Что такое полезные ископаемые? Полезные ископаемые и их свойства. Применение полезных ископаемых

Самая большая страна в мире занимает одно из лидирующих мест по запасам полезных ископаемых.

Наиболее ярко это можно представить в цифрах. На территории России сейчас открыто более 200 тысяч месторождений, а совокупная стоимость всех ископаемых составляет около 30 трлн. долларов.

Вот доля России в мировых запасах отдельных видов ископаемых:

• Нефть — 12%
• Природный газ — 32%
• Уголь — 30 %
• Калийные соли — 31%
• Кобальт — 21%
• Железо — 25%
• Никель — 15%.

Особенности рельефа России

Россия занимают самую обширную территорию в мире, а потому имеет разнообразный и сложный рельеф. Среди особенностей рельефа выделяют:

1. Преобладание равнин в европейской части страны и центральных областях.

2. Горы расположены, в основном на юге, востоке и северо-востоке (не считая Уральского хребта, который пересекает Россию с севера на юг).

3. Рельеф имеет общий уклон к северу, поэтому большинство рек впадает в воды морей Арктики.

Эти характерные черты рельефа влияют на распространение залежей полезных ископаемых. Горные породы добывают на Кавказе и в Восточной Сибири, торф — в лесных массивах, бокситы и железные руды — на равнинах.

Виды полезных ископаемых

Полезные ископаемые — это минералы и породы, которые используются человеком. Существует несколько классификаций полезных ископаемых, но чаще всего их разделяют по виду использования.

Горючие

• Каменный уголь — осадочная порода, залегает пластами. Важнейший вид топлива, используется в металлургии. Важнейшие запасы России — Кузбасс, Печорское, Тунгусское месторождения.
• Торф образуется в болотах из гниющих остатков растений. Содержит до 60% углерода. Используется как дешевое топливо, для удобрений и для добычи уксусной кислоты.
• Нефть — маслянистая жидкость черного цвета, прекрасно горит. Залегает между осадочными породами на разных глубинах. Это важнейшее ископаемое топливо. В РФ крупнейшие месторождения — Западно-Сибирский бассейн, бассейны Северного Кавказа и Поволжья.
• Природный газ — образуется в пустотах горных пород. Иногда его скопления могут составлять миллионы кубометров. Это самое дешевое и удобное топливо.
• Горючие сланцы — осадочные породы, представляющие собой смесь из кремнистой глины и остатков органических веществ. При перегонке сланцев получается смола, близкая по своему составу и свойствам нефти.

Рудные

• Горные породы (мрамор, слюда, асфальт, туф, калийная соль, фосфориты). Имеют различное происхождение и используются практически во всех промышленных отраслях.

Так, туфы и мрамор применяют в строительстве, слюды — в электро и радиопромышленности, асбест — для теплоизоляции и противопожарной изоляции, асфальт — для покрытия дорог.

• Металлические руды (железные, медные, никелевые, цветные металлы) — это горные скопления, содержащие металлы. Например, алюминий добывают из бокситов, нефелинов и алунитов, железо — из железных руд, бурого, красного и магнитного железняка.
• Неметаллические руды (песок, асбест).

Нерудные

• Драгоценные камни — природные камни органического или минерального происхождения. Используются в ювелирном деле, медицине, химической промышленности.
• Песок, гравий, глина, мел, соли — твердые горные породы, используемые практически во всем областях промышленности.

Ресурсы и месторождения

На территории России представлено около 30 видов ископаемых. Вот описание главных месторождений и запасов лишь некоторых из них.

Нефть и газ

Нефть добывают в основном в восточных и северных частях страны, а также на шельфах морях Арктики и Дальнего Востока. В настоящее время активно осваиваются 2152 нефтяных месторождения. Ежегодно добывают до 600 млн. тонн, а прогнозируемые запасы исчисляются 50 млрд. тонн.

По запасам природного газа Россия занимает первое место в мире. В год добывается около 650 млрд. кубометров газа. Разведано более 10 месторождений, которые называют уникальными, так как прогнозируемые запасы в них превышают отметку в 1 трлн. кубометров.

Уголь

По добыче угля Россия занимает третье место в мире. Только разведанных запасов хватит стране на 400 лет. Угольные бассейны сосредоточены, в основном, на востоке страны — за Уральскими горами. Крупнейшими месторождениями являются Тунгусский (более 2200 млрд. тонн) и Ленский бассейны (1647 млрд. тонн).

Горючие сланцы

Основные месторождения сосредоточены на европейской части страны. Самым крупным является Прибалтийский сланцевый бассейн.

Торф

Основные запасы торфа находятся на азиатской части России. Всего разведано более 46 тыс. месторождений. Крупнейшее — Васюганское, где добывают 15% запасов торфа в РФ.

Железные руды

По залежам железных руд Россия занимает первое место в мире. Самые крупные месторождения сосредоточены на европейской части (Курская магнитная аномалия, Балтийский щит на Кольском полуострове, Бассейн КМА).

Марганец

В РФ добывают марганец в основном карбонатного типа. На сегодня разведано 14 месторождений на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. Общее количество запасов — около 150 млн. тонн. Крупнейшие месторождения — Юркинское, Березовское, Полуночное.

Алюминий

Россия имеет достаточное количество запасов бокситов и нефелинов — на Урале и в Западной Сибири. Но проблема в том, что руды низкого качества, и добыча алюминия представляется затратной. Наиболее перспективны в этом отношении запасы бокситов Северо-уральского района.

Цветные металлы

По запасам руд цветных металлов Россия занимает 1 место в мире, а общая стоимость разведанных запасов — более 1, 8 трлн. долларов. Самые богатые залежи руд обнаружены в Восточной Сибири и на Таймыре. Так, например, доля России в мировом объеме добычи алмазов — 25%. Больше добывают только в ЮАР.

