41. Горючие полезные ископаемые

Определения и обозначения

Горючие полезные ископаемые — ископаемые, которые используют как топливо и для получения тепла. Слово «ископаемые» напоминает, что их добывают из земных недр, а «горючие» — что они могут сгорать. Это понятие объединяет разные по виду и свойствам природные вещества, которые помогают обогревать дома и получать энергию.

Торф — горючее полезное ископаемое, образовавшееся из остатков растений в болотах. Отмершие растения накапливаются во влажном месте и постепенно изменяются. Торф можно добывать и использовать как топливо, поэтому он важен для хозяйства, хотя образуется очень медленно.

Уголь — горючее полезное ископаемое, образовавшееся из древних растительных остатков; различают, в частности, бурый и каменный уголь. Они возникли из похожего исходного материала, но изменялись неодинаково долго и глубоко. Разделение на виды помогает сравнивать свойства угля и понимать, где и как его используют.

Нефть и природный газ — жидкое и газообразное горючие полезные ископаемые, залегающие в недрах Земли. Нефть можно перекачивать как жидкость, а газ движется и хранится иначе. Их свойства определяют способы добычи и применения: нефть, например, перерабатывают для получения разных продуктов, а газ сжигают как топливо.

Как это устроено

В болотах остатки растений не исчезают сразу: влажная среда замедляет их полное разложение. Новый растительный материал продолжает накапливаться поверх старого, и нижние слои постепенно уплотняются. Поэтому за долгое время из этих слоёв получается торф, а при дальнейших изменениях древних растительных остатков могут образоваться угольные пласты.

Бурый и каменный уголь различаются тем, насколько сильно преобразовался исходный материал. Чем дольше и глубже он находится под слоями пород, тем больше меняются его свойства. Каменный уголь обычно плотнее бурого и содержит больше горючего вещества, поэтому при сравнении важно учитывать не только название, но и степень превращения остатков.

Нефть и природный газ возникают из органических остатков, которые оказались погребены под толщей пород. Там остатки долго изменяются, а окружающие слои не дают им быстро разложиться на поверхности. Нефть и газ могут собираться в подземных слоях рядом друг с другом, поэтому месторождение одного ископаемого иногда включает и другое.

Полезные ископаемые приходится добывать разными способами, потому что они залегают и ведут себя по-разному. Уголь, находящийся глубоко, добывают в шахтах, а если пласт подходит близко к поверхности — в карьере, открытым способом. Нефть и газ находятся в подземных слоях, поэтому к ним бурят скважины и поднимают сырьё на поверхность.

При сжигании горючих ископаемых выделяется тепло, которое используют для отопления и получения энергии. Нефть и уголь нужны также как сырьё для промышленности: из нефти получают бензин и другие продукты. Однако создание новых залежей занимает очень долгое время, поэтому добытые запасы не успевают быстро восстановиться и их нельзя считать неисчерпаемыми.

Горючие полезные ископаемые и их использование

Сначала найди в таблице ископаемое, а затем сравни его состояние, место образования или залегания и применение. Так можно, например, увидеть, что твёрдые торф и уголь отличаются от жидкой нефти и газообразного природного газа. Таблица также показывает, что одно ископаемое может быть не только топливом, но и сырьём.

Разбор задач

Задача 1. Назови горючие полезные ископаемые, которые могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными.

Нужно распределить названия по состоянию, то есть выяснить, сохраняют ли они форму твёрдого вещества, текут как жидкость или находятся в газообразном виде. Для этого сравним каждое ископаемое с его обычным состоянием при добыче и использовании.

1. Торф и оба вида угля — бурый и каменный — относятся к твёрдым ископаемым.
2. Нефть является жидкостью, поэтому её можно перекачивать.
3. Природный газ находится в газообразном состоянии и перемещается по трубам.

Ответ: твёрдые — торф и уголь; жидкое — нефть; газообразное — природный газ.

Задача 2. Сравни торф и каменный уголь: укажи, из чего они образовались и чем различаются.

Оба ископаемых связаны с остатками растений, но образовывались в разных условиях и не являются одинаковыми по степени изменения. Чтобы сравнение было точным, сначала назовём общий исходный материал, затем отметим различия в образовании и свойствах.

1. Торф возникает из остатков растений, которые накапливаются во влажных болотах.
2. Каменный уголь тоже образовался из древних растительных остатков, которые долго изменялись под слоями пород.
3. Каменный уголь обычно плотнее торфа и содержит больше горючего вещества; эти различия связаны с более глубокими изменениями исходного материала.

Ответ: оба ископаемых имеют растительное происхождение, но торф образуется в болотах, а каменный уголь — в результате длительных изменений древних остатков в недрах; каменный уголь плотнее и горючее.

Задача 3. Для отопления нужно выбрать топливо, а для получения бензина — сырьё. Какие горючие ископаемые подойдут и почему?

Здесь нужно различить две цели: сжечь вещество, чтобы получить тепло, или переработать его и получить другой продукт. Одно и то же ископаемое не обязательно одинаково хорошо подходит для обеих задач, поэтому выбираем его по назначению.

1. Для отопления подходят горючие вещества, которые можно сжигать; в частности, топливом могут служить уголь и торф.
2. Бензин получают при переработке нефти, поэтому для его производства выбирают нефть, а не торф.
3. Проверяем выбор по условию: первое ископаемое должно давать тепло при сгорании, второе — быть сырьём для получения бензина.

Ответ: для отопления подойдут уголь или торф, а для получения бензина нужна нефть.

Типичные ошибки

Ошибка — считать торф и уголь возобновляемыми ресурсами, то есть такими, которые быстро появляются снова. Так думают, потому что их исходным материалом были растения, а растения растут за короткое время. Но образование залежей занимает очень долгое время, поэтому запасы ограничены; проверяй себя вопросом: успеет ли новое топливо образоваться за человеческую жизнь?

Ошибка — называть нефть и природный газ одним и тем же веществом. Их часто упоминают вместе, потому что они могут находиться рядом под землёй. Но нефть жидкая, а природный газ газообразный; если сомневаешься, сравни их состояние и то, как они перемещаются при добыче.

Ошибка — думать, что уголь добывают только в шахтах. Шахты действительно нужны для пластов, лежащих глубоко, поэтому этот способ чаще всего первым вспоминают. Если угольный пласт расположен близко к поверхности, его можно добывать открытым способом в карьере; проверь себя, вспомнив, где находится пласт.

Ошибка — считать, что горючие ископаемые нужны только для отопления. Такое представление возникает из-за того, что их сжигают для получения тепла. Но нефть используют для производства бензина, а уголь и нефть могут быть промышленным сырьём; проверяй себя, спрашивая не только «что можно сжечь?», но и «что можно изготовить?».

Связь с другими темами

Чтобы понять, откуда берутся горючие ископаемые, нужно знать, что полезные ископаемые находятся в земной коре и добываются человеком. Их образование связывает тему с изучением горных пород, почвы и природных ресурсов: земные процессы меняют остатки организмов, а человек использует получившиеся вещества. Эти знания пригодятся при знакомстве с топливной промышленностью и источниками энергии. Они также помогают обсуждать охрану природы и разумное расходование ресурсов.

Что запомнить

• Горючие полезные ископаемые используют как топливо и промышленное сырьё.
• К горючим ископаемым относятся торф, уголь, нефть и природный газ.
• Торф образуется из растительных остатков в болотах.
• Уголь бывает бурым и каменным.
• Нефть — жидкое, а природный газ — газообразное ископаемое.
• Запасы горючих ископаемых ограничены и восстанавливаются очень медленно.