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.
Минеральными ресурсами принято называть полезные ископаемые, извлеченные из недр. Полезные ископаемые - это природные минеральные вещества в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки.
Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья. Единой, общепринятой системы их классификации нет. В зависимости от физических или химических свойств добываемого сырья, от отрасли экономики, где оно находит применение, от особенностей возникновения в земной коре известные полезные ископаемые подразделяются на группы.
Широко используется классификация полезных ископаемых на основе технологии их использования: топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран), черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.), цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.), благородные металлы (золото, серебро, платиноиды), химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье.
Мировые прогнозные геологические запасы минерального топлива превышают 12,5 трлн т. При современном уровне добычи этих ресурсов должно хватить на 1000 лет. Эти запасы состоят из угля (до 60%), нефти и газа (около 27%), а также сланцев и торфа.
Среди топливно-энергетических ресурсов наибольшие запасы в мире приходятся на уголь. Мировые разведанные запасы каменного и бурого угля составляют свыше 5 трлн т, а достоверные - около 1,8 трлн т.
Угольные ресурсы разведаны в 75 странах мира. Крупнейшие месторождения угля сосредоточены в США (445 млрд т), Китае (272 млрд т), России (200 млрд т), ЮАР (130 млрд т), Германии (100 млрд т), Австралии (90 млрд т), Великобритании (50 млрд т), Канаде (50 млрд т), Индии (29 млрд т) и Польше (25 млрд т).
В целом мировые ресурсы угля обильны, и обеспеченность ими значительно больше, чем другими видами топлива. При современном уровне мировой добычи угля (4,5 млрд т в год) разведанных к настоящему времени запасов может хватить примерно на 400 лет.
В странах Европы, а также во многих угольных бассейнах России верхние слои залежей уже разработаны, а извлекать уголь с глубины свыше 1000 м нерентабельно при нынешней технике и технологии. Выгодной остается лишь разработка угольных месторождений открытым способом (в Западном бассейне США, Восточной Сибири, ЮАР, Австралии). Так, добыча 1 т антрацита в Германии обходится втрое дороже, чем импорт из ЮАР, включая расходы по доставке.
Большая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым территориям и окраинам материков: Персидский залив - Северная Африка; Мексиканский залив - Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о. Тринидад); острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; Западная Сибирь; северная Аляска; Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); о. Сахалин с прилегающими участками шельфа.
Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т. Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают: Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла.
Объем мировой добычи нефти составляет около 3,1 млрд. т, 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%).
Следует также учитывать, что при ныне существующей технике добычи на поверхность извлекается в среднем лишь 30-35% нефти, залегающей в недрах.
Разведанные запасы этого вида топлива за последние 15 лет выросли со 100 до 144 трлн м 3 . Прирост объясняется как открытием ряда новых месторождений (в частности, в России - в Западной и Восточной Сибири, на шельфе Баренцева моря), так и переводом части геологических запасов в категорию разведанных.
Крупнейшие разведанные запасы природного газа сосредоточены в России (39,2%), Западной Азии (32%), они есть и в Северной Африке (6,9%), Латинской Америке (5,1%), Северной Америке (4,9%), Западной Европе (3,8%). В последнее время выявлены значительные запасы его в Центральной Азии. На начало 1998 г. запасы природного газа составляли: Россия - 47600 млрд м 3 ; Иран - 21200 млрд м 3 ; США - 4654 млрд м 3 ; Алжир - 3424 млрд м 3 ; Туркмения - 2650 млрд м 3 .
Обеспеченность природным газом при современном уровне его добычи (2,2 трлн м 3 в год) составляет 71 год. В пересчете на условное топливо запасы газа приблизились к разведанным запасам нефти (270 млрд т).
Важное значение для производства черных металлов имеют запасы железной руды. Мировые прогнозные ресурсы железной руды достигают примерно 600 млрд т, а разведанные запасы - 260 млрд т. Крупнейшие в мире месторождения железной руды находятся в Бразилии, Австралии, Канаде, России, Китае, США, Индии, Швеции. Добыча железной руды в мире составляет 0,9-1,0 млрд т в год. Ресурсообеспеченность мирового хозяйства этим видом сырья - примерно 250 лет.
Из сырья для производства цветных металлов на первом месте находятся бокситы. Крупнейшие месторождения бокситов сосредоточены в Австралии, Гвинее, Бразилии, Венесуэле, на Ямайке. Добыча бокситов достигает 80 млн т в год, так что нынешних запасов должно хватить на 250 лет. В России запасы бокситов сравнительно невелики.
