другие же – крошатся и рассыпаются от самого легкого удара (яркий пример – каолин). Отдельные виды добываемых полезных ископаемых пребывают в жидком (нефть) или же газообразном (природный газ) агрегатном состоянии. Их разработка ведется при помощи системы специальных скважин.

Полезные ископаемые в земной коре могут находиться в виде россыпей, гнезд, пластов, линз или жил. Скопления нескольких месторождений нередко формируют целые бассейны, провинции, рудные поля. Освоением и добычей минеральных ресурсов занимается отдельная отрасль науки и техники, именуемая горным делом.

Какие виды полезных ископаемых выделяют ученые на сегодняшний день? Об этом мы более подробно расскажем в следующем разделе нашей статьи.

Виды полезных ископаемых

Генезис тех или иных минеральных веществ и соединений может быть абсолютно разным. Например, происхождение многих руд связано с магматическими процессами, происходящими в глубинах земной коры. А вот нефть образовалась из остатков растений и животных, умерших миллионы лет назад. Поэтому вполне логично выделяется два вида полезных ископаемых:

• Органические.
• Неорганические.

Есть и ряд других классификаций. Так, по агрегатному состоянию выделяют твердые, жидкие и газообразные ископаемые, по условиям залегания в земной коре – пластовые, жильные и т. п. Также различают следующие виды полезных ископаемых по происхождению и условиям формирования:

• Эндогенные (образованы на больших глубинах в толще земной коры).
• Экзогенные (образованы на поверхности литосферы – на дне озер, болот, морей или океанов).
• Метаморфические (вещества, сформировавшиеся под воздействием сверхвысоких температур и давления).

Существует еще одна, обобщенная классификация. Так, согласно с ней, важнейшими видами полезных ископаемых являются топливные (или горючие), рудные (металлические) и нерудные. Иногда отдельным подклассом выделяют сырье для строительной индустрии. На этих 3 видах полезных ископаемых мы остановимся более детально.

Горючие ископаемые

Горючие (или топливные) полезные ископаемые – вид минеральных ресурсов, отличающийся таким свойством, как горение. И используются они в основном в качестве источника тепловой энергии. К основным видам топливных полезных ископаемых относят нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, торф, антрацит и горючие сланцы.

Горение всех вышеназванных видов топлива высвобождает большое количество энергии. Этому способствуют углероды, которые содержатся во всех, без исключения, горючих полезных ископаемых. Невозможно представить себе жизнь современного города без нефти, из которой получают бензин, или же без газа, который расходуется на отопление многих жилых домов. Уголь широко используется в тяжелой промышленности, в частности, в теплоэнергетике и черной металлургии.

Руды металлов

Металлы присутствуют во многих вещах, которыми мы пользуемся ежедневно: в автомобилях, ноутбуках, мобильных телефонах, бытовой технике и даже в самых обычных лампочках. Причем чаще всего это не чистые металлы, а сплавы, созданные человеком искусственным путем. Так, широко применяемая сталь – это сплав железа с углеродом и некоторыми другими элементами (например, марганцем). Но самым первым этапом в процессе производства любого металла или сплава является добыча необходимого рудного сырья.

Существует пять основных видов рудных полезных ископаемых. Это:

• Черные металлы (железо, хром, марганец).
• Цветные металлы (медь, алюминий, никель).
• Редкие металлы (вольфрам, молибден, олово).
• Радиоактивные соединения (радий, уран).
• Благородные металлы (золото, серебро, платина).

Наибольшее значение для человечества на современном этапе его развития представляют железные руды (как основа для производства различных сплавов), а также алюминий и медно-никелевые руды. В частности, наличие в недрах страны крупных залежей цветных металлов во многом способствует ее техническому прогрессу. Ведь они широко используются в электротехнике, авиастроении, космонавтике и производстве высокоточных приборов.

