Минеральные ресурсы

Минеральными ресурсами называются полезные, ископаемые, извлеченные из недр. В свою очередь, под полезными ископаемыми понимают природные минеральные вещества земной коры, которые при определенном уровне развития техники могут быть с положительным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном виде или после предварительной переработки. Масштабы использования минеральных ресурсов постоянно растут. В то время, как в средние века из земной коры извлекалось лишь 18 химических элементов, то в настоящее время это число возросло до более, чем 80. С 1950 г. добыча полезных ископаемых увеличилась в 3 раза. Ежегодно из недр Земли извлекается более 100 млрд. т. различного минерального сырья и топлива. Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья. При использовании минеральных ресурсов необходимо учитывать, что почти все они относятся к категории невозобновимых. Кроме того, запасы отдельных их видов далеко не одинаковы. Например, общегеологические запасы угля в мире оцениваются в 14,8 трлн. т, а нефти - в 400 млрд. т. Однако, необходимо принимать во внимание и постоянно растущие потребности человечества.

Виды минеральных ресурсов

Единой общепринятой классификации нет. Однако, часто используют следующее разделение: топливные (горючие), металлические (рудные) и неметаллические (нерудные) полезные ископаемые. На базе этой классификации построена карта минеральных ресурсов в учебном атласе. Распространение полезных ископаемых в земной коре подчиняется геологическим закономерностям.

Топливные (горючие) полезные ископаемые заключены прежде всего в угольных (всего их 3,6 тыс. и они занимают 15% суши) и нефтегазоносных (разведано их более 600, разрабатывается 450) бассейнах, которые имеют осадочное происхождение, сопутствуют чехлу древних платформ и их внутренним и краевым прогибам. Основная часть мировых угольных ресурсов приходится на Азию, Северную Америку и Европу и залегает в 10 крупнейших угольных бассейнах, находящихся на территории России, США, ФРГ. Основные нефтегазоносные ресурсы сосредоточены в Азии, Северной Америке, Африке. К числу наиболее богатых бассейнов относятся бассейны Персидского залива, Мексиканского залива, Западносибирский. Иногда эту фуппу называют «топливно-энергетической» и тогда, помимо угля, нефти и газа в нее включают уран, являющийся топливом для атомных электростанций. В противном же случае урановые руды включают в следующую группу.

Рудные (металлические) полезные ископаемые обычно сопутствуют фундаментам и выступам (щитам) древних платформ, а также складчатым областям. В таких областях они нередко образуют огромные по протяженности рудные (металлогенические) пояса, например, Альпийско-Гималайский, Тихоокеанский. Страны, расположенные в пределах таких поясов, обычно имеют благоприятные предпосылки для развития горнодобывающей промышленности. В пределах этой группы выделяются черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.), цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.), благородные металлы (золото, серебро, платиноиды). Большие запасы железорудного сырья сосредоточены в США, КНР. Индии, России. В последнее время к ним добавились некоторые страны Азии (Индия), Африки (Либерия, Гвинея, Алжир), Латинской Америки (Бразилия). Крупные запасы алюминиевого сырья (бокситов) имеются во Франции, Италии, Индии, Суринаме, США, государствах Западной Африки, странах Карибского бассейна, России. Медные руды сосредоточены в Замбии, Заире, Чили, США, Канаде, а свинцово-цинковые - в США, Канаде, Австралии.

Кроме этого, практически повсеместное распространение имеют нерудные полезные ископаемые. В пределах этой группы выделяют химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье и др.

Для хозяйственного освоения наиболее выгодны территориальные сочетания полезных ископаемых. Научная концепция таких сочетаний, разработанная учеными-географами, имеет большое практическое значение, особенно при формировании крупных территориально-производственных комплексов.

В настоящее время поиски полезных ископаемых ведутся двумя путями. В случае, если есть плохо исследованная территории, то расширяется площадь изучения и за счет этого идет прирост разведанных полезных ископаемых. Этот способ преобладает в азиатской части России, Канаде, Австралии, Бразилии. Во втором случае идет изу-чение более глубоких месторождений. Это связано с давней освоенностью территории и сильной выработкой месторождений, находящихся близко к поверхности. Такой путь характерен для стран Зарубежной Европы, для европейской части России, для Украины, США.

Многие ученые мира говорят о движении общества к системе оборотного использования ресурсов, когда в экономике главным сырьем станут отходы. На современном этапе многие развитые страны используют глубокую утилизацию промышленных и бытовых отходов. В первую очередь, это государства Западной Европы, США и, особенно, Япония.

