Примеры использования полезных ископаемых. Полезные ископаемые (минеральное сырье). Строительные полезные ископаемые

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!

Месторождением полезных ископаемых называется участок земной коры, в котором в результате геологических процессов произошло накопление минерального вещества по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования. Полезные ископаемые бывают газообразными, жидкими и твердыми. К газообразным полезным ископаемым относятся горючие и благородные газы, к жидким принадлежат нефть, подземные и поверхностные воды. Основная масса полезных ископаемых относится к твердым, которые используются в «сыром» виде гранит, мрамор, глина, для извлечения из них ценных компонентов металлы, в таком случае они называются рудой, могут использоваться целиком, но для дальнейшей переработки соли, могут применяться кристаллы пьезокварц, исландский шпат.

По промышленному использованию и применению месторождения подразделяют на рудные или металлические, нерудные или неметаллические, горючие и гидроминеральные. Каждая из этих групп делится на подгруппы. Так, рудные месторождения подразделяются на месторождения черных, цветных, легких, благородный, радиоактивных, редких и рассеянных металлов. Среди нерудных полезных ископаемых выделяют месторождения химического, агрономического, металлургического, технического и строительного минерального сырья. К горючим полезным ископаемым относятся месторождения нефтяные, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа. Гидроминеральные месторождения разделяют на месторождения питьевых вод, технических, бальнеологических и минеральных.

Количество минерального сырья в недрах называется его запасами или ресурсами. Качество минерального сырья определяется содержанием в нем ценных и вредных компонентов. Качество многих неметаллических соединений связано с их физическими и химическими свойствами. Качество горючих полезных ископаемых определяется теплотворной способностью. Минимальные запасы и содержание ценных компонентов, а также максимально допустимое содержание вредных примесей, при которых возможна эксплуатация месторождения, называют промышленными кондициями. Понятия о месторождении полезных ископаемых, о кондициях не являются строго определенными, раз и навсегда заданными.

Они изменяются по следующим причинам: исторически, по мере изменения потребностей человечества в минеральном сырье: развитие цивилизации сопровождается неуклонным ростом потребления полезных ископаемых, что приводит к тому, что со временем разрабатываются месторождения с более бедными рудами; совершенствование техники добычи и технологии переработки минерального сырья; промышленные кондиции неодинаковы для разных природных условий и каждый раз определяются при помощи экономических расчетов.

В зависимости от масштабов проявления месторождений полезных ископаемых выделяются следующие категории рудоносных площадей: провинция, область пояс, бассейн, район узел, поле, месторождение, рудное тело. К провинциям относят крупные структурные элементы земной коры, относящиеся к платформам, складчатому поясу, дну морей и океанов с размещенными в их пределах свойственными им месторождениями.

Область полезных ископаемых входит составным элементом в провинцию, она характеризуется набором определенных по составу и происхождению месторождений полезных ископаемых, приуроченных к тектоническим элементам первого порядка. Вытянутые линейные области, приуроченные к прогибам, глубинным разломам, рифовым системам, называют рудными поясами. Бассейны полезных ископаемых представляют собой области непрерывного или почти непрерывного распространения пластовых полезных ископаемых.

Рудным районом называют местное скопление месторождений в пределах более крупных таксонов провинций, областей, поясов и бассейнов, приуроченное к определенным тектономагматическим и литолого-фациальным обстановкам. В случае концентрации серии месторождений определенных видов полезных ископаемых к местам пересечения разломов, такой район называют рудным узлом. Рудное поле представляет собой небольшой участок земной коры, в пределах которого располагаются одновременно образовавшиеся, генетически родственные месторождения и объединяемые единством геологической структуры. Рудным телом называется локальное скопление природного минерального сырья, приуроченное к определенному структурно-геологическому элементу или их комбинации.

Рудные тела чрезвычайно разнообразны: по форме. Можно выделить лишь главные типы рудных тел: пласты, линзы, жилы, трубы или столбы, штокверки, штоки, тела неправильной формы, гнезда, комбинированные залежи. Пластами называют плоские тела полезных ископаемых, образующиеся в водных бассейнах синхронно с вмещающими осадочными породами. Метасоматические тела, развивающиеся по отдельным пластам осадочных пород, приобретают характер пастообразных залежей. Различают пласты простые без прослоев породы и сложные с прослоями породы, крутопадающие, с углами падения более 45 о, и полого падающие, с углами падения менее 45 о. Линзы представляют собой плоские тела доскообразной или лентообразной формы.

Жилы - это трещины в горных породах, выполненные минеральных веществом, но имеются и метасоматические жилообразные тела. Выделяют следующие элементы жил: зальбанды - контакты жилы с вмещающими породами; апофизы - ответвления, отходящие от жил в боковые породы. В пределах жил обособляются участки с повышенным содержанием полезных компонентов, их называют рудными столбами. По особенностям морфологии среди жил выделяются четко видные, камерные, седло видные, лестничные и оперенные. Трубы, трубки и трубообразные и столбообразные залежи представляют собой удлиненные по одной оси рудные тела. Они часто имеют форму удлиненных, опрокинутых вершиной на глубину конусов.

Время формирования месторождений вполне соизмеримо с продолжительностью геологических процессов и, прежде всего, временем образования горных пород. Непосредственные определения абсолютного возраста указывают на то, что рудообразование может протекать в зависимости от генетической природы и стабильности рудно-металлогенических процессов от тысяч до десятков миллионов лет. В короткие отрезки времени до десятков тысяч лет возникают жильные и штокверковые месторождения, ассоциирующие с гранитоидным и магматизмом. Более длительные эпохи 5 - 10 млн. лет необходимы для формирования осадочные железорудные пластов или рудных комплексов расслоенных ультраосновных массивов.

