Недра земли и запасы полезных ископаемых

Недра Земли и их ресурсы

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ — совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты окружающей человека естественной среды, используемые в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества. Полезные ископаемые недр континентов и частей Мирового океана — принципиально невозобновимый природный ресурс. Растущие масштабы потребления полезных ископаемых требуют строгого их учёта, рационального использования, сбережения и охраны от истощения. НЕДРА, согласно действующему Федеральному закону «О недрах» , — это верхняя часть земной коры, расположенная ниже почвенного слоя, а при его отсутствии — ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающаяся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения.

Ресурсы земных недр по своему вещественному составу, месту нахождения и возможностям использования весьма многообразны (табл. ). Первые три группы вместе составляют минеральные ресурсы недр: первая группа — природные ресурсы, вторая и третья — отходы их добычи и переработки. Значительные по запасам скопления последних, в частности отвалы, представляющие промышленных интерес, иногда называют техногенными месторождениями.

Государственный фонд недр составляют используемые участки, представляющие собой геометризованные блоки недр, и неиспользуемые части недр в пределах территории РФ и ее континентального шельфа. Недра в границах территории РФ, включая подземное пространство и содержащиеся в недрах полезные ископаемые, энергетические и иные ресурсы являются государственной собственностью. Совокупность запасов полезных ископаемых, осваиваемых или предусмотренных к освоению, составляет минерально-сырьевую базу России.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ — природные минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, которые могут быть эффективно использованы в сфере материального производства. По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на • твёрдые (угли ископаемые, горючие сланцы, торф, рудные и нерудные полезные ископаемые), • жидкие (нефть, минеральные воды) и • газообразные (природные горючие газы углеводородного состава и инертные газы: гелий, неон, аргон, криптон). К твёрдым принадлежит большинство месторождений полезных ископаемых, используемых для извлечения из них ценных элементов, минералов, кристаллов и горной породы.

МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ — скопление минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, по количеству, качеству и условиям залегания пригодное для промышленного использования. По промышленному использованию месторождения полезных ископаемых разделяются на: • рудные, или металлические; • нерудные, или неметаллические полезные ископаемые; • горючие, или каустобиолиты; • гидроминеральные. Количество минерального сырья и его качество в месторождениях полезных ископаемых должно быть достаточным для промышленной разработки. Минимальное количество полезного ископаемого и наиболее низкое качество, при которых возможна эксплуатация, называются промышленными кондициями. Месторождения полезных ископаемых могут обнажаться на земной поверхности и относиться к открытым или быть погребёнными в недрах Земли и квалифицироваться как закрытые, или «слепые».

ЗАПАСЫ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ — количество полезных ископаемых в недрах Земли, установленное по данным геологоразведочных работ или в процессе разработки месторождений. Запасы полезных ископаемых подсчитываются для месторождений, рудных полей, районов, бассейнов, регионов, стран, континентов, акваторий и Земли в целом. Запасы полезных ископаемых измеряются в единицах объёма или массы: • Природный газ, нерудные п/и и строительные материалы — в м 3, • нефть, уголь, руды — в том числе благородные металлы, редкие элементы — в кг, т, • алмазы — в каратах. По степени изученности запасов полезных ископаемых подразделяются на разведанные запасы категорий А, В, С 1 и предварительно оценённые — категория С 2 (рис. 1).

Запасы категории А являются наиболее разведанными имеют точно определенные границы залегания и вполне подготовлены для добычи. К категории В относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых с примерно определенными границами залегания. В категорию С 1 включают разведанные в общих чертах месторождения с запасами, подсчитанными с помощью экстраполяции геологических данных. К категории С 2 — перспективные запасы, выявленные за пределами разведанных частей месторождений. Как правило, данные о запасах полезных ископаемых категорий А и В используются при разработке текущих планов и прогнозов развития хозяйства. Остальные категории запасов (С 1 и С 2) учитываются при обосновании долгосрочных прогнозов, планировании геологоразведочных работ.

Запасы полезных ископаемых и содержащихся в них полезных компонентов по их народно-хозяйственному значению подразделяются на две группы, подлежащие раздельному подсчёту и учёту, — балансовые запасы и забалансовые запасы полезных ископаемых. К балансовым принадлежат такие запасы, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым — запасы, которые при имеющейся технике не могут быть эффективно использованы. Существует также категория прогнозных — геологических запасов, оцениваемых приближенно в качестве возможных. В балансовых запасах нефти, растворённого газа, конденсата и содержащихся в них полезных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются и учитываются извлекаемые запасы. Запасы полезных ископаемых, заключённые в охранных целиках (или в пределах охранных зон) крупных водоёмов и водотоков, населенных пунктов, капитальных сооружений и сельскохозяйственных объектов, заповедников, памятников природы, истории и культуры, относятся к балансовым или забалансовым на основании технико-экономических расчётов, в которых учитываются затраты на перенос сооружений или специальные способы отработки запасов.

МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ — совокупность ПИ, выявленных в недрах отдельных регионов, стран, континентов, дна океанов или Земли в целом, доступных и пригодных для промышленного использования и, как правило, количественно оценённых геологическими исследованиями и геологической разведкой. Подготовленную к освоению часть минеральных ресурсов называют минерально-сырьевой базой.

По областям использования минеральные ресурсы подразделяются на: • топливно-энергетические (нефть, природный газ, угли, горючие сланцы, торф, урановые руды); • руды чёрных металлов (железные, марганцевые, хромовые и др. ); • руды цветных и легирующих металлов (алюминия, меди, свинца, цинка, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена, олова, сурьмы, ртути и др. ); • руды редких и благородных металлов; • горно-химические (фосфориты, апатиты, каменная, калийная и магнезиальная соли, сера и её соединения, борные руды, бром- и йодсодержащие растворы, барит, флюорит и др. ); • драгоценные и поделочные камни; • нерудное индустриальное сырьё (слюда, графит, асбест, тальк, кварц и др. ); • нерудные строительные материалы (цементное и стекольное сырьё, мрамор, шиферные сланцы, глины, туфы, базальт, гранит); • гидроминеральные (подземные пресные и минерализованные воды, в т. ч. бальнеологические, термальные и др. ).

Как правило, минеральные ресурсы количественно оцениваются запасами полезных ископаемых и прогнозными ресурсами. В минерально-сырьевом балансе мира, а также в балансе отдельных стран свыше 70 -80% запасов каждого вида полезных ископаемых приходится на сравнительно небольшое число крупных месторождений и месторождений-гигантов, остальные сосредоточены в средних и многочисленных мелких месторождениях. По промышленному значению и размерам запасов полезных ископаемых условно различают месторождения: • уникальные, имеющие большое значение в мировых запасах планеты в целом; • крупные — в запасах больших по территории и обеспеченных минеральными ресурсами стран; • средние — в запасах средних и небольших стран или отдельных регионов крупных стран; • небольшие и мелкие — в запасах небольших стран или отдельных районов и предприятий.

МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЁ — товарная продукция горного производства. К минеральному сырью относятся полезные ископаемые, извлечённые из недр в процессе освоения минеральных ресурсов и подвергнутые обработке, необходимой для их хозяйственного использования. Для получения товарного продукта некоторые виды добываемых полезных ископаемых (например, нефть, газ, бокситы, нерудные строительные материалы, минеральные воды, марганцевые и хромовые руды) требуют незначительной обработки (обессоливание, обезвоживание, очистка, сушка, фильтрование, дробление и пр. ). Для других видов полезных ископаемых из-за невысокой концентрации полезных компонентов, физических и других особенностей для получения технологически ценных товарных продуктов, удовлетворяющих требованиям промышленности к сырью, необходима глубокая переработка. В некоторых случаях товарным продуктом являются металл (например, золото, платина), минерал (асбест, драгоценные камни).

ПОЛЕЗНЫЙ КОМПОНЕНТ — составная часть полезного ископаемого, извлечение которой с целью промышленного использования технологически возможно и экономически целесообразно. Различают основные и сопутствующие (попутные) полезные компоненты. Основные полезные компоненты содержится в полезных ископаемых в промышленных концентрациях, определяя их основную ценность, назначение и название. При наличии двух или нескольких основных полезных компонентов полезное ископаемое характеризуется как комплексное (например, медно-молибденовые, медно-свинцово-цинковые руды). Попутные полезные компоненты (полезные горные породы, полезные минералы и рассеянные элементы) — составные части полезных ископаемых, извлечение которых экономически целесообразно лишь совместно с основным полезным компонентом.

Полезные горные породы (минеральные агрегаты) распространены или обособлены в контурах развития основного полезного компонента (например, вмещающие породы рудных залежей, используемые как строительные материалы). Полезные минералы входят в состав полезных ископаемых в низких концентрациях и могут извлекаться в селективные концентраты или накапливаться в продуктах обогащения основных полезных компонентов. Рассеянные элементы входят в состав основных или сопутствующих полезных компонентов в виде изоморфных, тонкодисперсных и других примесей (обычно в малых концентрациях) и поддаются извлечению лишь при металлургическом, химическом и других переделах концентратов. Полное комплексное извлечение и использование всех полезных компонентов является обязательным условием эффективного использования недр.

