Общая характеристика и применение в народном хозяйстве различных полезных ископаемых.

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

· твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли);

· жидкие (нефть, минеральные воды);

· газообразные (горючие газы, гелий, метан).

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

· горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы);

· рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест);

· нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни).

Виды полезных ископаемых

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Добыча полезных ископаемых

Существует несколько способов добычи полезных ископаемых. Во-первых, это открытый способ, при котором горные породы добываются в карьерах. Он экономически более выгоден, так как способствует получению более дешевого продукта. Однако брошенный карьер может стать причиной образования широкой сети оврагов. Шахтный способ добычи угля требует больших затрат, поэтому является более дорогостоящим. Наиболее дешевый способ добычи нефти — фонтанный, когда нефть поднимается по скважине под давлением нефтяных газов. Распространен также насосный способ добычи. Существуют и особые способы добычи полезных ископаемых. Они называются геотехнологическими. С их помощью из недр Земли добывают руду. Делается это закачиванием горячей воды, растворов в пласты, содержащие необходимое полезное ископаемое. Другие скважины откачивают полученный раствор и отделяют ценный компонент.

Потребность в полезных ископаемых постоянно растет, увеличивается добыча минерального сырья, но полезные ископаемые — это исчерпаемые природные ресурсы, поэтому необходимо более экономно и полно расходовать их.

Для этого есть несколько путей:

· снижение потерь полезных ископаемых при их добыче;

· более полное извлечение из породы всех полезных компонентов;

· комплексное использование полезных ископаемых;

· поиск новых, более перспективных месторождений.

Таким образом, основным направлением использования полезных ископаемых на ближайшие годы должно стать не увеличение объема их добычи, а более рациональное использование.

При современных поисках полезных ископаемых необходимо использовать не только новейшую технику и чувствительные приборы, но и научный прогноз поиска месторождений, который помогает целенаправленно, на научной основе вести разведку недр. Именно благодаря подобным методам были сначала научно предсказаны, а затем открыты месторождения алмазов в Якутии. Научный прогноз опирается на знание связей геологического строения и условий образования полезных ископаемых.

Полезные ископаемые (минеральные ресурсы) в зависимо­сти от области хозяйственного применения разделяются на следующие группы:

• топливно-энергетические или энергетические ресурсы – это материальные объекты, в которых сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человеком — нефть, природный газ, иско­паемый уголь, горючие сланцы,, торф, урановые руды.Первичная энергия – это энергия, которая содержится в природных источниках и может быть преобразована в электрическую, тепловую, механическую. Иными словами, первичная энергия – это энергия, непосредственно извлекаемая в природе. Она включает традиционные и нетрадиционные виды энергии (рис. 8.1).

Первичными энергоресурсами называют носители первичной энергии.

Традиционные виды энергии – это виды энергии, во все времена широко использовавшиеся человеком. Нетрадиционные виды энергии – это виды энергии, сравнительно мало использовавшиеся до последнего времени в силу отсутствия экономических способов их преобразования, но особо актуальные сегодня ввиду их высокой экономичности.

Вторичная энергия – энергия, полученная после преобразования первичной энергии на специальных установках (электрическая, тепловая, механическая).

Зная классификацию первичной энергии, мы можем дать определение, что такое топливно-энергетические ресурсы.

Топливно-энергетические ресурсы – это совокупность всех природных и преобразованных видов топлива (твердого, жидкого и газообразного) и энергии, используемых в республике.

• рудные — железная и марганцевая руды, хромиты, бокси­ты, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благород­ных металлов и др. Это сырьевая основа черной и цветной ме­таллургии;

• горно-химическое сырье — фосфориты, апатиты, поварен­ная, калийные и магнезиальные соли, сера и ее соединения, ба­рит, борные соли, бром и йодсодержащие растворы;

• природные (минеральные) строительные материалы и нерудные полезные ископаемые, а также поделочные, техниче­ские и драгоценные камни — мрамор, гранит, яшма, агат, гор­ный хрусталь, гранат, корунд, алмаз и др.;

• гидроминеральные — подземные пресные и минерализо­ванные воды.

Количественная оценка минеральных ресурсов выражается запасами полезных ископаемых, выявленных и разведанных. По степе ни достоверности определения запасов различают четыре их категории (данная классификация действует в странах СНГ со времен СССР): А, В, С₁ и С₂.

Запасы категории А являются наиболее разведанными, имеют точно определенные границы залегания и вполне подго­товлены для добычи. К категории В относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых с примерно опреде­ленными границами залегания. В категорию С ₁включают раз­веданные в общих чертах месторождения с запасами, подсчи­танными с помощью экстраполяции геологических данных. К категории С₂ — перспективные запасы, выявленные за пре­делами разведанных частей месторождений. Как правило, дан­ные о запасах полезных ископаемых категорий А и В использу­ются при разработке текущих планов и прогнозов развития народного хозяйства. Остальные категории запасов (С₁ и С₂) учитываются при обосновании долгосрочных прогнозов, плани­ровании геологоразведочных работ.

Запасы полезных ископаемых разделяют также по их при­годности для использования в народном хозяйстве на балан­совые и забалансовые. К балансовым принадлежат такие запа­сы, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым — запасы, кото­рые при имеющейся технике не могут быть эффективно исполь­зованы. Существует также категория прогнозных — геологичес­ких запасов, оцениваемых приближенно в качестве возможных.

Экономическая оценка полезных ископаемых, как и дру­гих видов природных ресурсов, основывается на исчислении дифференциальной ренты, которая получила название диффе­ренциальной горнойренты. Главным оценочным показателем является показатель эксплуатационной ценности ресурсов. Он представляет собой денежное выражение максимально воз­можного народнохозяйственного экономического эффекта, при­носимого данным видом ресурсов. Эксплуатационная ценность природного ресурса определяется как разность между величи­ной денежной оценки продукции, полученной из ресурса, ипрямыми затратами на его добычу ипереработку.