Полезные ископаемые - сила природы
Полезные ископаемые - это
природные минеральные образования земной коры, химический состав и
физические свойства которых позволяют эффективно применять их в различных
отраслях народного хозяйства.
По промышленному использованию обычно делятся на металлические,
неметаллические полезные ископаемые, горючие (или каустобиолиты) и
гидроминеральные полезные ископаемые. Металлические полезные ископаемые
представлены рудами черных (Fe, Cr, Mn, Ti), цветных (Cu, Zn, Pb, Al и др.),
редких (Та, Nb, Be, Zr, Li, Sc и др.) и радиоактивных (U, Th, Ra) металлов,
а также благородными металлами (Au, Ag, Pt, Os, Ir, Rh, Pd, Ru).
Неметаллические полезные ископаемые
включают горнохимическое сырье (например, апатит, фосфорит, барит), сырье
для извлечения промышленных минералов (асбесты, слюды, графит, драгоценные и
поделочные камни, нпаример -
иолит (кордиерит),
солнечный камень
(олигоклаз),
халцедон и др.), промышленные горные породы (глины, пески, граниты и
т.д.).
Горючие полезные ископаемые включают нефть,
газы природные горючие, каменный уголь и бурый уголь, торф и горючие сланцы.
К гидроминеральным полезным ископаемым относятся подземные (в т. ч.
термальные) пресные воды и минеральные воды, которые могут содержать I, Br,
В и др. Термальные воды используют в энергетике.
Полезные ископаемые бывают твердыми, жидкими и газообразными, что определяет
специфику их добычи и обогащения. Различают простые и комплексные полезные
ископаемые. Из последних можно получить несколько компонентов, которые
применяют в народном хозяйстве. Так, из полиметаллических руд норильского
типа извлекают Cu, Ni, Со, Pt и платиновые элементы, Se, Те. Постоянное
совершенствование технологии приводит к росту числа извлекаемых из полезных
ископаемых элементов.
По происхождению полезные ископаемые делятся на магматогенные,
метаморфогенные и экзогенные. Каждая из этих групп имеет более дробное
деление. Первые (руды Cr, Fe, Ti, Ni, Та, Nb, Zr, Pt, платиновых металлов и
др.) образуются при внедрении в земную кору и остывании магматических
расплавов. Метаморфогенные залежи (например, железные руды Криворожского
бассейна, золото и урановые руды Юж. Африки) возникают при высоких давлениях
и температурах в глубоких недрах. В тех же условиях в процессе метаморфизма
горных пород могут образовываться месторождения мрамора, графита и др.
Экзогенные полезные ископаемые (осадочные
месторождения горючих ископаемых, строительных материалов, россыпи Au, Pt,
алмазов, руды U, Cu, S и др.) возникают в результате процессов,
обусловленных внешними по отношению к Земле источниками энергии
(преимущественно солнечным излучением), при действии ветра, природных вод,
ледников и т.д.
Источники вещества, послужившего основой при образовании полезных
ископаемых, подразделяются на мантийные (или базальтовые) магмы, коровые
(или гранитные) магмы и осадочный чехол. Их формирование происходило в
архейскую, протерозойскую, рифейскую, палеозойскую, мезозойскую и
кайнозойскую эры, т.е. на протяжении около 3 млрд. лет.
Скопления полезных ископаемых представляют собой месторождения. Они
относятся к открытым, если обнажаются на земной поверхности, или к закрытым
(слепым), если полностью находятся в недрах.
Месторождение называют промышленным,
если его эксплуатация экономически целесообразна. Скопления полезных
ископаемых, которые не отвечают этому требованию, относятся к
непромышленным. При изменении технико-экономических условий непромышленные
месторождения могут стать промышленными. Требования к качеству и количеству
полезных ископаемых (кондиции) изменяются с изменением потребностей и
технологий переработки и использования конкретного вида минерального сырья.
Запасы полезных ископаемых, т.е. их
количество, находящееся в недрах, подсчитывают в тоннах (нефть, уголь,
руды), кг (золото и др. благородные металлы), каратах (алмазы), м3
(природный газ, строительные материалы). С учетом возможности практического
применения в народном хозяйстве запасы полезных ископаемых делятся на
балансовые и забалансовые, которые соответственно уже используются или пока
являются резервом промышленности.
При добыче и обогащении полезных ископаемых происходит существенное
воздействие на природу. Извлечение из недр на поверхность и переработка
значительных масс полезных ископаемых включает в природные миграционные
процессы большое число химических элементов. Многие из них загрязняют воду,
воздух, пищевые продукты.
Наиболее токсичны металлы (Hg, Sb, Cd, Pb, V,
Cr, Cu, Ni, Zn), а также As, F и S. Загрязнение окружающей среды
горнодобывающими предприятиями происходит: 1) пылевыми выбросами при
открытых горных выработках; 2) вследствие размыва отвалов хвостов
обогатительных фабрик; 3) стоками водоотлива из подземных горных выработок и
карьеров; 4) стоками обогатительных фабрик после очистных сооружений; 5) при
транспортировке руд и концентратов. Металлургические или химического
предприятия по переработке полезных ископаемых также загрязняют природу.
Специфическое влияние каждого предприятия
определяется геолого-геохимическими особенностями разрабатываемых
месторождений полезных ископаемых. Опасными считаются геохимические
аномалии, сформировавшиеся вокруг горнодобывающих или перерабатывающих
предприятий в почвах, растениях и водных системах, если концентрации
химических элементов превышают предельно допустимые. При разработке
соответствующих природоохранных мероприятий для каждого эксплуатируемого
месторождения необходимо учитывать законы о недрах.
Минеральные богатства Земли невозобновимы, поэтому важной проблемой
становится наиболлее эффективное и комплексное использование минерального
сырья, резкое уменьшение его потерь при добыче и переработке
