Какие существуют виды рудных ископаемых. Минеральные ресурсы и закономерности их размещения
В России добывают алмазы — самый твердый природный материал
Полезные ископаемые - главное богатство России. Именно от этой сферы зависит благосостояние народа и решение многих экономических вопросов. Природные ресурсы обеспечивают как внутренние потребности страны в сырье, так и возможность поставлять его в другие страны.
В России мощнейший в мире потенциал минеральных ресурсов, что позволяет занимать лидирующее место на планете по разведанным запасам важнейших полезных ископаемых. Запасы природных богатств распределены по территории страны весьма неравномерно. Большая их часть сконцентрирована в Сибири ~ главной кладовой страны.
Россия - страна-лидер по запасу угля, железной руды, калийных солей и фосфатов. Кроме того, общеизвестно, что в нашей стране немало месторождений нефти. Нефть и природный газ - основа топливно-энергетического баланса страны. Месторождения нефти и газа сконцентрированы в 37 субъектах РФ. Самые крупные запасы нефти сосредоточены в центральной части Западной Сибири.
Также Россия - мировой лидер по добыче железной руды. В районе Курской магнитной аномалии (КМА) находятся крупнейшие в мире залежи железных руд. Всего три железорудных карьера КМА обеспечивают почти половину общего объема добываемой в России руды. Менее крупные железорудные месторождения есть на Кольском полуострове, в Карелии, на Урале, в Приан-гарье, в Южной Якутии и в других районах.
В России имеются запасы разных цветных и редких металлов. На севере Русской равнины и в горах юга Сибири находятся месторождения титаномагнетитовых руд и бокситов. Медные руды сконцентрированы на Северном Кавказе, на Среднем и Южном Урале, в Восточной Сибири. Медно-никелевые руды добываются в Норильском рудном бассейне.
Золото добывают в недрах Якутии, Колымы, Чукотки, гор Южной Сибири. Наша страна богата также серой, слюдой, асбестом, графитом, разнообразными драгоценными, полудрагоценными и поделочными камнями. Поваренная соль добывается в Прикаспии, Предуралье, в Алтайском крае и в Предбайкалье. Также в России добывают алмазы - самый твердый природный материал.
Знаете ли вы, что алмазы и уголь имеют одну и ту же химическую формулу и одинаковы по химическому составу? Кроме того, они бывают разными — от бесцветных до темно-серых. В России впервые алмазы были обнаружены на Среднем Урале, затем в Якутии и позже в Архангельской области. Драгоценными и полудрагоценными камнями славится Урал. Здесь встречаются изумруды, малахиты, яшма, аквамарины, горный хрусталь, александрит, топазы и аметисты.
Россия поставляет на мировой рынок 30-40 % добытого газа, более 2/3 нефти, 90 % меди и олова, 65 % цинка, почти все сырье для производства фосфатных и калийных удобрений.
Полезные ископаемые России
Россия является по суммарному природно-ресурсному потенциалу одной из крупнейших держав мира. Особенно она богата полезными ископаемыми. Среди стран мира Россия лидирует по запасам топливно-энергетических ресурсов.
Минерально-сырьевой комплекс Российской Федерации обеспечивает около 33% ВВП и 60% доходов федерального бюджета.
Более половины валютных поступлений Россия получает за счет экспорта первичного минерального сырья, прежде всего нефти и природного газа. В недрах Российской Федерации заключена значительная часть мировых разведанных запасов важнейших видов полезных ископаемых (алмазов, никеля, природного газа, палладия, нефти, угля, золота и серебра). Численность населения России составляет лишь 2,6 % общей численности населения Земли, однако наша страна обеспечивает более половины мировой добычи палладия, четверть никеля, природного газа и алмазов, свыше 10% нефти и платины.
Добыча и переработка полезных ископаемых составляет основу экономики всех наиболее благополучных субъектов Российской Федерации. Во многих окраинных регионах России добывающие предприятия являются градообразующими и, включая обслуживающие организации, обеспечивают до 75% рабочих мест. Нефть, природный газ, уголь, черные, цветные и благородные металлы, алмазы обеспечивают стабильную социально-экономическую обстановку в регионах севера европейской части России, Урала, Западной Сибири, Кузбасса, Норильского горнопромышленного узла, Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Размещение минеральных ресурсов по территории страны связано с особенностями и различиями в тектонических процессах и условиями образования полезных ископаемых в прежние геологические эпохи.
К горам и древним щитам приурочены рудные полезные ископаемые. В предгорных прогибах и на прогибах платформ, а иногда в межгорных впадинах находятся месторождения осадочных пород – нефти и газа. Примерно таково же положение залежей каменного угля, но уголь и нефть редко залегают вместе. Наша страна занимает одно из первых мест в мире по запасам многих полезных ископаемых (а по запасам природного газа – первое).
В чехле древней платформы на Восточно-Европейской равнине имеются различные полезные ископаемые осадочного происхождения.
На Средне-Русской и Приволжской возвышенностях добывают известняки, стекольные и строительные пески, мел, гипс и другие минеральные ресурсы. Каменный уголь и нефть добывают в бассейне реки Печора (Республика Коми). Есть бурые угли в Подмосковье (к западу и к югу от Москвы) и другие полезные ископаемые (в т. ч. фосфориты).
К кристаллическому фундаменту древних платформ приурочены месторождения железных руд.
Особенно велики их запасы в районе Курской магнитной аномалии, где руду высокого качества добывают в карьерах (Михайловокое месторождение, Белгородская группа месторождений). Разнообразные руды приурочены к Балтийскому щиту на Кольском: полуострове (в Хибинах). Это месторождения железной руды (в Мурманской обл. – Оленегорское и Ковдорское, а в Карелии – Костомукшское), медно-никелевых руд (в Мурманской обл. – Мончегорское). Здесь же находятся месторождения неметаллических полезных ископаемых – апатито-нефелиновых руд (Хибинское около Кировска).
Одним из важных железорудных районов России по-прежнему остается Урал, хотя запасы его уже сильно истощены (Качканарская, Высокогорская, Гороблагодатская группы месторождений на Среднем Урале, а также Магнитогорское, Халиловское, Ново-Бакальское – в Южном Урале и др.).
Богаты железными рудами Сибирь и Дальний Восток (Абаканское, Нижнеангарское, Рудногорское, Коршуновское месторождения, а также месторождения в районе Нерюнгри на юге Якутии, в бассейне реки Зеи на Дальнем Востоке и др.).
Месторождения медных руд сосредоточены в основном на Урале (Краснотурьинское, Красноуральское, Сибаевское, Блявинское и др.) и, как отмечалось ранее, на Кольском полуострове (медно-никелевые руды), а также в горах южной Сибири (Удокан) и др.
В районе разработки месторождений медно-никелевых руд, а также кобальта, платины и других металлов на севере Восточной Сибири вырос крупный город Заполярья – Норильск.
В последнее время (после распада СССР) в разных районах России приходится приступать к освоению месторождений марганца, титаноциркониевых и хромовых руд, концентраты которых ранее полностью завозились из Грузии, Украины и Казахстана.
Сибирь и Дальний Восток – исключительно богатые рудными и нерудными полезными ископаемыми регионы РФ.
С гранитными внедрениями Алданского щита связаны запасы золота (россыпные месторождения в бассейнах рек Витим, Алдан, Енисей, Колыма) и железных руд, слюды, асбеста и ряда редких металлов.
В Якутии организована промышленная добыча алмазов. Оловянные руды представлены на Янском нагорье (Верхоянск), в районе Певека, Омсукчана (на Колымском нагорье), на Дальнем Востоке (Дальнегорск).
Широко представлены полиметаллические руды (Дальнегорское, Нерчинские месторождения и др.), медно-свинцово-цинковые руды (на Рудном Алтае) и т.д. Месторождения цветных металлов представлены также в Кавказских горах – Садонское свинцово-пинковое месторождение (Республика Северная Осетия) и вольфрамо-молибденовое в Тырныаузе (Республика Кабардино-Балкария). Из месторождений и районов распространения сырья для химической промышленности (нерудного) следует отметить: Кингисеппское в Ленинградской области и Вятско-Камское в Кировской области (фосфориты), в озерах Эльтон, Баскунчак и Кулундинское, а также в Усолье-Сибирском (поваренная соль), Верхнекамское месторождение – Соликамск, Березники (калийная соль) и многие другие.
