Główne rodzaje minerałów

Nawet na wczesnym etapie rozwoju rozsądna osoba aktywnie wykorzystywała zasoby, które dostarczała mu natura. Na początku było to, co było w zasięgu wzroku - woda, drewno, kamienie. W przyszłości ludzie zaczęli zadawać sobie coraz więcej pytań: co może być pożyteczną rzeczą ukrytą pod ziemią? A wnętrzności naszej planety dały mu wiele przyjemnych niespodzianek.

Ten artykuł jest poświęcony zasoby mineralne Ziemi. W szczególności omówimy główne rodzaje minerałów, które wyróżniają się współczesną nauką geologiczną. Gdzie są wydobywane iw jakich sektorach gospodarki są wykorzystywane? A jakie rodzaje minerałów są uważane za najbardziej wartościowe i poszukiwane dzisiaj?

Mineralne bogactwo Ziemi

W głębinach naszej planety leżą setki, jeśli nie tysiące różnych minerałów. Niektóre z nich są trudniejsze (na przykład diamenty), podczas gdy inne kruszą się i rozpadają od najmniejszego uderzenia (kaolin jest żywym przykładem). Pewne rodzaje wytwarzanych minerałów znajdują się w stanie skupienia cieczy (ropa) lub gazu (gazu ziemnego). Ich rozwój odbywa się za pomocą systemu specjalnych odwiertów.

Minerały w skorupie ziemskiej mogą mieć postać placerów, gniazd, warstw, soczewek lub żył. Nagromadzenia kilku złóż często tworzą całe baseny, prowincje i złoża rud. Rozwój i wydobycie zasobów mineralnych jest prowadzone w odrębnej gałęzi nauki i techniki, określanej jako górnictwo.

Jakie rodzaje minerałów naukowcy emitują do tej pory? Opiszemy to bardziej szczegółowo w następnej części naszego artykułu.

Rodzaje minerałów

Geneza niektórych substancji i związków mineralnych może być zupełnie inna. Na przykład pochodzenie wielu rud jest związane z procesami magmatycznymi zachodzącymi w głębinach skorupy ziemskiej. Ale olej powstał z pozostałości roślin i zwierząt, które zmarły miliony lat temu. Dlatego logiczne jest rozróżnienie dwóch rodzajów minerałów:

• Organiczne
• Nieorganiczny.

Istnieje wiele innych klasyfikacji. Tak więc, zgodnie ze stanem skupienia, emitowane są stałe, ciekłe i gazowe minerały, a także zgodnie z warunkami występowania w skorupie ziemskiej - warstwami, żyłami itp. Następujące rodzaje minerałów różnią się również warunkami pochodzenia i formowania:

• Endogenne (uformowane na dużych głębokościach w grubości skorupy ziemskiej).
• Egzogenny (utworzony na powierzchni litosfery - na dnie jezior, bagien, mórz lub oceanów).
• Metamorficzne (substancje powstające pod wpływem wysokich temperatur i ciśnienia).

Istnieje kolejna uogólniona klasyfikacja. Tak więc, zgodnie z nim, najważniejszymi rodzajami minerałów są: paliwo (lub palne), ruda (metal) i niemetaliczna. Czasami osobna podklasa dostarcza surowców dla budownictwa. Będziemy bardziej szczegółowo omawiać te 3 rodzaje minerałów.

Palne minerały

Palne minerały (lub paliwa) - rodzaj zasobów mineralnych, charakteryzujący się taką właściwością, jak palenie. Są one używane głównie jako źródło energii cieplnej. Główne rodzaje paliw kopalnych to: ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel kamienny i brunatny, torf, antracyt i łupki bitumiczne.

Spalanie wszystkich powyższych paliw wyzwala dużo energii. Jest to ułatwione przez węgle, które są zawarte we wszystkich, bez wyjątku, w palnych minerałach. Trudno wyobrazić sobie życie nowoczesnego miasta bez ropy, z którego powstaje gaz, lub bez gazu, który jest wykorzystywany do ogrzewania wielu budynków mieszkalnych. Węgiel jest szeroko stosowany w przemyśle ciężkim, w szczególności w systemie elektroenergetycznym i metalurgii żelaza.

