المعادن واستخداماتها. معادن روسيا. خام: التعريف والميزات

مقدمة

1. المعادن الخام

خاتمة

فهرس

مقدمة

على مدى 200 عام الماضية ، زاد الطلب على المعادن بشكل كبير لدرجة أنه في القرن الحادي والعشرين ، قد يتم استنفاد احتياطيات خامات بعض المعادن ، وخاصة ذات الأهمية الاستراتيجية للصناعة.

غالبًا ما توجد بعض المعادن ، مثل الذهب ، في شكل نقي ، لكن معظمها يصهر من الخام. خام - تكوين معدني يحتوي على أي فلز أو عدة معادن بتركيزات يكون من الممكن اقتصاديًا استخلاصها. في بعض الأحيان يمكن أن تكون معادن غير فلزية.

ربما كان الذهب هو المعدن الأول الذي جذب انتباه البدائيين بجماله وتألقه. هناك أدلة على بدء الحصول على النحاس من الملكيت (معدن أخضر منخفض الذوبان) منذ حوالي 7000 عام.

على الرغم من أن استخراج النفط التجاري بدأ لأول مرة في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، إلا أنه على مدى قرون كان يتم استخراج النفط من قبل أناس عاشوا في أجزاء مختلفة من العالم حيث تسرب النفط إلى السطح. في روسيا ، ظهر أول ذكر مكتوب للحصول على النفط في القرن السادس عشر. وصف المسافرون كيف أن القبائل التي تعيش على طول ضفاف نهر أوختا في شمال منطقة تيمان-بيتشورا تجمع الزيت من سطح النهر وتستخدمه للأغراض الطبية وكزيوت ومواد تشحيم. تم تسليم النفط الذي تم جمعه من نهر أوختا إلى موسكو لأول مرة في عام 1597.

في عام 1702 ، أصدر القيصر بطرس الأكبر مرسومًا بشأن إنشاء أول نظام منتظم صحيفة روسيةفيدوموستي. في العدد الأول من الصحيفة ، نُشر مقال حول كيفية اكتشاف النفط على نهر سوك في منطقة الفولغا ، وفي الأعداد اللاحقة كانت هناك معلومات عن عروض النفط في مناطق أخرى من روسيا. في عام 1745 ، حصل فيودور بريادونوف على إذن لبدء إنتاج النفط من قاع نهر أوختا. كما بنى برايدونوف أيضًا مصفاة نفط بدائية وزود موسكو وسانت بطرسبرغ ببعض المنتجات.

بدأ تعدين الفحم في وقت واحد تقريبًا مع استخراج النفط ، على الرغم من أن الفحم معروف أيضًا للناس منذ زمن بعيد.

1. المعادن الخام

تشكلت العديد من الخامات أثناء تبريد الصهارة (الكتلة المنصهرة للمناطق العميقة من الأرض). في عملية التبريد ، تتبلور المعادن (تتصلب) بترتيب معين. تنفصل بعض المعادن الثقيلة ، مثل الكروميت (خام الكروم) ، وتستقر في قاع الصهارة ، حيث تترسب في طبقة منفصلة. ثم تشكل صخور الفلسبار والكوارتز والميكا ، مثل الجرانيت.

يزيد تركيز السائل المتبقي. يتم ضغط جزء منه في شقوق الصخور الجديدة ، مما يشكل رواسب كبيرة فيها - البغماتيت. تترسب مواد أخرى في فراغات الصخور المحيطة. أخيرًا ، تبقى السوائل فقط ، والتي تسمى المحاليل الحرارية المائية. هذه المحاليل ، التي غالبًا ما تكون غنية بالعناصر السائلة ، يمكن أن تتدفق عبر مسافات طويلة ، وتشكل ما يسمى بالتصلب عند التصلب. عروق.

تتشكل الرواسب الثانوية للمعادن تحت تأثير الأنهار والبحار والرياح ، التي تدمر معًا التربة والصخور ، وتحملها أحيانًا عبر مسافات كبيرة وترسبها ، عادةً في دلتا الأنهار أو المنخفضات. تتركز الجزيئات المعدنية هنا ، والتي تتحول بعد ذلك ، بعد أن يتم ترسيخها ، إلى صخور رسوبية ، مثل الحجر الرملي.

في بعض الأحيان يتراكم الحديد بين هذه الصخور ، ويصل إلى هناك من الماء ويشكل خام الحديد. في المناطق الاستوائية ، تعمل الأمطار الغزيرة على تكسير الصخور المحتوية على سيليكات الألمنيوم عن طريق مهاجمتها كيميائيًا. تشكل السيليكات التي تغسلها صخورًا غنية بالبوكسيت (خامات الألومنيوم). يعمل المطر الحمضي أيضًا على إذابة المعادن الأخرى ، والتي تترسب بعد ذلك مرة أخرى في الطبقات العليا من الغلاف الصخري ، وتتعرض أحيانًا على السطح.

ذات مرة ، كان البحث عن المعادن يعتمد على الصدفة. لكن في عصرنا ، يستخدم الاستكشاف الجيولوجي الأساليب العلميةوتقنية البحث الحديثة. يتم تجميع الخرائط الجيولوجية ، غالبًا باستخدام صور الأقمار الصناعية. يتلقى الجيولوجيون ، بفك رموز هذه الخرائط والصور ، المعلومات اللازمة حول الصخور وهيكلها. في بعض الأحيان ، توفر المواد الكيميائية الموجودة في التربة والمياه والنباتات أدلة على موقع المعادن. تستخدم الطرق الجيوفيزيائية لنفس الأغراض. من خلال قياس حتى أضعف إشارات الاستجابة الكهرومغناطيسية والجاذبية للصخور باستخدام أدوات خاصة ، يمكن للعلماء تحديد محتوى رواسب الخام في الصخور.

بعد اكتشاف الرواسب ، يقوم المنقبون بحفر الآبار لتحديد حجم ونوعية رواسب الخام وتحديد الجدوى الاقتصادية لتنميتها.

هناك ثلاث طرق لاستخراج رواسب الخام ، "غام ، حيث يأتي الخام إلى السطح أو يقع بالقرب منه ، يتم تعدينه بطريقة (محجر) مفتوح. عندما يتم العثور على الخام في قاع نهر أو بحيرة ، يتم التعدين باستخدام الجرافات ، وأغلى أنواع التعدين - إنشاء مناجم تحت الأرض.

يتم استخدام حوالي 80 معدنًا حاليًا في الصناعة. بعضها منتشر على نطاق واسع ، لكن الكثير منها نادر. النحاس ، على سبيل المثال ، يشكل 0.007٪ من القشرة الأرضية ، والقصدير - 0.004٪ ، والرصاص - 0.0016٪ ، واليورانيوم - 0.0004٪ ، والفضة - 0.000001٪ ، والذهب - 0.0000005٪ فقط.

بمجرد استنفاد الودائع الغنية بسرعة كبيرة. سوف يمر القليل من الوقت ، وستكون العديد من المعادن نادرة ومكلفة. لذلك ، في عصرنا ، مهمة إعادة تدوير الخردة المعدنية صعبة.

وفقًا للخبراء ، يتم الحصول بالفعل على نصف الحديد وثلث الألومنيوم المستخدم في الصناعة من الخردة. إعادة التدوير والاستخدام يقلل من التلوث بيئةوتوفير الطاقة اللازمة لصهر المعادن من الخامات وصقلها. لا يتطلب الأمر سوى عشرين من الطاقة لإنتاج طن من الألومنيوم من الخردة حيث يتطلب الأمر صهر الخام ومعالجة نفس الكمية.

2. الفحم

يعتبر الفحم من أكثر الصخور غرابة لسببين. أولاً ، يتكون من مادة عضوية - كانت الأنسجة الحية في السابق - وثانيًا ، على عكس الصخور الأخرى ، يمكن أن تحترق وتطلق الحرارة.

كان الفحم هو الوقود الرئيسي خلال الثورة الصناعية ولعب دورًا مهمًا في تنمية العديد من البلدان. يتكون من الكربون (ومن ثم اللون الأسود) والغازات القابلة للاحتراق - الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. يتكون جزء من الكربون والهيدروجين من الهيدروكربون ، وهو أيضًا أساس النفط والغاز الطبيعي.

تشكلت معظم رواسب الفحم منذ 360 إلى 286 مليون سنة ، وكان هناك الكثير منها لدرجة أن الجيولوجيين أطلقوا على هذه الفترة اسم الكربون. كان مصدر رواسب الفحم هو الغابات المطيرة في عصور ما قبل التاريخ التي نمت في مناطق المستنقعات واختلفت عن المناطق الحديثة. يتكون معظمها من سرخس شجرة عملاقة ، بالإضافة إلى ذيل حصان كبير وعدد من النباتات الصغيرة.

وانهار سرخس الأشجار المحتضر ونباتات أخرى في مستنقعات. كان هناك القليل جدًا من الأكسجين في مياه المستنقعات ، مما يسرع من عملية تحلل المواد العضوية بواسطة البكتيريا ، لذلك تحولت الأشجار المتحللة ببطء إلى خث - المرحلة الأولى من تكوين الفحم. أثناء عملية تكوين الخث ، تم إطلاق غاز الميثان أو غاز المستنقعات.

الخث ، المضغوط ، يتحول إلى فحم. من طبقة من الجفت بسمك 10-15 م تتكون طبقة رقيقة (حوالي 1 م) من الفحم. حدثت المرحلة الأولى من الانضغاط في المستنقعات القديمة حيث ظهرت المزيد والمزيد من الطبقات الجديدة من النباتات المتحللة ، والتي تم ضغط الطبقات السفلية تحتها.

خلال فترة العصر الكربوني ، حدث ارتفاع في قشرة الأرض ، ونتيجة لذلك تراكمت رواسب الرمل والطمي فوق أوراق النباتات. بعد ذلك ، تم دفن طبقات التربة والجفت تحت مياه البحر ، ثم ظهرت مرة أخرى على السطح.

تشكلت مستنقعات أخرى ، حيث ظهرت رواسب جديدة من الخث. هذه العملية ، المسماة بالترسيب الدوري ، تكررت عدة مرات. يوجد في مناطق الفحم عدد من طبقات الفحم تقع واحدة فوق الأخرى ، مفصولة بطبقات من الصخور الرسوبية. يتراوح سمك هذه الطبقات من بضعة مليمترات إلى عدة أمتار.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الفحم الأحفوري. تحدد درجة تغيره بالمقارنة مع الخث الأصلي مستوى تحوله (أو تحالفاته).

اللجنايت ، والذي يسمى أيضًا الفحم البني ، قد تغير على أقل تقدير. يحتوي على أقل كمية من الكربون (حوالي 30٪) ، وعند احتراقه ينتج الكثير من الدخان وقليل من الحرارة.

الأكثر شيوعًا والأكثر كثافة للحرارة هو الفحم القاري ، والذي يتميز بمجموعة متنوعة من الأصناف. عادة ، في طبقات هذا الفحم ، تتناوب الطبقات البينية الباهتة واللامعة. تشكلت الطبقات البينية العمرية من بقايا الأشجار ، بينما تشكلت الطبقات الباهتة من نباتات أصغر. يحتوي الفحم البيتوميني على مادة ناعمة تشبه الفحم. هذا ما يجعل أيدينا قذرة.

