В России добывают алмазы — самый твердый природный материал
Полезные ископаемые - главное богатство России. Именно от этой сферы зависит благосостояние народа и решение многих экономических вопросов. Природные ресурсы обеспечивают как внутренние потребности страны в сырье, так и возможность поставлять его в другие страны.
В России мощнейший в мире потенциал минеральных ресурсов, что позволяет занимать лидирующее место на планете по разведанным запасам важнейших полезных ископаемых. Запасы природных богатств распределены по территории страны весьма неравномерно. Большая их часть сконцентрирована в Сибири ~ главной кладовой страны.
Россия - страна-лидер по запасу угля, железной руды, калийных солей и фосфатов. Кроме того, общеизвестно, что в нашей стране немало месторождений нефти. Нефть и природный газ - основа топливно-энергетического баланса страны. Месторождения нефти и газа сконцентрированы в 37 субъектах РФ. Самые крупные запасы нефти сосредоточены в центральной части Западной Сибири.
Также Россия - мировой лидер по добыче железной руды. В районе Курской магнитной аномалии (КМА) находятся крупнейшие в мире залежи железных руд. Всего три железорудных карьера КМА обеспечивают почти половину общего объема добываемой в России руды. Менее крупные железорудные месторождения есть на Кольском полуострове, в Карелии, на Урале, в Приан-гарье, в Южной Якутии и в других районах.
В России имеются запасы разных цветных и редких металлов. На севере Русской равнины и в горах юга Сибири находятся месторождения титаномагнетитовых руд и бокситов. Медные руды сконцентрированы на Северном Кавказе, на Среднем и Южном Урале, в Восточной Сибири. Медно-никелевые руды добываются в Норильском рудном бассейне.
Золото добывают в недрах Якутии, Колымы, Чукотки, гор Южной Сибири. Наша страна богата также серой, слюдой, асбестом, графитом, разнообразными драгоценными, полудрагоценными и поделочными камнями. Поваренная соль добывается в Прикаспии, Предуралье, в Алтайском крае и в Предбайкалье. Также в России добывают алмазы - самый твердый природный материал.
Знаете ли вы, что алмазы и уголь имеют одну и ту же химическую формулу и одинаковы по химическому составу? Кроме того, они бывают разными — от бесцветных до темно-серых. В России впервые алмазы были обнаружены на Среднем Урале, затем в Якутии и позже в Архангельской области. Драгоценными и полудрагоценными камнями славится Урал. Здесь встречаются изумруды, малахиты, яшма, аквамарины, горный хрусталь, александрит, топазы и аметисты.
Россия поставляет на мировой рынок 30-40 % добытого газа, более 2/3 нефти, 90 % меди и олова, 65 % цинка, почти все сырье для производства фосфатных и калийных удобрений.
Полезные ископаемые России
Россия является по суммарному природно-ресурсному потенциалу одной из крупнейших держав мира. Особенно она богата полезными ископаемыми. Среди стран мира Россия лидирует по запасам топливно-энергетических ресурсов.
Минерально-сырьевой комплекс Российской Федерации обеспечивает около 33% ВВП и 60% доходов федерального бюджета.
Более половины валютных поступлений Россия получает за счет экспорта первичного минерального сырья, прежде всего нефти и природного газа. В недрах Российской Федерации заключена значительная часть мировых разведанных запасов важнейших видов полезных ископаемых (алмазов, никеля, природного газа, палладия, нефти, угля, золота и серебра). Численность населения России составляет лишь 2,6 % общей численности населения Земли, однако наша страна обеспечивает более половины мировой добычи палладия, четверть никеля, природного газа и алмазов, свыше 10% нефти и платины.
Добыча и переработка полезных ископаемых составляет основу экономики всех наиболее благополучных субъектов Российской Федерации. Во многих окраинных регионах России добывающие предприятия являются градообразующими и, включая обслуживающие организации, обеспечивают до 75% рабочих мест. Нефть, природный газ, уголь, черные, цветные и благородные металлы, алмазы обеспечивают стабильную социально-экономическую обстановку в регионах севера европейской части России, Урала, Западной Сибири, Кузбасса, Норильского горнопромышленного узла, Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Размещение минеральных ресурсов по территории страны связано с особенностями и различиями в тектонических процессах и условиями образования полезных ископаемых в прежние геологические эпохи.
К горам и древним щитам приурочены рудные полезные ископаемые. В предгорных прогибах и на прогибах платформ, а иногда в межгорных впадинах находятся месторождения осадочных пород – нефти и газа. Примерно таково же положение залежей каменного угля, но уголь и нефть редко залегают вместе. Наша страна занимает одно из первых мест в мире по запасам многих полезных ископаемых (а по запасам природного газа – первое).
В чехле древней платформы на Восточно-Европейской равнине имеются различные полезные ископаемые осадочного происхождения.
На Средне-Русской и Приволжской возвышенностях добывают известняки, стекольные и строительные пески, мел, гипс и другие минеральные ресурсы. Каменный уголь и нефть добывают в бассейне реки Печора (Республика Коми). Есть бурые угли в Подмосковье (к западу и к югу от Москвы) и другие полезные ископаемые (в т. ч. фосфориты).
К кристаллическому фундаменту древних платформ приурочены месторождения железных руд.
Особенно велики их запасы в районе Курской магнитной аномалии, где руду высокого качества добывают в карьерах (Михайловокое месторождение, Белгородская группа месторождений). Разнообразные руды приурочены к Балтийскому щиту на Кольском: полуострове (в Хибинах). Это месторождения железной руды (в Мурманской обл. – Оленегорское и Ковдорское, а в Карелии – Костомукшское), медно-никелевых руд (в Мурманской обл. – Мончегорское). Здесь же находятся месторождения неметаллических полезных ископаемых – апатито-нефелиновых руд (Хибинское около Кировска).
Одним из важных железорудных районов России по-прежнему остается Урал, хотя запасы его уже сильно истощены (Качканарская, Высокогорская, Гороблагодатская группы месторождений на Среднем Урале, а также Магнитогорское, Халиловское, Ново-Бакальское – в Южном Урале и др.).
Богаты железными рудами Сибирь и Дальний Восток (Абаканское, Нижнеангарское, Рудногорское, Коршуновское месторождения, а также месторождения в районе Нерюнгри на юге Якутии, в бассейне реки Зеи на Дальнем Востоке и др.).
Месторождения медных руд сосредоточены в основном на Урале (Краснотурьинское, Красноуральское, Сибаевское, Блявинское и др.) и, как отмечалось ранее, на Кольском полуострове (медно-никелевые руды), а также в горах южной Сибири (Удокан) и др.
В районе разработки месторождений медно-никелевых руд, а также кобальта, платины и других металлов на севере Восточной Сибири вырос крупный город Заполярья – Норильск.
В последнее время (после распада СССР) в разных районах России приходится приступать к освоению месторождений марганца, титаноциркониевых и хромовых руд, концентраты которых ранее полностью завозились из Грузии, Украины и Казахстана.
Сибирь и Дальний Восток – исключительно богатые рудными и нерудными полезными ископаемыми регионы РФ.
