Недра, полезные ископаемые, минеральные ресурсы и принципы их классификации

Недра и их категории

Что такое недра? Термин «недра» имеет несколько значений в географии и геологии. Под этим понятием понимают:

• слой земной коры, расположенный под почвой, а при её отсутствии — ниже уровня поверхности, дна рек, озёр и морей, доступных для геологического изучения и освоения;
• часть земли, содержащую полезные ископаемые в верхних слоях земной коры, где возможна их добыча, разработка и другая хозяйственная деятельность.

Что же такое недры земли или недра? Недра представляют собой источник минеральных и полезных ископаемых, а также запасов подземных и минеральных вод. Они накапливают глубинное тепло и служат пространственной основой для размещения различных объектов: промышленных сооружений, мест захоронения радиоактивных отходов и других технических систем.

В состав недр входят не только полезные ископаемые, но и горные породы, энергетические ресурсы, пустоты, полости и другие природные элементы.

Нижняя граница недр определяется двумя основными факторами:

1. Техническими возможностями их освоения.
2. Глубиной, которая в теории может доходить до центра земного шара.

Классификация недр

Все недра делятся на две основные категории:

1. Используемые участки недр – территории, где ведётся добыча полезных ископаемых или осуществляется иное хозяйственное освоение.
2. Неиспользуемые участки недр – зоны, не задействованные в промышленной разработке, но имеющие научную или социальную ценность.

В скрытой форме существует дополнительное деление:

• недра, содержащие полезные ископаемые – пригодные для добычи минеральных ресурсов;
• недра с иными полезными свойствами – например, термальные воды или геологические образования, представляющие исследовательский интерес.

Полезные ископаемые, минеральные ресурсы и топливно-энергетические запасы

 Физическое состояние полезных ископаемых:

• газообразные (например, природный газ);
• жидкие (нефть, ртуть);
• твёрдые (уголь, руды, драгоценные камни).

В земной коре полезные ископаемые образуют различные скопления:

• штоки – крупные массивные залежи;
• жилы – вытянутые узкие образования;
• пласты – горизонтальные слои осадочного происхождения;
• россыпи – скопления минералов, перенесённых природными процессами;
• гнёзда – локальные зоны концентрации ископаемых.

При значительных размерах месторождения полезных ископаемых формируют районы, провинции и бассейны.

Добыча полезных ископаемых и их признаки

Разработка полезных ископаемых является отдельной научно-технической отраслью – горным делом.

Основные признаки полезных ископаемых:

• минеральные спутники рудных месторождений – сопутствующие минералы, по которым можно выявить ископаемые (например, для рудного золота – кварц и пирит, для алмазов – пироп, для платины – хромистый железняк);
• обнаружение в различных геологических образованиях – минеральные частицы встречаются в обломках пород, в долинах рек, на склонах и в низинах;
• прямое присутствие в геологических разрезах – ископаемые можно обнаружить в горных выработках, обнажениях, керне буровых скважин;
• высокая концентрация элементов-индикаторов – наличие следовых элементов в подземных водах и растительности может свидетельствовать о залегании полезных ископаемых.

Минеральные ресурсы

 Эти ресурсы пригодны для промышленной добычи и оценены в ходе геологических исследований и разведки.

Минеральные ресурсы относятся к невозобновляемым природным ресурсам. Минерально-сырьевая базапредставляет собой часть минеральных ресурсов, подготовленную для освоения и промышленной добычи.

Минеральные ресурсы можно рассматривать с двух аспектов:

• горно-геологический – как совокупность полезных ископаемых, сосредоточенных в недрах в высокой концентрации, что делает их пригодными для добычи;
• экономический – как основу для развития ключевых промышленных отраслей, таких как металлургия, топливная, химическая и строительная промышленность.

Минеральные ресурсы распределены в недрах Земли неравномерно. Например:

• более 80% мировых запасов угля сосредоточены в США, Великобритании, Германии, Австралии и ЮАР;
• 87% мировых запасов марганцевых руд находятся в Австралии и ЮАР;
• 86% мировых запасов калийных солей сосредоточены в Канаде.

Топливно-энергетические ресурсы

Топливные полезные ископаемые включают в себя запасы топлива и природных источников энергии, которые могут использоваться в хозяйственной деятельности человека.

К основным видам этих ресурсов относятся:

• традиционные энергоносители: каменный и бурый уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, дрова;
• возобновляемые источники энергии: энергия приливов, ветра, солнечного света, воды рек;
• альтернативные источники: атомная энергия.

Добычей, преобразованием и использованием различных видов энергии занимается энергетика.

Классификация полезных ископаемых и топливно-энергетических ресурсов

Минеральные ресурсы разделяются по сферам их применения на следующие группы:

• топливно-энергетические ресурсы – включают нефть, природный газ, уголь, торф, горючие сланцы, урановые руды;
• руды чёрных металлов – к ним относятся железные, марганцевые, хромовые руды и др;
• руды цветных и легирующих металлов – содержат медь, алюминий, свинец, цинк, никель, кобальт, молибден, вольфрам, ртуть, сурьму, олово и другие металлы;
• руды редких и благородных металлов – включают металлы платиновой группы, золото, серебро и другие редкие элементы;
• гидроминеральные ресурсы – подземные пресные и минеральные воды, включая термальные и бальнеологические;
• нерудное индустриальное сырьё – включает графит, слюду, тальк, асбест, кварц и другие минералы;
• нерудные строительные ископаемые – к ним относятся строительные камни (гранит, мрамор, базальт), а также строительные материалы (песок, известняк, глина, сланцы, цементное и стекольное сырьё);
• камнесамоцветное сырьё – включает декоративные минералы (родонит, яшма, агат, халцедон, оникс, нефрит, чароит) и драгоценные камни (алмаз, изумруд, сапфир, рубин);
• горнохимическое сырьё – включает фосфаты, апатиты, минеральные соли (калийные, магнезитовые, каменные), бораты, барит, серу и её соединения, флюорит и др.

К неметаллическим (нерудным) полезным ископаемым относят драгоценные камни, камнесамоцветное и горное сырьё, используемые в различных отраслях промышленности.

Топливно-энергетические ресурсы делятся на первичные и вторичные:

·       первичные – полученные непосредственно из природных источников, после чего они преобразуются в другие виды энергии. Они подразделяются на возобновляемые и невозобновляемые;

·       вторичные – образуются в процессе производственной деятельности как побочные продукты.

Группы вторичных энергетических ресурсов

1.     Топливные (горючие) ресурсы – это энергия, выделяемая в ходе технологических процессов, связанных с термохимической и химической переработкой сырья. К ним относятся твёрдые и жидкие топливные отходы, горючие газы, непригодные для дальнейшего использования.

2.     Тепловые ресурсы – включают тепло газов, воздуха, воды, которые ранее использовались для охлаждения различных агрегатов и установок, а также тепловые отходы промышленных процессов.

3.     Ресурсы избыточного давления (напора) – это энергия жидкостей, газов, сыпучих материалов, которые с высоким давлением выходят из технологических агрегатов и требуют понижения перед дальнейшим использованием.

Вторичные энергетические ресурсы могут быть преобразованы в механическую энергию, применяемую в промышленности.