Полезные ископаемые: понятие, характеристика, классификация

Полезные ископаемые: понятие, характеристика, классификация. Виды полезных ископаемых (таблица)

Полезные ископаемые – это образования земной коры, состоящие из минералов, химические и физические свойства которых позволяют применять их в производственно-бытовой сфере. Без многообразия веществ, которыми богата Земля, наш мир бы не был таким разнообразным и развитым. Технический прогресс был бы недостижим и непомерно сложен. Рассмотрим понятие, виды полезных ископаемых и их характеристику.

Понятия и термины, относящиеся к теме

Прежде чем разбирать виды полезных ископаемых, необходимо знать специфические определения, касающиеся этой темы. Так будет легче и проще со всем разобраться. Итак, полезные ископаемые – это минеральное сырье или образования земной коры, которые могут иметь органическое или неорганическое происхождение и применяться в производстве материально-вещественных предметов.

Месторождением полезных ископаемых называют скопление некоторого количества минерального вещества на поверхности или в недрах Земли, которые разделяют на категории в зависимости от области применения в промышленности.

Рудой называют минеральное образование, возникшее в природных условиях и состоящее из таких компонентов и в таком соотношении, что ее использование возможно и целесообразно для промышленно-технической сферы.

Когда начали добывать полезные ископаемые?

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

Характеристика полезных ископаемых по физическому состоянию

Из уроков физики известно, что вещества способны находиться в одном из четырех агрегатных состояний: жидком, твердом, газообразном и плазматическом. В обычной жизни каждый без труда может пронаблюдать первые три. Полезные ископаемые, как и любые другие химические соединения, могут быть обнаружены на поверхности Земли или в ее недрах в одном из трех состояний. Таким образом, виды полезных ископаемых в первую очередь делятся на:

жидкие (минеральные воды, нефть);
твердые (металлы, угли, руды);
газообразные (природный газ, инертный газ).

Каждая из групп – важная и неотъемлемая часть промышленной жизни. Многообразие ресурсов позволяет странам развиваться в технической и экономической сфере. Количество залежей полезных ископаемых – показатель богатства и благополучия страны.

Промышленные виды, классификация полезных ископаемых

После обнаружения первых минеральных пород, человек серьезно задумался о том, какую пользу они могут принести в его жизнь. С зарождением и развитием промышленности была сформирована классификация месторождений полезных ископаемых на основе их использования в технической сфере. Рассмотрим эти виды полезных ископаемых. Таблица содержит полную информацию об их характеристике:

Промышленные типы месторождений и ископаемые, их составляющие

Тип месторождения ископаемого	Группы в его составе	Виды ископаемых
Горючие (топливные)	Твердое состояние	Торф, уголь
Горючие (топливные)	Жидкое/газообразное состояние	Газ, нефть
Металлические	Металлы черные	Марганец, хром, титан, железо
	Металлы цветные	Свинец, медь, кобальт, алюминий, никель
	Металлы благородные	Платина, золото, серебро
	Металлы редкие	Олово, тантал, вольфрам, ниобий, молибден
	Радиоактивные соединения	Торий, радий, уран
Неметаллические	Сырье горнорудное	Слюда, магнезит, тальк, известняк, графит, глины, пески
	Сырье химическое	Флюорит, фосфорит, барит, соли минеральные
	Строительные материалы	Мрамор, гипс, гравий и песок, глины, облицовочные камни, цементное сырье
	Камни самоцветные	Камни драгоценные и поделочные

Рассмотренные виды полезных ископаемых вместе с запасами пресной воды являются главной характеристикой богатств земли или отдельной страны. Это типовая градация минерально-сырьевых ресурсов, при помощи которой все природные вещества, используемые в промышленно-бытовой сфере, сгруппированы в зависимости от физических и химических свойств. Познакомимся с каждой категорией отдельно.

Горючие ископаемые

К какому виду полезных ископаемых относится нефть? А газ? Полезное ископаемое чаще представляется твердым металлом, нежели непонятной жидкостью или газом. С металлом знакомы с раннего детства, тогда как понимание, что такое нефть или даже бытовой газ, приходит немного позже. Итак, к какому виду, согласно уже изученных классификаций, стоит отнести нефть и газ? Нефть – к группе жидких веществ, газ – к газообразным. Исходя из их применения, однозначно, к горючим или, по-другому, топливным полезным ископаемым. Ведь нефть и газ используются в первую очередь в виде источника энергии и тепла: на них работают двигатели машин, ими отапливаются жилые помещения, с их помощью готовят еду. Сама энергия высвобождается за счет горения топлива. А если посмотреть еще глубже, то этому способствует углерод, который входит во все горючие ископаемые. К какому виду полезных ископаемых относится нефть, разобрались.