Нерудные строительные материалы

Специалисты отмечают главные проблемы, которые мешают России в полной мере использовать потенциал в сфере запасов полезных ископаемых — это недостаточное финансирование геологических изысканий, проблемы с налогообложением, нехватка обрабатывающих предприятий и невозможность обеспечить достаточный рынок сбыта.

Классификация полезных ископаемых. Успешное развитие экономики страны невозможно без добычи и использования минерального сырья. До недавнего времени считалось, что в Беларуси очень мало минеральных ресурсов. Но сейчас в недрах страны выявлены разнообразные полезные ископаемые. Открыто более 5 тыс. месторождений минерального сырья, которое включает около 30 видов полезных ископаемых. Часть из них сегодня добывается, часть детально разведана и может разрабатываться в ближайшие годы.

Полезные ископаемые различаются по условиям потребления и по условиям залегания.

По условиям потребления полезные ископаемые делятся на 4 группы: горючие, металлические, неметаллические и жидкие. Неметаллические (нерудные) полезные ископаемые в свою очередь делятся на строительные материалы, промышленное и химическое сырье. Многие полезные ископаемые (доломит, гипс, мел, мергель и др.) могут использоваться и как химическое сырье, и как строительные материалы.

По условиям залегания полезные ископаемые Беларуси делятся на 2 группы: приуроченные к кристаллическому фундаменту и платформенному чехлу. К первой группе относятся преимущественно магматические полезные ископаемые. Среди них строительный камень, железные руды, руды цветных металлов и др. Большая часть полезных ископаемых Беларуси приурочена к платформенному чехлу и имеет преимущественно осадочное происхождение.

Горючие полезные ископаемые. Энергетические ресурсы играют важную роль в развитии стран и регионов. Беларусь не очень богата горючими полезными ископаемыми. В ее пределах открыты нефть, бурый уголь, горючие сланцы и торф.

Большая часть горючих полезных ископаемых приурочена к Припятскому прогибу. В восточной его части выявлено около 60 месторождений нефти. Из-за сложного тектонического строения Припятского прогиба преобладают небольшие по запасам месторождения. Промышленная добыча нефти на Речицком месторождении (около д. Капаровка) началась в 1965 г. Нефть залегает на глубине от 1600 до 4600 м. Большая глубина залегания требует строительства сложных буровых установок, удорожает ее разведку и добычу.

Сейчас разрабатывается около 50 месторождений нефти. В последние годы добывается немногим менее 2 млн. т нефти в год, что составляет около 15 % от потребностей республики. Вместе с нефтью добывается попутный природный газ, который направляется на Белорусский газоперерабатывающий завод вблизи Речицы.

В южных районах Беларуси встречаются месторождения бурого угля. Наиболее значительные из них приурочены к западной части Припятского прогиба. Пласты бурого угля залегают на разных глубинах - от 1100 до 20 м. Промышленное значение имеют неогеновые угли Припятского бассейна. Сейчас детально разведаны Житковичское и Бриневское месторождения. В их пределах угли залегают близко к поверхности, поэтому возможна добыча открытым способом. На сегодняшний день месторождения не разрабатываются.

В пределах Припятского прогиба также открыты пласты горючих сланцев. Разведаны Туровское и Любанское месторождения.

Запасы горючих сланцев большие, но залегают они глубоко. Разработка открытым способом невозможна. Качество горючих сланцев низкое, поэтому они пока рассматриваются как резервный вид топлива.

Очень широко распространены на территории Беларуси залежи торфа. Торфяники встречаются на 12 % площади республики. В качестве месторождений рассматриваются те, где мощность слоя торфа превышает 70 см. В отдельных случаях она может достигать 11 м - Ореховский Мох Пуховичского района. Из нескольких тысяч месторождений сейчас разрабатывается немногим более 100, на которых ежегодно добывается около 5 млн. т торфа.

Горючие полезные ископаемые связаны с разными по возрасту отложениями. Нефть залегает среди девонских отложений.

Пласты бурого угля связаны с каменноугольными, юрскими и неогеновыми толщами; горючие сланцы - с девонскими и каменноугольными отложениями, пласты торфа приурочены к антропогеновому горизонту.

Металлические полезные ископаемые. Геологическим строением территории Беларуси обусловлено малое распространение металлических полезных ископаемых. В 60-х гг. прошлого века были открыты 2 месторождения железных руд: Околовское в Столбцовском районе и Новоселковское в Кареличском. Железные руды связаны с породами кристаллического фундамента и приурочены к Белорусской антеклизе. Они залегают на глубине от 140 до 360 м и содержат 20 - 30 % железа. Сейчас месторождения не разрабатываются. По расчетам геологов, их добыча будет рентабельной при комплексном использовании руд.

С породами кристаллического фундамента связаны проявления цветных и редких металлов. Открыты они на Белорусской антеклизе и Микашевичско-Житковичском выступе. Но содержание в рудах меди, цинка, молибдена, никеля, бериллия, вольфрама составляет менее 1-2 %. Поэтому они сейчас промышленного значения не имеют.

Неперспективными на сегодняшний день являются также проявления золота и бокситовых руд.

Неметаллические полезные ископаемые. Эта группа полезных ископаемых является самой распространенной на территории Беларуси как по количеству видов минерального сырья, так и по его запасам. Выявлено около 20 видов полезных ископаемых, которые являются прежде всего сырьем для строительных материалов и химической промышленности.

Огромное значение для Беларуси имеют запасы калийных солей. По запасам и добыче этого ценного химического сырья Беларусь входит в первую пятерку стран мира. Балансовые запасы составляют свыше 3 млрд. т сырых калийных солей. Распространены калийные соли в Припятском прогибе. Залегают на глубинах от 350 до 4000 м. Сейчас выявлены 2 крупных месторождения: Старобинское и Петриковское, из которых первое разрабатывается.