С гранитными внедрениями Алданского щита связаны запасы золота (россыпные месторождения в бассейнах рек Витим, Алдан, Енисей, Колыма) и железных руд, слюды, асбеста и ряда редких металлов.
В Якутии организована промышленная добыча алмазов. Оловянные руды представлены на Янском нагорье (Верхоянск), в районе Певека, Омсукчана (на Колымском нагорье), на Дальнем Востоке (Дальнегорск).
Широко представлены полиметаллические руды (Дальнегорское, Нерчинские месторождения и др.), медно-свинцово-цинковые руды (на Рудном Алтае) и т.д. Месторождения цветных металлов представлены также в Кавказских горах – Садонское свинцово-пинковое месторождение (Республика Северная Осетия) и вольфрамо-молибденовое в Тырныаузе (Республика Кабардино-Балкария). Из месторождений и районов распространения сырья для химической промышленности (нерудного) следует отметить: Кингисеппское в Ленинградской области и Вятско-Камское в Кировской области (фосфориты), в озерах Эльтон, Баскунчак и Кулундинское, а также в Усолье-Сибирском (поваренная соль), Верхнекамское месторождение – Соликамск, Березники (калийная соль) и многие другие.
На юге Западной Сибири находятся большие запасы каменного угля.
В отрогах Кузнецкого Алатау располагается обширный Кузнецкий каменноугольный бассейн. Именно этот бассейн является в настоящее время в России наиболее используемым.
России принадлежит также юго-восточная часть Донецкого угольного бассейна (большая часть которого находится на территории Украины) и там ведется добыча угля (Ростовская область).
На северо-востоке европейской части страны находится Печорский каменноугольный бассейн (Воркута, Инта – Республика Коми). Огромны запасы каменного угля на Средне-Сибирском плоскогорье (Тунгусский бассейн) и в Якутии (Ленский бассейн), но эти месторождения практически не используются из-за сложных природно-климатических условий и слабой освоенности территории.
Это – перспективные месторождения. Множество каменноугольных месторождений разрабатываются в Сибири и на Дальнем Востоке (Южно-Якутское – в Якутии, Углегорское – на Сахалине, Партизанское – у Владивостока, Ургальское – на р. Бурее, Черемховское – у Иркутска и др.). Не потеряли еще своего значения угольные месторождения на Урале (Кизеловское), хотя в большей степени здесь все же представлен бурый уголь (месторождения – Карпинское, Копейское и др.). Наиболее крупным, известным и разрабатываемым ныне месторождением бурого угля является Канско-Ачинское месторождение в Красноярском крае.
Еще с прошлого века на Северном Кавказе добывают нефть (Грозненская и Майкопская нефтегазоносные области – Республики Чечня и Адыгея).
Эти месторождения тесно связаны с нефтеносными бассейнами северной части Прикаспия в Казахстане, а также на Апшеронском полуострове в Азербайджане.
В 1940-е годы начали осваиваться месторождения нефти и газа Поволжья и Предуралья (Ромашкинское, Арланское, Туймазинское, Бугурусланское, Ишимбайское, Мухановское и др.), а затем и месторождения Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции на северо-востоке Европейской России (нефтяные – Усинское, Пашнинское, газоконденсатные – Войвожское, Вуктыльское).
И только в 60-х годах стали быстро осваиваться месторождения Западно-Сибирского бассейна, являющегося ныне крупнейшим регионом добычи нефти и газа в России.
На севере Западной Сибири (Ямало-Ненецкий автономный округ) сосредоточены крупнейшие газовые месторождения России (Ямбургское, Уренгойское, Медвежье, Балахнинское, Харасавэйское и др.), а в средней части Западно-Сибирского региона (Ханты-Мансийский автономный округ) – нефтяные (Самотлорское, Мегионское, Усть-Балыкское, Сургутское и другие месторождения). Отсюда нефть и газ подаются по трубопроводам в другие районы России, страны ближнего зарубежья, а также в государства Европы.
Есть нефть также в Якутии, ведется ее добыча на острове Сахалин. Следует отметить открытие первого промышленного скопления углеводородов в Хабаровском крае (Адникановское месторождение). Для Дальнего Востока с его хроническим дефицитом энергоресурсов это событие является очень важным.
Объем разведанных запасов полезных ископаемых России оценивается в $10 трлн., а неразведанных ресурсов – не менее чем в $200 трлн.
По этому показателю Россия опережает США примерно в 4 раза.
До сих пор было принято считать, что все или почти все полезные ископаемые России находятся на Урале, Дальнем Востоке и в Сибири, а европейская часть страны, особенно ее Северо-Западный регион, в этом отношении бедный край. Но, Северо-Западный регион также представляет собой уникальнейшую территорию по полезным ископаемым.
В последние годы в РФ были открыты новые месторождения: природного газа на шельфе Баренцева моря (Штокмановское), газоконденсатное – на шельфе Карского моря (Ленинградское), нефтяное – на шельфе Печорской губы.
Первые месторождения алмазов, связанные с кимберлитовыми трубками, были найдены сначала под Петербургом и лишь через 10–15 лет в Архангельской области (знаменитые трубки Ломоносова).
Кроме того, на Северо-Западе существуют большие запасы неметаллических полезных ископаемых (особенно в Карелии и на севере Ленинградской области). В Курско-Ладожском кратере найдены большие запасы урановых руд.
В области добычи полезных ископаемых можно выделить следующие проблемы.
Минерально-сырьевая база страны обладает относительно низкой инвестиционной привлекательностью из-за неблагоприятного географо-экономического размещения многих месторождений полезных ископаемых и относительно низкого качества минерального сырья, его низкой конкурентоспособности в современных экономических условиях.
Поэтому необходимо проведение эффективной политики, направленной на рациональное использование минерально-сырьевой базы. В этих целях была разработана «Энергетическая стратегия России на период до 2020г.», в которой отражена политика государства по основным вопросам развития топливно-энергетического комплекса, его сырьевой (в первую очередь, нефтяной и газовой) составляющей.
В РФ резко обострилась проблема восполнения запасов на добывающих предприятиях в основных горнопромышленных районах страны.
По данным Минприроды РФ, за период с 1994-го по 1999 год восполнение извлекаемых из недр запасов их приростами составило по нефти – 73%, газу – 47%, меди – 33%, цинку – 57%, свинцу – 41%.
Свыше 70% запасов нефтяных компаний находится на грани рентабельности.
Если десять лет назад доля вовлеченных в разработку запасов нефти с дебитом скважин 25 т/сутки составляла 55%, то сейчас такую долю составляют запасы с дебитами скважин до 10 т/сутки, а запасы нефти высокопродуктивных месторождений, дающих около 60% добычи, выработаны более чем на 50%.
Доля запасов с выработанностью свыше 80% превышает 25%, а доля с обводненностью в 70% составляет свыше трети разрабатываемых запасов. Продолжают расти трудноизвлекаемые запасы, доля которых уже достигла 55-60% от разрабатываемых.
Освоение угольных сырьевых ресурсов осуществляется темпами, не соответствующими их потенциалу.
Развитие добычи и рост потребления угля должны происходить в рациональном сочетании с производством и потреблением других энергоносителей, с учетом запасов каждого из них, распределения их по территории страны, стоимостных затрат на добычу и транспортировку к потребителю и т.д.
