Жидкие и газообразные горючие полезные ископаемые

Нефть — жидкое горючее полезное ископаемое. По химическому составу это смесь различных углеводородов с примесями других органических веществ.

Нефть — невозобновляемое полезное ископаемое — по крайней мере в масштабах времени существования человека на Земле. Возобновляемыми в отдаленном будущем можно считатьгорючие ископаемые — нефть, уголь, торф, сланцы, а также некоторые природные соли. Но воссоздание месторождений — столь длительный процесс, что полезные ископаемые почти все можно считать срочным вкладом природы.

К категории практически невозобновляемых ресурсов относятся ископаемые магматического происхождения — рудные, из которых получают металлы, и некоторые нерудные (например, корунд, графит и т. д.). 

Нефть, природный газ и их природные производные — горючие полезные ископаемые — природные образования, которые могут быть источником тепловой энергии., их называют также каустобиолитами. Помимо нефти и газа, к каустобиолитам относятся торф, различные виды углей, горючие углистые сланцы, а также битумы. К горючим ископаемым относят и группу липтобиолитов, представляющих собой янтарь и его производные (древние смолы, отложившиеся в морском иле).  НЕФТЬ, жидкое горючее полезное ископаемое. Залегает обычно в пористых или трещиноватых горных породах (песках, песчаниках, известняках) на глуб. 1,2—2 км и более. Маслянистая жидк. от светло-коричневого до темнобурогоцв. со специфич. запахом плотн. 0,65—1,05 г/см (обычно 0,82—0,95) Н., плотн. к-рой ниже 0,83, наз. легкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжелой т-ра начала кипения>28°С, реже > 100 °С, от 26 до —60 °С (в нек-рых случаях 30—32 °С) вязкость колеблется в широких пределах (напр., при 50 °С — от 1,2 до 55 мм=/с), уд.теплоемкость 1,7—2,1 кДж/(кг-К), теплота сгорания. 

Горючие полезные ископаемые служат ценнейшим топливом, а чтобы вещество являлось таковым, оно должно обладать достаточно высокой теплотой сгорания, быть распространенным, продукты его горения должны быть летучими, чтобы не затруднять процесс горения и не быть вредными и ядовитыми для людей. В зависимости от агрегатного состояния горючие ископаемые подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. Агрегатное состояние определяет способы добычи и использования их в качестве источника энергии.

Классические работы Г. Потонье положили начало классификации горючих полезных ископаемых, для которых он ввел термин каустобиолиты (каустос — горючий, биос — жизнь, литое — камень), т.е. горючие камни биогенного генезиса. Для углей и горючих сланцев, а также твердых природных продуктов преобразования нефти (нафтидов) это и справедливо, но такое определение вряд ли соответствует основным горючим полезным ископаемым — нефти и горючему газу.

К середине XX в. было доказано единство всех горючих полезных ископаемых нефти, угля, газа, горючих сланцев установлена генетическая связь нефти с ископаемым органическим веществом осадочных пород разработаны критерии выделения нефтематеринских свит. 

Другой генетической классификацией горючих полезных ископаемых, построенной также по их элементному составу, является схема А.Ф. Добрянского. Она представляет собой треугольную диаграмму, по сторонам треугольника отложено в процентах содержание углерода, водорода и суммы гетероэлементов (кислорода, азота и серы). Все точки, соответствующие элементным составам каустобиолитовразных классов, сгруппированы в две расходящиеся вверху вытянутые линии, отражающие две ветви преобразования единого исходного вещества. Схема превращения сапропелитов от керогенагорючих сланцев через оксиасфальты и мальты в нефти, предлагаемая А.Ф. Добрянским (правая ветвь диаграммы), не отвечает действительным соотношениям, существующим в природе. И.О. Брод обратил внимание на то, что генетическую классификациюкаустобиолитов вряд ли целесообразно строить на основе элементного анализа, поскольку количественное соотношение атомов углерода и водорода может быть сходное у веществ, имеющих совершенно различное строение и генезис. При этом он отмечает удачность генетической классификации В.А. Клубова, построенной также по элементному составу, но, прибегая к иной системе изображения элементного состава.