Калийные удобрения имеют большое экспортное значение и вывозятся во многие страны мира.

К отложениям Припятского прогиба приурочены также месторождения каменной соли. Сегодня детально разведаны 3 месторождения:

Мозырское, Старобинское и Давьщовское. Промышленные запасы каменной соли считаются практически неограниченными (более 20 млрд т). Сейчас добыча соли ведется на Мозырском месторождении путем подземного растворения. В 1990-х гг. шахтным способом началась добыча каменной соли вместе с калийными на Старобинском месторождении. Давыдовское месторождение каменной соли не разрабатывается. Имея огромные запасы каменной соли, Беларусь значительную часть ее завозит из соседних Украины и России.

Еще в середине XIX в. были открыты месторождения фосфоритов. Наиболее значительными из них являются Мстиславльское и Лобковичское в Могилевской области. Фосфориты залегают близко к поверхности, но не разрабатываются в связи с низким качеством руд и сложными гидрогеологическими условиями.

На дне многих озер Беларуси встречаются сапропели. Мощность их составляет 3-5 м, а в озере Святом Сенненского района достигает 20 м. Сейчас разведано около 150 месторождений, которые имеют промышленное значение. Сапропели используются в качестве удобрений, как химическое сырье, лечебные грязи.

Преимущественно на северо-востоке Беларуси открыты доломиты. Недалеко от Витебска расположено самое крупное месторождение доломитов - Рубовское. Оно разрабатывается открытым способом. Доломиты используются преимущественно для известкования почв и производства строительных материалов.

В качестве промышленного сырья в Беларуси можно рассматривать такие полезные ископаемые, как гипс, каолин, стекольные и формовочные пески, янтарь. Большинство из них приурочены к Полесью.

На юге Беларуси среди неогеновых отложений найдены стекольные и формовочные пески. Они характеризуются высоким содержанием кварца (98-100 %), поэтому могут использоваться в стекольной промышленности. Наибольшее значение имеют Ленинское и Лоевское месторождения в Гомельской области. Формовочные пески добываются на месторождении Четверня Жлобинского района, которое обеспечивает сырьем Белорусский металлургический комбинат.

Преимущественно на юго-западе Беларуси найдены россыпи янтаря. Есть в пределах Жлобинской седловины проявления алмазов, но промышленного значения они не имеют.

Хорошо обеспечена Беларусь строительными материалами: мелом и мергелем, строительным камнем, глинами, строительными песками и песчано-гравийными смесями.

Месторождения мела и мергеля наиболее распространены на востоке (Могилевская область) и западе (Гродненская область) Беларуси. Сейчас детально разведано 40 месторождений этого сырья, которое идет на производство извести, цемента. Крупнейшие из них: Коммунарское (Костюковичский район), Каменковское (Кричевский), Туровское (Мостовский), Колядичское (Волковысский).

На всей территории Беларуси встречаются глины. На юге Беларуси открыто около 20 месторождений тугоплавких глин. Но значительно больше в республике (более 200) месторождений легкоплавких глин. Почти половина из них сейчас разрабатывается.

Они обеспечивают сырьем более 120 кирпичных заводов. Крупнейшие месторождения: Гайдуковское, Фанипольское (Минская область) и Лукомское, Заполье (Витебская область).

К антропогеновым отложениям приурочены строительные пески и песчано-гравийные смеси. Сегодня разведано около 100 месторождений песков и почти 150 - гравия. Примерно половина из них разрабатывается. Пески и гравий используются для производства силикатного кирпича, бетонных растворов, в дорожном строительстве.

С породами кристаллического фундамента связаны месторождения строительного и облицовочного камня. На территории Беларуси их немного. Разрабатываются Глушковичское месторождение (Украинский щит) и Микашевичское (Микашевичско-Житковичский выступ). Открытым способом добываются диориты, граниты и облицовочный камень.

Неметаллические полезные ископаемые образовывались в разные геологические периоды. Каменная и калийные соли связаны с отложениями девона, мощность которых в Припятском прогибе местами превышает 4 км. К ним же приурочены доломиты. С районами неглубокого залегания отложений мелового периода связаны фосфориты, мел и мергель. С неогеновыми и палеогеновыми отложениями юга страны связаны месторождения формовочных и стекольных песков, тугоплавких глин. Месторождения легкоплавких глин, строительных песков и песчаногравийных смесей образовались преимущественно в антропогене.

Жидкие полезные ископаемые. К этой группе относятся подземные пресные и минеральные воды. Пресные подземные воды используются человеком в производственных целях и в качестве питьевых вод. Для использования вод в питьевых целях последние должны соответствовать ряду условий по содержанию разных химических элементов, быть прозрачными, приятными на вкус и не иметь запаха. Пресные подземные воды, соответствующие этим нормам, составляют прогнозные эксплуатационные запасы. Питьевые подземные воды Беларуси по своему качеству являются лучшими в Европе. Их эксплуатационные запасы - около 50 млн. м 3 /сут.

Добывается в настоящее время около 4 млн. м 3 /сут. В отличие от других минеральных ресурсов подземные воды возобновляются. Беларусь относится к странам, хорошо обеспеченным подземными водами.

Территория Беларуси богата и разнообразными минеральными водами. Разведанные запасы минеральных вод превышают 14 тыс. м 3 /сут.

Сейчас эксплуатируется около 60 месторождений разных по химическому составу минеральных вод. Среди них гидрокарбонатные, хлоридные, сульфатные, натриевые, радоновые и другие воды.