Крупные горно-обогатительные комбинаты (ГОК), составляющие основу железорудной промышленности России – Лебединский, Михайловский, Стойленский , Качканарский, Костомушский, Ковдорский, – обеспечены запасами на 25-35 лет и более.
Достаточно обеспечены запасами подземные рудники Сибири и Курская магнитная аномалия.
Полезные ископаемые на территории России
Вместе с тем ряд железорудных предприятий имеют неблагополучные сырьевые базы. Так, на Оленегорском ГОК основной карьер – Оленегорский – обеспечен запасами всего на 15 лет, Кировогорский – на 20 лет.
Через 12-13 лет будут полностью отработаны богатые руды в карьерах Михайловского и Стойленского ГОК.
После распада СССР Россия осталась практически без промышленных месторождений марганцевых руд.
Разведанные запасы их составляют 146 млн. т., добыча в промышленных масштабах не производится. Наиболее крупное из известных месторождений – Усинское в Кемеровской области с запасами 98,5 млн. т. бедных труднообогатимых карбонатных руд отнесено к группе резервных, остальные месторождения не намечаются к освоению. Преобладающим типом руд является труднообогатимый карбонатный, на долю которого приходится около 91% балансовых запасов, остальная часть – легкообогатимые окисные и окисленные руды.
Наша страна по-прежнему занимает первое место в мире по разведанным запасам и добыче никеля.
В начале 90-х годов на долю России приходилось 95% разведанных запасов и 91% добычи никеля в странах СНГ. Поскольку главным типом месторождений никеля является сульфидный медно-никелевый, многие проблемы развития минерально-сырьевой базы и производства никеля, указанные выше для меди, справедливы и для никеля, особенно в Норильском районе.
С целью расширения минерально-сырьевой базы никеля необходимо усилить геологоразведочные работы в районах действующих предприятий, а также поиски месторождений в перспективных районах Карелии, Архангельской, Воронежской, Иркутской и Читинской областей, а также Бурятии.
Как предсказывают ученые, в ближайшие годы состояние с собственным производством свинца и цинка еще более ухудшится.
Помимо выбытия мощностей по добыче цинка на уральских медно-цинковых месторождениях, запасы на разрабатываемых свинцово-цинковых месторождениях в других районах уменьшатся к 2010 г.
на 80-85%. Анализ состояния сырьевых баз горнодобывающих предприятий показывает, что до 2005 г. выбывают из числа действующих 11 рудников в районах Северного Кавказа, Западной и Восточной Сибири. Актуальным остается проведение геологоразведочных работ в районах действующих предприятий для доразведки флангов и глубоких горизонтов на отрабатываемых месторождениях Нерчинского, Садонского, Алтайского ГОК, ПО «Дальполиметалл», а также выявления новых месторождений богатых свинцово-цинковых руд в этих и других перспективных районах – Бурятии, Приморья, Красноярского края, Алтая.
Потребность в олове почти на треть превышает его производство, а разница ранее покрывалась за счет импорта.
Сложившееся в оловодобывающей промышленности положение представляется достаточно трудным. Ряд предприятий плохо обеспечен разведанными запасами. К их числу относятся предприятия, осваивающие запасы оловянных коренных и россыпных месторождений в Магаданской области и Чукотском АО, где прекратил деятельность ряд горно —обогатительных комбинатов .
Конъюнктура на мировом рынке олова в перспективе будет становиться все более неблагоприятной для потребителей. Цена на рафинированное олово на Лондонской бирже металлов постоянно увеличивается. Дальнейшее ухудшение конъюнктуры на мировом рынке объясняется тем, что страны – основные потребители олова (США, государства Западной Европы, Япония), не имеют собственных сырьевых ресурсов, а его потребности, по прогнозу, будут увеличиваться.
По оценке, вольфрамодобывающие рудники обеспечены запасами в среднем на 34 года, но по отдельным рудникам продолжительность добычи колеблется от 8 до 40 лет.
При этом крупные запасы бедных руд Тырныаузского и Инкурского месторождений составляют 76% от всех запасов разрабатываемых месторождений. Обеспеченность запасами пяти рудников с богатыми месторождениями и одного со средним качеством руд составляет 8-14 лет.
Это означает, что через 10-15 лет на половине вольфрамодобывающих предприятий запасы будут исчерпаны, а оставшиеся рудники будут разрабатывать в основном бедные руды.
Россия, к сожалению, значительно отстает от передовых промышленно развитых стран по уровню потребления тантала, ниобия, стронция и других редких, а также редкоземельных металлов.
В частности, по потреблению ниобия и редких земель наша страна отстает от США соответственно в 4 и 6 раз. Между тем в России имеется достаточно крупная сырьевая база редких и редкоземельных металлов, но она слабо освоена. В последние годы редкоземельное и танталовое производство практически прекращено, а ниобиевое снижено на 70% по сравнению с 1990 г. При этом из производимых Ловозерским комбинатом (Мурманская область) концентратов тантала и ниобия более половины металлического ниобия и весь тантал выпускались на заводах Эстонии и Казахстана.
Кризисное состояние российской экономики проявляется в непрекращающемся спаде производства и внутреннего потребления практически всех стратегических видов сырья и первичной продукции из них.
Добыча нефти, угля, выпуск стали, производство алюминия, никеля, свинца, цинка, других цветных и драгоценных металлов, алмазов, фосфатных и калийных удобрений сократились в 90-е годы до критического уровня (на 30-60%), а редких и редкоземельных минералов на 90-100%. Положение усугубляется также крайне недостаточным, а по большинству видов сырья полным отсутствием новых горнодобывающих мощностей и катастрофическим свертыванием геологоразведочных работ.
Россия отстает от других развитых стран по потреблению минерально-сырьевых ресурсов в пересчете на душу населения.
Так, по потреблению на душу населения важнейших полезных ископаемых – меди, свинца, цинка, олова – Россия занимает 9-11-е место в мире, по молибдену, никелю, алюминию, цирконию и танталу – 4-6-е место, по фосфатному концентрату и плавиковому шпату соответственно 7-е и 6-е место в мире.
А ведь именно эти показатели характеризуют уровень экономического развития страны, а в конечном результате – национальную независимость и авторитет государства на международной арене.
При разработке стратегии развития минерально-сырьевой базы следует учитывать временной фактор как определяющий.
Опыт освоения территорий России показывает, что подготовка ресурсной базы в объемах, рентабельных для промышленного освоения, требует 10-15 лет при условии концентрации значительных средств. Современная ресурсная база даже в освоенных районах характеризуется сложной структурой, и при действующей налоговой системе не менее 50% подготовленных запасов оказываются нерентабельными для промышленного освоения.
Печально, но приходится констатировать, что государство самоустранилось как от развития минерально-сырьевой базы, так и от управления ТЭК, что ведет к развитию негативных процессов во всей экономике.
Таким образом, проблема развития ТЭК и его минерально-сырьевой базы – одна из важнейших для экономики России, от решения которой зависит как перспектива развития страны, так и ее национальная безопасность.
РУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Горные породы, окружающие месторождение или включенные в него, совсем не содержащие металла (полезного минерала) или содержащие, но в количестве, недостаточном для промышленной переработки, называют пустой породой.