Нерудные ископаемые

Нерудное минеральное сырье – это вид полезных ископаемых, которые не содержат в своем составе металлов и используются преимущественно в строительной индустрии. Всего в этой группе насчитывается около 100 наименований горных пород и минералов. И современные объемы добычи минеральных ресурсов нерудного типа достаточно велики.

Единой и общепринятой классификации нерудных полезных ископаемых нет. Здесь принято выделять:

• Горнотехническое сырье (асбест, графит, тальк).
• Химическое сырье (калийная соль, самородная сера, фосфориты).
• Строительные материалы (известняк, песок, мрамор, гранит, песчаник, туф, глина и прочие).
• Пьезооптическое сырье (исландский шпат, кварц, оптический флюорит).
• Драгоценные и полудрагоценные камни (лабрадорит, сапфир, рубин, аметист, опал и другие).

География минеральных ресурсов планеты

Распространение тех или иных полезных ископаемых по поверхности нашей планеты связано, в первую очередь, с геологическим строением территории. Так, на щитах древних платформ встречаются многочисленные месторождения черных и цветных металлов. А вот к зонам краевых и предгорных прогибов приурочены существенные залежи нефти, газа, угля, а также соли. Полезные ископаемые нерудного типа рассредоточены повсеместно: и в пределах складчатых (горных) областей, и в пределах платформенных участков.

На географических картах месторождения минеральных ресурсов обозначают специальными графическими символами и знаками. Причем у каждого полезного ископаемого – свое обозначение (см. фото ниже). Так, к примеру, каменный уголь обозначают закрашенным квадратом, соль – пустым квадратом, железную руду – черным равносторонним треугольником и так далее.

Нефть и газ

Если перечислить виды полезных ископаемых, которые используются человеком в наши дни, то счет пойдет на сотни, или даже на тысячи. Минерально-ресурсный потенциал земных недр просто поражает! Но мало кто станет спорить с тем фактом, что важнейшими видами полезных ископаемых, по состоянию на первую четверть XXI века, являются нефть и природный газ.

Нефть нередко называют черным золотом, тем самым подчеркивая всю значимость и ценность данного ресурса. Это топливо востребовано во всем мире, и некоторые страны неплохо пополняют свои бюджеты от его реализации. Нефть является важнейшим видом полезных ископаемых для Северной Африки и Юго-Западной Азии. Лидируют в мире по общим запасам этого полезного ископаемого Саудовская Аравия, Венесуэла, Иран, Ирак и Канада.

Нефтедобыча приносит странам колоссальные прибыли. Извлекается нефть из недр Земли тремя основными способами:

• Механическим.
• Фонтанным.
• Сланцевым.

Наиболее распространенным является механический (или насосный) метод добычи. Для этого бурятся скважины, после чего нефть откачивается при помощи мощного компрессорного оборудования. Стоит отметить, что черное золото добывают не только на суше, но и на море. Для этого на воде устанавливают специальные плавучие платформы.

Рядом с залежами нефти нередко обнаруживаются и месторождения газа. Вместе они часто образуют целые нефтегазоносные области и провинции, занимающие значительные площади. Под природным газом подразумевается смесь сразу нескольких газов (метана, пропана, бутана и некоторых других), которая образуется в толще земной коры в результате анаэробного разложения органических веществ. Из недр планеты его добывают при помощи скважин, глубина которых может достигать нескольких километров.

Уголь

Ископаемый уголь – это один из самых распространенных минеральных ресурсов в мире. Его залежи обнаружены на всех континентах Земли. Но наибольшими залежами угля обладают следующие страны: США, Китай, Россия, Индия и Австралия.

В зависимости от содержания углерода, существует три основных типа данного полезного ископаемого:

• Бурый уголь (до 65-70 % углерода).
• Каменный уголь (75-95 %).
• Антрацит (более 95 %).

Цвет угля варьируется от бурого до темно-серого и черного.

Из недр планеты уголь добывается двумя основными способами:

1. Закрытым.
2. Открытым.