К рациональным подходам к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов относятся:

Максимально полное и комплексное извлечение из месторождения всех полезных компонентов;

Рекультивация (восстановление) земель после использования месторождений;

Экономное и безотходное использование сырья в производстве;

Глубокая очистка и технологическое использование отходов производства;

Вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления;

Использование технологий, позволяющих проводить концентрацию и извлечение рассеянных минеральных веществ;

Использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;

Разработка и широкое внедрение замкнутых циклов производства;

Применение энергосберегающих технологий и т. д.

Некоторые из современных производств и технологий отвечают многим из этих требований, но вместе с тем нередко они еще не стали нормой производственной сферы и природопользования в мировом масштабе. Например, отходы производства представляют собой неиспользованное вещество, на создание которого затрачен определенный труд. Отсюда выгоднее использовать отходы в качестве исходного сырья для производства различных видов продукции.

Полное использование отходов возможно путем создания замкнутых технологических процессов, объединения мелких предприятий в крупные производственные комплексы, где отходы одних могут служить сырьем для других. В этом случае значительно повышается эффективность использования природных ресурсов, но и до минимума сводится химическое загрязнение природной среды.

Для восстановления нарушенных ландшафтов необходимо проведение рекультивации. Вы знаете, что рекультива­ция - это процесс искусственного восстановления нарушен­ных земель.

Технический этап рекультивации начинается со снятия и складирования плодородного слоя, который помещают в бур­ты и хранят до окончания всех работ. Впоследствии его на­носят на выровненную поверхность. Биологический этап ре­культивации включает внесение удобрений, орошение, посев многолетних трав, сельскохозяйственных культур, посадку деревьев, кустарников. Порядок работ определяется видом и проектом рекульти­вации. Плодородные земли используют для сельскохозяйственной рекультивации, малопригодные - для лесохозяйственной. Не­которые карьеры могут использоваться под водохранилища, пруды, водоемы и т. д.

Полнота и комплексность использования минеральных ресурсов рассматриваются как один из путей рационального природопользования. В природе практически не бывает чи­стых руд, содержащих лишь один металл. Кроме основных компонентов, в них содержится целый ряд попутных ценных включений. Однако извлечение их из руды производится не всегда, хотя в ряде добывающих отраслей накоплен опыт (рис.17).

Важнейшие направления - использование вторичных ре­сурсов, политика ресурсосбережения. Применение вторичных ресурсов (металлолома, макулатуры, золы ТЭС), сокращение расхода материалов и энергии на единицу изделия (облегчение техники), экономия сырья и энергии позволят в значительной степени решить проблему истощения ресурсов. Нынешние мас­штабы экономии нельзя считать удовлетворительными.

Выработка 1 кВт-ч энергии в стране ва современных установках требует 240 г условного топлива, на устаревших установках -400-500 и даже 600 г, а в среднем 326 г. Поэтому только внедрение новых технологий даст значительный эффект.

Широкое использование новых материалов и видов топли­ва является перспективным направлением рационального при­родопользования. Синтетические алмазы, пластмассы, керами­ка и другие композиционные материалы, обладая ценными свойствами, успешно конкурируют с традиционными ресур­сами.

Рис.17. Схема комплексного использования минеральных ресурсов.

(на примере апатит-нефелиновой руды.)

Создание новых технологий должно сочетаться с грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий реализации этих проектов для биосферы.

ГОРЮЧИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ........................................................... 3

Уголь....................................................................................................................... 3

Нефть и газ............................................................................................................ 3

РУДНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ.............................................................. 4

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ............................................................................................ 4

Железо.................................................................................................................... 4

Хром........................................................................................................................ 4

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ............................................................................................. 5

Алюминий............................................................................................................... 5

Медь........................................................................................................................ 5

Никель..................................................................................................................... 5

Ртуть..................................................................................................................... 5

БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ.................................................................................. 6

Золото.................................................................................................................... 6

Серебро.................................................................................................................. 6

Металлы платиновой группы (платина и платиноиды).................................. 6

РАДИОАКТИВНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ РУДЫ ...................................................... 6

Уран........................................................................................................................ 6

Торий...................................................................................................................... 7

Нитраты............................................................................................................... 7

Фосфаты............................................................................................................... 7

Поваренная соль.................................................................................................... 7

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ ......................................................................... 8

Алмазы.................................................................................................................... 8

Оптический кварц и пьезокварц........................................................................... 8

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ 8

МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ - полезные ископаемые в недрах Земли, запасы которых оценены по геологическим данным. Месторождения полезных ископаемых распределены в земной коре неравномерно.

