В каких странах отсутствуют необходимые полезные ископаемые. Наличие общих запасов полезных ископаемых

Большинство видов минерального сырья представлено рудами, состоящими из минералов , т.е. неорганических веществ природного происхождения. Однако некоторые важные виды полезных ископаемых, в частности энергетическое сырье, имеют органическое происхождение (ископаемые угли , нефть , торф, горючие сланцы и природный газ). Их присоединяют к минеральному сырью условно. В последние годы все большее значение приобретает гидроминеральное сырье – высокоминерализованные подземные воды (погребенные рассолы).

Ценность отдельных видов минерального сырья определяется в зависимости от области их применения (для получения энергии, в машино- и приборостроении, при производстве товаров народного потребления), а также от того, насколько редко они встречаются.

Минеральное сырье, необходимое для обеспечения оборонной промышленности и бесперебойного функционирования ее сырьевой базы, иногда называют стратегическим. В США постоянно поддерживается определенный запас (государственный резерв) стратегических материалов, причем более половины потребности в 22 видах минерального сырья приходится удовлетворять за счет импорта. Среди импортируемых материалов важное место занимают хром, олово, цинк, вольфрам, иттрий, марганец, платина и платиноиды, а также бокситы (алюминиевые руды).

СССР в 1987 ввозил всего четыре вида минерального сырья: бокситы, барит, висмутовый концентрат и кусковой флюорит. Позднее он стал импортировать ильменит (руду титана), ниобиевые и отчасти танталовые концентраты, а также феррониобий. Россия перешла на импорт готовых труб из ниобиевой стали для газо-, нефте- и продуктопроводов. После распада СССР Россия лишилась большинства месторождений хромитов, марганца, титана, свинца, урана, отчасти меди, цинка, молибдена и некоторых других металлов и теперь вынуждена импортировать все эти виды сырья. Как и в США, в России существует государственный резерв дефицитного минерального сырья.

ГОРЮЧИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Бóльшую часть энергии во всем мире получают за счет сжигания ископаемого топлива – угля, нефти и газа. В ядерной энергетике тепловыделяющие элементы (твэлы) промышленных реакторов на АЭС состоят из урановых топливных стержней.

Уголь

является важным национальным природным ресурсом в первую очередь благодаря своей энергетической ценности. Среди ведущих мировых держав только Япония не располагает большими запасами угля. Хотя уголь – самый распространенный вид энергоресурсов, на нашей планете имеются обширные территории, где угольных месторождений нет. Угли различаются по теплотворной способности: она самая низкая у бурого угля (лигнита) и самая высокая у антрацита (твердого блестящего черного угля). Мировая добыча угля составляет 4,7 млрд. т в год (1995). Однако во всех странах в последние годы проявляется тенденция к снижению его добычи, поскольку он уступает место другим видам энергетического сырья – нефти и газу. В ряде стран добыча угля становится нерентабельной в связи с отработкой наиболее богатых и сравнительно неглубоко залегающих пластов. Многие старые шахты закрываются как убыточные. Первое место по добыче угля занимает Китай, за ним следуют США, Австралия и Россия. Значительное количество угля добывается в Германии, Польше, ЮАР, Индии, на Украине и в Казахстане.

Северная Америка.

Ископаемый уголь – важнейший и наиболее распространенный источник энергии в США. Страна располагает самыми большими в мире промышленными запасами угля (всех типов), которые оцениваются в 444,8 млрд. т, общие запасы в стране превышают 1,13 трлн. т, прогнозные ресурсы – 3,6 трлн. т. Крупнейший поставщик угля – штат Кентукки, за ним следуют Вайоминг и Западная Виргиния, Пенсильвания, Иллинойс, Техас (в основном лигнит), Виргиния, Огайо, Индиана и Монтана. Примерно половина запасов высокосортного угля сосредоточена в Восточной (или Аппалачской) провинции, протянувшейся с севера на юг от северо-западной Пенсильвании до северной Алабамы. Эти высококачественные угли каменноугольного периода используются для производства электроэнергии и получения металлургического кокса, потребляемого при выплавке железа и стали. К востоку от этого угленосного пояса в Пенсильвании находится угольный бассейн площадью ок. 1300 кв. км, на который приходится почти вся добыча антрацита в стране.

Самые крупные запасы угля размещаются на севере Центральных равнин и в Скалистых горах. В угольном бассейне Паудер-Ривер (шт. Вайоминг) угольные пласты мощностью ок. 30 м разрабатываются открытым способом гигантскими экскаваторами-драглайнами, тогда как в восточных районах страны даже маломощные (ок. 60 см) пласты часто доступны для выемки лишь подземным способом. На бурых углях Северной Дакоты работает крупнейшее в стране предприятие по газификации угля.

Запасы бурых и каменных (полубитуминозных) углей верхнемелового и третичного возраста в западных районах Северной Дакоты и Южной Дакоты, а также в восточных районах Монтаны и Вайоминга многократно превышают объем угля, добытого до сих пор в США. Крупные запасы каменных (битуминозных) углей мелового возраста имеются в межгорных осадочных бассейнах провинции Скалистых гор (в штатах Монтана, Вайоминг, Колорадо, Юта). Далее к югу угольный бассейн продолжается в пределах штатов Аризона и Нью-Мексико. Небольшие угольные месторождения разрабатываются в штатах Вашингтон и Калифорния. Почти 1,5 млн. т угля ежегодно добывается на Аляске. Запасов каменного угля США при современных темпах его потребления должно хватить на несколько сотен лет.

Потенциальным источником энергии является метан, содержащийся в угольных пластах; его запасы в США оцениваются более чем в 11 трлн. м 3 .

Угольные залежи Канады сосредоточены в основном в восточных и западных провинциях, где добывается ок. 64 млн. т битуминозных и 11 млн. т бурых углей в год. Залежи высококачественных углей каменноугольного возраста имеются в Новой Шотландии и Нью-Брансуике, более молодых углей не столь высокого качества – в пределах продолжающихся к северу угленосных бассейнов Великих равнин и Скалистых гор в Саскачеване и Альберте. Высококачественные нижнемеловые угли залегают на западе Альберты и в Британской Колумбии. Они интенсивно разрабатываются в связи с растущим спросом на коксующийся уголь металлургическими заводами, расположенными на Тихоокеанском побережье страны.

Южная Америка.

В остальной части Западного полушария промышленные месторождения угля невелики. Ведущий производитель угля в Южной Америке – Колумбия, где он добывается открытым способом главным образом на гигантском угольном разрезе Эль-Серрехон. За Колумбией следуют Бразилия, Чили, Аргентина и Венесуэла, располагающие весьма незначительными запасами угля.

Азия.

Самые крупные запасы ископаемого угля сосредоточены в Китае, где на этот вид энергетического сырья приходится 76% потребляемого топлива. Общие ресурсы угля на территории Китая превышают 986 млрд. т, примерно половина их находится в Шэньси и Внутренней Монголии. Большие запасы имеются также в провинциях Аньхой, Гуйчжоу, Шиньси и в Нинся-Хуэйском автономном районе. Из общего количества 1,3 млрд. т угля, добытого в Китае в 1995, около половины приходится на 60 тыс. мелких угольных копей и разрезов местного значения, другая половина – на крупные государственные шахты, такие, как мощный разрез Аньтайбао в провинции Шэньси (рис. 1), где ежегодно добывается до 15 млн. т сырого (необогащенного) угля.

Важными угледобывающими странами в Азии являются Индия (278 млн. т в год), Северная Корея (50 млн. т), Турция (53,2 млн. т), Таиланд (19,3 млн. т).

СНГ.

В России на основе сжигания угля производится в два раза меньше энергии, чем в результате сжигания нефти и газа. Однако уголь продолжает играть важную роль в энергетике. В 1995 свыше 260 млн. т угля было использовано в качестве топлива для ТЭС и в сталелитейной промышленности. Примерно 2/3 ископаемых углей в России составляют каменные, а 1/3 – бурые. Самые крупные каменноугольные бассейны России: Кузнецкий (крупнейший по объему добычи), Тунгусский, Таймырский, Ленский, Иркутский, Южно-Якутский, Минусинский, Буреинский, Печорский, Карагандинский. Важное промышленное значение имеют также Челябинский и Кизеловский бассейны на Урале, Сучанский на Дальнем Востоке и ряд мелких месторождений в Забайкалье. Донецкий угольный бассейн с высококачественными коксующимися углями и антрацитом лишь частично заходит на территорию Ростовской области РФ, а в основном расположен на Украине.

Среди буроугольных бассейнов выделяются Ленский, Канско-Ачинский, Тунгусский, Кузнецкий, Таймырский, Подмосковный.

На Украине кроме Донбасса имеется Львовско-Волынский каменноугольный бассейн, в Казахстане – крупное Экибастузское каменноугольное месторождение и Тургайский буроугольный бассейн, в Узбекистане – Ангренское месторождение бурых углей.

Европа.

Добыча угля в Центральной и Западной Европе в 1995 составляла 1/9 от мировой. Высококачественный уголь, добываемый на Британских островах, имеет в основном каменноугольный возраст. Бóльшая часть месторождений угля находится в южном Уэльсе, на западе и севере Англии и на юге Шотландии. В пределах континентальной Европы уголь добывают примерно в 20 странах, главным образом на Украине и в России. Из угля, добываемого в Германии, около 1/3 составляет высококачественный коксующийся уголь Рурского бассейна (Вестфалия); в Тюрингии и Саксонии и в меньшем количестве в Баварии в основном добывают бурый уголь. Промышленные запасы каменного угля в Верхнесилезском угольном бассейне на юге Польши занимают второе место после запасов Рурского бассейна. В Чехии также имеются промышленные запасы каменных (битуминозных) и бурых углей.

Африка

довольно бедна месторождениями ископаемых углей. Только в ЮАР (в основном на юге и юго-востоке Трансвааля) каменный уголь добывается в значительном количестве (ок. 202 млн. т в год) и в небольшом объеме – в Зимбабве (4,9 млн. т в год).

Австралия

– один из крупнейших в мире производителей угля, экспорт которого в страны Тихоокеанского бассейна постоянно растет. Добыча угля здесь превышает 277 млн. т в год (80% битуминозного, 20% бурого угля). Наибольший объем добычи угля приходится на Квинсленд (угленосный бассейн Боуэн), за ним следуют Новый Южный Уэльс (месторождение в долине р. Хантер, Западное и Южное прибрежное), Западная Австралия (месторождения в окрестностях Банбери) и Тасмания (месторождение Фингал). Кроме того, уголь добывают в Южной Австралии (Ли-Крик) и Виктории (угленосный бассейн Латроб-Вэлли).

Нефть и газ.

Условия образования.

Нефтегазоносные осадочные бассейны обычно связаны с определенными геологическими структурами. Практически все крупные залежи нефти приурочены к геосинклиналям – участкам земной коры, которые в течение длительного времени испытывали прогибание, в результате чего там накопились особенно мощные осадочные толщи. Осадконакопление в таких условиях происходило синхронно с тектоническим опусканием; поэтому моря, затапливавшие пониженные элементы рельефа, были неглубокими, и даже при общей мощности осадков более 6 км нефтеносные отложения сложены мелководными фациями.

Нефть и газ встречаются в породах разного возраста – от кембрийских до плиоценовых. Иногда нефть добывается и из докембрийских пород, однако считается, что ее проникновение в эти породы вторично. Наиболее древние залежи нефти, приуроченные к палеозойским породам, установлены главным образом на территории Северной Америки. Вероятно, это можно объяснить тем, что здесь наиболее интенсивные поиски проводились в породах именно этого возраста.

Бóльшая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым депрессиям и окраинам материков: 1) Персидский залив – Северная Африка; 2) Мексиканский залив – Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о.Тринидад); 3) острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; 4) Западная Сибирь; 5) северная Аляска; 6) Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); 7) о.Сахалин с прилегающими участками шельфа.

Запасы.

Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т (1995). Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают (в порядке убывания): Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла, Мексика, Ливия, Китай, США, Нигерия, Азербайджан, Казахстан, Туркмения, Норвегия.

Объем мировой добычи нефти составляет ок. 3,1 млрд. т (1995), т.е. почти 8,5 млн. т в сутки. Добыча ведется 95 странами, причем более 77% продукции сырой нефти приходится на долю 15 из них, включая Саудовскую Аравию (12,8%), США (10,4%), Россию (9,7%), Иран (5,8%), Мексику (4,8%), Китай (4,7%), Норвегию (4,4%), Венесуэлу (4,3%), Великобританию (4,1%), Объединенные Арабские Эмираты (3,4%), Кувейт (3,3%), Нигерию (3,2%), Канаду (2,8%), Индонезию (2,4%), Ирак (1,0%).

Северная Америка.

В США в 1995 ок. 88% всей добычи нефти приходилось на Техас (24%), Аляску (23%), Луизиану (14%), Калифорнию (13%), Оклахому (4%), Вайоминг (3,5%), Нью-Мексико (3,0%), Канзас (2%) и Северную Дакоту (1,4%).