Rudy metali

Metale są obecne w wielu rzeczach, z których korzystamy na co dzień: w samochodach, laptopach, telefonach komórkowych, urządzeniach domowych, a nawet najwykwintniejszych żarówkach. A najczęściej nie są to czyste metale, ale stopy tworzone przez człowieka za pomocą sztucznych środków. Tak więc szeroko stosowaną stalą jest stop żelaza z węglem i niektóre inne pierwiastki (na przykład mangan). Ale pierwszym etapem procesu produkcji dowolnego metalu lub stopu jest wydobycie niezbędnych surowców.

Istnieje pięć głównych rodzajów minerałów rudnych. To jest:

• Metale żelazne (żelazo, chrom, mangan).
• Metale nieżelazne (miedź, aluminium, nikiel).
• Metale rzadkie (wolfram, molibden, cyna).
• Związki radioaktywne (rad, uran).
• Metale szlachetne (złoto, srebro, platyna).

Rudy żelaza (jako baza do produkcji różnych stopów), a także rudy aluminium i miedzi i niklu stanowią największą wartość dla ludzkości na obecnym etapie jej rozwoju. W szczególności obecność w głębi kraju dużych złóż metali nieżelaznych w dużej mierze przyczynia się do postępu technicznego. Wszakże są one szeroko stosowane w elektrotechnice, aeronautyce, przemyśle lotniczym i produkcji precyzyjnych instrumentów.

Niemetaliczne minerały

Minerały niemetaliczne są rodzajem minerałów, które nie zawierają metali i są używane głównie w budownictwie. W sumie grupa ta ma około 100 nazw skał i minerałów. A współczesne zasoby wydobycia niemetalicznych surowców mineralnych są dość duże.

Nie ma jednolitej i ogólnie przyjętej klasyfikacji minerałów niemetalicznych. Tutaj zwyczajowo wyróżnić:

• Surowce górnicze (azbest, grafit, talk).
• Surowce chemiczne (sól potasowa, rodzima siarka, fosforany).
• Materiały budowlane (wapień, piasek, marmur, granit, piaskowiec, tuf, glina i inne).
• Surowce piezoelektryczne (dźwigar Islandii, kwarc, fluoryt optyczny).
• Cenne i Semiprecious kamienie (labradoryt, szafir, rubin, ametyst, opal i inne).

Geografia zasobów mineralnych planety

Dystrybucja niektórych minerałów na powierzchni naszej planety wiąże się przede wszystkim ze strukturą geologiczną terytorium. Tak więc na tarczach starożytnych platform znajdują się liczne złoża metali żelaznych i nieżelaznych. Jednak znaczne złoża ropy naftowej, gazu, węgla i soli ograniczają się do stref koryt granicznych i podgórskich. Niemetaliczne minerały są rozproszone wszędzie: zarówno w złożonych (górskich) obszarach, jak i na obszarach platformy.

Na mapach geograficznych złoża surowców mineralnych oznaczone są specjalnymi symbolami i znakami graficznymi. Co więcej, każdy minerał ma swoje własne oznaczenie (patrz zdjęcie poniżej). Na przykład węgiel kamienny oznaczony przez wypełniony kwadrat, sól przez czysty kwadrat, rudę żelaza przez czarny trójkąt równoboczny, i tak dalej.

Następnie oferujemy w skrócie zapoznanie się z najcenniejszymi i najbardziej poszukiwanymi minerałami mineralnymi na dziś. Są to ropa, gaz, węgiel, ruda żelaza, złoto i diamenty.

Ropa i gaz

Jeśli wymienisz rodzaje minerałów używanych przez człowieka w naszych czasach, rachunek przejdzie na setki, a nawet tysiące. Potencjał zasobów mineralnych wnętrza Ziemi jest po prostu niesamowity! Ale niewiele osób będzie się spierać z faktem, że najważniejszymi rodzajami minerałów, począwszy od pierwszego kwartału XXI wieku, są ropa naftowa i gaz ziemny.

Olej jest często nazywany czarnym złotem, co podkreśla znaczenie i wartość tego zasobu. Paliwo to jest poszukiwane na całym świecie, a niektóre kraje całkiem dobrze uzupełniają swoje budżety. Ropa naftowa jest najważniejszym minerałem w Afryce Północnej i południowo-zachodniej Azji. Arabia Saudyjska, Wenezuela, Iran, Irak i Kanada przewodzą światu pod względem całkowitych zasobów tego minerału.

Produkcja ropy przynosi ogromne zyski krajom. Olej wydobywa się z trzewi ziemi na trzy główne sposoby:

• Mechaniczny.
• Fontanna
• Slatev.