Большинство видов минерального сырья представлено рудами, состоящими из минералов, т.е. неорганических веществ природного происхождения. Однако некоторые важные виды полезных ископаемых, в частности энергетическое сырье, имеют органическое происхождение. Их присоединяют к минеральному сырью условно.

Ценность отдельных видов минерального сырья определяется в зависимости от области их применения, а также от того, насколько редко они встречаются.

Минеральное сырье, необходимое для обеспечения оборонной промышленности и бесперебойного функционирования ее сырьевой базы, иногда называют стратегическим. Среди импортируемых материалов важное место занимают хром, олово, цинк, вольфрам, иттрий, марганец, платина и платиноиды, а также бокситы.

ГОРЮЧИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Уголь

Бoльшую часть энергии во всем мире получают за счет сжигания ископаемого топлива – угля, нефти и газа. В ядерной энергетике тепловыделяющие элементы промышленных реакторов на АЭС состоят из урановых топливных стержней.

Уголь является важным национальным природным ресурсом в первую очередь благодаря своей энергетической ценности. Среди ведущих мировых держав только Япония не располагает большими запасами угля. Хотя уголь – самый распространенный вид энергоресурсов, на нашей планете имеются обширные территории, где угольных месторождений нет. Угли различаются по теплотворной способности: она самая низкая у бурого угля и самая высокая у антрацита. Мировая добыча угля составляет 4,7 млрд. т в год (1995). Однако во всех странах в последние годы проявляется тенденция к снижению его добычи, поскольку он уступает место другим видам энергетического сырья – нефти и газу. В ряде стран добыча угля становится нерентабельной в связи с отработкой наиболее богатых и сравнительно неглубоко залегающих пластов. Многие старые шахты закрываются как убыточные. Первое место по добыче угля занимает Китай, за ним следуют США, Австралия и Россия. Значительное количество угля добывается в Германии, Польше, ЮАР, Индии, на Украине и в Казахстане.

Нефть и газ

Условия образования. Нефтегазоносные осадочные бассейны обычно связаны с определенными геологическими структурами. Практически все крупные залежи нефти приурочены к участкам земной коры, которые в течение длительного времени испытывали прогибание, в результате чего там накопились особенно мощные осадочные толщи.

Нефть и газ встречаются в породах разного возраста – от кембрийских до плиоценовых. Иногда нефть добывается и из докембрийских пород, однако считается, что ее проникновение в эти породы вторично. Наиболее древние залежи нефти, приуроченные к палеозойским породам, установлены главным образом на территории Северной Америки. Вероятно, это можно объяснить тем, что здесь наиболее интенсивные поиски проводились в породах именно этого возраста.

Бoльшая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым территориям и окраинам материков: 1) Персидский залив – Северная Африка; 2) Мексиканский залив – Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о.Тринидад); 3) острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; 4) Западная Сибирь; 5) северная Аляска; 6) Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); 7) о.Сахалин с прилегающими участками шельфа.

Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т. Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний Восток (более 66%). Наибольшими запасами нефти обладают: Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла.

Объем мировой добычи нефти составляет ок. 3,1 млрд. т, т.е. почти 8,5 млн. т в сутки. Добыча ведется 95 странами, причем более 77% продукции сырой нефти приходится на долю 15 из них, включая Саудовскую Аравию (12,8%), США (10,4%), Россию (9,7%), Иран (5,8%), Мексику (4,8%), Китай (4,7%), Норвегию (4,4%), Венесуэлу (4,3%), Великобританию (4,1%), Объединенные Арабские Эмираты (3,4%), Кувейт (3,3%), Нигерию (3,2%), Канаду (2,8%), Индонезию (2,4%), Ирак (1,0%).

Общая мировая добыча железной руды превышает 1 млрд. т. Больше всего руды (в млн. т) добывается в Китае (250), Бразилии (185), Австралии (более 140), России (78), США и Индии (по 60) и на Украине (45). В значительных масштабах добыча железной руды ведется также в Канаде, ЮАР, Швеции, Венесуэле, Либерии и Франции. Общие мировые ресурсы сырой (необогащенной) руды превышают 1400 млрд. т, промышленные – более 360 млрд. т.

По объему экспорта товарной железной руды первое место в мире занимает Австралия (143 млн. т). Суммарные запасы руды там достигают 28 млрд. т. Добыча ведется в основном (90%) в районе Хаммерсли (округ Пилбара, Западная Австралия). На втором месте находится Бразилия (131 млн. т), располагающая исключительно богатыми месторождениями, многие из которых сосредоточены в железорудном бассейне Минас-Жерайс.

