Россия - огромная страна, обладающая практически неистощимыми природными ресурсами. Наибольшим разнообразием среди них выделяются полезные ископаемые. Российская Федерация занимает ведущее место в мире по экспорту природных богатств, которые оцениваются в триллионы рублей. При этом не все месторождения нефти, газа, угля или металлов являются легкодоступными.

Несмотря на уникальность, разнообразие и большое количество природных ресурсов, они характеризуются неравномерным размещением по стране . К сожалению, зачастую они находятся в труднодоступных регионах, добыча из которых сильно затруднена отдалённостью и сложными климатическими условиями вплоть до вечной мерзлоты. Одновременно с этим масштабная эксплуатация известных источников приводит к быстрому истощению из них сырья.

В настоящее время выделяется несколько видов ресурсов, обеспечивающих богатство страны.

Пресная вода - это жизненно необходимый ресурс, но её запасы не бесконечны. Большая доля всего её объёма находится в виде ледников и айсбергов, что делает такую воду практически недоступной. Потенциальным источником является вечная мерзлота. Вода, используемая в настоящее время, поступает из рек, озёр, водохранилищ и подземных источников.

20% мировых запасов воды приходится на Россию, этот факт обеспечивает стране первое место по объёму ресурса. Однако чистые источники составляют меньше половины из них. Ситуацию можно исправить только проведением экологических мероприятий, в частности, ограничением стока отходов предприятий в пресные воды.

Земельные ресурсы

Россия обладает миллионами гектаров земли , четверть которых активно используется в сельском хозяйстве. Благодаря пахотным землям, которых особенно много в Сибири и на Урале, пастбищам для различных сельскохозяйственных животных, в том числе оленей, население может быть вполне обеспечено продовольствием, а промышленные комплексы получают сырьё.

Лесные богатства

Едва ли не половину всей территории Российской Федерации занимают лесополосы, большей частью образованные хвойными деревьями. Особенно много их на Дальнем Востоке и в Сибири. Запасы древесины России огромны, но подход к использованию этого ресурса оставляет желать лучшего. Вырубка леса происходит более активно, чем посадка новых деревьев. Это не позволяет в полной мере эффективно использовать ресурс. Ситуацию усугубляет необходимость длительной транспортировки через страну, а также жаркий летний сезон, приводящий к масштабным пожарам.

Возобновляемые источники энергии

Солнечная энергия , ветер могут стать великолепными альтернативными источниками для работы электростанций. На Камчатке, Сахалине и Чукотке, в Краснодарском крае, Калининградской и Ленинградской областях уже действует ряд установок, использующих солнце, ветер или геотермальные ресурсы. Эти проекты интересны, но пока они не выходят на уровень промышленных масштабов.

Полезные ископаемые

В России есть практически все виды минеральных ресурсов, разрабатываемых в нескольких десятках тысяч месторождений, однако, в промышленных масштабах используется только около 7 тысяч. Нефть, газ, уголь, металлы, горно-химическое сырьё, минералы и драгоценные камни - всем этим в полной мере богата Россия.

В среднем на долю России приходится:

Благодаря огромной территории Россия занимает одно из первых мест среди стран, богатых месторождениями драгоценных и редкоземельных металлов. В начале XXI века общее количество полезных ископаемых в России оценивалось примерно в 840 триллионов рублей. Из них 270 триллионов на долю газа, 200 - угля, 130 - нефти, 120 - неметаллического сырья.

Дальнейшая разработка месторождений , особенно газа и нефти, по прогнозам, будет оцениваться от 73 до 240 триллионов рублей. Однако, ископаемые, добываемые на территории России, зачастую обладают низким качеством из-за бедного содержания полезных компонентов, которых может быть вдвое ниже, чем в аналогичном сырье, расположенном на другой территории. К тому же их добыча усложняется климатическими условиями и недоступностью отдалённых территорий для транспорта.

Поскольку ископаемые отличаются разнообразием групп, им уделяется наибольшее внимание при изучении природных ресурсов в географии. Они встречаются практически на всей территории страны.

Разнообразие природных ресурсов сочетается с весьма крупными запасами некоторых их видов, значительными объёмами добычи и использования. Это обусловливает особую роль ресурсного потенциала Российской Федерации в мировом природно-ресурсном комплексе.

Нефть, газ и уголь

Первое место России по запасам газа и седьмое по количеству источников нефти позволяет государству получать стабильный доход от экспорта этого сырья. В настоящее время в стране насчитывается 14 миллиардов тонн нефти , а в будущем этот показатель может достичь 63 миллиардов. Месторождениями богаты север и восток страны, шельфы морей. Половина из известных источников не разрабатывается, из открытых реализуется только 50% общего объёма, исследователи прогнозируют открытие новых месторождений на территории Сибири.

