Что вы знаете о полезных ископаемых

• Бизнес статьи
• Полезные ископаемые: понятие, характеристика, классификация. Виды полезных ископаемых (таблица)

Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.

Понятия и термины, относящиеся к теме

Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.

Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.

Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.

Когда начали добывать полезные ископаемые?

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

Характеристика полезных ископаемых по физическому состоянию

Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:

• жидкие (минеральные воды, нефть);
• твердые (металлы, угли, руды);
• газообразные (природный газ, инертный газ).

Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.

Промышленные виды, классификация полезных ископаемых

После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:

Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.

Горючие ископаемые

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

• уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
• горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
• торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Металлические полезные ископаемые: виды, характеристика

Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.

Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.

В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.

Черные металлы

Черные металлы — это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.

Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.

Цветные металлы

В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь — красная, алюминий — серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.

Цветные металлы классифицируют на:

• тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
• легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
• благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
• малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
• тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
• редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
• рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
• радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.

Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.

Неметаллические природные элементы

Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.

По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.

Нерудные виды полезных ископаемых очень важны для разных отраслей производства, строительства, а также необходимы в повседневной жизни.

Классификация ресурсов по исчерпаемости

Помимо градации полезных ископаемых по их физическому состоянию и характеристикам, рассматривают показатели их исчерпаемости и возобновляемости. Основные виды полезных ископаемых подразделяют на:

• исчерпаемые, которые в определенный момент могут закончиться и будут недоступны к добыче;
• неисчерпаемые – относительно неиссякаемые источники природных ресурсов, например, солнечная и ветровая энергия, океаны, моря;
• возобновимые – ископаемые, которые на определенном уровне исчерпаемости могут быть частично или полностью восстановлены, например, леса, почва, вода;
• невозобновимые – если ресурсы были полностью исчерпаны, возобновить их, как правило, не удается;
• заменимые – ископаемые, которые можно при необходимости заменить, например, топливные виды.
• незаменимые – те, без которых жизнь будет невозможной (воздух).

Природные ресурсы требуют бережного отношения и рационального использования, так как большинство из них имеют исчерпываемый предел, а если и будут возобновимы, то очень нескоро.

Полезные ископаемые играют важную роль в жизни человека. Без них не было бы технических и научных открытий, да и привычной жизни в целом. Результаты их добычи и переработки окружают нас повсюду: здания, транспорт, коммунально-бытовые блага, медикаменты.

Добычей полезных ископаемых люди занимаются с древних времён. Еще на ранних стадиях своего развития человек разумный активно использовал те ресурсы, которые предоставляла ему природа. Вначале это было то, что находилось на виду – вода, древесина, камни.

2. В дальнейшем человек стал все чаще задавать себе вопрос: а что же полезного может быть спрятано под землей? И недра нашей планеты преподнесли ему немало приятных сюрпризов.

3. Использование людьми полезных ископаемых трудно переоценить. С тех пор, как человечество освоило добычу полезных ископаемых, технический прогресс начал развиваться стремительными темпами.

4. Наиболее важными для развития человечества полезными ископаемыми стали металлы и топливо. Именно освоение добычи и обработки каменного угля и железа резко продвинули технический прогресс вперёд.

5. Существует множество полезных ископаемых, которые добываются из недр Земли. Важнейшими видами полезных ископаемых являются топливные (или горючие), рудные (металлические) и нерудные. Иногда отдельно выделяют сырье для строительной индустрии.

6.В недрах нашей планеты залегают сотни, если не тысячи различных видов полезных ископаемых. Освоением и добычей минеральных ресурсов занимается отдельная отрасль науки и техники, именуемая горным делом.

7.Некоторые из полезных ископаемых тверже стали (как, например, алмазы), другие же – крошатся и рассыпаются от самого легкого удара ( каолин). Отдельные виды добываемых полезных ископаемых пребывают в жидком (нефть) или же газообразном (природный газ) агрегатном состоянии. Их разработка ведется при помощи системы специальных скважин.

8.Полезные ископаемые в земной коре могут находиться в виде россыпей, гнезд, пластов, линз или жил. Скопления нескольких месторождений нередко формируют целые бассейны, провинции, рудные поля.

9. Первое место по объёмам добычи среди всех полезных ископаемых занимает каменный уголь. От него до сих пор зависит энергетическая отрасль многих развивающихся стран.

10. Уголь – наиболее распространенное ископаемое, которое используется в виде топлива. Из 20-метрового слоя торфа под давлением образуется всего лишь 2-х метровый пласт угля. Если аналогичный слой мертвой растительности залегает на глубине 6 километров, то пласт угля будет иметь всего 1,5 метра.