Хром

– один из основных компонентов нержавеющей жаропрочной, кислотоупорной стали и важный ингредиент коррозионностойких и жаропрочных суперсплавов. Из 15,3 млрд. т предполагаемых запасов высокосортных хромитовых руд 79% приходится на ЮАР, где добыча составляет 5,1 млн. т, Казахстан (2,4 млн. т), Индию (1,2 млн. т) и Турцию (0,8 млн. т). Довольно крупное месторождение хрома находится в Армении. В России разрабатывается небольшое месторождение на Урале.

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Алюминий

Бокситы, главное сырье алюминиевой промышленности. Бокситы перерабатываются на глинозем, а затем из криолит-глиноземного расплава получают алюминий. Бокситы распространены преимущественно во влажных тропиках и субтропиках, где протекают процессы глубокого химического выветривания горных пород.

Наибольшими запасами бокситов располагают Гвинея (42% мировых запасов), Австралия (18,5%), Бразилия (6,3%), Ямайка (4,7%), Камерун (3,8%) и Индия (2,8%). По масштабам добычи (42,6 млн. т) первое место занимает Австралия.

Медь

– наиболее ценный и один из самых распространенных цветных металлов. Крупнейший потребитель меди – электротехническая промышленность. Медь широко применяется в автомобилестроении и строительстве, а также расходуется на производство латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов.

Наиболее важным сырьем для получения меди являются халькопирит и борнит (сульфиды меди и железа), халькозин (сульфид меди), а также самородная медь. Окисленные медные руды состоят в первую очередь из малахита (карбоната меди). Добытая медная руда часто обогащается на месте, затем рудный концентрат направляется на медеплавильный завод и далее – на рафинирование для получения чистой красной меди. Самый дешевый и распространенный способ переработки многих медных руд – гидрометаллургический.

Медные месторождения распространены преимущественно в пяти регионах мира: Скалистых горах США; докембрийском щите в пределах штата Мичиган (США) и провинций Квебек, Онтарио и Манитоба (Канада); в Чили и Перу; на Центрально- Африканском плато – в медном поясе Замбии и Демократической Республики Конго, а также в России, Казахстане, Узбекистане и Армении. Основные производители меди – Чили (2,5 млн. т), США (1,89 млн. т), Канада (730 тыс. т), Индонезия (460 тыс. т), Перу (405 тыс. т), Австралия (394 тыс. т), Польша (384 тыс. т), Замбия (342 тыс. т), Россия (330 тыс. т).

Никель

Около 64% всего производимого в мире никеля используется для получения никелевой стали, 16% никеля расходуется на гальванические покрытия стали, латуни, меди и цинка; 9% – на суперсплавы для турбин, авиационных креплений, турбокомпрессоров и т.п. Никель применяется при чеканке монет.

В первичных рудах никель присутствует в соединениях с серой и мышьяком, а во вторичных месторождениях образует рассеянную вкрапленность водных никелевых силикатов. Половина мировой добычи никеля приходится на долю России и Канады, крупномасштабная добыча ведется также в Австралии, Индонезии, ЮАР, Китае и Колумбии.

В США месторождения никелевых руд отсутствуют, и никель извлекают в качестве побочного продукта на единственном заводе по рафинированию меди, а также вырабатывают из металлолома.

– единственный металл и минерал, жидкий при обычной температуре (затвердевает при -38,9° C). Самая известная область применения – термометры, барометры и другие приборы. Ртуть используют в электротехнической аппаратуре, а также для изготовления красителей.

Ртуть и особенно ее пары очень токсичны.

Мировое производство ртути составляет 3049 т, а выявленные ресурсы ртути оцениваются в 675 тыс. т (главным образом в Испании, Италии, Югославии, Киргизии, на Украине и в России). Крупнейшие производители ртути – Испания (1497 т), Китай (550 т), Алжир (290 т), Мексика (280 т).

БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Золото

Общий объем добычи золота в мире составляет 2200 т. Первое место в мире по добыче золота занимает ЮАР (522 т), второе – США (329 т). Старейший и самый глубокий золотой рудник в США – Хоумстейк в горах Блэк-Хилс (Южная Дакота); добыча золота там ведется свыше 100 лет. Современные методы экстракции (иманирование) делают рентабельным извлечение золота из многочисленных бедных и убогих месторождений.