Najbardziej powszechna jest mechaniczna (lub pompująca) metoda ekstrakcji. W tym celu wierci się nawiercone otwory, po czym olej jest wypompowywany za pomocą wydajnego sprzętu do sprężarek. Warto to zauważyć czarne złoto Jest wydobywany nie tylko na lądzie, ale także na morzu. W tym celu na wodzie zainstalowane są specjalne pływające platformy.

Złoża gazu znajdują się często w pobliżu złóż ropy naftowej. Razem tworzą często całe regiony naftowe i gazowe oraz prowincje zajmujące duże obszary. Przez gaz ziemny rozumie się mieszaninę kilku gazów jednocześnie (metan, propan, butan i kilka innych), które powstają w grubości skorupy ziemskiej w wyniku beztlenowego rozkładu substancji organicznych. Z głębin planety wydobywana jest za pomocą studni, której głębokość może sięgać kilku kilometrów.

Węgiel

Węgiel kopalny jest jednym z najczęstszych surowców mineralnych na świecie. Jego złoża znajdują się na wszystkich kontynentach Ziemi. Jednak największe złoża węgla mają następujące kraje: Stany Zjednoczone, Chiny, Rosja, Indie i Australia.

W zależności od zawartości węgla, istnieją trzy główne rodzaje tego minerału:

• Węgiel brunatny (do 65-70% węgla).
• Węgiel (75-95%).
• Antracyt (więcej niż 95%).

Kolor węgla zmienia się z brązowego na ciemny szary i czarny.

Węgiel wydobywa się z wnętrzności planety na dwa główne sposoby:

1. Zamknięte.
2. Otwórz

Zamknięta (lub moja) metoda wydobycia jest stosowana na znacznych głębokościach pokładów węgla (ponad 100 metrów). W tym celu zbudowano kopalnie lub galerie. Główną zaletą tej metody ekstrakcji jest przyjazność dla środowiska. Kopalnie węgla powodują o wiele mniej szkód dla środowiska niż kopalnie lub cięcia. Jednocześnie operacje wydobywcze są niezwykle niebezpieczne dla zdrowia i życia pracowników.

Metoda kopalni odkrywkowej (lub kamieniołomu) stosowana jest w przypadkach, w których pokłady węgla znajdują się jak najbliżej powierzchni ziemi. W tym przypadku górna warstwa skorupy ziemskiej zostaje otwarta (łącznie z ziemią) i rozpoczyna się natychmiastowy rozwój pola. Rasa jest kruszona za pomocą specjalnych maszyn (koparki i kruszarki) i transportowana na powierzchnię. Zaletą metody odkrywkowej węgla kamiennego jest opłacalność i względne bezpieczeństwo. Jednak kamieniołomy "zjadają" ogromne obszary lądowe i powodują ogromne szkody dla środowiska. Dodatkowo, wydobywany w ten sposób węgiel z reguły zawiera wiele różnych zanieczyszczeń.

Ruda żelaza

Przez rudy żelaza rozumie się naturalne mineralne formacje o zawartości żelaza (Fe) od 10% do 75%. Ogólnie wiadomo o około dwustu minerałach zawierających żelazo. Ale najważniejszym z nich są magnetyt i hematyt. Rudy o zawartości żelaza do 45% uważane są za ubogie i wymagają dodatkowego wzbogacenia.

Ruda żelaza jest głównym surowcem dla przemysłu stalowego. Główną jego część stanowi produkcja wyrobów z żelaza i stali. Największymi dostawcami rud żelaza na rynek światowy są Indie, Chiny, Ukraina, Rosja, Brazylia, Kazachstan i Australia. Kraje te stanowią ponad 80% światowej produkcji.

Wydobywanie tego minerału odbywa się w kopalniach i kamieniołomach (rzadziej w kopalniach). Bogate rudy są natychmiast przesyłane do warsztatów open-hearthowych i konwerterów do produkcji stali. Niskie rudy żelaza muszą być wzbogacone. Proces ten jest prowadzony w specjalnych zakładach wydobywczych i przetwórczych (GOK). Najpierw ruda wydobyta z wnętrza ziemi zostaje zmiażdżona, a następnie powstała masa wysyłana jest do separatora magnetycznego, który "wyciąga" z niego cząsteczki żelaza. Następnie wzbogaconą rudę spieka się do małych peletek (o średnicy 8-15 mm) i przesyła do zakładów metalurgicznych.