Теплота сгорания нефти выше, чем у твердых горючих полезных ископаемых (угля, сланца, торфа), и составляет около 42 МДж/кг. В отличие от твердых горючих ископаемыхнефть содержит мало золы.

Объективная оценкаразведанных запасов горючих полезных ископаемых планеты показывает, что основным топливом третьего тысячелетия будет каменный уголь. Газоносные угольные месторождения считаются нетрадиционными источниками углеводородных газов. Угольный метан в пересчете на условное топливо занимает в мире третье-четвертое место после угля, нефти и природного газа.

    Нефтегазоносность Земли рассматривается как феноменальное следствие развития ее геосфер, а нефтегазообразование — частный случай дефлюидизации осадочных пород. Нефтеобразование представлено как фундаментальная проблема естествознания, тесно связанная с происхождением и эволюцией жизни на Земле и с развитием ее оболочек. Нефть рассматривается в разных аспектах 1) как горючее полезное ископаемое, 2) как природный углеводородный раствор — единственный неводный раствор на Земле, 3) как жидкий гидрофобный продукт фоссилизации органического вещества, несущий информацию о биосферах прошлых геологических эпох.

Подземные богатства

Хотите узнать, какие богатства прячутся под землей? Горные породы и минералы, которые человек использует для своих хозяйственных нужд, называют полезными ископаемыми. Большинство из них – твердые: каменный уголь, торф, гранит, мрамор, алмаз, песок. Но есть и жидкие полезные ископаемые, это нефть и минеральная вода. Также есть газообразные полезные ископаемые – природный газ. Геологи все время занимаются разведкой месторождений полезных ископаемых (рис. 1).

Рис. 1. Полезные ископаемые (Источник)

Чтобы изготовить стекло и сделать стакан, нужен особый песок, это полезное ископаемое. Чтобы суп был соленым, нужна соль, это тоже полезное ископаемое. Чтобы сделать чашку или блюдце, нужна особая белая глина – каолин (рис. 2).

Рис. 2. Каолин (Источник)

Чайная ложка сделана из металла, и железная дорога, и океанский лайнер, и станки, и часы, и многие другие предметы. Металлы выплавляют из руды, это тоже полезное ископаемое (рис. 3). Изготовленные человеком самолеты, машины тепловозы сами не поедут и не полетят, им необходимо горючее – бензин и керосин, которые производят из нефти. Нефть выкачивают из земли, это тоже полезное ископаемое. Природный газ, который голубыми огоньками горит на кухонной плите, – это тоже полезное ископаемое. Вот сколько существует разных подземных богатств.

Рис. 3. Железная руда (Источник)

Горючие полезные ископаемые

С каждым годом растет потребность людей в горючих полезных ископаемых. Каменный уголь, торф, природный газ – это основное топливо для жилых домов, для фабрик и заводов и теплоэнергостанций. Самые необходимые человеку полезные ископаемые – это каменный уголь и нефть. Всем известно, что уголь черного цвета, но он бывает и желтого цвета, называется он сланец (рис. 4).

Рис. 4. Сланец (Источник)

Также есть золотистый уголь, и даже уголь голубовато-фиолетового цвета. Углем каменным его назвали потому, что долгое время считали его камнем, ведь он очень твердый. Разгадал тайну происхождения угля русский ученый – Михаил Васильевич Ломоносов (рис. 5).

Рис. 5. М.В. Ломоносов (Источник)

Он доказал, что каменный уголь образовался из древних растений, которые росли на земле сотни миллионов лет назад. Без каменного угля нельзя выплавить металлы из руд, нельзя приготовить цемент. Из каменного угля производят пластмассу, смолу, лекарства, жидкое топливо, кислоту, пищевую соду, краски и чернила. Сам уголь без запаха, но из него производят духи и разные пахучие сиропы для конфет и пирожных. Уголь непрозрачный, но из него делают самое лучшее стекло, легкое, твердое, чистое. Еще уголь используют в производстве удобрений, от которых лучше плодоносит земля, растут овощи, фрукты, зерновые культуры. Из угля можно добыть даже витамины.