Закрытый (или шахтный) способ добычи применяется при значительных глубинах залегания угольных пластов (свыше 100 метров). Для этого строятся шахты или же штольни. Главное преимущество такого способа добычи – это экологичность. Угольные шахты наносят окружающей среде гораздо меньше вреда, чем карьеры или разрезы. В то же время шахтная добыча является чрезвычайно опасной для здоровья и жизни рабочих.

Открытый (или карьерный) способ добычи применяют в тех случаях, когда угольные пласты расположены максимально близко к поверхности земли. В этом случае вскрывается верхний слой земной коры (включая грунт) и начинается непосредственная разработка месторождения. Порода дробится при помощи специальных машин (драглайнов и дробилок) и вывозится на поверхность. Среди преимуществ открытого способа угледобычи – экономичность и относительная безопасность. Однако карьеры «съедают» огромные земельные площади и наносят колоссальный вред окружающей среде. Плюс ко всему, уголь, извлеченный таким способом, как правило, содержит большое количество разных примесей.

Железная руда

Под железными рудами подразумевают природные минеральные образования с содержанием железа (Fe) от 10 % до 75 %. В целом известно о двухстах минералах, в составе которых содержится железо. Но самые важные из их числа – это магнетиты и гематиты. Руды с содержанием железа до 45 % считаются бедными и требуют дополнительного обогащения.

Железная руда служит основным сырьем для черной металлургии. Основная ее часть идет на производство чугуна и стального проката. Крупнейшими поставщиками железных руд на мировой рынок являются Индия, Китай, Украина, Россия, Бразилия, Казахстан и Австралия. На эти страны приходится свыше 80% от общемировой добычи.

Добыча данного полезного ископаемого осуществляется в рудниках и карьерах (реже – в шахтах). Богатые руды сразу же отправляются в мартеновские и конверторные цеха для выплавки стали. Бедные руды с низким содержанием железа нуждаются в обогащении. Этот процесс осуществляется на специальных горно-обогатительных комбинатах (ГОКах). Вначале извлеченную из недр земли руду дробят, а затем отправляют полученную массу на магнитный сепаратор, который «вытягивает» из нее железные частицы. После этого обогащенную руду спекают в небольшие окатыши (диаметром в 8-15 мм) и отправляют на металлургические комбинаты.

Объемы мировой добычи железной руды стремительно возрастают. Если в 2001 году было извлечено около 1 миллиарда тонн данного сырья, то в 2010 году эта цифра уже составила 2,4 миллиарда тонн. Правда, некоторые высокоразвитые страны постепенно сокращают потребление железной руды и переходят на вторичную переработку уже имеющегося у них металлолома.

Золото

Пожалуй, нет на Земле человека, который не слышал бы слова «Клондайк». Название этого региона на Аляске стало нарицательным как обозначение места, полного драгоценных сокровищ. В конце XIX века здесь были обнаружены колоссальные залежи золота. И тысячи авантюристов отправилось в дикий и далекий край на его поиски. Немногим счастливчикам удалось туда добраться и найти бесценное сокровище желтого цвета.

Золото и сегодня является ценнейшим металлом на Земле. Чаще всего его используют в ювелирной промышленности и как объект инвестирования. Золотые слитки считаются самым надежным способом сохранить свои сбережения. Помимо этого, благородный металл также применяется в микроэлектронике, стоматологии и пищевой промышленности.

За всю историю человечество извлекло из земли около 160 тысяч тонн золота. В денежном эквиваленте это сумма, которая равна примерно 8 триллионам американских долларов. Лидерами по добыче золота в мире являются следующие страны: Китай, Россия, Австралия, США, Южно-Африканская Республика, Перу, Канада. На территории Российской Федерации сегодня работает 37 золотодобывающих компаний. Они расположены в Бурятии, Амурской и Иркутской области, Забайкалье, Красноярском крае, Республике Тыве и некоторых других регионах страны.