Поскольку золото практически не подвержено коррозии и высоко ценится, оно сохраняется вечно. До настоящего времени в виде слитков, монет, ювелирных изделий и предметов искусства дошло не менее 90% золота, добытого за исторический период. В результате ежегодной мировой добычи этого металла его суммарное количество увеличивается менее чем на 2%.

Серебро

как и золото, относится к драгоценным металлам. Однако его цена по сравнению с ценой золота раньше составляла 1:16, а в 1995 сократилась до 1:76. Около 1/3 серебра идет на кино- и фотоматериалы (в основном пленку и фотобумагу), 1/4 используется в электротехнике и радиоэлектронике, 1/10 расходуется на чеканку монет и изготовление ювелирных изделий, на гальванические покрытия.

Примерно 2/3 мировых ресурсов серебра связано с полиметаллическими медными, свинцовыми и цинковыми рудами. Серебро извлекается в основном попутно из галенита (сульфида свинца). Месторождения преимущественно жильные. Наиболее крупные производители серебра – Мексика (2323 т), Перу (1910 т), США (1550 т), Канада (1207 т) и Чили (1042 т).

Металлы платиновой группы (платина и платиноиды)

Платина – самый редкий и дорогостоящий драгоценный металл. Используются ее тугоплавкость (температура плавления 1772° C), большая прочность, стойкость против коррозии и окисления, высокая теплоэлектропроводность. Наиболее широкое применение платина находит в автомобильных каталитических нейтрализаторах, а также в платиново-рениевых катализаторах в нефтехимии. Служит для изготовления тиглей и другой лабораторной посуды. Почти весь объем добычи платины приходится на ЮАР (167,2 т), Россию (21 т) и Канаду (16,5 т)

Почти 22% электроэнергии в США вырабатывается атомными электростанциями, на которых действуют 110 ядерных реакторов, что гораздо выше соответствующих показателей в других странах. К примеру, в СССР в 1987 имелось 56 действующих реакторов и 28 – на стадии проектирования. Ведущее место в мире по уровню потребления атомной энергии занимает Франция, где АЭС вырабатывают ок. 76% электроэнергии.

Наибольшими разведанными запасами урана обладают Австралия (более 20% мировых запасов), Казахстан (18%), Канада (12%), Узбекистан (7,5%), Бразилия и Нигер (по 7%). Крупное месторождение уранита Шинколобве находится в Демократической Республике Конго. Значительными запасами располагают также Китай, Германия и Чехия.

Торий

применяется для легирования сплавов и является потенциальным источником получения ядерного топлива – легкого изотопа урана-233. Единственный источник тория – желтые полупрозрачные зерна монацита. Россыпные месторождения монацита известны в Австралии, Индии и Малайзии. «Черные» пески, насыщенные монацитом в ассоциации с рутилом, ильменитом и цирконом, распространены на восточном и западном (более 75% добычи) побережьях Австралии. В Индии месторождения монацита сосредоточены вдоль юго-западного побережья. В Малайзии монацит добывают из аллювиальных оловоносных россыпей.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ.

Нитраты

Соединения азота применяются также в производстве взрывчатых веществ. Вплоть до окончания Первой мировой войны и в первые послевоенные годы монопольное положение на рынке нитратов принадлежало Чили. Позже широко развернулось производство искусственных нитратов с использованием атмосферного азота. США, где разработана технология получения безводного аммиака, содержащего 82,2% азота, занимают первое место в мире по его производству (60%). Возможности извлечения азота из атмосферы неограниченны, а необходимый водород получают в основном из природного газа и методом газификации твердого и жидкого топлива.

Фосфаты

Промышленные месторождения фосфатов представлены фосфоритами и апатитовыми рудами. Бoльшая часть мировых ресурсов фосфатов сосредоточена в широко распространенных морских фосфоритовых осадках. Выявленные ресурсы оцениваются миллиардами тонн фосфора. Свыше 34% мировой добычи фосфатов приходится на США, далее следуют Марокко (15,3%), Китай (15%), Россия (6,6%) и Тунис (5,6%).

Поваренная соль

добывается более чем в 100 странах. Крупнейший ее производитель – США. Почти половина добытой поваренной соли используется в химической промышленности, 1/4 расходуется на предотвращение обледенения автомобильных дорог. Кроме того, она широко применяется в кожевенной и пищевой промышленности и является важным пищевым продуктом человека и животных.

Поваренную соль получают из месторождений каменной соли и путем выпаривания воды соленых озер и морской воды. Мировые ресурсы поваренной соли практически неисчерпаемы. Почти каждая страна обладает либо залежами каменной соли, либо установками по выпариванию соленой воды. Колоссальный источник поваренной соли – сам Мировой океан.

