Что такое полезные ископаемые руды почва
Тема урока: «Минеральные ресурсы России». Сегодня мы вспомним, что такое минеральные ресурсы и полезные ископаемые, узнаем, как они располагаются по территории России и какая существует закономерность между геологическим (тектоническим) строением рельефа и местом положения полезных ископаемых. Также узнаем о способах добычи полезных ископаемых и о связанных с этим некоторых экологических проблемах.
Определение и классификация полезных ископаемых
Хозяйство России тесно связано с минеральными ресурсами, оцененными, по геологическим данным, запасом полезных ископаемых. Наличие минеральных ресурсов, которые зависят от строения земной коры, во многом формируют картину хозяйства территории. Недра нашей страны богаты полезными ископаемыми (рис. 1).
Рис. 1. Карта минеральных ресурсов России (Источник)
Полезные ископаемые – это минеральные образования земной коры, которые используются или могут эффективно использоваться в хозяйстве.
Скопление полезных ископаемых образуют месторождения, а скопления большого количества месторождений образуют бассейны или районы. По происхождению полезные ископаемые, так же, как и горные породы, бывают: метаморфические, магматические и осадочные. Полезные ископаемые формируются в ходе геологической истории под воздействием внутренних сил (эндогенных) и внешних (экзогенных). Все полезные ископаемые можно классифицировать по агрегатному состоянию на твердые, жидкие и газообразные. Большая часть минеральных ресурсов представляет собой твердые неорганические образования, а горючее – полезное ископаемое органического происхождения – лишь условно относится к минеральным ресурсам. За последние годы все большее значение приобретают минерализованные источники, в которых растворено огромное количество полезных веществ. Можно классифицировать полезные ископаемые и по использованию: рудные, нерудные, горючие.
Рудные полезные ископаемые
Рудные полезные ископаемые сформировались в результате излияния магмы и в местах её контакта с другими горными породами. Магматическими и метаморфическими горными породами слагаются складчатые области и фундаменты древних пород. Поэтому рудные полезные ископаемые встречаются в горах и на щитах. Наиболее богат рудами Урал. Здесь залегают железные, медно-цинковые, никелевые, марганцевые, хромитовые руды, золото, платина (рис. 2).
Рис. 2. Карта полезных ископаемых Урала (Источник)
Кроме этого, на Урале встречаются драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни. На Алтае открыты месторождения полиметаллических, свинцовых, цинковых руд, серебра, ртути и др. (рис. 3). В горной Шории – железных руд, в Кузнецком Алатау – марганцевых. Вольфраммолибденовые руды имеются в Прибайкалье, а в Забайкалье – урановые руды и золото.
Рис. 3. Карта минеральных ресурсов Алтайского края (Источник)
Основными полезными ископаемыми мезозойской складчатой структуры востока России являются оловянные руды. На Кавказе представлены полиметаллические и вольфраммолибденовые руды. Следует обратить внимание на то, что большая часть рудных полезных ископаемых сосредоточена не в молодых складчатых горах, а в возрожденных складчато-глыбовых. Это связано с тем, что рудные тела залегают в осевых частях гор и перекрыты мощными складками осадочных пород. В результате разрушения эти складки исчезают, поэтому там легко находить и добывать полезные ископаемые. Поэтому Урал и богат рудными полезными ископаемыеми.
Магматические и метаморфические полезные ископаемые
Магматические и метаморфические полезные ископаемые, кроме складчатых областей, встречаются и на щитах – выступах древних кристаллических фундаментных пород. Так, на севере Восточноевропейской равнины, в районе Кольского полуострова, где имеется выход Балтийского щита, встречаются медные, никелевые металлы, найдены апатиты (сырье для фосфорных удобрений). На Тиманском кряже обнаружены алюминиевые руды, а в районе Воронежской антиклизы находится самое крупное месторождение железных руд – Курская магнитная аномалия (рис. 4).
Рис. 4. Тектоническая карта России (Источник)
Тем не менее для платформ наиболее характерны полезные ископаемые осадочного происхождения, в том числе горючее. Так, в осадочном чехле Восточноевропейской равнины сосредоточено огромное количество угля, нефти и газа. Но наиболее крупные запасы нефти, угля и газа России находятся в мощном осадочном чехле молодой Западносибирской платформы. Также на Древнесибирской платформе располагается крупнейший Тунгусский угольный бассейн. Помимо топлива с осадочными породами связаны месторождения солей, которые приурочены к югу Западной Сибири, Предуралью и Прикаспийской низменности.
О добыче алмазов в Якутии
Первые алмазы в мире были обнаружены на юге Африки. Коренные месторождения алмазов были найдены в местечке Кимберли (ЮАР), после чего коренные месторождения алмазов были названы кимберлитовыми трубками (рис. 9).
