Az érces ásványok meghatározása. Ércásványok

A világgazdaság ásványkincsei

A természeti erőforrások közül az ásványkincsek nagy jelentőséggel bírnak a termelés és az emberi élet fejlődésének biztosításában. Jellemzőik a következők:

korlátozott és nem megújuló;

· egyenetlen eloszlás az egyes országok és régiók között;

· az egyes készletek jelentős differenciálódása

Az ásványkincsek képezik az ipari termékek előállításának alapját. Évente több mint 100 milliárd tonna különféle nyersanyagot és üzemanyagot vonnak ki a Föld béléből. Ezek vas- és színesfémércek, szén, gáz, olaj, építőipari nyersanyagok stb. – összesen több mint kétszáz különböző típus.

Az érces ásványok nagy gazdasági jelentőséggel bírnak, mert felülmúlhatatlan szerkezeti anyagok maradnak. Legnagyobb készleteik az USA-ban, Kínában, Indiában és Oroszországban összpontosulnak.

A vasérclelőhelyek Brazíliában, Ausztráliában, Kanadában és a FÁK-országokban (beleértve Oroszországot) koncentrálódnak. India, az USA, Svédország, Franciaország, Venezuela, Dél-Afrika és Kína is nagy tartalékokkal rendelkezik. A világ vasérckészletét hozzávetőleg 400 milliárd tonnára becsülik.Az elmúlt évtizedben számos fejlődő országban – Brazíliában, Libériában, Guineában és Algériában – fedeztek fel új érc ásványi lelőhelyeket. A legnagyobb készleteket Brazíliában (Minas Geras lelőhely) és Venezuelában (Guyana) tárták fel. Itt a jó minőségű ércek dominálnak (akár 68% vastartalom kis mennyiségű kénnel, szilícium-dioxiddal és foszforral). Az oroszországi vasérc lelőhelyek szintén nagy jelentőséggel bírnak (Mihajlovszkoje - KMA, Kachkanarskoye - Ural), de ezekben valamivel alacsonyabb a főkomponens tartalom.

A 80-as évek vége óta. A világ vasérctermelése évi 1 milliárd tonna szinten van. A világ legnagyobb vasérc exportőre Brazília (125 millió tonna), Ausztrália (több mint 100 millió tonna), Kanada (30-40 millió tonna) és a FÁK-országok. A vasérc alapanyagok fő importőre a világon Japán (évente 150 millió tonnáig), Németország és az USA.

A vasérc alapanyagok kereskedelmének fejlődésében új trend a dúsított érc (vasércpellet), valamint az acélhulladék kínálatának növekedése.

A színesfémek közül a legelterjedtebb a bauxit (a földkéreg tömegének 10%-a), amely alapanyagként szolgál az alumínium előállításához. A teljes bauxitkészlet 50 milliárd tonna, a termelés pedig több mint 80 millió tonna évente. A legnagyobb bauxitlelőhelyek Franciaországban (Saint-Julien, La Rouquette), Olaszországban, Oroszországban (Apatity) és az USA-ban (Silit Rock) találhatók. Az ilyen hagyományos alumíniumtermelő országokban azonban egyes bauxitlelőhelyek jelentősen kimerültek, és új nyersanyagforrásokat kell találni.

A bauxit fő exportőre Guinea, Jamaica és Brazília, amelyek Ausztráliával együtt meghatározzák a világ bauxitpiacának helyzetét.

Ami az ausztrál bauxitot illeti, mind mennyiségben, mind árban a világkereslet 50%-át képesek kielégíteni. Ausztráliában és Brazíliában saját alumíniumgyártás indult. Jamaica elsősorban az Egyesült Államok alumíniumiparát, Guinea pedig Nyugat-Európát látja el nyersanyagokkal. Az ausztrál bauxitot nemcsak a közel-keleti gyárak dolgozzák fel Japánba történő reexport céljából, hanem oroszországi és nyugat-európai gyárak is. Ausztrália, Oroszország, az USA és Jamaica vezet a timföldgyártásban, az USA, a FÁK, Japán, Kanada és Németország pedig az alumíniumgyártásban.

Ami a színesfémérceket illeti, általános mintázatokat állapíthatunk meg készleteik elosztásában, az ezekből származó termékek előállításában és e termékek fogyasztásában. A világ színesfém-érckészleteinek nagy része a fejlődő országokban összpontosul, de a világ termelésében és fogyasztásában való részesedésük jóval alacsonyabb. Például a bauxitkészletek 3/4-ével a fejlődő országok részesedése a termelésben körülbelül 1/2, az olvasztásban - 1/5, és az alumínium felhasználásban - csak 1/10. Hasonló a helyzet más színesfémek esetében is, kivéve az ónt. A fejlődő országok részesedése a világ óntermelésében több mint 4/5. Ugyanakkor a fő ónkészletek Indiában, Malajziában, Brazíliában, Indonéziában, Thaiföldön és Bolíviában összpontosulnak. A teljes ónkészlet 180 millió tonna, az éves termelés 8,3 millió tonna.

A fejlődő országokban is nagy réztartalékok találhatók. A „réz öv” kiemelkedik, amely magában foglalja Chilét, Zimbabwét, Zambiát, Zaire-t és Perut. A fejlett országok közül az USA (Morenci, Bingen lelőhelyek), a FÁK és Kanada (Grendak, Johnsons) rendelkezik nagy réztartalékkal. Az érc fő komponensének tartalma azonban az Egyesült Államokban 0,5%-tól Zambiában 5%-ig terjed. A rézérc teljes készletét 860 millió tonnára becsülik, amelyből évente 8 millió tonnát bányásznak. A rézbányászat jellemzően helyszíni olvasztással jár. A legnagyobb réztermelők Chile és az USA. A legtöbb nyugat-európai ország rezet importál.

A polifémes ércek gyakoriak az USA-ban (Labadi), Kanadában (Pine Point), Ausztráliában (Bronen Hill), Oroszországban (Orlovszkoje), Burmában (Nammadu). A cinktartalom is élesen változik a lelőhelyek között, a kanadai 1%-tól a burmai 20%-ig; ólom – a kanadai 1%-ról Ausztráliában 23%-ra. Az összes ólomtartalék 200 millió tonna, a termelés körülbelül 2,5 millió tonna évente. Az összes cinkkészlet 300 millió tonna, a termelés 4,5 millió tonna évente.

Kína nagy és változatos színesfém-tartalékokkal rendelkezik, amelyekben volfrám, ón, antimon, cink, réz és ólom található.

Barátaim, üdv mindenkinek. Ma arról fogok beszélni, hogy milyen bányászati ​​módszerek léteznek, és milyen hatással vannak a környezetre, de mindenekelőtt ezek a módszerek maguktól az ásványoktól, azok fizikai és kémiai tulajdonságaitól, elhelyezkedésétől és a technológiai fejlődés fejlődésétől függenek.

A természeti erőforrások kitermelése egészen a közelmúltig kézi úton történt, ami nagy fizikai erőfeszítést és jelentős munkaerőköltséget igényelt, és maga is meglehetősen alacsony munkatermelékenységgel bírt.

A modern körülmények között minden gyökeresen megváltozott: az erőteljes műszaki eszközök fejlesztésével és a speciális gépek használatával csökkentek a munkaerőköltségek, jelentősen nőtt a termelékenység és az ásványi kitermelés mennyisége.

A természeti erőforrások kitermelésének alapvető módszerei és technológiája

Bolygónkon minden, szilárd, folyékony és gázhalmazállapotú is, egyenetlenül oszlik el, és vagy a felszínen, vagy mélyen a föld alatt van, és elhelyezkedésüktől és előfordulásuktól függően valamelyik vagy másik módszert alkalmazzák a kitermelésükre A legáltalánosabb kitermelési módszerek természeti erőforrások jöhetnek számításba:

1. nyitott út vagy karrierút,
2. zárt módszer vagy földalatti vagy bányamódszer,
3. kombinált módszer vagy nyílt földalatti módszer,
4. geotechnológiai módszer vagy fúrásos módszer,
5. kotrási módszer.

Mindezen módszereknek megvannak a maga előnyei és hátrányai is, ezért a külszíni bányászati ​​technológia magában foglalja a mély gödrök kialakítását nagy bányák vagy bevágások formájában a természeti erőforrások fejlesztése és kitermelése helyein, amelyek mérete a természeti erőforrások kitermelésétől függ. viszonylag kis mélység és hosszúság, valamint erős fosszilis ágyak.
Ennek a kitermelési módnak az előnye a viszonylagos olcsóság, a legmagasabb termelékenység és munkaintenzitás, a biztonságos munkakörülmények, hátránya pedig a nagy mennyiségű hulladékkő tartalom miatti nagymértékű nyersanyagminőség-csökkenés, és negatív. környezetre gyakorolt ​​következményei.