Граница между рудными и нерудными ископаемыми условна.
Многие полезные ископаемые, которые раньше использовались сразу же после добычи, в настоящее время подвергаются комплексной переработке для извлечения их них всех полезных компонентов. Иногда полезное ископаемое, например известняк, не подвергают переработке, иногда его используют как химическое сырье. Поэтому сейчас термин «руда» теряет свое первоначальное значение. Его применяют также и ко многим нерудным полезным ископаемым. В этом смысле понятием «руда» мы будем пользоваться дальше.
На выбор системы и технологии разработки из признаков, характеризующих месторождение, наибольшее влияние оказывают его форма (морфология), размеры и условия залегания.
По форме рудные тела можно подразделить на три группы:
изометрические, т.
е. одинаково развитые во всех трех направлениях в пространстве;
столбообразные, т. е. вытянутые в одном направлении;
жильного типа - вытянутые в двух направлениях.
К первому типу рудных тел изометрической формы относятся штоки и гнезда. Часто они имеют неправильную форму но все три измерения в пространстве более или менее равны между собой. Штоки отличаются от гнезд большими размерами, измеряемыми десятками и сотнями метров.
Типичным гнездообразным месторождением является ртутное месторождение Хайдаркан (Средняя Азия).
Столбообразную форму имеют многие коренные месторождения алмазов. В Южной Африке алмазные трубки в глубину распространяются на несколько километров при поперечных размерах, измеряемых сот-нями метров.
В Криворожском бассейне к столбообразным относят рудные тела с длиной, превышающей мощность более чем в шесть раз.
Чечевицы и линзы представляют собой переходные формы от первой к третьей группе.
Типичным представителем этого типа рудных тел являются уральские медно-колчеданные месторождения. Линзообразное месторождение медного колчедана Рио-Тинто (Испания) состоит из линз протяженностью от 300 до 1700 м и мощностью до 100 - 250 м.
Рудные тела третьей группы - пластовые и жильные - ограничены более или менее параллельными плоскостями (поверхностями) и имеют мощность, изменяющуюся в относительно небольших пределах.
Жилы часто имеют неправильную форму и непостоянную мощность.
Рудные залежи этой же группы, отличающиеся от пластов менее выдержанной формой и мощностью, называют пластообразными.
Встречаются и более сложные формы рудных тел - седловидные, куполообразные и др.
В большинстве случаев месторождение бывает представлено не одним, а несколькими рудными телами.
Эти совместно залегающие рудные тела бывают отделены одно от другого пустой породой; иногда они пересекаются, соединяются вместе и снова разделяются. При этом одно рудное тело является основным, а остальные - его ответвлениями.
Месторождения нередко нарушаются сбросами, сдвигами, бывают изогнуты, перемяты, раздроблены, в результате чего разработка их усложняется.
Чем неправильнее залежь по форме, чем больше тектонических нарушений она имеет, тем сложнее ее разработка, тем с большими потерями руды она происходит.
Кроме формы месторождения важным признаком является характер его контакта с вмещающими породами.
Контакт в одних случаях бывает выражен резко, и рудное тело отчетливо отделяется от вмещающих пород. В других случаях переход от руды к пустой породе происходит постепенно, и границы промышленного оруденения можно установить только путем опробования.
Разработка месторождений с отчетливыми контактами обычно проще. Иногда наличие оруденения во вмещающих породах, наоборот, благоприятно сказывается на разработке, т. к. руда при отбойке засоряется не пустыми, а рудоносными породами.
В зависимости от характера распределения рудных минералов различают: сплошные руды, состоящие из рудных минералов, смешанных с некоторым количеством породы, и имеющие обычно резкие границы с вмещающими породами; вкрапленные руды представляют собой относительно редкие вкрапления рудных минералов в рудной породе, как правило, имеющие отчетливые границы с вмещающими породами.
На многих месторождениях встречаются оба типа руд; обычно в средней части рудного тела руды сплошные, а на периферии - вкрапленные. На Лениногорских свинцово-цинковых рудниках сплошные сульфидные руды по мере приближения к контакту лежачего бока постепенно беднеют и переходят в роговиковые вкрапленные руды. На Дегтярском медном месторождении сплошные медно-колчеданные или пиритные руды местами переходят в свинцовые вкрапленные руды.
Некоторые залежи Кривбасса в центральной своей части или с одной стороны представлены сплошными богатыми рудами, которые постепенно в направлении лежачего бока замещаются вкрапленными рудами и затем слабо ожелезненными боковыми породами.
Одним из основных факторов, определяющих выбор системы, является угол падения.
По углу падения месторождения делят на горизонтальные и пологопада- ющие с углом падения от 0 до 25°; наклонные с углом падения от 25 до 45° и крутопадающие с углом падения более 45°. Это деление связано с существенным изменением условий разработки и применением при разных углах падения различных способов очистной выемки и доставки руды.
Мощность рудного тела измеряют как расстояние между висячим и лежачим боками месторождения.
Если это расстояние измеряют по нормали, то мощность называют истинной, если же ее измеряют по вертикали или горизонтали, то мощность соответственно называют вертикальной и горизонтальной. Вертикальной мощностью пользуются для пологопадающих рудных тел, горизонтальной - для крутопадающих.
В штокообразном месторождении мощностью считается меньший из его горизонтальных размеров.
Больший горизонтальный размер называют длиной штока. Иногда мощностью штока считают его вертикальный размер, а горизонтальную мощность называют шириной. Последнее целесообразно, когда шток (массив) имеет значительные размеры по горизонтали и относительно небольшие по вертикали.
Мощность рудных тел может изменяться по простиранию и с глубиной постепенно или резко, закономерно или случайно.
Непостоянство мощности характерно для рудных месторождений. Резкие изменения мощности затрудняют разработку.
Для месторождений с непостоянной мощностью рудных тел указывают крайние пределы ее колебаний, а также среднюю мощность по отдельным участкам месторождения.
По мощности рудные тела можно делить на пять групп.
Весьма тонкие, мощностью менее 0,6 м, при разработке которых очистная выемка сопровождается подрывкой вмещающих пород.
Правилами безопасности допускается минимальная ширина очистного пространства 0,6 м, а высота (при пологом залегании рудных тел) 0,8 м.
Тонкие - мощностью от 0,6 до 2 м, при разработке которых очистную выемку можно вести без подрывки вмещающих пород, но проведение горизонтальных подготовительных выработок в большинстве случаев требует их подрывки.
Средней мощности - от 2 до 5 м. Верхняя граница мощности соответствует предельной длине простейшего вида крепи при очистной выемке - распорок, стоек.
Разработка месторождений средней мощности может производиться без подрывки вмещающих пород как при очистной выемке, так и при проведении подготовительных выработок.
Мощные - от 5 до 20 м, очистная выемка в которых при крутом падении может производиться по простиранию на всю мощность.
Весьма мощные - более 20 - 25 м. Очистную выемку в этих рудных телах ведут обычно вкрест простирания.
Глубина залегания месторождения также в значительной степени определяет выбор способа разработки.