Залежи обычно находятся в осадочных горных породах, предполагается, что они были образованы сотни миллионов лет назад. Главные нефтегазоносные провинции России:

В каждой провинции может насчитываться до трёх сотен источников, которые располагаются по всей толще земли. Некоторые нефтегазоносные породы имеют возраст более 500 миллионов лет и являются древнейшими.

По добыче угля Россия занимает третье место . Её обгоняют Соединённые Штаты и Китай. Общий тоннаж угля составляет более полутора триллионов. Список известных бассейнов:

• Кузбасский.
• Печорский.
• Южно-Якутский.
• Часть Донбасса.

Горючие сланцы и торф

Из горючих сланцев получают смолу , обладающую сходными свойствами и составом с нефтью. Месторождение сланцев, имеющих наибольшее промышленное значение, находится на территории Санкт-Петербурга. Кроме того, залежи обнаружены в Сибири, Печорском и Волжском районах.

Торф может использоваться как топливо и удобрение. Раньше из него добывали газ путём перегонки и использовали для освещения. Подавляющая часть российских топливных залежей торфа расположена в Уральском и Сибирском округах.

Руды металлов

Россия занимает лидирующие позиции по добыче минералов железной руды, которые характеризуются прочностью, а также сложностью состава, куда входит множество компонентов. Главный железорудный бассейн России носит название Курской магнитной аномалии.

Преимущественно на Урале и в Сибири расположено несколько небольших залежей марганца невысокого качества. Содержание основного металла в них низкое, для промышленного использования необходим сложный процесс обогащения.

Основная часть добываемого в стране титана приходится на россыпные месторождения, содержащие небольшое количество соединений титаната железа. Также в России существует несколько коренных залежей, характеризующихся небольшим содержанием оксидов титана.

Хром в основном добывается в Пермском крае , а также небольшая доля добычи приходится на Урал. Исследователи прогнозируют открытие новых крупных недр этого металла. Хромовые руды содержат большое количество примесей оксидов алюминия, магния и железа и нуждаются в дополнительном обогащении.

Ванадий, сплавы которого широко применяются в атомной энергетике и металлургии, на территории России добывается из содержащего его титаномагнетита. Этот железняк распространён вблизи Каспийского моря и на Курильских островах. Ванадий можно встретить в месторождениях угля и железа.

Алюминий добывают на Урале и в Сибири , но его объёмов недостаточно для покрытия всех нужд страны. И это несмотря на то что Россия занимает второе место после Китая по производству первичного алюминия. Однако, руды обладают низким качеством. Перспективы открытия новых месторождений весьма сомнительны.

Комплексные руды молибдена и ниобия находятся на Кавказе , по отдельности эти переходные металлы встречаются в Якутии, на Чукотке и в других регионах. Руды обычно содержат слишком малое количество триоксидов. Месторождений молибдена немного, и его экспорт нерентабелен на мировом рынке, поскольку добыча сопряжена с большими затруднениями из-за неудобного территориального расположения залежей. К тому же она требует больших финансовых затрат, в то время как качество конечного продукта является очень низким. Всё это делает российский молибден неконкурентоспособным в Европе, но в будущем возможно открытие новых месторождений, содержащих металл лучшего качества.

Русская медь обладает хорошим качеством, но её разработка затруднена климатическими условиями. Медью богаты Норильский район, Кольский полуостров, Кавказ и Урал. При этом содержание самого металла в рудах обычно не превышает 20%, а порой находится на уровне десятых процента.

Кобальт и никель , наряду с платиной и медью, распространён в Норильске и на Кольском полуострове. Протяжённость подобных залежей иногда достигает нескольких километров. В Туве существует месторождение, богатое мышьяком наряду с рассматриваемыми металлами.

Олово, разработанное в Дальневосточном регионе, составляет почти 8% от мировой добычи этого металла. Благодаря этому Россия занимает шестое место по добыче этой руды, однако, содержание металла в ней очень низкое, олова в три раза меньше, чем в источниках других стран и не достигает даже процента, а потому источники российского происхождения мало ценятся.

Цинк в России часто добывается из руд, где также содержится большое количество свинца и меди. Наряду с ними, в залежах обнаруживаются олово, золото, серебро, платина и её переходные элементы, редкоземельные металлы, инертные газы и минералы.

Уран, используемый при производстве ядерного топлива, в России разрабатывается более чем из 50 месторождений. Основная часть приходится на Забайкалье. Этого хватит на разработку в течение 15−20 лет. В настоящее время на экспорт идёт примерно две трети всей выработки, остальное применяется для нужд атомных энергетических станций внутри страны.