Рис. 9. Кимберлитовая трубка в Якутии (Источник)
Считается, что первооткрывателем алмазов в России стал 14-летний мальчик, сын крепостного крестьянина Крестовоздвиженского прииска на Урале. Именно он обнаружил твердые камни, а оказавшийся рядом минеролог определил, что эти камни – алмазы.
Поиск алмазов на территории России начался после Великой Отечественной войны.
Рис. 10. В.С. Соболев (Источник)
В результате кропотливой работы ученого В.С. Соболева (рис. 10) было выдвинуто предположение, что алмазы следует искать в таких же по условиям местах, как и в Южной Африке, а это Западная Якутия. В 1947 г. на реку Вилюй в Якутию была отправлена первая экспедиция в поисках алмазов. Одна кимберлитовая трубка может снабжать алмазами реки и их притоки на многие десятки и сотни километров. Чтобы определить, есть ли в ключе золото, достаточно промыть несколько небольших ковшей галечника, но чтобы найти алмазы, приходится промывать несколько кубических метров. Геологам пришлось прошагать много сотен километров, преодолевая болота, буреломы, спасаясь от туч комаров и мошкары. Радостную весть после долгих поисков принес коллектор вместе с пиропами и кристаллом алмазов в 4 карата. Пиропы, или «слезы алмазов», – это минералы красного цвета, которые являются спутниками алмазов. Нашел пиропы – нашел алмазы, но главное – найти кимберлит – зеленоватую породу, в которой встречаются алмазы. Найти кимберлит – значит, найти коренное месторождение алмазов.
Рис. 11. Л.А. Попугаева (Источник)
Первая кимберлитовая трубка в Якутии была найдена экспедицией Л.А. Попугаевой (рис. 11) в 1954 г. Найти вторую кимберлитовую трубку помогла лиса. Члены экспедиции наткнулись на лисью нору, возле которой лежала небольшая кучка зеленоватой земли. Это и был кимберлит. На высокой лиственнице, стоявшей почти в самом центре трубки, геологи сделали топором большую зарубку и вывели надпись: «Трубка мира». В Москву полетела зашифрованная телеграмма: «Закурили трубку мира. Табак отличный». Потом были найдены другие кимберлитовые трубки, а вскоре был заложен поселок алмазодобытчиков Мирный. Через несколько десятков лет месторождения алмазов были обнаружены на другой древней платформе – Русской, в Архангельской области.
Добыча полезных ископаемых
Добыча полезных ископаемых осуществляется по-разному. В зависимости от глубины и мощности залегания полезного ископаемого добыча осуществляется либо открытым (карьерным) (рис. 5),
Рис. 5. Добыча полезных ископаемых в карьере (Источник)
либо закрытым (шахтным) способом (рис. 6).
Рис. 6. Добыча полезных ископаемых в шахте (Источник)
Жидкие полезные ископаемые добываются методом бурения скважин (рис. 7). Открытый способ добычи полезных ископаемых наиболее простой и дешевый, однако именно он наносит самый большой урон природе.
Рис. 7. Бурение скважины (Источник)
Из-за лишения территории растительного покрова, на ней образуются индустриальные пустыни, от которых поднимаются пыльные бури, а из-за осушения земли понижается уровень грунтовых вод. Открытым способом в России добывается более 90 % руд, более 50 % углей и практически все строительные материалы. Самый большой в России карьер находится на Урале – это Качканарский карьер (рис. 8), глубина которого свыше 700 м. Глубина шахт в России достигает примерно 1 км.
Рис. 8. Качканарский карьер (Источник)
Россия – самая богатая минеральными ресурсами страна мира.
О нефти и газе Западной Сибири
Институт нефти и газа носит имя И.М. Губкина (рис. 12).
Рис. 12. Памятная доска И.М. Губкину (Источник)
Именно при его непосредственном участии началось исследование и исследование Западно-Сибирской равнины. В 1953 г. было открыто и начало действовать первое месторождение газа, а через 7 лет забил первый нефтяной фонтан Шаима. Но этому предшествовали длительная работа, научные споры и подвиг первопроходцев. Западно-Сибирская равнина – огромная низменность площадью 3 млн км2 (рис. 13).
Рис. 13. Западно-Сибирская равнина (Источник)
Лежит равнина на плите. Толщина осадочного чехла достигает мощности в 6 км. Это благоприятные условия для залегания нефти. На поверхности сотни километров топких болот и темнохвойной неосвоенной тайги. Как определить точку для буровой? Это сродни поиску иголки в стоге сена. И.М. Губкин считал: надо искать. У него было множество противников. В 1934 г. в Среднее Приобье была послана поисковая партия, которая открыла невиданные запасы нефти: Усть-Балыкское и нефтяную жемчужину, месторождение Самотлор. Поиски нефти и газа велись в северных районах и были открыты в тундре. В Заполярье открыли газовое месторождение Ямбург, Медвежье, Заполярное, а у Северного полярного круга Уренгойское – газовую жемчужину России (рис. 14).
