Полезные ископаемые

Определения и обозначения

Полезные ископаемые — природные богатства земной коры, которые человек использует в хозяйстве. Слово «ископаемые» указывает на то, что их извлекают из недр или с поверхности Земли, а «полезные» — что они нужны людям. Одни становятся топливом, другие служат сырьём для производства. Поэтому ископаемое полезно не только в готовом виде, но и как материал для переработки.

Месторождение — участок земной коры, где полезное ископаемое залегает в количестве, пригодном для добычи. Отдельные крупинки или небольшая примесь ещё не всегда означают, что добывать вещество возможно и выгодно. Для разработки нужны достаточные запасы и подходящие условия. Понятие месторождения помогает отличать такие скопления от случайных находок.

Руда — горная порода, из которой можно получить металл или другие ценные вещества. Например, из железной руды после переработки получают железо. Не всякая порода с металлическими частицами является рудой: важно, чтобы ценное вещество можно было извлечь. Это слово помогает понять, почему некоторые полезные ископаемые сначала перерабатывают, а не применяют сразу.

Минерал — природное вещество, из которого состоят горные породы. Например, гранит — горная порода, в которой соединены разные минералы. Значит, минерал и порода — не одно и то же: минерал является частью породы, а порода может состоять из нескольких минералов. Это различие нужно, чтобы точно описывать состав земной коры.

Как это устроено

Полезные ископаемые различаются составом, свойствами и тем, что из них можно получить. Поэтому их объединяют в группы: горючие, рудные и нерудные. Такое деление помогает выбрать способ использования и переработки. Например, топливо сжигают для получения энергии, а руду перерабатывают, чтобы отделить металл.

Уголь, нефть и природный газ относят к горючим ископаемым, потому что при использовании они выделяют энергию. Их также объединяет применение в качестве сырья для производства разных веществ. Однако свойства у них разные: уголь — твёрдый, нефть — жидкая, газ не имеет постоянной формы и хранится или транспортируется по трубам и в специальных ёмкостях. Из-за этого для каждого топлива нужны свои способы добычи и использования.

Рудные ископаемые содержат металлы, которые получают при переработке породы. Железо, например, не извлекают из руды простым сбором: сначала сырьё обрабатывают, отделяя нужные вещества. Нерудные ископаемые не служат главным образом источником металла. Из них получают строительные материалы, удобрения и другие вещества, поэтому их используют в строительстве, сельском хозяйстве и производстве.

Полезные ископаемые залегают на разной глубине и в разных условиях, поэтому единого способа добычи нет. Близко к поверхности залегающие слои часто разрабатывают открыто, снимая верхние слои земли в карьере. Если залежь находится глубоко, к ней прокладывают подземные выработки — шахты. Нефть и газ обычно извлекают через скважины, потому что они находятся в подземных слоях и могут двигаться внутри них.

Добыча требует выемки грунта, прокладки дорог и работы техники, поэтому меняет поверхность земли и может нарушать жизнь растений и животных. Переработка и перевозка ресурсов тоже способны загрязнять воздух и воду, если не соблюдать правила безопасности. Кроме того, многие запасы образуются очень медленно и не успевают восстановиться за жизнь человека. Поэтому нужно сокращать лишние потери, разумно расходовать сырьё и возвращать нарушенные земли в пригодное состояние.

Группы полезных ископаемых и их использование

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найди группу ископаемого, а затем проверь его свойства и назначение. Примеры показывают, что в одной группе могут быть вещества с разным внешним видом, но сходным использованием. Классифицировать ископаемое нужно по тому, что из него получают или как его применяют.

Разбор задач

Задача 1. Определи, к какой группе относятся каменный уголь, железная руда и гранит, и объясни классификацию. Здесь нужно не ориентироваться только на внешний вид названия, а выяснить, что делают с каждым материалом. Сначала вспомним назначение трёх групп, а затем сопоставим его с примерами.

1. Каменный уголь используют как топливо, при его сгорании получают энергию. Значит, он относится к горючим ископаемым.
2. Из железной руды получают железо, то есть металл. Поэтому она относится к рудным ископаемым.
3. Гранит применяют как строительный и отделочный камень, а не как топливо или источник металла. Значит, это нерудное ископаемое.