Поскольку мы уже имеем общее представление о том, как формировалась земная кора и гидросфера, то естественным будет такой вопрос: а как происходило формирование во времени полезных ископаемых? Это не только интересная, но и

важна для нас информация, поскольку без изучения, добычи и использования полезных ископаемых человечество пока не может существовать. Возраст полезных ископаемых в некоторых случаях является определяющим для их прогнозирования и поисков. Мы должны знать, когда и где они образовались, где их следует искать.

Сразу же следует уточнить, что понятие о полезных ископаемых очень широк, представление о них менялись во времени. Это учение представляет интерес не только для геологии, которая считает его одним из основных направлений своей деятельности, но и географии и других наук, которые занимаются вопросами территориального размещения полезных ископаемых, условий добычи и рационального их использования. Полезные ископаемые принято подразделять на три основные группы: рудные, нерудные и горючие. Попробуем рассмотреть особенности развития во времени только полезных ископаемых.

Типичным примером рудных полезных ископаемых являются железные руды, которые человек начал осваивать практически с начала своего развития. Они различаются по составу, условиям образования и возрасту. Формирование таких руд происходило уже в древней истории земной коры. Мы говорили о грандиозном их накопления в докембрии, около 2,3 млрд лет назад. Они известны в Криворожском бассейне, в пределах Курской магнитной аномалии (КМА), на Балтийском и Канадском щитах. Такие скопления связаны с породами, получившие название железистых кварцитов или джеспилитов. Предполагается, что они сформировались в своеобразных водных бассейнах раннепротерозойского возраста, возможно, за счет космического поступления соответствующего вещества (железные метеориты).

Еще одна группа железных руд формировалась под влиянием гранитов, сталкиваются с карбонатными породами. В результате термального воздействия и привнесение определенных компонентов их накопления на грани магматических пород и карбонатов образуются своеобразные жа-ны, с которыми чаще всего связаны месторождения железа, меди, полиметаллов. Активно такое рудообразования происходило в позднем палеозое, в течение герцинского горообразования (325-250 млн лет назад). В частности, значительные скопления таких руд известны в пределах Урала, Алтая, Центральной Европы, Казахстана, в других регионах.

В конце концов, существование железорудных бассейнов происходило и в совсем недалеком прошлом. В частности, в пределах Украины известна неогеновая железорудное формация Азово-Причерноморской провинции. Она включает рудоносных площади Керченского полуострова, при-сивашшя, Херсонской и др.. Здесь сформированы железные руды имеют осадочного хемогенным происхождения и накопленные в больших лагунах. Предполагается, что это происходило за счет жизнедеятельности своеобразных бактерий. В месторождениях Керченского п-ова содержание железа в руде достигает 37-40%, а мощность рудных слоев составляет 10-12 м. Процесс протекал около 3,5 млн лет назад, о чем свидетельствует многообразие процессов железорудного накопления.

Очень интересным и показательным является процесс вугленакопичення, формирования во времени угленосных отложений. Для него характерно не только неравномерность накопления углей, но и четко выраженное территориальное перемещение угленосных бассейнов в разные интервалы геологической истории. Следует отметить, что этот процесс начался только из среднего палеозоя. Более древних угленосных отложений практически нет, поскольку в древние интервалы времени растительного мира на земной поверхности в значительных масштабах еще не существовало. Уголь среднего палеозоя образует незначительные скопления в разных районах Европы: Приуралья, Прикаспия, Западного Донбасса, Воронежской возвышенности и др.. Еще раз напомню, что средний палеозой (интервал времени - 400-325 млн лет назад) характеризовался тем, что в то время сошлись материки Северной Америки и Лавразия, а на месте бывшего океана Япетус сформировались многочисленные широкие лагуны, в которых начала накапливаться растительное органика. Кстати, именно тогда на земную поверхность в значительных масштабах начали выходить и морские организмы.

Порой наиболее активного вугленакопичення стал поздний палеозой (325-250 млн лет назад). В этот интервал истории накопилось более половины всех известных запасов угля. Пизнепалеозойским угленосные отложения образуют два четко разграничены пояса. В течение среднего карбона вугленакопичення происходило на территориях Центрального Казахстана (Карагандинский бассейн), Донбасса, в бассейнах Западной Европы, южной части Англии, в Аппалачах Северной Америки. Структурный план середньоперм-ского угленосного пояса Евразии резко отличается от более древнего каменноугольного. Он образует трансматериковий пояс угольных бассейнов, простирающаяся от Печоры и Таймыра через Тунгусський и другие бассейны Сибирской платформы, а также Кузбасс и тянется на северо-восток Индостана. Интересно, что территориального сочетания этих двух поясов не зафиксировано.

Мезозойская и кайнозойской вугленакопичення характеризуется резким снижением своих масштабов. Оно связано в основном с азиатской частью материка. Для него, как и для предыдущих этапов, характерна неравномерность развития этого процесса во времени, чередование эпох угасание или активизации накопления угля, а также скачкообразное перемещение разновозрастных угленосных бассейнов. Из больших бассейнов этого времени можно назвать лишь Юго-Якутский и Вилюйский. Конечно же, это мелкие и рассеянные угленосные депрессии. Кроме этого, наиболее активное пизнепалеозойским вугленакопичення совпадает по времени с гер-цинским горообразования. Этот интервал времени характеризовался наиболее резкой дифференциацией рельефов, создавало благоприятные условия для интенсивного вугленакопичення.

К полезным ископаемым следовало бы отнести подземные воды. Мы привыкли к их почти повсеместное распространение, считаем, что это и полезное ископаемое, которая формируется уже на наших глазах, запасы ее могут непрерывно восстанавливаться и нам не грозит ее дефицит. Об этом свидетельствуют условия накопления грунтовых вод, верхнего водоносного горизонта. Вместе с тем многие специалисты уже сегодня прогнозируют, что в ближайшие десятилетия она может стать одной из самых важных и востребованных полезных ископаемых. Следовательно, есть смысл уточнить, как происходит ее накопление во времени.