Какие еще вещества сюда относятся? Это твердые топливные соединения, образующиеся в природе: каменный и бурый уголь, торф, антрацит, горючий сланец. Рассмотрим краткую их характеристику. Виды полезных ископаемых (горючие):

уголь – первое горючее, которое начал использовать человек. Основной источник энергии, используемый в масштабных размерах на производстве, именно благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция. Образуется он за счет остатков растений без доступа воздуха. В зависимости от удельной массы углерода в угле различают его разновидности: антрациты, бурый и каменный уголь, графиты;
горючий сланец был образован на дне морском около 450 млн лет назад из остатков растительности и животных. Состоит из минеральной и органической части. При сухой перегонке образует смолу, которая близка к нефти;
торф – скопление не полностью разложившихся остатков растений в условиях болот, более половины его состава – углерод. Используется в качестве горючего, удобрения, теплоизоляции.

Горючие природные вещества являются важнейшими видами полезных ископаемых. Благодаря им человечество научилось вырабатывать и использовать энергию, а также создало множество отраслей промышленности. В настоящее время потребность в топливных ископаемых стоит очень остро для большинства государств. Это крупный сегмент мировой экономики, от которого зависит благополучие стран всего мира.

Металлические полезные ископаемые: виды, характеристика

Нам известны виды полезных ископаемых: топливные, рудные, нерудные. Первая группа успешно изучена. Продвигаемся дальше – рудные, или металлические, ископаемые – то, ради чего вообще зарождалась и развивалась промышленность. Еще с древних времен человек понял, что металл дает в повседневной жизни гораздо больше возможностей, чем его отсутствие. В современном мире уже невозможно представить жизнь без какого-либо металла. В бытовой технике и электронике, в домах, в ванной комнате, даже в маленькой лампочке – он повсюду.

Как добывают? Лишь благородные металлы, которые из-за своих химических свойств не вступают в реакцию с другими простыми и сложными веществами, можно найти в чистом виде. Остальные же активно взаимодействуют друг с другом, превращаясь в руду. Смесь металлов при необходимости разделяют или оставляют без изменений. Сплавы, образованные природой, «прижились» благодаря смешанным свойствам. Железо, например, можно сделать более твердым, если добавить к металлу углерод, получится сталь – прочное соединение, выдерживающее большие нагрузки.

В зависимости от индивидуальных характеристик, а также области применения рудные полезные ископаемые делятся на группы: черные, цветные, благородные, редкие и радиоактивные металлы.

Черные металлы

Черные металлы – это железо и его разнообразные сплавы: сталь, чугун и другие ферросплавы. Применяется в производстве самого различного направления: военном, судостроении, авиастроении, машиностроении.

Многие изделия из железа используются в повседневной жизни: из стали изготавливают кухонную утварь, ею покрывают многие элементы сантехники.

Цветные металлы

В группу цветных металлов входит большое количество полезных ископаемых. Название группы произошло от того, что многие металлы имеют специфический цвет. Например, медь – красная, алюминий – серебристый. Оставшиеся 3 вида полезных ископаемых (благородные, редкие, радиоактивные), по сути, являются подвидом цветных металлов. Многие из них смешивают в сплавы, т. к. в таком виде они обладают лучшими свойствами.

Цветные металлы классифицируют на:

тяжелые – высокотоксичные с большим атомным весом: свинец, олово, медь, цинк;
легкие, обладающие малой плотностью и весом: магний, титан, алюминий, кальций, литий, натрий, рубидий, стронций, цезий, бериллий, барий, калий;
благородные в связи с высокой стойкостью практически не вступают в химические реакции, красивы на вид: платина, серебро, золото, родий, палладий, рутений, осмий;
малые (редкие) – сурьма, ртуть, кобальт, кадмий, мышьяк, висмут;
тугоплавкие обладают высокой температурой плавления и стойкостью к износу: молибден, тантал, ванадий, вольфрам, марганец, хром, цирконий, ниобий;
редкоземельные – группу составляют 17 элементов: самарий, неодим, лантан, церий, европий, тербий, гадолиний, диспрозий, эрбий, гольмий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий, тулий, прометий, тербий;
рассеянные встречаются в природе только в виде примесей: теллур, таллий, индий, германий, ренний, гафний, селен;
радиоактивные самостоятельно излучают поток радиоактивных частиц: радий, плутоний, уран, протактиний, калифорний, фермий, америций и другие.