На юге Западной Сибири находятся большие запасы каменного угля.
В отрогах Кузнецкого Алатау располагается обширный Кузнецкий каменноугольный бассейн. Именно этот бассейн является в настоящее время в России наиболее используемым.
России принадлежит также юго-восточная часть Донецкого угольного бассейна (большая часть которого находится на территории Украины) и там ведется добыча угля (Ростовская область).
На северо-востоке европейской части страны находится Печорский каменноугольный бассейн (Воркута, Инта – Республика Коми). Огромны запасы каменного угля на Средне-Сибирском плоскогорье (Тунгусский бассейн) и в Якутии (Ленский бассейн), но эти месторождения практически не используются из-за сложных природно-климатических условий и слабой освоенности территории.
Это – перспективные месторождения. Множество каменноугольных месторождений разрабатываются в Сибири и на Дальнем Востоке (Южно-Якутское – в Якутии, Углегорское – на Сахалине, Партизанское – у Владивостока, Ургальское – на р. Бурее, Черемховское – у Иркутска и др.). Не потеряли еще своего значения угольные месторождения на Урале (Кизеловское), хотя в большей степени здесь все же представлен бурый уголь (месторождения – Карпинское, Копейское и др.). Наиболее крупным, известным и разрабатываемым ныне месторождением бурого угля является Канско-Ачинское месторождение в Красноярском крае.
Еще с прошлого века на Северном Кавказе добывают нефть (Грозненская и Майкопская нефтегазоносные области – Республики Чечня и Адыгея).
Эти месторождения тесно связаны с нефтеносными бассейнами северной части Прикаспия в Казахстане, а также на Апшеронском полуострове в Азербайджане.
В 1940-е годы начали осваиваться месторождения нефти и газа Поволжья и Предуралья (Ромашкинское, Арланское, Туймазинское, Бугурусланское, Ишимбайское, Мухановское и др.), а затем и месторождения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции на северо-востоке Европейской России (нефтяные – Усинское, Пашнинское, газоконденсатные – Войвожское, Вуктыльское).
И только в 60-х годах стали быстро осваиваться месторождения Западно-Сибирского бассейна, являющегося ныне крупнейшим регионом добычи нефти и газа в России.
На севере Западной Сибири (Ямало-Ненецкий автономный округ) сосредоточены крупнейшие газовые месторождения России (Ямбургское, Уренгойское, Медвежье, Балахнинское, Харасавэйское и др.), а в средней части Западно-Сибирского региона (Ханты-Мансийский автономный округ) – нефтяные (Самотлорское, Мегионское, Усть-Балыкское, Сургутское и другие месторождения). Отсюда нефть и газ подаются по трубопроводам в другие районы России, страны ближнего зарубежья, а также в государства Европы.
Есть нефть также в Якутии, ведется ее добыча на острове Сахалин. Следует отметить открытие первого промышленного скопления углеводородов в Хабаровском крае (Адникановское месторождение). Для Дальнего Востока с его хроническим дефицитом энергоресурсов это событие является очень важным.
Объем разведанных запасов полезных ископаемых России оценивается в $10 трлн., а неразведанных ресурсов – не менее чем в $200 трлн.
По этому показателю Россия опережает США примерно в 4 раза.
До сих пор было принято считать, что все или почти все полезные ископаемые России находятся на Урале, Дальнем Востоке и в Сибири, а европейская часть страны, особенно ее Северо-Западный регион, в этом отношении бедный край. Но, Северо-Западный регион также представляет собой уникальнейшую территорию по полезным ископаемым.
В последние годы в РФ были открыты новые месторождения: природного газа на шельфе Баренцева моря (Штокмановское), газоконденсатное – на шельфе Карского моря (Ленинградское), нефтяное – на шельфе Печорской губы.
Первые месторождения алмазов, связанные с кимберлитовыми трубками, были найдены сначала под Петербургом и лишь через 10–15 лет в Архангельской области (знаменитые трубки Ломоносова).
Кроме того, на Северо-Западе существуют большие запасы неметаллических полезных ископаемых (особенно в Карелии и на севере Ленинградской области). В Курско-Ладожском кратере найдены большие запасы урановых руд.
В области добычи полезных ископаемых можно выделить следующие проблемы.
Минерально-сырьевая база страны обладает относительно низкой инвестиционной привлекательностью из-за неблагоприятного географо-экономического размещения многих месторождений полезных ископаемых и относительно низкого качества минерального сырья, его низкой конкурентоспособности в современных экономических условиях.
Поэтому необходимо проведение эффективной политики, направленной на рациональное использование минерально-сырьевой базы. В этих целях была разработана «Энергетическая стратегия России на период до 2020г.», в которой отражена политика государства по основным вопросам развития топливно-энергетического комплекса, его сырьевой (в первую очередь, нефтяной и газовой) составляющей.
В РФ резко обострилась проблема восполнения запасов на добывающих предприятиях в основных горнопромышленных районах страны.
По данным Минприроды РФ, за период с 1994-го по 1999 год восполнение извлекаемых из недр запасов их приростами составило по нефти – 73%, газу – 47%, меди – 33%, цинку – 57%, свинцу – 41%.
Свыше 70% запасов нефтяных компаний находится на грани рентабельности.
Если десять лет назад доля вовлеченных в разработку запасов нефти с дебитом скважин 25 т/сутки составляла 55%, то сейчас такую долю составляют запасы с дебитами скважин до 10 т/сутки, а запасы нефти высокопродуктивных месторождений, дающих около 60% добычи, выработаны более чем на 50%.
Доля запасов с выработанностью свыше 80% превышает 25%, а доля с обводненностью в 70% составляет свыше трети разрабатываемых запасов. Продолжают расти трудноизвлекаемые запасы, доля которых уже достигла 55-60% от разрабатываемых.
Освоение угольных сырьевых ресурсов осуществляется темпами, не соответствующими их потенциалу.
Развитие добычи и рост потребления угля должны происходить в рациональном сочетании с производством и потреблением других энергоносителей, с учетом запасов каждого из них, распределения их по территории страны, стоимостных затрат на добычу и транспортировку к потребителю и т.д.
Крупные горно-обогатительные комбинаты (ГОК), составляющие основу железорудной промышленности России – Лебединский, Михайловский, Стойленский , Качканарский, Костомушский, Ковдорский, – обеспечены запасами на 25-35 лет и более.
Достаточно обеспечены запасами подземные рудники Сибири и Курская магнитная аномалия.
Полезные ископаемые на территории России
Вместе с тем ряд железорудных предприятий имеют неблагополучные сырьевые базы. Так, на Оленегорском ГОК основной карьер – Оленегорский – обеспечен запасами всего на 15 лет, Кировогорский – на 20 лет.
Через 12-13 лет будут полностью отработаны богатые руды в карьерах Михайловского и Стойленского ГОК.
После распада СССР Россия осталась практически без промышленных месторождений марганцевых руд.
Разведанные запасы их составляют 146 млн. т., добыча в промышленных масштабах не производится. Наиболее крупное из известных месторождений – Усинское в Кемеровской области с запасами 98,5 млн. т. бедных труднообогатимых карбонатных руд отнесено к группе резервных, остальные месторождения не намечаются к освоению. Преобладающим типом руд является труднообогатимый карбонатный, на долю которого приходится около 91% балансовых запасов, остальная часть – легкообогатимые окисные и окисленные руды.
Наша страна по-прежнему занимает первое место в мире по разведанным запасам и добыче никеля.
В начале 90-х годов на долю России приходилось 95% разведанных запасов и 91% добычи никеля в странах СНГ. Поскольку главным типом месторождений никеля является сульфидный медно-никелевый, многие проблемы развития минерально-сырьевой базы и производства никеля, указанные выше для меди, справедливы и для никеля, особенно в Норильском районе.