Рис. 14. Уренгойское месторождение газа (Источник)
Сегодня Россия занимает первое место по добыче природного газа. В Северной Сибири в европейскую часть России проложены крупные газопроводы, по которым газ – экологически чистое и калорийное топливо – идет не только в европейскую часть России, но и в Западную Европу. Открытие месторождения нефти и газа дали мощный толчок в освоении Западной Сибири. Здесь построены новые города.
Рис. 15. Город Сургут (Источник)
Столица нефтяников – Сургут (рис. 15), столица газовиков – Новый Уренгой (рис. 16).
Рис. 16. Город Новый Уренгой (Источник)
Западная Сибирь стала главной нефтегазоносной территорией России.
Домашнее задание
- Дайте определение и классификацию полезных ископаемых.
- Подготовьте доклад о рудных полезных ископаемых на территории России. Приведите примеры.
- Подготовьте доклад о магматических и метаморфических полезных ископаемых на территории России. Приведите примеры.
Список литературы
- География России. Природа. 8 кл.: уч. для общеобразоват. учрежд. / И.И. Баринова. – М.: Дрофа, 2011. – 303 с.: ил., карт.
- География России. Природа. Население: 8 кл. / В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. – М.: Вентана-Граф, 2011. – 320 с.
- Атлас. География России. Население и хозяйство. – М.: Дрофа, 2012.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Tepka.ru (Источник).
- E-ng.ru (Источник).
- Geographyofrussia.com (Источник).
Источник
Автомобиль, телефон, даже холодильник – вся эта техника сделана из железа, производство которого очень сложный процесс. Основное сырье для получения этого ценного материала – это минералы, в которых есть частицы необходимого металла. Простыми словами, это порода, содержащая сплавы. В мире встречается огромное количество этого ресурса, способы ее обработки и получения из нее полезных ископаемых могут быть очень разнообразны, но начинается все на рудниках. Что такое горная руда, как происходит ее добыча и переработка, будет рассказано в этой статье.
Классификация руды
Руда – это полезное ископаемое, из которого добывают различные формы металлов. В природе встречается два вида: черная и цветная. Последняя в свою очередь делится на тяжелые и легкие сплавы, а также драгоценные металлы. Серебро, золото, платина – они тоже добываются в виде камней, а свой внешний вид приобретают уже после обработки на предприятиях.
Экономическая ценность ресурса определяется по наличию в ней главного составного элемента. Существуют богатые, как их еще называют, жирные и бедные полезные ископаемые.
Классификация ископаемых руд по содержанию металлов.
| Железная | Медная | Алюминиевая | Золото | ||||
| Бедная | Богатая | Бедная | Богатая | Бедная | Богатая | Бедная | Богатая |
| 26% | >50% | 0,5 – 1% | >3% | 20 – 25% | 40 – 60% | 1% | 7,7% |
Свойства определяются также основным составным компонентом. Некоторые из них обладают магнитными свойствами, в то время как другие совершенно инертны.
Не многие знают, что значение слова «руда» произошло от «raũdas», красный. Это обуславливается цветом оксида железа, который был в больших количествах в горной породе.
Руды черных металлов
Железо – один из самых распространенных элементов на земле. Для производства используется минерал, который содержит более 25% сырья. Разработка более бедных пород не будет окупаться, поэтому они не используются.
Самые распространенные ископаемые:
- Магнитный железняк;
- Красный железняк;
- Железистый кварцит.
Больше всего запасов находится в Южной Африке, Индии, Северной и Южной Америке, Австралии. Мировые залежи, по оценкам экспертов, могут составлять около 800 миллиардов тонн, подтвержденными среди них являются 200 миллиардов тонн. Возможно в земле скрывается еще много полезных ископаемых, о которых человек даже не имеет представления.
Железная руда отличается друг от друга способом своего происхождения. Есть три вида возникновения железа в породах. Первый – осадочный. Двухвалентное железо, которое было в воде, связывалось с кислородом, превращаясь в плотное соединение и оседало на дно. Таким образом образовался железняк. Его находят даже в местах, где моря высохли уже миллионы лет назад. В такой руде очень высокое количество металлического компонента, но, как правило, его качество довольно низкое.
Второй путь образования – магматический. Образовалась она во время извержения вулканов и вырывания магмы на поверхность. Железо и другие металлические примеси смешивались с раскаленной лавой, под действием высоких температур и давления. Но попадая наружу, они застывали, оставаясь в больших глыбах камней. Содержание металла в такой руде может колебаться от 20 до 60%.
