Природопользование

Классификация основных типов месторождений на основе концентрирующего агента

Концентрирующий агент	Тип месторождения	Рудообразующий минерал или металл
Магма	Пегматитовый Карбонатитовый Магматической сегрегации	Ниобий,бериллий Ниобий, тантал Платина, никель, хром
1орячий водный   раст-Юр     (обычно рассол)	Гидротермальный	Медь,      свинец, цинк,      серебро, золото,     молибден, олово
Морская    или озерная вода	Морские эвапориты Озерные эвапориты Хемогенно - осадочный	Хлорид    натрия, хлорид калия Бура,     карбонат натрия Железо, марганец
11оверхностные йоды	Речные россыпи Морские россыпи	Золото, алмазы Ильменит, рутил, циркон, алмазы
Дождевые воды	Осадочный	Никель, алюминий

ннедрившейся в холодную зону земной коры, минералы кристаллизуются один за другим, пока вся масса не превратится в твердую породу, состоящую из нескольких минералов. Минералы, образующиеся первыми, тонут в

встречаются крупные месторождения золота, титано-магнетитовых, марганцевых, хромитовых руд, урана. В докембрийскую эпоху возникли- уникальные месторождения урановых и золотоносных пород в Южной Африке (ЮАР), месторождения меди, кобальта, хрома, платины в Заире и Зимбабве.

К эре нижнего палеозоя относятся месторождения графита в Южной Корее, фосфоритов - в Китае, нефти -в Северной Америке и Африке, каменной соли в США и Канаде.

В период верхнего палеозоя образовалась большая часть мировых запасов каменных углей, нефти, калийных удобрений, вольфрама, ртути, свинца и т.д.

В мезозойскую эру сформировались нефтеносные поля Западной Сибири и Среднего Востока, месторождения молибдена и сурьмы в Китае и Восточной Сибири, алмазов в Якутии.

На территории всех материков широко представлены полезные ископаемые кайнозойского возраста. К ним относятся значительная часть запасов бокситов, никеля, кобальта, марганца, серы, серебра, алмазов и пр. Наиболее крупные кайнозойские месторождения нефти находятся в Калифорнии и Каспийском море, Месопотамской и Примексиканской низменностях. I Месторождения полезных ископаемых образуются под влиянием различных факторов, обеспечивающих перенос и концентрацию минералов в рудах. В табл. 2.1 показаны концентрирующие агенты, способствующие образованию руд металлов.

Магма представляет собой расплав, содержащий большое количество компонентов, кристаллизующийся в   интервале  температур.   При  остывании   магмы,

Таблица 2.1

Классификация основных типов месторождений на основе концентрирующего агента

 

Концентриру-	Тип	Рудообразующий
ющий агент	месторождения	минерал или
		металл
Магма	Пегматитовый	Ниобий, бериллий
	Карбонатитовый	Ниобий, тантал
	Магматической	Платина, никель,
	сегрегации	хром
1 орячий	Гидротермаль-	Медь,      свинец,
водный    раст-	ный	цинк,     серебро,
нор     (обычно		золото,     молиб-
рассол)		ден, олово
Морская    или	Морские	Хлорид    натрия,
озерная вода	эвапориты	хлорид калия
	Озерные	Бура,     карбонат
	эвапориты	натрия
	Хемогенно - оса-	Железо, марганец
	дочный
11оверхностные	Речные россыпи	Золото, алмазы
поды	Морские	Ильменит, рутил,
	россыпи	циркон, алмазы
Дождевые	Осадочный	Никель,
воды		алюминии

ннедрившейся в холодную зону земной коры, минералы кристаллизуются один за другим, пока вся масса не превратится в твердую породу, состоящую из нескольких минералов. Минералы, образующиеся первыми, тонут в расплаве, формируя магматические сегрегации. Такие месторождения имеет, например, Южная Африка, США. Некоторые магмы содержат несколько процентов растворенной воды. При кристаллизации магмы большинство образующихся минералов безводны, поэтому остаток магмы постоянно обогащается водой и в нем накапливаются такие металлы как литий, бериллий, олово, ниобий, тантал, уран. При кристаллизации на большой глубине (10 км и более) обогащенный водой расплав застывает в виде крупнозернистых пород -пегматитов. Наиболее важные из пегматитовых залежей расположены в США, Канаде, Бразилии, Центральной и Западной Африке.

На всех континентах значительные массивы образуют горные породы, называемые карбонатитами. Они возникают при внедрении в земную кору магмы, состоящей в основном из расплавленного кальцита СаСО3.

Гидротермальные месторождения образуются благодаря нагретым водам, содержащим соли. Эти воды растворяют некоторые сульфидные и оксидные минералы. Воды в гидротермальные растворы поступают из остывающей магмы, а также просачиваются по трещинам с поверхности. Химический состав таких вод определяется составом горных пород, с которыми они взаимодействуют. При движении через породы растворы охлаждаются или вступают в химические реакции, что приводит к отложению растворенных минералов и образованию гидротермальных месторождений.