Наибольшую площадь занимает нефтегазоносная провинция Скалистых гор (штаты Монтана, Вайоминг, Колорадо, северо-западная часть шт. Нью-Мексико, Юта, Аризона и Невада). Ее продуктивная толща имеет возраст от миссисипского (нижнекаменноугольного) до мелового. Среди наиболее крупных месторождений выделяются Белл-Крик в юго-восточной Монтане, Солт-Крик и впадина Элк в Вайоминге, Рейнджли в западном Колорадо и нефтегазоносный район Сан-Хуан на северо-западе Нью-Мексико.

Промышленная добыча нефти в Тихоокеанской геосинклинальной провинции сосредоточена в Калифорнии и на севере Аляски, где находится одно из крупнейших нефтегазовых месторождений в мире – Прадхо-Бей. В будущем, по мере истощения этого месторождения, разработка залежей нефти, возможно, переместится в пределы Арктического фаунистического резервата, где нефтяные ресурсы оцениваются почти в 1,5 млрд. т. Основной нефтегазоносный район Калифорнии – долина Сан-Хоакин – включает такие крупнейшие месторождения, как Сансет-Мидуэй, Кеттлмен-Хиллс и Коалинга. Крупные месторождения расположены в бассейне Лос-Анджелес (Санта-Фе-Спрингс, Лонг-Бич, Уилмингтон), меньшее значение имеют месторождения Вертура и Санта-Мария. Бóльшая часть калифорнийской нефти связана с миоценовыми и плиоценовыми отложениями.

Канада производит ежегодно 89,9 млн. т нефти, главным образом в провинции Альберта. Помимо этого, нефтегазовые месторождения разрабатываются в Британской Колумбии (преимущественно газовые), Саскачеване и юго-западной Манитобе (северное продолжение бассейна Уиллистон).

В Мексике основные залежи нефти и газа находятся на побережье Мексиканского залива в районах Тампико, Поса-Рика-де-Идальго и Минатитлан.

Южная Америка.

Крупнейший нефтегазоносный бассейн этой части света Маракайбо расположен в пределах Венесуэлы и Колумбии. Венесуэла – ведущий производитель нефти в Южной Америке. Второе место принадлежит Бразилии, третье – Аргентине, а четвертое – Колумбии. Нефть добывается также в Эквадоре, Перу и Тринидаде и Тобаго.

Европа и страны СНГ.

Добыча нефти и природного газа играла очень большую роль в экономике СССР, который был одним из крупнейших производителей и экспортеров нефти. В 1987 в СССР действовали почти 128 тыс. нефтяных скважин. В 1995 добыча нефти в России составила 306,7 млн. т. Большинство вновь осваиваемых месторождений (94) находится в Западной Сибири. Крупные месторождения имеются также на Северном Кавказе, в Волго-Уральском районе, Восточной Сибири и странах Центральной Азии. Один из крупнейших в мире нефтегазоносных бассейнов находится в Азербайджане в районе Баку.

Открытие в начале 1970-х годов крупных залежей нефти и газа в Северном море вывело Великобританию на второе место в Европе по добыче нефти, а Норвегию – на третье. Румыния принадлежит к числу стран, где добыча нефти из выкопанных вручную колодцев началась еще в 1857 (на два года раньше, чем в США). Ее основные южноприкарпатские нефтяные месторождения в значительной степени исчерпаны, и в 1995 в стране было добыто всего 6,6 млн. т. Суммарная добыча нефти в Дании, Югославии, Нидерландах, Германии, Италии, Албании и Испании в том же году составила 18,4 млн. т.

Ближний Восток.

Главные производители нефти в этом регионе – Саудовская Аравия, Иран, Ирак, ОАЭ и Кувейт. В Омане, Катаре и Сирии добывается более 266 тыс. т нефти в сутки (1995). Основные месторождения нефти в Иране и Ираке расположены вдоль восточной периферии Месопотамской низменности (самые крупные из них – южнее города Босра), а в Саудовской Аравии – на побережье и шельфе Персидского залива.

Южная и Восточная Азия.

Ведущим производителем нефти здесь является Китай, где суточная добыча составляет ок. 407,6 тыс. т (1995). Крупнейшие месторождения – Дацин в провинции Хэйлунцзян (ок. 40% всей добычи Китая), Шэнли в провинции Хэбэй (23%) и Ляохэ в провинции Ляонин (ок. 8%). Нефтегазоносные бассейны широко распространены также в центральных и западных районах Китая.

Второе место по добыче нефти и газа в этом регионе занимает Индия. Основные их запасы сосредоточены в седиментационных бассейнах, обрамляющих докембрийский щит. Добыча нефти на территории Индонезии началась с 1893 (о.Суматра) и достигла промышленных масштабов в 1901. В настоящее время Индонезия производит 207,6 тыс. т нефти в сутки (1995), а также большое количество природного газа. Нефть добывается в Пакистане, Мьянме, Японии, Таиланде и Малайзии.

Африка.

Наибольшее количество нефти производят Нигерия и Ливия, значительны также месторождения Алжира и Египта.

Битуминозные пески и горючие сланцы.

Во время энергетического кризиса 1970-х годов велись поиски альтернативных источников энергии, которые могли бы заменить нефть. В Канаде, например, открытым способом разрабатывались битуминозные пески (нефтеносные пески, в которых после улетучивания легких фракций остаются тяжелые нефти, битум и асфальт). В России имеется аналогичное месторождение на Тимане (Ярицкое). В США сосредоточены большие запасы горючих сланцев (на западе шт. Колорадо и в других районах). Крупнейшее месторождение горючих сланцев находится в Эстонии. В России горючие сланцы встречаются в Ленинградской, Псковской и Костромской областях, Поволжье, Иркутском угленосном бассейне.

РУДЫ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

Железо.

Главные железосодержащие минералы – гематит, магнетит, лимонит, шамозит, тюрингит и сидерит. Месторождения железных руд классифицируют как промышленные при содержании металла не менее нескольких десятков миллионов тонн и неглубоком залегании рудных тел (чтобы можно было вести добычу открытым способом). В крупных месторождениях содержание железа исчисляется сотнями миллионов тонн.

Общая мировая добыча железной руды превышает 1 млрд. т (1995). Больше всего руды (в млн. т) добывается в Китае (250), Бразилии (185), Австралии (более 140), России (78), США и Индии (по 60) и на Украине (45). В значительных масштабах добыча железной руды ведется также в Канаде, ЮАР, Швеции, Венесуэле, Либерии и Франции. Общие мировые ресурсы сырой (необогащенной) руды превышают 1400 млрд. т, промышленные – более 360 млрд. т.

В США наибольшее количество железной руды добывается в районе озера Верхнее, основная доля которой поступает из месторождения железистых кварцитов (таконитов) в районе Месаби (шт. Миннесота); на втором месте находится шт. Мичиган, где производятся рудные окатыши. В меньших количествах железная руда добывается в штатах Калифорния, Висконсин и Миссури.

В России общие запасы железных руд составляют 101 млрд. т, при этом 59% запасов сосредоточено в Европейской части, а 41% – к востоку от Урала. Значительная добыча ведется на Украине в районе Криворожского железорудного бассейна. По объему экспорта товарной железной руды первое место в мире занимает Австралия (143 млн. т). Суммарные запасы руды там достигают 28 млрд. т. Добыча ведется в основном (90%) в районе Хаммерсли (округ Пилбара, Западная Австралия). На втором месте находится Бразилия (131 млн. т), располагающая исключительно богатыми месторождениями, многие из которых сосредоточены в железорудном бассейне Минас-Жерайс.

Мировым лидером по выплавке нерафинированной стали в 1988 был СССР (180,4 млн. т), с 1991 по 1996 первое место занимала Япония (101 млн. т), затем следовали США и Китай (по 93 млн. т) и Россия (51 млн. т).

Марганец

используется при производстве легированной стали и чугуна, а также в качестве легирующей добавки к сплавам для придания им прочности, вязкости и твердости. Бóльшая часть мировых промышленных запасов марганцевых руд приходится на Украину (42,2%), ЮАР (19,9%), Казахстан (7,3%), Габон (4,7%), Австралию (3,5%), Китай (2,8%) и Россию (2,7%). Значительное количество марганца производится в Бразилии и Индии.

Хром

– один из основных компонентов нержавеющей жаропрочной, кислотоупорной стали и важный ингредиент коррозионностойких и жаропрочных суперсплавов. Из 15,3 млрд. т предполагаемых запасов высокосортных хромитовых руд 79% приходится на ЮАР, где добыча в 1995 составила 5,1 млн. т, Казахстан (2,4 млн. т), Индию (1,2 млн. т) и Турцию (0,8 млн. т). Довольно крупное месторождение хрома находится в Армении. В России разрабатывается небольшое месторождение на Урале.

Ванадий

– самый редкий представитель черных металлов. Главная область применения ванадия – производство марочных чугунов и сталей. Добавка ванадия обеспечивает высокие характеристики титановых сплавов для аэрокосмической промышленности. Он широко используется также в качестве катализатора при получении серной кислоты. В природе ванадий встречается в составе титаномагнетитовых руд, редко фосфоритов, а также в урансодержащих песчаниках и алевролитах, где его концентрация не превышает 2%. Главные рудные минералы ванадия в таких месторождениях – карнотит и ванадиевый мусковит-роскоэлит. Значительные количества ванадия иногда присутствуют также в бокситах, тяжелых нефтях, бурых углях, битуминозных сланцах и песках. Ванадий обычно получают как побочный продукт при извлечении главных компонентов минерального сырья (например, из титановых шлаков при переработке титаномагнетитовых концентратов, или из золы от сжигания нефти, угля и т.д.).

Основные производители ванадия – ЮАР, США, Россия (главным образом Урал) и Финляндия. По учтенным запасам ванадия лидируют ЮАР, Австралия и Россия.

РУДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Алюминий.

Бокситы, главное сырье алюминиевой промышленности. Бокситы перерабатываются на глинозем, а затем из криолит-глиноземного расплава получают алюминий. Бокситы распространены преимущественно во влажных тропиках и субтропиках, где протекают процессы глубокого химического выветривания горных пород.

Наибольшими запасами бокситов располагают Гвинея (42% мировых запасов), Австралия (18,5%), Бразилия (6,3%), Ямайка (4,7%), Камерун (3,8%) и Индия (2,8%). По масштабам добычи (42,6 млн. т в 1995) первое место занимает Австралия (основные добывающие районы – Западная Австралия, север Квинсленда и Северная территория).

В США добыча бокситов ведется открытым способом в Алабаме, Арканзасе и Джорджии; суммарный объем составляет 35 тыс. т в год.

В России бокситы добываются на Урале, Тимане и в Ленинградской области.

Магний

сравнительно недавно стал применяться в промышленности. Во время Второй мировой войны значительная часть получаемого магния шла на изготовление зажигательных снарядов, бомб, осветительных ракет и других боеприпасов. В мирное время главная область его применения – производство легких сплавов на основе магния и алюминия (магналин, дуралюмин). Магнийалюминиевые сплавы – литейные (4–13% магния) и деформируемые (1–7% магния) – по своим физическим свойствам прекрасно подходят для получения фасонных отливок и кованых деталей в разных отраслях машино- и приборостроения. Мировое производство магния (в тыс. т) в 1935 составляло 1,8, в 1943 – 238, в 1988 – 364. Кроме того, в 1995 было произведено ок. 5 млн. т соединений магния.

Запасы сырья, пригодного для получения магния и его многочисленных соединений, практически неограниченны и приурочены ко многим районам земного шара. Содержащие магний доломит и эвапориты (карналлит, бишофит, каинит и др.) широко распространены в природе. Установленные мировые запасы магнезита оцениваются в 12 млрд. т, брусита – в несколько миллионов тонн. Соединения магния в природных рассолах могут содержать миллиарды тонн этого металла.

Около 41% мирового производства металлического магния и 12% его соединений приходится на долю США (1995). Крупные производители металлического магния – Турция и КНДР, соединений магния – Россия, Китай, КНДР, Турция, Австрия и Греция. Неисчерпаемые запасы магнезиальных солей заключены в рапе залива Кара-Богаз-Гол. Металлический магний в США производится в штатах Техас, Юта и Вашингтон, оксид магния и другие его соединения получают из морской воды (в Калифорнии, Делавэре, Флориде и Техасе), подземных рассолов (в Мичигане), а также путем переработки оливина (в Северной Каролине и Вашингтоне).

Медь

– наиболее ценный и один из самых распространенных цветных металлов. Крупнейший потребитель меди – электротехническая промышленность – использует медь для силовых кабелей, телефонных и телеграфных проводов, а также в генераторах, электродвигателях и коммутаторах. Медь широко применяется в автомобилестроении и строительстве, а также расходуется на производство латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов.

Наиболее важным сырьем для получения меди являются халькопирит и борнит (сульфиды меди и железа), халькозин (сульфид меди), а также самородная медь. Окисленные медные руды состоят в первую очередь из малахита (карбоната меди). Добытая медная руда часто обогащается на месте, затем рудный концентрат направляется на медеплавильный завод и далее – на рафинирование для получения чистой красной меди. Самый дешевый и распространенный способ переработки многих медных руд – гидрометаллургический: жидкостная экстракция и электролитическое рафинирование черновой меди.