Természetes építőipari és ipari alapanyagok, mint pl.

• mészkő és kréta,
• homok és agyag,
• tőzeg és szén,
• réz és ólom,
• molibdén és nikkel,
• ón és volfrám,
• króm és mangán,
• cink és vas.

A kellően nagy mélységben elhelyezkedő szilárd ásványokat a föld alatt bányászják, pl. zárt módszer, amelyben földalatti bányákat építenek.
Ennek a módszernek az a hátránya, hogy hatalmas kockázatot jelent a bányászok számára, összeomlással és gázszennyezéssel, és ezért robbanásveszélyes.

Az érceket, polifémeket és ásványi nyersanyagokat általában ilyen módon bányászják.

mint például:

• réz és arany,
• volfrám és vas,
• és ásványi sók.

Ha a nyílt és zárt bányászat adott ipari nyersanyag lelőhelyre nem alkalmas, akkor kombinált nyílt-földalatti módszert alkalmazunk, ahol először nyílt módszerrel nyerik ki a felső rétegekből nyersanyagot, majd a fennmaradó készleteket. A kellően nagy mélységben lévő fémérceket bányászati ​​módszerrel dolgozzák fel.

Ennek a módszernek az előnyei a természetes nyersanyagok nagy mennyiségben történő kitermelése, és általában sok színesfémet és gyémántot bányásznak ilyen módon.

A geotechnológiai vagy fúrásos módszert speciális típusú, gáznemű vagy folyékony halmazállapotú nyersanyagok kinyerésére alkalmazzák olyan eljárással, mint például mélyfúrás, ahol az ülepítés, kilúgozás és olvasztás fiziko-kémiai módszerével ásványok érkeznek. csöveken keresztül vonják ki a föld belsejéből a felszínre.

Ezt a módszert általában megkapják:

• gáz és olaj,
• kén és lítium,
• foszfor és urán.

És végül egy külön kotrási módszer, ahol a bányavállalat egyszerre végzi a nyersanyag kitermelését és annak dúsítását is, azaz speciális berendezések segítségével történik az értékes kőzet elsődleges elválasztása a kísérő meddőkőtől.

A kihelyező lerakódásokat általában a következő módon alakítják ki:

• arany és gyémánt,
• platinoidok és kasszirit.

A hasznos nyersanyagok bányászatának környezetre gyakorolt ​​hatása

A bármilyen módszerrel végzett bányászat csak negatív hatással van a környezetre, mivel hatalmas gazdasági területeket foglal el, amelyek néha több tízezer négyzetkilométert is elérnek.
A természeti környezet ilyen technogén terhelése megzavarja a környezetben zajló életfolyamatok természetes önszabályozását, és esetenként gyors lebomlásához vezet.

Általában a legtermékenyebb talaj csernozjomok fejlesztésük alatt találhatók:

1. mezők és szántók,
2. erdők és víztározók,
3. utak és települések.

A termelés előkészítő takarítási munkákkal kezdődik, ahol minden mesterséges akadályt eltávolítanak a területről, az alábbiak szerint:

• Az értékes fafajokkal rendelkező évelő erdőket kivágják,
• az évszázados tározókat mocsarak, folyók és tavak formájában lecsapolják,
• A közművek vízelvezető árkok és bekötőutak formájában vannak kialakítva.

Ezt követően lecsupaszítási munkálatokat végeznek, melynek célja a hulladékkőzet rétegenkénti eltávolítása és lerakókba történő áthelyezése, amely hozzáférést biztosít magukhoz a természeti erőforrásokhoz:

• puha és könnyű kőzetet buldózerekkel és földmunkagépekkel bányásznak,
• a kőzetet és a kemény kőzetet először fúró- és robbantóberendezésekkel robbantják fel, majd kotrógépekkel és kaparóval bányászják,

A már kitett ásványokat bányászják és speciális járművekre - bányászati ​​dömperekre - rakják,

amelyek a kitermelt nyersanyagokat feldolgozó üzemekbe és kohászati ​​üzemekbe szállítják.

A természetes nyersanyagok kitermelése olyan negatív környezeti következményekkel is jár, mint a talaj, a víz és a levegő kémiai elemekkel való szennyeződése a szemétlerakókból, ami káros hatással van a terület növény- és állatvilágára egyaránt.

Ez a környezetre gyakorolt ​​negatív hatás a közeli területeken élők egészségét is negatívan érinti, növelve a helyi lakosság megbetegedésének gyakoriságát.

Ezért az ásványlelőhelyek kialakítása során olyan rendszeres tevékenységekre van szükség, mint a megfigyelések és a környezeti monitoring.
A környezetre gyakorolt ​​negatív hatások csökkentése a jövőben a fejlesztési módszerek fejlesztésével, illetve ezen földterületek visszaszerzésével, visszaszolgáltatásával, eredeti állapotukba hozásával lehetséges, de ehhez hatalmas anyagi források és jelentős időintervallum szükséges.

Ezért a bányavállalkozások az altalaj- és környezetvédelmi törvénynek megfelelően kötelesek minden nyersanyag-kitermelési munka után gondoskodni a terület természeti tájának helyreállításáról, ahol saját költségükön telepítenek. erdők, majd üdülőterületek létrehozása, valamint a talaj termékeny rétegének helyreállítása, bevonva a mezőgazdasági forgalomba

Remélem, tetszett a bányászati ​​módszerekről szóló cikkem, és sokat tanultál belőle. Talán ismer néhány új módszert a természetes nyersanyagok kinyerésére. Mesélj róla a cikk megjegyzéseiben, kíváncsi leszek rájuk. Hadd búcsúzzak el tőletek, és viszontlátásra, kedves barátaim.

Azt javaslom, hogy iratkozzon fel a blogfrissítésekre, hogy e-mailben megkapja cikkeimet. A cikket a 10-es rendszer szerint is értékelheti, meghatározott számú csillaggal megjelölve.

Gyere el hozzám és hozd el barátaidat is, mert ezt az oldalt kifejezetten neked hozták létre. Mindig örülök, hogy látlak, és biztos vagyok benne, hogy biztosan sok hasznos és érdekes információt találsz itt.

Az ásványok a földkéreg olyan ásványokból álló képződményei, amelyek kémiai és fizikai tulajdonságai lehetővé teszik az ipari és háztartási szférában történő felhasználásukat. Az anyagok sokfélesége nélkül, amelyekben a Föld gazdag, világunk nem lenne olyan sokszínű és fejlett. A technológiai fejlődés elérhetetlen és mérhetetlenül nehéz lenne. Tekintsük az ásványok fogalmát, fajtáit és jellemzőit.

A témához kapcsolódó fogalmak és kifejezések

Az ásványfajták vizsgálata előtt ismerni kell a témához kapcsolódó konkrét definíciókat. Így könnyebben és könnyebben lehet mindent kitalálni. Tehát az ásványok olyan ásványi nyersanyagok vagy a földkéreg képződményei, amelyek lehetnek szerves vagy szervetlen eredetűek, és anyagi tárgyak előállítására használják fel.

Az ásványlelőhely bizonyos mennyiségű ásványi anyag felhalmozódása a Föld felszínén vagy belsejében, amelyet az ipari felhasználási területtől függően kategóriákra osztanak.

Az érc természetes körülmények között keletkezett ásványi képződmény, amely olyan komponensekből és olyan arányban áll, hogy az ipari és műszaki szféra számára lehetséges és célszerű felhasználása.

Mikor kezdődött a bányászat?

Nem tudni pontosan, mikor történt az első bányászat. A történészek szerint az ókori egyiptomiak nyitották fel a fátylat. Az expedíciót Kr.e. 2600-ban küldték a Sínai-félszigetre. Feltételezték, hogy csillámot fognak bányászni. Áttörés történt azonban az ókori lakosok nyersanyagokkal kapcsolatos tudásában: rezet találtak. Az ezüst bányászata és feldolgozása Görögország történetéből ismert. A rómaiak olyan fémekről tanultak, mint a cink, a vas, az ón és az ólom. Miután Afrikától Nagy-Britanniáig bányákat létesített, a Római Birodalom bányászta őket, majd szerszámok készítésére használta őket.

A 18. században, az ipari forradalom után égető szükség lett az ásványokra. Ennek kapcsán rohamos ütemben fejlődött a termelésük. A modern technológiák az akkori felfedezéseken alapulnak. A 19. században kitört a híres „aranyláz”, melynek során hatalmas mennyiségű nemesfémet – aranyat – bányásztak. Ugyanitt (Dél-Afrika) több gyémántlelőhelyet fedeztek fel.