أنثراسيت لديه أعلى درجة من التحول. هو 98٪ كربون وله صلابة ونقاء عاليان. من الصعب الاشتعال ، ولكن عند الاحتراق ، ينتج عنه لهب شديد السخونة مع القليل من الدخان.

يستخدم الفحم بشكل رئيسي كوقود. حتى وقت قريب ، تم حرق جزء كبير منه لتدفئة المنازل. اليوم ، يستخدم الفحم بشكل أساسي لتوليد الكهرباء أو في العمليات الصناعية. ومع ذلك ، قبل بدء إنتاج الغاز الطبيعي على نطاق واسع ، حصلت العديد من البلدان على الغاز من الفحم. لا تزال هذه الطريقة مستخدمة في البلدان التي ليس لديها حقول غاز.

يرتبط إنتاج غاز الفحم بإنتاج فحم الكوك ، وهو وقود لا يدخن ضروري لصهر خام الحديد. يتم إنتاج فحم الكوك عن طريق تسخين الفحم في أفران محكمة الغلق حيث لا يحترق بسبب نقص الأكسجين. ومع ذلك ، فإن الحرارة تزيح الأمونيا وقطران الفحم والغاز والزيوت الخفيفة ، تاركة فقط مادة صلبة. هذا فحم الكوك.

يستخدم الفحم كمواد خام لمنتجات مختلفة. تستخدم الأمونيا وقطران الفحم والزيوت الخفيفة من إنتاج فحم الكوك في صناعة الدهانات والمطهرات والأدوية والمنظفات والعطور والأسمدة ومبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات والمواد الكيميائية المنزلية. من الفحم ، يمكنك حتى الحصول على بديل السكر - السكرين.

من بين جميع أنواع الوقود الأحفوري ، يعتبر الفحم هو الأكبر على وجه الأرض. وستدوم احتياطياتها المستكشفة لأكثر من 200 عام بالمعدل الحالي للاستهلاك ، وعدد الودائع غير المكتشفة ، وفقًا للعديد من الخبراء ، أعلى بـ 15 مرة من الاحتياطيات المعروفة. يتركز ثلثا احتياطيات الفحم المستكشفة في ثلاثة بلدان: 30٪ - في الولايات المتحدة ، 25٪ - في روسيا ودول رابطة الدول المستقلة الأخرى و 10٪ - في الصين. الباقي بشكل رئيسي في أستراليا ، كندا. ألمانيا والهند وبولندا وجنوب إفريقيا والمملكة المتحدة.

في أمريكا الجنوبية ، أربع دول فقط لديها رواسب كبيرة من الفحم - في الأرجنتين والبرازيل وتشيلي وكولومبيا. يقع الكثير من رواسب الفحم في هذه القارة في أعماق الغابات الاستوائية. تنتج الفحم 8 دول فقط من أصل 52 دولة أفريقية - جنوب إفريقيا وزيمبابوي وكذلك الجزائر والمغرب وموزمبيق ونيجيريا وتنزانيا وجمهورية الكونغو الديمقراطية.

أحيانًا يأتي الفحم إلى السطح على منحدرات التلال أو على ضفاف الأنهار. ربما تكون هذه هي الطريقة التي اكتشفها الصينيون لأول مرة منذ حوالي 3000 عام. حالما وجدوا

الفحم ، تمت إزالة التربة العلوية ، ثم تم حفر الأنفاق في طبقات الفحم العميقة في الأرض. اليوم ، يعمل الجيولوجيون في البحث عن رواسب الفحم. إنهم يعرفون أين يمكن ترسيب الفحم: بشكل أساسي حيث توجد صخور من العصر الكربوني. تساعد الصور الجوية والأقمار الصناعية في تحديد المناطق الواعدة.

الخطوة التالية هي الاستكشاف الزلزالي. باستخدام المتفجرات والوسائل الأخرى ، يرسل الجيولوجيون موجات صدم في عمق الأرض. تلتقط أجهزة الاستقبال الزلزالية الحساسة (الجيوفون) أصداء موجات الصدمة هذه بعد أن تنعكس من طبقات الصخور تحت الأرض. سلالات مختلفةلها قوة انعكاس مختلفة ، لذلك يسمح لك تحليل الانعكاسات بتحديد أنواع الصخور وهيكلها وعمق حدوثها.

لتحديد موقع طبقات الفحم بدقة وتحديد عمقها ، من الضروري حفر الآبار. يتم دراسة وتحليل النوى الناتجة (العينات الأسطوانية) للصخور.

طريقة استكشاف أخرى هي التسجيل. تم تطويره في المقام الأول للبحث عن رواسب النفط والغاز الطبيعي. في هذه الحالة ، يتم إدخال عدد من الأجهزة في البئر لتحديد طبيعة الصخر. يتم إنزال أداة التسجيل في البئر ثم رفعها بسرعة معينة. تحدد الأجهزة الحساسة للمسبار المسامية والنشاط الإشعاعي للصخور ، وتكشف العيوب (الفجوات بين طبقات الصخور المختلفة) ، وكذلك المقاومة الكهربائية للصخور - أي الموصلية الكهربائية.

يمكن أن يختلف سمك طبقات الفحم من بضعة سنتيمترات إلى عدة أمتار. بغض النظر عن ذلك ، يتم استخدام طريقتين رئيسيتين لاستخراجها: الحفرة المفتوحة (المحجر) وتطوير المناجم. يتم التعدين المكشوف عندما يكون الفحم قريبًا من السطح. غالبًا ما تستخدم هذه الطريقة في أستراليا والولايات المتحدة الأمريكية ، وكذلك في استخراج الليغنيت في أوروبا الشرقية. في معظم المحاجر في إنجلترا ، يستخرج الفحم على عمق حوالي 33 مترًا ، وأعمقها في ألمانيا - 325 مترًا.

تطوير المحجر يشوه المنطقة. أولاً ، يتم إزالة الطبقات العليا من التربة والصخور ، والتي تتراكم حول الأعمال. مثل هذا الجسر بمثابة شاشة عازلة للصوت ويغلق الصورة القبيحة من أعين المتطفلين.

ثم يتم استخراج الفحم باستخدام حفارات عملاقة. أكبر حفارة في إنجلترا هي Big Geordie دراجلين بسعة 3000 طن ، دلوها (الذي يمكن أن يستوعب سيارتين عاديتين) يرفع ما يصل إلى 100 طن من الصخور في المرة الواحدة.

تبلغ سعة دلو Big Mask (أوهايو ، الولايات المتحدة الأمريكية) 10000 طن ، وأكبر حفارة بعجلات دلو بسعة 13000 طن من مستخلصات الليغنيت في محجر جامباش في ألمانيا. بعد استخراج جميع احتياطيات الفحم المربحة ، تتم إعادة زراعة التربة وتحسين منطقة التعدين.

التعدين تحت الأرض هو الطريقة الرئيسية لتعدين الفحم في المملكة المتحدة وأوروبا القارية. كما أنها تستخدم لتعدين 40٪ من الفحم في الولايات المتحدة وأكثر من 50٪ في أستراليا.

تحدث العديد من طبقات الفحم في أعماق كبيرة جدًا. يذهب أعمق منجم في إنجلترا إلى أعماق الأرض بأكثر من 1300 متر ، ويمكنك الوصول إلى الطبقات بهذا العمق على طول عمود المنجم الرأسي. ينزل عمال المناجم إلى مكان العمل بواسطة المصعد - كما أنه ينقل الفحم إلى السطح. يمكن أن تمتد الأعمال الأفقية تحت الأرض (الوجوه) لعدة كيلومترات ، لذلك تنقل العربات الكهربائية العمال والفحم بين الوجه وعمود المصعد.

عندما يكون هناك وصول للفحم من جانب المنحدر ، فإنهم يحفرون منجمًا مائلًا - وهو adit. هنا ، يتم نقل عمال المناجم في عربات ، ويتم تغذية الفحم بالخارج بواسطة ناقل.

هناك طريقتان رئيسيتان لإغراق منجم عميق. الطريقة القديمة ، التي لا تزال شائعة الاستخدام في الولايات المتحدة ، تسمى تطوير الغرف والأعمدة. هنا ، يقوم عمال المناجم بسلسلة من الانجرافات في طبقات الفحم ، تاركين أعمدة (أعمدة) الفحم لدعم القبو. يمكن استخراج جزء فقط من الفحم بهذه الطريقة.

يعد تعدين Longwall ، أو التعدين longwall ، الطريقة الرئيسية لتعدين الفحم في أوروبا ، ويستخدم بشكل متزايد في الولايات المتحدة. في هذه الحالة ، يتم حفر نفقين متوازيين على مسافة حوالي 20 مترًا من بعضهما البعض. عمال المناجم يتجولون بين الأنفاق ، ويمسحون الحمم البركانية. مع تقدم الوجه ، ينهار القبو خلف عمال المناجم. لذا يمكنك استخراج ما يصل إلى 90٪ من احتياطيات الفحم.

يشكل تعدين الفحم تهديداً للحياة ، وعلى الرغم من الإجراءات الأمنية الصارمة ، يموت المئات من عمال المناجم تحت الأرض كل عام. وحرق الفحم أمر محفوف بالمخاطر تأثير بيئيويؤدي إلى العديد من الأمراض. يمكن أن يؤدي التلامس مع الهيدروكربونات إلى الإصابة بسرطان الجلد ، ويمكن أن يتسبب الدخان والغازات المنبعثة من حرق الفحم في الإصابة بالسرطان وانتفاخ الرئة.

تحتوي غازات الفحم أيضًا على مركبات الكبريت التي تسبب المطر الحمضي. نتيجة لذلك ، تضرر الغطاء النباتي ، وتموت الأسماك وغيرها من ممثلي الحيوانات المائية ، ودمرت المباني.

ثاني أكسيد الكربون هو أحد المنتجات الرئيسية لاحتراق الفحم. يشير إلى الغازات التي تسبب "ظاهرة الاحتباس الحراري *: يمتص الغلاف الجوي الحرارة ، ولا أهرب إلى الفضاء الخارجي ، ونتيجة لذلك الاحتباس الحراريمناخ.

مع كل المشاكل التي تنشأ والبحث الجاري مصادر نظيفةالطاقة ، احتياطيات الفحم أكبر بكثير من الوقود الأرخص - النفط والغاز الطبيعي. من الممكن أن تجعل التقنيات الجديدة من المربح تطوير الودائع التي تعتبر غير مربحة اليوم.

مع الأساليب الحالية ، فإن استخراج 12٪ فقط من احتياطيات الفحم العالمية المستكشفة له ما يبرره اقتصاديًا. تتمثل إحدى طرق استخدام الفحم بكفاءة في حرقه لإنتاج الغاز. والثاني يقضي بالحصول على النفط منه ، نظرا لاستنفاد احتياطيات النفط الطبيعية.

3. النفط

النفط هو أساس الصناعة والحضارة الحديثة. كانت ولا تزال سبب الكثيرين الصراعات الدولية، كما أن استخدامها على نطاق واسع يتسبب في أضرار جسيمة بالبيئة.