Вместе с грунтовыми водами, которые формируются сегодня, существуют и более древние разновидности, которые получили название седиментационных или седиментогенних. Это воды древних морских бассейнов, которые сохранились в накопленных осадках, а затем в процессе дальнейшего преобразования, диагенеза, уплотнения и перемещения оказались в породах, содержащих их. Частично они могут использоваться. Более распространенными являются воды артезианских бассейнов, находящихся на значительной глубине и обычно под большим давлением. Примером одной из таких крупнейших структур у нас может быть Днепровско-Донецкий артезианский бассейн. его верхние водоносные горизонты содержат пресные воды, активно используются.

Такие воды содержат полезные компоненты, которые делают их более привлекательными, чем грунтовые. Они пока не загрязнены. Изучение скорости перемещения подземных вод и размеров артезианских бассейнов позволяет специалистам утверждать, что сформировались они около 15 тыс. лет назад - в эпоху последнего похолодания. Вместе чрезмерно активный отбор таких вод не позволит компенсировать их поступления и теоретически возобновляемая полезное ископаемое не будет успевать удовлетворять наш спрос. Такое явление обязательно следует учитывать нашим экологам.

Мы привыкли к тому, что почти все полезные ископаемые, кроме грунтовых вод, не могут быть отнесены к возобновляемых и требуют осторожного использования. А могут существовать рудные полезные ископаемые, которые в достаточно больших объемах формируются сейчас? Самое интересное, что такие есть! Речь идет о железорудные и марганцевые конкреции, образующиеся на дне Мирового океана. Их начали изучать сравнительно недавно, но они сразу заинтересовали специалистов. На глубине более 4 км такие скопления образуют почти сплошной слой. Эти конкреции содержат до 36% марганца, а также железо, Ку-Прум, Никель, Кобальт, Титан, молибден и другие элементы (более двадцати). В США, Японии, ФРГ уже разработаны технические приемы их добычи. Главной проблемой их использования является только экономические показатели такого процесса, а также экологические последствия подобных разработок. И поскольку мы заговорили о скорости формирования полезных ископаемых, следует отметить, что темп современной роста подобных образований на дне океана вполне может удовлетворить насущные потребности человечества.

Как пример мы рассмотрели особенности формирования во времени лишь нескольких полезных ископаемых, показали лишь отдельные закономерности пространственно-временного развития этого процесса. Таких примеров можно привести немало. Это предмет изучения ряда наук и учений, среди которых можно назвать металлогении (наука о рождении металлов), минерагения, учение о горючие полезные ископаемые и др.. Очень сложным является установление закономерностей формирования нефтегазовых скоплений, которые непрерывно перемещаются, образуются в результате как преобразование в недрах каких-то органических веществ, так и глубинного поступления углеводородов. И, конечно же, демонстрируют многообразие истории развития земной коры.

В детстве я мечтала стать геологом. Мне хотелось знать все о богатствах геосферы. Казалось, что именно в недрах земной коры прячутся все тайны мироздания. К сожалению, эта профессия обошла меня стороной. Но детское любопытство все еще теплится.

Понятие «Полезные ископаемые»

ПИ - это природные богатства Земли, которые люди добывают из глубин земной коры или с ее поверхности. К ним относятся нефть, песок, газ и т.д.

Земная кора образована горными породами, которые состоят из минералов. Минералы - это природные тела, которые состоят из атомов и молекул. К ним можно отнести кварц, соль, алмаз и другие.

Классификация полезных ископаемых

Магматические горные породы вынесены на поверхность земной коры вместе с магмой. Такие минералы и горные породы отличаются плотностью. К ним относятся: железные, медные и другие руды.

Осадочные горные породы находятся на поверхности земли. Образовались они в процессе длительного скапливания элементов или в результате разрушения гор. К ним относятся, например, известняк, песчаник, щебень.

Органические осадочные горные породы образовались из остатков растений и животных, скапливающихся много лет. К ним относятся: ракушечник, нефть и т.д.

По физическому состоянию различают ПИ:

• твердые (золото);
• жидкие (ртуть);
• газообразные (сероводород).

В зависимости от использования и состава ПИ делятся на рудные и нерудные (строительные и горючие).

Применение нефти в быту

Мне всегда было интересно, что дает нам столь обсуждаемое ископаемое, как нефть. Оказывается, большая часть бытовых предметов состоит именно из нее. Например, в моей квартире есть телевизор, зубная щетка, компьютер и принтер, полиэтиленовые пакеты, одежда из синтетики... Все эти предметы изготовлены из пластмассы и содержат в своем составе «черное золото».

При переработке нефти, ее разделяют на множество фракций. Из этих частей, на различных этапах переработки, получают топливо, косметические элементы, пластмассу и т.д.

Полезные ископаемые не безграничны! Мы должны беречь нашу планету от неразумного использования природных богатств!

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Поскольку живу в регионе, богатом угольными залежами , меня не мог не заинтересовать вопрос, как образовался уголь. Та информация, что я нашел, оказалась очень интересной, поэтому расскажу не только о том, что такое полезные ископаемые , но и подробно опишу процесс образования угля.

Что означает термин «полезные ископаемые»

Под этим термином подразумевают представляющие ценность для человека минералы и горные породы. По природе происхождения принято различать следующие типы этих ресурсов:

• осадочные - к этой группе относятся горючие ископаемые, например, уголь и нефть;
• магматические - представляют эту группу металлы;
• метаморфические - например, мрамор или известняк.