Особое значение для человечества представляют алюминий, никель и медь. Развитые страны стремятся к увеличению их производства, т. к. количество этих цветных металлов напрямую влияет на технический прогресс в авиастроении, космонавтике, атомных и микроскопических приборов, электротехнике.

Неметаллические природные элементы

Подведем небольшой итог. Основные категории из таблицы «Виды полезных ископаемых» (топливные, рудные, нерудные) изучены. Какие же элементы относят к нерудным, т. е. неметаллическим? Это группа твердых или мягких полезных ископаемых, встречающихся в виде отдельных минералов или горных пород. Современной науке известно более сотни таких химических соединений, являющихся ничем иным, как продуктом природных процессов.

По масштабам их добычи и использования нерудные ископаемые опережают только топливные виды полезных ископаемых. Таблица ниже содержит основные породы и минералы, составляющие неметаллическую группу природных недр, и их краткую характеристику.

Нерудные полезные ископаемые

Группа неметаллических минералов/пород	Вид породы/минерала	Характеристика
Сырье горнорудное	Асбест	Несгораемая горная порода. Применяют для изготовления огнестойких материалов, кровель, тканей противопожарных.
	Известняк	Осадочная горная порода, широко используется в строительстве. При его обжиге получается негашеная известь.
	Слюда	Породообразующий минерал. По химическому составу подразделяется на алюминиевые, магнезиально-железистые литиевые слюды. Применяется в современной технике.
Сырье химическое	Калийные соли	Осадочные горные породы, в состав которых входит калий. Используется в качестве сырья для химической промышленности и при изготовлении калийных удобрений.
	Апатит	Минералы, содержащие большое количество фосфорных солей. Применяют для изготовления удобрений, а также в производстве керамики.
	Сера	Встречается в виде руды самородной серы и в соединениях. Используется в основном для производства серной кислоты, при вулканизации каучука.
Строительные материалы	Гипс	Сульфатный минерал. Применяется в различных сферах деятельности человека.
Строительные материалы	Мрамор	Горная порода, основанная на кальците. Используют в электротехнике, для изготовления штукатурки и мозаики, памятников.
Камни самоцветные	Драгоценные	Обладают красивым рисунком или цветом, блестят, легко поддаются шлифовке и огранке. Применяются для изготовления ювелирных украшений и прочего декора.
	Полудрагоценные
	Поделочные

Нерудные виды полезных ископаемых очень важны для разных отраслей производства, строительства, а также необходимы в повседневной жизни.

Классификация ресурсов по исчерпаемости

Помимо градации полезных ископаемых по их физическому состоянию и характеристикам, рассматривают показатели их исчерпаемости и возобновляемости. Основные виды полезных ископаемых подразделяют на:

исчерпаемые, которые в определенный момент могут закончиться и будут недоступны к добыче;
неисчерпаемые – относительно неиссякаемые источники природных ресурсов, например, солнечная и ветровая энергия, океаны, моря;
возобновимые – ископаемые, которые на определенном уровне исчерпаемости могут быть частично или полностью восстановлены, например, леса, почва, вода;
невозобновимые – если ресурсы были полностью исчерпаны, возобновить их, как правило, не удается;
заменимые – ископаемые, которые можно при необходимости заменить, например, топливные виды.
незаменимые – те, без которых жизнь будет невозможной (воздух).

Природные ресурсы требуют бережного отношения и рационального использования, так как большинство из них имеют исчерпываемый предел, а если и будут возобновимы, то очень нескоро.

Полезные ископаемые играют важную роль в жизни человека. Без них не было бы технических и научных открытий, да и привычной жизни в целом. Результаты их добычи и переработки окружают нас повсюду: здания, транспорт, коммунально-бытовые блага, медикаменты.

Горючие полезные ископаемые

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 11.

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 11.

В современном мире горючие полезные ископаемые являются незаменимым источником энергии. Разработка месторождений топливных ископаемых ведётся по всему миру, так как для любой страны они являются стратегическим сырьём. В статье кратко опишем, какие полезные ископаемые используют как топливо, каковы их способы получения и особенности использования.