Благородные и редкие металлы

Ресурсы золота в России позволяют получать этот металл в количестве более 3 тысяч тонн в год. Существуют прогнозы, что эта цифра увеличится в несколько раз. В восточных регионах есть несколько рудных месторождений, в Магадане и Забайкалье - присутствуют золотые россыпи.

Серебро представлено в комплексных с другими благородными металлами рудах и индивидуальных месторождениях. По добыче серебра Россия занимает первое место в мире.

8% всего мирового объёма платины делится между Уралом и Мурманской областью.

В перечень редких металлов России входят:

• тантал в Восточной Сибири;
• бериллий в Хабаровском крае;
• германий в Сахалинской области, Приморском и Забайкальском крае;
• ниобий в Якутии.

Горно-химическое сырьё

Среди ископаемых , относящихся к горно-химическому сырью, в России распространены:

• соли калия и магния (Пермский край);
• катионы натрия (Сибирь);
• соли кальция (Приморье);
• фосфаты (Урал, Красноярский край, Иркутская область);
• сера (Дальний Восток);
• минералы сульфатов бария (Западная Сибирь, Хакасия).

Драгоценные камни

Россия богата месторождениями следующих драгоценных камней:

Таким образом, запасы полезных ископаемых в России огромны. Практически нет такого ресурса, какой бы отсутствовал в государстве. И первостепенной задачей должно стать грамотное использование богатств и их возобновление, насколько это возможно.

Природные ресурсы России

По своему химическому составу природный газ является наиболее чистым и экологичным топливом. По сравнению с другими видами топлива, материал очень эффективен в промышленности и жилой сфере. Минимальный вред окружающей среде при сгорании газа и высокий КПД объясняет востребованность в данном виде топлива, большие запасы которого имеются на территории России и некоторых других государств.

Месторождения природного газа

Кроме всем известного природного газа, составляющего основу экономики страны, существуют месторождения его сланцевого аналога. Добывать сланцевый газ намного сложнее, при этом наносится огромный вред окружающей среде. Поэтому добыча сланцевого газа не так распространена, в отличие от природного.

Природный газ

Залегают подземные источники на глубине от нескольких сотен метров до нескольких километров. Подземная порода обладает пористой структурой, в которой скапливается газообразное вещество. Эти поры соединяются каналами и могут представлять собой обширные области. Визуально месторождение природного газа представляет собой куполообразный подземный резервуар, верхняя часть которого заполнена газом. Ниже находится более тяжелая нефть или пластовая вода. Чем меньше заглубление естественного резервуара, тем ниже себестоимость добычи материала.

Способы добычи природного газа

Благодаря разности давления в природном резервуаре и на поверхности земли, выход газа при наличии соответствующего пути происходит за счет собственной энергии. Организации, занимающейся газодобычей, требуется подготовить в осваиваемом пласте несколько скважин, при помощи которых удается компенсировать давление на разных участках. Весь процесс от добычи углеводорода до его поставки конечному потребителю организован таким образом, что летучее вещество все время находится в герметичных емкостях.

Для извлечения газа выполняется бурение с последующей установкой в скважину герметичных труб. Трубы вкладываются друг в друга по методу подзорной трубы. Буровая установка оснащается мощным инструментом, способным разбить твердые пласты камня. По мере увеличения глубины растет сопротивление породы, а скорость работы снижается.

Для укрепления стенок скважины и вывода на поверхность разбитого камня и грунта, в трубу установки закачивается специальный глинистый раствор. Поднимаясь обратно по стенкам трубы, раствор выносит на поверхность отработанную породу, а также создает на стенках плотный защитный слой. Полученная корка засыхает и становится естественным укреплением. После извлечения на поверхность, материал подается на специальные газообрабатывающие комплексы.

Обработка и транспортировка природного газа

Извлеченный на поверхность материал не пригоден к немедленному использованию, так как в его составе много примесей и воды. Обработка вещества на специальных предприятиях позволяет снизить количество примесей до минимума, а также осушить газ и придать ему знакомый запах. В результате вещество становится пригодным для отправки потребителю.

Интересный факт: чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Чтобы можно было определить утечку по запаху, в газ добавляют небольшое количество одорантов, имеющих сильный неприятный запах.

Передача природного газа по трубопроводам

Так как природный газ занимает большой объем, транспортировка его в имеющемся виде невыгодна. Вещество охлаждают и сжимают до жидкого состояния, в результате его объем уменьшается в 640 раз. Транспортировка такого материала давно отработана и может осуществляться несколькими способами. Наиболее выгодной считается передача природного газа по трубопроводам.