Выделяются четыре уровня глубины формирования месторождений полезных ископаемые: приповерхностный 0 - 1,5 км, гипабиссальный 1,5 - 3,5 км, абиссальный 3,5 - 10 км и ультраабиссальный больше 10 км. Приповерхностные месторождения представлены: всеми типами экзогенных накоплений, вулканогенными и осадочными рудами. Их формирование протекало в обстановке обилия кислорода, низких давлений и температур. Для руд характерны голоморфные и мелкозернистые агрегаты. Гипабиссальный уровень наиболее богат разнообразием рудных образований. Здесь локализуются практически все промышленно-генетические типы эндогенных месторождений. Эта область преимущественного развития гидротермальных, скарбовых и магматических в расслоенные интрузия скоплений полезных ископаемые.

Абиссальная зона бедна рудными образованиями. Здесь формируются главным образом альбитит-грейзеновые, карбонатитовые, пегматитовые и часть магматических месторождений, ассоциирующих с крупными гранитоидными, основными и ультраосновными полутонами. В ультраабиссальной зоне образуется небольшая группа метаморфических месторождений дистеновые, силлиманитовые и андалузитовые сланцы, рутил, корунд. Кроме того, здесь испытывают значительные преобразования руды, сформировавшиеся на вышерасположенные в уровнях, прежде всего метаморфизованные месторождения железа и марганца.

Таким образом, в верхней оболочке земной коры мощностью около 15км рудной сфере концентрация полезные ископаемые наиболее значительна на приповерхностном и гипабиссальном уровнях. Ниже интенсивность рудообразования уменьшается и в ультраабиссальной зоне практически прекращается. Месторождения полезных ископаемых классифицируются по применению в народном хозяйстве по технологии использования. Применяется также генетическая классификация, в основу которой положены возраст и особенности происхождения; при этом обычно выделяют ресурсы докембрийской, нижнепалеозойской, верхнепалеозойской, мезозойской и кайнозойской геологических эпох.

Классификация по технологии использования

Месторождения полезных ископаемых классифицируются по технологии использования:

1. Топливно-энергетическое сырье нефть, уголь, газ, уран, торф, горючие сланцы.

2. Черные, лимитирующие и тугоплавкие металлы железо, хром, марганец, кобальт, никель, вольфрам.

3. Цветные металлы - цинк, алюминий, медь, свинец.

4. Благородные металлы - серебро, золото, металлы платиновой группы.

5. Химическое и агрономическое сырье - фосфориты, апатиты.

Топливные ресурсы. Их принято учитывать по двум главным категориям - обще геологических и разведанных ресурсов. В целом в мире на долю угля приходится 70-75% всех топливных ресурсов, а остальная часть примерно поровну распределяется между нефтью и природным газом. Уголь широко распространен в земной коре: известно более 3,6 тыс. его бассейнов и месторождений, которые в совокупности занимают 15% земной суши. Нефть распространена в земной коре еще более чем уголь: геологи выявили примерно 600 нефтегазоносных бассейнов и обследовали около 400 из них. В результате реально перспективные на нефть и природный газ территории занимают, по разным оценкам, от 15 до 50 млн. км 2 . Однако мировые ресурсы нефти значительно меньше угольных.

Это относится к обще геологическим ресурсам, оценки которых обычно колеблются в пределах от 250 до 500 млрд. т. Иногда, правда, они поднимаются до 800 млрд. т. Природный газ распространен в природе в свободном состоянии - в виде газовых залежей и месторождений, а также в виде газовых шапок над нефтяными месторождениями. Используются также газы нефтяных и угольных месторождений. Обще геологические ресурсы природного газа в различных источниках оцениваются от 300 трлн. м 3 до 600 трлн. и выше, но наиболее распространена оценка в 400 трлн. м 3 .

Металлические ресурсы рудные также широко распространены в земной коре. В отличие от топливных, генетически всегда связанных с осадочными отложениями, рудные залежи встречаются в отложениях как осадочного, так и в еще большей мере кристаллического происхождения. Территориально они также нередко образуют целые пояса рудо накопления, иногда такие гигантские, как Альпийско-Гималайский или Тихоокеанский. Наиболее широко представлены в земной коре руды железа и алюминия.

Бокситы - главное алюминиево содержащее сырье, состоящее в основном из гидроокислов алюминия. Месторождения их находятся в осадочных породах и большей частью связаны с участками коры выветривания, причем расположенными в пределах тропического и субтропического климатических поясов. Обще геологические ресурсы бокситов обычно оценивают примерно в 250 млрд. т, а разведанные их запасы в 20-30 млрд. т. Содержание глинозема в бокситах примерно такое же, как железа в железных рудах, поэтому запасы бокситов, как и запасы железных руд всегда оценивают по руде, а не по ее полезному компоненту.

Технические ресурсы, строительные материалы. Песок, глина, щебень. Полезные ископаемые это богатство природы, которые человечество использует для удовлетворения своих потребностей. Ресурсы расположены неравномерно, и запасы их неодинаковы, поэтому отдельные страны имеют различную ресурсо-обеспеченность. В мире существует различные классификации полезных ископаемых: по времени образования; по техническому использованию и один и тот же компонент может одновременно входить в разные классификации.