Первое место по добыче поваренной соли занимают США (21%), затем следуют Китай (14%), Канада и Германия (по 6%). Значительная добыча соли ведется во Франции, Великобритании, Австралии и Польше.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ

Алмазы

Самые известные из драгоценных камней, играют также важную роль в промышленности благодаря их исключительно высокой твердости. Технические алмазы используются как абразивные материалы. Из природных алмазов лишь небольшая часть ювелирная, остальные – технические кристаллы неювелирного качества. Технические алмазы получают также искусственно. Например в США производятся только синтетические алмазы

Обычно алмазы встречаются в трубчатых телах – трубках взрыва (диатремах). Однако существенная часть алмазов добывается из аллювиальных россыпных месторождений. Около 90% мировой добычи природных технических алмазов приходится на долю пяти стран: Австралии (44,3%), Конго (ДРК, 16,2%), Ботсваны (12,2%), России (9,3%) и ЮАР (7,2%).

Мировая добыча алмазов составляет 107,9 млн. каратов (200 мг); в том числе технических алмазов было добыто 91,2 млн. каратов (84,5%), ювелирных – 16,7 млн. каратов (15,5%). В Австралии и Конго доля ювелирных алмазов составляет всего 4–5%, в России – ок. 20%, в Ботсване – 24–25%, ЮАР – более 35%, в Анголе и Центральноафриканской Республике – 50–60%, в Намибии – 100%.

Оптический кварц и пьезокварц

Кварц по распространенности в земной коре занимает второе место после полевых шпатов, но его чистые кристаллы (бесцветные прозрачные – горный хрусталь; темные, почти черные, просвечивающие или непрозрачные – морион) встречаются крайне редко. Между тем, именно такой кварц играет важную роль в оптических приборах (горный хрусталь) и в современных средствах связи. Самое важное применение пьезокварца – частотные фильтры и стабилизаторы частот в электронных приборах.

Основной поставщик природного пьезокварца (горного хрусталя) – Бразилия.

Более сотни негорючих минералов добываются из зеиной коры в настоящее время. Использование минерального ресурса включает в себя несколько этапов. Первый – обнаружение достаточно богатого месторождения, второй – извлечение минерала путем организации некоторой формы его добычи, третий – обработка руды, удаление примесей и превращение ее в нужную химическую форму, и последний – использование минерала для производства различных изделий.

Добыча. Обработка и использование любого минерала вызывает нарушение почвенного покрова и эрозию, загрязняет воздух и воду. Подземная добыча более опасный процесс, но он в гораздо меньшей степени нарушает почвенный покров. В большинстве случаев территории, на которых производится добыча, удаётся восстановить, но это очень дорогостоящий процесс.

Минеральные ресурсы не возобновляются, поэтому необходимо постоянно вести поиски новых месторождений. Все более увеличивается значение морей и океанов как источников получения нефти, серы, поваренной соли и магния; их добыча обычно ведется в шельфовой зоне. В перспективе стоит вопрос об освоении глубоководной зоны. Разработана технология добычи рудных железо-марганцевых конкреций со дна океана. В их состав входят также кобальт, никель, медь и ряд других металлов.

Крупномасштабная разработка глубоководных полезных ископаемых пока не начата ввиду экономического риска и нерешенности вопроса о правовом статусе таких месторождений. Соглашение по морскому праву, регламентирующее разработку минеральных ресурсов морского дна, не было подписано США и еще несколькими государствами.

К перспективным, заменяющим природное минеральное сырье, относятся керамические и полупроводниковые материалы. Металлы, керамические и полимерные материалы используются в качестве матрицы и армирующих компонентов для упрочения различных композиционных материалов. Пластические массы, или полимеры – самый широко используемый в США материал (больше, чем сталь, медь и алюминий вместе взятые). Исходным сырьем для получения пластмасс служат продукты нефтехимического синтеза. Однако в качестве сырья вместо нефти может использоваться и уголь.

Керамика – это неорганические неметаллические материалы, уплотненные путем термообработки и спекания. Обычные составляющие керамических материалов – кремний и оксид алюминия (глинозем), но они могут состоять также из карбидов бора и кремния, нитрида кремния, оксидов бериллия, магния, некоторых тяжелых металлов (например, циркония, меди). Керамические материалы ценят за их термо-, износо- и коррозионную стойкость, электрические, магнитные и оптические свойства (оптическое стекловолокно – тоже керамический материал).