Медные месторождения распространены преимущественно в пяти регионах мира: Скалистых горах США; докембрийском (Канадском) щите в пределах штата Мичиган (США) и провинций Квебек, Онтарио и Манитоба (Канада); на западных склонах Анд, особенно в Чили и Перу; на Центрально-Африканском плато – в медном поясе Замбии и Демократической Республики Конго, а также в России, Казахстане, Узбекистане и Армении. Основные производители меди (1995) – Чили (2,5 млн. т), США (1,89 млн. т), Канада (730 тыс. т), Индонезия (460 тыс. т), Перу (405 тыс. т), Австралия (394 тыс. т), Польша (384 тыс. т), Замбия (342 тыс. т), Россия (330 тыс. т).

В США медные руды добываются в основном в Аризоне, Нью-Мексико, Юте, Мичигане и Монтане. На крупнейшем руднике Бингем-Каньон (шт. Юта) добывается и перерабатывается 77 тыс. т медной руды в сутки.

Добыча меди – главная отрасль горнодобывающей промышленности Чили, где сосредоточено примерно 22% ее мировых запасов. Больше всего медной руды добывается на месторождении Чукикамата. Самое крупное в мире неразрабатываемое меднорудное тело Эскондида (с запасами руды 1,8 млрд. т при содержании меди 1,59%) открыто в 1981 в пустыне Атакама на севере страны.

Свинец

используется главным образом при изготовлении автомобильных аккумуляторов и присадок тетраэтилата свинца к бензину (в последнее время применение токсичных свинцовых присадок сокращается в связи с ограничениями на использование этилированного бензина). Около четверти добываемого свинца расходуется на нужды строительства, связи, электротехнической и электронной промышленности, на изготовление боеприпасов, красителей (свинцовых белил, сурика и др.), свинцового стекла и хрусталя и керамических глазурей. Кроме того, свинец применяется в керамическом производстве, для изготовления типографских шрифтов, в антифрикционных сплавах, в качестве балластных грузов или гирь, из него делают трубы и контейнеры для радиоактивных материалов. Свинец – основной материал для защиты от ионизирующего излучения. Бóльшая часть свинца подлежит повторному использованию (исключение составляют стеклянные и керамические изделия, химикаты и пигменты). Поэтому потребности в свинце могут покрываться в значительной степени за счет переработки металлолома.

Главный рудный минерал свинца – галенит (свинцовый блеск), представляющий собой сульфид свинца; он часто содержит также примесь серебра, которое извлекается попутно. Галенит обычно ассоциирует со сфалеритом – рудным минералом цинка и нередко с халькопиритом – рудным минералом меди, образуя полиметаллические руды.

Добыча свинцовых руд ведется в 48 странах; ведущие производители – Австралия (16% мировой добычи, 1995), Китай (16%), США (15%), Перу (9%) и Канада (8%), в значительных объемах добыча ведется также в Казахстане, России, Мексике, Швеции, ЮАР и Марокко. В США основной производитель свинцовой руды – штат Миссури, где в долине р. Миссисипи 8 рудников дают 89% общей добычи свинца в стране (1995). Другие районы добычи – штаты Колорадо, Айдахо и Монтана. На Аляске запасы свинца связаны с цинковыми, серебряными и медными рудами. Бóльшая часть разрабатываемых месторождений свинца в Канаде находится в провинции Британская Колумбия.

В Австралии свинец всегда ассоциирует с цинком. Основные месторождения – Маунт-Айза (Квинсленд) и Брокен-Хилл (Новый Южный Уэльс).

Крупные свинцово-цинковые месторождения имеются в Казахстане (Рудный Алтай, Казахский мелкосопочник), Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане. Основные месторождения свинца в России сосредоточены на Алтае, в Забайкалье, Приморье, Якутии, на Енисее и Северном Кавказе.

Цинк

широко применяется для цинкования – нанесения гальванических покрытий, предохраняющих от ржавления поверхности стальных и железных листов, труб, проводов, металлических сеток, фасонных соединительных деталей трубопроводов, а также для производства латуни и других сплавов. Соединения цинка служат пигментами, люминофорами и т.д.

Основной минерал цинковых руд – сфалерит (сульфид цинка) часто ассоциирует с галенитом или халькопиритом. Первое место в мире по добыче (16,5% мировой добычи, 1113 тыс. т, 1995) и запасам цинка занимает Канада. Кроме того, значительные запасы цинка сосредоточены в Китае (13,5%), Австралии (13%), Перу (10%), США (10%), Ирландии (ок. 3%). Добыча цинка ведется в 50 странах. В России цинк извлекается из медноколчеданных месторождений Урала, а также из полиметаллических месторождений в горах Южной Сибири и Приморья. Крупные запасы цинка сосредоточены в Рудном Алтае (Восточный Казахстан – Лениногорск и др.), на долю которого приходится более 50% добычи цинка в странах СНГ. Цинк добывают также в Азербайджане, Узбекистане (месторождение Алмалык) и Таджикистане.

В США ведущее место по добыче цинка занимает штат Теннесси (55%), за ним следуют штаты Нью-Йорк и Миссури. Другие значительные производители цинка – Колорадо, Монтана, Айдахо и Аляска. Весьма перспективно освоение крупного месторождения Ред-Дог на Аляске. В Канаде важнейшие цинковые рудники находятся в Британской Колумбии, Онтарио, Квебеке, Манитобе и Северо-Западных Территориях.

Никель.

Около 64% всего производимого в мире никеля используется для получения никелевой стали, из которой делают инструменты, станки, броневые листы и плиты, посуду из нержавеющей стали и другие изделия; 16% никеля расходуется на гальванические покрытия (никелирование) стали, латуни, меди и цинка; 9% – на суперсплавы для турбин, авиационных креплений, турбокомпрессоров и т.п. Никель применяется при чеканке монет (например, американская пятицентовая монета содержит 25% никеля и 75% меди).

В первичных рудах никель присутствует в соединениях с серой и мышьяком, а во вторичных месторождениях (корах выветривания, латеритах) образует рассеянную вкрапленность водных никелевых силикатов. Половина мировой добычи никеля приходится на долю России и Канады, крупномасштабная добыча ведется также в Австралии, Индонезии, Новой Каледонии, ЮАР, на Кубе, в Китае, Доминиканской Республике и Колумбии. В России, занимающей первое место по добыче никелевых руд (22% мировой добычи), основная часть руды извлекается из медно-никелевых сульфидных месторождений района Норильска (Таймыр) и отчасти района Печенги (Кольский п-ов); разрабатывается также силикатно-никелевое месторождение на Урале. Канада, прежде производившая 80% никеля в мире за счет одного крупнейшего медно-никелевого месторождения Садбери (пров. Онтарио), ныне уступает России по объему добычи. В Канаде разрабатываются также никелевые месторождения в Манитобе, Британской Колумбии и других районах.

В США месторождения никелевых руд отсутствуют, и никель извлекают в качестве побочного продукта на единственном заводе по рафинированию меди, а также вырабатывают из скрапа (металлолома).

Кобальт

составляет основу сплавов исключительно высокой прочности (суперсплавы) для промышленных и авиационных газотурбинных двигателей, а также для изготовления мощных постоянных магнитов. Мировые запасы кобальта оцениваются примерно в 10,3 млн. т. Его бóльшая часть добывается в Конго (ДРК) и Замбии, значительно меньше в Канаде, Австралии, Казахстане, России (на Урале), на Украине. В США кобальт не производится, хотя его непромышленные запасы (1,4 млн. т) имеются в Миннесоте (0,9 млн. т), Калифорнии, Айдахо, Миссури, Монтане, Орегоне и на Аляске.

Олово

используется для изготовления белой (луженой) жести. Из-за нетоксичности эта жесть (сталь, покрытая тонкой пленкой олова) идеально подходит для хранения пищевых продуктов. В США 25% олова расходуется на изготовление консервных банок. Другие аспекты применения олова – припай, изготовление шпатлевок, оловянной фольги, бронзы, баббитов и других сплавов.

Главный (до недавнего времени – единственный) рудный минерал олова – касситерит (оловянный камень), встречающийся главным образом в кварцевых жилах, связанных с гранитами, а также в аллювиальных россыпях.

Почти половина мировой добычи олова приходится на россыпные месторождения Юго-Восточной Азии – пояс протяженностью 1600 км и шириной до 190 км от о.Банка (Индонезия) до крайнего юго-востока Китая. Крупнейшие мировые производители олова – Китай (61 тыс. т в 1995), Индонезия (44 тыс. т), Малайзия (39 тыс. т), Боливия (20 тыс. т), Бразилия (15 тыс. т) и Россия (12 тыс. т). В значительных масштабах добыча ведется также в Австралии, Канаде, Конго (ДРК) и Великобритании.

Молибден

применяется главным образом в производстве легированных сталей для станкостроения, нефтегазовой, химической и электротехнической промышленности и транспортного машиностроения, а также для производства броневых плит и бронебойных снарядов. Главный рудный минерал молибдена – молибденит (сульфид молибдена). Этот мягкий минерал черного цвета с ярким металлическим блеском часто ассоциирует с сульфидами меди (халькопирит и др.) или вольфрамитом, реже – касситеритом.

Первое место в мире по выпуску молибдена занимают США, где его добыча в 1995 выросла до 59 тыс. т (1992 – 49 тыс. т). Первичный молибден добывают в Колорадо (на крупнейшем в мире руднике Хендерсон) и Айдахо; кроме того, молибден извлекают в качестве побочного продукта в Аризоне, Калифорнии, Монтане и Юте. Второе место по добыче делят Чили и Китай (по 18 тыс. т), третье место занимает Канада (11 тыс. т). На эти три страны приходится 88% мирового производства молибдена.

В России молибденовые руды добывают в Забайкалье, Кузнецком Алатау и на Северном Кавказе. Небольшие медно-молибденовые месторождения имеются в Казахстане и Армении.

Вольфрам

входит в состав сверхтвердых износостойких инструментальных сплавов, в основном в форме карбида. Используется в нитях накаливания электроламп. Главные рудные металлы – вольфрамит и шеелит. 42% мировых запасов вольфрама (в основном вольфрамит) сосредоточено в Китае. Второе место по производству вольфрама (в форме шеелита) занимает Россия (4,4 тыс. т в 1995). Основные месторождения находятся на Кавказе, в Забайкалье и на Чукотке. Крупные месторождения имеются также в Канаде, США, Германии, Турции, Казахстане, Узбекистане, Таджикистане. В США действует один вольфрамовый рудник в Калифорнии.

Висмут

используется для производства легкоплавких сплавов. Жидкий висмут служит теплоносителем в ядерных реакторах. Соединения висмута применяются в медицине, оптике, электротехнике, текстильной и других отраслях промышленности. Висмут получают в основном попутно при выплавке свинца. Минералы висмута (его сульфид висмутин, самородный висмут, висмутовые сульфосоли) присутствуют также в рудах меди, молибдена, серебра, никеля и кобальта, в некоторых месторождениях урана. Только в Боливии висмут добывают непосредственно из висмутовой руды. Значительные запасы висмутовой руды обнаружены в Узбекистане и Таджикистане.

Мировые лидеры по производству висмута (1995) – Перу (1000 т), Мексика (900 т), Китай (700 т), Япония (175 т), Канада (126 т). Висмут в значительных количествах извлекают из полиметаллических руд в Австралии. В США висмут получают только на одном заводе по рафинированию свинца в Омахе (шт. Небраска).

Сурьма.

Основная область применения сурьмы – антипирены (антивоспламенители) – составы (преимущественно в форме оксида Sb 2 O 3), понижающие горючесть древесины, тканей и других материалов. Сурьма используется также в химической промышленности, в полупроводниках, при изготовлении керамики и стекла, в качестве отвердителя свинца в автомобильных аккумуляторах. Главный рудный минерал – антимонит (стибнит), сульфид сурьмы, очень часто ассоциирующий с киноварью (сульфидом ртути), иногда с вольфрамитом (ферберитом).

Мировые запасы сурьмы, оцениваемые в 6 млн. т, сосредоточены главным образом в Китае (52% мировых запасов), а также в Боливии, Киргизии и Таиланде (по 4,5%), ЮАР и Мексике. В США залежи сурьмы встречаются в Айдахо, Неваде, Монтане и на Аляске. В России известны промышленные месторождения сурьмы в Республике Саха (Якутия), Красноярском крае и Забайкалье.

Ртуть

– единственный металл и минерал, жидкий при обычной температуре (затвердевает при -38,9° C). Самая известная область применения – термометры, барометры, манометры и другие приборы. Ртуть используют в электротехнической аппаратуре – ртутных газоразрядных источниках света: ртутных лампах, люминесцентных светильниках, а также для изготовления красителей, в стоматологии и проч.

Единственный рудный минерал ртути – киноварь (сульфид ртути ярко-красного цвета), после ее окислительного обжига в дистилляционной установке происходит конденсация паров ртути. Ртуть и особенно ее пары очень токсичны. Для получения ртути применяется также менее вредный гидрометаллургический способ: киноварь переводится в раствор сульфида натрия, после чего ртуть восстанавливается до металла алюминием.