الزيت بتكوينه عبارة عن مزيج معقد من المركبات ، من بينها الهيدروكربونات السائدة. يحدث في عدة أشكال - الزيت السائل والغاز الطبيعي وجزء سميك من المواد تسمى الأسفلتين أو القار. الزيت مادة عضوية تتكون من بقايا المواد الحية والنباتات والحيوانات. لذلك ، يصنف النفط والغاز الطبيعي والفحم من نفس المصدر على أنه وقود أحفوري.

استمرت العمليات التي أدت إلى تكوين النفط لملايين السنين. على سبيل المثال ، تم تشكيل معظم النفط في شمال ووسط بحر الشمال من بقايا الطحالب وحيدة الخلية والبكتيريا التي ترسبت في الطمي في قاع البحرعلى مدار جوراسي(قبل 144-213 مليون سنة). هذه البقايا تتعفن وتتحول ببطء إلى زيت تحت تأثير درجة الحرارة والضغط ، بينما يتم ضغط الطمي والرواسب المعدنية تحت تأثير نفس العوامل في طبقات من الصخور.

تسربت قطرات الزيت إلى أعلى من خلال المسام أو الشقوق في الصخور حتى واجهت طبقات أكثر صلابة حالت دون مزيد من تقدمها. تراكم النفط في أماكن يسميها الجيولوجيون "مصائد". حدث تكوين الغاز في طبقات أعمق. يعتقد الجيولوجيون أنه في رواسب الجزء الجنوبي من نصف الكرة الشمالي ، بدأت في العصر الكربوني (منذ 300-286 مليون سنة) ، عندما بدأت طبقات الفحم لبقايا النباتات الميتة في التكون في المستنقعات. ثم غرقت طبقات الفحم وتحت طبقة من الصخور. تحت تأثير الحرارة الداخلية للأرض ، بدأ إطلاق الغاز على عمق حوالي 4 كم. ثم صعد عبر المسام والصدوع في الصخور حتى سقط في "الفخ".

الميزة الكبرى للزيت أنه أنظف وأرخص من الفحم وأسهل في النقل من الغاز. النفط له العديد من التطبيقات. يشار إليه أحيانًا باسم "الذهب الأسود" لأنه يوفر حوالي نصف الطاقة المستهلكة في جميع أنحاء العالم اليوم. بدونها ، ستتوقف معظم وسائل النقل ، وتتوقف المصانع ، والمصانع ، وأنظمة التدفئة المركزية ، وما إلى ذلك عن العمل.

يستخدم النفط الخام لإنتاج أنواع مختلفة من الوقود السائل: بنزين بدرجات متفاوتة من النقاء ، ووقود الديزل ووقود الطائرات. وكذلك الزيوت ومواد التشحيم التي تضمن تشغيل الآلات والآليات وأسطح الطرق الإسفلتية وعدد كبير من المركبات المستخدمة في صناعة كيميائية. تستخدم المواد المشتقة من البترول في مستحضرات التجميل والأدوية وصناعات الطلاء والورنيش وكذلك في إنتاج الأسمدة والمتفجرات والألياف الصناعية والأحبار والمبيدات الحشرية والبلاستيك والمطاط ، والتي تستخدم في صناعة إطارات السيارات.

تم العثور على رواسب النفط والغاز الطبيعي في كل قارة ، وكذلك على الرفوف القارية. تم تطوير بعضها بنشاط ، والبعض الآخر متوقف. يشمل تقييم المدة التي ستستغرقها احتياطيات النفط عاملين - حجم الرواسب المعروفة ، والتي يعد تطويرها مجديًا اقتصاديًا من وجهة نظر التكنولوجيا الحديثة ، ومستوى الإنتاج في العام الحالي. تم تقدير احتياطيات النفط العالمية في عام 1989 قبل 41 عامًا ، بناءً على مستوى الإنتاج في عام 1988. ومع ذلك ، مع زيادة الاحتياطيات المؤكدة ، والتغيرات في كثافة الإنتاج وإدخال تقنيات جديدة ، يتغير التقدير أيضًا.

تتركز أكبر احتياطيات النفط في دول الشرق الأوسط (حوالي 65٪ من العالم). في أواخر الثمانينيات إيران والعراق والكويت والولايات المتحدة الإمارات العربية المتحدة(الإمارات العربية المتحدة) لديها احتياطيات نفطية مؤكدة لأكثر من 100 عام على مستوى الإنتاج عام 1988.

في نهاية عام 1989 ، كان لدى المملكة العربية السعودية ، التي تمتلك 25٪ من الودائع العالمية ، احتياطيات من شأنها أن تستمر لمدة 90 عامًا على مستوى الإنتاج في عام 1988. اكتشاف ودائع جديدة في هذا البلد في 1990 مدد هذه الفترة لأكثر من 50 عاما.

في أواخر الثمانينيات من القرن الماضي ، كانت الجمهوريات الخمس عشرة التي كان يتألف منها الاتحاد السوفيتي من رواد إنتاج النفط (18٪ من العالم). من بينها احتلت روسيا المركز الأول وما زالت تحتل المرتبة الأولى ، على الرغم من إنتاج النفط أيضًا في أذربيجان وكازاخستان وقيرغيزستان وطاجيكستان وتركمانستان وأوزبكستان وأوكرانيا. تمتلك الولايات المتحدة ، التي تحتل المرتبة الثانية في العالم من حيث إنتاج النفط ، إلى جانب كندا في عام 1990 حوالي 1 6% الإنتاج العالمي. تلتها السعودية وإيران والمكسيك والصين وفنزويلا والعراق وبريطانيا. يزداد حجم إنتاج النفط أو ينقص حسب الطلب. وهكذا ، كساد الاقتصاد العالمي في أوائل التسعينيات. أدى إلى انخفاض حاد في استهلاك النفط. المكانة الرائدة في إنتاج الغاز الطبيعي تنتمي أيضًا إلى جمهوريات الأولى الاتحاد السوفيتي، ولا سيما روسيا. تليها الولايات المتحدة الأمريكية وهولندا وكندا. الدول الرئيسية الأخرى المنتجة للغاز هي بريطانيا والمكسيك والنرويج ورومانيا.

بفضل الاستخدام الواسع النطاق للنفط ، زاد إنتاجه من 10 ملايين برميل (158.988 دسم 3) يوميًا في الخمسينيات. إلى 65 مليون برميل في عام 1990 ، وخلال هذه السنوات الأربعين أصبح النفط المصدر الرئيسي للوقود والمواد الخام في العالم. في بعض البلدان ، كانت المنتجات النفطية رخيصة جدًا لدرجة أن النفط كان يستخدم في كثير من الأحيان بشكل غير مقبول بشكل مبذر.

غالبًا ما تستخدم البلدان المتقدمة احتياطياتها النفطية ، ومع نمو الطلب ، تضطر إلى استيراد الكمية المفقودة. البلدان المصدرة الرئيسية للنفط في العالم هي عدد قليل من البلدان النامية التي تحقق بسرعة أرباحًا كبيرة من إنتاج النفط وتصديره إلى البلدان المتقدمة. تقوم بعض الدول النامية بتوجيه عائدات النفط لحلها مشاكل اجتماعية- بناء المدارس والمستشفيات ورفع مستوى المعيشة بشكل عام. يستثمر آخرون "دولاراتهم النفطية" في مشاريع كبيرة عالية التقنية - على سبيل المثال ، بناء محطات تحلية المياه باهظة الثمن مياه البحرفي المملكة العربية السعودية أو إنشاء "النهر الصناعي العظيم *" في ليبيا ، والذي سيتم من خلاله ضخ المياه من الخزانات الجوفية الواقعة تحت الصحراء الكبرى إلى ساحل البحر الأبيض المتوسط ​​المكتظ بالسكان. السياسة النفطية

بدأ النفط يلعب دورًا رئيسيًا في علاقات دولية. في عام 1967 ، تمكنت الدول النفطية في الشرق الأوسط من تقديم مساعدة ضخمة لحلفائها العرب في مصر وسوريا والأردن خلال حربهم مع إسرائيل.

بدأت الدول النفطية النامية في ممارسة نفوذ سياسي أكبر من أي وقت مضى في العالم من خلال منظمة البلدان المصدرة للنفط (أوبك). تم إنشاء أوبك في عام 1960 من قبل إيران والعراق والكويت والمملكة العربية السعودية وفنزويلا. وانضمت في وقت لاحق الجزائر والإكوادور والجابون وإندونيسيا وليبيا ونيجيريا وقطر والإمارات العربية المتحدة.

في عام 1973 ، عندما شنت مصر وسوريا حربًا استمرت ستة أيام ضد إسرائيل ، ارتفعت أسعار النفط في أوبك. وافق عدد من الدول على تنظيم مشترك لصادرات النفط من أجل أن يكون لها نفوذ للضغط على الولايات المتحدة والدول الأخرى التي دعمت إسرائيل.

منذ منتصف السبعينيات. سعت معظم الدول المنتجة للنفط في الشرق الأوسط من خلال أوبك إلى إقامة "نظام اقتصادي جديد" يمنح الدول النامية وزناً أكبر في العلاقات الدولية.

وضعت سياسة أوبك العديد من البلدان المستوردة للنفط في موقف صعب ، مما أدى إلى نقص الوقود وزيادة العمليات التضخمية. لكن في أوائل الثمانينيات. زادت البلدان المتقدمة إنتاجها من النفط. أدى هذا ، إلى جانب الانكماش الاقتصادي العام ، إلى انخفاض الطلب على النفط المستورد وانخفاض الأسعار. ومع ذلك ، في حين أن أوبك لم تدم طويلاً ، اكتسبت العديد من حكومات الشرق الأوسط إحساسًا بالثقة بالنفس.

أصبح النفط سبب صراعات جديدة. في عام 1990 ، ادعى العراق أن الكويت كانت تستخرج نفطًا تابعًا للعراق ، وبما أن صادرات الكويت تجاوزت الحصة التي حددتها أوبك ، فقد أدى ذلك إلى انخفاض الأسعار العالمية. نتيجة لذلك ، في أغسطس 1990 ، غزا العراق الكويت ، ولكن في عام 1991 طردته قوات الأمم المتحدة من هناك. خلال الحرب في الخليج الفارسیصب العراق كمية هائلة من النفط في مياهه وأشعل النار في أكثر من نصف جميع منصات النفط في الكويت. غطت سحب الدخان السوداء الشمس لعدة أشهر حتى تم إخماد الحريق. الانبعاثات في البحر

تحدث انبعاثات النفط في البحر أثناء غسل الصهاريج وأثناء الحوادث على منصات النفط البحرية وأثناء نقلها بواسطة الناقلات العملاقة. على سطح الماء ، ينتشر فيلم رقيق يسمى. بقعة الزيت التي تؤدي إلى الموت الجماعي طيور البحروالحيوانات والأسماك.