Az ásványok fizikai állapot szerinti jellemzői

A fizikaórákból tudjuk, hogy az anyagok aggregáció négy állapotának egyikében lehetnek: folyékony, szilárd, gáznemű és plazma halmazállapotú. A hétköznapi életben mindenki könnyedén megfigyelheti az első hármat. Az ásványok, mint bármely más kémiai vegyület, megtalálhatók a Föld felszínén vagy annak belsejében a három állapot egyikében. Így az ásványok típusait elsősorban a következőkre osztják:

• folyékony (ásványvizek, olaj);
• szilárd anyagok (fémek, szének, ércek);
• gáznemű (földgáz, inert gáz).

Mindegyik csoport az ipari élet fontos és szerves része. Az erőforrások sokfélesége lehetővé teszi az országok számára, hogy műszaki és gazdasági szférában fejlődjenek. Az ásványlelőhelyek száma egy ország gazdagságának és jólétének mutatója.

Ipari típusok, ásványok osztályozása

Az első ásványi kőzetek felfedezése után az ember elkezdett komolyan gondolkodni azon, milyen előnyökkel járhatnak ezek az életében. Az ipar megjelenésével és fejlődésével kialakult az ásványlelőhelyek osztályozása a műszaki területen való felhasználásuk alapján. Nézzük az ilyen típusú ásványokat. A táblázat teljes információt tartalmaz a jellemzőikről:

A figyelembe vett ásványfajták, valamint az édesvízkészletek a Föld vagy az egyes országok gazdagságának fő jellemzői. Ez az ásványkincsek tipikus fokozata, melynek segítségével az ipari és háztartási szférában felhasznált összes természetes anyagot fizikai és kémiai tulajdonságaik függvényében csoportosítják. Ismerkedjünk meg minden kategóriával külön-külön.

Fosszilis tüzelőanyagok

Milyen ásványi anyag az olaj? Mi a helyzet a gázzal? Az ásvány gyakran szilárd fémnek tűnik, nem pedig homályos folyadéknak vagy gáznak. Az emberek kora gyermekkoruk óta ismerik a fémet, míg az olaj vagy akár a háztartási gáz fogalmát kicsit később értik meg. Tehát a már vizsgált besorolások szerint milyen típusba sorolandó az olaj és a gáz? Az olaj a folyékony anyagok, a gáz a gáznemű anyagok csoportjába tartozik. Alkalmazásuk alapján egyértelműen éghető vagy más szóval üzemanyag-ásványokra. Hiszen az olajat és a gázt elsősorban energia- és hőforrásként használják fel: meghajtják az autók motorját, fűtik a lakóhelyiségeket, főznek a segítségükkel. Maga az energia az üzemanyag elégetésével szabadul fel. És ha még mélyebbre nézünk, ezt elősegíti a szén, amely minden fosszilis tüzelőanyagban megtalálható. Rájöttünk, hogy milyen típusú ásványi nyersanyag-olaj.

Milyen egyéb anyagok tartoznak ide? Ezek a természetben keletkező szilárd tüzelőanyag-vegyületek: kemény- és barnaszén, tőzeg, antracit, olajpala. Nézzük röviden jellemzőiket. Ásványok fajtái (éghető):

• A szén az első üzemanyag, amelyet az ember elkezdett használni. A termelésben nagy mennyiségben felhasznált fő energiaforrás ennek a kövületnek köszönhető az ipari forradalom. Levegő hozzáférés nélküli növényi maradványok alkotják. A szénben lévő szén fajsúlyától függően fajtáit megkülönböztetik: antracit, barna- és kőszén, grafit;
• Az olajpala mintegy 450 millió évvel ezelőtt keletkezett a tengerfenéken a növényzet és az állatok maradványaiból. Ásványi és szerves részekből áll. Szárazon desztillálva olyan gyantát képez, amely közel áll a kőolajhoz;
• a tőzeg mocsári körülmények között nem teljesen lebomlott növényi maradványok felhalmozódása, összetételének több mint fele szén. Üzemanyagként, műtrágyaként, hőszigetelőként használják.

Az éghető természetes anyagok a legfontosabb ásványi anyagok. Nekik köszönhetően az emberiség megtanult energiát termelni és felhasználni, és számos iparágat is létrehozott. Jelenleg a legtöbb országban a fosszilis tüzelőanyagok iránti igény nagyon akut. Ez a világgazdaság nagy szegmense, amelytől a világ országainak jóléte függ.

Fémásványok: fajták, jellemzők

Ismerjük az ásványok fajtáit: üzemanyag, érc, nemfémes. Az első csoportot sikeresen tanulmányozták. Menjünk tovább – érc, vagy fém, ásványok – erre született és fejlődött az ipar. Ősidők óta az emberek felismerték, hogy a fém sokkal több lehetőséget kínál a mindennapi életben, mint a hiánya. A modern világban már nem lehet elképzelni az életet fém nélkül. A háztartási gépekben és az elektronikában, az otthonokban, a fürdőszobában, még egy kis izzóban is - mindenhol ott van.

Hogyan jutnak hozzá? Csak azok a nemesfémek találhatók meg tiszta formában, amelyek kémiai tulajdonságaik miatt nem lépnek reakcióba más egyszerű és összetett anyagokkal. A többi aktívan kölcsönhatásba lép egymással, ércté alakulva. A fémek keverékét szükség esetén elválasztjuk, vagy változatlanul hagyjuk. A természet által alkotott ötvözetek vegyes tulajdonságaik miatt „gyökeret eresztettek”. A vas például keményebbé tehető, ha a fémhez szenet adnak, és így acélt állítanak elő, amely egy erős vegyület, amely ellenáll a nagy terhelésnek.

Az egyedi jellemzőktől, valamint az alkalmazási területtől függően az ércásványokat csoportokra osztják: vas, színesfém, nemes, ritka és radioaktív fémek.

Fekete fémek

A vasfémek a vas és különféle ötvözetei: acél, öntöttvas és egyéb vasötvözetek. Számos iparágban használják: hadiipar, hajógyártás, repülőgépgyártás, gépgyártás.

Sok vasterméket használnak a mindennapi életben: a konyhai eszközöket acélból készítik, és sok vízvezeték-szerszámot bevonnak vele.

Színesfémek

A színesfémek csoportjába nagyszámú ásvány tartozik. A csoport elnevezése onnan ered, hogy sok fémnek meghatározott színe van. Például a réz vörös, az alumínium ezüst. A fennmaradó 3 ásványtípus (nemes, ritka, radioaktív) lényegében a színesfémek altípusa. Sokukat ötvözetbe keverik, mert ebben a formában jobb tulajdonságokkal rendelkeznek.

A színesfémeket a következőkre osztják:

• nehéz – erősen mérgező, nagy atomtömeggel: ólom, ón, réz, cink;
• könnyű, alacsony sűrűségű és tömegű: magnézium, titán, alumínium, kalcium, lítium, nátrium, rubídium, stroncium, cézium, berillium, bárium, kálium;
• a nemesek nagy ellenállóképességük miatt gyakorlatilag nem lépnek kémiai reakciókba, gyönyörűek ránézésre: platina, ezüst, arany, ródium, palládium, ruténium, ozmium;
• kicsi (ritka) – antimon, higany, kobalt, kadmium, arzén, bizmut;
• a tűzálló anyagok magas olvadásponttal és kopásállósággal rendelkeznek: molibdén, tantál, vanádium, volfrám, mangán, króm, cirkónium, nióbium;
• ritkaföldfém - a csoport 17 elemből áll: szamárium, neodímium, lantán, cérium, európium, terbium, gadolínium, diszprózium, erbium, holmium, itterbium, lutécium, szkandium, ittrium, tulium, prométium, terbium;
• szórványok csak szennyeződések formájában találhatók meg a természetben: tellúr, tallium, indium, germánium, rénium, hafnium, szelén;
• a radioaktívak egymástól függetlenül radioaktív részecskéket bocsátanak ki: rádium, plutónium, urán, protaktinium, kalifornium, fermium, americium és mások.

Az alumínium, a nikkel és a réz különösen fontosak az emberiség számára. A fejlett országok termelésük növelésére törekednek, mivel ezeknek a színesfémeknek a mennyisége közvetlenül befolyásolja a repülőgépgyártás, az űrhajózás, az atom- és mikroszkopikus eszközök, valamint az elektrotechnika műszaki fejlődését.

Nem fémes természetes elemek

Foglaljuk össze. Az „Ásványfajták” táblázat főbb kategóriáit (üzemanyag, érc, nemfém) tanulmányoztuk. Milyen elemek minősülnek nem fémesnek, azaz nem fémesnek? Kemény vagy lágy ásványok csoportja, amelyek egyedi ásványok vagy kőzetek formájában fordulnak elő. A modern tudomány több mint száz ilyen kémiai vegyületet ismer, amelyek nem mások, mint természetes folyamatok termékei.

Kitermelésük és felhasználásuk mértékét tekintve a nemfémes ásványok csak az üzemanyag típusú ásványokat előzik meg. Az alábbi táblázat tartalmazza a természeti erőforrások nem fémes csoportját alkotó főbb kőzeteket és ásványokat, valamint ezek rövid jellemzőit.

