Минеральные ресурсы, созданные в недрах и на поверхности Земли, с древних времен широко использовались человечеством, поэтому получили название полезные ископаемые. Первые мероприятия по охране полезных ископаемых начали употреблять еще в XVI в. в Швейцарии, где в 1569 был создан первый заповедник по охране недр. Промышленное использование каменного угля началось в 1800, нефти - в 1857, горючего газа - в 1881 Кроме собственно ископаемых (твердых, жидких, газообразных), человечество использует химические и другие вещества из озер и заливов, океанов, поверхности Земли и из атмосферы.
Итак, к минеральным ресурсам относятся природные вещества минерального происхождения, используемые для получения энергии и различных материалов путем их добычи и последующей переработки, а именно:
Строительные материалы и сырье для них, которые добываются из неживой природы;
Различные виды топлива (уголь, торф, нефть, природный газ, уран и т.д.);
Материалы для производства машин, орудий и предметов быта (металлы, глина, песок);
Сырье для химической промышленности;
Продукты питания (минеральная вода, пищевая соль). Подавляющее большинство полезных ископаемых образовалась в прошлые геологические эпохи, поэтому сейчас они не воспроизводятся. Определенную способность к воспроизводству имеют торф, отложения солей в озерах и морских заливах, современные донные отложения речного песка и гравия. Из них только торф воспроизводится за счет фотосинтеза и минеральных веществ воды, а некоторые донные отложения - за счет трупов растительных и животных организмов. Другие полезные ископаемые восстанавливаются за счет разрушения горных пород и переотложения образованного материала. Скорость воспроизведения полезных ископаемых небольшая, особенно с учетом интенсивности их использования. Таким образом, полезные ископаемые не имеют способности к самовосстановлению, как это характерно для организмов, и принадлежат к типичным исчерпывающих ресурсов.
Минеральные ресурсы включают чрезвычайно широкий круг природных веществ минерального происхождения. С их добычей связаны различные экологические осложнения - от исчерпаемости отдельных месторождений и нарушений природных экосистем к серьезным загрязнений окружающей среды. Несмотря на многообразие химического состава, физического строения, происхождения, способов добычи и переработки, а также возможных направлений производственного использования, все минеральные ресурсы имеют такие общие черты:
Невидновнисть практически всех видов полезных ископаемых (за исключением торфов, аллювиальных наносов, продуктов выветривания)
Неравномерность и ограниченность территориального распространения отдельных видов ресурсов - одни их виды могут быть размещены практически повсеместно, другие (их большинство) - только в отдельных точках планеты;
Стабильность использования во времени. Поскольку в каждом случае речь идет о добыче уже сформированных запасов того или иного минерального ресурса, общая естественная ситуация мало влияет на ритм разработки, а годовые и сезонные колебания добычи сырья определяются почти исключительно экономическими факторами;
Однозначность использования. Независимо от направления дальнейшей переработки и конечного потребления каждый вид минеральных ресурсов в первую очередь должен быть добытым, то есть удаленным из своего природного окружения, и только тогда он становится предметом труда. Все последующие этапы комплексного использования этих ресурсов находятся за пределами понятия "минеральные ресурсы" и составляют варианты утилизации полученного сырья.
При изучении минеральных ресурсов исследуют месторождения полезных ископаемых, которые понимают как участок земной коры, где в результате тех или иных геологических процессов произошло накопление минерального сырья, по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования. Важное место в оценке хозяйственного значения конкретных минеральных ресурсов занимает определения запасов полезных ископаемых, то есть количества минерального вещества в недрах на конкретной территории (например, в государстве, природном или административном регионе, хозяйстве, месторождении и т.д.). Запасы оцениваются в килограммах (благородные металлы), каратах (драгоценные камни), тоннах (руды металлов, химическое сырье) или кубометрах (строительные материалы).