عندما اصطدمت ناقلة النفط Exxon Valdez بشعاب مرجانية تحت الماء في Prince William Sound في ألاسكا في عام 1989 ، انسكب حوالي 240،000 برميل من النفط في البحر ، مما أدى إلى تلويث 1600 كيلومتر من الخط الساحلي ، بما في ذلك ساحل ثلاث حدائق وطنية وخمس محميات طبيعية. أجرت إكسون عملية تنظيف غير مسبوقة ، ولكن بحلول ذلك الوقت كانت البيئة قد عانت بالفعل من أضرار لا يمكن إصلاحها. ولكن الأسوأ والأكبر من ذلك بكثير ، على الرغم من عدم ملاحظته ، هو تلوث المحيط الذي يحدث عندما يتم تصريف المنتجات النفطية في الأنهار أو مباشرة في البحر من المؤسسات الصناعية الساحلية.

يؤدي استخدام البنزين كوقود إلى تلوث الهواء الشديد في العديد من المدن الكبرى. تحتوي غازات العادم من السيارات والمنشآت الأخرى التي تعمل بالوقود السائل على مركبات سامة - أول أكسيد الكربون ، ومنتجات الاحتراق غير الكامل للهيدروكربونات ، وأكاسيد النيتروجين ، والرصاص. بعضها ، تحت تأثير أشعة الشمس ، تشكل مركبات تسبب الضباب الدخاني ، والتي لا تزال معلقة فوق العديد من عواصم العالم اليوم - على سبيل المثال ، مكسيكو سيتي. تؤدي أكاسيد النيتروجين عند تفاعلها مع قطرات الماء في السحب إلى هطول الأمطار أمطار حمضيةتلوث البحيرات والأنهار ويؤدي إلى موت الغابات. في العديد من البلدان ، تم بالفعل اتخاذ تدابير أو يجري اتخاذها للحد من الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي. ويشمل ذلك استخدام البنزين الخالي من الرصاص (الخالي من الرصاص) ، ومعدات السيارات ذات المحفزات التي تحول غازات العادم الضارة إلى غازات غير ضارة. ومع ذلك ، فإن الاستهلاك المتزايد باستمرار للنفط ومنتجاته يقلل من فعالية هذه الإجراءات.

على الرغم من اكتشاف رواسب وتقنيات جديدة ، فمن الواضح أن الوقود الأحفوري سوف ينفد يومًا ما ، وأن النفط ، على وجه الخصوص ، يستخدم بشكل أسرع بكثير من تجديده الطبيعي. علاوة على ذلك ، على الرغم من ارتفاع أسعار النفط وإنفاق الناس له بشكل اقتصادي أكثر ، يستمر الطلب على المنتجات البترولية في النمو.

ومع ذلك ، فإن الصورة العامة ليست قاتمة كما قد تبدو للوهلة الأولى. وقد وجد الخبراء أن احتياطيات النفط المؤكدة ليست سوى ثلث الاحتياطيات الموجودة. مع ظهور التقنيات الجديدة ، ستصبح زيادة كبيرة في احتياطيات النفط القابلة للاستخدام ممكنة.

في أوائل التسعينيات طور العلماء الأمريكيون تقنية الإزاحة الكيميائية. يُغسل الزيت من الصخر بمساعدة المواد الفعالة على السطح (المواد الخافضة للتوتر السطحي). لم يتم العثور على هذه الطريقة من قبل. تطبيق عمليبسبب التكلفة العالية للمواد الخافضة للتوتر السطحي. الآن ، ومع ذلك ، قال العلماء إنهم وجدوا حلاً رخيصًا للمشكلة باستخدام نفايات صناعة اللب والورق. وهم يعتقدون أن هذه الطريقة ستزيد من احتياطيات النفط المحتملة في الولايات المتحدة بأكثر من ستة أضعاف.

مصدر إضافي آخر للنفط هو رمال القطران ، وهي صخور مشربة بالزيت الكثيف. الصخور التي تسمى الصخر الزيتي مناسبة أيضًا للاستخدام. فهي غنية بالكيروجين ، والتي يمكن الحصول على الزيت منها.

خاتمة

يعد استخراج المعادن الخام ، وكذلك الفحم والنفط ، أساس تطور العالم الحديث. لكنها تستنفد تدريجيا ، وخاصة النفط والفحم ، مما يهدد الدول المتقدمة بأزمة طاقة عالمية.

ومع ذلك ، فإن الحل الوحيد الواعد لمشكلة أزمة الطاقة نتيجة لاستنفاد الوقود الأحفوري هو تطوير مصادر الطاقة البديلة. حتى ذلك الحين ، من الضروري الإنفاق الرشيد وحماية الاحتياطيات الحالية بعناية.

بناءً على ذلك ، فإن المتطلبات الرئيسية لحماية باطن الأرض هي (المادة 23 من قانون الاتحاد الروسي "في باطن الأرض"):

الامتثال لإجراءات توفير موارد باطن الأرض التي ينص عليها القانون ومنع الاستخدام غير المصرح به ؛

ضمان اكتمال الدراسة الجيولوجية والاستخدام الرشيد والمتكامل وحماية باطن الأرض ؛

إجراء دراسة جيولوجية متقدمة للتربة التحتية ، وتقديم تقييم موثوق به للاحتياطيات المعدنية أو خصائص قطعة الأرض السفلية المخصصة لأغراض لا تتعلق باستخراج المعادن ؛

ضمان الاستخراج الكامل لاحتياطيات المعادن الرئيسية والمشتركة والمكونات المرتبطة بها ، فضلاً عن المحاسبة الموثوقة لاحتياطياتها المستخرجة والمتروكة في الأحشاء ؛

حماية الرواسب المعدنية من الفيضانات والفيضانات والحرائق والعوامل الأخرى التي تقلل من جودة المعادن والقيمة الصناعية للرواسب ؛

منع تلوث باطن الأرض أثناء العمل المتعلق باستخدام باطن الأرض (التخزين تحت الأرض للنفط والغاز ، والتخلص من المواد والنفايات الخطرة ، وتصريف مياه الصرف الصحي) ؛

منع التراكم الصناعي و النفايات المنزليةعلى ال

فهرس

1. Ananiev V.P. ، Potapov A.D. أساسيات الجيولوجيا وعلم المعادن والصخور. - م: المدرسة العليا 2008. - 400 ص.

2. Eromolov V.A.، Popova G.B.، Moseikin V.V.، Larichev L.N.، Kharitonenko G.N. رواسب المعادن. جيولوجيا. - دار النشر بجامعة موسكو الحكومية للتعدين. - م: 2007. - 576 ص.

3. نورمان ج. هاين. الجيولوجيا والاستكشاف والحفر وإنتاج النفط. - م: أوليمب بيزنس ، 2008. - 752 ص.

4. تاتارينوف ب. شروط تكوين رواسب الخامات والمعادن غير الفلزية. - م: دار النشر العلمية والفنية الحكومية للأدب في الجيولوجيا وحماية الثروات المعدنية. - م: 1963. - 370 ص.

الموارد المعدنية للاقتصاد العالمي

من بين الموارد الطبيعية ، تعتبر الموارد المعدنية ذات أهمية كبيرة لضمان تنمية الإنتاج وسبل عيش الناس. ميزتها هي:

محدودة وغير قابلة للتجديد ؛

· التوزيع غير المتكافئ حسب البلدان والمناطق الفردية ؛

تمايز كبير بين الاحتياطيات الخاصة بهم

الموارد المعدنية هي أساس إنتاج المنتجات الصناعية. في كل عام ، يتم استخراج أكثر من 100 مليار طن من مختلف المواد الخام والوقود من أحشاء الأرض. هذه هي خامات المعادن الحديدية وغير الحديدية ، والفحم ، والغاز ، والنفط ، ومواد البناء ، وما إلى ذلك - أكثر من مائتي نوع مختلف في المجموع.

تعتبر معادن الخام ذات أهمية كبيرة في الاقتصاد ، حيث تظل مواد هيكلية غير مسبوقة. تتركز أكبر احتياطياتها في الولايات المتحدة الأمريكية والصين والهند وروسيا.

تتركز رواسب خام الحديد في البرازيل وأستراليا وكندا وبلدان رابطة الدول المستقلة (بما في ذلك روسيا). تمتلك الهند والولايات المتحدة الأمريكية والسويد وفرنسا وفنزويلا وجنوب إفريقيا والصين أيضًا احتياطيات كبيرة. تقدر الاحتياطيات العالمية من خام الحديد بنحو 400 مليار طن.في العقد الماضي ، تم اكتشاف رواسب جديدة من معادن الخام في عدد من البلدان النامية - البرازيل وليبيريا وغينيا والجزائر. تم استكشاف أكبر الاحتياطيات في البرازيل (حقل ميناس جيراس) وفنزويلا (غيانا). تسود هنا خامات عالية الجودة (تصل إلى 68٪ محتوى حديد مع نسبة صغيرة من الكبريت والسيليكا والفوسفور). أيضا ذات أهمية كبيرة رواسب خام الحديدروسيا (Mikhailovskoe - KMA ، Kachkanarskoe - Ural) ، لكن لديهم محتوى أقل قليلاً من المكون الرئيسي.

من نهاية الثمانينيات. يتم التعدين العالمي لخامات الحديد بمستوى 1 مليار طن سنويًا. أكبر مصدري خام الحديد في العالم هم البرازيل (125 مليون طن) وأستراليا (أكثر من 100 مليون طن) وكندا (30-40 مليون طن) ودول رابطة الدول المستقلة. المستوردون الرئيسيون لخام الحديد في العالم هم اليابان (حتى 150 مليون طن سنويًا) وألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية.

اتجاه جديدفي تطور التجارة في خام الحديد ، كانت هناك زيادة في المعروض من خام الحديد المخصب (كريات خام الحديد) ، وكذلك خردة الصلب.

من بين المعادن غير الحديدية ، فإن أكثر المعادن شيوعًا هو البوكسيت (10٪ من كتلة قشرة الأرض) ، والتي تستخدم كمواد خام لإنتاج الألمنيوم. يبلغ إجمالي احتياطي البوكسيت 50 مليار طن ، ويبلغ الاستخراج أكثر من 80 مليون طن سنويًا. تم العثور على أكبر رواسب البوكسيت في فرنسا (Saint-Julien ، La Rouquette) ، إيطاليا ، روسيا (Apatity) ، والولايات المتحدة الأمريكية (Silit-Rock). لكن بعض رواسب البوكسيت في هذه البلدان التقليدية المنتجة للألمنيوم قد نضبت بشكل كبير ، وأصبح من الضروري البحث عن مصادر جديدة للمواد الخام.

المصدرين الرئيسيين للبوكسيت هم غينيا وجامايكا والبرازيل ، والتي تحدد مع أستراليا الوضع في سوق البوكسيت العالمي.

بالنسبة للبوكسيت الأسترالي ، من حيث الحجم والسعر ، فهي قادرة على تلبية 50٪ من الطلب العالمي. منتجاتناتم إنشاء الألمنيوم في أستراليا والبرازيل. تزود جامايكا المواد الخام أساسًا لصناعة الألمنيوم الأمريكية ، وغينيا - أوروبا الغربية. لا تتم معالجة البوكسيت الأسترالي فقط من قبل المصانع في الشرق الأوسط لإعادة تصديره إلى اليابان ، ولكن أيضًا عن طريق المصانع في روسيا وأوروبا الغربية. تتصدر أستراليا وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية وجامايكا إنتاج الألومينا ، وتتصدر الولايات المتحدة الأمريكية ورابطة الدول المستقلة واليابان وكندا وألمانيا إنتاج الألمنيوم.

