Место где залегают полезные ископаемые ответы



С.58

Вспомним

1. Что такое полезные ископаемые?

Ответ: Полезные ископаемые это природные богатства, минеральные и органические образования, которые люди добывают из глубин Земли или с ее поверхности. Различают твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

2. Какие полезные ископаемые вы знаете?

Ответ: Полезные ископаемые: каменный уголь, нефть, бурый уголь, природный газ, калийная соль, каменная соль, торт, железные, алюминиевые, медные руды, золото и т.д.

3. Как называется место, где залегают полезные ископаемые?

Ответ: Место, где залегают полезные ископаемые, называется месторождением.

4. Какие полезные ископаемые добывают в нашем крае?

Ответ: Полезные ископаемые Челябинской области довольно разнообразны. Особый интерес представляет горная часть региона. Учитывая, что Уральские горы существенно разрушены, многие пласты пород, располагавшиеся на существенной глубине, теперь находятся на поверхности. Полезные ископаемые Челябинской области оцениваются 300 промышленными месторождениями. Здесь найдены руды цветных и черных металлов, химическое сырье, уголь, камни-самоцветы, различные строительные материалы.

С. 59

*Используя карту на с. 50–51, узнайте и расскажите, какие полезные ископаемые добывают в различных районах России. Рассмотрите иллюстрации. Соотнесите условные знаки и фотографии.

Ответ: В России открыто более 20000 месторождений полезных ископаемых. В разных регионах нашей страны добывают различные полезные ископаемые. Нефть и газ добывают на Западно-Сибирской провинции, Тимано-Печорской, Волго-Уральской, Прикаспийской, Северо-Кавказском Мангышлак, Енисейско-Анабарской, Лено-Тунгусской, Лена-Вилюйской, Охотской области и т.д.

Уголь. Главный угольный бассейн – Кузнецкий, Печорский, Южно-Якутский и российская часть Донецкого.

Горючие Сланцы. Главные месторождения сланцев расположены в европейской части РФ.

Торф. Наибольшие запасы торфа сосредоточены в северо-западных районах европейской части, на Северном Урале и Западной Сибири.

Железные руды. Россия находится на первом месте в мире по запасам железняка. Самый большой бассейн РФ и один из крупнейших в мире – Курская магнитная аномалия. Магматические месторождения известны в Карелии, на Урале, в Горном Алтае, в Забайкалье.

Марганец. Крупнейшие залежи известный на Урале, в Сибири, и на Дальнем Востоке.

Медь. Месторождения таких руд известны на Кольском полуострове. Залежи медно-колчеданных руд распространены на Урале.

Золото. Основная часть запасов золота в РФ сосредоточена в Восточно Сибирском и Дальневосточном регионах.

С.61

Используя информацию, полученную из текста, сравните нефть и природный газ.

Ответ: Нефть – это густая маслянистая жидкость тёмного цвета, с резким запахом, горючая. Природный газ – бесцветный и лёгкий, не имеет запаха, но тоже горючее, как и нефть. Учёные считают, что и нефть, и газ образовались из останков животных и растений, которые жили много миллионов лет назад. Нефть, как их газ используют для производства топлива, пластмасс, волокон и других ценных материалов. Из них также и производят смазочные масла. Эти полезные ископаемые добывают из недр земли с помощью скважин.

Обсудим

Какую роль играют полезные ископаемые в хозяйстве России, вашего родного края?

Ответ: Полезные ископаемые играют очень важную роль в хозяйстве нашей страны. Еще в древности люди начали использовать полезные ископаемые. Любая деятельность человека сегодня основана на использовании природных ресурсов. Полезные ископаемые используют в производстве, строительстве, энергетике, быту, транспорте и т.д. полезные ископаемые нашей планеты служит человеку они превращаются в разнообразной необходимые для нашей жизни вещи, создают уют, обеспечивать безопасность, обогревают, кормят, перевозят нас из одного места в другое. Следовательно, полезные ископаемые необходимы нам всегда и везде.