Геологические запасы медных руд оцениваются в 860 млн т, из них разведанных - в 450 млн т (в Индии, Зимбабве, Замбии, Конго, США, России, Канаде). При нынешнем объеме добычи - 8 млн т в год - разведанных запасов медных руд хватит примерно на 55 лет.
Наибольшими запасами бокситов (главное сырье алюминиевой промышленности) 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) первое место занимает Австралия.
Общий объем добычи золота в мире составляет 2200 т. Первое место в мире по добыче золота занимает ЮАР (522 т), второе - США (329 т). Старейший и самый глубокий золотой рудник в США - Хоумстейк в горах Блэк-Хилс (Южная Дакота); добыча золота там ведется свыше 100 лет. Современные методы экстракции (иманирование) делают рентабельным извлечение золота из многочисленных бедных и убогих месторождений.
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), Перу (1910 т), США (1550 т), Канада (1207 т) и Чили (1042 т). Наибольшими разведанными запасами урана обладают Австралия (более 20% мировых запасов), Казахстан (18%), Канада (12%), Узбекистан (7,5%), Бразилия и Нигер (по 7%). Крупное месторождение уранита Шинколобве находится в Демократической Республике Конго. Значительными запасами располагают также Китай, Германия и Чехия.
Еще один важный минеральный ресурс - поваренную соль - получают из месторождений каменной соли и путем выпаривания воды соленых озер и морской воды. 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. Первое место по добыче поваренной соли занимают США (21%), затем следуют Китай (14%), Канада и Германия (по 6%). Значительная добыча соли ведется во Франции, Великобритании, Австралии и Польше.
Алмазы - самые известные из драгоценных камней - играют важную роль в промышленности благодаря их исключительно высокой твердости. Мировая добыча алмазов составляет 107,9 млн. каратов (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 доля ювелирных алмазов составляет всего 4-5%, в России - около 20%, в Ботсване - 24-25%, ЮАР - более 35%, в Анголе и Центральноафриканской Республике - 50-60%, в Намибии - 100%.
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.
К рациональным подходам к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов относятся:
Максимально полное и комплексное извлечение из месторождения всех полезных компонентов;
Рекультивация (восстановление) земель после использования месторождений;
Экономное и безотходное использование сырья в производстве;
Глубокая очистка и технологическое использование отходов производства;
Вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления;
Использование технологий, позволяющих проводить концентрацию и извлечение рассеянных минеральных веществ;
Использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;
Разработка и широкое внедрение замкнутых циклов производства;
Применение энергосберегающих технологий и т. д.
Некоторые из современных производств и технологий отвечают многим из этих требований, но вместе с тем нередко они еще не стали нормой производственной сферы и природопользования в мировом масштабе. Например, отходы производства представляют собой неиспользованное вещество, на создание которого затрачен определенный труд. Отсюда выгоднее использовать отходы в качестве исходного сырья для производства различных видов продукции.
Полное использование отходов возможно путем создания замкнутых технологических процессов, объединения мелких предприятий в крупные производственные комплексы, где отходы одних могут служить сырьем для других. В этом случае значительно повышается эффективность использования природных ресурсов, но и до минимума сводится химическое загрязнение природной среды.
Для восстановления нарушенных ландшафтов необходимо проведение рекультивации. Вы знаете, что рекультивация - это процесс искусственного восстановления нарушенных земель.
Технический этап рекультивации начинается со снятия и складирования плодородного слоя, который помещают в бурты и хранят до окончания всех работ. Впоследствии его наносят на выровненную поверхность. Биологический этап рекультивации включает внесение удобрений, орошение, посев многолетних трав, сельскохозяйственных культур, посадку деревьев, кустарников. Порядок работ определяется видом и проектом рекультивации. Плодородные земли используют для сельскохозяйственной рекультивации, малопригодные - для лесохозяйственной. Некоторые карьеры могут использоваться под водохранилища, пруды, водоемы и т. д.
Полнота и комплексность использования минеральных ресурсов рассматриваются как один из путей рационального природопользования. В природе практически не бывает чистых руд, содержащих лишь один металл. Кроме основных компонентов, в них содержится целый ряд попутных ценных включений. Однако извлечение их из руды производится не всегда, хотя в ряде добывающих отраслей накоплен опыт (рис.17).