Т. О. недра являются главным вместилищем минерально-сырьевых ресурсов — совокупности полезных ископаемых, содержащихся в недрах земли, являющихся основой для развития отраслей народного хозяйства. Вместе с тем, весь накопленный обществом опыт дает основания рассматривать недра и с другой, более предметной и актуальной позиции, а именно, в отношении возможности жизнеобеспечения. Тогда они предстают в качестве многофункционального ресурса, находящегося в процессе постоянного техногенного преобразования. Различное функциональное назначение недр объясняется многообразием их свойств, которые могут быть использованы обществом при наличии непременных условий: общественной потребности в них, а также имеющихся на данное время технических, экономических и экологических возможностей. Полезные свойства недр, используемые обществом, являются георесурсами, подразумевая под ресурсами все условия, возможности или источники удовлетворения потребностей человека.

Георесурсы подразделяются на шесть групп (акад. М. И. Агошков): -месторождения полезных ископаемых; -горные породы вскрыши; -отходы горнообогатительного и металлургического производства; -глубинные источники пресных минеральных и термальных вод; -внутреннее тепло Земли; — природные и техногенные полости в земных недрах. Конкретными носителями экологического потенциала являются слагающие недра геологические тела, обладающие в различной степени выраженной экологической специализацией.

Геологические тела — это природные и техногенные образования в земной коре, различающиеся по типу их природных свойств, в силу которых они обладают той или иной экологической специализацией. Под экологической специализацией понимается функция, выполняемая геологическими телами сообразно своим свойствам по отношению к экосистемам и оцениваемая с точки зрения устойчивости последних. Среди геологических тел, обладающих выраженной экологической специализацией, можно назвать: — массивы горных пород различного экологически (токсикологически) значимого вещественного состава; — геологические контакты; — геохимические барьеры; — зоны питания и разгрузки подземных вод; — водоносные и газоносные комплексы; — водо- и газоупоры; — зоны аномально повышенной или пониженной водо- и газопроницаемости, прочности и геомеханической устойчивости; — массивы горных пород с повышенной концентрацией биофильных веществ и др.

Классификация ресурсов недр, как источников удовлетворения потребностей общества Признак классификации Группа георесурсов 1. Генезис Природные Техногенные 2. Уровень осознания обществом Осознанные обществом в качестве георесурсов (полезные ископаемые, подземное пространство, геогенное тепло, глубинные пресные и минеральные воды и др. ) Осознанные обществом не в полной мере и не осознанные в настоящее время – потенциальные георесурсы (литосферный базис территории, рельеф местности, геоинформация, природные геохимические барьеры, экологический потенциал недр и др. ) 3. Физическое содержание (форма нахождения в природе) Вещественные Энергетические (физические поля) Пространственные (территориальные) Информационные

4. Назначение Обеспечение безопасности Хозяйственно-экономическое Экологическое Социально-культурное Медицинское Научное Заповедное 5. Сложность состава Моноресурс Многокомпонентный (комплексный) ресурс 6. Регламентация использования Регламентированного использования (в установленном государством порядке) Используемые, как даровые природные блага (геологическое пространство; физические поля; природные полости; водо- и газоупоры и др. ) 7. Возможность учета Учитываемые в установленном государством порядке Неучитываемые (геологическое пространство, рельеф местности, геофизические и геохимические поля) Неподдающиеся учету (информационный ресурс, микробное сообщество литосферы)

8. Экономическая оценка Оцениваемые количественно (запасы полезных ископаемых, литосферный базис территории) Не оцениваемые (геологическое пространство; информационный ресурс, геофизические и геохимические поля и др. ) 9. Функция в производстве Предмет труда (ПИ, подземное пространство, геогенное тепло, глубинные пресные и минеральные воды и др. ) Иные функции 10. Цель использования Для получения основного продукта Попутно извлекаемые (используемые) в качестве предметов труда Используемые как элементы конструкций подземных сооружений, компоненты технологий, операционное пространство и по иному назначению (водо- и газоупоры, геологические тела с особыми физико-механическими и геомеханическими свойствами; геологическое пространство; литосферный базис территории, рельеф местности и др. )

11. Очередность использования Первичные Вторичные Отложенного спроса 12. Способ использования Освоенными технологиями производства товарной продукции В составе технологий строительства, извлечения из недр и переработки полезных ископаемых Вне технологий строительства горных предприятий и их эксплуатации (информационный ресурс недр в целом, геологическое пространство, воздух соляных шахт в медицинских целях, природные подземные полости и иные значимые свидетельства геологической истории Земли в интересах науки и др. )

Спасибо за внимание!!!