A nemfémes ásványok nagyon fontosak a különböző iparágakban, az építőiparban, és a mindennapi életben is szükségesek.

Az erőforrások osztályozása kimeríthetőség szerint

Az ásványok fizikai állapotuk és tulajdonságaik szerinti fokozatossága mellett figyelembe veszik kimeríthetőségük és megújulóképességük mutatóit is. Az ásványi anyagok fő típusai a következőkre oszthatók:

• kimeríthető, amely egy bizonyos pillanatban kifogyhat, és nem lesz elérhető gyártásra;
• kimeríthetetlen – a természeti erőforrások viszonylag kimeríthetetlen forrásai, például nap- és szélenergia, óceánok, tengerek;
• megújuló - kövületek, amelyek bizonyos kimerülési fokon részben vagy teljesen helyreállíthatók, például erdők, talaj, víz;
• nem megújuló - ha az erőforrások teljesen kimerültek, általában nem lehetséges megújítani;
• cserélhető – szükség esetén cserélhető kövületek, például üzemanyagtípusok.
• pótolhatatlanok – azok, amelyek nélkül lehetetlen lenne az élet (levegő).

A természeti erőforrások körültekintő bánásmódot, ésszerű felhasználást igényelnek, hiszen legtöbbjüknek kimeríthető határa van, és ha megújulnak, az nem lesz olyan hamar.

Az ásványi anyagok fontos szerepet játszanak az emberi életben. Nélkülük nem léteznének technikai és tudományos felfedezések, sőt általában nem lennének normális életek. Kitermelésük és feldolgozásuk eredménye mindenhol körülvesz bennünket: épületek, közlekedés, háztartási cikkek, gyógyszerek.

Emlékezzen, mely ásványok tartoznak az érces ásványok közé?Mi az érces ásványok eredete?

AZ ÉRCKÖVÜLETEK FORGALMAZÁSA. Ukrajna mélyén különféle fémeket tartalmazó ásványok és kőzetek találhatók – az alumíniumtól és a vastól, amelyek a földkéregben a leggyakoribbak, a ritka elemekig, amelyek csak alkalmanként vagy kis mennyiségben szennyeződésként más ásványokban találhatók. Az érckészletek önmagukban nem ipari jelentőséggel bírnak. A vas-, mangán-, titán- és uránérc-készletek tekintetében pedig Ukrajna az első helyen áll az európai országok között. Ezeket az érceket nagy mennyiségben bányászják. Államunk saját szükségleteiről gondoskodik, és más országoknak értékesít érces ásványkincseket. Ukrajna jelentős higanyérc-tartalékokkal is rendelkezik (2. hely Európában).

A legtöbb érctelep az ukrán pajzs kőzeteihez, valamint az ősi (donyecki) és fiatal (Kárpátok) gyűrött vidékekhez kötődik (77. kép).

VASFÉM ÉRCEK. Ukrajna egyedülálló ország a világon a vas- és mangánérc-készletek, valamint a vas- és mangánérc-lelőhelyek elhelyezkedése szempontjából, amelyekből vasfémeket (öntöttvas, acél) olvasztnak ki. Ezen ásványok legnagyobb lelőhelyei a közelben találhatók - Dnyipropetrovszkban és a szomszédos régiókban.

A teljes vasérckészlet több mint 27 milliárd tonnát tesz ki. A Krivoy Rog vasércmedence (Krivbass) Ukrajna fő bányászati ​​területe és az egyik legnagyobb a világon (76. ábra). Számos mezőt foglal magában, amelyek több mint 100 km-es sávon húzódnak a Dnyipropetrovszk, Kirovograd és Nikolaev régiókon keresztül. A medence ipari fejlődése a 19. században kezdődött. A gazdaság szempontjából a legnagyobb jelentőségűek a gazdag (több mint 46%-os vastartalmú) és a jó minőségű ércek - vörös vasércek (hematitok), amelyek szinte nem tartalmaznak káros szennyeződéseket.

A bányászat módszerével bányásznak. Az alacsony minőségű érceket (vastartalmú kvarcitokat), amelyekben a vastartalom alacsonyabb (20%-tól), külszíni bányákban (kőbányákban) bányásznak. A magas fémtartalmú vasércek a Kremencsug (Poltava régió) és Belozersk (Zaporozhye régió) vasércvidékén is előfordulnak. Bányászata kőbányai és bányászati ​​módszerekkel történik. A jövőben ígéretessé válhat az azovi vasérc régió (zaporozsjei régió). De a Kercsi vasércmedencében (Krím) már nem bányásztak ércet.

A mangánérceket nyersanyagként használják kiváló minőségű acélok előállításához. Ukrajnában lévő készleteik több mint 2,5 milliárd tonnát tesznek ki. Benne koncentrálódnak

A Dnyeper mangánérc medencéje a készletek és a termelés tekintetében az egyik legnagyobb a világon. század vége óta. Az ércet külszíni és bányászati ​​módszerekkel bányászják a medence nyugati részén - a Nikopol lelőhelyen (Dnyipropetrovszki régió) (78. ábra).

Ugyanakkor kétszer annyi érckészletet tártak fel a Velikotokmak lelőhelyen (Zaporozhye régió).

A vasfémércek közé tartoznak a kromit ércek is, amelyek kis lelőhelyei Pobuzhye-ban (Kirovograd régióban) találhatók.

SZÍNES FÉMEK ÉRCEI. A titán és ötvözetei könnyű és tartós fémek, ezért szükséges anyagok a repülőgép-, rakéta- és hajógyártásban, valamint a vegyi reaktorok gyártásában. A titánércek lelőhelyei az ukrán pajzsban koncentrálódnak. A legnagyobb feltárt lelőhelyek az Irshanskoye (Zsitomir régió) és Szamotkanszkoje (Dnyipropetrovszki régió).

század vége óta. Ukrajnában Európa egyik legnagyobb lelőhelyén, a Nyikitovszkij-lelőhelyen (Donyecki régió) bányásztak higanyérceket, de fejlődésüket leállították. A Po-Buzhsky nikkelérc régióban (Kirovograd régió) nikkelérceket bányásznak, és kobaltérceket tárnak fel. Ukrajnában sok színesfém-érc-lelőhely található, amelyeket még nem fejlesztettek ki. Egy részüket viszonylag nemrég fedezték fel, és az ottani fémkészletek tisztázása folyamatban van, mások jól feltártak és kiaknázásra előkészítettek. Ide tartoznak a polifémes és alumíniumércek, az arany, a molibdén és számos ritka fém lelőhelyei. A polifémes (ólom-cink) ércek lelőhelyei közül a legnagyobb a Beregovskoe (Kárpátalja). Alumíniumérc-lelőhelyeket találtak Kárpátalján, a Dnyeper régióban és az Azovi régióban. Az ilyen típusú nyersanyagok összkészlete azonban elenyésző, ezért nem bányásznak.

Az elmúlt években végzett geológiai kutatási munkák azt mutatják, hogy Ukrajna mélyén

Vannak ipari tartalékok aranyból, ezüstből, rézből, valamint számos ritka és ritkaföldfémből. Így aranyat találtak a Kárpátok és a Donyeck régiókban, az ukrán pajzs déli lejtőin. Kárpátalján a muzsijevszki lelőhelyen bányászták. Hatalmas natív rézkészleteket fedeztek fel és kutatnak fel Volynban.

URÁNÉRCEK. Az uránércek különleges helyet foglalnak el az érces ásványok között. Ez fontos üzemanyag- és energiaforrás. Ukrajnában három uránlelőhelyet aknáznak ki, de sokkal többet tártak fel. A legtöbb lelőhely a Kirovograd régióban található, köztük a Novokonstantinovszkoje. A világ egyik vezető tartaléka. Az uránércek teljes készletei, amelyek tekintetében Ukrajna a világ első tíz országa között van, 100 évre teszik lehetővé a meglévő hazai atomerőművek szükségleteinek kielégítését.

EMLÉKEZIK

A vas- és mangánérc-készletek tekintetében Ukrajna a világ egyik vezető országa. A Krivoy Rog-medencében és a Kremenchug régióban vasércet, a Dnyeper-medencében mangánércet bányásznak.

A színesfémércek közül Ukrajna jelentős titán- és higanyérc-tartalékokkal rendelkezik, a többi érc készletei korlátozottak, vagy nincs ipari jelentősége.

Ukrajna nagy uránérc-tartalékokkal rendelkezik, amelyeket hosszú távon képes biztosítani magának.