Материал транспортируется по многочисленным сетям и накапливается в подземных хранилищах в таком же жидком виде. Для сохранения низкой температуры резервуары оснащаются двойными стенками из материалов с низкой теплопроводностью и размещаются под землей. Кроме трубопроводов, газ может перевозиться специальными танкерами, востребованными при отсутствии соответствующих сетей.

В настоящее время природный газ является наиболее эффективным топливом. Его добыча, обработка и транспортировка давно отработана.

Низкая, по сравнению с другими источниками энергии, стоимость не оставляет вариантов другим видам топлива для использования в промышленной сфере и при отоплении жилого сектора.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Природный газ образовывается в результате смешивания различных газов в земной коре. В большинстве случаев глубина залегания колеблется от нескольких сотен метров до пары километров. Стоит заметить, что газ может образовываться при высоких температурах и давлении. При этом доступ кислорода к месту отсутствует. На сегодняшний день добыча газа реализована несколькими способами, каждый из них мы рассмотрим в данной статье. Но давайте обо всем по порядку.

Общие сведения

Необходимо понимать, что природный газ примерно на 98% состоит из метана. Помимо этого, в его состав может входить этан, пропан, бутан и др. Существует еще и термин «нетрадиционный газ». Он обозначает природный газ, который в основном добывают из глинистых пород. Он залегает глубоко под землей в угольных пластах, песчаниках и других геозонах, под крайне высоким давлением. На сегодняшний день доля нетрадиционного газа несколько меньше половины, а уже к 2030 году планируется увеличить этот показатель до 56%. В настоящее время почти все страны по добыче газа имеют буровые установки. Но большая их часть, примерно 40%, принадлежит США. Ведь именно это государство продает огромное количество газа каждый год. Давайте более подробно поговорим на данную тему и разберемся с интересующими нас вопросами.

Добыча газа в мире

В течение многих сотен лет люди стремились усовершенствовать способы что в принципе вполне нормально. Потребности человека с каждым днем растут, и появляется необходимость в новых технологиях добычи. На сегодняшний день такое как природный газ, добывается во всем мире из нефтегазовых месторождений, а также его можно найти в растворенном состоянии в нефти или воде. Если говорить конкретно о России, то в нашей стране его добывают из недр планеты Земля. Примечательно то, что газ в чистом виде не имеет ни цвета ни запаха. Чтобы максимально быстро определять утечку газа, в него добавляют одоранты, которые имеют резкий неприятный запах. Такой подход позволяет сократить смертность среди населения в результате утечки газа. Безусловно, добыча газа в мире подразумевает использование безопасного оборудования, так как любой открытый огонь может привести к большому количеству жертв на месте скважины.

Газогидратные залежи

Не так давно было определено, что газ может находиться под землей в твердом состоянии. Если раньше ученые знали только о жидком и газообразном состоянии, то сегодня известно о твердых залежах, которые тоже имеют большое значение для промышленности. С каждым днем все больше и больше говорят о том, что на дне океана есть большие скопления парниковых газов, которые находятся там в виде гидратов. Гидраты еще не нашли широкого применения, однако уже используются для опреснения воды, кроме того, планируется использовать такие залежи для хранения газов. По сути, районы добычи газа могут несколько расшириться, так как где есть гидраты, могут быть и другие залежи полезных ископаемых. Ну а сейчас давайте пойдем дальше и рассмотрим кое-что еще интересное.

Залежи природного газа

Есть данные, которые свидетельствуют о том, что в осадочной оболочке земной коры есть просто огромные залежи природного газа. Существует биогенная теория, которая говорит о том, что газ, как собственно и нефть, образуется в результате длительного разложения живых организмов под воздействием высоких температур и давления. Кроме того, температурный режим обычно несколько выше, точно так же, как и давление, нежели в нефтяных залежах. Обусловлено это тем, что газ располагается ниже нефти. На сегодняшний день самыми большими залежами обладает Россия. По большому счету, запасов данного природного ископаемого может хватить на долгие годы. Добыча газа в России налажена практически во всех местах. По данным Минприроды Российской Федерации общие объемы оцениваются в 48,8 трлн.м 3 .