Минеральных ресурсов насчитывается более 200 видов. Учитывая это разнообразие, их разделяют на следующие группы:
Горючие полезные ископаемые (топливные и энергохимические) - газообразные (природный газ); жидкие (нефть, конденсат) твердые вещества (уголь, торф, горючие сланцы);
Металлические полезные ископаемые (рудные) - это черные металлы (железо, марганец, хром); цветные металлы (алюминий, магний, мышьяк, медь, никель, свинец, титан, цинк) редкие металлы (бериллий, ванадий, висмут, вольфрам, цезий и др.); благородные металлы (золото, иридий, палладий, платина, серебро); рассеяны металлы (германий, селен, таллий, теллур) редкоземельные металлы (европий, иттрий, лантан) радиоактивные металлы (торий, уран)
Неметаллические полезные ископаемые (нерудные) - сырье для металлургии (огнеупорные глины, флюсовый каолин, песок); горнохимическая сырье (йод, мел, самородная сера, апатит) горнорудное сырье (асбест, графит, озокерит) сырье строительная (каолин, известняк, гипс, глина, облицовочный камень и т.п.);
Воды (гидротермальные) - подземные (минеральные, промышленные, термальные) и поверхностные воды (рапа)
Инертные газы - это компоненты воздуха, которые имеют отдельную хозяйственную ценность (аргон, гелий, криптон, неон).
Минеральные ресурсы являются главным источником материального производства общества. Так, основой энергетики сейчас являются энергетические, или топливные, ресурсы: уголь, нефть, природный газ, сланцы и др. Очень активно человечество начало использовать эти ресурсы во второй половине XX в.
Запасы минерально-сырьевых ресурсов, особенно тех, которые находятся в недрах, как уже отмечалось, не безграничны и почти невозобновляемые. Прогнозы на перспективу о возможных запасах минерального сырья оцениваются специалистами весьма неоднозначно. Например, для развитых стран и развивающихся стран, начиная с 2000 г.., Запасов угля, железной, марганцевой и хромовой руд, фосфатного сырья и калийных солей при потреблении на современном уровне должно хватить еще на 100-300 лет. Запасов полиметаллических руд. содержащих никель, кобальт, вольфрам, молибден, медь, свинец, цинк, олово, а также асбеста, самородной серы остается только на 30-60 лет. Если учесть прогнозные запасы, то время полного исчерпания минеральных ресурсов отодвигается на более длительный срок.
Месторождения полезных ископаемых, как и природные ресурсы вообще, размещены на планете достаточно неравномерно. Так, США, Канада, Австралия, Китай, Россия обладают крупнейшими запасами металлических полезных ископаемых. В странах Ближнего и Среднего Востока сосредоточено более половины запасов нефти мира. В недрах развивающихся стран, находится 90% кобальта, около 90% олова, 75% бокситов, 60% меди. Многие страны имеют запасы мирового значения одного или нескольких видов полезных ископаемых.
Размеры нашей планеты и, соответственно, конечный объем ископаемых ресурсов предусматривают их неизбежную полноту. Сроки полного истощения ресурсов зависят от их запасов и темпов использования. Настоящие запасы многих невосполнимых ресурсов еще не установлены. Современная геологоразведочная техника способна достигать относительно небольших глубин земной поверхности. До сих пор только в рамках эксперимента пробурены несколько скважин до глубины 15 км, а вообще освоенным является слой земной коры, который в среднем не превышает 2-3 км. О составе и строении глубоких зон литосферы нам известно лишь на основе косвенных методов (сейсмо- и электроразведка, гравиметрия и т.д.). Также остаются неисследованными огромные участки дна Мирового океана, в несколько раз превышают поверхность суши; только в некоторых местах начали осваивать континентальный шельф.
Использование и переработка минеральных ресурсов приводят к образованию отходов. Они загрязняют окружающую среду, снижают ценность еще не использованных ресурсов. Рациональное использование минеральных ресурсов предусматривает их комплексное освоение, применение в производстве энерго- и ресурсосберегающих технологий, активное внедрение оборотного (или повторного) использования ресурсов. Во многих экономически развитых странах последовательно реализуется именно такая политика. Глубочайшей утилизации (вторичному использованию) подлежат промышленные и бытовые отходы в Японии, странах Западной Европы и США. Производство с использованием повторных ресурсов черных и цветных металлов, бумажно-картонных изделий, строительных материалов, стекла и т.д. дает значительную экономию минеральных, биологических ресурсов и энергии.