KÉRDÉSEK ÉS FELADATOK

1. Nevezze meg azokat az ércásványokat, amelyek készletei Ukrajna vezető helyet foglalnak el Európában és a világon!

2. Milyen tektonikus szerkezetek kapcsolódnak főleg ércásványok lelőhelyeihez?

3. Hol bányásznak vasércet Ukrajnában? Mely ércek számítanak vastartalomban gazdagnak és melyek szegénynek?

5. Milyen színesfémérceket bányásznak Ukrajnában? Hol vannak a betéteik?

6. Vannak-e érces ásványok az Ön területén (régiójában)? Ha igen, hol szerezhető be?

7* Mutassa be Ukrajna kilátásait hagyományos érckincseinek kitermelése és új ásványi lelőhelyek fejlesztése terén.

Ez tankönyvi anyag

Bevezetés

1. Ércásványok

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

Az elmúlt 200 évben a fémek iránti kereslet annyira megnőtt, hogy már a 21. században egyes, az ipar számára stratégiailag kiemelten fontos fémek érckészletei kimerülhetnek.

Egyes fémek, például az arany, gyakran megtalálhatók tiszta formában, de a legtöbbet ércből olvasztják. Az érc olyan ásványi képződmény, amely bármilyen fémet vagy több fémet tartalmaz olyan koncentrációban, amelynél a kitermelésük gazdaságosan kivitelezhető. Néha ezek nem fémes ásványok lehetnek.

Az arany talán az első fém volt, amely szépségével és ragyogásával felkeltette a primitív emberek figyelmét. Bizonyítékok vannak arra, hogy a rezet malachitból (egy alacsony olvadáspontú zöld ásványból) kezdték nyerni körülbelül 7000 évvel ezelőtt.

Bár a kereskedelmi olajtermelés először a 19. század második felében kezdődött, az olajat évszázadokon át olyan emberek nyerték ki, akik a világ különböző részein éltek, ahol az olaj a felszínre szivárgott. Oroszországban az olajtermelés első írásos említése a tizenhatodik században jelent meg. Az utazók leírták, hogy az Ukhta folyó partján élő törzsek az északi Timan-Pechora régióban gyűjtötték össze az olajat a folyó felszínéről, és használták fel gyógyászati ​​célokra, valamint olajként és kenőanyagként. Az Ukhta folyóból gyűjtött olajat először 1597-ben szállították Moszkvába.

1702-ben Nagy Péter cár rendeletet adott ki az első rendszeres orosz Vedomoszti újság létrehozásáról. Az újság első számában cikk jelent meg arról, hogyan fedezték fel az olajat a Volga-vidéki Sok folyón, a későbbi számok pedig Oroszország más régióiban tartott olajkiállításokról tartalmaztak információkat. 1745-ben Fjodor Prjadunov engedélyt kapott az olajtermelés megkezdésére az Ukhta folyó fenekéről. Prjadunov primitív olajfinomítót is épített, és néhány terméket szállított Moszkvába és Szentpétervárra.

A szénbányászat szinte egy időben kezdődött az olajbányászattal, bár a szenet is ősidők óta ismerik az emberek.

1. Ércásványok

Sok érc keletkezett, amikor a magma (a Föld mély zónáinak olvadt tömege) lehűlt. A lehűlés során az ásványok meghatározott sorrendben kristályosodnak (megkeményednek). Egyes nehéz ásványok, mint például a króm (krómérc), kiválnak és a magma alján ülepednek, ahol külön rétegben rakódnak le. A földpát, a kvarc és a csillám ezután kőzeteket, például gránitot képez.

A maradék folyadék koncentrációja nő. Egy része a kőzet repedéseibe préselődik, és nagy lerakódásokat képez bennük - pegmatitok. Más anyagok a környező kőzet üregeiben rakódnak le. Végül csak a hidrotermális oldatoknak nevezett folyadékok maradnak. Ezek a gyakran folyékony elemekben gazdag oldatok nagy távolságokra áramolhatnak, megszilárdulva ún. erek.

A folyók, tengerek és a szél hatására másodlagos ásványi lerakódások keletkeznek, amelyek együttesen elpusztítják a talajt és a kőzeteket, esetenként jelentős távolságokra szállítják és lerakják, általában folyódeltákban vagy domborzati mélyedésekben. Itt koncentrálódnak az ásványi részecskék, amelyek aztán cementálva üledékes kőzetekké, például homokkővé alakulnak.

Néha vas halmozódik fel e kőzetek között, amely a vízből érkezik, és vasérceket képez. A trópusokon az intenzív esőzések elpusztítják az alumínium-szilikátokat tartalmazó kőzeteket, kémiai hatást gyakorolva rájuk. Az általuk kimosott szilikátok bauxitban gazdag kőzeteket képeznek (alumíniumércek). A savas esők más fémeket is feloldanak, amelyek aztán ismét lerakódnak a litoszféra felső rétegeiben, olykor a felszínen.

A fémérzékelés egykor a véletlen műve volt. De korunkban a tudományos módszereket és a modern keresési technológiát használják a geológiai feltárásban. Geológiai térképeket állítanak össze, gyakran műholdfelvételek felhasználásával. A geológusok ezeket a térképeket és fényképeket megfejtve megszerzik a szükséges információkat a kőzetekről és szerkezetükről. Néha a talajban, vízben és növényekben található vegyszerek nyomokat adnak az ásványok helyére. A geofizikai módszereket ugyanerre a célra használják. A kőzetekből származó leggyengébb elektromágneses és gravitációs válaszjelek speciális műszerekkel történő mérésével a tudósok meg tudják határozni a kőzetekben lévő érclerakódások tartalmát.

Miután felfedeztek egy lelőhelyet, a kutatók lyukakat fúrnak, hogy meghatározzák az érclelőhelyek méretét és minőségét, valamint meghatározzák fejlesztésük gazdasági megvalósíthatóságát.

Az érctelepek bányászatának három módja van: "Ahol az érc a felszínre kerül, vagy annak közelében található, külszíni módszerrel bányászják. Amikor az érc egy folyó vagy tó fenekén található, akkor bányászatot végeznek. A bányászat legdrágább fajtája a földalatti bányák építése.

Jelenleg mintegy 80 fémet használnak az iparban. Némelyikük meglehetősen gyakori, de sok ritka. A réz például a földkéreg 0,007%-át teszi ki, az ón - 0,004%, az ólom - 0,0016%, az urán - 0,0004%, az ezüst -0,000001%, az arany pedig mindössze 0,0000005%.

Az egykor gazdag betétek túl gyorsan kimerülnek. Nemsokára sok fém megritkul és megdrágul. Ezért korunkban sürgető feladat a fémhulladék újrahasznosítása.

Szakértők szerint már az iparban felhasznált vas felét és az alumínium egyharmadát is hulladékból nyerik. Az újrahasznosítás és újrahasználat csökkenti a környezetszennyezést, és energiát takarít meg a fémek ércekből való olvasztásához és finomításához. Egy tonna alumínium ócskavasból való kinyeréséhez mindössze a huszadára van szükség annak az energiának, amelyet az érc olvasztására és ugyanennyi feldolgozására fordítanak.

2. Szén

A szenet két okból tartják a legszokatlanabb kőzetnek. Először is szerves anyagból - egykor élő szövetből - keletkezik, másodszor, más kőzetekkel ellentétben, éghet és hőt termel.

A szén volt a fő tüzelőanyag az ipari forradalom idején, és számos ország fejlődésében fontos szerepet játszott. Szénből (ezért fekete színe) és gyúlékony gázokból áll - hidrogénből, nitrogénből és oxigénből. A szén és a hidrogén egy része szénhidrogéneket képez, amelyek az olaj és a földgáz alapját is képezik.

A szénlelőhelyek nagy része 360-286 millió évvel ezelőtt keletkezett, és annyi volt belőle, hogy a geológusok ezt az időszakot karbon-korszaknak nevezték. A szénlerakódások forrása az őskori trópusi erdőkből származott, amelyek mocsaras területeken nőttek, és különböztek a modernektől. Legtöbbjük óriási páfrányból, valamint nagy zsurlóból és számos kisebb növényből állt.

Az elhaló páfrányok és más növényzet a mocsarakba hullott. A mocsárvízben nagyon kevés oxigén volt, ami felgyorsítja a szerves anyagok baktériumok általi lebomlásának folyamatát, így a lassan korhadó fák tőzeggé változtak - ez a szénképződés első szakasza. A tőzegképződés során metán, vagyis mocsári gáz szabadult fel.

A tőzeg, ahogy tömörödött, szénné alakult. 10-15 m vastag tőzegrétegből vékony (kb. 1 m) szénréteg alakul ki. A tömörödés első szakasza az ősmocsarakban ment végbe, amikor egyre több korhadó növényzet réteg jelent meg, melynek súlya alatt az alsó rétegek összenyomódtak.

A karbon időszak alatt a földkéreg megemelkedett, aminek következtében homok- és iszaplerakódások halmozódtak fel a növényi levelek tetején. Ezt követően talaj- és tőzegrétegek kerültek a tengervíz alá, majd ismét a felszínre kerültek.