فيما يتعلق بالخامات المعدنية غير الحديدية ، يمكن تحديد الأنماط العامة لتوزيع احتياطياتها ، وإنتاج المنتجات القائمة عليها ، واستهلاك هذه المنتجات. تتركز معظم خامات المعادن غير الحديدية في العالم في البلدان النامية ، لكن حصتها في الإنتاج والاستهلاك العالميين أقل بكثير. على سبيل المثال ، مع وجود 3/4 من احتياطيات البوكسيت ، تبلغ حصة البلدان النامية في إنتاجها حوالي 1/2 ، في الصهر - 1/5 ، وفي استهلاك الألومنيوم - 1/10 فقط. يتطور وضع مماثل بالنسبة للمعادن غير الحديدية الأخرى ، باستثناء القصدير. تبلغ حصة البلدان النامية في الإنتاج العالمي من القصدير أكثر من 4/5. في الوقت نفسه ، تتركز احتياطيات القصدير الرئيسية في الهند وماليزيا والبرازيل وإندونيسيا وتايلاند وبوليفيا. إجمالي احتياطيات القصدير 180 مليون طن ، الإنتاج السنوي 8.3 مليون طن.

توجد احتياطيات كبيرة من النحاس أيضًا في البلدان النامية. يبرز "حزام النحاس" الذي يشمل تشيلي وزيمبابوي وزامبيا وزائير وبيرو. من بين البلدان المتقدمة ، تمتلك الولايات المتحدة (رواسب Morensi و Bingen) ورابطة الدول المستقلة وكندا (Grendak و Johnsons) احتياطيات كبيرة من النحاس. لكن محتوى المكون الرئيسي في الخام يختلف ويتراوح من 0.5٪ في الولايات المتحدة إلى 5٪ في زامبيا. ويقدر إجمالي احتياطي خامات النحاس بنحو 860 مليون طن بينما يتم استخراج 8 ملايين طن سنويا. كقاعدة عامة ، يرتبط تعدين النحاس بالصهر في الموقع. أكبر منتجي النحاس هم شيلي والولايات المتحدة الأمريكية. تستورد معظم دول أوروبا الغربية النحاس.

الخامات المتعددة الفلزات شائعة في الولايات المتحدة الأمريكية (لبدي) ، وكندا (باين بوينت) ، وأستراليا (برونين هيل) ، وروسيا (أورلوفسكوي) ، وبورما (نامادو). يختلف محتوى الزنك أيضًا بشكل حاد عن طريق الإيداع: من 1٪ في كندا إلى 20٪ في بورما ؛ الرصاص - من 1٪ في كندا إلى 23٪ في أستراليا. يبلغ إجمالي احتياطي الرصاص 200 مليون طن ، ويبلغ الاستخراج حوالي 2.5 مليون طن سنويًا. إجمالي احتياطيات الزنك - 300 مليون طن ، الإنتاج - 4.5 مليون طن في السنة.

تمتلك الصين احتياطيات كبيرة ومتنوعة من المعادن غير الحديدية ، والتي تحتوي على التنجستن والقصدير والأنتيمون والزنك والنحاس والرصاص.

أيها الأصدقاء ، مرحباً بالجميع. سأخبرك اليوم عن طرق التعدين الموجودة ، وتأثيرها على البيئة ، ولكن أولاً وقبل كل شيء ، تعتمد هذه الأساليب على المعادن نفسها ، والفيزيائية و الخواص الكيميائية، مواضع وتطوير التقدم التكنولوجي.

في الآونة الأخيرة ، تم استخراج الموارد الطبيعية يدويًا ، الأمر الذي تطلب جهدًا بدنيًا كبيرًا وتكاليف عمالة كبيرة ، وكان إنتاجية اليد العاملة منخفضة نوعًا ما.

في الظروف الحديثة ، تغير كل شيء بشكل جذري: مع تطور الأقوياء الوسائل التقنيةواستخدام الآلات الخاصة ، وانخفضت تكاليف العمالة ، وزادت أحجام الإنتاجية والتعدين بشكل كبير.

الأساليب والتقنيات الرئيسية لاستخراج الموارد الطبيعية

تقع جميع المواد الصلبة والسائلة والغازية على كوكبنا في أماكن غير متساوية وتكون إما على السطح أو في أعماق الأرض ، واعتمادًا على موقعها وحدوثها ، يتم استخدام طريقة أو أخرى لاستخراجها. الطرق الأكثر شيوعًا لاستخراج المواد الطبيعية يمكن اعتبار الموارد:

1. طريقة مفتوحة أو طريقة مهنية ،
2. طريق مغلقإما تحت الأرض أو طريقتي ،
3. الطريقة المركبة أو الطريقة المفتوحة تحت الأرض ،
4. طريقة الجيوتقنية أو طريقة البئر ،
5. طريقة السحب.

كل هذه الأساليب لها مزاياها وعيوبها ، وبالتالي ، فإن تقنية التعدين المفتوح تتضمن إنشاء حفر عميقة في شكل حفر أو قطع كبيرة في مواقع تطوير واستخراج الموارد الطبيعية ، والتي تعتمد أبعادها على نسبيًا. عمق صغير وطول صغير ، وكذلك رواسب معادن الطاقة.
ميزة طريقة التعدين هذه هي رخصتها النسبية ، وأعلى إنتاجية وكثافة عمالية ، وظروف عمل آمنة ، وعيوبها هي انخفاض كبير في جودة المواد الخام بسبب محتوى كمية كبيرة من النفايات الصخرية فيها ، سلبيًا عواقب على البيئة.

بهذه الطريقة ، عادة ما يتم تعدين مواد البناء الطبيعية والمواد الخام الصناعية ، مثل -

• الحجر الجيري والطباشير ،
• الرمل والطين
• الخث والفحم
• النحاس والرصاص
• الموليبدينوم والنيكل
• القصدير والتنغستن ،
• الكروم والمنغنيز
• الزنك والحديد.

يتم استخراج المعادن الصلبة الموجودة على عمق كبير بدرجة كافية من الحدوث تحت الأرض ، أي بطريقة مغلقة ، حيث يتم بناء مناجم تحت الأرض.
عيب هذه الطريقة هو خطرها الكبير على عمال المناجم المرتبط بالانهيار وتلوث الغاز ، وبالتالي الانفجار.

عادة ما يتم استخراج الخامات والمعادن المتعددة والمعادن بهذه الطريقة.

مثل:

• النحاس والذهب
• التنغستن والحديد
• والأملاح المعدنية.

إذا كانت طريقة التعدين المفتوحة والمغلقة غير مناسبة لإيداع معين من المواد الخام الصناعية ، فسيتم استخدام طريقة مفتوحة تحت الأرض مجتمعة ، حيث يتم استخراج المواد الخام أولاً بطريقة مفتوحة من الطبقات العليا ، ثم الاحتياطيات المتبقية من خامات المعادن ، التي تقع على عمق كبير بما فيه الكفاية ، يتم تعدينها بطريقة التعدين.

مزايا هذه الطريقة هي كميات كبيرة من استخراج المواد الخام الطبيعية ، وعادة ما يتم تعدين العديد من المعادن غير الحديدية والماس بهذه الطريقة.

تستخدم طريقة الجيوتقنية أو طريقة الحفر في استخراج أنواع خاصة من المواد الخام التي لها حالة غازية أو سائلة باستخدام إجراء مثل حفر الآبار العميقة ، حيث يتم ، باستخدام الطريقة الفيزيائية والكيميائية للترسيب والغسيل والذوبان ، استخراج المعادن من أحشاء الأرض إلى السطح الخارجة من خلال الأنابيب.

بهذه الطريقة ، عادة ما يتم الحصول على:

• الغاز والنفط ،
• الكبريت والليثيوم
• الفوسفور واليورانيوم.

وأخيرًا ، طريقة نعرات منفصلة ، حيث تقوم مؤسسة التعدين في نفس الوقت باستخراج المواد الخام وإثرائها ، أي بمساعدة معدات خاصة ، يتم فصل الصخور القيمة بشكل أساسي عن الصخور الفارغة المصاحبة.

عادة ما يتم تطوير رواسب الغرينية بهذه الطريقة:

• الذهب والماس
• بلاتينويد وحجر القصدير.

الأثر البيئي لاستخراج المواد الخام المفيدة

التعدين بأي شكل من الأشكال لا يمكن إلا أن يكون له تأثير سلبي على البيئة ، حيث يشغل مساحات شاسعة من الأراضي الاقتصادية ، تصل أحيانًا إلى عشرات الآلاف من الكيلومترات المربعة.
مثل هذا العبء التكنولوجي على بيئة طبيعيةينتهك المسار الطبيعي للتنظيم الذاتي للعمليات الحيوية للبيئة ويؤدي في بعض الأحيان إلى تدهورها السريع.

كقاعدة عامة ، تحت تنميتها هي الأكثر إنتاجية التربة chernozems:

1. الحقول والأراضي الصالحة للزراعة ،
2. الغابات والخزانات ،
3. الطرق والمستوطنات.

يبدأ إنتاج التعدين بأعمال التنظيف التمهيدية ، حيث يتم إزالة جميع الحواجز الاصطناعية على الأرض ، على النحو التالي:

• قطع الغابات المعمرة سلالات قيمةالأشجار،
• يتم تجفيف الخزانات التي تعود إلى قرن من الزمان في شكل مستنقعات وأنهار وبحيرات ،
• يتم وضع الاتصالات الهندسية في شكل خنادق تصريف وطرق وصول.

ثم يتم تنفيذ أعمال التحميل الزائد ، والتي تهدف إلى إزالة طبقة تلو الأخرى ونقل النفايات الصخرية إلى مقالب ، مما يفتح الوصول إلى الموارد الطبيعية نفسها:

• تم تطوير الصخور الناعمة والخفيفة بمساعدة الجرافات وآلات تحريك التربة ،
• يتم تفجير الصخور والصخور الصلبة أولاً بمساعدة معدات الحفر والتفجير ، ثم يتم تطويرها بمساعدة الحفارات والكاشطات ،

يتم استخراج المعادن المكشوفة بالفعل وتحميلها على مواد خاصة مركبات- شاحنات التعدين

التي تنقل المواد الخام المستخرجة إلى مؤسسات المعالجة ومصانع التعدين.

كما أن لاستخراج المواد الخام الطبيعية عواقب سلبية على البيئة مثل تلوث التربة والمياه والهواء بعناصر كيميائية في المكبات ، مما يؤثر سلبًا على كل من الغطاء النباتي و عالم الحيوانهذه المنطقة.

يؤثر هذا التأثير السلبي على البيئة أيضًا سلبًا على صحة الأشخاص الذين يعيشون في المناطق المجاورة - مما يؤدي إلى زيادة عدد السكان المحليين.