Общая информация

В недрах нашей планеты содержатся большие запасы полезных ископаемых, среди которых особое место занимают горючие или топливные ископаемые. Они были сформированы много лет назад в результате разложения останков животных и растений. Часть из них залегает почти на поверхности Земли, часть находится на большой глубине.

Горючие ископаемые относятся к невозобновляемым ресурсам, так как люди добывают их и используют гораздо быстрее, чем они могут формироваться. Если человечество в ближайшем времени не перейдёт на альтернативные источники топлива, то наши потомки смогут остаться без источников энергии.

По физическому состоянию горючие ископаемые делятся на три вида:

твёрдые — уголь, различные руды, торф, горючие сланцы;
жидкие — нефть;
газообразные — горючий газ.

К самым популярным и востребованным полезным ископаемым для топлива относят нефть, газ и уголь.

Нефть

Нефть — это горючая маслянистая жидкость, которая состоит из сложной смеси углеводородов. Цвет нефти может быть от жёлто-зелёного до почти чёрного. Имеет специфический запах.

В природе нефть располагается в осадочных породах Земли. Добывают её методом бурения скважин на суше, а также на дне морей и океанов.

Рис. 1. Нефть.

Нефть накапливается в толще Земли благодаря природным «ловушкам» — слоям проницаемых осадочных пород, расположенным между слоями непроницаемых пород. Маслянистая горючая жидкость поднимается из недр Земли по трещинам, и скапливается в пористых породах.

Уголь

Уголь относится к топливным твёрдым ископаемым, одним из самых древних на Земле. Кроме того, именно его первым научился добывать человек. Благодаря его добыче произошла промышленная революция.

Уголь образовался из остатков умерших растений. На протяжении многих лет растения отмирали, засыпались песком и илом, обугливались. Этот процесс происходил без доступа кислорода. Со временем остатки растений теряли азот, водород и другие элементы, за исключением одного лишь углерода.

В зависимости от содержания углерода различают несколько разновидностей угля:

антрацит;
бурый и каменный уголь;
графит.

Уголь, традиционно использующийся в качестве топлива, применяют также для изготовления красок, пластмасс и других ценных материалов.

Природный газ, так же, как уголь и нефть, образовался в земных недрах из органических веществ под воздействием высокой температуры и давления.

Природный газ считается самым экологичным и востребованным видом топлива, так как обладает рядом преимуществ:

высокая теплотворная способность;
хорошая транспортабельность;
небольшое количество вредных веществ, образуемых при сгорании.

Рис. 3. Газовый трубопровод.

Кроме того, разведанные запасы газа больше, чем разведанные запасы нефти.

Что мы узнали?

Горючие природные ископаемые играют важную роль в жизни человека, так как обеспечивают теплом и энергией, необходимой для многих технологических процессов. В списке самых важных топливных ископаемых находятся нефть, газ и уголь. Самым экологичным видом природного топлива является газ. Примеры горючих ископаемых можно привести в докладе на урок по окружающему миру в 4 классе.

Химия нефти

Горючие ископаемые

1. Общие представления о горючих ископаемых

Нефть — жидкое горючее полезное ископаемое. По химическому составу это смесь различных углеводородов с примесями других органических веществ.

Нефть — невозобновляемое полезное ископаемое – по крайней мере в масштабах времени существования человека на Земле. Возобновляемыми в отдаленном будущем можно считатьгорючие ископаемые – нефть, уголь, торф, сланцы, а также некоторые природные соли. Но воссоздание месторождений – столь длительный процесс, что полезные ископаемые почти все можно считать срочным вкладом природы.

К категории практически невозобновляемых ресурсов относятся ископаемые магматического происхождения – рудные, из которых получают металлы, и некоторые нерудные (например, корунд, графит и т. д.).

Нефть, природный газ и их природные производные — горючие полезные ископаемые — природные образования, которые могут быть источником тепловой энергии., их называют также каустобиолитами. Помимо нефти и газа, к каустобиолитам относятся торф, различные виды углей, горючие углистые сланцы, а также битумы. К горючим ископаемым относят и группу липтобиолитов, представляющих собой янтарь и его производные (древние смолы, отложившиеся в морском иле). НЕФТЬ, жидкое горючее полезное ископаемое. Залегает обычно в пористых или трещиноватых горных породах (песках, песчаниках, известняках) на глуб. 1,2—2 км и более. Маслянистая жидк. от светло-коричневого до темнобурогоцв. со специфич. запахом плотн. 0,65—1,05 г/см (обычно 0,82—0,95) Н., плотн. к-рой ниже 0,83, наз. легкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжелой т-ра начала кипения>28°С, реже > 100 °С, от 26 до —60 °С (в нек-рых случаях 30—32 °С) вязкость колеблется в широких пределах (напр., при 50 °С — от 1,2 до 55 мм=/с), уд.теплоемкость 1,7—2,1 кДж/(кг-К), теплота сгорания.