Что такое каменный уголь

Почти до 70-х годов прошлого века этот вид топлива имел статус самого распространенного энергоносителя , однако после был заменен на другие виды. Несмотря на это, он широко востребован в первую очередь в металлургии, как основной ресурс для производства чугуна. Как и большинство других видов энергоносителей, он представляет собой видоизмененное вещество органической природы - остатки древних растений . Этот процесс проходил на протяжении миллионов лет посредством воздействия различных факторов.

Как образовался уголь

Большинство добываемого ресурса своим образованием относится к 300-350 млн. лет назад , когда огромные массы органики накапливались в условиях полного отсутствия кислорода. Этот процесс можно описать следующим образом:

• в начале формировался пласт торфа , как правило, в заболоченных местах;
• со временем пласт увеличивался, а значит, возрастало давление на нижнюю часть;
• огромное давление выталкивало кислород, что в итоге привело к образованию спрессованного торфа - каменного угля.

Как правило, чем больше глубина залегания торфяных пластов , тем выше давление, и, следовательно, более высокое качество угольного пласта. Различают следующие основные виды этого ископаемого:

• бурый - для его образования понадобился слой наносов до километра;
• каменный - в этом случае исходное вещество испытывало давление 3 километров наносов;
• антрацит - давление свыше 7 километров наносов.

Однако, это отнюдь не означает, что качественное топливо залегает на больших глубинах, напротив, тектонические процессы стали причиной подъема ценного ресурса к поверхности, что сделало доступным его добычу.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Что общего между золотом и углем? Казалось бы, золото – это дорогостоящий металл, из которого делают красивые ювелирные украшения. Признак роскоши и изящества. А уголь – это твердый минерал, черный и пачкающийся. Его используют в качестве топлива. Но есть одно общее понятие, которое объединяет два этих объекта – оба они относятся к полезным ископаемым . Сейчас я все подробно объясню.

Полезные находки

Что можно найти в недрах нашей земли? Иногда почти на самой поверхности, а порой и очень глубоко, скрываются от наших глаз природные минералы и горные породы. Относят их к полезным ископаемым . Они широко используются людьми в различных сферах деятельности. Могут отличаться по свойствам и состояниям. Бывают:

• газообразные (инертные газы и природные горючие);
• твердые (торф, соль, руды, уголь);
• в жидком состоянии (минеральные воды и нефть).

Еще с древних лет люди начали добывать и использовать полезные ископаемые. Первые попытки их добычи зародились еще у древних египтян. На протяжении веков были исследованы все новые и новые виды ископаемых, а начиная с 18-го века их добыча значительно набрала темп, открывались новые месторождения. Способствовало этому развитие мира современных технологий.

Один из методов , как добывают полезные ископаемые – открытый, в карьерах. В результате чего образуются овраги. Уголь добывают в шахтах , глубина может достигать до 1200 м. Нефть получают фонтанным и насосным методом.

Не все природные ископаемые существуют в неограниченном количестве. Есть такие, которые возобновляются, а есть и те, что могут закончиться в нашей природе в определенный момент (например, уголь, нефть). Поэтому необходимо выбирать правильные подходы к процессу добычи природных минералов и использовать современные технологии в поиске мест зарождения.

Самый древний металл

Самым древним металлом считается золото. Оно довольно редкое, поэтому и цена на него высокая. Наибольшие залежи золота находятся в ЮАР, США, также в Китае, Перу и Австралии. Добывают его методами промывки, амальгамации и цианирования. Большие залежи золота есть и в России. В истории известен период «Золотой лихорадки». Когда Аляска была продана Россией Америке и в ней были обнаружены большие залежи этого драгоценного металла.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

В свое время я зачитывался сказками П. П. Бажова. Они открыли для меня красоту Уральских гор, богатых полезными ископаемыми , а особенно – самоцветами. Мне тоже хотелось иметь свою малахитовую шкатулку. Позднее я узнал об уральском селе Мурзинке – известном на весь мир месторождении полудрагоценных камней.

Термин полезные ископаемые

Находящиеся в земной коре органические и минеральные образования называют полезными ископаемыми. Физические свойства и химический состав позволяют человеку использовать полезные ископаемые для своих нужд , то есть приносить пользу. Полезные ископаемые образуют три группы: металлические (железо, медь, олово), горючие (торф и уголь нефть и газ), неметаллические (соль, глина, апатиты).

К неметаллическим полезным ископаемым относятся также минералы группы самоцветов. Это редко встречающиеся и потому очень дорогие камни.

Российская земля богата самоцветами, в её недрах залегает 27 видов ценных камней. Большинство месторождений находится на Урале.

Урал - кладовая полезных ископаемых

- это сокровищница полезных ископаемых . И если Таблица Менделеева насчитывает почти 120 элементов, то 50 из них добывают на Урале. Именно здесь сосредоточена большая часть полезных элементов, столь необходимых для жизнедеятельности нашей страны. Самыми важным из них являются:

• руда , так как из нее добывается большинство как чёрных, так и цветных металлов. Большая часть всех запасов руды находится именно на Урале;
• нефть и золото тоже добывают на Урале. Их запасы не так велики (20% всех источников этого сырья в стране), но их они до сих пор не истощены. Более того, учёные находят новые залежи этих ископаемых;
• горный хрусталь . Множество местных предприятий заняты его обработкой.

Драгоценные и цветные камни - особая группа редких и ценных полезных ископаемых. по праву гордится своими ярко-зелёными изумрудами и золотистыми топазами, красно-зелёными александритами и нежно-сиреневыми аметистами.

На весь мир славятся изделия местных мастеров-гранильщиков. Так, село Мурзинка прославилось копями самоцветов: аметиста и турмалина, берилла и голубого топаза , который и принес Мурзинке мировую славу. Здесь была найдена уникальная находка - топаз голубого цвета, названный «Победа», весом более 43 килограмм! Сейчас этот уникальный минерал находится в Госохране России. А уральские александриты признаны лучшими в мире ! Это редчайший минерал. Поэтому его поиск, добыча и перевозка проходит под строжайшим контролем. А знаменит александрит тем, что изменяет свой обычный зелёный цвет (при искусственном освещении) на фиолетово-розовый . Ну и конечно, визитная карточка уральских самоцветов - малахит .