11. Золото было признано одним из самых гибких металлов. Золото используют при производстве точных приборов и различных украшений. Оно используется даже для изготовления швейных нитей. Из одной унции золота можно получить нить длиной около 80 километров.

12. Золото — мягкий ковкий металл желтого цвета, тяжелый, на воздухе не окисляется. В природе встречается главным образом в чистом виде (самородки). Самый крупный самородок, весом в 69,7 килограмм, был найден в Австралии.

13.Золото встречается и в виде россыпи — это результат выветривания и размыва месторождения, когда крупинки золота освобождаются и уносятся, образуя россыпи. Так как в природе золото встречается в небольших количествах и добыча его связана с большими затратами, то оно и считается драгоценным металлом.

14. Железная руда издавна используется человеком. Археологам удалось доказать, что изготовление первых предметов из железной руды датируется ll-lll веками до нашей эры. Первыми использовали это полезное ископаемое жители Месопотамии.

15. Железные руды — природные минеральные скопления, содержащие железо. Они разнообразны по минералогическому составу, количеству в них железа и различным примесям. Примеси могут быть ценными (марганцевый хром, кобальт, никель) и вредными (сера, фосфор, мышьяк). Главными являются бурый железняк, красный железняк, магнитный железняк.

16. Марганцевые руды — минеральные соединения, содержащие марганец, главное свойство которого — придавать стали и чугуну ковкость и твердость. Современная металлургия немыслима без марганца: выплавляется специальный сплав — ферромарганец, содержащий до 80% марганца, который применяется для выплавки высококачественной стали.

17. Марганец также необходим для роста и развития животных, является микроудобрением. Основные месторождения этой руды располагаются на Украине (Никольское), в Индии, Бразилии и Южно-Африканской Республике.

18. Никелевые руды — минеральные соединения, содержащие никель. Он не окисляется на воздухе. Добавка никеля к сталям сильно повышает их упругость. Чистый никель применяется в машиностроении. В России его добывают на Кольском полуострове, на Урале, в Восточной Сибири; за рубежом — в Канаде, в Бразилии.

19. Урано-радиевые руды — минеральные скопления, содержащие уран. Уран имеет 14 стадий, которые он проходит с течением времени, всё это время генерируя опасную радиацию. В конечном счёте, он превращается в обыкновенный свинец, но на этот процесс уходит около 1 миллиарда лет. Радий — продукт радиоактивного распада урана. Содержание радия в рудах урана ничтожно мало — до 300 миллиграмм на 1 тонну руды.

20.Урано-радиевые руды имеют большое значение, так как деление ядер каждого грамма урана может дать в 2 миллиона раз больше энергии, чем сжигание 1 грамма топлива, поэтому они используются в качестве топлива на АЭС для получения дешевой электроэнергии. Урано-радиевые руды добывают в России, США, Китае, Канаде, Конго, и в других странах мира.

21. Платина была обнаружена в XVl веке испанскими путешественниками, прибывшими к берегам Африки. После исследования этого материала была обнаружена его тугоплавкость и невозможность чеканки из нее монет. По этой причине платина была признана непригодной и оценена ниже стоимости серебра. А сейчас платина является одним из самых дорогих полезных ископаемых.

22. Платина (от испанского plata — серебро) — драгоценный металл от белого до серо-стального цвета. Отличается тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям и электропроводностью. Добывается главным образом в россыпях. Используется для изготовления химической посуды, в электротехнике, ювелирном и зубоврачебном деле. В России платина добывается на Урале и в Восточной Сибири. За рубежом — в Южной Африке.

23. В 1843 году был найден самый большой платиновый самородок весом в 9 килограмм 635 грамм. До наших дней он не дошел, так как был переплавлен.

24. В ХІХ веке на казначейском дворе России скопилось много платины, которую добывали на Урале. Из нее решили сделать монету, стоимость которой была между серебром и золотом. Монета стала популярной, ее охотно принимали не только в России, но и за рубежом.

25. Мрамор — кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате метаморфизма известняков. Он бывает различного цвета. Применяется мрамор как строительный материал для облицовки стен, в архитектуре и скульптуре. В России много его месторождений на Урале и Кавказе.

26.Мрамор еще в древности использовался для отделки помещений и создания различных декоративных элементов. Обусловлено это удивительной твердостью материала и его износостойкостью. Мрамор на протяжении 150 лет сохраняет первоначальный вид даже при воздействии температуры, влаги или солнечных лучей.

27. Соль — это еще один самый распространенный минерал. Хлористый натрий или соль добывается в наибольшем количестве. В средние века соль очень ценилась, так как это был единственный пищевой консервант, который позволял делать запасы продуктов на зиму.