Más mocsarak is kialakultak, ahol új tőzeglerakódások jelentek meg. Ezt a ciklikus ülepedésnek nevezett folyamatot sokszor megismételték. A szénrégiókban számos széntelep található egymás felett, amelyeket üledékes kőzetrétegek választanak el. Ezeknek a rétegeknek a vastagsága néhány millimétertől sok méterig terjed.

A fosszilis szénnek három fő típusa van. Az eredeti tőzeghez viszonyított változásának mértéke meghatározza metamorfózisának (vagy elszenesedésének) mértékét.

A barnaszénnek is nevezett lignit változott a legkevésbé. Ez tartalmazza a legkevesebb szenet (kb. 30%), és elégetve sok füstöt és kevés hőt termel.

A legelterjedtebb és hőigényesebb a bitumenes szén, amelyet sokféle fajta jellemez. Ennek a szénnek a varratai jellemzően fényes és fényes rétegek váltakoznak. A lándzsás rétegek fák maradványaiból, a fénytelen rétegek kisebb növényzetből alakultak ki. A bitumenes szén lágy anyagot tartalmaz, amely faszénhez hasonlít; Ez az, ami bepiszkolja a kezünket.

Az antracit a legmagasabb fokú metamorfózissal rendelkezik. 98%-ban szénből áll, nagyon kemény és tiszta. Nehezen gyullad meg, de elégetve nagyon forró lángot termel, kevés füsttel.

A szenet főként tüzelőanyagként használják. Egészen a közelmúltig jelentős részét elégették a házak fűtésére. Ma a szenet elsősorban villamosenergia-termelésre vagy gyártási folyamatokban használják. A nagyüzemi földgáztermelés megkezdése előtt azonban sok ország szénből szerezte be a gázt. Ezt a módszert még mindig használják azokban az országokban, ahol nincs gázmező.

A széngáz előállítása a koksz előállításához kapcsolódik, amely a vasérc olvasztásához szükséges füstmentes tüzelőanyag. A kokszot a szén zárt kemencében történő hevítésével állítják elő, ahol az oxigénhiány miatt nem ég el. A hő azonban kiszorítja az ammóniát, a kőszénkátrányt, a gázt és a könnyű olajokat, így csak szilárd anyag marad. Ez a koksz.

A szén különféle termékek alapanyagaként szolgál. A kokszgyártás során nyert ammóniát, kőszénkátrányt és könnyű olajokat festékek, antiszeptikumok, gyógyszerek, tisztítószerek, parfümök, műtrágyák, gyomirtó szerek, növényvédő szerek és háztartási vegyszerek készítésére használják. Akár szénből is lehet kapni cukorpótlót - szacharint.

A Föld összes fosszilis tüzelőanyaga közül a szén a legelterjedtebb. Bizonyított készletei a jelenlegi fogyasztási ütem mellett több mint 200 évre kitartanak, a feltáratlan betétek száma pedig sok szakértő szerint 15-szöröse az ismert készleteknek. A bizonyított szénkészletek kétharmada három országban összpontosul: 30%-a az USA-ban, 25%-a Oroszországban és más FÁK-országokban, és 10%-a Kínában. A többi főleg Ausztráliából és Kanadából érkezik. Németország, India, Lengyelország, Dél-Afrika és az Egyesült Királyság.

Dél-Amerikában mindössze négy országban van jelentős szénlelőhely – Argentínában, Brazíliában, Chilében és Kolumbiában. A kontinens szénlelőhelyeinek nagy része mélyen a trópusi erdők alatt található. 52 afrikai országból csak 8 termel szenet – Dél-Afrika, Zimbabwe, valamint Algéria, Marokkó, Mozambik, Nigéria, Tanzánia és a Kongói Demokratikus Köztársaság.

Néha a szén felszínre kerül a hegyoldalakon vagy a folyópartokon. A kínaiak valószínűleg így fedezték fel először körülbelül 3000 évvel ezelőtt. Amint megtalálták

szén, a felső talajt eltávolították, majd alagutakat ástak mélyen a földbe a szénvarratokba. Ma a geológusok szénlelőhelyek után kutatnak. Tudják, milyen területeken fordulhat elő szén: főleg ott, ahol a karbon időszakból származó kőzetek vannak. A légi és műholdfelvételek segítenek azonosítani az ígéretes területeket.

A következő lépés a szeizmikus kutatás. A geológusok robbanóanyagok és egyéb eszközök segítségével lökéshullámokat küldenek mélyen a földbe. Az érzékeny szeizmikus vevőkészülékek (geofonok) felfogják ezeknek a lökéshullámoknak a visszhangját, miután visszaverődnek a föld alatti kőzetrétegekről. A különböző kőzeteknek eltérő a visszaverődési erőssége, így a reflexiós elemzés lehetővé teszi a kőzettípusok, szerkezetük és mélységük meghatározását.

A széntelepek pontos helyének meghatározásához és mélységük meghatározásához kutakat kell fúrni. A keletkező kőzetmagokat (hengeres mintákat) tanulmányozzák és elemzik.

Egy másik feltárási módszer a naplózás. Elsősorban olaj- és földgázlelőhelyek felkutatására tervezték. Ebben az esetben számos eszközt vezetnek be a kútba, hogy meghatározzák a kőzet természetét. A fakitermelő szondát leengedik a fúrólyukba, majd egy bizonyos sebességgel felemelik. A szonda érzékeny műszerei meghatározzák a kőzetek porozitását és radioaktivitását, észlelik a hibákat (különböző kőzetrétegek közötti hézagokat), valamint a kőzetek elektromos ellenállását - vagyis elektromos vezetőképességét.

A szénvarratok vastagsága több centimétertől több méterig terjedhet. Ettől függetlenül két fő kitermelési módszert alkalmaznak: külszíni (kőbánya) és bányafejlesztést. A külszíni bányászat akkor történik, amikor a szén a felszín közelében fekszik. Ezt a módszert gyakran alkalmazzák Ausztráliában és az USA-ban, valamint Kelet-Európában a lignitbányászatban. Angliában a legtöbb kőbányában körülbelül 33 méter mélyen bányásznak szenet. A legmélyebb Németországban van - 325 m.

A kőfejtés elcsúfítja a területet. Először a talaj és a sziklák felső rétegét távolítják el, és halmozzák fel az ásatások köré. Egy ilyen töltés hangszigetelő képernyőként szolgál, és elrejti a csúnya képet a kíváncsiskodó szemek elől.

A szenet ezután óriási kotrógépekkel távolítják el. Anglia legnagyobb kotrógépe a 3000 tonnás teherbírású Big Geordie vontatókötél, melynek kanala (amelyben két közönséges autó is elfér) egyszerre akár 100 tonna kőzetet is felhord.

A „Big Muskie” kanál (Ohio, USA) kapacitása 10.000 tonna, a legnagyobb, 13.000 tonnás kapacitású kanalas kotró pedig a németországi Hambachi kőbányában bányászat lignitet. Az összes jövedelmező széntartalék kitermelése után a talajt regenerálják és a bányaterületet javítják.

A földalatti bányászat a szénbányászat fő módja az Egyesült Királyságban és a kontinentális Európában. Az Egyesült Államokban a szén 40%-ának, Ausztráliában pedig több mint 50%-ának előállítására is használják.

Sok széntelep nagyon nagy mélységben fekszik. Anglia legmélyebb bányája több mint 1300 m mélyen a földbe nyúlik, ilyen mélységű rétegekbe egy függőleges bányaaknán keresztül lehet eljutni. A bányászok lifttel mennek le a munkaterületre, amely a szenet is a felszínre szállítja. A föld alatti vízszintes munkadarabok (falak) több kilométerre is megnyúlhatnak, ezért elektromos kocsik szállítják a dolgozókat és a szenet a homlokzat és a felvonóakna között.

Ahol a lejtőről hozzá lehet jutni a szénhez, ott egy ferde bányaaknát – egy adit – ásnak. Itt kocsikon szállítják a bányászokat, a szenet pedig szállítószalagon szállítják kifelé.

Két fő módja van a mély aknák süllyesztésének. A régebbi, még mindig az Egyesült Államokban leggyakrabban használt módszert szoba- és oszlopos fejlesztési rendszernek hívják. Itt a bányászok egy sor sodródást hajtanak végre a széntelepeken, és szénoszlopokat (oszlopokat) hagynak a tető alátámasztására. Ezzel a módszerrel a szénnek csak egy része nyerhető ki.

A longwall bányászat vagy a longwall bányászat a szénbányászat fő módszere Európában, és egyre gyakrabban alkalmazzák az Egyesült Államokban. Ebben az esetben két párhuzamos alagutat ásnak körülbelül 20 m távolságra egymástól. Vágógépek futnak az alagutak között, levágják a lávát. Ahogy a bánya halad előre, a boltozat összeomlik a bányászok mögött. Így a szénkészletek akár 90%-a is kitermelhető.