Продолжаются исследования по поиску перспективных материалов, пригодных для использования в электронных, оптических и магнитных устройствах. Так, например, полупроводниками являются арсенид галлия, кремний, германий и некоторые полимеры. Перспективно использование галлия, индия, иттрия, селена, теллура, таллия и циркония.

Минеральные ресурсы – это полезные ископаемые, которые извлекаются из недр земли. Под полезными ископаемыми понимают природные минеральные вещества земной коры, которые могут быть применены в хозяйстве в натуральном виде и после предварительной переработки. Использование минеральных ресурсов в настоящее время постоянно растет, практически используется около 200 видов минерального сырья.

Минеральное сырье – это основная база для производства промышленной продукции. В мире каждый год из недр извлекают свыше 100 млрд т различного минерального сырья и топлива.

Минеральные ресурсы – это учтенные запасы месторождений полезных ископаемых (рудных и нерудных), отложенные поверхностно и в водах озер, морей (соль, россыпи), используемые народным хозяйством.

Среди рудных полезных ископаемых различают руды:

1. черных металлов (железо, марганец, хром, титан, ванадий);
2. цветных металлов (медь, олово, алюминий, цинк, вольфрам, молибден, свинец, кобальт, никель);
3. благородных металлов (золото, платина, серебро);
4. радиоактивных металлов (радий, уран, торий).

Рудные месторождения комплексны, в них присутствуют полезные компоненты нескольких минералов.

Нерудные полезные ископаемые – это негорючие и неметаллические твердые горные породы и минералы, в том числе:

1. строительные материалы (глина, песок, гравий, мел, известняк, мрамор);
2. химическое сырье (сера, апатит, фосфорит, калийные соли);
3. металлургическое сырье (асбест, кварц, огнеупорные глины);
4. драгоценные и поделочные камни (алмаз, рубин, яшма, малахит, хрусталь и др.).

Размещение минеральных ресурсов по планете связано с различиями в тектонических процессах, условиями их образования в прежние геологические эпохи. Древние горы богаче полезными ископаемыми. В горах и древних щитах на материках находятся рудные полезные ископаемые. В осадочных породах предгорных прогибов и платформ, в межгорных впадинах находятся месторождения нефти, природного газа, угля.

Большие запасы железорудного сырья сконцентрированы в США , России, Индии, КНР, Латинской Америке. Крупные запасы алюминиевого сырья расположены во Франции, США, Индии, России, а свинцово-цинкового – в Канаде, Австралии, США.

Основная доля мировых угольных ресурсов сосредоточена в Северной Америке, Европе и Азии, крупнейшие угольные бассейны – в России, США, Германии.

Нефтегазоносные ресурсы в основном сосредоточены в Северной Америке, Азии, Африке.

Изменения в географии добычи и потребления сырья, динамика цен на мировом рынке оказывают значительное влияние на социально-экономическую ситуацию в отдельных странах.

Запасы довольно динамичны, их размеры меняются в процессе развития науки и техники, при разведке и разработке все новых месторождений полезных ископаемых, рациональном их использовании. Обнаружены крупные запасы марганца, железа, кобальта, меди и других минералов на дне Мирового океана.

Характеризуя минеральные ресурсы в мировом хозяйстве, следует также отметить их регионально-географический разброс. По размерам общегеологических ресурсов железной руды ведущее место занимают страны СНГ (110 млрд. т), на втором месте стоят страны зарубежной Азии (68), третье и четвертое делят Африка и Латинская Америка (по 60 млрд. т), пятое место принадлежит Северной Америке (50), шестое - Австралии (25) и седьмое место - зарубежной Европе (20 млрд. т). Среди стран СНГ по этому показателю особенно выделяются Россия и Украина, среди стран зарубежной Азии - Китай (40) и Индия (20); в Латинской Америке - Бразилия (50), а в Северной Америке - США и Канада обладают примерно равными железнорудными запасами по (25 млрд. т.)

Различия в естественном, природном размещении ресурсов разных видов рудного сырья по группам стран также представляют определенный интерес. Например, в экономически развитых странах Запада явный перевес в ресурсах платины, ванадия, хромитов, золота, марганца, свинца, цинка, вольфрама, а в развивающихся странах гораздо богаче сосредоточены запасы кобальта бокситов, олова, никеля, меди.

Мировые прогнозные ресурсы железных руд составляют около 600 млрд. т., а разведанные запасы - 260 млрд. т. Расчетная ресурсообеспеченность мировой экономики этим видом сырья для производства черных металлов оценивается в 250 лет.

