Полезные ископаемые

Определения и обозначения

Полезные ископаемые — природные вещества и горные породы, которые человек добывает и использует. К ним относятся не только отдельные минералы, но и целые породы, например гранит. Это понятие помогает объединить разные природные материалы, необходимые людям в быту и хозяйстве.

Месторождение — место, где полезных ископаемых достаточно для добычи. Один найденный камень или кусок руды сам по себе не считается месторождением: важно, чтобы сырья было достаточно. Понятие помогает отличить случайную находку от места, где добыча может быть полезной.

Горючие полезные ископаемые — вещества, которые горят и при этом выделяют тепло. К ним относятся уголь, нефть и природный газ. По этому признаку можно понять, что такие ископаемые используют прежде всего как топливо и источник энергии.

Рудными называют полезные ископаемые, из которых получают металлы, например железную руду. Нерудные — это ископаемые, из которых металлы не получают и которые используют для других целей: например, песок, глина и гранит. Разделение на эти группы подсказывает, какое сырьё нужно искать для металла, а какое — для строительства или производства.

Как это устроено

Полезные ископаемые образуются в природе из горных пород и остатков организмов, причём этот процесс может занимать очень долгое время. Поэтому они не появляются сразу после того, как люди что-то добыли. Ископаемые залегают в земной коре — твёрдой внешней оболочке Земли, и их скопления могут находиться на разной глубине.

Добывать полезные ископаемые можно разными способами, потому что условия их залегания неодинаковы. Если сырьё находится близко к поверхности, его часто вынимают в карьере — большом открытом углублении. Глубоко залегающие пласты разрабатывают в шахтах, а жидкие или газообразные ископаемые, например нефть и газ, поднимают через скважины.

На три группы ископаемые делят по тому, чем они полезны человеку. Горючие выделяют тепло при сгорании, рудные служат сырьём для получения металлов, а нерудные используют без извлечения из них металла. Поэтому при встрече с новым образцом нужно выяснить не только, как он выглядит, но и для чего его применяют.

Свойства ископаемых определяют их использование. Горючие вещества способны отдавать энергию, поэтому их сжигают для отопления и работы электростанций. Руды содержат металлы, которые нужны для изготовления машин и предметов, а прочные или сыпучие нерудные материалы подходят для строительства и производства разных изделий.

Запасы полезных ископаемых ограничены: месторождение может истощиться, если из него долго добывать сырьё. Кроме того, образование многих ископаемых занимает столько времени, что за жизнь людей они почти не успевают пополняться. Поэтому добычу планируют, а материалы используют разумно, стараются не тратить их зря и перерабатывать то, что можно использовать повторно.

Группы полезных ископаемых и их использование

Чтобы определить группу, спроси себя, что получают или делают из этого ископаемого. Если его сжигают как топливо, оно горючее; если из него извлекают металл, оно рудное. Материалы для строительства и других изделий относят к нерудным.

Разбор задач

Задача 1. Определи, к какой группе относятся уголь, железная руда и песок. Нужно распределить их по назначению: топливо, получение металла или строительное сырьё. Сначала выясним, какую пользу приносит каждый образец, и только потом назовём его группу.

1. Уголь сжигают, чтобы получить тепло и энергию, значит, он относится к горючим полезным ископаемым.
2. Из железной руды получают железо, поэтому это рудное полезное ископаемое.
3. Песок используют в строительстве и производстве, а не для получения металла; это нерудное ископаемое.

Ответ: уголь — горючее, железная руда — рудное, песок — нерудное полезное ископаемое.

Задача 2. Подбери область применения для каменного угля, железной руды и гранита. Здесь важно связать свойства материала с тем, как его использует человек. Не следует выбирать применение только по внешнему виду образца: нужно вспомнить его группу.

1. Каменный уголь относится к горючим ископаемым и при сгорании выделяет тепло. Поэтому его используют как топливо.
2. Железная руда содержит сырьё, из которого получают железо. Металл затем используют для изготовления разных предметов и конструкций.
3. Гранит — прочная горная порода и нерудное ископаемое. Его применяют в строительстве и для облицовки.

Ответ: каменный уголь используют как топливо, железную руду — для получения железа, гранит — как строительный и облицовочный камень.

Задача 3. На условной схеме показаны угольный карьер, шахта и нефтяная скважина. Определи, что добывают каждым способом и почему именно он подходит. Способ добычи выбирают по свойствам ископаемого и глубине его залегания.

1. В угольном карьере добывают уголь, если его пласт находится близко к поверхности: его можно извлекать открытым способом.
2. В шахте тоже могут добывать уголь, когда угольный пласт залегает глубоко. Для доступа к нему прокладывают подземные ходы.
3. Нефтяную скважину бурят до подземного слоя нефти. По скважине нефть поднимают к поверхности.

Ответ: в карьере добывают близко залегающий уголь, в шахте — глубоко залегающий уголь, а через нефтяную скважину поднимают нефть.

Типичные ошибки

Ошибка — считать полезными ископаемыми только минералы. Её допускают, потому что слово «ископаемое» часто связывают с отдельным камнем, но полезным сырьём может быть и целая горная порода, например гранит. Проверь себя: если природную породу добывают и используют, она тоже может относиться к полезным ископаемым.

Ошибка — путать рудные и нерудные ископаемые. В обоих случаях это природное сырьё, поэтому различие может показаться незаметным. Спроси себя, получают ли из ископаемого металл: если да — оно рудное, если его используют для других целей — нерудное.

Ошибка — относить нефть и природный газ к рудным ископаемым. Это происходит, когда любое сырьё из недр земли называют рудой, но нефть и газ не служат источником металлов. Проверь себя по признаку горения: они горят и выделяют тепло, значит, относятся к горючим ископаемым.

Ошибка — думать, что полезные ископаемые можно добывать бесконечно. Иногда кажется, что большие месторождения никогда не закончатся, однако их запас ограничен, а образование занимает очень много времени. Чтобы проверить себя, вспомни, может ли природа быстро восполнить добытое: для большинства ископаемых это не так.

Связь с другими темами

Для изучения полезных ископаемых пригодятся знания о земной коре, горных породах и минералах. Земная кора состоит из горных пород, а минералы могут входить в их состав; поэтому полезное ископаемое может быть как отдельным природным веществом, так и породой. Знание групп ископаемых помогает понять, откуда берутся материалы для промышленности и строительства.

Эта тема связана и с изучением природных ресурсов и охраны природы. Добыча даёт людям сырьё, но меняет места, где её ведут, а запасы постепенно расходуются. Понимание того, как используют ископаемые, помогает осознанно относиться к ресурсам и искать способы не тратить их напрасно.

Что запомнить

• Полезные ископаемые добывают из земной коры и используют в хозяйстве.
• Место, где полезных ископаемых достаточно для добычи, называют месторождением.
• Полезные ископаемые делят на горючие, рудные и нерудные.
• Уголь, нефть и природный газ относятся к горючим полезным ископаемым.
• Из руд получают металлы.
• Песок, глина и гранит относятся к нерудным полезным ископаемым.
• Запасы полезных ископаемых ограничены, поэтому их нужно использовать бережно.