Горючие полезные ископаемые служат ценнейшим топливом, а чтобы вещество являлось таковым, оно должно обладать достаточно высокой теплотой сгорания, быть распространенным, продукты его горения должны быть летучими, чтобы не затруднять процесс горения и не быть вредными и ядовитыми для людей. В зависимости от агрегатного состояния горючие ископаемые подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. Агрегатное состояние определяет способы добычи и использования их в качестве источника энергии.

Классические работы Г. Потонье положили начало классификации горючих полезных ископаемых, для которых он ввел термин каустобиолиты (каустос — горючий, биос — жизнь, литое — камень), т.е. горючие камни биогенного генезиса. Для углей и горючих сланцев, а также твердых природных продуктов преобразования нефти (нафтидов) это и справедливо, но такое определение вряд ли соответствует основным горючим полезным ископаемым — нефти и горючему газу.

К середине XX в. было доказано единство всех горючих полезных ископаемых нефти, угля, газа, горючих сланцев установлена генетическая связь нефти с ископаемым органическим веществом осадочных пород разработаны критерии выделения нефтематеринских свит.

Другой генетической классификацией горючих полезных ископаемых, построенной также по их элементному составу, является схема А.Ф. Добрянского. Она представляет собой треугольную диаграмму, по сторонам треугольника отложено в процентах содержание углерода, водорода и суммы гетероэлементов (кислорода, азота и серы). Все точки, соответствующие элементным составам каустобиолитовразных классов, сгруппированы в две расходящиеся вверху вытянутые линии, отражающие две ветви преобразования единого исходного вещества. Схема превращения сапропелитов от керогенагорючих сланцев через оксиасфальты и мальты в нефти, предлагаемая А.Ф. Добрянским (правая ветвь диаграммы), не отвечает действительным соотношениям, существующим в природе. И.О. Брод обратил внимание на то, что генетическую классификациюкаустобиолитов вряд ли целесообразно строить на основе элементного анализа, поскольку количественное соотношение атомов углерода и водорода может быть сходное у веществ, имеющих совершенно различное строение и генезис. При этом он отмечает удачность генетической классификации В.А. Клубова, построенной также по элементному составу, но, прибегая к иной системе изображения элементного состава.

Теплота сгорания нефти выше, чем у твердых горючих полезных ископаемых (угля, сланца, торфа), и составляет около 42 МДж/кг. В отличие от твердых горючих ископаемыхнефть содержит мало золы.

Объективная оценкаразведанных запасов горючих полезных ископаемых планеты показывает, что основным топливом третьего тысячелетия будет каменный уголь. Газоносные угольные месторождения считаются нетрадиционными источниками углеводородных газов. Угольный метан в пересчете на условное топливо занимает в мире третье-четвертое место после угля, нефти и природного газа.

Нефтегазоносность Земли рассматривается как феноменальное следствие развития ее геосфер, а нефтегазообразование — частный случай дефлюидизации осадочных пород. Нефтеобразование представлено как фундаментальная проблема естествознания, тесно связанная с происхождением и эволюцией жизни на Земле и с развитием ее оболочек. Нефть рассматривается в разных аспектах 1) как горючее полезное ископаемое, 2) как природный углеводородный раствор — единственный неводный раствор на Земле, 3) как жидкий гидрофобный продукт фоссилизации органического вещества, несущий информацию о биосферах прошлых геологических эпох.

Горючие сланцы, свойства, химический состав, добыча и применение

Горючие сланцы, свойства, химический состав, добыча и применение.

Горючие сланцы – это полезное ископаемое, твердая горючая осадочная порода, вид ископаемого топлива, состоящая из горючей органической (керогена) и минеральной частей.

Горючие сланцы:

Горючие сланцы – это полезное ископаемое, твердая горючая осадочная порода, вид ископаемого топлива , состоящая из органической и минеральной частей.