Третий способ – метаморфический. При перемещении земной коры некоторые ее участки с необходимыми элементами попадали под вышезалегающие породы. Эти участки подвергались воздействию высоких давлений и температур. За миллионы лет эти процессы приводили к изменению состава исходного материала. В ходе того же перемещения земной коры руда перемещалась ближе к поверхности. Так и образовывалась железная руда с высоким содержанием полезного компонента (до 75%).
К рудам черных металлов относятся также породы, которые имеют в составе марганец, титан, хром, никель, кобальт, вольфрам и другие редкие металлы. В богатой может содержаться от 0,5 до 10 % основного компонента, ведь он достаточно нечасто встречается в природе. Главное, чтобы их добыча и переработка была экономически выгодна для производства.
Руды цветных металлов
Научно минерал руды из меди называется куприт, производное от химического элемента Cu, который содержится в породе. Не смотря на большую распространенность этого металла в мире, его количество в полезном ископаемом не большое, от 0,5%. В природе руд бывает шесть видов:
- Колчеданная;
- Стратиформная;
- Медно-никелевая;
- Гидротермальная;
- Карбонатовая;
- Скарновая.
Чаще всего добывается колчеданная, это сочетание меди и железа, с незначительными примесями других компонентов. Немного уступает ей стратиформная, которая представлена сочетанием сланцев и песчаников. Ресурсы другого вида встречаются значительно реже. Массивных медных самородков не существует, она образуется только в виде смесей. Образование меди происходило во время извержения вулканов, что и обуславливает эту особенность.
Сейчас ведутся споры по поводу происхождения алюминия. Одни считают, что это результат разложения известняков и железа, другие – огромных температур при извержении вулканов. Существует и осадочная теория, что он образовался из-за выветривания горных пород. Добывается он карьерным и шахтным способом. Учитывая мягкость породы, ее получение очень похоже на вырубание каменного угля. Большинство других руд получают в сплавах со многими химическими примесями. Их обработка почти не отличается от обработки меди или алюминия.
По распространенности, алюминий превосходит даже железо. Его залежи исчисляются миллиардами тонн, но себестоимость производства намного выше, что и устанавливает цену на этот продукт.
Руды, богатые золотом
Золотая руда – это химические соединения металлов, из которых можно выделить золото. Она похожа на сплавы, например, с серебром или железом. Отделить их от породы довольно сложно, это физико-химический процесс, называемый диссоциацией, когда катионы под воздействием электрического тока осаждаются на электродах.
Подобный процесс используется и при производстве меди. Кстати, в медной руде также можно найти эти соединения, поэтому осадок, который образуется при медном производстве, также подвергается этому процессу. Кроме нее, в мире существуют и самородки. Это камни, в которых превалирует содержание Au.
Очень часто находят драгоценный металл в комбинации с теллуром. В России, а именно на Урале, встречается такой редкий сплав как мальдомит (сочетание с висмутом), который еще называется черное золото. В Мексике же и Колумбии можно найти даже руду с родием.
Старейший золотоносный рудник России находится на Урале. Его открытие произошло еще в далеком 1742 году, и он значительно повлиял на экономическое состояние государства. Здесь находили и самородки, и россыпи ценнейшего металла, к тому же, высокого качества. Даже сейчас уральское золото очень высоко ценится в мире.
Добыча рудных полезных ископаемых в России
Минеральный потенциал территории России огромен. Это связано с выгодным географическим расположением страны. Здесь можно найти все возможные виды рельефа, а значит, большое количество полезных ископаемых. Сейчас РФ является крупнейшим импортером металлического сырья в мире.
| Руда | Месторождения | Добыча металла в год |
| Железная | Оленегорское Ковдорское Костомукшское Абаканское Нижнеангарское Рудногорское Коршуновское | 16,2 млн тонн. |
| Медная | Краснотурьинское Красноуральское Сибаевское Блявинское | 741 тысяч тонн |
| Алюминиевая | Северный Урал Красноярский край | 6,3 млн тонн |
| Оловянная | Янское нагорье (Верхоянск) в районе Певека, Омсукчана (на Колымском нагорье) Дальнегорск | 2 тысячи тонн |
| Золото | россыпные месторождения в бассейнах рек Витим, Алдан, Енисей, Колыма | 47,2 тонны |
| Платина | Уральские горы | 25 тонн |
Горная руда очень важна для существования человека, ведь без нее не возможна даже транспортировка электричества по проводам. Это полезное ископаемое играет огромную роль в техническом развитии человечества. Месторождения металлов все еще не разработаны, и могут обеспечивать мир еще долгие годы.
Источник