В 1995 мировое производство ртути составило 3049 т, а выявленные ресурсы ртути оценивались в 675 тыс. т (главным образом в Испании, Италии, Югославии, Киргизии, на Украине и в России). Крупнейшие производители ртути – Испания (1497 т), Китай (550 т), Алжир (290 т), Мексика (280 т). Главным источником получения ртути служит месторождение Альмаден на юге Испании, известное уже почти 2000 лет. В 1986 там дополнительно были разведаны большие запасы. В США киноварь добывается на одном руднике в Неваде, некоторое количество ртути извлекают в качестве побочного продукта при добыче золота в Неваде и Юте. В Киргизии издавна разрабатываются месторождения Хайдаркан и Чаувай. В России имеются небольшие месторождения на Чукотке, Камчатке и Алтае.

БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ РУДЫ

Золото.

Общий объем добычи золота в мире составляет 2200 т (1995). Первое место в мире по добыче золота занимает ЮАР (522 т), второе – США (329 т, 1995). Старейший и самый глубокий золотой рудник в США – Хоумстейк в горах Блэк-Хилс (Южная Дакота); добыча золота там ведется свыше ста лет. В 1988 объем производства золота в США достиг пикового значения. Основные районы добычи сосредоточены в Неваде, Калифорнии, Монтане и Южной Каролине. Современные методы экстракции (иманирование) делают рентабельным извлечение золота из многочисленных бедных и убогих месторождений. Некоторые золотые рудники Невады дают прибыль даже при содержании золота в руде не более 0,9 г/т. На протяжении истории США золото добывалось на 420 рудниках коренных (жильных) месторождений на западе страны, на 12 приисках из крупных россыпных месторождений (почти все на Аляске) и из мелких россыпей на Аляске и в западных штатах.

Поскольку золото практически не подвержено коррозии и высоко ценится, оно сохраняется вечно. До настоящего времени в виде слитков, монет, ювелирных изделий и предметов искусства дошло не менее 90% золота, добытого за исторический период. В результате ежегодной мировой добычи этого металла его суммарное количество увеличивается менее чем на 2%.

Серебро,

как и золото, относится к драгоценным металлам. Однако его цена по сравнению с ценой золота еще недавно составляла 1:16, а в 1995 сократилась до 1:76. Около 1/3 серебра, полученного в США, идет на кино- и фотоматериалы (в основном пленку и фотобумагу), 1/4 используется в электротехнике и радиоэлектронике, 1/10 расходуется на чеканку монет и изготовление ювелирных изделий, на гальванические покрытия (серебрение).

Примерно 2/3 мировых ресурсов серебра связано с полиметаллическими медными свинцовыми и цинковыми рудами. Серебро извлекается в основном попутно из галенита (сульфида свинца). Месторождения преимущественно жильные. Наиболее крупные производители серебра – Мексика (2323 т, 1995), Перу (1910 т), США (1550 т), Канада (1207 т) и Чили (1042 т). В США 77% серебра добывается в Неваде (37% добычи), Айдахо (21%), Монтане (12%) и Аризоне (7%).

Металлы платиновой группы (платина и платиноиды).

Платина – самый редкий и дорогостоящий драгоценный металл. Используются ее тугоплавкость (температура плавления 1772° C), большая прочность, стойкость против коррозии и окисления, высокая теплоэлектропроводность. Наиболее широкое применение платина находит в автомобильных каталитических нейтрализаторах (способствующих дожиганию горючего с целью удаления вредных примесей из выхлопных газов), а также в платиново-рениевых катализаторах в нефтехимии, при окислении аммиака и проч. Служит для изготовления тиглей и другой лабораторной посуды, фильер и т.д. Почти весь объем добычи платины приходится на ЮАР (167,2 т, 1995), Россию (21 т) и Канаду (16,5 т). В США в 1987 началась разработка месторождения в Стиллуотере (Монтана), где было получено 3,1 т платиновых металлов, причем самой платины – 0,8 т, остальное – палладий (самый дешевый и наиболее широко применяемый из платиноидов). По запасам и производству палладия лидирует Россия (основной район добычи – окрестности Норильска). Платина добывается и на Урале.

РУДЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

Ниобий и тантал.

Ниобий используется преимущественно в виде феррониобия в сталелитейной промышленности (в основном для производства высокопрочных низколегированных и отчасти высоколегированных сталей), а также в чистом виде и в составе сплавов с никелем (в ракетостроении). Низколегированные стали особенно необходимы для производства труб большого диаметра, из которых строятся магистральные газо-, нефте- и продуктопроводы. Крупнейший производитель ниобиевого сырья – Бразилия (82% мировой добычи, 1995). Второе место занимает Канада. Обе эти страны производят пирохлоровые концентраты. Пирохлоровые руды добывают также в России, Замбии и некоторых других странах. Колумбитовые концентраты попутно получают при разработке оловоносных кор выветривания на севере Нигерии.

Тантал в природе встречается редко. Он используется преимущественно в электронике (для микроминиатюрных электролитических конденсаторов), а в форме карбида – в составе сверхтвердых сплавов для металлорежущих инструментов. Бóльшая часть его мировых запасов сосредоточена в Австралии (21%), Бразилии (13%), Египте (10%), Таиланде (9%), Китае (8%). Значительными запасами обладают также Канада (с ее самым богатым в мире месторождением Берник-Лейк в юго-восточной Манитобе) и Мозамбик; небольшие промышленные месторождения имеются в Восточном Казахстане. Главные рудные минералы тантала – танталит, микролит, воджинит и лопарит (последний имеется только в России). Производство ниобиевых и танталовых концентратов в России сосредоточено на Кольском полуострове, в Забайкалье и Восточном Саяне. Промышленные пирохлоровые месторождения известны также на Алдане, а колумбитовые (тантал-ниобиевые) – в Северном Прибайкалье, юго-восточной Туве и Восточном Саяне. Крупнейшее месторождение ниобия и редких земель открыто на севере Якутии.

Редкоземельные металлы и иттрий.

К редкоземельным металлам (элементам) относятся лантаны и лантаноиды (семейство из 14 химически сходных элементов – от церия до лютеция). В эту категорию включают также иттрий и скандий – металлы, которые чаще всего встречаются в природе вместе с лантаноидами и близки к ним по химическим свойствам. Редкоземельные металлы используются в виде смесей и по отдельности в качестве легирующих добавок в сталях и сплавах, для изготовления магнитных материалов, специальных стекол и проч. В последние годы постоянно растет спрос на отдельные редкоземельные элементы, а также на иттрий (в частности, в качестве люминофора для цветного телевидения).

Главные рудные минералы редких земель – монацит и бастнезит, в России – лопарит. Наиболее известный минерал иттрия – ксенотим. Около 45% мировых запасов редкоземельных элементов (ок. 43 млн. т) сосредоточено в Китае; там же находится крупнейшее в мире бастнезитовое месторождение с комплексными редкоземельными и железными рудами – Баян-Обо (во Внутренней Монголии). На втором месте по запасам лантаноидов стоят США – 25% мировой добычи приходится на месторождение Маунтин-Пас в Калифорнии. Другие известные месторождения бастнезитовых руд находятся в северном Вьетнаме и Афганистане. Монацит из прибрежно-морских россыпей (черных песков) добывается в Австралии, Индии, Малайзии, США (попутно с минералами титана и циркония). Побочным продуктом при переработке монацитовых концентратов является торий, содержание которого в некоторых монацитах достигает 10%. Добыча редких земель ведется также в Бразилии. В России главный источник получения редких земель (в основном цериевых, т.е. легких, лантаноидов) – лопаритовые руды уникального Ловозерского месторождения (Кольский полуостров). Промышленное месторождение иттрия и иттриевых редких земель (тяжелых лантаноидов) имеется в Киргизии.

Цезий

– редкий щелочной металл. Отличается самым низким потенциалом ионизации, т.е. легче всех других металлов отдает электроны, вследствие чего цезиевая плазма – самая низкотемпературная. Цезий превосходит прочие металлы по светочувствительности. Цезий и его соединения имеют многочисленные области применения: в фотоэлементах и фотоумножителях, спектрофотометрах, термоэмиссионных и электронно-оптических преобразователях, в качестве затравки в плазменных генераторах, в газовых лазерах, в детекторах инфракрасного (теплового) излучения, как газопоглотитель в вакуумных приборах и т.д. Весьма перспективно использование цезия в термоионных преобразователях энергии и в ионных реактивных ракетных двигателях будущего, а также в солнечных батареях, электрических аккумуляторах и ферромагнитных материалах.

По добыче цезиевой руды (поллуцита) лидирует Канада. В месторождении Берник-Лейк (юго-восточная Манитоба) сосредоточено 70% мировых запасов цезия. Поллуцит добывают также в Намибии и Зимбабве. В России его месторождения находятся на Кольском п-ове, в Восточном Саяне и Забайкалье. Выделяются месторождения поллуцита в Казахстане, Монголии и Италии (о.Эльба).

РАССЕЯННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Элементы этой обширной группы, как правило, не образуют собственных минералов и присутствуют в виде изоморфных примесей в минералах более распространенных элементов. Помимо четырех рассматриваемых ниже элементов, сюда относятся рубидий, кадмий, индий, скандий, рений, селен и теллур.

Гафний.

Благодаря очень большому поперечному сечению захвата медленных (тепловых) нейтронов гафний лучше всех других металлов подходит для изготовления регулирующих стержней ядерных реакторов. Это – единственный металл, из которого делают такие стержни для корабельных реакторов. В США почти 60% гафния потребляет ядерная энергетика (для производства регулирующих стержней и защитных экранов реакторов). Сплавы гафния применяют для изготовления газотурбинных двигателей в аэрокосмических системах, термоионных преобразователей энергии и т.д. Волокна из фторида гафния используют в волоконной оптике. Карбид гафния входит в состав сверхтвердых сплавов для металлорежущего инструмента (вместе с карбидами тантала, вольфрама, ниобия), а кубические диоксиды гафния и циркония – исходные материалы для выращивания кристаллов фианита, применяемого в лазерной технике и как искусственные ювелирные камни.

Гафний вместе с цирконием содержится (в отношении ~1:50, иногда до 1:30 – 1:35) в цирконе, который добывается из прибрежно-морских титано-циркониевых россыпей. Мировые запасы гафния оцениваются в 460 тыс. т, из них 38% сосредоточено в Австралии, 17% – в США (в основном во Флориде), 15% – в ЮАР, 8% – в Индии и 4% – в Шри-Ланке. Бывший СССР обладал 13% мировых запасов. В настоящее время в СНГ крупнейшее (правда, сильно истощенное) россыпное месторождение находится на Украине, а другие, более мелкие россыпи – в Казахстане.

Галлий.

Основной потребитель галлия – электронная (полупроводниковая) промышленность, использующая арсенид галлия в широком диапазоне – от транзисторов до интегральных схем. Рассматривается возможность применения галлия в фотогальванических (солнечных) элементах и в оптических лазерах. Галлий концентрируется в минералах алюминия и в низкотемпературных сфалеритах. Галлий получают в основном как побочный продукт при переработке бокситов на глинозем и отчасти при выплавке цинка из некоторых сфалеритовых руд. Мировое производство галлия (в качестве первичного продукта) быстро растет. В 1986 оно оценивалось в 35 т, а в 1996 ок. 63 т. Галлий производится в Австралии, России, Японии и Казахстане, а также в США, Франции, Германии. Мировые запасы галлия, заключенные в бокситах, более 15 тыс. т.

Германий.

Крупнейший потребитель германия – инфракрасная оптика, используемая в компьютерах, приборах ночного видения, системах наведения и прицелах ракет, исследованиях и картографировании земной поверхности со спутников. Германий применяется также в оптиковолоконных системах (добавки тетрафторида германия в стекловолокно) и в электронных полупроводниковых диодах.

В природе германий встречается в виде незначительных примесей в рудах некоторых цветных металлов (в частности, цинка) и в германий-угольных месторождениях. В Конго (ДРК) имеются богатые месторождения сульфидов германия (германит, реньерит). Большинство мировых запасов германия сосредоточено в цинковых рудах (Канада, Китай, Австралия). Запасы германия в США оцениваются в 450 т. Он заключен преимущественно в месторождениях сульфидных цинковых (сфалеритовых) руд в центральной части Теннесси, а также в зоне развития оксидных железных руд в старом медном руднике Апекс (шт. Юта). В Казахстане германием обогащены сфалериты ряда полиметаллических месторождений Рудного Алтая. В России германий извлекают главным образом из золы от сжигания углей германий-угольных месторождений Приморья и Сахалина, в Узбекистане – из золы углей Ангренского месторождения, а на Украине – при переработке углей Донбасса на металлургический кокс.

Таллий

извлекают как побочный продукт при выплавке других цветных металлов, главным образом цинка и отчасти свинца. Соединения таллия используются как компоненты материалов для оптических, люминесцентных и фотоэлектрических приборов. Он входит в состав кислотоупорных и подшипниковых сплавов с оловом и свинцом. Высокими концентрациями таллия отличаются пириты из низкотемпературных месторождений. В США запасы таллия составляют ок. 32 т – примерно 80% мировых (1996), но его добыча не ведется. Наибольшими ресурсами таллия, сосредоточенными в цинковых рудах, располагают следующие регионы: Европа – 23%, Азия – 17%, Канада – 16%, Африка – 12%, Австралия и Океания – 12%, Южная Америка – 7%.

РАДИОАКТИВНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ РУДЫ

Уран.

Переработка 1 кг урана позволяет произвести столько же энергии, сколько дает сжигание 15 т угля. Урановые руды служат сырьем для получения других радиоактивных элементов, таких как радий и полоний, и разных изотопов, в том числе легких изотопов урана. Главные минералы урановых руд – урановая смолка уранит (настуран) и карнотит (желтый урано-ванадиевый минерал, образующий вкрапленность мелких зерен в песчаниках).

Бóльшая часть запасов урана США сосредоточена в грубо- и тонкозернистых карнотитовых песчаниках с настураном, разработка которых ведется в штатах Аризона, Колорадо, Нью-Мексико, Техас, Юта, Вашингтон и Вайоминг. В Юте имеется крупное месторождение урановой смолки (Мэрисвейл). В США в 1995 общий объем добычи урана составлял 2360 т (в 1980 – 20 тыс. т). Почти 22% электроэнергии в США вырабатывается атомными электростанциями, на которых действуют 110 ядерных реакторов, что гораздо выше соответствующих показателей в других странах. К примеру, в СССР в 1987 имелось 56 действующих реакторов и 28 – на стадии проектирования. Ведущее место в мире по уровню потребления атомной энергии занимает Франция, где АЭС вырабатывают ок. 76% электроэнергии (1995).

Наибольшими разведанными запасами урана (1995) обладают Австралия (ок. 466 тыс. т, более 20% мировых запасов), Казахстан (18%), Канада (12%), Узбекистан (7,5%), Бразилия и Нигер (по 7%), ЮАР (6,5%), США (5%), Намибия (3%), Украина (3%), Индия (ок. 2%). Крупное месторождение уранита Шинколобве находится в Демократической Республике Конго. Значительными запасами располагают также Китай (провинции Гуандун и Цзянси), Германия и Чехия.

После недавнего открытия богатых урановых месторождений в Канаде эта страна по запасам уранита заняла первое место в мире. В России промышленные запасы урана сосредоточены в основном в пределах Стрельцовской кальдеры в Восточном Забайкалье. Недавно разведано крупное месторождение в Бурятии.

Торий

применяется для легирования сплавов и является потенциальным источником получения ядерного топлива – легкого изотопа урана-233. Единственный источник тория – желтые полупрозрачные зерна монацита (фосфата церия), содержащие до 10% тория и встречающиеся в прибрежно-морских и аллювиальных отложениях. Россыпные месторождения монацита известны в Австралии, Индии и Малайзии. «Черные» пески, насыщенные монацитом в ассоциации с рутилом, ильменитом и цирконом, распространены на восточном и западном (более 75% добычи) побережьях Австралии. В Индии месторождения монацита сосредоточены вдоль юго-западного побережья (Траванкор). В Малайзии монацит добывают из аллювиальных оловоносных россыпей. США располагают небольшими запасами тория в прибрежно-морских россыпях монацита во Флориде.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

АГРОНОМИЧЕСКОЕ И ГОРНО-ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ

Главные минеральные удобрения – нитраты (селитры), калийные соли и фосфаты.

Нитраты.

Соединения азота применяются также в производстве взрывчатых веществ. Вплоть до окончания Первой мировой войны и в первые послевоенные годы монопольное положение на рынке нитратов принадлежало Чили. В этой стране во внутренних аридных долинах Береговых хребтов Анд сосредоточены огромные запасы «каличе» – чилийской селитры (природного нитрата натрия). Позже широко развернулось производство искусственных нитратов с использованием атмосферного азота. США, где разработана технология получения безводного аммиака, содержащего 82,2% азота, занимают первое место в мире по его производству (60% продукции приходится на долю Луизианы, Оклахомы и Техаса). Возможности извлечения азота из атмосферы неограниченны, а необходимый водород получают в основном из природного газа и методом газификации твердого и жидкого топлива.

Калийные соли.

Главные минералы калийных солей – сильвин (хлорид калия) и карналлит (хлорид калия и магния). Сильвин обычно присутствует совместно с каменной солью – галитом в составе сильвинита, горной породы, образующей залежи калийных солей и служащей объектом добычи.

Производство калийных солей до Первой мировой войны было монополией Германии, где их добыча в районе Штасфурта началась в 1861. Аналогичные месторождения были открыты и освоены в соленосных бассейнах западного Техаса и восточного Нью-Мексико (США), в Эльзасе (Франция), Польше, окрестностях Соликамска в Предуралье (Россия), бассейне р.Эбро (Испания) и Саскачеване (Канада). Первое место по добыче калийных солей в 1995 занимала Канада (9 млн. т), за ней следовали Германия (3,3 млн. т), Россия и Белоруссия (по 2,8 млн. т), США (1,48 млн. т), Израиль (1,33 млн. т), Иордания (1,07 млн. т).

В последние годы в США бóльшая часть калийных солей добывается на юго-западе Нью-Мексико. На месторождении в Юте калийные соли получают методом подземного растворения (выщелачивания) из глубокозалегающих смятых в складки пластов. В Калифорнии калийные соли бораты и поваренную соль добывают из подземных рассолов, применяя различные технологические методы кристаллизации. Остальные ресурсы калийных солей сосредоточены в Монтане, Южной Дакоте и в центральной части Мичигана.

В России добыча калийных солей издавна ведется в районе Соликамска, кроме того, перспективные площади выявлены в Прикаспии и Прибайкалье. Крупные месторождения разрабатываются в Белоруссии, Западной Украине, Туркменистане и Узбекистане.

Фосфаты.

Промышленные месторождения фосфатов представлены фосфоритами и апатитовыми рудами. Бóльшая часть мировых ресурсов фосфатов сосредоточена в широко распространенных морских фосфоритовых осадках. Выявленные ресурсы, включая непромышленные, оцениваются миллиардами тонн фосфора. В 1995 свыше 34% мировой добычи фосфатов приходилось на США, далее следовали Марокко (15,3%), Китай (15%), Россия (6,6%), Тунис (5,6%) и Иордания (3,7%). В России главным сырьем для получения фосфатных удобрений и фосфора является апатит, добываемый в Хибинах на Кольском полуострове.

Поваренная соль

добывается более чем в 100 странах. Крупнейший ее производитель – США. Почти половина добытой поваренной соли используется в химической промышленности, главным образом в производстве хлора и каустической соды, 1/4 расходуется на предотвращение обледенения автомобильных дорог. Кроме того, она широко применяется в кожевенной и пищевой промышленности и является важным пищевым продуктом человека и животных.

Поваренную соль получают из месторождений каменной соли и путем выпаривания (естественного и искусственного) воды соленых озер, морской воды или подземных рассолов. Мировые ресурсы поваренной соли практически неисчерпаемы. Почти каждая страна обладает либо залежами каменной соли, либо установками по выпариванию соленой воды. Колоссальный источник поваренной соли – сам Мировой океан. В США ресурсы каменной и поваренной соли в природных рассолах сосредоточены в северо-восточных и западных районах, а также на побережье Мексиканского залива. Соленые озера и производственные мощности по выпариванию рассолов находятся вблизи густонаселенных районов на западе США.

В России соль добывается на ряде месторождений в Прикаспии (озера Эльтон и Баскунчак), Предуралье, Восточной Сибири, в центральных и северо-западных районах Европейской части как из залежей каменной соли, так и из соленых озер и соляных куполов. Крупные месторождения каменной соли имеются на Украине и в Белоруссии. Большие промышленные запасы соли сосредоточены в озерах Казахстана и заливе Кара-Богаз-Гол в Туркмении.

Первое место по добыче поваренной соли занимают США (21% в 1995), затем следуют Китай (14%), Канада и Германия (по 6%). Значительная добыча соли (свыше 5 млн. т в год) ведется во Франции, Великобритании, Австралии, Польше, на Украине, в Мексике, Бразилии и Индии.

Сера.

Бóльшая ее часть (60–75%) идет на получение серной кислоты, необходимой для производства фосфатных и других минеральных удобрений. Кроме того, она используется как инсектофунгицид и дезинфицирующее средство в производстве органических и неорганических химикатов, при очистке нефти, получении чистых металлов и во многих других отраслях промышленности. В природе сера встречается в самородном виде как мягкий минерал желтого цвета, а также в соединениях с железом и основными цветными металлами (сульфидами) или с щелочными элементами и щелочноземельными металлами (сульфатами). В углях и нефти сера находится в форме различных сложных органических соединений, а в природном газе – в виде газообразного сероводорода (H 2 S).

Мировые ресурсы серы в эвапоритах (солевых отложениях), продуктах вулканических извержений, а также связанной с природным газом, нефтью, битуминозными песками и сульфидами тяжелых металлов, достигают 3,5 млрд. т. Ресурсы серы в сульфатах кальция – гипсе и ангидрите – практически не ограничены. Около 600 млрд. т серы содержится в ископаемых углях и горючих сланцах, но пока не разработаны технические и экономически эффективные методы ее извлечения.

США являются ведущим мировым производителем серы. 30% серы добывается методом Фраша, который заключается в нагнетании в пласт по скважинам водяного пара или горячей воды. При этом сера плавится под землей и поднимается на поверхность сжатым воздухом при помощи эрлифта. Таким же образом разрабатываются месторождения самородной серы, сопряженные с соляными куполами и осадочными отложениями, в том числе в глубоководной зоне Мексиканского залива вдали от берегов Техаса и Луизианы. Кроме того, серу в США получают в процессе очистки нефти, при переработке природного газа и на многих коксохимических заводах. Серная кислота производится попутно при обжиге и плавке руд меди, свинца, молибдена и цинка.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ

Алмазы.

Самые известные из драгоценных камней – алмазы играют также важную роль в промышленности благодаря их исключительно высокой твердости. Технические алмазы используются главным образом как абразивные материалы для шлифовки и полировки, а также для бурения твердых пород. Ими армируют металлорежущий инструмент. Из природных алмазов лишь небольшая часть (по массе) ювелирная, остальные – технические кристаллы неювелирного качества (борт и карбонадо). Борт и карбонадо (черные алмазы) – это плотные скрытокристаллические или зернистые агрегаты. Технические алмазы получают также искусственно. В США производятся только синтетические алмазы. Природные алмазы обнаружены в Арканзасе и Колорадо, однако их добыча экономически нецелесообразна.

Обычно алмазы встречаются в трубчатых телах – трубках взрыва (диатремах), сложенных вулканической породой – кимберлитом. Однако существенная часть алмазов добывается из аллювиальных россыпных месторождений, образовавшихся в результате размыва кимберлитовых трубок. Около 90% мировой добычи природных технических алмазов в 1993 приходилось на долю пяти стран: Австралии (44,3%), Конго (ДРК, 16,2%), Ботсваны (12,2%), России (9,3%) и ЮАР (7,2%).

Мировая добыча алмазов в 1993 составила 107,9 млн. каратов (единица массы драгоценных камней карат равен 200 мг); в том числе технических алмазов было добыто 91,2 млн. каратов (84,5%), ювелирных – 16,7 млн. каратов (15,5%). В Австралии и Конго (ДРК) доля ювелирных алмазов составляет всего 4–5%, в России – ок. 20%, в Ботсване – 24–25%, ЮАР – более 35%, в Анголе и Центральноафриканской Республике – 50–60%, в Намибии – 100%. В России алмазы добывают в основном в Якутии (Саха), в россыпях встречаются алмазы на Урале. Крупные месторождения алмазов открыты в Архангельской области (коренные и россыпи).

Слюды.

Промышленное значение имеют два вида природной слюды: мусковит и флогопит. Слюда ценится за весьма совершенную спайность, прозрачность и прежде всего за высокие тепло- и электроизоляционные свойства. Листовая слюда применяется в электротехнической промышленности как диэлектрик для конденсаторов и в качестве изоляционного материала. Ведущий в мире производитель листовой слюды – Индия, где в 1995 было добыто 6 тыс. т листового мусковита (при мировой добыче 7 тыс. т). Крупные месторождения листовой слюды известны в Бразилии и на Мадагаскаре. В России листовой мусковит из пегматитов добывается в основном в Мамско-Чуйском районе Иркутской области и в Карело-Кольском регионе. Мусковитные пегматиты известны также в Восточном Саяне (по р. Бирюса). Добыча флогопита ведется на Кольском полуострове, Алдане и в Прибайкалье. Крупнейшее месторождение флогопита разведано на Таймыре.

Скрап (молотые отходы производства листовой слюды и другой слюдяной продукции) и мелкочешуйчатая слюда используются для изготовления минеральных красок, мягких кровельных материалов, резиновых изделий, в частности автопокрышек, как теплоизолятор в паровых котлах, для лощения бумаги, при бурении нефтяных скважин и проч. Природная мелкочешуйчатая слюда встречается в гранитах, пегматитах, гнейсах, метаморфических сланцах и глинистых отложениях. США занимают первое место в мире по производству слюдяного скрапа и мелкочешуйчатой слюды, причем 60% продукции приходится на долю Северной Каролины (пегматиты). Большие запасы мелкочешуйчатого мусковита заключены в гнейсах Северного Казахстана.

Оптический кварц и пьезокварц.