Горючие сланцы – это осадочная порода со слоистой (пластинчатой) структурой серого, тёмно-серого, черного, коричневого, желтого и оливкового цвета. Легко распадается на отдельные плитки, слои.

Минеральная часть представлена осадочной горной породой, а органическая – керогеном. Кероген является одной из форм нетрадиционной нефти . Внешне он напоминает смолу. При нагревании горючих сланцев из керогена выделяется нефть , именуемая «сланцевая нефть» или «керогеновая нефть», и природный газ , именуемый «сланцевый газ».

Горючие сланцы загораются от спички и при горении издают запах жженой резины, сильно коптят. Воспламеняются и горят в нем только органические вещества.

Залегает горючий сланец на глубине 80-200 метров.

По расчетам геологов запасов горючих сланцев на порядок больше, чем обычной нефти. Однако, залежи сланца не играют ведущей экономической роли. Он относится к альтернативным источникам тепла и химического сырья.

Происхождение горючих сланцев:

Сланцы образовались миллионы лет назад из останков мелких морских животных, водорослей, высших растений и планктона на дне морей, океанов или озер под действием давления. В отсутствии кислорода они разлагались на составляющие и формировали полимеры виде керогена. Полимеризация происходила с участием одновременно и минерального компонента, содержащегося в осадках на дне водоемов.

Месторождения горючих сланцев:

Основные ресурсы сосредоточены в США (штаты Колорадо, Юта, Вайоминг) и связаны с формацией Грин-Ривер. Крупные бассейны имеются в Бразилии (Ирати, Параиба), Китае (Фушунь), России (Прибалтийский, Волжский, Вычегодский, Тимано-Печорский, Сырдарьинский, Амударьинский бассейны, Кендерлыкское и Баженовское месторождения). Многочисленные месторождения горючих сланцев найдены в Болгарии, Великобритании, Германии, Франции, Испании, Австрии, Канаде, Австралии, Италии, Швеции, Казахстане, Украине, Югославии.

Химический состав горючих сланцев:

В состав горной осадочной породы входят следующие минералы: кальцит, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и другие.

Органическая часть состоит из керогена. Кероген представляет собой смесь органических материалов (петроленов, битумов, гумусовых веществ и т.п.). Его состав меняется от месторождения к месторождению. Он не может быть описан какой-либо единой химической формулой. Во всяком случае, в его состав входят углеводороды и примеси: сероводород, азот и пр.

В обычных горючих сланцах доля керогена составляет 10-30 % от массы. И только лишь в сланцах самого высокого качества достигает она достигает 50-70 %. Остальное – осадочная порода.

Наличие в сланцах углеводородной составляющей позволяет извлекать ее. Получается нефть и природный газ. Однако их добыча не всегда экономически и экологически оправдана.

Физические свойства горючих сланцев:

Наименование параметра:	Значение:
Плотность, г/см 3	0,9-1,99
Твердость по шкале Мооса	От 2 до 6
Удельная теплота сгорания, МДж/кг	До 14

Добыча нефти и газа из горючих сланцев:

Добыча нефти и газа из горючих сланцев производится путем термического воздействия на кероген, содержащийся в горючих сланцах. Она проводится двумя основными способами: добычей сланца открытым или обычным шахтным способом с последующей перегонкой либо добычей в пласте, когда нагревание производится непосредственно под землей.

Применение и использование горючих сланцев:

Сланцы и продукты переработки горючих сланцев в виде сланцевой нефти и сланцевого газа используются как альтернативное топливо , прочие углеводороды – в химической промышленности для производства полимерных и прочих материалов, а также в фармацевтической промышленности для производства лекарств, остаточные горные породы – для производства строительных и дорожных материалов .

Полезные ископаемые горючие ископаемые и их

Поле́зные ископа́емые — минеральные и органические образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства (например, в качестве сырья
или топлива). Различают твёрдые, жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Описание[править | править код]

Полезные ископаемые находятся в земной коре в виде скоплений различного характера (жил, штоков, пластов, гнёзд, россыпей и пр.).

Скопления полезных ископаемых образуют месторождения, а при больших площадях распространения — районы, провинции и бассейны.

Научные основы добычи полезных ископаемых разрабатывают горные инженеры.

Области науки и технологии о добыче полезных ископаемых:

Горное дело
Горные науки.