A szénbányászat életveszélyt jelent, és a szigorú biztonsági intézkedések ellenére évente több száz bányász hal meg a föld alatt. A szénégetés pedig környezeti következményekkel jár, és számos betegséghez vezet. Szénhidrogén hatásának kitéve bőrrák alakulhat ki, a szén elégetése során felszabaduló füst és gázok pedig rákot és tüdőtágulást okozhatnak.

A széngázok kénvegyületeket is tartalmaznak, amelyek savas esőt okoznak. Ennek eredményeként a növényzet megsérül, a halak és a vízi fauna más képviselői elpusztulnak, és az épületek megsemmisülnek.

A szén-dioxid a szénégetés egyik fő terméke. Az „üvegházhatást” okozó gázokhoz tartozik: a hőt a légkör elnyeli, de nem távozik a világűrbe, ami globális felmelegedést okoz.

Az összes felmerülő probléma és a tiszta energiaforrások folyamatos keresése mellett a szénkészletek sokkal nagyobbak, mint az olcsóbb üzemanyagok – az olaj és a földgáz. Talán az új technológiák jövedelmezővé teszik a ma veszteségesnek tartott betétek fejlesztését.

A meglévő módszerekkel a világ bizonyított szénkészletének mindössze 12%-ának kitermelése gazdaságilag indokolt. A szén hatékony felhasználásának egyik módja a szén elégetése gáztermelés céljából. A másik része az olaj kinyerése belőle, figyelembe véve a természetes olajtartalékok kimerülését.

3. Olaj

Az olaj a modern ipar és civilizáció alapja. Számos nemzetközi konfliktus okozója volt és marad, széleskörű alkalmazása súlyos környezeti károkat okoz.

Összetételét tekintve az olaj összetett vegyületek keveréke, amelyek között a szénhidrogének dominálnak. Számos formában megtalálható - folyékony olajban, földgázban és az aszfalténeknek vagy bitumennek nevezett anyagok vastag frakciójában. Az olaj egy szerves anyag, amely élő anyagok, növények és állatok maradványaiból képződik. Ezért a kőolaj, a földgáz, valamint a szén, amelyek azonos eredetűek, fosszilis tüzelőanyagnak minősülnek.

Az olajképződést eredményező folyamatok évmilliók alatt zajlottak le. Például az Északi-tenger északi és középső részének olajának nagy része egysejtű algák és baktériumok maradványaiból alakult ki, amelyek a jura időszakban (144-213 millió évvel ezelőtt) a tengerfenéken lévő iszapba telepedtek. Ezek a maradványok a hőmérséklet és nyomás hatására elkorhadtak és lassan olajgá alakultak, míg az iszap és ásványi üledékek ugyanezen tényezők hatására kőzetrétegekké préselődnek.

Az olajcseppek felfelé szivárogtak a pórusokon vagy a kőzet repedésein, amíg keményebb rétegekkel nem találkoztak, amelyek megakadályozták a további fejlődésüket. Az olaj olyan helyeken halmozódott fel, amelyeket a geológusok „csapdáknak” neveznek. A gázképződés mélyebb rétegekben ment végbe. A geológusok úgy vélik, hogy az északi félteke déli részének lerakódásaiban a karbon-korszakban kezdődött (300-286 millió évvel ezelőtt), amikor az elhalt növények maradványaiból származó szénrétegek kezdtek kialakulni a mocsarakban. A szénrétegek ezután lesüllyedtek, és egy kőréteg alá kerültek. A Föld belső hőjének hatására körülbelül 4 km-es mélységben elkezdett gáz felszabadulni. Aztán felfelé haladt a pórusokon és a sziklák törésein keresztül, mígnem egy „csapdába” nem esett.

Az olaj hatalmas előnye, hogy tisztább és olcsóbb, szállítása egyszerűbb, mint a gáz. Az olajnak számos felhasználási területe van. Néha „fekete aranynak” is nevezik, mert ez adja a manapság világszerte elfogyasztott energia körülbelül felét. Enélkül a szállítás nagy része leállna, a gyárak, gyárak, központi fűtési rendszerek stb.

A kőolajat különféle folyékony üzemanyagok előállítására használják: különböző tisztaságú benzint, gázolajat és repülőgép-üzemanyagot. Ezenkívül nem nyernek belőle olyan olajokat és kenőanyagokat, amelyek biztosítják a gépek és mechanizmusok, az aszfalt útfelületek és a vegyiparban használt nagyszámú vegyület működését. A kőolajból származó anyagokat a kozmetikai, gyógyszer-, festék- és lakkiparban, valamint műtrágyák, robbanóanyagok, szintetikus szálak, tinták, rovarirtó szerek, műanyagok és gumi gyártásában használják, amelyekből autógumikat készítenek.

Olaj- és földgázlelőhelyeket minden kontinensen, valamint a kontinentális polcokon találtak. Egy részüket aktívan fejlesztik, mások molylepényesek. Az olajtartalékok kitarthatóságának felmérése két tényezőt foglal magában - az ismert mezők mennyiségét, amelyek fejlesztése a modern technológia szempontjából gazdaságilag megvalósítható, valamint a folyó évi termelés mértékét. A globális olajkészleteket 1989-ben 41 évre előre becsülték az 1988-as termelési szint alapján, azonban a bizonyított készletek növekedésével, a termelés intenzitásának változásával és az új technológiák bevezetésével a becslés is változik.

A legnagyobb olajkészletek a Közel-Kelet országaiban összpontosulnak (a világ készletének körülbelül 65%-a). Az 1980-as évek végén. Irán, Irak, Kuvait és az Egyesült Arab Emírségek (Egyesült Arab Emírségek) több mint 100 évnyi bizonyított olajtartalékkal rendelkeztek az 1988-as termelési szintjükön.

1989 végén a világ lelőhelyeinek 25%-át adó Szaúd-Arábia olyan tartalékokkal rendelkezett, amelyek 1988-as termelési szint mellett 90 évre elegendőek. Új lelőhelyek felfedezése ebben az országban V 1990 több mint 50 évvel meghosszabbította ezt az időszakot.

Az 1980-as évek végén a Szovjetuniót alkotó 15 köztársaság vezető szerepet töltött be az olajkitermelésben (a világ kitermelésének 18%-a). Közülük Oroszország foglalta el és foglalja el az első helyet, bár Azerbajdzsánban, Kazahsztánban, Kirgizisztánban, Tádzsikisztánban, Türkmenisztánban, Üzbegisztánban és Ukrajnában is termelnek olajat. Az Egyesült Államok, amely a világon a második helyen áll az olajtermelésben, Kanadával együtt 1990-ben körülbelül 1 6% világtermelés. Őket Szaúd-Arábia, Irán, Mexikó, Kína, Venezuela, Irak és Nagy-Britannia követte. Az olajtermelés mennyisége a kereslettől függően nő vagy csökken. Így a globális gazdasági visszaesés az 1990-es évek elején. az olajfogyasztás meredek csökkenéséhez vezetett. A földgáztermelésben is a volt Szovjetunió köztársaságaié, különösen Oroszországé a vezető hely. Őket követi az USA, Hollandia és Kanada. További jelentős gáztermelő országok Nagy-Britannia, Mexikó, Norvégia és Románia.

Az olaj széles körű elterjedésének köszönhetően kitermelése az 1950-es évek napi 10 millió hordójáról (158 988 dm 3) nőtt. 1990-ben elérte a 65 millió hordót, és ez alatt a 40 év alatt az olaj a világ fő üzemanyag- és nyersanyagforrásává vált. Egyes országokban a kőolajtermékek olyan olcsók voltak, hogy az olajat gyakran elfogadhatatlanul pazarlóan használták fel.

A fejlett országok gyakran saját olajkészleteiket használják fel, és a kereslet növekedésével a hiányzó mennyiséget kénytelenek importálni. A világ legnagyobb olajexportőrei számos fejlődő ország, amelyek gyorsan nagy nyereségre tesznek szert azáltal, hogy olajat termelnek és exportálnak a fejlett országokba. Egyes fejlődő országok az olajbevételeket szociális problémák megoldására használják fel – iskolák, kórházak építésére és általában az életszínvonal javítására. Mások nagy high-tech projektekbe fektetik be "kőolajdollárjaikat" - például drága tengervíz-sótalanító üzemek építésére Szaúd-Arábiában vagy a "Nagy Ember alkotta Folyó" létrehozására Líbiában, amely a föld alatti tározókból szivattyúzza majd a vizet. a Szahara sivatag alatt a sűrűn lakott partvidékig.Földközi-tenger. Olajpolitika

Az olaj kulcsszerepet kezdett játszani a nemzetközi kapcsolatokban. 1967-ben a közel-keleti olajállamok nagyszabású segítséget tudtak nyújtani arab szövetségeseiknek, Egyiptomnak, Szíriának és Jordániának az Izraellel vívott háború során.