В   табл.   2.2   представлены   сведения   о   запасах важнейших полезных ископаемых

Таблица 2.2 Мировые запасы важнейших полезных ископаемых

Полезные ископаемые	Достоверные и извлекаемые запасы	Общие ресурсы
11сфть, млрд. т	ПА	354
I из, трлн. т	109	271
Уголь, млрд. т	1076	13868
VpaH, млн. т	2,2	10-20
Железные руды, млрд. т	153,4	200 -800
Марганцевые руды, млн. т	907	3538
Хромовые руды, млрд. т	3,4	36
Ьокситовые руды, млрд. т	21-23	232
Медь, млн. т	340	560
Никель, млн. т	54	120
Кобальт, млн. т	3,1	6
Снинец, млн. т	75	125
1 [инк, млн. т	148	295
Олово, млн. т	4,2	6,4-7,8
Иольфрам, млн. т	2,1	-
Молибден, млн. т	9,8	21
Ртуть, тыс. т	128	24,1
Сурьма, млн. т	2	-
Фосфориты, млрд. т	133	-
Калийные соли, млрд. т	9,1	140

Продолжение табл. 2.2

Полезные ископаемые	Достоверные и извлекаемые запасы	Общие ресурсы
Золото, тыс. т	31,4	62,2
Серебро, тыс. т	253	500
Плавиковый шпат, млн. т	549	-

Далее рассмотрим различные виды минеральных ресурсов.

Топливно-энергетическое ресурсы

К этой категории ресурсов относятся ископаемые, используемые для производства энергии: нефть, угли, горючий газ, уран, сланцы.

Каждый вид топливного сырья обладает определенной теплотворной способностью. Для сравнения различных топлив, а также при проведении энергетических расчетов используют следующие единицы: тонна условного топлива в угольном эквиваленте (т.у.т в уг.-экв., ее теплота сгорания соответствует теплоте сгорания 1 т антрацита, т.е. 7 млн. ккал или 27,91 х 103 МДж) или в тоннах условного топлива в нефтяном эквиваленте (т.у.т в неф.- экв, имеющей теплоту сгорания 1 т нефти - 10 млн. ккал, или 41,87 х 103 МДж).

Наиболее значительные запасы топливного сырья находятся в Евразии и Северной Америке - всего около 87% общего потенциала. При этом основной объем твердого топлива размещен в развитых странах, а жидкого - в развивающихся.

Ископаемая нефть является экономически наиболее эффективным видом топливного сырья, обладающим mi.u окой    теплотворной    способностью    и    низким | и к- ржанием загрязняющих веществ.

Месь попавший в осадки органический материал первоначально был твердым. Небольшая его часть при повышении температуры претерпевала серию химических превращений, в результате которых образовались жидкость и газы.

На сегодняшний день около 32% мировых incpi етических потребностей удовлетворяются за счет Нефти. Почти 62% (примерно 77 млрд. т) разведанных Цпасов нефти находятся в районах Аравийского Полуострова и Персидского залива. Крупные нефтеносные области на суше расположены в Западной ('иоири, на Севере Африки, а также на шельфе Мирового ВКсана. В будущем специалисты считают наиболее перспективными районами добычи акваторию Южно-I шлйского моря, шельф Вьетнама, Кампучии, Индонезии. В настоящее время на долю морских Месторождений приходится 25% мировой добычи.

Общие запасы природного газа составляют примерно

|71 трлн. м3. Газ распределяется в недрах еще более

п<-равномерно, чем нефть. Особенно велики запасы этого

сырья в России (Западная Сибирь), Иране, Саудовской

\рп1ии,    Северной    Африке,    США.    В    мировом

мкргетическом балансе на долю газа приходится 17%.

I ii-рспективно развитие газодобычи на шельфе.

Общие запасы углей в недрах планеты достигают I Ш>8 млрд. т. Этот вид горючих ископаемых образовался hi остатков пресноводных растений. Древнейшие hi поженил угля встречаются в породах, имеющих возраст i /о млн.лет. Первой стадией образования угля является КМ (косортный горючий материал - торф. Захороненный иуплотненный торф претерпевает серию реакций] Проходящий процесс углефикации приводит 1 повышению сортности топлива. Чем древнее и глубжа захоронен уголь тем, как правило, он более высокосортен]

При использовании угля возникают определенный трудности: он содержит от 0,2 до 7% серы, находящейся в виде пирита (FeS2), гипса (CaSO4 x 2Н2О) и других органических и неорганических соединений. При сжигании угля выбросы окисленной серы в атмосфер^ приводят к образованию кислых дождей и смога. Сложной является и сама добыча угля - подземные разработки трудны, а открытые вызывают нарушение поверхностного слоя на большой площади.

Основные угленосные бассейны

расположены на территориях четырех стран: России, США, Китая и ЮАР - на их долю приходится более 80% всех запасов и свыше 90% извлекаемых ресурсов каменных углей. Крупными запасами обладают также Польша, Германия, Австралия, Великобритания.   Широкое   использование   угля   как топлива началось в XII в. в Англии и до 60-х годов XX в. i угли были главным видом топлива, затем произошла] переориентация энергетики на нефть и природный газ. К началу 80-х годов доля угля как топлива сократилась до 28%.  Нестабильность нефтяного рынка приводит в настоящее время вновь к возврату интереса к углям. По прогнозам специалистов к 2020 году уголь снова станет главным топливом на планете.

Ресурсы сырья для ядерной энергетики определяются в основном запасами урана. Мировые геологические ресурсы этого сырья составляют, по различным оценкам, от 5 до 20 млн. т. Специалисты предполагают, что в будущем на АЭС в реакторах будут использовать торий,

MUincbi которого в земной коре в три раза превышают

шит i.i урана.

< н новная часть  ресурсов ядерного топлива находится  в ПИЛ, Канаде, Австралии, ЮАР. Более половины всех tmi.iroB тория расположены в Индии, а остальная часть в Лт i ралии, Бразилии, США.

Металлические руды

Металлы являются необходимым компонентом в >■ чиике. По распространенности в земной коре металлы и /(разделяют на распространенные - содержание выше 11.1% (железо, алюминий, марганец, титан, магний), и редкие - содержание менее 0,1% (свинец, цинк, олово, юлого, серебро, уран и др.).Практически любая порода