Недра земли богаты различными полезными ископаемыми, которые образовались за миллионы лет существования планеты в силу разных климатических условий. Они активно используются человечеством в повседневном обиходе, поэтому сообщения о полезных ископаемых так будоражат мозг. К ним относятся руда, нефть, камни, природный газ и прочие материалы. Всё это используется в быту как материал для различных приспособлений или энергетическое топливо.
Классификация и способы добычи
Различные породы и минералы, обладающие определёнными физическими или химическими свойствами, активно используются в быту. Получение минералов сопряжено со сложным технологическим процессом, потому выгодно разрабатывать полноценные месторождения. Места скопления определённого вида руды или прочих элементов появились в силу экологических особенностей. Иногда месторождения образуют полноценные бассейны — скопление нескольких мест одного и того же вида элемента.
Добываемые материалы классифицируются по физическим свойствам и подразделяются на твёрдые (кристаллы различных солей, руда, уголь, мрамор), жидкие (нефть) и газообразные.
По способу образования ископаемые могут быть метаморфами, осадочным продуктом и образовываться из магмы. Магматические, как правило, существуют в складчатых местностях, так как одним из факторов их образования является движение тектонических плит, влекущее за собой выброс магмы. Осадочные породы образовываются на платформенных поверхностях в условиях хорошей влажности, так как этот тип органического происхождения.
Важная технологическая классификация основывается на добывании следующих ресурсов:
- Горючие ископаемые — всё, что можно использовать как топливо, например: уголь и нефть.
- Руда — залежи металлов и добыча неметаллического происхождения (графит, асбест).
- Нерудные ископаемые — песок, гравий и соли.
- Декоративные ископаемые — группа, включающая в себя драгоценные и полудрагоценные камни.
Каждый тип месторождений разрабатывается своим способом. Выбор метода зависит от глубины залежей, типа добываемого продукта и особенностей местности. Жидкие ископаемые добываются насосным или фонтанным способом. Некоторые твёрдые минералы, находящиеся на поверхности, добывают карьерным методом, те, что на большей глубине — шахтовым.
В современном мире используется множество геотехнологических способов с участием сложного оборудования для поиска месторождений и грамотной разработки. Некачественный подход может привести к разрушению местности, лишним сложностям при добыче и повлечь за собой человеческие жертвы (например, обрушение шахты). Любая разработка начинается с изучения информации, докладов и географии места предполагаемого поиска, затем территория обследуется и изучается на предмет всех возможных нюансов и только потом начинается сама работа.
Металлические руды
Руда — горные породы, содержащие достаточное содержание металла для его выплавки. Это определение знали ещё с древних времён, когда человек научился выплавлять руду для изготовления орудий труда и оружия. Современная жизнь без металла невозможна — от проводки в доме до смартфона. Всё содержит металлические конструкции.
В чистом виде добываются исключительно благородные металлы. Это обуславливается их химической инертностью (отсутствие реакции с большинством элементов). Все остальные добываются в виде рудных сплавов и подвергаются обработке для разделения.
Некоторые сплавы имеют преимущества над чистым металлом (например, сталь), потому их оставляют в неизменном виде. Среди ископаемых металлов выделяют несколько групп: чёрные, цветные, радиоактивные и благородные.
К чёрным металлам относятся различные сплавы железа. Группа цветных металлов состоит из меди, алюминия, цинка и прочего. Своё название они получили за разнообразие расцветок в чистом виде. Благородные и радиоактивные тоже относятся к цветным металлам. Их выделяют в отдельные группы за особые свойства: благородные за редкость, эстетику и химическую инертность (золото, платина, серебро), а радиоактивные за излучение радиоактивных частиц (радий, уран, америций).
Горючие ископаемые
Прогресс не стоит на месте и для работы машин, техники, заводов и обогрева необходима энергия. Ситуация в мире такова, что главный источник топлива — нефть, называют чёрным золотом. Из неё делается множество материалов (пластик, полиэтилен, взрывчатка и лекарства), она служит источником энергии для большинства машин этого мира. Одной капли нефти достаточно для нагрева целого чана воды.
Кроме нефти в классификацию горючих ископаемых входят: уголь, газ, торф и горючие сланцы. Вся группа добываемых элементов названа так за то, что при контакте с кислородом вступает в реакцию горения с огромным выбросом тепла и энергии.
Природные газы образуются в недрах земли, где при особых условиях давления и температуры они используются как органическое топливо. Высокая теплопроводность и низкое количество отработанных продуктов во время использования дают им значительное преимущество над нефтью и углем.
В эру карбона произошло образование залежей угля. Органические останки древних животных и растений под большим давлением спрессовались в карбоновые залежи. Уголь — прекрасное твёрдое топливо, удобное для транспортировки. Он обладает свойством длительного горения при малых расходах, что делает его довольно выгодным продуктом.
Декоративные и нерудные
Отдельная группа добываемых элементов — нерудные ископаемые. Это различные соли, асбест, известняк, сера и фосфорные минералы. Сфера применения таких материалов огромна — от фосфатных удобрений до строительства и производства огнеупорных материалов. Многие породы настолько твёрдые, что, несмотря на относительную невзрачность, они становятся материалом для вековых мраморных памятников искусства.
Декоративные материалы называются так исключительно за то, что они очень необычно выглядят и за свою редкость. Сюда относятся драгоценные и полудрагоценные камни, имеющие высокую прочность (алмаз), красивый узор. Они очень высоки в цене за счёт своей редкости и используются исключительно в изготовлении украшений и прочих эстетических вещах. Драгоценные камни — подлежат огранке (рубин, изумруд, алмаз), полудрагоценные — декоративная отделка (яшма, янтарь, малахит). Некоторые добываемые камни обладают высокой прочностью, что даёт возможность их применения в промышленности.
Ограниченность ресурсов
Как известно, из информации в википедии, ресурсы земли не бесконечны. Некоторые материалы постепенно образуются вновь, а некоторые имеют конечное число. По степени ограниченности ресурсов все ископаемые делятся на несколько категорий:
- Исчерпаемые или конечные. Ресурсы, добыча которых однажды станет невозможна. Такие ресурсы образовались при определённых условиях много лет назад, условия изменились и новое образование естественным путём уже невозможно.
- Бесконечные ресурсы. Это источники неиссякаемой энергии, такой как солнечная или энергия ветра. Океаны и моря тоже можно отнести к этой категории.
- Возобновляемые материалы. Эта группа ресурсов способна к возобновлению (леса, пресная вода), но довольно медленно.
Понятие добываемых ископаемых из недр земли относят к исчерпаемым ресурсам. Поэтому основная задача современной добычи и использования — правильное распределение, уменьшение расходов при добыче, рациональное использование, замена аналогами и осознанное потребление.
Добыча полезных ископаемых берёт своё начало с самых древних времён человечества — первые экспедиции по добыче руды снаряжались ещё в Древнем Египте, а Римская империя огромные территории испещрила шахтами. Чем активнее шёл прогресс, тем масштабнее добывались разные элементы. Одна «золотая лихорадка» принесла колоссальные масштабы золота и алмазов. Но чем активнее идёт добыча, тем меньше богатств земли остаётся. Поэтому в современном мире необходимо осознанное и грамотное потребление ресурсов.