Подумаем!

Если запасы полезных ископаемых в нашей стране так велики, почему их нужно использовать бережно?

Ответ: Полезные ископаемые необходимы нам сегодня для производства материальных благ. С каждым годом человечеству требуется всё больше и больше природных ископаемых для своих нужд. Запасы природных ископаемых очень велики, но не безграничны и их нельзя в одно мгновение восстановить, для этого понадобится миллионы лет. Поэтому полезные ископаемые нужно охранять и оберегать. Экономично использовать природные ресурсы, оберегать от пожаров, соблюдать правила перевозки и постараться, по возможности, заменить их искусственными материалами всё это поможет бережно расходовать запасы полезных ископаемых.

Проверим себя

1. Какие факты свидетельствуют о том, что Россия хорошо обеспечена полезными ископаемыми?

Ответ: На территории России сосредоточены необычайное запасы сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. В частности имеются: крупные месторождения нефти, газа, угля, калийных солей, никеля, олова, алюминиевого сырья, вольфрама, золота, платины, асбеста, графита, слюды и других полезных ископаемых. На территории нашей страны построено огромное количество шахт и вышек для добычи различных природных ресурсов. Часть полезных ископаемых в России идет на экспорт в другие страны. Все эти факты говорят о больших запасов природных ископаемых в нашей стране.

2. Дайте краткую характеристику полезных ископаемых вашего края.

Ответ: Полезные ископаемые Челябинской области довольно разнообразны. Особый интерес представляет горная часть региона. Учитывая, что Уральские горы существенно разрушены, многие пласты пород, располагавшиеся на существенной глубине, теперь находятся на поверхности. Полезные ископаемые Челябинской области оцениваются 300 промышленными месторождениями. Здесь найдены руды цветных и черных металлов, химическое сырье, уголь, камни-самоцветы, различные строительные материалы.

Нельзя представить жизнь человека без металлических предметов – техника, посуда, здания, все это изготовлено благодаря постоянному производству. Но где этот процесс берет свое начало? Изначально, для получения сырья, используются минеральные руды, которые добываются в карьерах и шахтах.

Руда – это минеральные ресурсы, которые имеют в составе большое количество металлов. Из нее выплавляют сплавы, которые в дальнейшем используются в производстве. Внешним видом они напоминают камни, на которых есть блестящие вкрапления. Некоторые люди даже не догадываются, как выглядит стальная ложка, прежде чем она попадает в плавильные печи для переработки руды. Полезные ископаемые залегают глубоко под землей, поэтому их добывают шахтным и карьерным способом.

Какие существуют виды рудных ископаемых

В мире насчитывается более 200 категорий металлической руды, по типу превалирующего компонента, но ученые выделили обширную классификацию. Она меньше, поэтому пользоваться ей намного удобнее.

Стандартная классификация видов металлических руд, которая общепринята всеми странами выглядит так:

1. Черные
2. Цветные
3. Драгоценные
4. Редкие

Еще есть классификация по насыщенности – богатые и бедные. Она считается по количеству металлической части в руде. В железной – богатые от 50%, бедные от 20%. Цветные металлы добывать намного сложнее, а богатыми породы считаются от 6%. Бедные полезные ископаемые относятся к нерудным, ведь порода может оказаться источником силикатов, кремния или серы.

Цветная металлургия – одна из самых опасных для экологии Земли. Во время производства в воздух выбрасывается огромное количество вредных химических веществ, поэтому такие предприятия располагаются в дали от городов.

Железная руда – основа основ

Железная руда – это горная или вулканическая порода, которая имеет в своем составе большое количество метала, а ее переработка на производстве выгодна. Другими словами, если в камне меньше 20% железа, он не может считаться металлической рудой. Ее используют для выплавки металлов – стали, чугуна, сплавов.

Образуется железная руда тремя путями:

• Магматический;
• Метаморфизм;
• Осадочный.