С целью расширения минерально-сырьевой базы никеля необходимо усилить геологоразведочные работы в районах действующих предприятий, а также поиски месторождений в перспективных районах Карелии, Архангельской, Воронежской, Иркутской и Читинской областей, а также Бурятии.
Как предсказывают ученые, в ближайшие годы состояние с собственным производством свинца и цинка еще более ухудшится.
Помимо выбытия мощностей по добыче цинка на уральских медно-цинковых месторождениях, запасы на разрабатываемых свинцово-цинковых месторождениях в других районах уменьшатся к 2010 г.
на 80-85%. Анализ состояния сырьевых баз горнодобывающих предприятий показывает, что до 2005 г. выбывают из числа действующих 11 рудников в районах Северного Кавказа, Западной и Восточной Сибири. Актуальным остается проведение геологоразведочных работ в районах действующих предприятий для доразведки флангов и глубоких горизонтов на отрабатываемых месторождениях Нерчинского, Садонского, Алтайского ГОК, ПО «Дальполиметалл», а также выявления новых месторождений богатых свинцово-цинковых руд в этих и других перспективных районах – Бурятии, Приморья, Красноярского края, Алтая.
Потребность в олове почти на треть превышает его производство, а разница ранее покрывалась за счет импорта.
Сложившееся в оловодобывающей промышленности положение представляется достаточно трудным. Ряд предприятий плохо обеспечен разведанными запасами. К их числу относятся предприятия, осваивающие запасы оловянных коренных и россыпных месторождений в Магаданской области и Чукотском АО, где прекратил деятельность ряд горно —обогатительных комбинатов .
Конъюнктура на мировом рынке олова в перспективе будет становиться все более неблагоприятной для потребителей. Цена на рафинированное олово на Лондонской бирже металлов постоянно увеличивается. Дальнейшее ухудшение конъюнктуры на мировом рынке объясняется тем, что страны – основные потребители олова (США, государства Западной Европы, Япония), не имеют собственных сырьевых ресурсов, а его потребности, по прогнозу, будут увеличиваться.
По оценке, вольфрамодобывающие рудники обеспечены запасами в среднем на 34 года, но по отдельным рудникам продолжительность добычи колеблется от 8 до 40 лет.
При этом крупные запасы бедных руд Тырныаузского и Инкурского месторождений составляют 76% от всех запасов разрабатываемых месторождений. Обеспеченность запасами пяти рудников с богатыми месторождениями и одного со средним качеством руд составляет 8-14 лет.
Это означает, что через 10-15 лет на половине вольфрамодобывающих предприятий запасы будут исчерпаны, а оставшиеся рудники будут разрабатывать в основном бедные руды.
Россия, к сожалению, значительно отстает от передовых промышленно развитых стран по уровню потребления тантала, ниобия, стронция и других редких, а также редкоземельных металлов.
В частности, по потреблению ниобия и редких земель наша страна отстает от США соответственно в 4 и 6 раз. Между тем в России имеется достаточно крупная сырьевая база редких и редкоземельных металлов, но она слабо освоена. В последние годы редкоземельное и танталовое производство практически прекращено, а ниобиевое снижено на 70% по сравнению с 1990 г. При этом из производимых Ловозерским комбинатом (Мурманская область) концентратов тантала и ниобия более половины металлического ниобия и весь тантал выпускались на заводах Эстонии и Казахстана.
Кризисное состояние российской экономики проявляется в непрекращающемся спаде производства и внутреннего потребления практически всех стратегических видов сырья и первичной продукции из них.
Добыча нефти, угля, выпуск стали, производство алюминия, никеля, свинца, цинка, других цветных и драгоценных металлов, алмазов, фосфатных и калийных удобрений сократились в 90-е годы до критического уровня (на 30-60%), а редких и редкоземельных минералов на 90-100%. Положение усугубляется также крайне недостаточным, а по большинству видов сырья полным отсутствием новых горнодобывающих мощностей и катастрофическим свертыванием геологоразведочных работ.
Россия отстает от других развитых стран по потреблению минерально-сырьевых ресурсов в пересчете на душу населения.
Так, по потреблению на душу населения важнейших полезных ископаемых – меди, свинца, цинка, олова – Россия занимает 9-11-е место в мире, по молибдену, никелю, алюминию, цирконию и танталу – 4-6-е место, по фосфатному концентрату и плавиковому шпату соответственно 7-е и 6-е место в мире.
А ведь именно эти показатели характеризуют уровень экономического развития страны, а в конечном результате – национальную независимость и авторитет государства на международной арене.
При разработке стратегии развития минерально-сырьевой базы следует учитывать временной фактор как определяющий.
Опыт освоения территорий России показывает, что подготовка ресурсной базы в объемах, рентабельных для промышленного освоения, требует 10-15 лет при условии концентрации значительных средств. Современная ресурсная база даже в освоенных районах характеризуется сложной структурой, и при действующей налоговой системе не менее 50% подготовленных запасов оказываются нерентабельными для промышленного освоения.
Печально, но приходится констатировать, что государство самоустранилось как от развития минерально-сырьевой базы, так и от управления ТЭК, что ведет к развитию негативных процессов во всей экономике.
Таким образом, проблема развития ТЭК и его минерально-сырьевой базы – одна из важнейших для экономики России, от решения которой зависит как перспектива развития страны, так и ее национальная безопасность.
РУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Горные породы, окружающие месторождение или включенные в него, совсем не содержащие металла (полезного минерала) или содержащие, но в количестве, недостаточном для промышленной переработки, называют пустой породой.
Граница между рудными и нерудными ископаемыми условна.
Многие полезные ископаемые, которые раньше использовались сразу же после добычи, в настоящее время подвергаются комплексной переработке для извлечения их них всех полезных компонентов. Иногда полезное ископаемое, например известняк, не подвергают переработке, иногда его используют как химическое сырье. Поэтому сейчас термин «руда» теряет свое первоначальное значение. Его применяют также и ко многим нерудным полезным ископаемым. В этом смысле понятием «руда» мы будем пользоваться дальше.
На выбор системы и технологии разработки из признаков, характеризующих месторождение, наибольшее влияние оказывают его форма (морфология), размеры и условия залегания.
По форме рудные тела можно подразделить на три группы:
изометрические, т.
е. одинаково развитые во всех трех направлениях в пространстве;
столбообразные, т. е. вытянутые в одном направлении;
жильного типа - вытянутые в двух направлениях.
К первому типу рудных тел изометрической формы относятся штоки и гнезда. Часто они имеют неправильную форму но все три измерения в пространстве более или менее равны между собой. Штоки отличаются от гнезд большими размерами, измеряемыми десятками и сотнями метров.
Типичным гнездообразным месторождением является ртутное месторождение Хайдаркан (Средняя Азия).
Столбообразную форму имеют многие коренные месторождения алмазов. В Южной Африке алмазные трубки в глубину распространяются на несколько километров при поперечных размерах, измеряемых сот-нями метров.
В Криворожском бассейне к столбообразным относят рудные тела с длиной, превышающей мощность более чем в шесть раз.
Чечевицы и линзы представляют собой переходные формы от первой к третьей группе.
Типичным представителем этого типа рудных тел являются уральские медно-колчеданные месторождения. Линзообразное месторождение медного колчедана Рио-Тинто (Испания) состоит из линз протяженностью от 300 до 1700 м и мощностью до 100 - 250 м.
Рудные тела третьей группы - пластовые и жильные - ограничены более или менее параллельными плоскостями (поверхностями) и имеют мощность, изменяющуюся в относительно небольших пределах.
Жилы часто имеют неправильную форму и непостоянную мощность.
Рудные залежи этой же группы, отличающиеся от пластов менее выдержанной формой и мощностью, называют пластообразными.
Встречаются и более сложные формы рудных тел - седловидные, куполообразные и др.
В большинстве случаев месторождение бывает представлено не одним, а несколькими рудными телами.
Эти совместно залегающие рудные тела бывают отделены одно от другого пустой породой; иногда они пересекаются, соединяются вместе и снова разделяются. При этом одно рудное тело является основным, а остальные - его ответвлениями.