Wielkość światowej produkcji rudy żelaza gwałtownie rośnie. Jeśli w 2001 r. Wydobyto około 1 miliarda ton tego surowca, to w 2010 roku liczba ta wynosiła już 2,4 miliarda ton. Jednak niektóre wysoko rozwinięte kraje stopniowo zmniejszają zużycie rudy żelaza i przechodzą na recykling złomu.

Złoto

Być może na Ziemi nie ma osoby, która nie usłyszałaby słowa "Klondike". Nazwa tego regionu na Alasce stała się powszechnie znana jako nazwa miejsca pełnego cennych skarbów. Pod koniec XIX wieku odkryto tutaj ogromne złoża złota. A tysiące poszukiwaczy przygód pojechało na poszukiwania w dzikich i odległych krajach. Kilku szczęśliwcom udało się tam dotrzeć i odnaleźć bezcenny skarb żółtego koloru.

Złoto jest dzisiaj najcenniejszym metalem na Ziemi. Najczęściej używa się go w przemyśle jubilerskim i jako obiekt inwestycyjny. Sztabki złota są uważane za najbezpieczniejszy sposób na zaoszczędzenie swoich oszczędności. Ponadto metal szlachetny jest również stosowany w mikroelektronice, stomatologii i przemyśle spożywczym.

W całej historii ludzkość wydobyła z ziemi około 160 tysięcy ton złota. W ujęciu pieniężnym jest to około 8 bilionów dolarów. Następujące kraje są liderami w wydobyciu złota na świecie: Chiny, Rosja, Australia, USA, RPA, Peru, Kanada. Na terenie Federacji Rosyjskiej jest dziś 37 firm wydobywczych złota. Znajdują się one w Buriacji, Amurze i Irkucku, Transbaikaliach, Kraju Krasnojarskim, Republice Tywy i niektórych innych regionach kraju.

Diamenty

Diament jest naturalnym minerałem, formą węgla. Ma niezwykle wysoką twardość i przewodność cieplną. Fasetowany diament nazywa się diamentem. Od dość dawna jest najdroższą i najcenniejszą dekoracją. To prawda, że ​​cena diamentów jest w dużej mierze spowodowana niezwykle wysokim stopniem monopolizacji tego rynku w globalnej gospodarce.

Oprócz biżuterii, diamenty zostały wykorzystane w przemyśle elektronicznym, lotniczym i nuklearnym. Ze względu na wyjątkową twardość minerału, jest on stosowany do produkcji ciężkich wiertarek i frezów.

Diamenty są najważniejszym typem minerały Afryki. Przynajmniej niektóre z jej krajów. Tak więc co drugi diament na świecie wydobywa się w czterech stanach "czarnego kontynentu". Są to Namibia, Botswana, Południowa Afryka i Tanzania. Innymi ważnymi importerami najtrwalszego minerału są Indie, Rosja, Angola, Kanada.

W Rosji pierwszy diament znalazł sługa Pavel Popov w prowincji Perm. Za tak cenne odkrycie otrzymał wolność. Później duże fajki kimberlitowe znaleziono w Jakucji, a także znaczące złoża na Krasnojarskim Terytorium i w Archangielsku.

Sól kamienna

Mówiąc o najbardziej popularnych minerałach, nie sposób nie wspomnieć o soli. Wartość tego minerału i żywności jest niezwykle wysoka. W czasach starożytnych sól często pełniła funkcję pieniądza osadniczego. Jest niezbędny dla każdego ludzkiego ciała. Brakowi soli towarzyszą osłabienie, bóle głowy i nudności.

Wzór chemiczny tego minerału to NaCl (chlorek sodu). W naturze występuje w postaci bezbarwnych przezroczystych kryształów. Sól kuchenną otrzymuje się na kilka sposobów. W rzeczywistości wydobywa się sól w kopalni. Minerał otrzymuje się również poprzez trawienie płynnych roztworów soli.

W sumie rocznie na świecie wydobywa się około 200 milionów ton soli. Największymi producentami tego produktu są takie kraje jak: USA, Chiny, Indie, Kanada, Francja, Niemcy, Rosja, Ukraina, Chile. Najstarsze groty zostały odkryte przez archeologów na wybrzeżu Morza Czarnego (współczesna Bułgaria). Naukowcy odkryli, że sól zaczęła być wydobywana tutaj w szóstym tysiącleciu pne.