Кварц по распространенности в земной коре занимает второе место после полевых шпатов, но его чистые бездефектные кристаллы (бесцветные прозрачные – горный хрусталь; темные, почти черные, просвечивающие или непрозрачные – морион) встречаются крайне редко. Между тем, именно такой кварц играет важную роль в оптических приборах (горный хрусталь) и в современных средствах связи, радиотехнике, электронике, гидроакустике, дефектоскопии, в кварцевых часах и многих других устройствах, использующих пьезоэлектрические свойства кварца (пьезокварц – горный хрусталь и морион). Самое важное применение пьезокварца – частотные фильтры и стабилизаторы частот в электронных приборах, микрофонах и проч.

Основной поставщик природного пьезокварца (горного хрусталя) – Бразилия. В США в Арканзасе добывают высококачественные кристаллы горного хрусталя, который широко используется в ювелирных изделиях. Там же добывают кварц с дефектами, непригодный для электроники, но использующийся для выращивания искусственных кристаллов пьезокварца. В 1995 в США добыто 500 т такого кварца и произведено на его основе 300 т кристаллов синтетического кварца.

В России кристаллы горного хрусталя добывают на Южном и Приполярном Урале и на Алдане. На Украине добывают преимущественно морион из пегматитов Волынской возвышенности. Месторождения горного хрусталя разрабатываются в Казахстане.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Минеральные ресурсы не возобновляются, поэтому необходимо постоянно вести поиски новых месторождений. Все более увеличивается значение морей и океанов как источников получения нефти, серы, поваренной соли и магния; их добыча обычно ведется в шельфовой зоне. В перспективе стоит вопрос об освоении глубоководной зоны. Разработана технология добычи рудных железо-марганцевых конкреций со дна океана. В их состав входят также кобальт, никель, медь и ряд других металлов.

Крупномасштабная разработка глубоководных полезных ископаемых пока не начата ввиду экономического риска и нерешенности вопроса о правовом статусе таких месторождений. Соглашение по морскому праву, регламентирующее разработку минеральных ресурсов морского дна, не было подписано США и еще несколькими государствами.

К перспективным, заменяющим природное минеральное сырье, относятся керамические и полупроводниковые материалы. Металлы, керамические и полимерные материалы используются в качестве матрицы и армирующих компонентов для упрочения различных композиционных материалов. Пластические массы, или полимеры – самый широко используемый в США материал (больше, чем сталь, медь и алюминий вместе взятые). Исходным сырьем для получения пластмасс служат продукты нефтехимического синтеза. Однако в качестве сырья вместо нефти может использоваться и уголь.

Керамика – это неорганические неметаллические материалы, уплотненные путем термообработки и спекания. Обычные составляющие керамических материалов – кремний и оксид алюминия (глинозем), но они могут состоять также из карбидов бора и кремния, нитрида кремния, оксидов бериллия, магния, некоторых тяжелых металлов (например, циркония, меди). Керамические материалы ценят за их термо-, износо- и коррозионную стойкость, электрические, магнитные и оптические свойства (оптическое стекловолокно – тоже керамический материал).

Продолжаются исследования по поиску перспективных материалов, пригодных для использования в электронных, оптических и магнитных устройствах. Так, например, полупроводниками являются арсенид галлия, кремний, германий и некоторые полимеры. Перспективно использование галлия, индия, иттрия, селена, теллура, таллия и циркония.

Литература:

Быховер Н.А. Экономика минерального сырья , тт. 1–3. М., 1967–1971
Минеральные ресурсы мира . М., 1997



Природный газ – смесь газов, которая образуется в недрах земли при разложении органических веществ. Он относится к горючим полезным ископаемым и используется в качестве топлива и в химической промышленности. Иногда природный газ также называют «голубым топливом» - именно такой цвет имеет пламя, образующееся при его сжигании.

Природный газ может находиться в недрах в газовом состоянии в виде отдельных скоплений или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений. Он также может быть растворён в нефти или воде.

Природный газ состоит в основном из метана (до 98%). Помимо него в состав природного газа входят другие углеводородные соединения (этан, пропан, бутан), а также водород, сероводород, азот, гелий и углекислый газ. Сам по себе природный газ не имеет цвета и запаха. Так как в больших концентрациях он смертельно опасен для человека, то в него добавляют вещества, имеющие сильный неприятный запах.

Метан широко распространен в космосе: третий по количеству после водорода и гелия. Он является одной из составляющих планет и астероидов, но так как практического применения это не имеет, то в природные запасы газа эта часть не включается. По причине невозможности добычи не принимается во внимание и большое количество углеводородов, содержащихся в земной мантии.

Залежи добываемого природного газа сосредоточены в осадочной оболочке земной коры. Считается, что образуются он в результате разложения останков живых организмов. Природный газ образуется при больших температурах и давлениях, чем нефть, поэтому обычно залегает глубже (от одного до нескольких километров от поверхности земли). Наибольшими запасами природного газа обладают Россия (Уренгойское месторождение), США, Канада.

В недрах газ располагается в микроскопических пустотах, которые называют порами. Они соединены между собой микроскопическими каналами, по которым газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением. Природный газ добывают из недр земли с помощью скважин, которые размещаются равномерно по всей территории месторождения. Это создаёт равномерное падение пластового давления в залежи. Перед использованием газа из него необходимо удалить примеси, что делается на специальном газоперерабатывающем предприятии. Далее газ отправляют потребителям по специальным трубопроводам.

Минералами называются однородные по своему составу и строению части горных пород и руд. Это химические соединения, образовавшиеся в результате определённых геологических процессов. Минералов на Земле огромное количество, поэтому их объединяют в однородные группы по химическому составу и физическим свойствам. Большинство минералов находятся в твердом состоянии, но иногда встречаются жидкие (например, ртуть) и даже газообразные (углекислый газ, сероводород). Одни минералы прозрачны, другие полупрозрачны или совершенно не пропускают свет.

Профессионалы легко могут различить минералы по их окраске. Так, киноварь имеет красный цвет, а малахит ярко-зеленый, а некоторые минералы бывают разных цветов. Существенно отличаются минералы и по своей форме. Кристаллические минералы могут иметь форму куба, призмы, многогранника. Однако подавляющее большинство минералов могут иметь разную неопределённую форму.

Существенно различаются минералы по твёрдости. Для оценки этого параметра используется шкала Мооса. В неё входит десять элементов, каждому из которых соответствует определённый уровень твёрдости: тальк -1, гипс – 2, кальцит – 3, флюорит - 4, апатит – 5, ортоклаз – 6, кварц – 7, топаз – 8, корунд -9, алмаз - 10. Каждый последующий минерал царапает все предыдущие. Для определения твёрдости другого минерала необходимо выяснить, какой из входящих в шкалу Мооса он царапает, а каким царапается сам.

Свойства минералов зависят от их химического состава, кристаллической структуры – то есть характеру связи мельчайших частиц (атомов), из которых состоит кристалл. В зависимости от этого параметра выделяют кальциты, кварцы, полевые шпаты слюду и другие минералы.

Кальцит – один из наиболее распространенных минералов. Он в основном бесцветен или обладает молочно-белым цветом. Иногда встречается кальцит, окрашенный в различные оттенки серого, желтого, красного, бурого и черного цвета. Если на этот минерал воздействовать соляной кислотой, будет происходить бурное выделение углекислого газа.
Кальцит образуются в морских бассейнах, а со временем превращаются в горную породу - известняк или мрамор.

Кварц также относится к числу наиболее распространенных минералов. Кристаллы кварца могут достигать огромных размеров и весить до 40 тонн. Цвет кварца молочно-белый или серый. Прозрачные кристаллы кварца называют горным хрусталем, фиолетовые - аметистом, черные - морионом. Кварц обычно входит в состав кислых магматических горных пород - гранитов, гранитных пегматитов и других.

Полевые шпаты составляют примерно 50% по весу от всех силикатов, входящих в состав земной коры. Они являются основной составной частью большинства горных, многих метаморфических и некоторых осадочных пород. Слюды обладают довольно сложным химическим составом и существенно отличаются набором элементов, окраской и другими свойствами.

Распространённые минералы встречаются на Земле достаточно часто и поэтому не являются особо ценными видами полезных ископаемых. Они используются в разных областях промышленности и сельского хозяйства: для получения минеральных удобрений, некоторых химических элементов и соединений, в производстве строительных материалов и других сферах.

Одними из важнейших полезных ископаемых, наряду с горючими, являются так называемые рудные полезные ископаемые. Рудой называют горную породу, которая в больших количествах содержит определённые элементы или их соединения (вещества). Наиболее используемыми типами руд являются железные, медные и никелевые.

Железной рудой называются руда, которая содержат железо в таких количествах и химических соединениях, что его извлечение возможно и экономически выгодно. Важнейшими минералами являются: магнетит, магномагнетит, титаномагнетит, гематит и другие. Железные руды различаются по минеральному составу, содержанию железа, полезных и вредных примесей, условиям образования и промышленным свойствам.

Железные руды разделяют на богатые (более 50% железа), рядовые (50-25%) и бедные (менее 25% железа) В зависимости от химического состава их применяют для выплавки чугуна в естественном виде или после обогащения. Железные руды, использующиеся для производства стали, должны содержать определённые вещества в необходимых пропорциях. От этого зависит качество получаемого продукта. Некоторые химические элементы (помимо железа) могут извлекаться из руды и использоваться для других целей.

Месторождения железной руды разделяют по происхождению. Обычно выделяют 3 группы: магматогенные, экзогенные и метаморфогенные. Они могут подразделяться ещё на несколько групп. Магматогенные образуются в основном при воздействии на различные соединения высоких температур. Экзогенные месторождения возникли в долинах рек при отложении осадков и выветривании горных пород. Метаморфогенные месторождения - ранее существовавшие осадочные месторождения, преобразовавшиеся в условиях высоких давлений и температур. Наибольшее количество железной руды сосредоточено на территории России.

Курская магнитная аномалия самый мощный в мире железорудный бассейн. Залежи руды на её территории оцениваются в 200-210 миллиардов тонн, что составляет около 50 % железорудных запасов на планете. Она располагается в основном на территории Курской, Белгородской и Орловской областей.

Никелевая руда – руда, содержащая химический элемент никель в таких количествах и химических соединениях, что его извлечение является не только возможным, но и экономически выгодным. Обычно таковыми являются месторождения сульфидных (содержание никеля 1-2%) и силикатных (содержание никеля 1-1,5%) руд. К наиболее важным относят часто встречающиеся минералы: сульфиды, водные силикаты и никелевые хлориты.

Медными рудами называются природные минеральные образования, содержание меди в которых достаточно для экономически выгодной добычи этого металла. Из множества известных содержащих медь минералов используются в промышленных масштабах около 17: медь самородная, борнит, халькопирит (медный колчедан) и другие. Промышленное значение имеют такие типы месторождений: медноколчеданные, скарновые медно-магенетитовые, медно-титаномагнетитовые и медно-порфировые.

Они залегают среди вулканических пород древнего периода. В этот период действовали многочисленные наземные и подводные вулканы. Вулканы выделяли сернистые газы и горячие воды, насыщенные металлами – железом, медью, цинком и другими. Из них на морском дне и в подстилающих породах отлагались руды, состоящие из сульфидов железа, меди и цинка, получившие название колчеданов. Основным минералом колчеданных руд является пирит, или серный колчедан, который составляет преобладающую часть (50–90%) объема колчеданных руд.

Большая часть добываемого никеля используется для производства жаропрочных, конструкционных, инструментальных, нержавеющих сталей и сплавов. Небольшая часть никеля расходуется на производство никелевого и медно-никелевого проката, для изготовления проволоки, лент, разнообразной аппаратуры для промышленности, а также в авиации, ракетостроении, при производстве оборудования для атомных электростанций, изготовлении радиолокационных приборов. В промышленности сплавы никеля с медью, цинком, алюминием, хромом и другими металлами.

Уголь - первое из полезных ископаемых, используемых человеком в качестве топлива. Лишь в конце прошлого века его заменили другие энергоносители, а вплоть до 60-х годов он оставался самым используемым источником энергии. Однако и сейчас он активно используется в металлургической промышленности при выплавке чугуна. Уголь, также как и другие основные энергоносители, представляет собой изменившееся за длительный промежуток времени и под действием различных процессов органическое вещество.

Уголь отличается соотношением составляющих его элементов. Это соотношение определяет и основной параметр добываемого угля – количество теплоты, выделяющееся при его сгорании.

Каменный уголь – это осадочная порода, образовавшаяся при разложении остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений). Основная часть добываемых в настоящее время каменных углей образовалась примерно 300-350 миллионов лет тому назад.

Существует также бурый уголь. Это более молодой вид угля, обладающей меньшей теплотой сгорания. В качестве топлива его используют реже, а основной целью добычи является получение некоторых химических соединений. Особо качественным видом угля является антрацит, обладающий наибольшей теплотой сгорания. Однако и он имеет свой недостаток – плохо воспламеняется.