Месторождения нередко нарушаются сбросами, сдвигами, бывают изогнуты, перемяты, раздроблены, в результате чего разработка их усложняется.
Чем неправильнее залежь по форме, чем больше тектонических нарушений она имеет, тем сложнее ее разработка, тем с большими потерями руды она происходит.
Кроме формы месторождения важным признаком является характер его контакта с вмещающими породами.
Контакт в одних случаях бывает выражен резко, и рудное тело отчетливо отделяется от вмещающих пород. В других случаях переход от руды к пустой породе происходит постепенно, и границы промышленного оруденения можно установить только путем опробования.
Разработка месторождений с отчетливыми контактами обычно проще. Иногда наличие оруденения во вмещающих породах, наоборот, благоприятно сказывается на разработке, т. к. руда при отбойке засоряется не пустыми, а рудоносными породами.
В зависимости от характера распределения рудных минералов различают: сплошные руды, состоящие из рудных минералов, смешанных с некоторым количеством породы, и имеющие обычно резкие границы с вмещающими породами; вкрапленные руды представляют собой относительно редкие вкрапления рудных минералов в рудной породе, как правило, имеющие отчетливые границы с вмещающими породами.
На многих месторождениях встречаются оба типа руд; обычно в средней части рудного тела руды сплошные, а на периферии - вкрапленные. На Лениногорских свинцово-цинковых рудниках сплошные сульфидные руды по мере приближения к контакту лежачего бока постепенно беднеют и переходят в роговиковые вкрапленные руды. На Дегтярском медном месторождении сплошные медно-колчеданные или пиритные руды местами переходят в свинцовые вкрапленные руды.
Некоторые залежи Кривбасса в центральной своей части или с одной стороны представлены сплошными богатыми рудами, которые постепенно в направлении лежачего бока замещаются вкрапленными рудами и затем слабо ожелезненными боковыми породами.
Одним из основных факторов, определяющих выбор системы, является угол падения.
По углу падения месторождения делят на горизонтальные и пологопада- ющие с углом падения от 0 до 25°; наклонные с углом падения от 25 до 45° и крутопадающие с углом падения более 45°. Это деление связано с существенным изменением условий разработки и применением при разных углах падения различных способов очистной выемки и доставки руды.
Мощность рудного тела измеряют как расстояние между висячим и лежачим боками месторождения.
Если это расстояние измеряют по нормали, то мощность называют истинной, если же ее измеряют по вертикали или горизонтали, то мощность соответственно называют вертикальной и горизонтальной. Вертикальной мощностью пользуются для пологопадающих рудных тел, горизонтальной - для крутопадающих.
В штокообразном месторождении мощностью считается меньший из его горизонтальных размеров.
Больший горизонтальный размер называют длиной штока. Иногда мощностью штока считают его вертикальный размер, а горизонтальную мощность называют шириной. Последнее целесообразно, когда шток (массив) имеет значительные размеры по горизонтали и относительно небольшие по вертикали.
Мощность рудных тел может изменяться по простиранию и с глубиной постепенно или резко, закономерно или случайно.
Непостоянство мощности характерно для рудных месторождений. Резкие изменения мощности затрудняют разработку.
Для месторождений с непостоянной мощностью рудных тел указывают крайние пределы ее колебаний, а также среднюю мощность по отдельным участкам месторождения.
По мощности рудные тела можно делить на пять групп.
Весьма тонкие, мощностью менее 0,6 м, при разработке которых очистная выемка сопровождается подрывкой вмещающих пород.
Правилами безопасности допускается минимальная ширина очистного пространства 0,6 м, а высота (при пологом залегании рудных тел) 0,8 м.
Тонкие - мощностью от 0,6 до 2 м, при разработке которых очистную выемку можно вести без подрывки вмещающих пород, но проведение горизонтальных подготовительных выработок в большинстве случаев требует их подрывки.
Средней мощности - от 2 до 5 м. Верхняя граница мощности соответствует предельной длине простейшего вида крепи при очистной выемке - распорок, стоек.
Разработка месторождений средней мощности может производиться без подрывки вмещающих пород как при очистной выемке, так и при проведении подготовительных выработок.
Мощные - от 5 до 20 м, очистная выемка в которых при крутом падении может производиться по простиранию на всю мощность.
Весьма мощные - более 20 - 25 м. Очистную выемку в этих рудных телах ведут обычно вкрест простирания.
Глубина залегания месторождения также в значительной степени определяет выбор способа разработки.
Глубину залегания указывают от поверхности по вертикали до верхней и нижней границ месторождения. Расстояние между нижней и верхней границами месторождения по вертикали или по наклону пласта определяет глубину его распространения.
Глубокозалегающими считаются месторождения с глубиной залегания более 800 м. На этой глубине начинаются своеобразные проявления горного давления, выражающиеся в стрелянии пород и горных ударах.
Рудной площадью месторождения называют площадь его горизонтального сечения.
Глубина залегания и распространения месторождения, рудная площадь, длина по простиранию, так же как и угол падения, на различных участках месторож- ления могут быть различными.
Поэтому нередко на отдельных участках одного и того же месторождения применяют разные системы разработки.
Из всех физико-механических свойств руд и вмещающих пород наибольшее влияние на выбор системы разработки и технологию добычи оказывают крепость и устойчивость.
Крепость горных пород, определяемая совокупностью многих их физико- механических свойств (твердостью, вязкостью, трещиноватостью, слоистостью, наличием инородных включений и прослоев), влияет на выбор системы разработки, машин и инструментов, применяемых при добыче, на производительность горных машин и производительность труда горнорабочих, на расход материалов и стоимости добычи.
Впервые классификация горных пород по «коэффициенту крепости» создана известным русским ученым проф.
М.М. Протодьяконовым (старшим). Она до сих пор пользуется большим распространением в отечественной практике и литературе.
Показатели устойчивости горных пород, которые позволяли бы определять величину допускаемого обнажения, пока не установлены. Поэтому при выборе системы разработки, способа поддержания выработанного пространства и площади допускаемого обнажения пользуются приближенными характеристиками пород по их устойчивости.
По устойчивости руды и вмещающие породы можно разделить на следующие пять групп.
Очень неустойчивые - совсем не допускают обнажения кровли и боков выработки без крепления и, как правило, требуют применения опережающей крепи.
Полезные ископаемые
При разработке рудных месторождений такие породы (плывуны, сыпучие и рыхлые породы, насыщенные водой) встречаются очень редко.
Неустойчивые- допускают небольшое обнажение кровли, но требуют прочного поддержания ее вслед за выемкой.
Средней устойчивости - допускают обнажение кровли на сравнительно большой площади, но при длительном обнажении требуют поддержания.
Устойчивые - допускают очень значительное обнажение кровли и боков и нуждаются в поддержании только в отдельных местах.
Очень устойчивые - допускают огромное обнажение как снизу, так и с боков и длительное время могут стоять, не обрушаясь, без поддержания.
Породы этой группы встречаются реже, чем двух предыдущих групп. Породы 3-й и 4-й групп при разработке рудных месторождений встречаются наиболее часто.
Кусковатость отбитой руды (крупность кусков, получающихся при отбойке) характеризуется ее гранулометрическим составом, т.
е. количественным соотношением кусков различных размеров в общей массе отбитой руды. Крупность кусков, имеющих неправильную форму, принято выражать средним размером по трем взаимно перпендикулярным направлениям.
Существуют различные градации кусковатости. Наиболее проста и удобна следующая градация.
Рудная мелочь - от рудной пыли до кусков с поперечными размерами 100 мм. При разработке жильных месторождений иногда производят сортировку руды, выборку из нее пустой породы, в этом случае выделяют особую градацию - несо- ртируемая мелочь с размерами кусков менее 50 мм.
Руда средней крупности - от 100 до 300 мм.
Руда крупнокусковатая - от 300 до 600 мм.
Руда очень крупнокусковая - более 600 мм.
Кусковатость руды при отбойке зависит, с одной стороны, от физико- механических свойств руды в массиве, в частности от ее строения, а с другой - от применяемого способа отбойки, диаметра взрывных шпуров и скважин, их расположения, типа взрывчатого вещества, способа взрывания и др.