Ответ: каменный уголь — горючее, железная руда — рудное, гранит — нерудное полезное ископаемое. Классификация определяется назначением и тем, что получают из материала.

Задача 2. Для каждого описания выбери полезное ископаемое: чёрное твёрдое топливо; жидкое горючее сырьё; порода, из которой получают железо. Чтобы решить задачу, соедини свойства с известными примерами, но проверь не только состояние вещества, а и его назначение. В каждом описании есть признак, который помогает сделать выбор.

1. Чёрное твёрдое топливо — каменный уголь: он твёрдый и используется для получения тепла и энергии.
2. Жидкое горючее сырьё — нефть. Она жидкая, горит и служит сырьём для производства разных веществ.
3. Порода, из которой получают железо, — железная руда. Её перерабатывают, чтобы извлечь содержащийся в ней металл.

Ответ: каменный уголь, нефть, железная руда. Свойства помогают узнать ископаемое, а назначение позволяет проверить выбор.

Задача 3. На схеме местности показаны карьер, шахта и скважина. Выбери способ добычи для угля, нефти и строительного камня и обоснуй выбор. Способ нельзя назначить только по названию группы: нужно представить, где находится залежь и как выглядит ископаемое. Если глубина залегания неизвестна, учитывай обычный способ добычи данного ресурса.

1. Уголь, залегающий глубоко, добывают в шахте: к подземному пласту прокладывают выработки. Угольные залежи, расположенные близко к поверхности, могут разрабатывать и открытым способом.
2. Нефть извлекают через скважину, пробуренную до подземного слоя с нефтью. Скважина позволяет поднять жидкость на поверхность.
3. Строительный камень, например гранит, обычно добывают в карьере, если залежь доступна сверху. Там можно отделять и вывозить блоки породы.

Ответ: для глубоко залегающего угля подходит шахта, для нефти — скважина, для строительного камня — карьер. Выбор объясняется способом залегания и тем, как можно добраться до ископаемого.

Типичные ошибки

Ошибка — считать полезным ископаемым только то, что используют без обработки. Так думают, потому что слово «полезное» может создавать впечатление, будто материал сразу готов к применению. Но руда становится источником металла только после переработки, а нефть служит ещё и сырьём для производства. Проверь себя вопросом: можно ли получить из этого вещества что-то нужное людям?

Ошибка — путать минерал и горную породу. Их названия часто встречаются рядом, поэтому легко принять их за одно и то же. Минерал — природное вещество, а порода может состоять из одного или нескольких минералов. Для проверки приведи пример состава породы, например гранита.

Ошибка — считать, что все полезные ископаемые добывают одинаково. Возможно, так кажется, потому что в любом случае сырьё нужно доставить на поверхность. Однако залежи находятся на разной глубине и имеют разные свойства: применяют карьеры, шахты и скважины. Проверяй выбор способом залегания и формой ископаемого.

Ошибка — думать, что запасы полезных ископаемых бесконечны. Их много в земной коре, поэтому человек может не замечать, как быстро расходуются доступные залежи. Но многие ресурсы образуются очень медленно или не восстанавливаются в срок, значимый для людей. Спроси себя, успеет ли запас восполниться, пока его добывают и используют.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в полезных ископаемых, нужно знать, что земная кора состоит из горных пород и минералов и устроена неодинаково. Эти знания помогают понять, почему породы залегают слоями и почему их добывают по-разному. Тема связана с природными ресурсами, хозяйственной деятельностью людей и воздействием человека на окружающую среду. Позже представления о ней пригодятся при изучении промышленности, энергетики и охраны природы.

Что запомнить

• Полезные ископаемые находятся в земной коре и используются человеком.
• Место скопления полезного ископаемого, пригодного для добычи, называют месторождением.
• Полезные ископаемые делят на горючие, рудные и нерудные.
• Руда содержит вещества, из которых получают металлы.
• Полезные ископаемые добывают в карьерах, шахтах и скважинах.
• Запасы многих полезных ископаемых ограничены, поэтому их нужно использовать бережно.