Дальнейшая разработка некоторых видов сырья представляет угрозу для окружающей среды и даже существования человека. Таким образом, проблема не только и даже не столько в физическом истощении известных видов ресурсов, сколько в экономической и экологической нецелесообразности их добычи. Важным условием сохранения полезных ископаемых является геологическая разведка с целью дальнейшего рационального освоения запасов сырья и топлива, включая:
Полное использование всех полезных компонентов из месторождений на базе (например, контурная обводнение нефтяных пластов для поднятия нефти, переход от шахтного способа добычи к открытому - карьеров, разрезов и т.д.);
Комплексное использование многокомпонентных руд (например, в пустой породе, которая остается на отвалах меднорудных бассейнов, золото, серебро, кобальт и другие компоненты, стоимость которых превышает стоимость меди)
Утилизация отходов обогащения и сжигания полезных ископаемых (например, пылевидный пепел и шлаки, отвалы которых занимают огромные территории, могут быть сырьем для строительных работ);
Использование вторичных продуктов переработки минерального сырья (например, 1 т чугунного и стального лома сохраняет 3,5 т минерального сырья);
Поиск и освоение новых источников полезных ископаемых (например, известно, что океаническое дно на глубине более 1-2 тыс. М сохраняет большие залежи минерального сырья, сконцентрированной в так называемых железомарганцевых конкрециях. По ориентировочным оценкам, они содержат 358 млрд т марганца, 207 млрд т железа, 40 млрд т никеля, 25 млрд т магния и др.;
Освоение новых энергетических ресурсов.
Минеральные ресурсы планеты - это все полезные ископаемые, которые добывает человечество. Доступные и пригодные для промышленного использования ресурсы называют минерально-сырьевой базой. И на сегодняшний день используется свыше 200 видов минерального сырья.
Природные минералы становятся ресурсами лишь после того, как освоена их добыча и применение в промышленности, хозяйстве. Например, уголь люди стали использовать давно, но промышленное значение он получил лишь в конце XVII столетия. Нефть стали широко применять в промышленности лишь в XIX веке, а урановые руды и вовсе - только в середине прошлого столетия.
Карта минеральных ресурсов мира
(Нажмите на картинку, чтобы в разы увеличить изображение и скачать в полномасштабном размере 1600x1126 pxl)
Размещение минеральных ресурсов на планете неравномерно, и в большей степени связано с тектоническим строением. Ежегодно открываются и разрабатываются все новые залежи минералов.
Больше всего запасов содержится в горных районах. В последнее время активно ведется разработка залежей минералов на дне океанов и морей.
Виды минеральных ресурсов Земли
Единой классификации минеральных ресурсов нет. Существует достаточно условная классификация по видам использования:
Руды цветных металлов: алюминий, медь, никель, свинец, кобальт, цинк, олово, сурьма, молибден, ртуть;
Горно-химические: апатиты, соли, фосфориты, сера, бор, бром, йод;
Руды редких и драгоценных металлов: серебро, золото,
Драгоценные и поделочные камни.
Индустриальное сырье: тальк, кварц, асбест, графит, слюда;
Строительные материалы: мрамор, сланец, туф, базальт, гранит;
Существует еще одна классификация видов минеральных ресурсов:
. Жидкие (нефть, минеральные воды);
. Твердые (руды, соли, уголь, гранит, мрамор);
. Газообразные (горючие газы, метан, гелий).
Добыча и использование минеральных ресурсов в мире
Минеральные ресурсы - основа современной индустрии и научно-технического прогресса. Без них невозможно представить себе существование большинства отраслей промышленности: химической, строительной, пищевой, легкой, черной и цветной металлургии. Машиностроение с его многочисленными ответвлениями также базируется на использовании минерального сырья.
Огромное значение имеют топливные ресурсы. Они имеют осадочное происхождение и чаще всего располагаются на древних тектонических платформах. В мире 60% топливных минеральных ресурсов приходится на долю угля, 15% - природный газ, 12% - нефть. Все остальное - это доля торфа, горючих сланцев и прочих минералов.