Из сырья для производства цветных металлов на первом месте стоят бокситы. Их прогнозные запасы определены в 50 млрд. т., в том числе разведанные - 20 млрд. т. Кпупнейшие месторождения бокситов сосредоточены в Австралии, Бразилии, Венесуэле на Ямайке. Добыча бокситов достигает до 80 млн. т. в год, так что нынешних запасов должно хватить на 250 лет. В России запасы бокситов сравнительно невелики.

Геологические запасы медных руд в мире оценивается в 860 млн. т., из них разведанных - 645 млн. т. (Индия, Зимбабве, Замбия, Конго, США, Россия, Канада). При нынешнем объеме добычи и его росте - 8 млн. т. в год - разведанных запасов медной руды хватит почти на 80-85 лет.

В совокупном мировом производстве (добыче) - иная картина: на уголь приходится около 30%, а на нефть и газ - более 67%.

Достоверные мировые запасы нефти определяются в 13 млрд. т (общие разведанные - 250-300 млрд. т), природного газа - в 141 трлн. м 3 При этом на долю стран, входящих в экономическую ассоциацию ОПЕК, включая Ирак, приходится около 77% мировых запасов нефти и 41% мировых запасов природного газа. Причем, оценки на перспективное использование нефти «оптимистов» и «пессимистов» разительно не совпадают. По прогнозам «оптимистов», мировых запасов нефти должно хватить на 2-3 столетия, тогда как «пессимисты» считают, что имеющиеся запасы нефти могут обеспечить потребности цивилизации лишь на 30-50 лет. При более реальной оценке обеспеченность текущей добычи нефти разведанными запасами определяется в целом по миру в 45 лет.

Оценки даются и по другим видам ископаемого топлива. Запасов природного газа должно хватить примерно на 100 лет, а угля - на 600 лет. Хотя не исключаются и иные оценки.

Кроме показателя размеров добычи энергетических ресурсов важным, если не важнейшим индикатором стала эффективность их использования. Здесь также происходят определенные подвижки. Во-первых, изменяется география использования энергоресурсов. Так, доля развивающихся государств в мировом потреблении различных видов энергии увеличивается: с 6,7% в 1960 г. она приблизилась к 30% в 2013 г. Однако неравнозначна ресурсная ситуация по странам развивающегося мира. Большинство этих стран не имеют собственных крупных запасов нефти и продолжают находиться в зависимости от ее импорта. В наименее развитых странах значительная часть внутренней потребности в энергетических ресурсах покрывается и ныне за счет дров и других видов биомассы, используемых в качестве топлива (солома, навоз).

Заканчивая предельно краткую характеристику мировой ситуации энергоресурсов, важно усвоить непреложную истину: время экстенсивного использования ограниченных энергоресурсов безвозвратно ушло в прошлое. Наступила эпоха интенсивного использования энергетических ресурсов, которая сопровождается ростом энергоотдачи.

Таблица 4

Распределение мировых разведанных ресурсов нефти по крупным регионам

Таблица 5

Первые десять стран по разведанным ресурсам нефти

Таблица 6

Распределение мировых разведанных угольных ресурсов по крупным регионам

Таблица 7

Структура энергопотребления по видам первичного топлива (в %)

Несмотря на определенную опасность (Чернобыль, Фокусима в Японии) растет доля атомной энергии как важного энергоисточника. В прогнозе мировой структуры энергобаланса к 2030 г. доля АЭС достигнет 30%, нефти и газа 30%, угля 30%, а на солнечную гидроэнергетику придется 10%. В этой связи возрастает вывоз урана на МР, что можно проследить по данным таблицы 8.

Таблица 8

Мировые разведанные запасы и основные поставщики урана

Таблица 9

Прогноз мировой добычи урана

По данным статистики и подписанным контрактам в мировой экономике придается большое значение природному газу как энергоносителю. Мировое распределение газа характеризуется крайней неравномерностью, а главное его запасов лишены наиболее промышленно развитые страны Западной Европы, а так же крупные державы - Китай и Индия. Ниже назовем первые десять стран мира по разведанным ресурсам природного газа.

Таблица 10

Наконец, гидроэнергетический потенциал не относится к минеральным ресурсам (полезным ископаемым). Однако он является таким же природным даром, как и минеральные ресурсы.

Ныне мировой гидроэнергетический потенциал достигает почти 10 трил. кВт/ч, но используется лишь 21% этого потенциала. Степень освоения гидроэнергетических возможностей особенно велико в Западной и Центральной Европе (70%), в Северной Америке и России ниже (соответственно 30 и 20%)