Виды полезных ископаемых[править | править код]

По назначению выделяют следующие виды полезных ископаемых:

Горючие полезные ископаемые (нефть, природный газ, горючие сланцы, торф, уголь)
Руды (руды чёрных, цветных и благородных металлов)
Гидроминеральные (подземные минеральные и пресные воды)
Нерудные полезные ископаемые — строительные материалы (известняк, песок, глина и др.), строительные камни (гранит) и пр.
Камнесамоцветное сырьё (яшма, родонит, агат, оникс, халцедон, чароит, нефрит и др.) и драгоценные камни (алмаз, изумруд, рубин, сапфир).
Горнохимическое сырьё (апатит, фосфаты, минеральные соли, барит, бораты и др.)

Последние три группы совместно могут рассматриваться как нерудные (неметаллические) полезные ископаемые[1][2].

Признаки полезных ископаемых[править | править код]

Отдельными примерами поисковых признаков полезных ископаемых, без разделения на прямые и косвенные, являются:

Минералы — спутники рудных месторождений (для алмаза — пироп, для рудного золота — кварц и пирит, для платины нижнетагильского типа — хромистый железняк и пр.)
Их присутствие в перенесённых обломках, валунах и т. п., попадающихся на склонах, в ложбинах, руслах водотоков и пр.
Прямое наличие в горных обнажениях, выработках, керне
Повышенное содержание их элементов-индикаторов в минеральных источниках
Повышенное содержание их элементов-индикаторов в растительности

При разведке найденного месторождения закладывают шурфы, проходят канавы, разрезы, бурят скважины и др.

Ископаемое топливо

Ископа́емое то́пливо — это нефть, уголь, горючий сланец, природный газ и его гидраты, торф и другие горючие минералы и вещества, добываемые под землёй или открытым способом. Уголь и торф — топливо, образующееся по мере накопления и разложения останков животных и растений. В отношении происхождения нефти и природного газа есть несколько противоречивых гипотез. Ископаемые виды топлива являются невозобновимым природным ресурсом, так как накапливались миллионы лет.

Содержание

Краткая характеристика

Нефть

Нефть (греч. ναφθα , или через тур. neft , от персидск. нефт; восходит к аккад. напатум — вспыхивать, воспламеняться) — природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. По цвету нефть бывает красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть; имеет специфический запах, распространена в осадочных породах Земли. Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.

Уголь

Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbō («уголь»). Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — растительные остатки. В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают четыре его типа:

В западных странах имеет место несколько иная классификация — лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты, соответственно.

Горючие сланцы

Горючий сланец — полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы (близкой по составу к нефти). Сланцы в основном образовались 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков. Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальциты, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и др.) и органических частей (кероген), последняя составляет 10–30 % от массы породы и только в сланцах самого высокого качества достигает 50–70 %. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение (талломоальгинит) или потерявшим его (коллоальгинит); в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений (витринит, фюзенит, липоидинит).

Природный газ

Природный газ — смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии — в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При стандартных условиях (101,325 кПа и 20 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Газовые гидраты

Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) — кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Название «клатраты» (от лат. clathratus — «сажать в клетку»), было дано Пауэллом в 1948 году. Гидраты газа относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава.

Торф (нем. Torf ) — горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Содержит 50–60 % углерода. Теплота сгорания (максимальная) 24 МДж/кг. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и так далее. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, (если меньше, то это заболоченные земли).

Происхождение

Нефть, газ, а также уголь образовались из отложений когда-то живших организмов под воздействием высокой температуры и давления. Более 80 % нефти и газа, которые используются в настоящее время, сформировались в наслоениях, которые образовались в мезозое и в третичный период между 180 и 30 млн лет назад из морских микроорганизмов, накопившихся в виде остаточных пород на морском дне [1] .

Основные составляющие нефти, а также газа сформировались в то время, когда органические остатки ещё не полностью окислились, а углерод, углеводород и подобные им компоненты присутствовали в небольших количествах. Осадочные породы покрыли остатки этих веществ. Температура и давление увеличились, и жидкий углеводород скопился в пустотах скал.

Извлекаемые запасы

По опубликованным расчётам количество извлекаемой нефти на земле составляет около двух триллионов баррелей (Кэмпбелл и Лехеррер). Оценка запасов угля даёт цифру в 500 миллиардов т.