Алмазы

Алмаз – это природный минерал, одна из форм углерода. Он отличается крайне высокой твердостью и теплопроводностью. Ограненный алмаз принято называть бриллиантом. Уже достаточно долгое время он является самым дорогим и ценным украшением. Правда, цена алмазов во многом обусловлена крайне высокой степенью монополизации данного рынка в мировой экономике.

Помимо ювелирного дела, алмазы нашли свое применение в электронике, авиакосмической и ядерной промышленности. Благодаря исключительной твердости минерала его используют в производстве сверхпрочных сверл и резцов.

Алмазы являются важнейшим видом полезных ископаемых Африки. По крайней мере, некоторых ее стран. Так, каждый второй алмаз в мире добывается в четырех государствах «черного континента». Это Намибия, Ботсвана, ЮАР и Танзания. Другие крупные импортеры самого прочного минерала – Индия, Россия, Ангола, Канада.

На территории России первый алмаз был найден крепостным Павлом Поповым в Пермской губернии. За такую ценную находку ему была дарована свобода. В дальнейшем были обнаружены крупные кимберлитовые трубки в Якутии, а также значительные месторождения в Красноярском крае и в Архангельской области.

Каменная соль

Рассказывая о самых востребованных полезных ископаемых, нельзя не упомянуть о соли. Ценность данного минерала и пищевого продукта необычайно велика. В давние времена соль нередко выполняла функцию расчетных денег. Она жизненно необходима любому человеческому организму. Дефицит соли сопровождается слабостью, головными болями и тошнотой.

Химическая формула этого минерала – NaCl (хлорид натрия). В природе встречается в виде бесцветных прозрачных кристаллов. Кухонную соль получают несколькими способами. Собственно, соль каменная добывается шахтным способом. Минерал также получают посредством вываривания жидких соляных растворов.

Всего в мире добывается около 200 миллионов тонн соли в год. Крупнейшими производителями этого продукта являются такие страны, как США, Китай, Индия, Канада, Франция, Германия, Россия, Украина, Чили. Древнейшие солеварни были обнаружены археологами на побережье Черного моря (современная Болгария). Ученые выяснили, что соль здесь начали добывать еще в шестом тысячелетии до нашей эры.

Улица Киевян, 16 0016 Армения, Ереван +374 11 233 255

Введение

За последние 200 лет спрос на металлы настолько возрос, что уже в XXI столетии запасы руд некоторых металлов, особенно стратегически важных для промышленности, могут исчерпаться.

Некоторые металлы, например золото, часто находят в чистом виде, но большинство выплавляют из руды. Руда - минеральное образование, содержащее какой-либо металл или несколько металлов в концентрациях, при которых экономически целесообразно их извлечение. Иногда это могут быть неметаллические полезные ископаемые.

Золото было, пожалуй, первым металлом, привлекшим внимание первобытных людей своей красотой и блеском. Есть данные, свидетельствующие, что медь начали получать из малахита (легкоплавкого зеленого минерала) около 7000 лет назад.

Хотя коммерческая добыча нефти впервые началась во второй половине девятнадцатого века, на протяжении веков нефть добывалась людьми, которые жили в разных уголках мира, где нефть просачивалась на поверхность. В России первое письменное упоминание о получении нефти появилось в шестнадцатом веке. Путешественники описывали, как племена, жившие у берегов реки Ухта на севере Тимано-Печорского района, собирали нефть с поверхности реки и использовали ее в медицинских целях и в качестве масел и смазок. Нефть, собранная с реки Ухта, впервые была доставлена в Москву в 1597 году.

В 1702 году царь Петр Первый издал указ об учреждении первой регулярной российской газеты Ведомости. В первом выпуске газеты была опубликована статья о том, как была обнаружена нефть на реке Сок в Поволжье, а в более поздних выпусках была информация о нефтепроявлениях в других районах России. В 1745 Федор Прядунов получил разрешение начать добычу нефти со дна реки Ухта. Прядунов также построил примитивный нефтеперегонный завод и поставлял некоторые продукты в Москву и Санкт-Петербург.