Много малахита находили в медных рудниках. Было время, когда его добыча составляла несколько тысяч пудов в год! Огромный малахитовый кусок весом 250 тонн был найден в 1835 году.

Вот такие они, уральские самоцветы , принесшие Уралу и России мировую славу!

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Я из Кузбасса, и, по моему мнению, это звучит гордо. Мой край специализируется на добыче полезных ископаемых. Все мужчины в моем роду занимались и продолжают заниматься их добычей . До недавнего времени я знала только о каменном угле, ведь Кузбасс – угольная столица . Мое знакомство с разнообразными полезными ископаемыми началось год назад, после того, как мой муж сменил место работы и кроме угля стал добывать и другие ископаемые. Самые красивые экземпляры он приносил домой, вот в тот момент я и решила ознакомиться с полезными ископаемыми подробней.

Определение полезных ископаемых

Полезные ископаемые – это горные породы , а также минералы , которые находят свое применение в народном хозяйстве . По своему опыту хочется заметить, что наиболее красивыми из полезных ископаемых являются минералы.

Выделяют разновидности полезных ископаемых:

• газовые , в эту группу входят метан, гелий и газы;
• жидкие – минеральные воды, нефть;
• твердые , самая большая группа и включает она уголь, соли, гранит, руды, мрамор.

Как добывают полезные ископаемые

Насчитывают два способа добычи полезных ископаемых. Открытый и закрытый. Открытым способом ведется добыча в карьерах , откуда, кстати, и привозит мой муж интересные экземпляры.

Закрытым способом производится добыча угля в шахтах . Это очень опасный вид добычи, но в нашем крае закрытая добыча является наиболее распространенной.

Самые красивые полезные ископаемые, с которыми я успела познакомиться

Гранит . Твердая, плотная порода, применяется в строительстве.

Кварц . Имеет очень разнообразную цветовую гамму от белого до черного. Применяется в оптике, радиоаппаратуре, электронных приборах.

Медь . Пластичный металл, применяется в электротехнике, при производстве труб, в ювелирных сплавах.

Одним из наиболее ценных источников энергии для мировой промышленности в настоящее время являются твердые Человечество без них уже вряд ли сможет обойтись. Кроме прочего, еще гениальный Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Топить можно и ассигнациями». Ученый подразумевал, что эти ресурсы было бы полезнее использовать для синтеза требуемых человеку веществ.

Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!

Общая характеристика видов топлива

Все эти виды топлива содержат огромное количество углерода. Образовались все они из растительных остатков, на которые в течение миллионов лет действовало повышенное давление и высокая температура. Возраст некоторых видов древнего растительного топлива значительно превышает отметку в 650 миллионов лет. Приблизительно 80% этих ископаемых образовалось в третичный период. Именно этим временам мы обязаны тем, что ресурсы полезных ископаемых до сих пор обеспечивают нас всем необходимым.

Основной особенностью их образования следует считать то обстоятельство, что в те времена на планете было еще мало кислорода, который в настоящее время очень быстро окисляет органику, зато много углерода и соединений на его основе. Осадочные породы быстро консервировали огромные массы веществ в толще земли.

Чтобы вы лучше ориентировались в этом вопросе, нами была подготовлена таблица. Полезные ископаемые далеко не бессистемно располагаются в недрах земли.

Впрочем, в среде некоторых ученых популярна теория абиогенного происхождения многих горючих ископаемых, которая объясняет их возникновение сочетанием разнообразных факторов, которые привели к появлению сложных углеродных соединений из простых неорганических веществ.

Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.

Важность для промышленности и человека

Как мы уже и говорили, многие из этих веществ - настоящий кладезь для современной химической промышленности. Тот же уголь содержит в себе множество соединений, которые в иных случаях можно получить только в результате сложного и дорогого синтеза. К примеру, гуминовые кислоты, которые в природе встречаются не так уж и часто и довольно сложны для искусственного синтеза, человек массово получает из дешевого и распространенного бурого угля.

В принципе, обо всем этом вам расскажет экономическая география. Полезные ископаемые играют важнейшую роль в формировании нормальной производственной экономики любой страны.

Следует помнить, что полноценное использование многих ресурсов растительного происхождения возможно только в том случае, если человек хорошо знает нюансы их образования. Сначала мы рассмотрим уже не раз упомянутые нами угли, так как процесс их образования весьма интересен. Угли, как и другие основные полезные ископаемые растительного происхождения, были образованы различными растениями в процессе их отмирания.

Характеристика образования гумусовых углей

Очень давно, когда на Земле все еще бродили гигантские динозавры, на огромных пространствах произрастали красивые пышные леса. Для их роста и развития условия были идеальны: в почве много органики, а в атмосфере преобладает углекислый газ. Впрочем, эти же условия способствовали тому, что растения весьма бурно отмирали. Их части падали на землю, где быстро разлагались, так как ничем не были защищены от окислительного действия воздуха.

Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.

Так как образовывался непосредственно уголь?

Описанным выше способом происходило образование сухого торфа, которого и в нынешнее время на поверхности нашей планеты достаточно. Как правило, никаких дальнейших метаморфоз с ним не происходило, так как чаще всего его покрывал слой песка и земли, надежно консервируя органику от воздействия кислорода и микроорганизмов. Такая масса была крайне пластичной, а потому какого-то расслоения или перемешивания в дальнейшем не происходило.

Так как неразложившейся органики в толще торфа было очень мало, дальнейших процессов гниения не было. Таким образом, температура в толще пластов всегда оставалась на одном уровне.