Запасы минеральных ресурсов (по странам мира)
Соотношение разведанных запасов минеральных ресурсов и размеров их использования называют ресурсообеспеченностью страны. Чаще всего эта величина измеряется количеством лет, на которое должно хватить этих самых запасов. В мире только несколько стран, обладающих значительными запасами полезных ископаемых. Среди лидеров - Россия, США и Китай.
Крупнейшие страны по добыче угля: Россия, США и Китай. Здесь добывают 80% всего угля в мире. Больше всего угольных запасов в северном полушарии. Самые бедные углем страны находятся в Южной Америке.
Нефтеносных месторождений в мире исследовано свыше 600, еще 450 только разрабатываются. Самые богатые нефтью страны - Саудовская Аравия, Ирак, Кувейт, Россия, Иран, ОАЭ, Мексика, США.
При современных темпах добычи нефти, по предположению геологов, запасов этого топлива в уже разработанных месторождениях хватит на 45-50 лет.
Страны, которые лидируют в мире по запасам газа, это Россия, Иран, ОАЭ и Саудовская Аравия. Богатые месторождения газа обнаружены в Средней Азии, Мексике, США, Канаде и Индонезии. Мировой экономике запасов природного газа хватит лет на 80.
Все остальные минеральные ресурсы также распределены на планете весьма неравномерно. Железа больше всего добывают в России и Украине. ЮАР и Австралия богаты марганцевыми рудами. Никеля больше всего добывают в России, кобальт - в Конго и Замбии, вольфрам и молибден - в США и Канаде. Медью богаты Чили, США и Перу, в Австралии много цинка, а Китай и Индонезия лидируют по запасам олова.
Проблемы добычи и использования минеральных ресурсов
Минеральные ресурсы относятся к невозобновляемым природным запасам нашей планеты. Именно поэтому главная проблема - это истощение мировых запасов полезных ископаемых.
Чтобы рационально использовать минеральные ресурсы нашей планеты, ученые постоянно работают над совершенствованием способов добычи и переработки всех полезных ископаемых. Важно не только добыть как можно больше минерального сырья, но и использовать их по максимуму, и позаботиться о полной утилизации отходов.
(Самый большой алмазный карьер, посёлок Мирный, Якутия )
При разработке месторождений проводят целый комплекс работ, направленных на защиту окружающей среды: атмосферы, почвы, воды, растительности и животного мира.
С целью сохранения запасов минерального сырья разрабатывают синтетические материалы - аналоги, которыми можно заменить наиболее дефицитные ископаемые.
Чтобы создать потенциальные запасы минеральных ресурсов, большое внимание уделяют геологической разведке.
Благородные (драгоценные) металлы
Минеральные ресурсы мира имеют различную ценность. Самыми дорогими из металлов (не считая редкоземельных) являются так называемые благородные: платина, золото, серебро. Золото - это плотный, мягкий и ковкий металл с ярко-жёлтым цветом и блеском. Является одним из наименее реакционноспособных химических элементов, твердый в стандартных условиях. Поэтому металл часто встречается в свободной элементарной (природной) форме, в виде самородков или гранин в горных породах, жилах и аллювиальных отложениях. Реже встречается в минералах. Раньше основной объём составляли самородки, которые искали старатели. Теперь большая часть золота добывается на специальных фабриках, на которых перерабатывается порода с большим содержанием ценного сырья.
Китай, Австралия, США, Южная Африка являются крупнейшими производителями золота на планете. А рудник Витватерсранд - ведущий золотодобывающий центр мира. Также к крупным районам производства относятся: Ранд Филдс, Кимберли, Ливингстон, мыс Доброй Надежды, Натал и другие. Канада также является значимым производителем золота. В России выделяются территории Уральских гор, Прибайкалье и Забайкалье, Ленский бассейн. Запасы Колымского региона значительно истощились. Много золота добывают в США (Аляска, Калифорния, регион Скалистых гор), Австралии (Калгурли, Ямпи, Маунт-Морган), Индии (Карнатака, Андхра-Прадеш).