Первый объясняется тем, что во время извержения вулканов, металлы расплавляются и смешиваются с горными породами, а вследствие текучести магмы, они вырываются на поверхность и застывают. Большинство примесей, которые имеют низкую огнеупорность, выгорают при высоких температурах, поэтому процент содержания железа в таких рудах очень высокий. Магматические полезные ископаемые – самые распространенные в мире, их месторождения находят в окрестностях вулканов, что потухли еще несколько тысячелетий назад.

Метаморфический процесс – это тоже следствие высоких температур. Вещества, которые находятся на большой глубине, подвергаются воздействию давления и нагревания, в результате чего, их кристаллическая структура меняется. Пласты, где залегают рудные полезные ископаемые, выходят на поверхность во время движения тектонических плит. Также, горные образования, под которыми залегают полезные ископаемые, со временем разрушаются, что облегчает добычу ценных материалов.

Главную роль в осадочном процессе образования железной руды играют ветер и вода, вод воздействием которых хрупкая горная порода вымывается, остаются только металлические костяки – железняк. Процентное содержание металла в этой руде самое большое, но, встречается он намного реже.

Подобный механизм осаждения имеет и золото, которое вымывалось из горной породы проточными водами. Этот процесс стал причиной золотой лихорадки в США. Сейчас небольшие страны занимаются подобным способом добычи драгоценного метала.

Добывать руду в промышленных масштабах начали еще до нашей эры. Этот процесс археологи отслеживали очень долго. Изначально, человек научился обрабатывать изначально бронзовую руду, затем железную и драгоценные металлы.

Добыча рудных полезных ископаемых позволила человеку развивать технологии, оружие, строительство и другие сферы.

Современное производство металла из руды

Руда представляет собой камень, в котором большое количество силикатов. Чтобы отсортировать богатые камни и пустую породу, используют электромагнитный сепаратор. Для отделения метала от руды, она дробится на мелкие части и обрабатывается химикатами. Этот процесс называется обогащением.

Очистка руд черных металлов

Есть несколько способов очистить руду – магнитными устройствами, кислотами, вибрационным методом, но сейчас, чаще всего используют флотацию. Для этого используют тяжелые жидкости и суспензии. Сосуд, куда помещается измельченная руда, наполняется раствором, и через него подается большой напор воздуха под давлением, в результате чего, металл с пеной поднимается вверх, а пустая порода осаждается на дно. Для выплавки металла из руды необходимы высокие температуры, в которых сгорают мелкие частички породы.

Это самый простой и быстрый способ обогащения, он не требует большого количества операций, и относительно дешевый. Получившиеся металлические частицы расплавляют в доменных или сталеплавильных печах, делая заготовки для дальнейшего использования в производстве.

Существует и нехимическая очистка – в вибрационных бункерах, где с помощью больших частот колебания, разрушается горная порода, превращаясь в песок она просыпается сквозь сито, а на поверхности остаются частички металла. Но это не всегда помогает полностью отделить породу от железняка, поэтому его комбинируют с химическим методом.

В доменных печах выплавляются чугунные заготовки для производства, чтобы из него получилась сталь, к нему добавляют примеси других сплавов, металлолом.

Обычно, заводы располагают в местах, где залегают полезные ископаемые, чтобы не терять время на перевозку.

Очистка руд цветных металлов

Цветные металлы намного реже встречаются в природе, по сравнению с черными. Их можно разделить на тяжелые (медь, бронза, свинец, никель, цинк, кобальт) и легкие (титан, алюминий, магний).

Один из самых распространенных примеров полезных ископаемых – алюминий. Бокситы и нефелиновые руды, они обрабатываются, в результате чего образуется глинозем – белый порошок, похожий на крахмал. Его химический состав – Al2O3. Чистый алюминий получают методом электролиза, когда под воздействием направленного тока, молекула преобразуется в катионы – Al+ и O-. Они оседают на противоположно заряженных электродах, в результате чего и получается чистый алюминий.