Кондиционным куском руды называют кусок с максимально допустимым размером, который можно выдавать из добытого блока для погрузки в откаточные сосуды.
При подземной разработке рудных месторождений он колеблется в среднем от 300 до 600 мм и иногда достигает 1000 мм.
Размер кондиционного куска оказывает большое влияние на выбор оборудования для всех производственных процессов добычи, доставки, погрузки, транспортирования.
Куски руды, превышающие кондиционные размеры, принято называть негабаритом.
Весовое количество негабаритных кусков в общей массе отбитой руды, выраженное в процентах, называют выходом негабарита.
Рудные месторождения по сравнению с угольными, имеют целый ряд особенностей, вытекающих из их геологического происхождения.
Они существенно влияют на содержание и технологические решения при разработке рудного месторождения.
Основными особенностями являются:
высокая крепость и абразивность руд, болыпинст-во из которых имеет коэффициент крепости 8 - 12, а более крепкие - 15 - 20.
Это обусловливает необходимость применения на подземных работах в большинстве случаев взрывной отбойки, связанной с бурением и заряжанием шпуров и скважин;
разнообразие размеров и изменчивость элементов залегания рудных тел, что существенно влияет на принятие технологических решений, схем вскрытия и подготовки, а также на выбор систем разработки;
изменчивость содержания полезных компонентов и минералогического состава руд по объему залежи, что вызывает необходимость усреднения качества рудной массы, поступающей из различных блоков;
меньшая разрушаемость отбитой руды при самотечном перемещении ее по рудоспускам протяженностью до 100 м и более.
Это оказывает влияние на особенности вскрытия месторождений и подготовки блоков;
меньшая достоверность информации о горно-геологических условиях и протекании технологических процессов, что затрудняет оперативный контроль их выполнения;
широкий диапазон устойчивости руд и вмещающих пород, что предопределяет многообразие технологических решений;
способность некоторых руд к слеживаемости и самовозгоранию, что ограничивает возможности применения систем разработки с магазинированием отбитой руды;
высокая ценность большинства руд, что обусловливает более жесткие требования к полноте и качеству извлечения полезного ископаемого;
отсутствие на большинстве рудников метановыделения, допускающее в подземных условиях применение открытого огня и аппаратуры в нормальном исполнении.
Предыдущая34353637383940414243444546474849Следующая
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Запасы полезных ископаемых в России велики.
502: плохой шлюз
В запасе железной руды он занимает первое место в мире. Балансовые запасы железной руды оцениваются в 90-100 млрд. Тонн, прогностические — намного больше. Большая часть разведанных запасов железной руды находится в европейской части России.
Наиболее важным железорудным бассейном является бассейн КМА (Курская магнитная аномалия).
Балансовые запасы KMA (по различным источникам) составляют 40-50 миллиардов тонн, большинство из которых сосредоточено в Белгородской и Курской областях.
В Европейской части Костомукшского, Ковдорского и Оленегорска находятся месторождения железной руды, балансовые запасы которых оцениваются в 4 млрд. Евро.
Железная руда Урала сосредоточена в Гороглагодатском, Качканаре, Серове, Бакале Орске-Халилове и в других районах.
Восточные регионы составляют более 10 миллиардов тонн балансовых запасов. Основное месторождение железа Таштагольского (Кемеровская область). Бакчар, Южный колпашевское (г. Томск). Абаканский, Нижнеангарск, Teisko (Красноярск) Коршунов Рудногорске, Tagorskoe (Иркутская обл.) Garinsky (Амурская область). Кимканское (Хабаровский край), бассейн Алдан (Республика Саха).
Основные роли марганцевой руды оставались за пределами России (Украина, Грузия).
Рудные месторождения находятся на Урале (полуночный рудник) в России, Западной Сибири (Усинское месторождение), Дальнем Востоке (Хинганский).
В Пермском крае (Сарановское месторождение) имеются хромитовые руды.
Рудные цветные металлы содержат значительно меньшее количество полезного компонента. Поэтому, если самые бедные железные руды содержат железо по меньшей мере на 20%, медные руды с содержанием меди 5% считаются богатыми.
к тяжелый Цветные металлы обычно называют цинком, свинцом, никелем, хромом, оловом, легко металлы, алюминий, магний, титан, легирование (используется в качестве добавок для стали) — вольфрам, молибден, ванадий.
группа благородно металлы — серебро, золото, платина.
Залежи медной руды, которая расположена на Урале (Krasnoural’sk, Кировоград, Дегтярск, Karabashsky Гайские, Blyavinskoe и других приложениях), в Восточной Сибири (Талнахском, Норильск, Удоканские месторождения) в Мурманской области (Печенга Мончетундра) для Северного Кавказа (Urupskaya депозит).
Отложения серебряных (полиметаллических) руд в большинстве случаев характеризуются сложным составом.
В дополнение к цинку и свинцу они содержат медь, серебро, олово, золото и т. Д.
Основные полиэтиленовые руды сосредоточены в Восточная Сибирь (Озерное, Хапчеранга, Кили, Гаревское), на Дальнем Востоке (Дальнегорское месторождение), Западная Сибирь (Салаир, Змеиногорское месторождение), на Северный Кавказ (Месторождение Садон).
Сырьем для производства никеля и кобальта являются никель (содержащий медь и никель) и кобальтовую руду.
Основные запасы этих руд сосредоточены в Восточной Сибири (Талнахском, Октябрьском, Хова Аксинская-поле), Урал (верхней Ufalej, Халиловское и других отложениях) на Кольском полуострове (никель). Что касается запасов никеля, то Россия занимает первое место в мире.
Основное месторождение олова руды связано с Тихоокеанского рудного пояса и были размещены на Дальнем Востоке (ESE-Хая, Депутатское, Омсукчанского, солнце, Hrustalnenskoe месторождение) и частично в Забайкалье (Hapcheranga, Шерловая Гор).
Руды, вольфрам и молибден встречаются на Северном Кавказе (Тирняуз), в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке (Джида, Давенда, восток-2).
В качестве сырья для производства алюминия используются бокситы, нефолины и алюниты.
Алюминиевые руды представлены во многих областях, которые являются основой для алюминиевой промышленности. В Европейской России бокситовые месторождения обнаружены в Тихвине, Ленинграде), Архангельском (Северном Онежском), Белгородском (Висловском) месторождениях в Республике Коми (бокситовая область юго-восточного Тимана). В Мурманской области — месторождения Нефелина в Хибинских горах. На Урале имеются бокситовые отвалы в Свердловской области (Красная Шапочка, Черемуховское). Имеются месторождения бокситов и нецеллюлозы; В западной и восточной Сибири (дневники Салаирского, Кия-, Шальтырского, Нижнеангарска, Боксона, Горячегорского).
Роль титановых и магниевых руд была определена на Урале, в Сибири и Республике Коми.
Серебро ограничено областями распространения полиметаллических руд.
Основные запасы золота сосредоточены в Республике Саха (коробка Алдане Усть-Нера, Kular), в районе Магадана (Колымская область), Чукотке в Восточной Сибири (Красноярский край, Иркутская и Читинская области).
Основные источники платины связаны с месторождениями медно-никелевых руд (Норильск, Мурманская область).
группа горнодобывающие и химические ресурсы включает фосфатные руды, калий и обычные соли, серу и другие, которые образуют сырьевую базу химической промышленности.
Фосфатные руды — апатит и фосфорит, которые являются сырьем для производства фосфорных удобрений. Более высокие запасы апатитового концентрата на Хибинских горах — это фосфаты, расположенные в центральном районе (Егорьевское), Волга-ВЯТКА (Вятко-Камское месторождение), Средне Черных регионах Сибири и Дальнего Востока.
По запасам калийных солей Россия занимает первое место в мире.
Корневая калийного месторождения (Соликамск, Березники), расположенный в регионе и солевых отложений Пермские в дополнение к вышеизложенному в Оренбурге (Соль-Илецк полей), Астрахань (то есть. Элтона Баскунчак), Западная и Восточная Сибирь (Михайловское, Usol- сибирская месторождение).