Запасы природного газа по странам

В настоящее время можно говорить о том, что по официальным данным 101 страна имеет на своей территории запасы данного полезного ископаемого. На последнем месте идет Бенин - 0, 0011 трлн.м 3 , а на первом месте Россия - 47,800 трлн.м 3 . Но это цифры приведенные ЦРУ, поэтому в реальности данные могут незначительно отличаться. Еще одна страна, обладающая неиссякаемыми запасами - Иран. Помимо этого, страны персидского залива, такие как США и Канада, тоже могут похвастаться богатыми месторождениями природного газа. Если перечислять страны Европы, то на первых местах будут Норвегия и Нидерланды. Примечательно и то, что страны, некогда входящие в состав СССР, такие как Казахстан, Азербайджан, Узбекистан, тоже имеют много природного газа. Как уже было отмечено несколько выше, во второй половине 20-го века были открыты газогидраты. Сегодня известно, что их залежи просто огромны. Причем запасы есть как на больших глубинах, так и под дном океана.

Способы добычи газа

В настоящее время залежи располагаются на глубине 1-3 километра. Одна из находится около города Новый Уренгой, она уходит под землю на 6 километров. В недрах он находится в порах под высоким давлением. Постепенно он переходит в поры с меньшим давлением и так до тех пор, пока не попадет непосредственно в скважину.

Основной способ добычи - это бурение скважин. Обычно на территории месторождения располагается несколько скважин. Причем их стараются бурить равномерно для того, чтобы примерно одинаково распределялось на несколькие скважины. Если скважина будет всего одна, то вполне вероятно ее преждевременное обводнение. На сегодняшний день практически отсутствуют другие способы добычи газа. По большому счету обусловлено это тем, что нецелесообразно придумывать что-то новое, особенно если технология будет усложняться. Вряд ли в ближайшее время что-то заменит скважины.

Подготовка газа к транспортировке

После того как природное ископаемое поступило по скважине из недр земли, его необходимо доставить пользователю. Это может быть химический завод, ТЭЦ и другие газовые сети. Его подготовка к транспортировке обусловлена тем, что помимо необходимых компонентов в составе есть и прочие примеси, которые затрудняют его дальнейшее использование и перемещение по магистралям. Необходимо удалить пары воды, которые могут скапливаться в магистралях и затруднять перемещение. Также нужно удалять и сероводород, который представляет серьезную угрозу газовому оборудованию (вызывают коррозию). Для подготовки могут использоваться различные схемы. Наиболее целесообразной считается та, при которой очистная станция располагается в непосредственной близости от месторождения. Тут осуществляется сушка и очистка. В случае большого содержания сероводорода или гелия, ископаемое отправляют на газоперерабатывающий завод. В принципе, добыча газа в России обычно реализуется через заводы, так как качество исходного продукта не всегда на должном уровне.

Транспортировка газа

В настоящее время основным видом транспорта является трубопровод. Диаметр трубы может достигать 1,4 метра, а давление в системе 75 Атмосфер. Однако в ходе продвижения по магистрали давление теряется, а продукт нагревается. По этой простой причине через определенные промежутки сооружают компрессорные станции. Там повышают давление газа до 55-120 атм и охлаждают. Несмотря на то, что проложить газовую магистраль стоит очень дорого, сегодня - это самый целесообразный метод подачи природного ископаемого на средние и небольшие расстояния. В некоторых случаях применяются газовозы, их еще очень часто называют танкерами. Газ находится в специальных емкостях в сжиженном состоянии. Температура при транспортировке должна быть в диапазоне 150-160 градусов по Цельсию. Данный метод обладает существенным преимуществом, таким как безопасность

Заключение

В данной статье вкратце была рассмотрена технология добычи газа. В принципе, скважинный метод является самым популярным. Другие способы, если и внедрялись, то не нашли применения по различным причинам. Что же касается сферы применения газа, то в первую очередь - это горючее. В качестве топлива он используется для обогрева жилых помещений, а также подогрева воды, приготовления пищи и т.п. Ввиду высоких цен на электроэнергию - это один из самых дешевых способов отопления. Используется газ и в качестве топлива для автотранспорта, ТЭЦ, а также котельных. используют его для получения пластмасс и других органических веществ. Ну вот и все по данной теме. Помните о том, что неправильное обращение с газом может привести к летальному исходу.

Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.

Понятия и термины, относящиеся к теме

Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.

Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.

Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.

Когда начали добывать полезные ископаемые?

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

Характеристика полезных ископаемых по физическому состоянию

Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:

• жидкие (минеральные воды, нефть);
• твердые (металлы, угли, руды);
• газообразные (природный газ, инертный газ).

Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.