Минеральные ресурсы мира: таблица
К ценным минеральным ресурсам относятся порядка 200 наименований металлов, углеводородов, минералов, технических и строительных материалов. Рассмотрим основные виды сырья и страны-лидеры по их производству:
Всего добыто | |||
Железо (3000 млн тонн) | Китай (1300 млн тонн) | Австралия (525 млн тонн) | Бразилия (375 млн тонн) |
Медь (15,5 млн тонн) | Чили (5,55 млн тонн) | Перу (1,19 млн тонн) | США (1,17 млн тонн) |
Алюминий (54 млн тонн) | Китай (36,6 млн тонн) | Россия (7,6 млн тонн) | Канада (4,5 млн тонн) |
Золото (2812 тонны) | Китай (369 тонн) | Австралия (259 тонн) | США (233 тонн) |
Уголь (7100 млн тонн) | Китай (3520 млн тонн) | США (992 млн тонн) | Индия (588 млн тонн) |
Нефть (85-90 млн бар/сут) | Саудовская Аравия (11,5 млн бар/сут) | Россия (10,6 млн бар/сут) | США (8,9 млн бар/сут) |
Газ (3600 млрд м3) | США (681 млрд м3) | Россия (592 млрд м3) | Иран (160 млрд м3) |
Добыча ресурсов должна проводиться «с оглядкой на будущее». Многие страны, выработав свои месторождения, столкнулись с так называемым ресурсным голодом. Для поддержания экономики они вынуждены экспортировать сырьё. Рациональное использование природных богатств - залог долгосрочного процветания.
Минеральные ресурсы - совокупность полезных ископаемых, выявленных в недрах отдельных регионов, стран, континентов, дна океанов или Земли в целом, доступных и пригодных для промышленного использования и, как правило, количественно оценённых геологическими исследованиями и геологической разведкой. Минеральные ресурсы являются невозобновляемыми природными ресурсами. Подготовленную к освоению часть минеральных ресурсов называют минерально-сырьевой базой.
Понятие минеральные ресурсы имеет несколько аспектов. В горно-геологическом аспекте минеральные ресурсы являются совокупностью выявленных в недрах скоплений (месторождений) различных полезных ископаемых, в которых химические элементы и образуемые ими минералы находятся в резко повышенной концентрации по сравнению с кларковыми содержаниями в земной коре, обеспечивающей возможность их промышленного использования. В экономическом аспекте минеральные ресурсы служат сырьевой основой для развития важнейших отраслей промышленного производства (энергетика, топливная промышленность, чёрная и цветная металлургия, химическая промышленность, строительство), а также возможным объектом международного сотрудничества.
По областям использования минеральные ресурсы подразделяются на топливно-энергетические (нефть, природный газ, угли, горючие сланцы, торф, урановые руды); руды чёрных металлов (железные, марганцевые, хромовые и др.); руды цветных и легирующих металлов (алюминия, меди, свинца, цинка, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена, олова, сурьмы, ртути и др.); руды редких и благородных металлов; горно-химические (фосфориты, апатиты, каменная, калийная и магнезиальная соли, сера и её соединения, борные руды, бром и йодсодержащие растворы, барит, флюорит и др.); драгоценные и поделочные камни; нерудное индустриальное сырьё (слюда, графит, асбест, тальк, кварц и др.); нерудные строительные материалы (цементное и стекольное сырьё, мраморы, шиферные сланцы, глины, туфы, базальт, гранит); гидроминеральные (подземные пресные и минерализованные воды, в т.ч. бальнеологические, термальные и др.).
Приведённая классификация является условной, т.к. области промышленного применения некоторых полезных ископаемых могут быть многообразными, например нефть и газ являются также сырьём для химической промышленности, известняк и другие карбонатные породы - сырьём для металлургического производства, химической промышленности и промышленности строительных материалов.
Понятие минеральные ресурсы изменяется во времени и зависит от уровня развития общества, от потребностей производства, а также от уровня техники и возможностей экономики. Природные минеральные вещества становятся минеральными ресурсами только после того, когда в них появляется потребность и появляются способы их практического использования. Чем выше техническая вооружённость, тем шире ассортимент полезных ископаемых и большее число новых видов минерального сырья вовлекается в промышленное производство.