Для образования угля необходимо накопление большого количества растительной массы, без доступа кислорода. Такие условия выполнялись в древних торфяных болотах. Сначала образуется торф, который затем оказывается под слоем наносов и постепенно, испытывая сжатие, превращается в уголь. Чем глубже залегают пласты торфа, тем более высокого качества получается уголь. Однако это не значит, что хороший уголь обязательно залегает на большой глубине: многие слои, лежавшие поверх него, со временем разрушились, и пласты угля оказались на глубине около километра.

В зависимости от глубины залегания уголь добывают открытым способом, снимая верхний слой земли над пластами, или шахтовым (подземным) – сооружением специальных подземных ходов (шахт). Чаще всего качественный уголь добывается шахтовым методом. Несколько угольных месторождений составляют угольный бассейн. Один из крупнейших подобных бассейнов в мире – Кузнецкий – расположен в России. Ещё один крупный угольный бассейн – Донбасский – находится на территории Украины.

Нефтью называют горючую маслянистую жидкость красно-коричневого или чёрного цвета со специфическим запахом. Нефть является одним из важнейших полезных ископаемых на Земле, так как из неё получают наиболее используемые в настоящее время виды топлива. Обычно нефть образуется вместе с другим, не менее важным полезным ископаемым - природным газом. Поэтому очень часто эти два вида полезных ископаемых добываются в одном и том же месте. Нефть может залегать на глубине от нескольких десятков метров до 6 километров, но чаще всего она располагается на глубине 1-3 км.

Нефть состоит из различных углеводородов и соединений, содержащих, помимо углерода и водорода кислород, серу и азот. Нефть может значительно отличаться не только по составу, но и по цвету: от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти чёрной.

Происхождение этого полезного ископаемого долго вызывало множество споров. Первоначально учёные считали, что нефть – это уголь на ранней стадией в жидком состоянии. Позднее выдвигались гипотезы об образовании нефти при воздействии проникающей в глубь земли воды на другие вещества. Лишь в прошлом веке учёные определили, что нефть образуется в результате сложного и длительного процесса разложения органического вещества глубоко под землёй.

Сейчас почти вся добываемая в мире нефть извлекается из глубины посредством так называемых буровых скважин. Раньше применялись более примитивные способы добычи: нефть собирали с поверхности водоёмов, обрабатывали нефтесодержащие породы песчаника или известняка, сооружали колодцы.

После добычи нефть перерабатывают на специальных предприятиях, получая необходимое топливо (бензин, дизельное топливо и другие). Нефть активно используется не только для получения топлива, но и различных элементов, применяемых в химической промышленности.

Нефть относится к невосполняемым полезным ископаемым, то есть в настоящее время уже не образуется. Необходимость в большом количестве топлива в современном мире, приводит к огромным масштабам добычи. По расчётам специалистов, запасы нефти, которые известны к настоящему времени и доступны для добычи, должны истощиться в течение ближайших 100 лет. В дальнейшем человечеству придётся либо искать новые способы добычи, либо получать топливо другим путём. Наибольшие запасы нефти сосредоточены на территории Саудовской Аравии, России и США, которые являются лидерами мировой нефтедобычи.

В детстве я мечтала стать геологом. Мне хотелось знать все о богатствах геосферы. Казалось, что именно в недрах земной коры прячутся все тайны мироздания. К сожалению, эта профессия обошла меня стороной. Но детское любопытство все еще теплится.

Понятие «Полезные ископаемые»

ПИ - это природные богатства Земли, которые люди добывают из глубин земной коры или с ее поверхности. К ним относятся нефть, песок, газ и т.д.

Земная кора образована горными породами, которые состоят из минералов. Минералы - это природные тела, которые состоят из атомов и молекул. К ним можно отнести кварц, соль, алмаз и другие.

Классификация полезных ископаемых

Магматические горные породы вынесены на поверхность земной коры вместе с магмой. Такие минералы и горные породы отличаются плотностью. К ним относятся: железные, медные и другие руды.

Осадочные горные породы находятся на поверхности земли. Образовались они в процессе длительного скапливания элементов или в результате разрушения гор. К ним относятся, например, известняк, песчаник, щебень.

Органические осадочные горные породы образовались из остатков растений и животных, скапливающихся много лет. К ним относятся: ракушечник, нефть и т.д.

По физическому состоянию различают ПИ:

• твердые (золото);
• жидкие (ртуть);
• газообразные (сероводород).

В зависимости от использования и состава ПИ делятся на рудные и нерудные (строительные и горючие).

Применение нефти в быту

Мне всегда было интересно, что дает нам столь обсуждаемое ископаемое, как нефть. Оказывается, большая часть бытовых предметов состоит именно из нее. Например, в моей квартире есть телевизор, зубная щетка, компьютер и принтер, полиэтиленовые пакеты, одежда из синтетики... Все эти предметы изготовлены из пластмассы и содержат в своем составе «черное золото».

При переработке нефти, ее разделяют на множество фракций. Из этих частей, на различных этапах переработки, получают топливо, косметические элементы, пластмассу и т.д.

Полезные ископаемые не безграничны! Мы должны беречь нашу планету от неразумного использования природных богатств!

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Написать

Поскольку живу в регионе, богатом угольными залежами , меня не мог не заинтересовать вопрос, как образовался уголь. Та информация, что я нашел, оказалась очень интересной, поэтому расскажу не только о том, что такое полезные ископаемые , но и подробно опишу процесс образования угля.

Что означает термин «полезные ископаемые»

Под этим термином подразумевают представляющие ценность для человека минералы и горные породы. По природе происхождения принято различать следующие типы этих ресурсов:

• осадочные - к этой группе относятся горючие ископаемые, например, уголь и нефть;
• магматические - представляют эту группу металлы;
• метаморфические - например, мрамор или известняк.

Что такое каменный уголь

Почти до 70-х годов прошлого века этот вид топлива имел статус самого распространенного энергоносителя , однако после был заменен на другие виды. Несмотря на это, он широко востребован в первую очередь в металлургии, как основной ресурс для производства чугуна. Как и большинство других видов энергоносителей, он представляет собой видоизмененное вещество органической природы - остатки древних растений . Этот процесс проходил на протяжении миллионов лет посредством воздействия различных факторов.

Как образовался уголь

Большинство добываемого ресурса своим образованием относится к 300-350 млн. лет назад , когда огромные массы органики накапливались в условиях полного отсутствия кислорода. Этот процесс можно описать следующим образом:

• в начале формировался пласт торфа , как правило, в заболоченных местах;
• со временем пласт увеличивался, а значит, возрастало давление на нижнюю часть;
• огромное давление выталкивало кислород, что в итоге привело к образованию спрессованного торфа - каменного угля.

Как правило, чем больше глубина залегания торфяных пластов , тем выше давление, и, следовательно, более высокое качество угольного пласта. Различают следующие основные виды этого ископаемого:

• бурый - для его образования понадобился слой наносов до километра;
• каменный - в этом случае исходное вещество испытывало давление 3 километров наносов;
• антрацит - давление свыше 7 километров наносов.

Однако, это отнюдь не означает, что качественное топливо залегает на больших глубинах, напротив, тектонические процессы стали причиной подъема ценного ресурса к поверхности, что сделало доступным его добычу.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Написать

Нажмите «Enter», чтобы прокомментировать

Что общего между золотом и углем? Казалось бы, золото – это дорогостоящий металл, из которого делают красивые ювелирные украшения. Признак роскоши и изящества. А уголь – это твердый минерал, черный и пачкающийся. Его используют в качестве топлива. Но есть одно общее понятие, которое объединяет два этих объекта – оба они относятся к полезным ископаемым . Сейчас я все подробно объясню.

Полезные находки

Что можно найти в недрах нашей земли? Иногда почти на самой поверхности, а порой и очень глубоко, скрываются от наших глаз природные минералы и горные породы. Относят их к полезным ископаемым . Они широко используются людьми в различных сферах деятельности. Могут отличаться по свойствам и состояниям. Бывают:

• газообразные (инертные газы и природные горючие);
• твердые (торф, соль, руды, уголь);
• в жидком состоянии (минеральные воды и нефть).

Еще с древних лет люди начали добывать и использовать полезные ископаемые. Первые попытки их добычи зародились еще у древних египтян. На протяжении веков были исследованы все новые и новые виды ископаемых, а начиная с 18-го века их добыча значительно набрала темп, открывались новые месторождения. Способствовало этому развитие мира современных технологий.

Один из методов , как добывают полезные ископаемые – открытый, в карьерах. В результате чего образуются овраги. Уголь добывают в шахтах , глубина может достигать до 1200 м. Нефть получают фонтанным и насосным методом.

Не все природные ископаемые существуют в неограниченном количестве. Есть такие, которые возобновляются, а есть и те, что могут закончиться в нашей природе в определенный момент (например, уголь, нефть). Поэтому необходимо выбирать правильные подходы к процессу добычи природных минералов и использовать современные технологии в поиске мест зарождения.

Самый древний металл

Самым древним металлом считается золото. Оно довольно редкое, поэтому и цена на него высокая. Наибольшие залежи золота находятся в ЮАР, США, также в Китае, Перу и Австралии. Добывают его методами промывки, амальгамации и цианирования. Большие залежи золота есть и в России. В истории известен период «Золотой лихорадки». Когда Аляска была продана Россией Америке и в ней были обнаружены большие залежи этого драгоценного металла.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Написать

Нажмите «Enter», чтобы прокомментировать

В свое время я зачитывался сказками П. П. Бажова. Они открыли для меня красоту Уральских гор, богатых полезными ископаемыми , а особенно – самоцветами. Мне тоже хотелось иметь свою малахитовую шкатулку. Позднее я узнал об уральском селе Мурзинке – известном на весь мир месторождении полудрагоценных камней.

Термин полезные ископаемые

Находящиеся в земной коре органические и минеральные образования называют полезными ископаемыми. Физические свойства и химический состав позволяют человеку использовать полезные ископаемые для своих нужд , то есть приносить пользу. Полезные ископаемые образуют три группы: металлические (железо, медь, олово), горючие (торф и уголь нефть и газ), неметаллические (соль, глина, апатиты).

К неметаллическим полезным ископаемым относятся также минералы группы самоцветов. Это редко встречающиеся и потому очень дорогие камни.

Российская земля богата самоцветами, в её недрах залегает 27 видов ценных камней. Большинство месторождений находится на Урале.

Урал - кладовая полезных ископаемых

- это сокровищница полезных ископаемых . И если Таблица Менделеева насчитывает почти 120 элементов, то 50 из них добывают на Урале. Именно здесь сосредоточена большая часть полезных элементов, столь необходимых для жизнедеятельности нашей страны. Самыми важным из них являются:

• руда , так как из нее добывается большинство как чёрных, так и цветных металлов. Большая часть всех запасов руды находится именно на Урале;
• нефть и золото тоже добывают на Урале. Их запасы не так велики (20% всех источников этого сырья в стране), но их они до сих пор не истощены. Более того, учёные находят новые залежи этих ископаемых;
• горный хрусталь . Множество местных предприятий заняты его обработкой.

Драгоценные и цветные камни - особая группа редких и ценных полезных ископаемых. по праву гордится своими ярко-зелёными изумрудами и золотистыми топазами, красно-зелёными александритами и нежно-сиреневыми аметистами.

На весь мир славятся изделия местных мастеров-гранильщиков. Так, село Мурзинка прославилось копями самоцветов: аметиста и турмалина, берилла и голубого топаза , который и принес Мурзинке мировую славу. Здесь была найдена уникальная находка - топаз голубого цвета, названный «Победа», весом более 43 килограмм! Сейчас этот уникальный минерал находится в Госохране России. А уральские александриты признаны лучшими в мире ! Это редчайший минерал. Поэтому его поиск, добыча и перевозка проходит под строжайшим контролем. А знаменит александрит тем, что изменяет свой обычный зелёный цвет (при искусственном освещении) на фиолетово-розовый . Ну и конечно, визитная карточка уральских самоцветов - малахит .

Много малахита находили в медных рудниках. Было время, когда его добыча составляла несколько тысяч пудов в год! Огромный малахитовый кусок весом 250 тонн был найден в 1835 году.

Вот такие они, уральские самоцветы , принесшие Уралу и России мировую славу!

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Написать

Нажмите «Enter», чтобы прокомментировать

Я из Кузбасса, и, по моему мнению, это звучит гордо. Мой край специализируется на добыче полезных ископаемых. Все мужчины в моем роду занимались и продолжают заниматься их добычей . До недавнего времени я знала только о каменном угле, ведь Кузбасс – угольная столица . Мое знакомство с разнообразными полезными ископаемыми началось год назад, после того, как мой муж сменил место работы и кроме угля стал добывать и другие ископаемые. Самые красивые экземпляры он приносил домой, вот в тот момент я и решила ознакомиться с полезными ископаемыми подробней.

Определение полезных ископаемых

Полезные ископаемые – это горные породы , а также минералы , которые находят свое применение в народном хозяйстве . По своему опыту хочется заметить, что наиболее красивыми из полезных ископаемых являются минералы.

Выделяют разновидности полезных ископаемых:

• газовые , в эту группу входят метан, гелий и газы;
• жидкие – минеральные воды, нефть;
• твердые , самая большая группа и включает она уголь, соли, гранит, руды, мрамор.