Промышленные виды, классификация полезных ископаемых

После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:

Промышленные типы месторождений и ископаемые, их составляющие

Тип месторождения ископаемого	Группы в его составе	Виды ископаемых
Горючие (топливные)	Твердое состояние	Торф, уголь
	Жидкое/газообразное состояние	Газ, нефть
Металлические	Металлы черные	Марганец, хром, титан, железо
	Металлы цветные	Свинец, медь, кобальт, алюминий, никель
	Металлы благородные	Платина, золото, серебро
	Металлы редкие	Олово, тантал, вольфрам, ниобий, молибден
	Радиоактивные соединения	Торий, радий, уран
Неметаллические	Сырье горнорудное	Слюда, магнезит, тальк, известняк, графит, глины, пески
	Сырье химическое	Флюорит, фосфорит, барит, соли минеральные
	Строительные материалы	Мрамор, гипс, гравий и песок, глины, облицовочные камни, цементное сырье
	Камни самоцветные	Камни драгоценные и поделочные

Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.

Горючие ископаемые

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

• уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
• горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
• торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Металлические полезные ископаемые: виды, характеристика

Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.

Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.

В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.

Черные металлы

Черные металлы - это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.

Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.

Цветные металлы

В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь - красная, алюминий - серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.

Цветные металлы классифицируют на:

• тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
• легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
• благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
• малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
• тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
• редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
• рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
• радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.

Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.

Неметаллические природные элементы

Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.

По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.

Нерудные полезные ископаемые

Группа неметаллических минералов/пород	Вид породы/минерала	Характеристика
Сырье горнорудное	Асбест	Несгораемая горная порода. Применяют для изготовления огнестойких материалов, кровель, тканей противопожарных.
	Известняк	Осадочная горная порода, широко используется в строительстве. При его обжиге получается негашеная известь.
	Слюда	Породообразующий минерал. По химическому составу подразделяется на алюминиевые, магнезиально-железистые литиевые слюды. Применяется в современной технике.
Сырье химическое	Калийные соли	Осадочные горные породы, в состав которых входит калий. Используется в качестве сырья для химической промышленности и при изготовлении калийных удобрений.
	Апатит	Минералы, содержащие большое количество фосфорных солей. Применяют для изготовления удобрений, а также в производстве керамики.
	Сера	Встречается в виде руды самородной серы и в соединениях. Используется в основном для производства серной кислоты, при вулканизации каучука.
Строительные материалы	Гипс	Сульфатный минерал. Применяется в различных сферах деятельности человека.
	Мрамор	Горная порода, основанная на кальците. Используют в электротехнике, для изготовления штукатурки и мозаики, памятников.
Камни самоцветные	Драгоценные	Обладают красивым рисунком или цветом, блестят, легко поддаются шлифовке и огранке. Применяются для изготовления ювелирных украшений и прочего декора.
	Полудрагоценные
	Поделочные

Нерудные виды полезных ископаемых очень важны для разных отраслей производства, строительства, а также необходимы в повседневной жизни.

Классификация ресурсов по исчерпаемости

Помимо градации полезных ископаемых по их физическому состоянию и характеристикам, рассматривают показатели их исчерпаемости и возобновляемости. Основные виды полезных ископаемых подразделяют на:

• исчерпаемые, которые в определенный момент могут закончиться и будут недоступны к добыче;
• неисчерпаемые – относительно неиссякаемые источники природных ресурсов, например, солнечная и ветровая энергия, океаны, моря;
• возобновимые – ископаемые, которые на определенном уровне исчерпаемости могут быть частично или полностью восстановлены, например, леса, почва, вода;
• невозобновимые – если ресурсы были полностью исчерпаны, возобновить их, как правило, не удается;
• заменимые – ископаемые, которые можно при необходимости заменить, например, топливные виды.
• незаменимые – те, без которых жизнь будет невозможной (воздух).

Природные ресурсы требуют бережного отношения и рационального использования, так как большинство из них имеют исчерпываемый предел, а если и будут возобновимы, то очень нескоро.

Полезные ископаемые играют важную роль в жизни человека. Без них не было бы технических и научных открытий, да и привычной жизни в целом. Результаты их добычи и переработки окружают нас повсюду: здания, транспорт, коммунально-бытовые блага, медикаменты.

Природный газ - полезное ископаемое, образовавшееся в результате анаэробного разложения органических веществ под влиянием высокой температуры и давления.

Погибшие организмы опускались на морское дно, формируя илистые осадки, которые за счет геологических смещений проникали на большую глубину.

Именно там в течение миллионов лет протекал процесс, при котором углерод, входящий в состав осадочных пород, стал частью соединений, называемых углеводородами. Это .

Характеристики

Природный газ в условиях залегания в недрах Земли (пластовые условия) представляет собой автономные скопления или залежи. он образуется в виде шапки - это так называемый свободный газ.

Он также может существовать в кристаллическом или растворенном виде.