لذلك ، خلال فترة تطوير الرواسب المعدنية ، من الضروري القيام بأنشطة منتظمة مثل المراقبة والرصد البيئي.
في المستقبل ، من الممكن الحد من التأثير السلبي على البيئة من خلال تحسين أساليب التنمية ، وكذلك عن طريق إعادة زراعة هذه الأراضي وإعادتها إلى حالتها الأصلية ، لكن هذا يتطلب موارد مالية ضخمة وفترة زمنية طويلة.

لذلك ، فإن مؤسسات التعدين ، وفقًا لقانون حماية التربة الجوفية والبيئة ، ملزمة ، بعد كل الأعمال التي يتم إجراؤها على استخراج المواد الخام ، بضمان استعادة المناظر الطبيعية للمنطقة التي يزرعون فيها. الغابات على نفقتها الخاصة ، وبالتالي إنشاء مناطق ترفيهية ، وكذلك استعادة طبقة التربة الخصبة ، وإشراكها في معدل الدوران الزراعي.

أتمنى أن تكون قد استمتعت بمقالتي حول طرق التعدين وتعلمت الكثير منها. ربما تعرف بعض الطرق الجديدة لاستخراج المواد الخام الطبيعية. أخبرني عنها في تعليق على المقال ، سأكون فضوليًا لمعرفتهم. اسمح لي أن أقول لك وداعًا على هذا وحتى نلتقي مرة أخرى ، أيها الأصدقاء الأعزاء.

أقترح عليك الاشتراك في تحديثات المدونة لتلقي مقالاتي على بريدك. وأيضًا يمكنك تصنيف المقالة وفقًا للنظام العاشر ، مع تمييزها بعدد معين من النجوم.

تعال لزيارتي وأحضر أصدقائك ، لأن هذا الموقع تم إنشاؤه خصيصًا من أجلك. يسعدني دائمًا رؤيتك وأنا متأكد من أنك ستجد بالتأكيد الكثير من المعلومات المفيدة والمثيرة للاهتمام هنا.

المعادن عبارة عن تكوينات من قشرة الأرض تتكون من معادن ، تسمح خواصها الكيميائية والفيزيائية باستخدامها في المجال الصناعي والمنزلي. بدون تنوع المواد التي تكون الأرض غنية بها ، لن يكون عالمنا متنوعًا ومتطورًا. سيكون التقدم التكنولوجي بعيد المنال ومعقدًا بشكل كبير. ضع في اعتبارك المفهوم وأنواع المعادن وخصائصها.

المفاهيم والمصطلحات المتعلقة بالموضوع

قبل تحليل أنواع المعادن ، من الضروري معرفة التعريفات المحددة المتعلقة بهذا الموضوع. لذلك سيكون من الأسهل والأسهل التعامل مع كل شيء. لذلك ، فإن المعادن هي مواد خام معدنية أو تكوينات من قشرة الأرض ، والتي يمكن أن تكون من أصل عضوي أو غير عضوي وتستخدم في إنتاج أشياء ملموسة.

الرواسب المعدنية هي تراكم كمية معينة من المواد المعدنية على السطح أو في أحشاء الأرض ، والتي تنقسم إلى فئات حسب مجال التطبيق في الصناعة.

الخام هو تكوين معدني يتكون في الظروف الطبيعيةوتتكون من هذه المكونات وبنسبة تجعل استخدامها ممكنًا ومناسبًا للمجال الصناعي والتقني.

متى بدأ التعدين؟

لا يُعرف بالضبط متى حدث التعدين الأول. وبحسب المؤرخين فإن قدماء المصريين فتحوا الحجاب. تم إرسال الحملة إلى شبه جزيرة سيناء عام 2600 قبل الميلاد. كان من المفترض أن يقوموا بتعدين الميكا. ومع ذلك ، كان هناك تقدم كبير في معرفة السكان القدامى بالمواد الخام والمواد: تم العثور على النحاس. يُعرف تعدين وتصنيع الفضة من تاريخ اليونان. تعلم الرومان عن المعادن مثل الزنك والحديد والقصدير والرصاص. بعد أن أسست الإمبراطورية الرومانية مناجم من إفريقيا إلى بريطانيا ، قامت باستخراجها ، ثم استخدمتها في صنع الأدوات.

في القرن الثامن عشر ، بعد الثورة الصناعية ، أصبحت المعادن بحاجة ماسة. في هذا الصدد ، تطور إنتاجهم بوتيرة سريعة. تعتمد التقنيات الحديثة على اكتشافات تلك الفترة بالذات. في القرن التاسع عشر ، حدث "اندفاع الذهب" الشهير ، حيث تم استخراج كمية هائلة من المعدن الثمين ، الذهب ،. في نفس الأماكن جنوب أفريقيا) اكتشف العديد من رواسب الماس.

خصائص المعادن حسب الحالة الفيزيائية

من دروس الفيزياء ، من المعروف أن المواد قادرة على التواجد في واحدة من أربع حالات للتجمع: السائل ، والصلب ، والغازي ، والبلازما. في الحياة العادية ، يمكن للجميع بسهولة ملاحظة الثلاثة الأولى. المعادن ، مثل أي مركبات كيميائية أخرى ، يمكن أن توجد على سطح الأرض أو في أعماقها في واحدة من ثلاث حالات. وبالتالي ، فإن أنواع المعادن تنقسم بالدرجة الأولى إلى:

• سائل ( مياه معدنية، نفط)؛
• صلبة (معادن ، فحم ، خامات) ؛
• غازي (غاز طبيعي ، غاز خامل).

كل مجموعة هي جزء مهم لا يتجزأ من الحياة الصناعية. يسمح تنوع الموارد للبلدان بالتطور في المجالين التقني والاقتصادي. عدد الرواسب المعدنية هو مؤشر على ثروة ورفاهية البلاد.

الأنواع الصناعية وتصنيف المعادن

بعد اكتشاف الصخور المعدنية الأولى ، فكر الشخص بجدية في الفوائد التي يمكن أن تعود على حياته. مع ولادة الصناعة وتطورها ، تم تشكيل تصنيف للرواسب المعدنية بناءً على استخدامها في المجال التقني. ضع في اعتبارك هذه الأنواع من المعادن. يحتوي الجدول على معلومات كاملة حول خصائصها:

أنواع الرواسب والمعادن الصناعية ومكوناتها

نوع الرواسب المعدنية	المجموعات فيه	أنواع الأحافير
قابل للاحتراق (وقود)	الحالة الصلبة	الخث والفحم
	الحالة السائلة / الغازية	الغاز والنفط
فلز	المعادن السوداء	المنغنيز والكروم والتيتانيوم والحديد
	المعادن غير الحديدية	الرصاص والنحاس والكوبالت والألمنيوم والنيكل
	معادن نبيلة	البلاتين والذهب والفضة
	معادن نادرة	القصدير والتنتالوم والتنغستن والنيوبيوم والموليبدينوم
	المركبات المشعة	الثوريوم والراديوم واليورانيوم
غير معدني	تعدين المواد الخام	الميكا ، المغنسيت ، التلك ، الحجر الجيري ، الجرافيت ، الطين ، الرمال
	المواد الخام الكيميائية	الفلوريت والفوسفوريت والباريت والأملاح المعدنية
	مواد بناء	رخام وجص وحصى ورمل وطين وحجر واجهات وخامات أسمنتية
	أحجار شبه كريمة	الأحجار الكريمة والزينة

تعد الأنواع المدروسة من المعادن ، إلى جانب احتياطيات المياه العذبة ، السمة الرئيسية لثروة الأرض أو دولة منفصلة. هذا تدرج نموذجي للموارد المعدنية ، وبمساعدته يتم تجميع جميع المواد الطبيعية المستخدمة في المجال الصناعي والمنزلي اعتمادًا على الخصائص الفيزيائية والكيميائية. دعونا نلقي نظرة على كل فئة على حدة.

الوقود الحفري

ما نوع المعدن هو الزيت؟ ماذا عن الغاز؟ غالبًا ما يتم تمثيل المعدن على أنه معدن صلب أكثر من كونه سائلًا أو غازًا غير مفهوم. على دراية بالمعادن الطفولة المبكرة، في حين أن فهم ما هو النفط أو حتى الغاز المنزلي يأتي بعد ذلك بقليل. إذن ، إلى أي نوع ، حسب التصنيفات التي تمت دراستها بالفعل ، يجب أن يُنسب النفط والغاز؟ الزيت - لمجموعة المواد السائلة والغازية - الغازية. بناءً على تطبيقها ، بشكل لا لبس فيه ، للوقود أو ، بعبارة أخرى ، معادن الوقود. بعد كل شيء ، يتم استخدام النفط والغاز في المقام الأول كمصدر للطاقة والحرارة: فهم يديرون محركات السيارات ، ويقومون بتدفئة أماكن المعيشة ، ويطبخون الطعام بمساعدتهم. يتم إطلاق الطاقة نفسها عن طريق حرق الوقود. وإذا نظرت بشكل أعمق ، فسيكون هذا أسهل من خلال الكربون المتضمن في جميع أنواع الوقود الأحفوري. ما هو نوع زيت المعادن الذي ينتمي إليه ، برزت.

ما هي المواد الأخرى المدرجة؟ هي مركبات وقود صلب تكونت في الطبيعة: فحم صلب وبني ، خث ، أنثراسايت ، صخر زيتي. ضع في اعتبارك وصفًا موجزًا ​​لها. أنواع المعادن (القابلة للاحتراق):

• كان الفحم هو الوقود الأول الذي يستخدمه الإنسان. المصدر الرئيسي للطاقة المستخدمة على نطاق واسع في الإنتاج ، بفضل هذه الحفرية حدثت الثورة الصناعية. تتشكل بسبب بقايا النباتات بدون وصول الهواء. اعتمادًا على الثقل النوعي للكربون في الفحم ، يتم تمييز أصنافه: أنثراسيت ، والفحم البني والفحم الصلب ، والجرافيت ؛
• تشكل الصخر الزيتي في قاع البحر منذ حوالي 450 مليون سنة من بقايا النباتات والحيوانات. يتكون من أجزاء معدنية وعضوية. عند التقطير الجاف ، فإنه يشكل راتينجًا قريبًا من الزيت ؛
• الخث عبارة عن تراكم لبقايا نباتات متحللة بشكل غير كامل في الأراضي الرطبة ، وأكثر من نصف تكوينها من الكربون. يتم استخدامه كوقود ، والأسمدة ، والعزل الحراري.

المواد الطبيعية القابلة للاحتراق هي أهم أنواع المعادن. بفضلهم ، تعلمت البشرية إنتاج واستخدام الطاقة ، كما أنشأت العديد من الصناعات. في الوقت الحالي ، تعد الحاجة إلى الوقود الأحفوري شديدة للغاية بالنسبة لمعظم الدول. هذا جزء كبير من الاقتصاد العالمي ، يعتمد عليه رفاهية البلدان في جميع أنحاء العالم.

المعادن المعدنية: الأنواع والخصائص

نعرف أنواع المعادن: وقود ، خام ، غير فلزي. تم دراسة المجموعة الأولى بنجاح. نحن نتحرك أكثر - أحافير خام أو معدن - من أجل أي صناعة ولدت وتطورت بشكل عام. منذ العصور القديمة ، أدرك الإنسان أن المعدن يستسلم الحياة اليوميةفرص أكثر بكثير من غيابها. في العالم الحديثمن المستحيل بالفعل تخيل الحياة بدون أي معدن. في الأجهزة المنزلية والإلكترونيات ، في المنازل ، في الحمام ، حتى في مصباح كهربائي صغير - في كل مكان.

