Кладовые Земли

Определения и обозначения

Полезные ископаемые — природные вещества, которые добывают из земных недр и используют в хозяйстве. К ним относятся топливо, руды, соль, песок и другие материалы. Это понятие нужно, чтобы отличать природные богатства, имеющие практическую ценность, от обычных компонентов природы.

Месторождение — участок земной коры, где полезное ископаемое залегает в количестве, пригодном для добычи. Одной находки минерала для этого недостаточно: нужны значительные запасы и подходящие условия работы. Термин помогает обозначить место, где добыча будет оправданной.

Горные породы — природные тела, из которых сложена земная кора и в которых могут находиться полезные ископаемые. Они образуются из минералов и отличаются составом, строением и свойствами. Понимание этого термина позволяет увидеть, в какой природной среде находятся нужные человеку вещества.

Руда — горная порода, содержащая металлы и пригодная для их получения. В руде металл обычно соединён с другими веществами, поэтому сначала её измельчают и перерабатывают. Это определение нужно, чтобы не путать руду с любым камнем или с чистым металлом.

Как это устроено

Полезные ископаемые называют кладовыми Земли, потому что земная кора хранит запасы веществ, необходимых человеку. В горных породах находятся минералы, топливо и руды, но распределены они неравномерно. Такое размещение связано со строением земной коры: разные её участки формировались при неодинаковых условиях.

Полезные ископаемые образуются под действием геологических процессов. Магма остывает и создаёт одни минералы, осадочные породы накапливаются в слоях, а давление и высокая температура изменяют уже существующие породы. Поэтому уголь и нефть связаны с древними органическими остатками, а руды могут формироваться при движении горячих растворов в трещинах.

При накоплении нужного вещества возникает залежь, а если её запасы и условия добычи подходят для хозяйства, участок называют месторождением. Топливные ископаемые используют для получения энергии, поэтому в эту группу входят уголь, нефть и природный газ. Рудные ископаемые содержат соединения металлов, а нерудные не служат главным источником металлов и применяются как сырьё или материал.

Ископаемые могут залегать по-разному, потому что породы земной коры имеют неодинаковое строение. На поверхности или неглубоко находятся открытые залежи, которые разрабатывают в карьерах; пластовые залежи располагаются слоями, а рудные тела могут заполнять трещины в виде жил. Глубокие пласты нефти и газа достигают буровыми скважинами, а глубокие твёрдые породы — шахтами.

Способ добычи выбирают по глубине, форме залежи и свойствам породы. Карьер позволяет вынимать сырьё сверху, шахта ведёт к подземным пластам, а скважина доставляет жидкие и газообразные вещества на поверхность. Любой способ может нарушить почву, рельеф, воды и места обитания организмов, поэтому после работ проводят рекультивацию — восстановление нарушенных земель.

Основные группы полезных ископаемых и их использование

В таблице сначала определите, для чего используют ископаемое, а затем сравните способ его залегания с особенностями добычи. Строительные материалы часто относят к нерудным ископаемым, но выделяют отдельно из-за их большой роли в строительстве. Один и тот же природный материал может иметь несколько направлений применения.

Разбор задач

Задача 1. Распределение ископаемых по группам

Нужно распределить нефть, железную руду, каменный уголь, известняк и поваренную соль. Названия сами по себе не всегда подсказывают ответ, поэтому сначала выясним главное назначение каждого вещества. Затем сопоставим это назначение с признаками групп.

1. Нефть и каменный уголь горят и выделяют энергию, значит, это топливные ископаемые.
2. Железная руда содержит вещества, из которых получают железо, поэтому она относится к рудным.
3. Известняк используют как строительное сырьё, а поваренную соль — в быту и промышленности; оба материала относятся к нерудным, при этом известняк является строительным материалом.

Ответ: нефть и каменный уголь — топливные; железная руда — рудное; известняк и поваренная соль — нерудные. Известняк дополнительно можно назвать строительным материалом. Основанием для распределения служит не внешний вид, а использование и состав.

Задача 2. Почему железная руда и уголь относятся к разным группам?

Нужно объяснить различие между железной рудой и каменным углём. Сравним сначала состав каждого ископаемого, а затем его главное применение. Такой порядок помогает не запоминать ответ механически.

1. В железной руде находятся соединения железа, которые можно отделить и переработать в металл.
2. Каменный уголь содержит горючее вещество и при сжигании выделяет тепло.
3. Следовательно, руду относят к рудным ископаемым, а уголь — к топливным.

Ответ: железную руду называют рудой, потому что из неё получают металл. Каменный уголь является топливом, так как его основное назначение — выделять энергию при горении. Разные свойства определяют принадлежность к разным группам.

Задача 3. Выбор способа добычи

По описанию местности нужно выбрать карьер, шахту или буровую скважину и назвать последствия для природы. Представим три случая: залежь видна у поверхности, пласт лежит глубоко, а жидкое или газообразное ископаемое находится под землёй. Способ добычи зависит прежде всего от глубины и физического состояния вещества.

1. Поверхностную залежь разрабатывают в карьере, потому что к ней можно подойти сверху.
2. Глубокий пласт твёрдого ископаемого разрабатывают шахтой, прокладывая подземные выработки.
3. Нефть или газ поднимают по буровой скважине, которая соединяет залежь с поверхностью.
4. Для всех вариантов называют возможные последствия: разрушение рельефа и почвы, загрязнение вод, шум и уменьшение площадей обитания животных.

Ответ: открытая залежь — карьер, глубокий твёрдый пласт — шахта, нефть или газ — буровая скважина. Последствия зависят от технологии, но в любом случае нужна охрана природы. После карьерных и шахтных работ проводят восстановление нарушенных земель.

Типичные ошибки

Считать полезными ископаемыми любые природные материалы — ошибка, потому что полезность определяется практическим применением, а не только происхождением. Проверяйте себя вопросом: используется ли это вещество человеком и добывают ли его специально?

Путать руду с любым камнем или металлом неправильно: руда содержит соединения металлов, пригодные для извлечения. Чтобы проверить ответ, спросите, можно ли переработать эту горную породу и получить из неё металл.

Называть месторождением любое место, где обнаружен минерал, нельзя. Месторождение должно иметь запасы, добыча которых технически возможна и экономически оправданна; значит, одной находки недостаточно.

Считать запасы неисчерпаемыми опасно, потому что большинство ископаемых образуется очень медленно. Проверка проста: вспомните, успевает ли природа восстановить ресурс за время жизни людей и как добыча повлияет на почву, воду и рельеф.

Связь с другими темами

До изучения темы нужно различать минералы, горные породы и почву, а также знать основные формы рельефа. Это помогает понять, где находятся залежи и почему их добывают разными способами. Позже знания пригодятся при изучении природных зон, хозяйства России, промышленности и охраны окружающей среды.

По географическим картам можно находить районы добычи и сравнивать их размещение. Связь карты с геологическим строением объясняет, почему одни полезные ископаемые сосредоточены в определённых местах, а не распределены равномерно.

Что запомнить

• Полезные ископаемые — природные богатства, используемые человеком.
• Месторождение — место залегания запасов, пригодных для добычи.
• Топливные ископаемые дают энергию.
• Из руд получают металлы.
• Нерудные ископаемые используют в строительстве, промышленности и быту.
• Добыча полезных ископаемых изменяет природу.
• Полезные ископаемые нужно использовать экономно.