Природный газ не является однородной субстанцией.

Его основную часть составляет метан (CH4) – простейший углеводород (98 %). Также в его состав входят гомологи метана:

• бутан (C4H10);
• пропан (C3H8);
• этан (C2H6).

и некоторые примеси неуглеводородной категории:

• гелий (Не);
• азот (N2);
• сероводород (H2S);
• водород (H2);
• диоксид углерода (СО2).

Природный газ в чистом виде лишен запаха и цвета. Для того чтобы выявить утечку, в него добавляется малая доля одорантов. Чаще всего с этой целью используется этил-меркаптан (серосодержащее вещество), для которого характерен резкий неприятный запах.

Месторождения и запасы

На постсоветской территории крупнейшими месторождениями природного газа обладают Узбекистан, Азербайджан, Казахстан (Карачаганакское месторождение) и Туркмения.

На мировом рынке добычи доля России составляет более 20 %.

Основные места залежей сосредоточены в Волго-Уральской, Тимано-Печорской и Западно-Сибирской газоносных провинциях, а также на Дальнем Востоке и Северном Кавказе.

• Уренгойское месторождение по величине пластовых запасов природного газа занимает второе место в мире. Оно располагается в Ямало-Ненецком АО Тюменской области. Здесь начали добывать газ в 1978 году.
• Находкинское месторождение расположено в Большехетской впадине Ямало-Ненецкого АО. Согласно оценке экспертов, газовые запасы в этом месте превышают 275 миллиардов кубометров. Его разработка стартовала в 2004 году.
• Ангаро-Ленское месторождение было открыто в начале XXI столетия. Располагается в Иркутской области, вблизи рек Ангары и Лены, в соответствии с которыми ему и дано название. Запасы природного газа составляют примерно 1,4 триллиона кубометров.
• Ковыктинское месторождение расположено в 450 км к северо-востоку от города Иркутск, на высокогорном плато, которое покрывает темнохвойная тайга. Климатические условия в данном районе весьма суровые. Часть территории находится во власти многолетней мерзлоты. Помимо этого, большое количество каньонов осложняют рельеф этой местности. Величина запасов природного газа достигает двух триллионов кубометров и 120 миллионов тонн жидкого газового конденсата.
• Штокманское газоконденсатное месторождение является одним из самых крупномасштабных в мире. Его открытие произошло в 1988 году. Расположение - центральная часть шельфа Баренцева моря ориентировочно в 600 км к северо-востоку от города Мурманск. Объем газовых запасов составляет 3,8 триллиона кубометров. В связи с большой глубиной залегания газа, а также затруднительными условиями разработки, добыча здесь ещё не ведется. Реализация проекта по получению полезного ископаемого требует высокотехнологичного оборудования и значительных затрат.

Также следует отметить крупные месторождения природного газа по России и странам СНГ.

• Игримское и Похромское (Березовская газоносная область).
• Пелачиадинское и Северо-Ставропольское (Ставропольский край).
• Дагестанские Огни (Дагестан).
• Байрам-Алийское, Шатлыкское, Кызылкумское (Средняя Азия).
• Усть-Сильгинское и Мыльджинское (Васюганская газоносная область).

Другие страны

В число самых обеспеченных газовыми запасами стран помимо России входит Иран (месторождения на шельфе Персидского залива), Саудовская Аравия (месторождение «Гавар»), Катар (месторождение «Рное»).

Добыча газа в Европе сократилась в последние годы почти на одну треть, при значительном росте цен. Разработки ведутся в Великобритания, Германии, Франции, Польше, Украине, Австрии, Румынии. В этих странах Европы присутствует в основном сланцевый газ, но его добыча стоит дорого и экологически небезопасна.

США опережает Россию по добыче газа, но уже заметен процесс на снижение объемов. Америка находит новые рынки сбыта, она готовится экспортировать сланцевый газ в Европу.

Способы добычи

Добыча природного газа осуществляется посредством скважин, методом его извлечения из глубин. Во время этого процесса пластовое давление в залежи ритмично спадает, благодаря тому что скважины распределены равномерно по территории месторождения. Природный газ заполняет микроскопические пустоты земных недр.

Под естественным давлением

Они соединяются между собой посредством трещин-каналов, по которым газообразные вещества перемещаются из пор с низким давлением в поры с более высоким, пока не окажутся в скважине и не начнут подниматься вверх.

В составе такого природного газа имеются различные примеси, которые устраняются на газоперерабатывающих заводах или на специальных станциях для последующей транспортировки.

Из угледобывающих шахт

Существует еще несколько методов добычи.