كيف يتم تعدينهم؟ فقط المعادن النبيلة ، التي لا تتفاعل مع مواد أخرى بسيطة ومعقدة بسبب خصائصها الكيميائية ، يمكن العثور عليها في صورتها النقية. يتفاعل الباقون بنشاط مع بعضهم البعض ، ويتحولون إلى خام. يُفصل خليط المعادن ، إذا لزم الأمر ، أو يُترك دون تغيير. السبائك التي تكونت من الطبيعة "تتجذر" بسبب الخصائص المختلطة. الحديد ، على سبيل المثال ، يمكن جعله أكثر صلابة عن طريق إضافة الكربون إلى المعدن لتشكيل الفولاذ ، وهو مركب قوي يمكنه تحمل الأحمال الثقيلة.

اعتمادًا على الخصائص الفردية ، وكذلك مجال التطبيق ، يتم تقسيم معادن الخام إلى مجموعات: المعادن الحديدية وغير الحديدية والنبيلة والنادرة والمشعة.

المعادن السوداء

المعادن الحديدية هي الحديد وسبائكه المختلفة: الصلب والحديد الزهر والسبائك الحديدية الأخرى. يتم استخدامه في إنتاج مجموعة متنوعة من المجالات: العسكرية ، وبناء السفن ، وبناء الطائرات ، والهندسة الميكانيكية.

يتم استخدام العديد من منتجات الحديد في الحياة اليومية: أواني المطبخ مصنوعة من الفولاذ ، والعديد من عناصر السباكة مغطاة بها.

المعادن غير الحديدية

تشتمل مجموعة المعادن غير الحديدية على عدد كبير من المعادن. يأتي اسم المجموعة من حقيقة أن العديد من المعادن لها لون معين. على سبيل المثال ، النحاس أحمر والألمنيوم فضية. الأنواع الثلاثة المتبقية من المعادن (نبيلة ، نادرة ، مشعة) ، في الواقع ، هي نوع فرعي من المعادن غير الحديدية. يتم خلط العديد منهم في سبائك ، لأنهم في هذا الشكل يتمتعون بخصائص أفضل.

تصنف المعادن غير الحديدية إلى:

• ثقيل - شديد السمية مع وزن ذري كبير: الرصاص والقصدير والنحاس والزنك ؛
• خفيف ، منخفض الكثافة والوزن: المغنيسيوم ، التيتانيوم ، الألمنيوم ، الكالسيوم ، الليثيوم ، الصوديوم ، الروبيديوم ، السترونتيوم ، السيزيوم ، البريليوم ، الباريوم ، البوتاسيوم ؛
• النبيلة ، بسبب مقاومتها العالية ، لا تدخل عملياً في تفاعلات كيميائية ، فهي جميلة المظهر: البلاتين ، الفضة ، الذهب ، الروديوم ، البلاديوم ، الروثينيوم ، الأوزميوم ؛
• صغير (نادر) - الأنتيمون والزئبق والكوبالت والكادميوم والزرنيخ والبزموت ؛
• تمتلك المقاومة للصهر درجة حرارة عاليةمقاومة الذوبان والتآكل: الموليبدينوم ، التنتالوم ، الفاناديوم ، التنجستن ، المنغنيز ، الكروم ، الزركونيوم ، النيوبيوم ؛
• الأرض النادرة - تتكون المجموعة من 17 عنصرًا: السماريوم ، النيوديميوم ، اللانثانم ، السيريوم ، اليوروبيوم ، التيربيوم ، الجادولينيوم ، الديسبروسيوم ، الإربيوم ، الهولميوم ، الإيتربيوم ، اللوتيتيوم ، سكانديوم ، الإيتريوم ، الثوليوم ، البروميثيوم ، التربيوم ؛
• توجد مبعثرة في الطبيعة فقط في شكل شوائب: التيلوريوم ، الثاليوم ، الإنديوم ، الجرمانيوم ، الرينيوم ، الهافنيوم ، السيلينيوم ؛
• تنبعث منها الجسيمات المشعة بشكل مستقل دفقًا من الجسيمات المشعة: الراديوم والبلوتونيوم واليورانيوم والبروتكتينيوم والكاليفورنيوم والفيرميوم والأمريسيوم وغيرها.

من الأهمية بمكان للبشرية الألمنيوم والنيكل والنحاس. تسعى الدول المتقدمة جاهدة لزيادة إنتاجها ، حيث أن كمية هذه المعادن غير الحديدية تؤثر بشكل مباشر على التقدم التقني في صناعة الطائرات ، والملاحة الفضائية ، والأجهزة الذرية والميكروسكوبية ، والهندسة الكهربائية.

عناصر طبيعية غير معدنية

دعونا نلخص قليلا. تمت دراسة الفئات الرئيسية من جدول "أنواع المعادن" (وقود ، خام ، غير فلزي). ما هي العناصر التي تصنف على أنها غير معدنية أي غير معدنية؟ هذه مجموعة من المعادن الصلبة أو اللينة توجد في شكل معادن فردية أو صخور. يعرف العلم الحديث أكثر من مائة من هذه المركبات الكيميائية ، وهي ليست أكثر من نتاج عمليات طبيعية.

من حيث حجم استخراجها واستخدامها ، تتفوق المعادن غير المعدنية على أنواع الوقود فقط. يحتوي الجدول أدناه على الصخور والمعادن الرئيسية التي تشكل المجموعة غير المعدنية من الموارد الطبيعية ، ووصفًا موجزًا ​​لها.

المعادن اللافلزية

مجموعة صخور / معادن غير فلزية	نوع الصخور / المعدن	صفة مميزة
تعدين المواد الخام	الاسبستوس	صخرة مقاومة للحريق. تستخدم في صناعة المواد المقاومة للحريق ، الأسقف ، أقمشة مكافحة الحريق.
	حجر الكلس	الصخور الرسوبية ، وتستخدم على نطاق واسع في البناء. عندما يتم إطلاقه ، يتم الحصول على الجير الحي.
	ميكا	المعادن المكونة للصخور. بواسطة التركيب الكيميائيتنقسم إلى الألمنيوم والميكا المغنيسيوم الليثيوم. تستخدم في التكنولوجيا الحديثة.
المواد الخام الكيميائية	أملاح البوتاسيوم	صخور رسوبية تحتوي على البوتاسيوم. يستخدم كمادة خام للصناعات الكيماوية وفي صناعة أسمدة البوتاس.
	الأباتيت	معادن تحتوي على كميات كبيرة من أملاح الفوسفات. يستخدم في صناعة الأسمدة وكذلك في إنتاج السيراميك.
	كبريت	يحدث في صورة خام الكبريت الأصلي وفي المركبات. يتم استخدامه بشكل أساسي لإنتاج حامض الكبريتيك ، في تقسية المطاط.
مواد بناء	جبس	معدن كبريتات. المطبقة في مجالات متنوعةالنشاط البشري.
	رخام	صخرة على أساس الكالسيت. تستخدم في الهندسة الكهربائية ، لصناعة الجبس والفسيفساء والآثار.
أحجار شبه كريمة	ثمين	تملك نمط جميلأو لون ، يلمع ، سهل التلميع والقطع. تستخدم لصنع مجوهراتوديكورات أخرى.
	شبه ثمين
	الزينة

تعد الأنواع غير المعدنية من المعادن مهمة جدًا للصناعات المختلفة والبناء وهي ضرورية أيضًا في الحياة اليومية.

تصنيف الموارد حسب الاستنفاد

بالإضافة إلى تدرج المعادن وفقًا لحالتها المادية وخصائصها ، فإنها تأخذ في الاعتبار مؤشرات استنفادها وقابليتها للتجديد. تنقسم الأنواع الرئيسية للمعادن إلى:

• قابلة للاستنفاد ، والتي قد تنفد في وقت ما وتكون غير متاحة للإنتاج ؛
• لا ينضب - مصادر لا تنضب نسبيًا من الموارد الطبيعية ، على سبيل المثال ، الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمحيطات والبحار ؛
• متجددة - أحافير يمكن ، عند مستوى معين من الاستنفاد ، استعادتها جزئيًا أو كليًا ، على سبيل المثال ، الغابات والتربة والمياه ؛
• غير قابلة للتجديد - إذا تم استنفاد الموارد بالكامل ، فعادة لا يمكن تجديدها ؛
• قابل للاستبدال - أحافير يمكن استبدالها إذا لزم الأمر ، على سبيل المثال ، أنواع الوقود.
• لا يمكن الاستغناء عنه - تلك التي بدونها ستكون الحياة مستحيلة (الهواء).

تتطلب الموارد الطبيعية إدارة دقيقة واستخدامًا عقلانيًا ، نظرًا لأن معظمها لها حدود قابلة للنفاذ ، وإذا كانت قابلة للتجديد ، فلن يكون ذلك قريبًا جدًا.

تلعب المعادن دورًا مهمًا في حياة الإنسان. بدونهم ، لن تكون هناك اكتشافات تقنية وعلمية ، ولا حياة عادية بشكل عام. نتائج استخراجها ومعالجتها تحيط بنا في كل مكان: المباني ، والنقل ، والسلع المنزلية ، والأدوية.

الخصائص العامة للمعادن

بادئ ذي بدء ، تسمى الصخور والمعادن المستخدمة في اقتصاد البلدان بالمعادن.

حسب حالتهم الجسدية ، يمكن أن يكونوا:

• صلب - فحم ، ملح ، خام ، رخام ، إلخ ؛
• سائل - زيت ، مياه معدنية ؛
• غازي - غاز قابل للاشتعال والهيليوم والميثان.

عندما يؤخذ استخدامها كأساس ، فإنها تميز:

• الوقود - الفحم والنفط والجفت ؛
• خام - خامات الصخور ، بما في ذلك المعادن ؛
• غير معدني - الحصى والطين والرمل وما إلى ذلك.

يتم تمثيل مجموعة منفصلة بالأحجار الكريمة والزينة.

تشكلت المعادن طرق مختلفةوبحسب الأصل ، هناك نارية ، رسوبية ، متحولة ، يخضع توزيعها في أحشاء الأرض لقوانين معينة.

تتميز المناطق المطوية عادة بالبركانية ، أي معادن خام. يرجع هذا الظرف إلى حقيقة أنها تتكون من الصهارة والمحاليل المائية الساخنة المنبعثة منها.

تصعد الصهارة من أحشاء الأرض من خلال شقوق في قشرة الأرض وتتجمد فيها على أعماق مختلفة.

أيضًا ، يمكن أيضًا تكوين معادن الخام من حمم الصهارة البركانية ، والتي تبرد بسرعة نسبيًا. يتم إدخال الصهارة ، كقاعدة عامة ، خلال فترة الحركات التكتونية النشطة ، وبالتالي ، ترتبط معادن الركاز بالمناطق المطوية على الكوكب.