A fejlődő olajállamok a Kőolaj-exportáló Országok Szervezete (OPEC) révén egyre nagyobb politikai befolyást kezdtek gyakorolni a világban. Az OPEC-et 1960-ban Irán, Irak, Kuvait, Szaúd-Arábia és Venezuela hozta létre. Később csatlakozott hozzájuk Algéria, Ecuador, Gabon, Indonézia, Líbia, Nigéria, Katar és az Egyesült Arab Emírségek.

1973-ban, amikor Egyiptom és Szíria hatnapos háborúba kezdett Izrael ellen, az OPEC jelentősen megemelte az olajárakat. Számos ország megállapodott abban, hogy közösen szabályozzák az olajexportot annak érdekében, hogy nyomást gyakorolhassanak az Egyesült Államokra és más Izraelt támogató országokra.

Az 1970-es évek közepe óta. A legtöbb közel-keleti olajtermelő ország az OPEC-en keresztül egy „új gazdasági rend” létrehozására törekedett, amely nagyobb súlyt ad a fejlődő országoknak a nemzetközi kapcsolatokban.

Az OPEC politikája sok olajimportáló országot hozott nehéz helyzetbe, üzemanyaghiányt és inflációs folyamatokat generálva. De az 1980-as évek elején. a fejlett országok növelték saját olajtermelésüket. Ez az általános gazdasági visszaeséssel együtt az import olaj iránti kereslet csökkenéséhez és az árak eséséhez vezetett. Bár az OPEC nyeresége rövid életű volt, sok közel-keleti kormány önbizalomra tett szert.

Az olaj új konfliktusok okozója lett. 1990-ben Irak azt állította, hogy Kuvait iraki tulajdonú olajat állít elő, és mivel Kuvait exportja meghaladta az OPEC által meghatározott kvótát, ez alacsonyabb világpiaci árakhoz vezetett. Ennek eredményeként 1990 augusztusában Irak megtámadta Kuvaitot, de az ENSZ csapatai 1991-ben kiutasították onnan. Az Öböl-háború idején Irak hatalmas mennyiségű olajat öntött vizeibe, és felgyújtotta a kuvaiti olajfúrótornyok több mint felét. Fekete füstfelhők eltakarták a napot több hónapig, amíg el nem oltották a tüzet. Kibocsátások a tengerbe

Olaj kibocsátása a tengerbe a tartályhajók mosása, a tengeri olajkitermelő platformokon történt balesetek és a szupertankerekkel történő szállítás során történik. A víz felszínén vékony filmben szétterül az úgynevezett.... olajfolt, amely tengeri madarak, állatok és halak tömeges pusztulásához vezet.

Amikor az Exxon Valdez olajszállító tartályhajó 1989-ben egy víz alatti zátonynak ütközött az alaszkai Prince William Soundon, mintegy 240 000 hordó olaj ömlött a tengerbe, 1600 kilométernyi tengerpartot szennyezve, beleértve három nemzeti park és öt természetvédelmi terület partvonalát. Az Exxon soha nem látott tisztítási erőfeszítésbe kezdett, de a környezet már akkor helyrehozhatatlan károkat szenvedett. De sokkal rosszabb és elterjedtebb, bár nem annyira észrevehető, az óceánok szennyezése, amely akkor következik be, amikor az olajtermékeket a part menti ipari vállalkozások folyókba vagy közvetlenül a tengerbe engedik.

A benzin üzemanyagként való használata számos nagyvárosban súlyos légszennyezést okoz. Az autók és egyéb folyékony üzemanyaggal működő berendezések kipufogógázai mérgező vegyületeket tartalmaznak - szén-monoxidot, szénhidrogének tökéletlen égésének termékeit, nitrogén-oxidokat, ólmot. Némelyik napfény hatására olyan vegyületeket képez, amelyek szmogot okoznak, ami még ma is a világ számos fővárosa – például Mexikóváros – felett lóg. A nitrogén-oxidok, amikor kölcsönhatásba lépnek a felhőkben lévő vízcseppekkel, savas esőt okoznak, szennyezik a tavakat és folyókat, és az erdők pusztulásához vezetnek. Sok ország már hozott vagy tesz intézkedéseket a légkörbe történő káros kibocsátások csökkentésére. Ez magában foglalja az ólommentes (ólommentes) benzin használatát és az autók olyan katalizátorokkal való felszerelését, amelyek a káros kipufogógázokat ártalmatlanná alakítják át. Az olaj- és kőolajtermékek egyre növekvő fogyasztása azonban csökkenti ezen intézkedések hatékonyságát.

Az új lelőhelyek és technológiák felfedezése ellenére egyértelmű, hogy a fosszilis tüzelőanyagok idővel kimerülnek, és különösen az olajfogyasztás sokkal gyorsabb, mint a készleteinek természetes megújulása. Ráadásul annak ellenére, hogy az olaj ára emelkedik, és az emberek gazdaságosabban használják fel, a kőolajtermékek iránti igény továbbra is növekszik.

Az összkép azonban nem olyan borús, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. A szakértők megállapították, hogy a bizonyított olajtartalékok csak a harmadát teszik ki a meglévőknek. Az új technológiák megjelenésével lehetővé válik a hasznosítható olajtartalékok jelentős növelése.

Az 1990-es évek elején. Amerikai tudósok kémiai kiszorítási technológiát fejlesztettek ki. Az olajat felületaktív anyagok (felületaktív anyagok) segítségével mossák ki a kőzetből. Korábban ez a módszer nem talált gyakorlati alkalmazásra a felületaktív anyagok magas költsége miatt. A tudósok azonban most bejelentették, hogy a cellulóz- és papíripar hulladékának felhasználásával olcsó megoldást találtak a problémára. Úgy vélik, hogy ez a módszer több mint hatszorosára növeli a potenciális olajtartalékokat az Egyesült Államokban.

Egy másik további olajforrás a kátrányos homok, amely vastag olajjal telített kőzet. Felhasználásra alkalmasak az olajpalának nevezett kőzetek is. Kerogénben gazdagok, amiből olajat lehet nyerni.

Következtetés

Az érces ásványok, valamint a szén és az olaj kitermelése a modern világ fejlődésének alapja. De fokozatosan kimerülnek, különösen az olaj és a szén, ami globális energiaválsággal fenyegeti a fejlett országokat.

Ugyanakkor a fosszilis tüzelőanyag-tartalékok kimerülése következtében fellépő energiaválság problémájára az alternatív energiaforrások fejlesztése az egyetlen ígéretes megoldás. Addig is racionálisan kell elkölteni és gondosan védeni a meglévő tartalékokat.

Ennek alapján az altalaj védelmére vonatkozó fő követelmények (az Orosz Föderáció altalajról szóló törvényének 23. cikke):

Az altalaj biztosítására és a jogosulatlan használat megakadályozására vonatkozó jogszabályban megállapított eljárási rend betartása;

A földtani vizsgálat teljességének biztosítása, az altalaj ésszerű, integrált felhasználása és védelme;

Az altalaj proaktív földtani vizsgálatának elvégzése, az ásványi készletek vagy a bányászattal nem összefüggő céllal biztosított altalaj telep tulajdonságainak megbízható felmérése;

A fő- és együtt előforduló ásványok és kapcsolódó összetevők készleteinek legteljesebb kitermelésének, valamint a kitermelt és a bélben hagyott készleteik megbízható elszámolásának biztosítása;

Ásványlelőhelyek védelme árvíztől, öntözéstől, tüzektől és egyéb olyan tényezőktől, amelyek csökkentik az ásványok minőségét és a lelőhelyek ipari értékét;

Altalaj-használattal kapcsolatos munkák során (kőolaj, gáz földalatti tárolása, káros anyagok és hulladékok eltemetése, szennyvízkibocsátás) a talajszennyezés megelőzése;

Megakadályozza az ipari és háztartási hulladék felhalmozódását

Bibliográfia

1. Ananyev V.P., Potapov A.D. A geológia, ásványtan és kőzettani alapismeretek. - M.: Felsőiskola, 2008. - 400 p.

2. Eromolov V.A., Popova G.B., Moseykin V.V., Laricsev L.N., Kharitonenko G.N. Ásványi lerakódások. Geológia. - A Moszkvai Állami Bányászati ​​Egyetem kiadója. - M.: 2007. - 576 p.

3. Norman J. Hein. Geológia, feltárás, fúrás és olajtermelés. - M.: Olipm-Business, 2008. - 752 p.

4. Tatarinov P.M. Érc- és nemfémes ásványi lelőhelyek kialakulásának feltételei. - M.: Földtani és altalajvédelmi irodalom állami tudományos és műszaki kiadója. - M.: 1963. - 370 p.