Полезные ископаемые

Определения и обозначения

Полезные ископаемые — природные богатства, которые человек добывает из недр Земли и использует в хозяйстве. Их называют полезными, потому что они нужны людям для топлива, строительства и производства разных предметов. Слово «ископаемые» указывает на то, что эти вещества извлекают из земной коры. К ним относятся и твёрдые породы, и жидкие или газообразные вещества.

Месторождение — скопление полезного ископаемого в земной коре, которое можно добывать. Отдельная небольшая жила или кусок породы ещё не обязательно образуют месторождение: сырья должно быть достаточно для разработки. Поиск месторождений помогает понять, где добыча будет возможна. Так называют не просто любое место с породой, а пригодное для использования скопление.

Руда — горная порода, из которой можно получить металл. Например, из железной руды получают железо, а из медной — медь. Металл в руде обычно соединён с другими веществами, поэтому его нужно отделить и обработать. Понятие «руда» помогает отличать металлическое сырьё от пород, которые используют иначе.

Горючие полезные ископаемые — природные вещества, которые используют как топливо. К ним относятся уголь, нефть и природный газ. При сгорании они выделяют энергию, поэтому помогают обогревать помещения, получать электричество и обеспечивать работу транспорта и предприятий. Их называют горючими именно из-за способности сгорать с выделением тепла.

Как это устроено

Полезные ископаемые находятся в земной коре, но залегают на разной глубине. Одни пласты выходят близко к поверхности, другие скрыты под толщей пород, а нефть и газ могут находиться также под дном водоёмов. Такое расположение зависит от того, как формировались и перемещались породы в течение долгого времени. Поэтому перед добычей изучают строение участка и находят, где именно залегает сырьё.

По использованию ископаемые делят на горючие, рудные и нерудные. Основание для такого деления — не внешний вид, а главное назначение сырья. Горючие дают тепло при сгорании, рудные содержат металлы, которые можно извлечь, а нерудные используют без получения металла. Такое разделение помогает быстро определить, для какой отрасли подходит найденное сырьё.

Применение полезного ископаемого зависит от его свойств. Горючесть делает уголь, нефть и газ источниками топлива, а прочность гранита позволяет применять его в строительстве. Наличие металлов в руде важно для металлургии — производства металлов из сырья. Если учитывать свойства, становится понятно, почему разные породы не заменяют друг друга во всех работах.

Добывают ископаемые открытым или подземным способом. Когда сырьё залегает близко к поверхности и широко простирается, его обычно извлекают в карьере, снимая верхние слои породы. Глубокие залежи разрабатывают в шахтах, а нефть и газ часто поднимают по скважинам. Способ выбирают с учётом глубины, расположения и вида сырья, потому что разные условия требуют разных сооружений и техники.

Запасы полезных ископаемых не бесконечны: месторождение постепенно истощается по мере добычи. Многие виды сырья образуются в природе очень медленно, поэтому их нельзя быстро восполнить. Экономное использование снижает потребность в новой добыче, а повторная переработка материалов позволяет снова применять часть металлов и других ресурсов. Это помогает дольше сохранять доступные запасы и уменьшает количество отходов.

Группы полезных ископаемых и их использование

В таблице группа указана по главному назначению сырья, а свойства объясняют, почему его используют именно так. Сначала определите, можно ли сжечь ископаемое как топливо или получить из него металл. Если ни один признак не подходит, чаще всего перед вами нерудное сырьё.

Разбор задач

Задача 1. Распределите уголь, железную руду, гранит и природный газ на горючие, рудные и нерудные полезные ископаемые. Чтобы не ориентироваться только на то, твёрдое вещество или нет, нужно проверить назначение каждого. Затем сопоставьте результат с признаками групп.

1. Определяем горючие: уголь и природный газ сгорают и служат топливом.
2. Проверяем, из какого сырья получают металл: железная руда содержит железо, поэтому она рудная.
3. Оставшийся гранит не служит топливом и не является рудой; его относят к нерудным ископаемым.