Глубину залегания указывают от поверхности по вертикали до верхней и нижней границ месторождения. Расстояние между нижней и верхней границами месторождения по вертикали или по наклону пласта определяет глубину его распространения.
Глубокозалегающими считаются месторождения с глубиной залегания более 800 м. На этой глубине начинаются своеобразные проявления горного давления, выражающиеся в стрелянии пород и горных ударах.
Рудной площадью месторождения называют площадь его горизонтального сечения.
Глубина залегания и распространения месторождения, рудная площадь, длина по простиранию, так же как и угол падения, на различных участках месторож- ления могут быть различными.
Поэтому нередко на отдельных участках одного и того же месторождения применяют разные системы разработки.
Из всех физико-механических свойств руд и вмещающих пород наибольшее влияние на выбор системы разработки и технологию добычи оказывают крепость и устойчивость.
Крепость горных пород, определяемая совокупностью многих их физико- механических свойств (твердостью, вязкостью, трещиноватостью, слоистостью, наличием инородных включений и прослоев), влияет на выбор системы разработки, машин и инструментов, применяемых при добыче, на производительность горных машин и производительность труда горнорабочих, на расход материалов и стоимости добычи.
Впервые классификация горных пород по «коэффициенту крепости» создана известным русским ученым проф.
М.М. Протодьяконовым (старшим). Она до сих пор пользуется большим распространением в отечественной практике и литературе.
Показатели устойчивости горных пород, которые позволяли бы определять величину допускаемого обнажения, пока не установлены. Поэтому при выборе системы разработки, способа поддержания выработанного пространства и площади допускаемого обнажения пользуются приближенными характеристиками пород по их устойчивости.
По устойчивости руды и вмещающие породы можно разделить на следующие пять групп.
Очень неустойчивые - совсем не допускают обнажения кровли и боков выработки без крепления и, как правило, требуют применения опережающей крепи.
Полезные ископаемые
При разработке рудных месторождений такие породы (плывуны, сыпучие и рыхлые породы, насыщенные водой) встречаются очень редко.
Неустойчивые- допускают небольшое обнажение кровли, но требуют прочного поддержания ее вслед за выемкой.
Средней устойчивости - допускают обнажение кровли на сравнительно большой площади, но при длительном обнажении требуют поддержания.
Устойчивые - допускают очень значительное обнажение кровли и боков и нуждаются в поддержании только в отдельных местах.
Очень устойчивые - допускают огромное обнажение как снизу, так и с боков и длительное время могут стоять, не обрушаясь, без поддержания.
Породы этой группы встречаются реже, чем двух предыдущих групп. Породы 3-й и 4-й групп при разработке рудных месторождений встречаются наиболее часто.
Кусковатость отбитой руды (крупность кусков, получающихся при отбойке) характеризуется ее гранулометрическим составом, т.
е. количественным соотношением кусков различных размеров в общей массе отбитой руды. Крупность кусков, имеющих неправильную форму, принято выражать средним размером по трем взаимно перпендикулярным направлениям.
Существуют различные градации кусковатости. Наиболее проста и удобна следующая градация.
Рудная мелочь - от рудной пыли до кусков с поперечными размерами 100 мм. При разработке жильных месторождений иногда производят сортировку руды, выборку из нее пустой породы, в этом случае выделяют особую градацию - несо- ртируемая мелочь с размерами кусков менее 50 мм.
Руда средней крупности - от 100 до 300 мм.
Руда крупнокусковатая - от 300 до 600 мм.
Руда очень крупнокусковая - более 600 мм.
Кусковатость руды при отбойке зависит, с одной стороны, от физико- механических свойств руды в массиве, в частности от ее строения, а с другой - от применяемого способа отбойки, диаметра взрывных шпуров и скважин, их расположения, типа взрывчатого вещества, способа взрывания и др.
Кондиционным куском руды называют кусок с максимально допустимым размером, который можно выдавать из добытого блока для погрузки в откаточные сосуды.
При подземной разработке рудных месторождений он колеблется в среднем от 300 до 600 мм и иногда достигает 1000 мм.
Размер кондиционного куска оказывает большое влияние на выбор оборудования для всех производственных процессов добычи, доставки, погрузки, транспортирования.
Куски руды, превышающие кондиционные размеры, принято называть негабаритом.
Весовое количество негабаритных кусков в общей массе отбитой руды, выраженное в процентах, называют выходом негабарита.
Рудные месторождения по сравнению с угольными, имеют целый ряд особенностей, вытекающих из их геологического происхождения.
Они существенно влияют на содержание и технологические решения при разработке рудного месторождения.
Основными особенностями являются:
высокая крепость и абразивность руд, болыпинст-во из которых имеет коэффициент крепости 8 - 12, а более крепкие - 15 - 20.
Это обусловливает необходимость применения на подземных работах в большинстве случаев взрывной отбойки, связанной с бурением и заряжанием шпуров и скважин;
разнообразие размеров и изменчивость элементов залегания рудных тел, что существенно влияет на принятие технологических решений, схем вскрытия и подготовки, а также на выбор систем разработки;
изменчивость содержания полезных компонентов и минералогического состава руд по объему залежи, что вызывает необходимость усреднения качества рудной массы, поступающей из различных блоков;
меньшая разрушаемость отбитой руды при самотечном перемещении ее по рудоспускам протяженностью до 100 м и более.
Это оказывает влияние на особенности вскрытия месторождений и подготовки блоков;
меньшая достоверность информации о горно-геологических условиях и протекании технологических процессов, что затрудняет оперативный контроль их выполнения;
широкий диапазон устойчивости руд и вмещающих пород, что предопределяет многообразие технологических решений;
способность некоторых руд к слеживаемости и самовозгоранию, что ограничивает возможности применения систем разработки с магазинированием отбитой руды;
высокая ценность большинства руд, что обусловливает более жесткие требования к полноте и качеству извлечения полезного ископаемого;
отсутствие на большинстве рудников метановыделения, допускающее в подземных условиях применение открытого огня и аппаратуры в нормальном исполнении.
Предыдущая34353637383940414243444546474849Следующая
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Запасы полезных ископаемых в России велики.
502: плохой шлюз
В запасе железной руды он занимает первое место в мире. Балансовые запасы железной руды оцениваются в 90-100 млрд. Тонн, прогностические — намного больше. Большая часть разведанных запасов железной руды находится в европейской части России.
Наиболее важным железорудным бассейном является бассейн КМА (Курская магнитная аномалия).
Балансовые запасы KMA (по различным источникам) составляют 40-50 миллиардов тонн, большинство из которых сосредоточено в Белгородской и Курской областях.
В Европейской части Костомукшского, Ковдорского и Оленегорска находятся месторождения железной руды, балансовые запасы которых оцениваются в 4 млрд. Евро.
Железная руда Урала сосредоточена в Гороглагодатском, Качканаре, Серове, Бакале Орске-Халилове и в других районах.
Восточные регионы составляют более 10 миллиардов тонн балансовых запасов. Основное месторождение железа Таштагольского (Кемеровская область). Бакчар, Южный колпашевское (г. Томск). Абаканский, Нижнеангарск, Teisko (Красноярск) Коршунов Рудногорске, Tagorskoe (Иркутская обл.) Garinsky (Амурская область). Кимканское (Хабаровский край), бассейн Алдан (Республика Саха).
Основные роли марганцевой руды оставались за пределами России (Украина, Грузия).
Рудные месторождения находятся на Урале (полуночный рудник) в России, Западной Сибири (Усинское месторождение), Дальнем Востоке (Хинганский).
В Пермском крае (Сарановское месторождение) имеются хромитовые руды.
Рудные цветные металлы содержат значительно меньшее количество полезного компонента. Поэтому, если самые бедные железные руды содержат железо по меньшей мере на 20%, медные руды с содержанием меди 5% считаются богатыми.
к тяжелый Цветные металлы обычно называют цинком, свинцом, никелем, хромом, оловом, легко металлы, алюминий, магний, титан, легирование (используется в качестве добавок для стали) — вольфрам, молибден, ванадий.
группа благородно металлы — серебро, золото, платина.
Залежи медной руды, которая расположена на Урале (Krasnoural’sk, Кировоград, Дегтярск, Karabashsky Гайские, Blyavinskoe и других приложениях), в Восточной Сибири (Талнахском, Норильск, Удоканские месторождения) в Мурманской области (Печенга Мончетундра) для Северного Кавказа (Urupskaya депозит).
Отложения серебряных (полиметаллических) руд в большинстве случаев характеризуются сложным составом.
В дополнение к цинку и свинцу они содержат медь, серебро, олово, золото и т. Д.
Основные полиэтиленовые руды сосредоточены в Восточная Сибирь (Озерное, Хапчеранга, Кили, Гаревское), на Дальнем Востоке (Дальнегорское месторождение), Западная Сибирь (Салаир, Змеиногорское месторождение), на Северный Кавказ (Месторождение Садон).
Сырьем для производства никеля и кобальта являются никель (содержащий медь и никель) и кобальтовую руду.
Основные запасы этих руд сосредоточены в Восточной Сибири (Талнахском, Октябрьском, Хова Аксинская-поле), Урал (верхней Ufalej, Халиловское и других отложениях) на Кольском полуострове (никель). Что касается запасов никеля, то Россия занимает первое место в мире.
Основное месторождение олова руды связано с Тихоокеанского рудного пояса и были размещены на Дальнем Востоке (ESE-Хая, Депутатское, Омсукчанского, солнце, Hrustalnenskoe месторождение) и частично в Забайкалье (Hapcheranga, Шерловая Гор).
Руды, вольфрам и молибден встречаются на Северном Кавказе (Тирняуз), в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке (Джида, Давенда, восток-2).
В качестве сырья для производства алюминия используются бокситы, нефолины и алюниты.
Алюминиевые руды представлены во многих областях, которые являются основой для алюминиевой промышленности. В Европейской России бокситовые месторождения обнаружены в Тихвине, Ленинграде), Архангельском (Северном Онежском), Белгородском (Висловском) месторождениях в Республике Коми (бокситовая область юго-восточного Тимана). В Мурманской области — месторождения Нефелина в Хибинских горах. На Урале имеются бокситовые отвалы в Свердловской области (Красная Шапочка, Черемуховское). Имеются месторождения бокситов и нецеллюлозы; В западной и восточной Сибири (дневники Салаирского, Кия-, Шальтырского, Нижнеангарска, Боксона, Горячегорского).
Роль титановых и магниевых руд была определена на Урале, в Сибири и Республике Коми.
Серебро ограничено областями распространения полиметаллических руд.
Основные запасы золота сосредоточены в Республике Саха (коробка Алдане Усть-Нера, Kular), в районе Магадана (Колымская область), Чукотке в Восточной Сибири (Красноярский край, Иркутская и Читинская области).
Основные источники платины связаны с месторождениями медно-никелевых руд (Норильск, Мурманская область).
группа горнодобывающие и химические ресурсы включает фосфатные руды, калий и обычные соли, серу и другие, которые образуют сырьевую базу химической промышленности.
Фосфатные руды — апатит и фосфорит, которые являются сырьем для производства фосфорных удобрений. Более высокие запасы апатитового концентрата на Хибинских горах — это фосфаты, расположенные в центральном районе (Егорьевское), Волга-ВЯТКА (Вятко-Камское месторождение), Средне Черных регионах Сибири и Дальнего Востока.
По запасам калийных солей Россия занимает первое место в мире.
Корневая калийного месторождения (Соликамск, Березники), расположенный в регионе и солевых отложений Пермские в дополнение к вышеизложенному в Оренбурге (Соль-Илецк полей), Астрахань (то есть. Элтона Баскунчак), Западная и Восточная Сибирь (Михайловское, Usol- сибирская месторождение).
У России большие и разнообразные ресурсы минеральное строительство материалы, которые являются основой для развития промышленности строительных материалов и строительной отрасли.
Почти все природные строительные материалы доступны во всех экономических регионах.
Таким образом, российский потенциал минеральных ресурсов очень впечатляет. Стоимость исследований в некоторых сортах минералов в России оценивается в 20-30 трлн.
Доллар США. Прогнозные оценки составляют 140 трлн. долларов. Согласно расчетам, запасы угля, железной руды, калийных солей и фосфора сырья в России гарантированы на два или три столетия.
Огромная территория нашей страны богата ценными ресурсами, среди которых каменный уголь, нефть, природный газ, драгоценные камни, минералы. Какими полезными ископаемыми богата центральная часть и другие регионы, где расположены самые богатые месторождения этих богатств, каковы их запасы и какова доля России в мире. Ответим на эти вопросы.
Вконтакте
Виды ископаемых
Полезные ископаемые – это минералы, горные породы и горючее сырье, заложенное в глубинах земной коры и являющееся ценным для человека. Богатство данными ресурсами, в числе прочих показателей, определяет положение страны на мировом рынке. Принято выделять виды ископаемых в зависимости от цели их использования. Список полезных ископаемых весьма внушителен.
Горючие
В большинстве случаев используются в качестве топлива. К ним относятся:
Нефть – маслянистая жидкость , являющаяся прекрасным топливом и сырьем для многих веществ. Нефть в России называют черным золотом.
Используется практически во всех отраслях промышленности и приносит колоссальную прибыль. По ее запасам Россия находится на 7-м месте среди всех стран, однако установлено, что возможности нефтедобычи реализованы лишь наполовину.
Важной характеристикой нефти считается ее плотность: чем она меньше, тем больше ценится продукт.
Газ – самое удобное и экологически чистое топливо, которое добывается из пустот горных пород. Природный газ образуется вследствие распада органических соединений в глубинах . По залежам этого вещества Россия на первом месте в мире.
Каменный уголь – является результатом разложения огромного количества растительных организмов. Залегает пластами, процесс формирования которых занимает тысячи лет. Это наиболее востребованный горючий материал, активно применяется в металлургии и промышленности. По запасам угля Россию опережают только Соединенные Штаты и Китай.
Торф – горючее вещество (содержит до 50% углевода), являющееся результатом гниения растений, преимущественно мхов. Места залежей торфа – болота. Толщина торфяного слоя – не менее 30 см. Спрос на него огромен, так как он отлично горит и используется для удобрения почвы. Насчитывается более 40 тысяч месторождений торфа, большинство расположены в азиатской части страны.