У России большие и разнообразные ресурсы минеральное строительство материалы, которые являются основой для развития промышленности строительных материалов и строительной отрасли.
Почти все природные строительные материалы доступны во всех экономических регионах.
Таким образом, российский потенциал минеральных ресурсов очень впечатляет. Стоимость исследований в некоторых сортах минералов в России оценивается в 20-30 трлн.
Доллар США. Прогнозные оценки составляют 140 трлн. долларов. Согласно расчетам, запасы угля, железной руды, калийных солей и фосфора сырья в России гарантированы на два или три столетия.
Друзья, всем привет. Сегодня я расскажу вам о том, какие существуют способы добычи полезных ископаемых, и их влияние на окружающую среду, но прежде всего эти способы зависят от самих ископаемых, их физико-химических свойств, мест размещения и развития технического прогресса.
Еще совсем недавно добыча природных ресурсов производилась вручную, что требовало больших физических усилий и немалых трудозатрат, а сама она имела достаточно низкую производительность труда.
В современных же условиях все изменилось коренным образом: с развитием мощных технических средств и применением специальных машин трудозатраты снизились, а производительность и объемы добычи ископаемых значительно возросли.
Основные способы и технология добычи природных ресурсов
Все , как твердые, так и жидкие, и газообразные на нашей планете располагаются неравномерно и находятся либо на поверхности, либо глубоко под землей, и в зависимости от их мест размещения и залегания для их добычи используют тот или иной способ.Самими распространенными способами добычи природных ресурсов можно считать:
- открытый способ либо карьерный способ,
- закрытый способ либо подземный или шахтный способ,
- комбинированный способ либо открыто-подземный способ,
- геотехнологический способ либо скважинный способ,
- дражный способ.
Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки, поэтому технология добычи полезных ископаемых открытым способом предполагает создание на местах разработки и добычи природных ресурсов глубоких котлованов в виде больших карьеров или разрезов, размеры которых зависят от относительно небольшой глубины и протяженности, а также мощности пластов залегания ископаемых.
Преимуществом такого способа добычи является его относительная дешевизна, наибольшая производительность и трудоемкость, безопасные условия труда, а недостатками — большое снижение качества сырья из-за содержания в нем большого количества пустых пород, негативные последствия по отношению к окружающей среде.
Таким способом обычно добывают природное строительное и индустриальное сырье такое как –
- известняк и мел,
- песок и глина,
- торф и уголь,
- медь и свинец,
- молибден и никель,
- олово и вольфрам,
- хром и марганец,
- цинк и железо.
Твердые ископаемые, находящиеся на достаточной большой глубине залегания добывают подземным, т.е. закрытым способом, при котором сооружают подземные шахты.
Недостатком такого способа является его огромный риск для горняков, связанный с обрушением и загазованностью, а значит и взрывоопасностью.
Таким способом обычно добывают руды, полиметаллы и минеральное сырье
такие как:
- медь и золото,
- вольфрам и железо,
- и минеральные соли.
Если открытый и закрытый способ добычи полезных ископаемых не подходит для данного месторождения промышленного сырья, то применяют комбинированный открыто-подземный способ, где сначала добываются открытым способом сырье из верхних слоев, а затем уже шахтным методом дорабатывают оставшиеся запасы металлических руд, залегающие на достаточно большой глубине.
Достоинствами такого способа являются большие объемы добычи природного сырья, а таким способом обычно добываются многие цветные металлы и алмазы.
Геотехнологический или скважинный способ используют при добыче специальных видов сырья, имеющих газообразное или жидкое состояние с помощью такой процедуры как бурение глубоких скважин, где при помощи физико-химического метода осаждения, выщелачивания и плавления извлекают из недр земли на поверхность выходящие по трубам полезные ископаемые.
Таким способом обычно добываются:
- газ и нефть,
- сера и литий,
- фосфор и уран.
И наконец, отдельный дражный способ, где горное предприятие одновременно осуществляет как добычу сырья, так и его обогащение, т. е. с помощью специального оборудования первично происходит отделение ценной породы от сопутствующей пустой.
Таким способом обычно разрабатываются месторождения россыпей:
- золота и алмазов,
- платиноидов и касситерита.
Влияние на окружающую среду добычи полезного сырья
Добыча полезных ископаемых любым способом не может не оказывать на окружающую среду своего негативного воздействия, так как занимает огромные площади хозяйственных земель, доходящие порой до десятков тысяч квадратных километров.
Такая техногенная нагрузка на природную среду нарушает естественный ход саморегуляции жизненных процессов окружающей среды и порой приводит к ее быстрой деградации.
Как правило, под их разработками находятся самые продуктивные почвенные черноземы:
- полей и пашен,
- лесов и водоемов,
- дорог и населенных пунктов.
Производство добычи начинается с подготовительных очистных работ, где на местности удаляются все искусственные преграды, так:
- вырубаются многолетние леса с ценными породами деревьев,
- осушаются вековые водоемы в виде болот, рек и озер,
- прокладываются инженерные коммуникации в виде водоотводящих канав и подъездных путей.
Затем производят вскрышные работы, целью которых служит послойное удаление и перемещение в отвалы пустой породы открывающей доступ к самим природным ресурсам:
- мягкую и легкую породу разрабатывают при помощи бульдозеров и землеройных машин,
- скальную и твердую породу сначала взрывают при помощи буровзрывной техники, а потом разрабатывают при помощи экскаваторов и скреперов,
уже обнаженные полезные ископаемые добывают и грузят на специальные транспортные средства — карьерные самосвалы,
которые везут добытое сырье на обогатительные предприятия и металлургические комбинаты.
Добыча природного сырья имеет еще и такие негативные последствия для окружающей среды как загрязнение почвы, воды и воздуха химическими элементами отвалов, что пагубно влияет как на растительный, так и животный мир данной местности.
Это негативное воздействие на окружающую среду отрицательно влияет и на здоровье людей, живущих в близлежащих местностях – повышением заболеваемости местного населения.
Поэтому в период разработки месторождений полезных ископаемых необходимы такие регулярные мероприятия как — проведение наблюдений и экологический мониторинг.
Уменьшить негативное влияние на окружающую среду в дальнейшем можно усовершенствованием методов разработки, а также с помощью рекультивации этих земель, возвратом и приведением их в первоначальное состояние, однако на это нужны огромные финансовые средства и немалый временной интервал.
Поэтому добывающие предприятия согласно закону охраны недр и окружающей среды обязаны после всех проведенных работ по добыче сырья обеспечить восстановление естественного ландшафта местности, где за свой счет они сажают леса и с созданием в последствие зон отдыха, а также восстанавливают плодородный слой почвы, вовлекая его в сельскохозяйственный оборот.
Надеюсь, вам понравилась моя статья о способах добычи полезных ископаемых, и вы узнали из нее много полезного для себя. Может быть, и вы знаете какие–то новые способы добычи природного сырья. Расскажите мне об этом в комментарии к статье, мне будет любопытно их узнать. Разрешите на этом с вами попрощаться и до новых встреч дорогие друзья.
Предлагаю Вам подписаться на обновления блога, чтобы получать мои статьи на свою почту. 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 всегда рада видеть вас и уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.
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).
Общая характеристика полезных ископаемых
Прежде всего, полезными ископаемыми называются горные породы и минералы, которые используются в хозяйстве стран.
По своему физическому состоянию они могут быть:
- твердые – уголь, соль, руда, мрамор и др.;
- жидкие – нефть, минеральные воды;
- газообразные – горючий газ, гелий, метан.
Когда за основу берут их использование, тогда выделяют:
- горючие – уголь, нефть, торф;
- рудные – руды горных пород, включающие металл;
- нерудные – гравий, глина, песок и др.
Отдельную группу представляют драгоценные и поделочные камни.
Полезные ископаемые образовались разными способами и по происхождению бывают магматические, осадочные, метаморфические, размещение которых по земным недрам подчиняется определенным закономерностям.
Для складчатых областей обычно характерны магматические, т.е. рудные полезные ископаемые. Данное обстоятельство связано с тем, что они образуются из магмы и выделяющихся их неё горячих водных растворов.