Добыча угля началась почти одновременно с добычей нефти, хотя уголь был также известен людям с незапамятных времен.

Рудные полезные ископаемые

Многие руды образовались при остывании магмы (расплавленной массы глубинных зон Земли). В процессе ее охлаждения минералы кристаллизуются (затвердевают) в определенном порядке. Некоторые тяжелые минералы, такие как хромит (хромовая руда), отделяются и оседают внизу магмы, где откладываются отдельным пластом. Затем полевой шпат, кварц и слюда образуют горные породы, например, гранит.

Концентрация оставшейся жидкости при этом повышается. Часть ее вдавливается в трещины повой породы, образуя в них крупные отложения - пегматиты. Другие вещества откладываются в пустотах окружающей породы. Наконец, остаются только жидкости, называемые гидротермальными растворами. Эти растворы, часто богатые жидкими элементами, могут перетекать на большие расстояния, при застывании образуя т. н. жилы.

Вторичные отложения минералов образуются под действием рек, морей и ветра, которые сообща разрушают почвы и горные породы, переносят их иногда на значительные расстояния и откладывают, обычно в дельтах рек или понижениях рельефа. Здесь сосредотачиваются частицы минералов, которые потом, цементируясь, превращаются в осадочные породы, типа песчаника.

Иногда среди этих пород скапливается железо, попадая туда из воды и формируя железные руды. В тропиках интенсивные дожди разрушают породы, содержащие алюмосиликаты, оказывая на них химическое воздействие. Вымываемые ими силикаты образуют породы, богатые бокситами (алюминиевыми рудами). Кислотные дожди растворяют и другие металлы, которые потом откладываются вновь в верхних слоях литосферы, иногда обнажаясь на поверхности.

Когда-то поиск металлов зависел от случая. Но в паше время в геологоразведке используются научные методы и современная поисковая техника. Составляются геологические карты, часто с использованием космических фотоснимков. Геологи, расшифровывая эти карты и снимки, получают необходимую информацию о породах и их структуре. Иногда химические вещества, содержащиеся в грунте, воде и растениях, дают подсказку о местонахождении полезных ископаемых. Для этих же целей используются методы геофизики. Измеряя с помощью специальных приборов лаже слабейшие электромагнитные и гравитационные ответные сигналы пород, ученые могут определить содержание рудных отложений в породах.

Обнаружив месторождение, изыскатели бурят скважины, чтобы установить размеры и качество рудных залежей и определить экономическую целесообразность их разработки.

Существует три способа добычи рудных месторождений, "Гам, где руда выходит на поверхность или расположена недалеко от нее, ее добывают открытым (карьерным) методом. Когда руда обнаружена на дне реки или озера, добыча производится с помощью драг. И самый дорогой вид разработки месторождений - строительство подземных шахт.

Сейчас в промышленности используются около 80 металлов. Некоторые из них распространены достаточно широко, но многие встречаются редко. Медь, например, составляет 0,007% земной коры, олово - 0,004%, свинец - 0,0016%, уран - 0,0004%, серебро -0,000001% и золото - всего 0,0000005%.

Слишком быстро исчерпаются некогда богатые месторождения. Пройдет немного времени, и многие металлы окажутся редкими и дорогими. Поэтому в паше время остро стоит задача повторной переработки металлического лома.

По оценкам экспертов, уже сейчас половину железа и треть алюминия, используемых промышленностью, получают из лома. Повторная переработка и использование снижают загрязнение окружающей среды и сберегают энергию, необходимую для выплавки металлов из руд и их очистки. Для получения тонны алюминия из лома требуется лишь двадцатая часть энергии, которая расходуется на выплавку из руды и обработку того же количества.