Горючие сланцы , напротив, добываются на западе. Это соединение органики и кремнистой глины, твердые образования серого или коричневого оттенка. Залежи горючих сланцев находятся на дне водоемов. При переработке этого материала добывается смола, по своим свойствам похожая на нефть. Сланцы являются дополнительным источником тепла, но так как их запасы превышают количество всех горючих ископаемых в мире, не исключено, что в обозримом будущем именно сланцы станут основным сырьем для топлива.
Рудные
Руда – это не один определенный вид сырья, а соединение нескольких компонентов с содержанием основного вещества в таком количестве, чтобы извлечение и переработка руды была выгодной и оправданной с экономической точки зрения.
Ископаемые, добываемые таким образом, называют рудными. Этими запасами богата центральная Россия.
Металлические руды — эти полезные ископаемые России названы так потому, что содержат в своем составе различные металлы. Это залежи железа, меди, никеля, кобальта, олова, вольфрама, алюминия.
На территории нашей страны добывают золото (наша страна на 4-м месте вместе с Канадой), серебро (первое место по запасам на планете), полиметаллы.
Железная руда – это минеральное образование, имеющее в своем составе большое количество железа. Данное ископаемое – главное сырье для изготовления чугуна.
Золото – плавкий, мягкий очень плотный, но пластичный по своим свойствам драгоценный металл. Ювелиры выделяют желтое, белое, красное золото (цвет зависит от добавляемых металлов; добавки придают золотым изделиям большую прочность). Также золото используют в производстве, медицине, косметологии.
Серебро – белый металл, мягкий, пластичный, хорошо проводит электричество. Серебро используют для изготовления ювелирных изделий, посуды, столовых принадлежностей, а также электротехнике.
Неметаллические руды (как видно из названия, не содержащие в себе металлов): титановые, урановые, марганцевые, ртутные и другие.
Урановая руда – полезное ископаемое с большой концентрацией урана. Это радиоактивный элемент, используемый в ядерном топливе, геологии, машино- и самолетостроении. Кроме того, это вещество выделяет тепло во много раз мощнее нефти или газа. Уран – очень распространенный в природе элемент.
Марганцевая руда , основной компонент которой – марганец, используется очень широко в , металлургии, керамике, медицине.
Нерудные
Драгоценные и поделочные камни – это породы органического и неорганического происхождения, используются в ювелирном деле, промышленности, а нередко и в медицине. Главное богатство составляют алмазы, первый из которых был найден в конце 19 века. Также добывают:
- топазы,
- изумруды,
- сапфиры,
- рубины,
- горный хрусталь,
- сердолик,
- аметисты,
- малахит,
- янтарь.
Алмаз
– это минерал, являющийся самым твердым в мире, но вместе с тем очень хрупкий. Алмазы широко используются в ювелирном искусстве, а благодаря своей прочности также в ядерной промышленности, оптике, микроэлектронике, для изготовления острых режущих и точильных предметов.
Горный хрусталь – прозрачный минерал, используемый при изготовлении ювелирных изделий и некоторых деталей интерьера, а также в радиотехнике.
К прочим минералам относят янтарь, топаз, малахит, рубин и так далее.
Обратите внимание! Какое полезное ископаемое называют камнем плодородия. Это минералы, из которых производят минеральные удобрения: фосфорит, калийные соли, апатит
Строительные породы: различные виды песка, гравий, гранит, базальт, вулканические туфы. Недра земли хранят в себе также графит, асбест, слюду разных видов, графит, тальк, каолин. Широко используются при строительстве.
Месторождения
Месторождения полезных ископаемых в нашей стране распространены по всей территории. находятся в южной, восточной и северо-восточной частях, а также на . Ценные породы добываются именно в этих районах. В центральной и европейской части России, которые более равнинны, обнаружены богатые залежи руды.
Подробная карта полезных ископаемых в России выглядит следующим образом:
- Горючие полезные ископаемые сосредоточены в северо-западной части Сибири и дельте Волги, то есть в европейской части России, а самые масштабные месторождения – это Сахалин и Ямало-ненецкий округ.
- Золото добывают в пяти больших месторождениях, 200 коренных и 114 комплексных. Наиболее богатые золотом регионы — Магадан, Якутия, Саха.
- Серебро добывают на территории Урала и Восточной Сибири. Почти 98% залежей находятся в райне Охотско-Чукотского и Восточно-Алиньского вулканического пояса.
- Большинство из многочисленных источников торфа находится на Урале и в Сибири, в болотистых местах. Самым крупным считается Васюганское месторождение, которое расположено в Западной Сибири.
- Каменный уголь добывают почти на всей территории страны, но основное богатство сосредоточено на востоке (более 60% от всего количества).
- Залежи гипса, песка, известняковых пород находятся в районе . Калийные соли добывают в Пермском крае, каменную соль – в Восточной и Западной Сибири.
- Местонахождение строительного сырья зафиксировано на Урале, Саянах, Забайкалье, Иркутской области, Красноярском крае, Сибири.
- Алюминиевые руды в большом количестве можно найти на северном Урале и республике Коми.
Прогноз экспертов
Сведения о доле полезных ископаемых в России среди мировых запасов несколько разнятся, но в среднем — это весьма существенные показатели . Так, в России находится около 12% от общего запаса нефти, 32% — природного газа, 30% — угля, 25% — железа.
Обратите внимание! Проблема в том, что, по оценке экспертов, основная часть российских месторождений не отличается высоким качеством, в сравнении с мировыми (по соотношению полезных компонентов они менее ценны, чем образцы из других стран мира, но добыча их гораздо более затруднена природными и географическими условиями).
Для улучшения ситуации разработана стратегия вплоть до 2020 года, результатом которой должно стать более рациональное и целесообразное использование сырья.
Ситуация усугубляется сокращением восполняемых запасов полезных ископаемых в России. В связи с этим, многие нефтяные компании утрачивают рентабельность.
Добыча угля осуществляется низкими темпами и не обеспечивает промышленные отрасли достаточным количеством сырья. Многие предприятия по добыче железной руды обеспечены запасами не более, чем на 2 десятка лет. Работа с другими металлическими рудами также очень затруднена и продолжает ухудшаться.
Основные виды ископаемых России
Полезные ископаемые России — руды, алмазы, нефть
Вывод
Сейчас, несмотря на колоссальные запасы полезных ископаемых по всей огромной территории, наша страна существенно отстает от большинства стран мира по степени их освоения и использования. От решения этой проблемы во многом зависит улучшение экономики страны и перспектива развития.