Как добывают полезные ископаемые

Насчитывают два способа добычи полезных ископаемых. Открытый и закрытый. Открытым способом ведется добыча в карьерах , откуда, кстати, и привозит мой муж интересные экземпляры.

Закрытым способом производится добыча угля в шахтах . Это очень опасный вид добычи, но в нашем крае закрытая добыча является наиболее распространенной.

Самые красивые полезные ископаемые, с которыми я успела познакомиться

Гранит . Твердая, плотная порода, применяется в строительстве.

Кварц . Имеет очень разнообразную цветовую гамму от белого до черного. Применяется в оптике, радиоаппаратуре, электронных приборах.

Медь . Пластичный металл, применяется в электротехнике, при производстве труб, в ювелирных сплавах.

Вдумайся в словосочетание «полезные ископаемые». «Ископаемые» - значит, речь идет о чем-то, что извлекают из земных недр. Оно может быть твердым (например, это может быть минерал), но может быть жидким и даже газообразным. «Полезные» - значит, речь идет о чем-то нужном для людей, о том, что приносит пользу.

Вроде бы все понятно. Но есть тут тонкость, связанная с пониманием того, что именно представляется человеку полезным. Прошло много веков, прежде чем наши далекие предки начали осознавать полезность подобранного на берегу реки камня и научились обрабатывать эту свою находку. В течение столетий росло понимание человеком того, какая богатейшая кладовая находится у него под ногами. По большому счету нет «неполезных» ископаемых. Фактически все, что находится в земной коре, может стать полезным для человека. Если не сегодня, то в будущем.

И здесь возникает весьма непростая проблема. Извлекая из земных недр всевозможные полезные ископаемые, люди истощают эти недра, нарушают геологическую структуру недр, перегружают земную поверхность как продуктами переработки полезных ископаемых, так и отходами, которые образуются при переработке. Понятно, что эта экологическая проблема все сильнее обостряется по мере увеличения добычи полезных ископаемых и расширения ассортимента ископаемых, которые человек включает в разряд «полезных».

Горючие ископаемые

Ты, наверное, догадываешься, какие ископаемые относят к горючим. Это торф, бурые и каменные угли, нефть, природные газы, горючие сланцы. Впрочем, термин «горючие» не очень удачный. Он наводит на мысль, что эти ископаемые используются только как топливо. Топливо для промышленных предприятий, электростанций, различных двигателей и т.д. Это правда, но далеко не вся правда. Так называемые горючие ископаемые широко используются и для многих других целей, особенно в химической промышленности. В особенности это справедливо в отношении нефти. Нередко говорят, что «топить нефтью - все равно что топить денежными ассигнациями».

Торф, бурые угли, горючие сланцы образовались на месте озер, которые со временем превратились сначала в болота, а потом в равнины (так называемые озерные равнины). На дне озера в течение многих лет происходило отложение остатков растений и других организмов. Все это постепенно сгнивало и превращалось в так называемый сапропель. «Сапрос» -по-гречески «гнилой», а «пелос» - «грязь». Так что сапропель - это «грязь» из сгнивших остатков живых организмов. Постепенно, по мере того как озеро превращалось в болото, а болото в озерную равнину, сапропели становились торфяниками или превращались в бурые угли или горючие сланцы. Кстати, горючие сланцы называют также сапропелитами.

Заметим, что процессы формирования горючих ископаемых из сапро-пелей - это очень сложные процессы, требующие к тому же значительного времени. Торфяники, например, формируются тысячелетиями. Это, кстати говоря, следовало бы помнить всем любителям осушения болот. Первые месторождения горючих сланцев образовались еще в протерозое - им более миллиарда лет. Около 40% всех горючих сланцев образовалось в палеозойскую эру.

Что касается каменного угля, то его пласты практически все сформировались 350-250 млн. лет назад - в каменноугольном и пермском периодах палеозоя. В те времена Земля была покрыта пышными зарослями гигантских древовидных папоротников, плаунов, хвощей. Почва не успевала «переваривать» всю эту древесную массу. Отмирая, деревья падали в воду, заносились песком и глиной и не разлагались (не сгнивали), а постепенно превращались в каменный уголь. Возьми в руки кусочек каменного угля и представь себе, что перед тобой «пришелец» из времени, которое завершилось примерно 300 млн. лет тому назад.

Происхождение угля, торфа, горючих сланцев сегодня достаточно хорошо понятно. Этого, однако, нельзя сказать о нефти. Примерно пять тысячлет назад жители берегов Тигра и Евфрата (там теперь находятся государства Ирак и Кувейт) обратили внимание на извергающиеся из-под земли фонтаны темной маслянистой жидкости, которая хорошо горела. Они назвали ее «нафата», что в переводе с арабского означает «извергающийся». И вот прошли тысячелетия, но до сих пор ведутся дискуссии по поводу происхождения «нафаты».

Существуют две основных гипотезы. Согласно одной гипотезе нефть образовалась органическим путем, т.е. из остатков растений и животных, живших много миллионов лет назад (подобно тому, как образовались торф, угли, горючие сланцы). По другой гипотезе нефть имеет неорганическое происхождение.

Органическую гипотезу происхождения нефти выдвинул в свое время знаменитый российский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711 - 1765). В своем труде «О слоях земных» он так писал о нефти: «Выгоняется подземным жаром из приуготовляющихся каменных углей оная бурая и черная масляная материя и выступает в разные расселины и полости сухие и влажные, водами наполненные...».

В 1919году российский академик Николай Дмитриевич Зелинский (1861-1953) выполнил двойную перегонку сапропеля, взятого из озера Балхаш, и получил бензин. В настоящее время ученые установили, что органические соединения в самом деле способны превращаться в нефть и что лучше всего это происходит при температурах 100-200 "С. А ведь именно такие температуры характерны для глубин 3-5 км, которые считаются главной зоной нефтеобразования. Тогда как глубины с большей температурой относят к зоне образования природных газов.

Один из вариантов неорганической гипотезы происхождения нефти предполагает образование нефти на больших глубинах из магматических пород. Впервые такое предположение высказал в 1805 году немецкий естествоиспытатель Александр Гумбольдт. Во время путешествия по Южной Америке он наблюдал, как нефть сочилась из таких пород. В 1877 году знаменитый российский ученый Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) высказался за минеральное происхождение нефти в глубине земных недр. И в наши дни некоторые ученые продолжают отстаивать «магматическую версию» образования нефти на больших глубинах в земной мантии, где при достаточно высоких температурах углерод и водород образуют различные углеводородные соединения.

Споры о происхождении нефти продолжаются по сей день. Высказывается предположение, что существуют разные виды нефти, различные по происхождению.

Руды металлов

Наверняка тебе приходилось слышать о черных металлах и цветных металлах. Надеюсь, ты понимаешь, что «черные металлы» не обязательно должны быть черными по цвету. Так называют металлы, используемые при выплавке чугунов и сталей. Это серебристо-белые (отнюдь не черные!) железо, марганец, титан, ванадий, а также голубовато-серый хром. А так называемые цветные металлы - это серебристо-белые алюминий, олово, никель, серебро, платина, цинк, красная медь, желтое золото, синевато-серый свинец и ряд других металлов.

Большинство металлов образовалось в глубинных магматических породах. Они поднимались к земной поверхности вместе с расплавленной магмой, которая, застывая, создавала возвышенности и горные хребты в виде интрузивных магматических пород (главным образом в виде гранитов). Затем природные воздействия (солнце, вода, воздух) разрушали горы, и в осадочных породах появлялись месторождения металлов.

Не надо думать, что, когда говорят об образовании металлов и их месторождений, то речь идет непременно о металлах в чистом, самородном виде. Некоторые металлы, как тебе известно, в таком виде действительно встречаются. Однако металлы добывают главным образом из соответствующих металлических руд. Так что месторождения металлов - это, как правило, месторождения соответствующих руд. Недаром добычу металлов называют горнорудным производством.

Среди руд железа надо отметить магнитный железняк (магнетит), красный железняк (гематит) и бурый железняк (лимонит). Магнетит получил название благодаря своим магнитным свойствам. Эта руда наиболее богата железом (до 70%). Но большее значение для черной металлургии имеет гематит - наиболее распространенная в земной коре железная руда. Ее химический состав: Ее 2 0 3 плюс примеси марганца (до 17%), алюминия (до 14%), титана (до 11%). Большие месторождения гематита находятся в Украине в районе Кривого Рога и в России в Курской области (так называемая Курская магнитная аномалия).

Алюминий получают главным образом из бокситовых руд, в которых содержатся глинозем, кремнезем, оксиды железа. Глинозем представляет собой оксид алюминия (А1 2 0 3); его содержание в бокситах доходит до 70% . Помимо бокситов сырьем для получения алюминия служат также нефелины - серые и красноватые минералы класса силикатов (КМа 3 [А18Ю 4 ] 4) и алуниты - минералы класса сульфатов (КА1 3 2). Алунитовые руды используют для получения не только алюминия, но также серной кислоты, ванадия, галлия. Еще отметим каолин - глину

белого цвета, сырье для получения алюминия, фарфора, фаянса. Она содержит минерал каолинит (А1 4 ).

Важнейшая медная руда - красно-желтый халькопирит, или медный колчедан (СиГе8 2). Для получения меди используют также темный, медно-красный борнит (Си 5 Ге8 4). Главные титановые руды - рутил (ТЮ 2) и ильменит, или титанистый железняк (название «железняк» объясняется его химической формулой: ГеТЮ 3). В известняковых породах добывают свинцовую руду галенит, или свинцовый блеск (РЪ8). Далее отметим оловянную руду касситерит, или оловянный камень (8п0 2), цинковую руду сфалерит, или цинковую обманку (2п8), медно-красную никелевую руду никелин (ШАз), красную ядовитую ртутную руду киноварь (Н&8).

Ты, надеюсь, понимаешь, что все эти названия и тем более химические формулы не надо специально запоминать. Они приводятся здесь, что называется, для полноты картины. К тому же не помешает постепенно привыкать к химическим формулам. Тем более, если они рассматриваются не в химической лаборатории, а непосредственно в природе.

В недрах нашей Родины сосредоточены исключительные подземные богатства. Россия занимает одно из лидирующих мест по количеству месторождений и добыче полезных ископаемых. Какие же минеральные ресурсы содержаться в недрах нашей страны?

Полезные ископаемые России

На территории Российской Федерации действует около 200 тысяч месторождений, а суммарная стоимость всех подземных ресурсов составляет 30 триллионов долларов. Самые главные наши подземные богатства – нефть, природный газ, каменный уголь, железо, кобальт, калийные соли. В России находится 60% мировых запасов газа, 30% угля, 20% нефти.

Рис. 1. Крупнейшие месторождения России.

Несмотря на огромные запасы полезных ископаемых, их может быть еще больше. Ведь в геологической сфере территория России является малоизученной. Так площадь Восточной Сибири, где находится множество месторождений, изучена всего на 4%.

Месторождения России

В кристаллическом фундаменте платформ залегают железные руды (Кольский полуостров), в осадочных чехлах находятся месторождения нефти и газа (Волго-Уральский бассейн, Западно-Сибирская плита). Крупнейшие месторождения каменного и бурого угля находятся в районе Воркуты, в Донецком бассейне, Кузбассе, Тунгусском, Ленском, Канско-Ачинском бассейнах.

Рис. 2. Канско-ачинский бассейн.

Железные руды залегают в районе Курской магнитной аномалии, Алданского щита, Ангаро-Питского и Ангаро-Илимского районов, никелевые – на Кольском полуострове, полиметаллические – около Норильска.

Рудными ископаемыми богаты горные районы. Здесь расположены месторождения руд цветных и редких металлов: меди (Урал, Забайкалье), свинца, цинка (Северный Кавказ, Приморский край, Алтай), олова (Дальний Восток, Восточная Сибирь), бокситов (Северный Урал, Красноярский край).

В Восточной Сибири, Якутии, на севере Дальнего Востока расположены месторождения золота, на Урале – платины.

На западе Якутии имеется месторождение алмазов, на Кольском полуострове – апатитов, в Поволжье и на Урале – калийных солей, на Дальнем Востоке – графита.

Рис. 3. Месторождения алмазов в Якутии.

Таблица «Наши подземные богатства»

Название	Свойства	Месторождения
Нефть	Горючая жидкость темного цвета	Самотлорское, Федоровское, Ромашкинское месторождения
Каменный уголь	твердый, но при этом хрупкий; имеет черный цвет	Донецкий бассейн, Кузбасс, Тунгусский, Ленинский и Канско-Ачинский бассейны
Природный газ	горюч и взрывоопасен	Уренгой, Ямбург, Ленинградское, Русановское месторождения
Кобальт	металл похожий на железо, но темнее	Мурманская область, Урал, Норильск
Железная руда	имеет темный цвет, а также способность притягивать металлические предметы	Район Курской магнитной аномалии, Алданский щит, Кольский полуостров

Россия занимает первое место в мире по добыче алмазов, нефти и природного газа

Что мы узнали?

Россия – огромная страна, в недрах которой скрыто большое количество природных богатств. в нашей стране добывают руду, уголь, нефть, металлы, драгоценные камни и много другое. Во многих отраслях добывающей промышленности Россия находится на первом месте (добыча, нефти, газа).

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 19.