Извлеченный из глинозема металл, заливают в миксер, где происходит его смешивание с другими материалами, для придания ему нужных пластических свойств. Из полученного состава отливают алюминиевые чушки, которые отправляются на различные производства для дальнейшего использования.

Медь выделяется из медносульфидного концентрата, добываемый на рудниках. В его состав входит огромное количество металлов. Для отделения чистого материала, на металлургических предприятиях, используют пиротехнологии, которые предусматривают применение высоких температур. Механизм получения меди не отличается от переработки черной руды – используется метод осаждения – фторирование. В дальнейшем, концентрат отправляется на завод, где и происходит его дальнейшее очищение от примесей. Его переплавляют под воздействием высоких температур, для получения черновой меди.

Более чистый продукт получают путем электролиза.

После этой процедуры остается шлам, который содержит в себе небольшие частицы драгоценных металлов (платина и золото). Этот продукт также перерабатывают, для получения чистого сырья, но их концентрация в отходах незначительная.

Более редкие металлы получают чаще всего химическим и электролитным путем. Они относятся к рудным полезным ископаемым, но их извлечение – сложный процесс. Например, титан. В природе он встречается только в виде химических соединений, черной руде и других горных породах. Материал, в котором содержится титан называется ильменит, в его состав входит и оксид железа, отделить от которого сырье достаточно сложно. Изначально, он отправляется в плавильные печи вместе с углем, где и происходит разделение смеси на чугун и диоксид титана.

Для его разделения проводят хлорирование, в результате чего, получают тетрахлорид титана, это соединение уже не такое прочное, как с кислородом, поэтому из него легко получить чистый метал. Делают это с помощью магния – реакция называется восстановление. В процессе производства получается титановая губка, которая переплавляется на производствах для изготовления деталей самолетов, ракет и других деталей.

Мировые запасы руды

Руда, которая содержит металлы, очень важна для производства и технического прогресса человечества. По подсчетам ученых, на сегодняшний день в Земле содержится около 800 миллиардов тон железной руды. 80% всех залежей содержат бедные руды, в которых небольшое количество металла, а процесс их переработки достаточно трудоемкий.

Насчитывается несколько стран, на территории которых расположены богатые рудники. Например, в Китае – 8% от всего мирового запаса.

Одни из самых богатых стран – Россия (18%), Бразилия (17%), Австралия (14%), Украина (11%). Несмотря на эти цифры, Китай является бесспорным лидером производства черных металлов. Количество цветных металлов гораздо меньше, а их распространение подсчитывают по поясам – это большие бассейны, которые вытянуты на сотни километров.

Алюминиевых рудных ресурсов больше всего в Южной Америке и Австралии. Медные находятся в окрестности Кольдирьеров и Анд, поэтому мировое первенство по добычи этого метала принадлежит Чили. Второй по размерам пояс находится в Африке, на территории Замбии. В основном рудные полезные ископаемые залегают в местах высокой тектонической активности, изучая которые, аналитики проводят поиски новых месторождений. Россия в этом списке стоит на третьем месте.

Карта рудных полезных ископаемых составляется на основе аналитических исследований. Ученые изучают географические и исторические данные местности, оценивают близость к тектоническим разломам. Чаще всего, большие пласты скоплений руды находят в местах вулканической активности, где магма выходила на поверхность, вынося с собой огромное количество расплавленных металлов. При застывании они остались сверху, что облегчает добычу полезных ископаемых.

Добыча металлов иногда вредит экологической системе земли. Например, при закрытии медного карьера в США, его затопило водой, которая смешалась с химикатами, и является опасной для жизни. В окрестностях нет животных, там живут только устойчивые водоросли, которые адаптировались к агрессивной среде.

Рудные и нерудные полезные ископаемые постепенно истощаются, поэтому ученые разрабатывают новые способы получения сырья для производства. Некоторые редкие металлы синтезируют посредством воздействия химических элементов, но их количество уступает карьерному и шахтному способу добычи.