Извлечение газа метана из угледобывающих шахт в целях предотвращения взрыва. Данный промысел активно практикуется в США. Образование газа происходит исключительно в промежутке между антрацитовым и бурым углем.

Гидроразрыв

Наиболее распространена методика гидроразрыва, принцип которой заключен в нагнетании водного или воздушного потока через скважину.

В результате такого приема перегородки разрушаются и полезные ископаемые поднимаются наружу.

В некоторых странах этот метод запрещен, так как может привести к землетрясению.

Под водой

Как известно, большинство крупных месторождений газа находится под водой. Для добычи недалеко от береговой линии строятся наклонные скважины, направленные в сторону воды. Высокие сваи устанавливаются при маленькой глубине.

Для работы на месторождениях в зонах глубин от 100 до 300 метров используются плавучие платформы, по углам которых располагаются стабилизирующие элементы наподобие колонн.

В центре устанавливается буровая вышка.

В той области, где будет происходить процесс бурения, опоры спускаются ко дну с последующим углублением в грунт.

На особо больших глубинах (до 3000 метров) применяются полупогружные платформы. Они размещаются на понтонах и удерживаются с помощью 15-тонных якорей. Наиболее устойчивыми считаются платформы гравитационного типа. Опорные колонны сооружены из бетона.

Они оснащаются не только буровыми станками, но и резервуарами с трубопроводами, в которых хранится сырье.

Технологический процесс

Главным оборудованием для добычи природного газа является буровая установка.

Она представляет собой четырехногую металлическую вышку, высота которой от 20 до 30 метров. К ней подвешивается толстая труба из стали с буром на нижнем конце. Её вращение происходит под действием ротора. Трубу удлиняют по мере увеличения глубины скважины, куда нагнетают специальную жидкую массу, чтобы разрушенные породы её не забивали. Это осуществляется при помощи насоса через трубу.

Раствор очищает пространство между трубой и стенами скважины, удаляя известняк и песчаник. Жидкость, вымывающая разрушенные породы, одновременно способствует вращению бура. До того момента, как будет достигнуто дно скважины, раствор отвечает за вращение турбины, прикрепленной к буровой установке. Такое приспособление называют турбобур.

Усовершенствованный механизм предполагает функционирование сразу нескольких турбин, насаженных на общий вал. Поскольку добываемый газ в недрах находится под большим давлением, для его поднятия по трубам устанавливается ряд засовов из стали, которые контролируют выпуск и предотвращают несчастные случаи, связанные с высокой скоростью его выхода.

Хранение и транспортировка

Добытый природный газ хранится в специальных герметичных, газонепроницаемых резервуарах.

Для сжиженного сырья предназначены специальные стальные емкости, которые имеют двойные стенки. Они также могут изготавливаться из прочных сплавов алюминия. Как правило, между стенками прокладывается нетеплопроводный материал, препятствующий нагреванию газа.

Самые большие газохранилища создаются под землей. В качестве стенок выступают плотные горные пласты. Для того чтобы породы не подверглись разрушению, их бетонируют. Хранилище для сжиженных газов может быть в виде глубокой горной выработки. Оно представляет собой котлован или яму, которая герметично закрывается металлическим люком.

Основной способ транспортировки газа - трубопроводный. Движение осуществляется по трубам с большим диаметром.

Давление составляет 75 атмосфер. Оно стабильно поддерживается на определенном уровне, благодаря наличию компрессорных станций, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга.

Транспортировка газа также осуществляется с помощью танкеров (газовозов).

На них перевозится сжиженный газ при термобарических условиях. Этот способ подразумевает проведение ряда подготовительных процессов для использования танкеров.

К морскому берегу требуется протянуть газопровод, оборудовать завод для сжижения и построить порт.

Данный метод транспортирования экономически обоснован, особенно если потребитель находится на расстоянии более 3000 км от пункта добычи.

Влияние газодобывающих систем на экологию

35 % от общего объема выбросов в атмосферу составляют отходы стационарных источников, относящихся к газодобывающей системе. Из них только 20 % улавливаются и обезвреживаются. Это довольно низкий показатель среди всех промышленных отраслей. Газотранстпортная система оказывает существенное техногенное влияние на окружающую среду. В атмосферу поступает примерно 70% всех выбросов. На газокомпрессорных станциях проводятся нижеперечисленные операции, которые сопровождаются выделениями вредных веществ:

• продувка газопровода (залповый выброс);
• смазка бака дегазации;
• срабатывание пневмокранов.

При наличии станций одоризации возможен выброс некоторой доли одоранта во время передавливания одоризирующих веществ из емкости хранения в рабочий резервуар.