Минеральные ресурсы количественно оцениваются запасами полезных ископаемых и прогнозными ресурсами. В минерально-сырьевом балансе мира, а также в балансе отдельных стран свыше 70-80% запасов каждого вида полезных ископаемых приходится на сравнительно небольшое число крупных месторождений и месторождений-гигантов, остальные сосредоточены в средних и многочисленных мелких месторождениях. По промышленному значению и размерам запасов полезных ископаемых условно различают: уникальные месторождения, имеющие большое значение в мировых запасах планеты в целом; крупные - в запасах больших по территории и обеспеченных минеральными ресурсами стран; средние - в запасах средних и небольших стран или отдельных регионов крупных стран; небольшие и мелкие - в запасах небольших стран или отдельных районов и предприятий.
Промышленное освоение минеральных ресурсов включает их оценку (научно-исследовательские, поисковые и геологоразведочные работы) и собственно освоение (добыча, обогащение и переработка), масштабы и интенсивность которого определяются особенностями промышленного и социально-экономического развития общества, ролью минерально-сырьевого сектора хозяйства в экономике страны. Невозобновляемость минеральных ресурсов обусловливает необходимость их рационального использования, сокращения потерь при добыче, переработке и транспортировке, а также утилизации вторичного сырья и соблюдения эколого-экономического подхода при эксплуатации минеральных ресурсов.
Минеральные ресурсы – это полезные ископаемые, которые извлекаются из недр земли. Под полезными ископаемыми понимают природные минеральные вещества земной коры, которые могут быть применены в хозяйстве в натуральном виде и после предварительной переработки. Использование минеральных ресурсов в настоящее время постоянно растет, практически используется около 200 видов минерального сырья.
Минеральное сырье – это основная база для производства промышленной продукции. В мире каждый год из недр извлекают свыше 100 млрд т различного минерального сырья и топлива.
Минеральные ресурсы – это учтенные запасы месторождений полезных ископаемых (рудных и нерудных), отложенные поверхностно и в водах озер, морей (соль, россыпи), используемые народным хозяйством.
Среди рудных полезных ископаемых различают руды:
1) черных металлов (железо, марганец, хром, титан, ванадий);
2) цветных металлов (медь, олово, алюминий, цинк, вольфрам, молибден, свинец, кобальт, никель);
3) благородных металлов (золото, платина, серебро);
4) радиоактивных металлов (радий, уран, торий). Рудные месторождения комплексны, в них присутствуют полезные компоненты нескольких минералов.
Нерудные полезные ископаемые – это негорючие и неметаллические твердые горные породы и минералы, в том числе:
1) строительные материалы (глина, песок, гравий, мел, известняк, мрамор);
2) химическое сырье (сера, апатит, фосфорит, калийные соли);
3) металлургическое сырье (асбест, кварц, огнеупорные глины);
4) драгоценные и поделочные камни (алмаз, рубин, яшма, малахит, хрусталь и др.).
Размещение минеральных ресурсов по планете связано с различиями в тектонических процессах, условиями их образования в прежние геологические эпохи. Древние горы богаче полезными ископаемыми. В горах и древних щитах на материках находятся рудные полезные ископаемые. В осадочных породах предгорных прогибов и платформ, в межгорных впадинах находятся месторождения нефти, природного газа, угля.
Большие запасы железорудного сырья сконцентрированы в США, России, Индии, КНР, Латинской Америке. Крупные запасы алюминиевого сырья расположены во Франции, США, Индии, России, а свин-цово-цинкового – в Канаде, Австралии, США.
Основная доля мировых угольных ресурсов сосредоточена в Северной Америке, Европе и Азии, крупнейшие угольные бассейны – в России, США, Германии.
Нефтегазоносные ресурсы в основном сосредоточены в Северной Америке, Азии, Африке.
Изменения в географии добычи и потребления сырья, динамика цен на мировом рынке оказывают значительное влияние на социально-экономическую ситуацию в отдельных странах.
Запасы довольно динамичны, их размеры меняются в процессе развития науки и техники, при разведке и разработке все новых месторождений полезных ископаемых, рациональном их использовании. Обнаружены крупные запасы марганца, железа, кобальта, меди и других минералов на дне Мирового океана.
Загрузка...