Нефть

Из нефти получают более тысяч веществ. Из этой маслянисто-коричневатой жидкости получают чистейший бензин и керосин для авиации, дизельное топливо. Их отличие от каменного угля в том, что при сгорании они выделяют значительно больше тепла. Из нефти изготавливают небьющееся стекло, пластмассу, которую используют при строительстве домов, изготавливают из них мебель и детали для машин, создают украшения.

Битум, который также производят из нефти, необходим для асфальтового покрытия дорог (рис. 6).

Рис. 6. Битум (Источник)

А как образовалась нефть? Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению по этому вопросу. Многие считают, что за сотни миллионов лет вещества, составлявшие когда-то водоросли, рыб, рачков, превратились в нефть. Водоросли и рачки умирали, и их останки вместе с ракушками, вместе со скелетами рыб скапливались в спокойных водах морских заливов в огромных количествах. Они смешивались с илом и песчинками, которые приносили реки, впадающие в море. Значит, нефть можно найти в тех местах, где когда-то были древние моря? Так и есть. Геологи разыскивают заливы и берега давно исчезнувших морей и, как правило, обнаруживают там запасы нефти. Наша страна очень богата нефтью. Нефть добывают между Уралом и Волгой, за Уралом, в верховье реки Лены, на острове Сахалин, в Восточной Сибири. Самые крупные месторождения каменного угля находятся в районе Воркуты, в Донецком бассейне (рис. 7).

Рис. 7. Нефтеносные запасы России (Источник)

Рудные полезные ископаемые

А какие полезные ископаемые называются рудными? Человек с давних пор ищет месторождения руд, содержащие металлы. Из руд черных металлов выплавляют железо, сталь, чугун, а из руд цветных металлов – алюминий, цинк, свинец, медь. Как правило, изделия содержат не чистые металлы, а их сплавы. Сплавы – это вещества, которые получают при плавлении двух или более металлов. Одним изделиям необходимы пластичность, упругость, гибкость, другим – прочность, твердость, долговечность, а третьим – легкость и блеск. Например, чистое железо – очень мягкий металл, из которого не сделаешь ни гвоздя, ни ножа. Чтобы получить сталь, в железо добавляют другие металлы и различные примеси. Сплав алюминия, хрома, титана используется в производстве прочных и долговечных космических и военных кораблей, самолетов, ракет. А в тонкие алюминиевые листы – фольгу – заворачивают шоколад, чай, плавленые сырки.

Драгоценные металлы

Ювелиров с давних пор привлекают замечательные свойства драгоценных металлов: золота, серебра, платины (рис. 8). Из них изготавливают ювелирные изделия, чеканят монеты. Эти драгоценные металлы широко используются в радиотехнике, из них изготавливают сверхточные космические приборы.

Рис. 8. Платина (Источник)

Если вы живете на Урале, Забайкалье, на Алтае, в Красноярском крае, в Восточной Сибири или на Дальнем Востоке, то ваш край богат месторождениями руд цветных редких металлов. В Якутии, например, добывают нефть, алмазы, бурый уголь.

Жизнь современного человека невозможно представить без полезных ископаемых. Полезные ископаемые – это огромное, бесценное богатство нашей страны.

Подведение итогов

Сегодня на уроке вы познакомились с новыми понятиями: полезные ископаемые, месторождение, руда, сплавы. Вы узнали о горючих полезных ископаемых и рудных и об их значении в жизни современного человека.

Список литературы

1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. – М.: Баллас.
2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. – М.: ИД «Федоров».
3. Плешаков А.А. Окружающий мир 3. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Files.school-collection.edu.ru (Источник).
2. Enc.fxeuroclub.ru (Источник).
3. Jewelbox.ru (Источник).

Домашнее задание

1. Что такое полезные ископаемые?
2. Для чего нужен каменный уголь?
3. Что вы знаете о нефти?

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 мая 2020;
проверки требует 1 правка.