Магма поднимается из земных недр по трещинам в земной коре и в них застывает на различной глубине.
Также рудные полезные ископаемые могут образоваться и из излившейся магмы-лавы, которая относительно быстро остывает. Магма внедряется, как правило, в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями планеты.
Руды могут образоваться и на платформенных равнинах, но, в этом случае они приурочены к нижнему ярусу платформы. На платформах рудные полезные ископаемые связаны со щитами, т.е. с выходами фундамента платформы на поверхность или в тех местах, где осадочный чехол не отличается мощностью, и фундамент близко подходит к поверхности.
Примером такого месторождения является Курская магнитная аномалия в России и Криворожский бассейн на Украине.
Замечание 1
Вообще руда представляет собой минеральный агрегат, из которого технологическим путем можно извлечь металл либо соединения металлов.
Руды металлов связаны с районами активного горообразования, но наличие гор ещё не означает наличия богатых месторождений. Третья часть Европы, например, занята горами, но, крупных рудных месторождений совсем немного.
Исходя из области применения, рудные полезные ископаемые делятся на группы – руды черных металлов, руды цветных металлов, руды благородных металлов и радиоактивные металлы.
Такое рудное полезное ископаемое, как железная руда является основой для производства черных металлов – чугуна, стали, проката. Крупнейшие запасы железных руд сосредоточены в США, Индии, Китае, Бразилии, Канаде.
Есть отдельные крупные месторождения в Казахстане, Франции, Швеции, Украине, Венесуэле, Перу, Чили, Австралии, Либерии, Малайзии, В странах Северной Африки.
В России крупные запасы железных руд, кроме КМА, есть на Урале, Кольском полуострове, в Карелии, В Сибири.
Руды черных металлов
Среди руд черных металлов наиболее востребованными и используемыми в промышленности являются железные руды.
Такие минералы, как гематит, магнетит, лимонит, сидерит, шамозит и тюрингит являются главными железосодержащими породами.
Добыча железной руды в мире превышает 1 млрд. тонн. Самым крупным производителем железной руды является Китай, добывающий 250 млн. тонн, в то время как Россия добывает 78 млн. тонн. По 60 млн. тонн добывают США и Индия, Украина – 45 млн. тонн.
Добыча железной руды в США ведется в районе озера Верхнее и в штате Мичиган.
В России крупнейшим железорудным бассейном является КМА, залежи которой оцениваются в 200-210 млрд. тонн или 50% планетарных запасов. Месторождение охватывает Курскую, Белгородскую, Орловскую области.
Для производства легированной стали и чугуна используется марганец в качестве легирующей добавки для придания им прочности и твердости.
Мировые промышленные запасы марганцевых руд сосредоточены на Украине – 42,2%. Есть марганцевые руды в Казахстане, ЮАР, Габоне, Австралии, Китае, в России.
Большое количество марганца производится также в Бразилии и Индии.
Для того чтобы сталь не ржавела, была жаропрочной и кислотоупорной необходим хром, один из основных компонентов руд черных металлов.
Специалисты предполагают, что из мировых запасов этой руды 15,3 млрд. тонн хромитовая руда высокого сорта приходится на ЮАР – 79%. В небольших количествах хром есть в Казахстане, Индии, Турции, довольно крупное месторождение этой руды находится в Армении. Небольшое месторождение разрабатывается в России на Урале.
Замечание 2
Самым редким из черных металлов является ванадий. Он используется для производства марочного чугуна и марочной стали. Ванадий очень важен для аэрокосмической промышленности, потому что его добавка обеспечивает высокие характеристики титановых сплавов.
При получении серной кислоты ванадий используется в качестве катализатора. В чистом виде его нет, и встречается ванадий в составе титаномагнетитовых руд, иногда встречается в фосфоритах, урансодержащих песчаниках и алевролитах. Правда, его концентрация не более 2%.
Иногда даже значительные количества ванадия могут быть в бокситах, бурых углях, битуминозных сланцах и песках. При извлечении главных компонентов из минерального сырья, ванадий получают как побочный продукт.
По учтенным запасам этой руды лидерами являются ЮАР, Австралия и Россия, а основные его производители ЮАР, США, Россия, Финляндия.
Руды цветных металлов
Цветные металлы представлены двумя группами:
- легкие, к ним относятся алюминий, магний, титан;
- тяжелые – это медь, цинк, свинец, никель, кобальт.
Из всех цветных металлов алюминий является самым распространенным в земной коре.
Среди его физических свойств такие, как малая плотность, высокая теплопроводность, пластичность, электрическая проводимость, коррозионная стойкость. Этот металл хорошо поддается ковке, штамповке, прокатке, волочению. Его легко можно сварить.
Исходное сырье для металлического алюминия – глинозем, который получают при переработке бокситов и нефелиновых руд.
Запасы бокситов есть в Гвинее, Бразилии, Австралии, а Россия занимает по ним 9-е место.
Российские запасы бокситов сосредоточены в Белгородской и в Свердловской области, а также в Республике Коми. Российские бокситы невысокого качества. Нефелиновые руды залегают на Кольском полуострове. По производству глинозема Россия занимает 6-е место в мире. Весь глинозем производится из отечественного сырья.
Титан, открыли в 1791 г. Его отличительные характеристики – это высокая прочность и коррозионная стойкость. Для промышленности основным типом титановых руд являются прибрежно-морские россыпи. Такие крупные россыпи известны в России, Австралии, Индии, Бразилии, Новой Зеландии, Малайзии, Шри-Ланке.
Россыпные месторождения титана являются комплексными и содержат цирконий.
К легким цветным металлам относится магний, который в промышленности применяется сравнительно недавно. В военные годы основная его часть шла для производства зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет.
Сырье для получения магния приурочено ко многим районам планеты. Магний содержится в доломите, карналлите, бишофите, каините и других породах, имеющих широкое распространение в природе.
На долю США приходится около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений.
Кроме США крупными производителями металлического магния являются Турция и КНДР. Производителями соединений магния – Россия, Китай, КНДР, Австрия, Греция, Турция.
Среди тяжелых цветных металлов выделяется медь, которая представляет собой пластичный элемент золотисто-розового оттенка, на открытом воздухе покрывающийся кислородной пленкой.
Отличительной особенностью меди являются её высокие антибактериальные свойства. В сплавах с никелем, оловом, золотом, цинком она используется в промышленности.
После Чили и США, по запасам меди Россия стоит на третьем месте в мире.
Кроме самородной меди, сырьем для её получения является халькопирит и борнит. Распространяются месторождения меди в США – Скалистые горы, В Канадском щите и провинции Квебек, Онтарио в Канаде, в Чили и Перу, в медном поясе Замбии, ДРК, в России, Казахстане, Узбекистане, Армении.
Основными и крупными производителями этого металла являются Чили и США, а также Канада, Индонезия, Перу, Австралия, Польша, Замбия, Россия.
Цинк впервые получили из каламина, по существу это карбонат цинка ZnCO2. Сегодня получают цинк из сульфидных руд, наиболее важной из которых является цинковая обманка и марматит.
Добыча цинковых руд идет в Канаде, США, в России, Австралии, Мексике, в центральной Африке, Казахстане, Японии и других странах.
Крупные производители цинковой руды – Япония и США они же её крупные импортеры.
Известный с древности никель при добавке к стали повышает её вязкость, упругость, антикоррозионные свойства.
Впервые металлический кобальт был получен в 1735 г. Сегодня он используется для производства сверхтвердых сплавов.
Сырьем для свинца является его главный рудный минерал галенит. Свинцовые руды добываются во многих странах, а ведущие его производители Австралия, Китай, Перу, Канада.
Добыча свинца ведется в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР, Марокко. Крупные месторождения свинца есть в Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане.
В России свинцовые месторождения сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Якутии, Приморье, Северном Кавказе.
Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития . В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в .
Добыча полезных ископаемых
Существует несколько способов добычи полезных ископаемых . Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети . Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти - фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.
Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые - это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.
Для этого есть несколько путей:
- снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;
- более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;
- комплексное использование полезных ископаемых;
- поиск новых, более перспективных месторождений.
Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.
При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей и условий образования полезных ископаемых.
Краткая характеристика основных полезных ископаемых
Самый твердый из всех минералов. По составу он - чистый углерод. Встречается в россыпях и в виде вкраплений в породах. Алмазы бывают бесцветные, но встречаются и окрашенные в различные цвета. Ограненный алмаз называется бриллиантом. Его вес принято измерять в каратах (1 карат = 0,2 г). Самый крупный алмаз найден в Южной : он весил более 3000 карат. Большинство алмазов добывается в Африке (98% от добычи в капиталистическом мире). В России крупные месторождения алмазов расположены в Якутии. Прозрачные кристаллы используются для изготовления драгоценных камней. До 1430 года бриллианты считались обычными драгоценными камнями. Законодательницей моды на них стала француженка Агнесса Сорель. Непрозрачные алмазы благодаря своей твердости используются в промышленности для резания и гравировки, а также для шлифовки стекла и камня.
Мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 кг, был найден в Австралии.
Золото встречается и в виде россыпи - это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся в , образуя россыпи. Золото испрльзуют при производстве точных приборов и различных украшений. В России золото залегает на и в . За рубежом - в Канаде, Южной Африке, . Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.
Платина (от испанского plata - серебро) - драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом - в Южной Африке.
Драгоценные камни (самоцветы) - минеральные тела, обладающие красотой окраски, блеском, твердостью, прозрачностью. Они подразделяются на две группы: камни, идущие на огранку, и поделочные. К первой группе относятся алмаз, рубин, сапфир, изумруд, аметист, аквамарин. Ко второй группе - малахит, яшма, горный хрусталь. Все драгоценные камни, как правило, имеют магматическое происхождение. Однако жемчуг, янтарь, коралл - минералы органического происхождения. Драгоценные камни применяются в ювелирном деле и в технических целях.
Туфы - горные породы различного происхождения. Известковый туф - пористая горная порода, образующаяся в результате осаждения углекислого кальция из источников. Такой туф используется для получения цемента и извести. Вулканический туф - сцементированный . Туфы применяются как строительный материал. Имеет разные цвета.
Слюды - горные породы, обладающие способностью расщепляться на тончайшие слои с гладкой поверхностью; в виде примесей встречаются в осадочных породах. Различные слюды применяются как хороший электроизолятор, для изготовления окон в металлургических печах, в электро- и радиопромышленности. В России слюды добываются в Восточной Сибири, в . Промышленные разработки месторождений слюд ведутся на Украине, в США, .
Мрамор - кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе. За рубежом наибольшей известностью пользуется мрамор, добываемый в .
Асбест (греч. неугасимый) - группа волокнистых несгораемых горных пород, расщепляющихся на мягкие волокна зеленовато-желтого или почти белого цвета. Он залегает в виде жил (жила - минеральное тело, заполняющее трещину в земной коре, имеет обычно плитообразную форму, уходя по вертикали на большие глубины. Длина жил достигает двух и более километров), среди изверженных и осадочных пород. Применяется для изготовления специальных тканей (противопожарная изоляция), брезентов, огнестойких кровельных материалов, а также теплоизоляционных материалов. В России добыча асбеста ведется на Урале, в , за рубежом - в и других странах.
Асфальт (смола) - хрупкая смолистая горная порода бурого или черного цвета, представляющая собой смесь углеводородов. Асфальт легко плавится, горит коптящим пламенем, является продуктом изменения некоторых видов нефти, из которых улетучилась часть веществ. Асфальт часто пронизывает песчаники, известняки, мергель. Применяется как строительный материал для покрытия дорог, в электротехнике и резиновой промышленности, для приготовления лаков и смесей для гидроизоляции. Основные месторождения асфальта в России - район г. Ухта, за рубежом - в , во Франции, .
Апатиты - минералы, богатые фосфорными солями, зеленого, серого и других цветов; встречаются среди различных изверженных пород, местами образуя большие скопления. Апатиты в основном используются для производства фосфорных удобрений, их используют также в керамической промышленности. В России крупнейшие залежи апатитов расположены в , на . За рубежом их добывают в , Южно-Африканской Республике.
Фосфориты - осадочные горные породы, богатые соединениями фосфора, которые образуют в породе зерна или скрепляют различные минералы в плотную породу. Окраска фосфоритов темно-серая. Применяются они, как и апатиты, для получения фосфорных удобрений. В России месторождения фосфоритов распространены в Московской и Кировской областях. За рубежом их добывают в США (п-ов Флорида) и .
Алюминиевые руды - минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды - это бокситы, нефелины и алуниты.
Бокситы (название пошло от местности Бо на юге Франции) - осадочные горные породы красного или коричневого цвета. На севере залегает 1/3 их мировых запасов, и по их добыче страна входит в число ведущих государств. В России бокситы добываются в . Главным компонентом бокситов является окись алюминия.
Алуниты (название происходит от слова алун - квасцы (фр.) - минералы, в состав которых входят алюминий, калий и другие включения. Алунитовая руда может быть сырьем для получения не только алюминия, но и калийных удобрений и серной кислоты. Месторождения алунитов есть в США, Китае, на Украине, в и других странах.
Нефелины (название происходит от греческого «нефеле», что означает облако) - минералы сложного состава, серого или зеленого цветов, содержащие значительное количество алюминия. Входят в состав изверженных пород. В России нефелины добывают на и в Восточной Сибири. Алюминий, получаемый из этих руд, - мягкий металл, дает прочные сплавы, широко применяется , а также в производстве товаров домашнего обихода.
Железные руды - природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.
Бурый железняк , или лимонит, - смесь нескольких минералов, содержащих железо с примесью глинистых веществ. Имеет бурый, желто-бурый или черный цвет. Встречается чаще всего в осадочных породах. Если руды бурого железняка - одной из наиболее распространенных железных руд - имеют содержание железа не менее 30%, то они считаются промышленными. Основные месторождения - в России (Урал, Липецкое), на Украине (), Франции (Лотарингское), на .
Красный железняк , или гематит, - минерал от красно-бурого до черного цвета, содержащий железа до 65%.
Встречается в различных горных породах в виде кристаллов и тонких пластин. Иногда образует скопления в виде твердых или землистых масс ярко-красного цвета. Основные месторождения красного железняка - в России (КМА), на Украине (Кривой Рог), США, Бразилии, Казахстане, Канаде, Швеции.
Магнитный железняк , или магнетит, - минерал черного цвета, содержащий 50-60% железа. Это высококачественная железная руда. Состоит из железа и кислорода, сильно магнитен. Встречается в виде кристаллов, вкраплений и сплошных масс. Основные месторождения - в России (Урал, КМА, Сибирь), на Украине (Кривой Рог), в Швеции и США.
Медные руды - минеральные скопления, содержащие медь в количестве, пригодном для промышленного использования. Обычно перерабатываются руды, содержащие медь от 1% и выше. Большинство медных руд требуют обогащения - отделения пустой породы от ценного компонента. Около 90% мировых запасов меди сосредоточено в месторождениях, руды которых кроме меди включают в себя еще какой-либо металл. Чаще всего это бывает никель. Медь широко применяется в промышленности, особенно в электропромышленности и в . Медь идет на производство сплавов, имеющих широкое применение как в быту, так и в промышленности: сплава меди с оловом (бронза), сплава меди с никелем (мельхиор), сплава меди с цинком (латунь), сплава меди с алюминием (дюралюминий). В России медные руды залегают на Урале, в Восточной Сибири, на Кольском полуострове. Богатые месторождения руд имеются в Казахстане, - многочисленные минералы, содержащие олово. Разрабатываются оловянные руды с содержанием олова 1-2% и более. Эти руды требуют обогащения - увеличения ценного компонента и отделения пустой породы, поэтому в плавку идут руды, содержание олова в которых увеличено до 55%. Олово не окисляется, что вызвало его широкое применение в консервной промышленности. В России оловянные руды залегают в Восточной Сибири и на , а за рубежом их добывают в Индонезии, на полуострове .
Никелевые руды - минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом - в Канаде, на
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях: