Ще на ранніх стадіях свого розвитку людина розумна активно використовував ті ресурси, які надавала їй природа. Спочатку це було те, що знаходилося на увазі – вода, деревина, каміння. Надалі людина стала все частіше задавати собі питання: а що ж корисного може бути заховане під землею? І надра нашої планети піднесли йому чимало приємних сюрпризів.
Ця стаття присвячена мінеральних ресурсів Землі. Зокрема, ми розповімо про основні види корисних копалин, які виділяються сучасної геологічної наукою. Де їх видобувають, та в яких галузях господарства застосовують? І які види корисних копалин вважаються сьогодні найбільш цінними і потрібними?
Мінеральні багатства Землі
В надрах нашої планети залягають сотні, якщо не тисячі різних видів корисних копалин. Деякі з них твердіше сталі (як, наприклад, алмази), інші ж – кришаться і розсипаються від самого легкого удару (яскравий приклад – каолін). Окремі види видобутих корисних копалин перебувають у рідкому (нафта) чи газоподібному (природний газ) агрегатному стані. Їх розробка ведеться за допомогою системи спеціальних свердловин.
Корисні копалини в земній корі можуть перебувати у вигляді розсипів, гнізд, пластів, лінз або жив. Скупчення декількох родовищ нерідко формують цілі басейни, провінції, рудні поля. Освоєнням і видобутком мінеральних ресурсів займається окрема галузь науки і техніки, іменована гірським справою.
Які види корисних копалин виділяють вчені на сьогоднішній день? Про це ми більш детально розповімо в наступному розділі нашої статті.
Види корисних копалин
Генезис тих чи інших мінеральних речовин і сполук може бути абсолютно різним. Наприклад, походження багатьох руд пов’язане з магматичними процесами, що відбуваються в глибинах земної кори. А от нафта утворилася із решток рослин і тварин, які померли мільйони років тому. Тому цілком логічно виділяється два види корисних копалин:
- Органічні.
- Неорганічні.
Є і ряд інших класифікацій. Так, за агрегатним станом виділяють тверді, рідкі і газоподібні копалини, за умовами залягання в земній корі – пластові, жильні і т. п. Також розрізняють наступні види корисних копалин за походженням і умовами формування:
- Ендогенні (утворені на великих глибинах в товщі земної кори).
- Екзогенні (утворені на поверхні літосфери – на дні озер, боліт, морів чи океанів).
- Метаморфічні (речовини, що сформувалися під впливом надвисоких температур і тиску).
Існує ще одна, узагальнена класифікація. Так, згідно з нею, найважливішими видами корисних копалин є паливні (або горючі), рудні (металеві) і нерудні. Іноді окремим підкласом виділяють сировину для будівельної індустрії. На цих 3-х видів корисних копалин ми зупинимося більш детально.
Горючі копалини
Горючі (або паливні) корисні копалини – вид мінеральних ресурсів, який відрізняється таким властивістю, як горіння. І використовуються вони в основному в якості джерела теплової енергії. До основних видів паливних корисних копалин відносять нафту, природний газ, кам’яне і буре вугілля, торф, антрацит і горючі сланці.
Горіння всіх вищеназваних видів палива вивільняє велику кількість енергії. Цьому сприяють вуглеводи, які містяться у всіх, без винятку, горючих корисних копалин. Неможливо уявити собі життя сучасного міста без нафти, з якої одержують бензин, або ж без газу, який витрачається на опалення багатьох житлових будинків. Вугілля широко використовується у важкій промисловості, зокрема, в теплоенергетиці та чорної металургії.
Руди металів
Метали присутні у багатьох речах, якими ми користуємося щодня: в автомобілях, ноутбуках, мобільних телефонах, побутової техніки і навіть в самих звичайних лампочках. Причому найчастіше це не чисті метали, а сплави, створені людиною штучним шляхом. Так, широко застосовувана сталь – це сплав заліза з вуглецем і деякими іншими елементами (наприклад, марганцем). Але найпершим етапом у процесі виробництва будь-якого металу чи сплаву є видобуток необхідного рудної сировини.
Існує п’ять основних видів рудних корисних копалин. Це:
- Чорні метали (залізо, хром, марганець).
- Кольорові метали (мідь, алюміній, нікель).
- Рідкісні метали (вольфрам, молібден, олово).
- Радіоактивні сполуки (радій, уран).
- Благородні метали (золото, срібло, платина).
Найбільше значення для людства на сучасному етапі його розвитку становлять залізні руди (як основа для виробництва різних сплавів), а також алюміній і мідно-нікелеві руди. Зокрема, наявність у надрах країни великих покладів кольорових металів в чому сприяє її технічного прогресу. Адже вони широко використовуються в електротехніці, авіабудуванні, космонавтиці і виробництві високоточних приладів.
Нерудні копалини
Нерудна мінеральна сировина – це вид корисних копалин, які не містять у своєму складі металів і використовуються переважно в будівельній індустрії. Всього в цій групі налічується близько 100 найменувань гірських порід і мінералів. І сучасні обсяги видобутку мінеральних ресурсів нерудної типу досить великі.
Єдиної та загальноприйнятої класифікації нерудних корисних копалин немає. Тут прийнято виділяти:
- Горнотехническое сировині (азбест, графіт, тальк).
- Хімічна сировина (калійна сіль, самородна сірка, фосфорити).
- Будівельні матеріали (вапняк, пісок, мармур, граніт, піщаник, туф, глина та інші).
- Пьезооптическое сировину (ісландський шпат, кварц, оптичний флюорит).
- Дорогоцінне і напівдорогоцінне каміння (лабрадорит, сапфір, рубін, аметист, опал та інші).
Географія мінеральних ресурсів планети
Поширення тих або інших корисних копалин з поверхні нашої планети пов’язано, в першу чергу, з геологічною будовою території. Так, на щитах стародавніх платформ зустрічаються численні родовища чорних і кольорових металів. А ось до зон крайових і передгірних прогинів приурочені суттєві поклади нафти, газу, вугілля, а також солі. Корисні копалини нерудної типу розосереджені повсюдно: і в межах складчастих (гірських) областей, і в межах платформених ділянок.
На географічних картах родовища мінеральних ресурсів позначають спеціальними графічними символами і знаками. Причому у кожного корисних копалин – своє позначення (див. фото нижче). Так, наприклад, кам’яне вугілля позначають замальованою квадратом, сіль – порожнім квадратом, залізну руду – чорним рівностороннім трикутником і так далі.
Далі пропонуємо коротко ознайомитися з найціннішими і затребуваними на сьогодні видами мінеральних корисних копалин. Це нафта, газ, вугілля, залізна руда, золото і алмази.
Нафта і газ
Якщо перерахувати види корисних копалин, які використовуються людиною в наші дні, то рахунок піде на сотні, або навіть тисячі. Мінерально-ресурсний потенціал земних надр просто вражає! Але мало хто стане сперечатися з тим фактом, що найважливішими видами корисних копалин, станом на першу чверть ХХІ століття, є нафта і природний газ.
Нафта нерідко називають чорним золотом, тим самим підкреслюючи всю значимість і цінність даного ресурсу. Це паливо затребувана в усьому світі, і деякі країни непогано поповнюють свої бюджети від його реалізації. Нафта є найважливішим видом корисних копалин для Північної Африки та Південно-Західної Азії. Лідирують у світі за загальними запасами цієї корисної копалини Саудівська Аравія, Венесуела, Іран, Ірак і Канада.
Нафтовидобуток приносить країнам колосальні прибутки. Витягується нафту з надр Землі трьома основними способами:
- Механічним.
- Фонтанним.
- Сланцевим.
Найбільш поширеним є механічний (або насосний) метод видобутку. Для цього буряться свердловини, після чого нафта відкачується за допомогою потужного компресорного обладнання. Варто відзначити, що чорне золото добувають не лише на суші, але і на морі. Для цього на воді встановлюють спеціальні плавучі платформи.
Поряд з покладами нафти нерідко виявляються і родовища газу. Разом вони часто утворюють цілі нафтогазоносні області та провінції, що займають значні площі. Під природним газом мається на увазі суміш відразу декількох газів (метану, пропану, бутану і деяких інших), яка утворюється в товщі земної кори в результаті анаеробного розкладання органічних речовин. З надр планети його добувають за допомогою свердловин, глибина яких може досягати декількох кілометрів.
Вугілля
Викопний вугілля – це один з найпоширеніших мінеральних ресурсів у світі. Його поклади виявлені на всіх континентах Землі. Але найбільшими покладами вугілля мають наступні країни: США, Китай, Росія, Індія і Австралія.
Залежно від вмісту вуглецю, існує три основних типи даного корисних копалин:
- Буре вугілля (до 65-70 % вуглецю).
- Кам’яне вугілля (75-95 %).
- Антрацит (більше 95 %).
Колір вугілля варіюється від бурого до темно-сірого і чорного.
З надр планети вугілля видобувається двома основними способами:
- Закритим.
- Відкритим.
Закритий (або шахтний) спосіб видобутку застосовується при значних глибинах залягання вугільних пластів (понад 100 метрів). Для цього будуються шахти або ж штольні. Головна перевага такого способу видобутку – це екологічність. Вугільні шахти завдають навколишньому середовищі набагато менше шкоди, ніж кар’єри або розрізи. У той же час шахтна видобуток є надзвичайно небезпечною для здоров’я і життя робітників.
Відкритий (або кар’єрний) спосіб видобутку застосовують у тих випадках, коли вугільні пласти розташовані максимально близько до поверхні землі. В цьому разі розкривається верхній шар земної кори (включаючи грунт) і починається безпосередня розробка родовища. Порода дробиться за допомогою спеціальних машин (драглайнів і дробарок) і вивозиться на поверхню. Серед переваг відкритого способу вуглевидобутку – економічність і відносна безпека. Однак кар’єри «з’їдають» величезні земельні площі і наносять колосальну шкоду навколишньому середовищу. Плюс до всього, вугілля, витягнутий таким способом, як правило, містить велику кількість різних домішок.
Залізна руда
Під залізними рудами розуміють природні мінеральні утворення з вмістом заліза (Fe) від 10 % до 75 %. Загалом відомо про двохстах мінералах, у складі яких міститься залізо. Але найважливіші з їх числа – це магнетиты і гематиты. Руди з вмістом заліза до 45 % вважаються бідними і потребують додаткового збагачення.
Залізна руда служить основною сировиною для чорної металургії. Основна її частина йде на виробництво чавуну і сталевого прокату. Найбільшими постачальниками залізних руд на світовий ринок є Індія, Китай, Україна, Росія, Бразилія, Казахстан і Австралія. На ці країни припадає понад 80% від загальносвітового видобутку.
Видобуток даного корисних копалин здійснюється у рудниках і кар’єрах (рідше – в шахтах). Багаті руди відразу ж відправляються в мартенівські і конверторні цеху для виплавки сталі. Бідні руди з низьким вмістом заліза потребують збагачення. Цей процес здійснюється на спеціальних гірничо-збагачувальних комбінатах (Гзк). Спочатку видобутого з надр землі руду дроблять, а потім відправляють отриману масу на магнітний сепаратор, який «витягує» з неї залізні частинки. Після цього збагачену руду спікають в невеликі окатиші (діаметром 8-15 мм) і відправляють на металургійні комбінати.
Обсяги світового видобутку залізної руди стрімко зростають. Якщо в 2001 році було вилучено близько 1 мільярда тонн цієї сировини, то в 2010 році ця цифра вже становила 2,4 мільярда тонн. Правда, деякі високорозвинені країни поступово скорочують споживання залізної руди і переходять на вторинну переробку вже наявного у них металобрухту.
Золото
Мабуть, немає на Землі людини, який не чув би слова «Клондайк». Назва цього регіону на Алясці стало загальновживаним як позначення місця, повного дорогоцінних скарбів. В кінці XIX століття тут були виявлені колосальні поклади золота. І тисячі авантюристів вирушило в дикий і далекий край на його пошуки. Небагатьом щасливчикам вдалося туди дістатися і знайти безцінний скарб жовтого кольору.
Золото і сьогодні є цінним металом на Землі. Найчастіше його використовують у ювелірній промисловості і як об’єкт інвестування. Золоті злитки вважаються самим надійним способом зберегти свої заощадження. Крім цього, благородний метал також застосовується в мікроелектроніці, стоматології та харчової промисловості.
За всю історію людство винесло з землі близько 160 тисяч тонн золота. У грошовому еквіваленті це сума, яка дорівнює приблизно 8 трильйонів американських доларів. Лідерами з видобутку золота в світі є такі країни: Китай, Росія, Австралія, США, Південно-Африканська Республіка, Перу, Канада. На території Російської Федерації сьогодні працює 37 золотодобувних компаній. Вони розташовані в Бурятії, Амурської і Іркутської області, Забайкаллі, Красноярському краї, Республіці Тиві і деяких інших регіонах країни.
Алмази
Алмаз – це природний мінерал, одна з форм вуглецю. Він відрізняється дуже високою твердістю і теплопровідність. Огранений алмаз називають діамантом. Вже досить довгий час він є найдорожчим і найціннішим прикрасою. Правда, ціна алмазів багато в чому обумовлена вкрай високим ступенем монополізації даного ринку в світовій економіці.
Крім ювелірної справи, алмази знайшли своє застосування в електроніці, авіакосмічній та ядерної промисловості. Завдяки винятковій твердості мінералу його використовують у виробництві надміцних свердел і різців.
Алмази є найважливішим видом корисних копалин Африки. Принаймні, деяких її країн. Так, кожен другий алмаз у світі добувається в чотирьох державах «чорного континенту». Це Намібія, Ботсвана, ПАР і Танзанія. Інші великі імпортери самого міцного мінералу – Індія, Росія, Ангола, Канада.
На території Росії перший алмаз був знайдений кріпаком Павлом Поповим в Пермській губернії. За таку цінну знахідку йому була дарована свобода. В подальшому були виявлені великі кімберлітові трубки в Якутії, а також значні родовища в Красноярському краї і в Архангельській області.
Кам’яна сіль
Розповідаючи про найбільш затребуваних корисних копалин, не можна не згадати про солі. Цінність даного мінералу і харчового продукту надзвичайно велика. У давні часи сіль нерідко виконувала функцію розрахункових грошей. Вона життєво необхідна будь-якому людському організму. Дефіцит солі супроводжується слабкістю, головними болями і нудотою.
Хімічна формула цього мінералу – NaCl (хлорид натрію). У природі зустрічається у вигляді безбарвних прозорих кристалів. Кухонну сіль отримують декількома способами. Власне, сіль кам’яна видобувається шахтним способом. Мінерал також отримують шляхом виварювання рідких соляних розчинів.
Всього в світі видобувається близько 200 мільйонів тонн солі на рік. Найбільшими виробниками цього продукту є такі країни, як США, Китай, Індія, Канада, Франція, Німеччина, Росія, Україна, Чилі. Найдавніші солеварні були виявлені археологами на узбережжі Чорного моря (сучасна Болгарія). Вчені з’ясували, що сіль тут почали видобувати ще у шостому тисячолітті до нашої ери.