Важнейшие направления - использование вторичных ресурсов, политика ресурсосбережения. Применение вторичных ресурсов (металлолома, макулатуры, золы ТЭС), сокращение расхода материалов и энергии на единицу изделия (облегчение техники), экономия сырья и энергии позволят в значительной степени решить проблему истощения ресурсов. Нынешние масштабы экономии нельзя считать удовлетворительными.
Выработка 1 кВт-ч энергии в стране ва современных установках требует 240 г условного топлива, на устаревших установках -400-500 и даже 600 г, а в среднем 326 г. Поэтому только внедрение новых технологий даст значительный эффект.
Широкое использование новых материалов и видов топлива является перспективным направлением рационального природопользования. Синтетические алмазы, пластмассы, керамика и другие композиционные материалы, обладая ценными свойствами, успешно конкурируют с традиционными ресурсами.
| Ti |
| Ta |
| Fe |
| … |
Рис.17. Схема комплексного использования минеральных ресурсов.
(на примере апатит-нефелиновой руды.)
Создание новых технологий должно сочетаться с грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий реализации этих проектов для биосферы.
Минеральные ресурсы - это совокупность всех полезных ископаемых, обнаруженных в недрах планеты, доступных и пригодных для использования в промышленных целях. К данной категории относятся не только полезные ископаемые суши, но и те, что обнаружены на дне океанов.
Минеральные ресурсы - обширное понятие, имеющее несколько аспектов. С точки зрения геологии - это совокупность месторождений, в которых химические элементы и состоящие из них минералы сконцентрированы в резко повышенных дозах по сравнению со средним (кларковым) их содержанием в земной коре, что обеспечивает целесообразность их промышленной разработки. Если рассматривать экономический аспект, минеральные ресурсы - это сырьевая база для развития комплекс, строительство, металлургия, химическая промышленность), а также возможный объект международного сотрудничества.
Учеными разработана классификация минеральных ресурсов по областям использования. С этой точки зрения выделяют следующие группы:
1. В первую очередь, это нефть и природный газ, а также уголь, горючие сланцы. стали полезным ископаемым промышленного значения лишь в конце 20 века. Сейчас они тоже принадлежат к данной категории. Исторически к этой группе относится и торф, хотя в настоящее время промышленного значения он не имеет. Перечисленные полезные ископаемые имеют осадочное происхождение. Как правило, они приурочены к чехлам древних платформ, их краевым и внутренним прогибам.
Черных металлов. В первую очередь, это железо, а также ванадий, марганец и хром;
Цветных и легирующих металлов. Это алуниты, нефелин-апатиты и пр.), медные руды, никелевые, свинцово-цинковые, вольфрамовые, молибденовые и пр.;
- (золотоносные, серебряные, платиновые).
Руды либо сопутствуют фундаментам и щитам древних платформ, либо приурочены к складчатым зонам, где нередко образуют металлогенические пояса, обязанные своим происхождением глубинным тектоническим разломам.
3. Драгоценные и полудрагоценные минералы (алмаз, корунд и его разновидности, шпинель, изумруд, яшма, разновидности кварца и многие другие).
4. Горно-химические минеральные ресурсы. К этой группе относят каменную, калийную и магнезиальную соли, фосфориты и апатиты, серу и ее соединения, барит, флюорит, борные руды и другие полезные ископаемые, являющиеся сырьем для химической промышленности.
5. Индустриальное сырье нерудного происхождения (кварц, графит, асбест, слюда, тальк и др.).
6. Строительные материалы (мрамор, глина, шиферные сланцы, гранит, габбро-диабаз, известняк, стекольное и цементное сырье и др.).
7. Гидроминеральные ресурсы (подземные воды как пресные, так и минерализованные, в том числе термальные и используемые в бальнеологии).
Месторождения нерудных полезных ископаемых встречаются как на платформах, так и в складчатых зонах.
Данная классификация весьма условна, поскольку нередко разные отрасли могут использовать одно и то же сырье. Например, апатиты или известняки могут применяться как в металлургии, так и в химической промышленности, а известняк - еще и в строительстве.
Минеральные ресурсы стали использоваться человеком еще на заре цивилизации, что отразилось в названии некоторых эпох (пример - каменный или В настоящее время, как выразился академик А. Е. Ферсман, у ног человечества вся система Менделеева. В современной промышленности задействовано более 200 разновидностей полезных ископаемых. Почти все они принадлежат к категории невозобновляемых, поэтому одним из важнейших направлений современной экологии является разработка комплекса мер по предотвращению ресурсного кризиса.
Загрузка...