28.Несмотря на необходимость этого полезного ископаемого для жизни человека, всего 6% его используется в пищу. Для посыпания дорог при гололеде используется 17% соли. Львиная доля этого минерала используется промышленностью и составляет 77% от всей добычи.

МАЛАХИТ

29.Малахит — это медная руда, из него выплавляют этот красный металл. Малахит красив сам по себе – радужно-зеленый, переливающийся полудрагоценный камень. Из него делают украшения и красивые поделки.

30.Самый массивный малахитовый камень весил 1,5 тонны. Он был преподнесен императрице Екатерине II, а позже занял почетное место в музее Горного института в Петербурге.

31. Медь является единственным металлом, который не выдает искры при трении, поэтому инструменты из меди могут использоваться в местах, где есть повышенная опасность возгорания.

32.Ученые выяснили, что торф — отличный консервант. В слоях торфа сохраняются останки животных и предметы быта, что позволяет ученым узнавать все больше подробностей о жизни древних людей и животных.

33.Ученые, исследовав это распространенное полезное ископаемое — торф, выявили в нем своеобразные нити, которые отличаются необычайной прочностью. Это открытие нашло свое применение в легкой промышленности. В Голландии были представлены первые изделия из торфяных нитей.

34.Также торф — отличное удобрение. Но только его нельзя применять в чистом виде, так как растение может не прижиться. В качестве удобрения его добавляют в обычную землю и тщательно перемешивают.

ОБСИДИАН

35. Обсидиан – вулканическое стекло. Этот материал обладает высокой плотностью. Он образуется под воздействием очень высоких температур при извержении магмы. Археологам удалось найти подтверждения того, что первые хирургические инструменты изготавливались из этого материала.

36. Серебро издавна славится своими бактерицидными свойствами. Еще воины древнего Рима использовали его для лечения. Если в бою человеку наносились серьезные раны, то целители обкладывали места увечий серебряными пластинами. После таких процедур раны быстро и без всяких осложнений заживали.

37. Алюминиевые руды — минералы и горные породы, используемые для получения алюминия. Главные алюминиевые руды — это бокситы, нефелины и алуниты.

38. Гранит известен как прочный стройматериал. Интересно то, что он проводит звук гораздо быстрее, чем воздух. Скорость прохождения звуковых волн по граниту в 10 раз больше, чем прохождения по воздушному пространству.

39. Запасы природных богатств распределены по территории нашей страны очень неравномерно, больше всего их в Сибири, которую по праву считают главной кладовой страны. В Западной Сибири расположено около трети всех минеральных ресурсов России, а в Восточной — около четверти.

40.Большая часть полезных ископаемых сосредоточена в самой суровой, малоосвоенной зоне, к тому же удаленной от базовых производственных мощностей. По этой причине основная проблема освоения минеральных богатств России связана с дороговизной их добычи и проблемами транспортировки к потребителям. Не случайно полезные ископаемые составляют почти половину всех грузов, перевозимых железнодорожным и водным транспортом страны.

41. Минерально-сырьевая база — главное богатство России, от решения проблем которой зависят многие вопросы экономики и благосостояния общества. Россия обеспечивает свои внутренние потребности в большинстве видов сырья и имеет значительные экспортные возможности.

42.Россия обладает самым мощным в мире потенциалом минеральных ресурсов, занимая одно из первых мест на планете по разведанным запасам важнейших полезных ископаемых.

43. В частности, наша страна относится к числу мировых лидеров по запасам таких минеральных ресурсов, как уголь, железная руда, калийные соли и фосфорное сырье. Здесь доля России в мировых запасах составляет не менее 30%.

44. В расчете на душу населения природно-ресурсный потенциал России в 2-2,5 раза превосходит потенциал США.

45. Иногда удается восстанавливать запасы некоторых полезных ископаемых (скажем, растворимых солей). Но пока главная задача охраны недр — рациональная эксплуатация подземных богатств, бережное и наиболее полное, комплексное их использование.

46. Наибольшее значение для человечества на современном этапе его развития представляют железные руды (как основа для производства различных сплавов), а также алюминий и медно-никелевые руды.

47.В частности, наличие в недрах страны крупных залежей цветных металлов во многом способствует ее техническому прогрессу. Ведь они широко используются в электротехнике, авиастроении, космонавтике и производстве высокоточных приборов.

48. Основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

49.Для этого есть несколько путей: снижение потерь полезных ископаемых при их добыче; более полное извлечение из породы всех полезных компонентов; комплексное использование полезных ископаемых; поиск новых, более перспективных месторождений.

50. Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но следует помнить, что полезные ископаемые — это не неисчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

фото из интернета