يمكن أيضًا تشكيل الخامات على سهول المنصة ، لكنها في هذه الحالة تقتصر على الطبقة الدنيا من المنصة. على المنصات ، ترتبط معادن الخام بالدروع ، أي مع منافذ أساس المنصة إلى السطح أو في تلك الأماكن التي لا يختلف فيها الغطاء الرسوبي في السماكة ، وتقترب الأساس من السطح.

مثال على هذا المجال هو الشذوذ المغناطيسي كورسك في روسيا وحوض كريفوي روج في أوكرانيا.

ملاحظة 1

بشكل عام ، الركام عبارة عن ركام معدني يمكن من خلاله استخلاص المعادن أو المركبات المعدنية بالوسائل التكنولوجية.

ترتبط الخامات المعدنية بمناطق البناء الجبلي النشط ، لكن وجود الجبال لا يعني وجود رواسب غنية. الجزء الثالث من أوروبا ، على سبيل المثال ، تحتله الجبال ، ولكن هناك القليل جدًا من رواسب الخام الكبيرة.

بناءً على مجال التطبيق ، يتم تقسيم معادن الركاز إلى مجموعات - خامات معادن حديدية وخامات معادن غير حديدية وخامات معادن ثمينة ومعادن مشعة.

معدن خام مثل خام الحديد هو الأساس لإنتاج المعادن الحديدية - الحديد الزهر والصلب والمنتجات المدرفلة. تتركز أكبر احتياطيات خام الحديد في الولايات المتحدة الأمريكية والهند والصين والبرازيل وكندا.

توجد ودائع كبيرة منفصلة في كازاخستان وفرنسا والسويد وأوكرانيا وفنزويلا وبيرو وتشيلي وأستراليا وليبيريا وماليزيا ودول شمال إفريقيا.

يوجد في روسيا احتياطيات كبيرة من خام الحديد ، بالإضافة إلى KMA ، في جبال الأورال وشبه جزيرة كولا وفي كاريليا وفي سيبيريا.

خامات المعادن الحديدية

من بين خامات المعادن الحديدية ، تعتبر خامات الحديد هي الأكثر طلبًا واستخدامًا في الصناعة.

المعادن مثل الهيماتيت والمغنتيت والليمونيت والسيدريت والشاموزيت والتورينجيت هي الصخور الرئيسية الحاملة للحديد.

يتجاوز استخراج خام الحديد في العالم مليار طن. تعد الصين أكبر منتج لخام الحديد بـ 250 مليون طن ، بينما تنتج روسيا 78 مليون طن. تنتج الولايات المتحدة والهند 60 مليون طن لكل منهما ، أوكرانيا - 45 مليون طن.

يتم استخراج خام الحديد في الولايات المتحدة في منطقة بحيرة سوبيريور وفي ولاية ميشيغان.

في روسيا ، أكبر حوض خام الحديد هو KMA ، التي تقدر رواسبها بما يتراوح بين 200 و 210 مليار طن ، أو 50 ٪ من احتياطيات الكوكب. يغطي الحقل مناطق كورسك ، بيلغورود ، أوريول.

لإنتاج سبائك الصلب والحديد الزهر ، يتم استخدام المنغنيز كمادة مضافة لصناعة السبائك لمنحهم القوة والصلابة.

تتركز الاحتياطيات الصناعية العالمية من خامات المنغنيز في أوكرانيا - 42.2 ٪. توجد خامات المنجنيز في كازاخستان وجنوب إفريقيا والجابون وأستراليا والصين وروسيا.

يتم إنتاج كمية كبيرة من المنجنيز أيضًا في البرازيل والهند.

لكي لا يصدأ الفولاذ ، ولكي يكون مقاومًا للحرارة ومقاومًا للأحماض ، هناك حاجة إلى الكروم ، وهو أحد المكونات الرئيسية لخامات المعادن الحديدية.

يقترح المتخصصون أنه من بين احتياطيات العالم من هذا الخام ، يقع 15.3 مليار طن من خام الكروميت عالي الجودة في جنوب إفريقيا - 79 ٪. بكميات صغيرة ، يوجد الكروم في كازاخستان والهند وتركيا ، وتقع رواسب كبيرة إلى حد ما من هذا الخام في أرمينيا. يتم تطوير حقل صغير في روسيا في جبال الأورال.

ملاحظة 2

أندر المعادن الحديدية هو الفاناديوم. يتم استخدامه لإنتاج الحديد الصف والفولاذ الصف. الفاناديوم مهم جدًا لصناعة الطيران لأن إضافته توفر سبائك تيتانيوم عالية الأداء.

في إنتاج حامض الكبريتيك ، يستخدم الفاناديوم كعامل مساعد. لا يوجد الفاناديوم في شكله النقي ، ويوجد الفاناديوم في تركيبة خامات التيتانيوم المغنتيت ، التي توجد أحيانًا في الفوسفوريت ، والأحجار الرملية الحاملة لليورانيوم والأحجار الغرينية. صحيح أن تركيزه لا يزيد عن 2٪.

في بعض الأحيان ، يمكن العثور على كميات كبيرة من الفاناديوم في البوكسيت ، والفحم البني ، والصخر القاري والرمال. عند استخراج المكونات الرئيسية من المواد الخام المعدنية ، يتم الحصول على الفاناديوم كمنتج ثانوي.

وفقًا للاحتياطيات المسجلة لهذا الخام ، فإن القادة هم جنوب إفريقيا وأستراليا وروسيا ، ومنتجيها الرئيسيون هم جنوب إفريقيا والولايات المتحدة وروسيا وفنلندا.

خامات المعادن غير الحديدية

يتم تمثيل المعادن غير الحديدية بمجموعتين:

1. الضوء ، وتشمل الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم ؛
2. الثقيلة منها النحاس والزنك والرصاص والنيكل والكوبالت.

من بين جميع المعادن غير الحديدية ، يعتبر الألومنيوم هو الأكثر شيوعًا في القشرة الأرضية.

من بين له الخصائص الفيزيائيةمثل الكثافة المنخفضة ، الموصلية الحرارية العالية ، الليونة ، التوصيل الكهربائي ، مقاومة التآكل. هذا المعدن يفسح المجال بشكل جيد للتزوير ، الختم ، الدرفلة ، الرسم. يمكن لحامها بسهولة.

المادة الأولية للألمنيوم المعدني هي الألومينا ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة خامات البوكسيت والنيفلين.

توجد احتياطيات من البوكسيت في غينيا والبرازيل وأستراليا وروسيا تحتل المرتبة 9 من حيث هذه الاحتياطيات.

تتركز احتياطيات البوكسيت الروسي في بيلغورود و منطقة سفيردلوفسكوكذلك في جمهورية كومي. البوكسيت الروسي ذو جودة منخفضة. توجد خامات النفيلين في شبه جزيرة كولا. من حيث إنتاج الألومينا ، تحتل روسيا المرتبة السادسة في العالم. يتم إنتاج جميع الألومينا من المواد الخام المحلية.

تم اكتشاف التيتانيوم في عام 1791. وتتمثل خصائصه المميزة في قوته العالية ومقاومته للتآكل. بالنسبة للصناعة ، فإن النوع الرئيسي من خامات التيتانيوم هو الغرينيات الساحلية والبحرية. تُعرف هذه الغرينيات الكبيرة في روسيا ، وأستراليا ، والهند ، والبرازيل ، ونيوزيلندا ، وماليزيا ، وسريلانكا.

الرواسب الغرينية من التيتانيوم معقدة وتحتوي على الزركونيوم.

تشمل المعادن الخفيفة غير الحديدية المغنيسيوم ، الذي استخدم في الصناعة مؤخرًا نسبيًا. خلال سنوات الحرب ، ذهب معظمها إلى إنتاج القذائف الحارقة والقنابل والقنابل الحارقة.

تقتصر المواد الخام لإنتاج المغنيسيوم على مناطق عديدة من الكوكب. يوجد المغنيسيوم في الدولوميت والكرناليت والبيشوفيت والكاينايت والصخور الأخرى المنتشرة على نطاق واسع في الطبيعة.

تمثل الولايات المتحدة حوالي 41٪ من إنتاج العالم من معدن المغنيسيوم و 12٪ من مركباته.

بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، تعد تركيا وكوريا الشمالية منتجين رئيسيين للمغنيسيوم المعدني. يتم إنتاج مركبات المغنيسيوم في روسيا والصين وكوريا الشمالية والنمسا واليونان وتركيا.

من بين المعادن الثقيلة غير الحديدية ، يبرز النحاس ، وهو عنصر بلاستيكي ذو لون ذهبي-وردي مغطى بغشاء أكسجين في الهواء الطلق.

السمة المميزة للنحاس هي خصائصه المضادة للبكتيريا. في السبائك التي تحتوي على النيكل والقصدير والذهب والزنك ، يتم استخدامه في الصناعة.

بعد تشيلي والولايات المتحدة ، تحتل روسيا المرتبة الثالثة في العالم من حيث احتياطيات النحاس.

بالإضافة إلى النحاس الأصلي ، فإن المواد الخام المستخدمة في إنتاجه هي الكالكوبايرايت والبورنيت. يتم توزيع رواسب النحاس في الولايات المتحدة الأمريكية - جبال روكي ، في الدرع الكندي ومقاطعات كيبيك ، أونتاريو في كندا ، في تشيلي وبيرو ، في حزام النحاس في زامبيا ، جمهورية الكونغو الديمقراطية ، في روسيا ، كازاخستان ، أوزبكستان ، أرمينيا.

المنتجون الرئيسيون والكبار لهذا المعدن هم تشيلي والولايات المتحدة الأمريكية ، وكذلك كندا وإندونيسيا وبيرو وأستراليا وبولندا وزامبيا وروسيا.

تم الحصول على الزنك لأول مرة من الكالامين وهو أساسًا كربونات الزنك ZnCO2. اليوم ، يتم الحصول على الزنك من خامات الكبريتيد ، وأهمها مزيج الزنك والمارماتيت.

يتم استخراج خامات الزنك في كندا والولايات المتحدة الأمريكية وروسيا وأستراليا والمكسيك وأفريقيا الوسطى وكازاخستان واليابان ودول أخرى.

المنتجون الرئيسيون لخام الزنك - اليابان والولايات المتحدة ، هم أيضًا من كبار مستورديها.

المعروف منذ العصور القديمة أن النيكل ، عند إضافته إلى الفولاذ ، يزيد من لزوجته ومرونته وخصائصه المضادة للتآكل.

لأول مرة ، تم الحصول على الكوبالت المعدني في عام 1735. ويستخدم اليوم لإنتاج السبائك فائقة الصلابة.

المادة الخام للرصاص هي خامها الرئيسي غالينا المعدنية. يتم استخراج خامات الرصاص في العديد من البلدان ، وأبرز منتجيها هم أستراليا والصين وبيرو وكندا.

يُستخرج الرصاص في كازاخستان وروسيا والمكسيك والسويد وجنوب إفريقيا والمغرب. توجد رواسب كبيرة من الرصاص في أوزبكستان وطاجيكستان وأذربيجان.

في روسيا ، تتركز رواسب الرصاص في Altai و Transbaikalia و Yakutia و Primorye وشمال القوقاز.