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:
| Тип месторождения ископаемого | Группы в его составе | Виды ископаемых |
| Горючие (топливные) | Твердое состояние | Торф, уголь |
| Жидкое/газообразное состояние | Газ, нефть | |
| Металлические | Металлы черные | Марганец, хром, титан, железо |
| Металлы цветные | Свинец, медь, кобальт, алюминий, никель | |
| Металлы благородные | Платина, золото, серебро | |
| Металлы редкие | Олово, тантал, вольфрам, ниобий, молибден | |
| Радиоактивные соединения | Торий, радий, уран | |
| Неметаллические | Сырье горнорудное | Слюда, магнезит, тальк, известняк, графит, глины, пески |
| Сырье химическое | Флюорит, фосфорит, барит, соли минеральные | |
| Строительные материалы | Мрамор, гипс, гравий и песок, глины, облицовочные камни, цементное сырье | |
| Камни самоцветные | Камни драгоценные и поделочные |
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.
| Группа неметаллических минералов/пород | Вид породы/минерала | Характеристика |
| Сырье горнорудное | Асбест | Несгораемая горная порода. Применяют для изготовления огнестойких материалов, кровель, тканей противопожарных. |
| Известняк | Осадочная горная порода, широко используется в строительстве. При его обжиге получается негашеная известь. | |
| Слюда | Породообразующий минерал. По химическому составу подразделяется на алюминиевые, магнезиально-железистые литиевые слюды. Применяется в современной технике. | |
| Сырье химическое | Калийные соли | Осадочные горные породы, в состав которых входит калий. Используется в качестве сырья для химической промышленности и при изготовлении калийных удобрений. |
| Апатит | Минералы, содержащие большое количество фосфорных солей. Применяют для изготовления удобрений, а также в производстве керамики. | |
| Сера | Встречается в виде руды самородной серы и в соединениях. Используется в основном для производства серной кислоты, при вулканизации каучука. | |
| Строительные материалы | Гипс | Сульфатный минерал. Применяется в различных сферах деятельности человека. |
| Мрамор | Горная порода, основанная на кальците. Используют в электротехнике, для изготовления штукатурки и мозаики, памятников. | |
| Камни самоцветные | Драгоценные | Обладают красивым рисунком или цветом, блестят, легко поддаются шлифовке и огранке. Применяются для изготовления ювелирных украшений и прочего декора. |
| Полудрагоценные | ||
| Поделочные |
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.
Природный газ поднимается по скважине за счет естественной энергии. Его добычей занимаются в Америке, Европе, Африке и других регионах. Седьмая часть всей мировой добычи приходится на долю «Газпрома».
Добыча «вслепую»
Природный газ заключен в мельчайшие поры, которыми обладают некоторые горные породы. Глубина, на которой находится природный газ, колеблется от 1000 метров до нескольких километров. После проведения геологоразведочных работ , когда установлено, где именно находятся залежи, начинается процесс добычи газа , то есть его извлечения из недр, сбора и подготовки к транспортировке.
Главной особенностью добычи газа по сравнению с добычей твердых полезных ископаемых является то, что газ остается скрытым в герметичных конструкциях на всех этапах - с момента извлечения из пласта и до момента, когда попадает к потребителю.
Бурение скважин
Газ извлекается из недр при помощи специально пробуренных скважин, которые называются добывающими или эксплуатационными. Вообще разновидностей скважин существует множество - они используются не только для добычи, но и для изучения геологического строения недр, поиска новых месторождений, вспомогательных работ и так далее.
Зачем бурить «лесенкой»
Трубы для укрепления стенок скважин могут вкладываться одна в другую - по принципу подзорной трубы. Так они занимают гораздо меньше места и хранить их удобнее.
Давление должно распределяться равномерно.
Глубина скважины может достигать 12 км. Такая глубина может быть использована для исследования литосферы.
Ствол скважины укрепляют специальными обсадными трубами и цементируют.
После скважины
Природный газ поднимается на поверхность за счет естественной энергии - стремления в зону с наименьшим давлением. Поскольку газ, полученный из скважины, содержит множество примесей, его сначала отправляют на обработку. Недалеко от некоторых месторождений строятся установки комплексной подготовки газа , в некоторых случаях газ из скважин сразу попадает на газоперерабатывающий завод.
Объемы добычи
Сегодня на долю «Газпрома» приходится 74% российской и 14% мировой добычи газа.
В таблице, приведенной ниже, сопоставлены объемы добычи газа во всем мире, в России в целом и объемы добычи «Газпрома»:
| Мир в целом, млрд куб. м | Россия, млрд куб. м | ОАО «Газпром», млрд куб. м | |
|---|---|---|---|
| 2001 | 2493 | 581 | 512 |
| 2002 | 2531 | 595 | 525,6 |
| 2003 | 2617 | 620 | 547,6 |
| 2004 | 2692 | 633 | 552,5 |
| 2005 | 2768 | 641 | 555 |
| 2006 | 2851 | 656 | 556 |
| 2007 | 2951 | 654 | 548,6 |
| 2008 | 3065 | 665 | 549,7 |
| 2009 | 2976 | 584 | 461,5 |
| 2010 | 3193 | 649 | 508,6 |
| 2011 | 3291,3 | 640 | 513,2 |
| 2012 | 3363,9 | 655 | 487 |
Данные о мировой добыче газа взяты из отчета BP.
В строительстве чаще других используются мрамор и гранит. Однако видов натурального камня очень много. Песчаник, ракушечник, известняк, травертин, доломит, базальт – можно продолжать довольно . Мрамор представляет собой кристаллическую горную породу, непосредственные его «предки» - известняк или доломит, подвергшиеся перекристаллизации. Столь популярный строительный , как гранит, являет собой магматическую породу. К магматическим породам относится и базальт. Озерный и речной образовались под длительным воздействием пресной воды. В туфе сочетаются разные горные породы, он формируется при взаимодействии грязевых потоков с рыхлыми продуктами вулканических извержений, песком, стеклом, камнями и т.п. Сланец может иметь разное происхождение, но в любом случае он обладает тонкослоистой структурой. Характерная его особенность – легкое разделение на тонкие ровные пластины. Яшма образуется из окислов железа и кристаллов кварца.На рыночную цену камня влияют не только его качество, но и способ добычи и стоимость транспортировки.
Где добывают камень?
Природный камень добывают практически на всех континентах. Пожалуй, от этого свободна только Антарктида, да и то исключительно по тем причинам, что месторождение там найти довольно трудно, а транспортировка обошлась бы слишком дорого. Камень – результат сложных процессов, происходящих , образование его продолжается много тысячелетий. Рисунок на камне столь же уникален, как отпечатки пальцев человека, и в мире не найдется даже двух одинаковых кусков гранита, не говоря уже о таких аристократах каменного мира, как яшма, малахит или мрамор.В Европе признанный поставщик природного камня – Италия. Месторождения этой страны известны с древнейших времен, а творения итальянских зодчих и скульпторов – важная часть мирового культурного наследия. Именно в эту страну везут на обработку камни из других европейских стран, а разработанные итальянскими мастерами каменного дела технологии применяются и в Индии, и в Пакистане, и в России. Разумеется, в разных странах добывают разные каменные породы. Гранит – в Болгарии, Бразилии, Испании, Португалии. В России этим природным материалом особенно славятся Карелия и Кольский полуостров. Месторождения мрамора есть в России, Узбекистане, Италии, Греции и многих других странах Российский мрамор очень ценится на международном рынке благодаря богатой цветовой гамме. Из разных видов яшмы наиболее ценной считается египетская.
Разные виды натурального камня добывают на Урале – «каменный промысел» сложился там несколько столетий назад. В некоторых регионах, богатых природным камнем, месторождения не разрабатывают из-за малой доступности.
