Полезные ископаемые

Определения и обозначения

Полезные ископаемые — природные богатства земной коры, которые человек добывает и использует. Это не только металлы, но и топливо, песок, глина и другие материалы. Определение помогает понять, почему разные природные вещества объединяют в одну группу: их добывают как сырьё для нужд человека.

Месторождение — участок земной коры, где полезное ископаемое залегает в количестве, пригодном для добычи. Геологи изучают, сколько сырья находится в таком месте и можно ли его извлечь. Это понятие отличает перспективную для разработки залежь от небольшого или труднодоступного скопления.

Горная порода — природное скопление одного или нескольких минералов. Минералы являются составными частями многих пород, а сами породы образуют земную кору. Понятие нужно, чтобы описывать, из чего состоит природное сырьё: многие полезные ископаемые, например песок, представлены именно горными породами.

Руда — горная порода, из которой можно получить металлы. В ней содержатся вещества, которые после переработки позволяют извлечь нужный металл. Поэтому руда — это сырьё для производства, а не готовая железная или медная деталь.

Как это устроено

Полезные ископаемые образуются в земной коре под действием природных процессов, и на это часто уходят очень долгие сроки. На разных участках земной коры складываются разные условия: действуют тепло, давление, вода и другие процессы. Поэтому одни вещества накапливаются в одном месте, другие — в другом. Условия образования влияют на то, где искать сырьё и на какой глубине оно залегает.

Залежи находят и изучают геологи, потому что местоположение и количество сырья нельзя надёжно определить только по поверхности. Специалисты исследуют горные породы и оценивают, можно ли извлечь найденное ископаемое. Если его достаточно и добыча возможна, участок называют месторождением. Так различают просто обнаруженное скопление и пригодный для разработки источник сырья.

По использованию полезные ископаемые делят на топливные, рудные и нерудные. Топливные вещества при сжигании дают тепло, которое можно использовать для получения энергии. Из руд переработкой извлекают металлы, а нерудные материалы нужны, например, для строительства и промышленности. Такое деление показывает, для чего служит сырьё, а не то, как оно выглядит.

Способ добычи выбирают с учётом того, насколько глубоко залегает ископаемое, и каковы свойства сырья. Близкие к поверхности залежи часто разрабатывают в карьерах, снимая верхние слои земли. Если сырьё находится глубоко, к нему прокладывают шахты; жидкие или газообразные вещества могут извлекать через скважины. Выбор способа помогает добраться до залежи, но каждый вариант по-разному воздействует на окружающую территорию.

Добыча и дальнейшее использование сырья меняют природу: при разработке нарушается поверхность земли, а при переработке могут появляться отходы. При этом многие запасы ограничены, поскольку формируются очень долго и не успевают быстро возобновиться. Поэтому полезные ископаемые важно расходовать разумно, а там, где добыча завершена, восстанавливать нарушенные земли. Бережное отношение уменьшает вред и помогает дольше использовать имеющиеся ресурсы.

Группы полезных ископаемых и их использование

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, какую задачу решает сырьё: даёт топливо, служит источником металла или используется как материал. Затем найдите примеры этой группы и сравните возможные способы добычи. Способ выбирают не только по группе, но и по условиям залегания конкретного месторождения.

Разбор задач

Задача 1. Распредели уголь, железную руду и песок по группам полезных ископаемых. Для решения важно определить назначение каждого вещества. Не нужно ориентироваться только на внешний вид или твёрдость материала.

1. Уголь используют как топливо, поэтому он относится к топливным полезным ископаемым.
2. Из железной руды получают металл, значит, это рудное полезное ископаемое.
3. Песок применяют как строительное сырьё, поэтому он относится к нерудным полезным ископаемым.

Ответ: уголь — топливное, железная руда — рудное, песок — нерудное ископаемое. Такое распределение основано на том, для чего используют каждое сырьё. Если назначение вещества изменится, группу всё равно определяют по его основному применению.