Ответ: горючие — уголь и природный газ; рудные — железная руда; нерудные — гранит. Решение основано на назначении и свойствах, а не на том, в каком виде сырьё встречается в природе.

Задача 2. Сравните добычу сырья, которое залегает близко к поверхности в широком пласте, и сырья, расположенного глубоко под землёй. Нужно выбрать подходящий способ для каждого случая. Решение связано с тем, насколько глубоко приходится добираться до залежи.

1. Для широкого пласта у поверхности выбираем карьер: верхние слои можно снять и добывать сырьё открыто.
2. Для глубокой залежи выбираем подземную добычу в шахте, если речь о твёрдом сырье.
3. Учитываем вид сырья: нефть и газ из глубоких залежей обычно поднимают через скважины.

Ответ: близкий к поверхности пласт разрабатывают в карьере, глубокое твёрдое сырьё — в шахте, а нефть и газ могут добывать скважинами. Значит, нельзя выбирать способ только по названию ископаемого: важны глубина и его состояние.

Задача 3. Для строительства дома выберите подходящие материалы из списка: песок, глина, гранит, нефть. Объясните, чем они могут быть полезны и почему один из вариантов не подходит как строительный материал. Сначала отделим строительное сырьё от топлива.

1. Песок подходит для строительных смесей, например раствора; его зернистость позволяет смешивать его с другими компонентами.
2. Глина служит сырьём для кирпича и других изделий, а гранит благодаря прочности можно использовать как камень.
3. Нефть в этом списке не выбираем для обычных строительных конструкций: это горючее сырьё, а не строительная порода.

Ответ: подходят песок, глина и гранит. Песок используют в смесях, из глины делают кирпич, а гранит применяют как прочный камень; нефть относят к горючим ископаемым.

Типичные ошибки

Ошибка — считать полезными ископаемыми только твёрдые вещества. Так думают, потому что многие знакомые примеры, например гранит и уголь, можно увидеть в виде кусков породы. Но нефть и природный газ тоже добывают из недр и используют, поэтому они подходят под определение. Проверка: спросите себя, добывают ли вещество из земной коры и применяют ли его люди.

Ошибка — называть рудой любую горную породу. Породы могут быть полезны для строительства, но руда отличается тем, что из неё можно получить металл. Путаница возникает, когда главным признаком считают твёрдость или внешний вид. Проверка: выясните, извлекают ли из породы металл; если нет, не называйте её рудой.

Ошибка — считать, что карьер или шахту выбирают независимо от залегания сырья. Иногда запоминают названия способов добычи, но забывают, что до глубокой залежи нельзя добраться простым снятием верхнего слоя. Проверка: установите, лежит ли сырьё у поверхности, глубоко под землёй или добывается через скважину. Глубина и вид сырья помогают выбрать подходящий способ.

Ошибка — считать запасы полезных ископаемых неисчерпаемыми. Кажется, что огромные месторождения не могут закончиться, однако их запасы ограничены, а формирование многих видов занимает очень долгое время. Проверка: сравните скорость добычи со скоростью природного образования сырья. Если восполнение происходит медленно, расходовать ресурс нужно бережно.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в этой теме, нужно знать, что горные породы и минералы входят в состав земной коры и отличаются свойствами. Затем эти знания помогают изучать природные богатства России, работу людей и влияние добычи на окружающую среду. Свойства материалов объясняют их применение в строительстве, промышленности и получении топлива. Так сведения о породах связываются с тем, как устроено хозяйство и как люди используют природу.

Что запомнить

• Полезные ископаемые добывают из земной коры и используют в хозяйстве.
• Место, где полезное ископаемое залегает и добывается, называют месторождением.
• Полезные ископаемые делят на горючие, рудные и нерудные.
• Из руд получают металлы.
• Полезные ископаемые добывают в карьерах, шахтах и скважинах.
• Запасы полезных ископаемых ограничены, поэтому их нужно использовать бережно.