Давление и время…

Впрочем, со временем слои постепенно уплотнялись по причине слеживания. Постепенно гуминовые кислоты превращались в гумиты, смолы подвергались процессу декарбоксилирования, и только лишь воски оставались неизменными на протяжении тысячелетий. Вот так происходило образование бурых гумусовых углей. Особенно их много в Красноярском крае. Это наиболее распространенные полезные ископаемые края (и важный источник доходов, конечно же).

Под воздействием целого спектра факторов внешней среды происходил постепенный их метаморфоз, в результате которого получались каменные гумусовые угли. Основная роль в этом процессе принадлежит высокому давлению и не менее высокой температуре. В этих условиях гуминовые кислоты начинали интенсивно разлагаться, смолы и воски подвергались естественной полимеризации.

Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?

О процессе образования смешанного типа углей

Следует отметить, что в природе процесс образования чистых гумусовых соединений протекал чрезвычайно редко. Куда чаще происходил смешанный процесс. Ученые предполагают, что шел он сразу по нескольким направлениям. Как правило, происходило все это на дне древних водоемов, на месте которых сейчас располагаются месторождения полезных ископаемых.

Гумусовые вещества постепенно приносились туда с дождевыми водами и медленно, в течение столетий, оседали на дне. Планктон, который активно развивался при таком обилии органических веществ, постепенно перемешивался со всей этой массой. Но все могло быть совершенно иначе.

После того как на сушу обрушивались мощные ураганы и ливневые дожди, в водоемы попадало огромное количество гумусовых веществ и разнообразных минеральных соединений. Сначала на дне оседали именно тяжелые минералы, а уж гумусовые кислоты действовали на них как мощные окислители. Постепенно вся эта масса подвергалась полимеризации. Так как кислорода на дне водоемов было очень мало, вещества со временем оказались под воздействием процесса дегидратации. Вот так и образовывался уголь смешанного состава.

Данные полезные ископаемые России чрезвычайно распространены в Восточной части нашей страны.

О химическом составе углей

В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.

Классификация веществ, входящих в состав углей

Наиболее типичные вещества, которые входят в состав любого его сорта, называются углеобразователями. Вот их полный перечень:

• Как ни странно, белки. При гидролизе угля ученые обратили внимание, что в получаемой смеси имеется некоторое количество аминокислот. Нахождение этих веществ в толще пластов ископаемого топлива объясняется довольно просто: это законсервированные в давние времена простейшие, а также останки более высокоразвитых организмов. Во всяком случае многие месторождения полезных ископаемых зачастую могут похвастаться коллекцией, достойной палеонтологического музея.
• Конечно же, целлюлоза. Этот сложный углевод, являющийся основным строительным материалом любой растительной формы жизни, составляет немалую весовую часть как углей, так и горючих сланцев (о них мы поговорим ниже).
• Воски, о которых мы неоднократно упоминали. Представляют собой сложные эфиры некоторых карбоновых кислот и алифатических спиртов.
• Смолы. Это весьма сложная смесь из все тех же карбоновых кислот, а также омыляющихся и неомыляющихся веществ. В некоторых специфичных условиях легко поддаются декарбоксилированию и быстрой полимеризации. Являются своего рода «связующим звеном» для угля, так как скрепляют его компоненты на процессе первичного сжатия.

Именно практически идентичный состав всех ископаемых сортов топлива говорит об их растительном и частично животном происхождении. Поборникам абиотического появления той же нефти не удается найти достаточно убедительных доводов, при помощи которых можно было бы опровергнуть эти фактические данные. Во всяком случае любая карта полезных ископаемых (органических) покажет, что их залежи преимущественно находятся на местах древних морей, богатых органикой.

Основные сведения о добыче угля

Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.

На территории нашей страны уровень самой глубокой шахты равен приблизительно 1200 метрам. Любая карта полезных ископаемых России покажет, что больше всего их в Сибири. Край этот заслуженно считается настоящей кладовой, житницей природы.

Прочие важные вещества

Необходимо отметить, что в пластах каменного угля нередко встречаются скопления веществ, обладающих громадной промышленной ценностью. К ним относятся некоторые ценные геологические породы (мрамор, к примеру), огромное количество метана, а также редкие, рассеянные химические элементы. К примеру, некоторые сорта бурого угля содержат много германия, без которого немыслима современная радиоэлектронная промышленность, так как именно на его основе создаются многие виды полупроводников.

в современной промышленности

Давно прошли те времена, когда этот вид полезных ископаемых использовался исключительно в качестве топлива. Как мы уже отмечали, из него добываются некоторые редкие химические элементы, уголь служит сырьем для производства многих типов пластмасс. Еще со времен Второй мировой войны известно, что из него можно делать искусственный бензин.

Именно эти полезные ископаемые России во многом обеспечили интенсивный рост промышленности после революции. Они же позволяют поддерживать экономику на стабильно высоком уровне.

Горючий сланец

Это твердое растительного происхождения из группы твёрдых каустобиолитов. Основной чертой сланцев, которая обеспечила им столь высокую популярность в последние годы, является смола, входящая в их состав. Ее получают при перегонке. Ценность ее в том, что по своим физико-химическим свойствам она очень близка к нефти, но при этом стоимость ее добычи куда ниже нефтяного промысла.

Дифференциальный состав

Главным отличием сланца от все того же угля является то, что в его составе содержится больше минеральных веществ. Органическая его часть - кероген. Только в сланцах наивысшего качества его доля доходит до 70%, тогда как во всех прочих случаях содержание органики не превышает 30%. Кероген представляет собой ископаемые остатки древнейших одноклеточных водорослей.

Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.

Вот какие полезные ископаемые образовались из древних растений. Надеемся, что из этой статьи вы получили все интересовавшие вас сведения.