Задача 2. Для изготовления металлических деталей нужны железо, песок и уголь. Укажи, какое сырьё непосредственно служит источником металла, а какие материалы выполняют другие роли. Здесь нужно различить сырьё для получения металла, строительный материал и топливо.

1. Железо получают из железной руды, поэтому именно руда непосредственно служит источником металла.
2. Песок — нерудное сырьё; он не является источником железа и может применяться, например, в строительстве.
3. Уголь относится к топливным ископаемым и может давать тепло и энергию, необходимые в производстве.

Ответ: источник металла — железная руда, а не готовое железо. Песок выполняет роль нерудного материала, уголь — топлива. Так становится ясно, что все три вещества могут быть полезны, но для разных производственных задач.

Задача 3. Полезное ископаемое залегает глубоко под землёй. Объясни, почему его могут добывать в шахте, а не в карьере, и назови один способ снизить вред добычи для природы. В условии главное — глубина залегания: до глубокого пласта трудно добраться, снимая грунт сверху. Нужно также помнить, что разработка месторождения нарушает природную среду.

1. Карьер подходит для открытой добычи, когда залежь доступна с поверхности.
2. Если ископаемое находится глубоко, к нему прокладывают подземные выработки, поэтому может понадобиться шахта.
3. После завершения работ можно восстановить нарушенные земли, например засыпать выработки и озеленить участок.

Ответ: шахту выбирают потому, что сырьё залегает глубоко и карьерная разработка потребовала бы снять большой слой земли. Один способ уменьшить вред — восстановить территорию после добычи. Выбор способа и меры по охране природы связаны с особенностями конкретного месторождения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать полезными ископаемыми только металлы. Так думают, потому что металлы часто используют для изготовления предметов, но к полезным ископаемым относятся также топливо и строительные материалы. Проверь себя: если вещество добывают из земной коры и используют как сырьё, оно тоже может быть полезным ископаемым.

Руду иногда принимают за готовый металл, потому что в её названии уже указан металл, который из неё получают. Но руда — горная порода, а металл извлекают из неё при переработке. Чтобы проверить ответ, спроси себя: можно ли сразу изготовить из этого сырья металлическую деталь? Если нет, перед тобой, вероятно, руда, а не готовый металл.

Не всякое скопление ископаемого называют месторождением. Эту ошибку допускают, когда не учитывают количество сырья и возможность его добычи. Проверь себя: достаточно ли вещества и можно ли разработать участок? Если это неизвестно или добыча невозможна, называть скопление пригодным месторождением нельзя.

Полезные ископаемые ошибочно считают быстро возобновляемыми, потому что некоторые природные ресурсы постоянно встречаются вокруг нас. Однако многие залежи формируются очень долго, а извлекаются гораздо быстрее. Проверка простая: подумай, успеет ли природа создать новые запасы за время их использования. Для многих ископаемых ответ — нет, поэтому их нужно беречь.

Связь с другими темами

Чтобы изучать полезные ископаемые, нужно знать, что земная кора состоит из горных пород и минералов: это помогает понять, из чего сложено природное сырьё. Тема связана с природными зонами и географией, потому что месторождения размещены неравномерно, а их расположение зависит от строения земной коры. Эти знания помогают разбираться в промышленности и производстве металлов: природное сырьё становится материалом для производства. Они также нужны при изучении охраны природы, поскольку добыча изменяет территории.

Что запомнить

• Полезные ископаемые добывают из земной коры и используют в хозяйстве.
• Пригодное для разработки скопление полезного ископаемого называют месторождением.
• Полезные ископаемые бывают топливными, рудными и нерудными.
• Руду перерабатывают, чтобы получить металл.
• Способ добычи зависит от глубины залегания и свойств ископаемого.
• Запасы многих полезных ископаемых ограничены, поэтому сырьё нужно расходовать бережно.