Темпы потребления

За XVIII век количество добываемого угля увеличилось на 4000 %, К 1900-му добывалось 700 миллионов тонн угля в год, затем наступил черёд нефти. Потребление нефти росло около 150 лет и в начале третьего тысячелетия выходит на плато. В настоящее время в мире добывается более 87 млн баррелей в день. (Около 5 млрд тонн в год)

Влияние на окружающую среду

На долю предприятий топливно-энергетического комплекса России приходится половина выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, более трети загрязнённых сточных вод, треть твёрдых отходов от всей национальной экономики. Особую актуальность приобретает планирование экологических мероприятий в районах пионерного освоения ресурсов нефти и газа.

Сжигание ископаемых видов топлива приводит к выбросам двуокиси углерода (CO₂) — парникового газа, который приносит наибольший вклад в глобальное потепление. Природный газ, основную часть которого составляет метан, также является парниковым газом. Парниковый эффект одной молекулы метана примерно в 20 раз сильнее, [источник не указан 1311 дней] чем у молекулы CO₂, поэтому с климатической точки зрения сжигание природного газа предпочтительней его попаданию в атмосферу.

Примечания

↑Ископаемое топливо (рус.) . Архивировано из первоисточника 3 июня 2012.Проверено 17 марта 2012.

Ссылки

Ископаемое топливо — Научно-технический энциклопедический словарь
Топливо — Энциклопедия Кольера
Ископаемое топливо

Wikimedia Foundation . 2010 .

Борг, Бьорн Руне
Квалификация преступления

Полезное

Смотреть что такое “Ископаемое топливо” в других словарях:

ИСКОПАЕМОЕ ТОПЛИВО — ИСКОПАЕМОЕ ТОПЛИВО, термин для обозначения УГЛЯ, НЕФТИ и ПРИРОДНОГО ГАЗА, образовавшихся миллионы лет назад из окаменевших остатков растений и животных. По своей природе ископаемое топливо является невосстановимым источником энергии. Нефть, газ и … Научно-технический энциклопедический словарь

ископаемое топливо — Ископаемое органическое топливо (уголь, нефть, природный газ), образовавшееся из животных и растительных остатков прошлых геологических эпох, ныне использующееся для получения энергии на тепловых электростанциях и в двигателях машин. Syn.:… … Словарь по географии

ископаемое топливо — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN fossil fuel The energy containing materials which were converted over many thousands of years from their original form of trees, plants and other organisms after being buried… … Справочник технического переводчика

ископаемое топливо — iškastinis kuras statusas T sritis chemija apibrėžtis Anglys, nafta, gamtinės dujos, skalūnai, durpės. atitikmenys: angl. fossil fuel rus. ископаемое топливо … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

ископаемое топливо — Žemės gelmių kuras statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Akmens anglys, durpės, degieji skalūnai, taip pat iš Žemės gelmių išgaunama nafta, dujos. Iš Žemės gelmių kasamas kuras vadinamas iškastiniu kuru. atitikmenys: angl. mine… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

альтернативное ископаемое топливо — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN candidate fuel … Справочник технического переводчика

брикетированное ископаемое топливо — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN normal fuel … Справочник технического переводчика

наиболее широко применяемое ископаемое топливо — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN most utilized fossil fuel … Справочник технического переводчика

обогащённое ископаемое топливо — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN enriched fuel … Справочник технического переводчика

твёрдое ископаемое топливо — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN solid fuel … Справочник технического переводчика

Почему происходит смена времён года

Главная » Планета » Почему происходит смена времён года | «Зачем и почему»

Приветствуем Вас, дорогие читатели, на нашем сайте!

Здесь вы сможете узнать множество интересных и зажигательных историй, множество фактов и объяснений в мире. На нашем сайте вы найдете много полезной и интересной информации из различных областей науки, спорта, природы, животных и многое многое другое.
Читайте и делитесь с друзьями!

В данной статье мы с Вами узнаем – Почему происходит смена времён года.

Смена времен года на земле – это обычное явление. Мы настолько привыкли к тому, что времена года последовательно сменяют друг друга, что практически этого не замечаем. А ведь именно с наступлением каждого нового сезона изменяется весь наш образ жизни.

Время года определяет выбор одежды и занятий для отдыха. Так летом мы ездим в отпуск и собираем грибы и ягоды, осенью составляем красивые композиции из опавших листьев и даров природы, зимой строим снежные крепости и играем в хоккей на льду, весной любуемся цветением растений и деревьев и радуемся наступлению тепла.

Почему происходит смена времен года?

Основная причина смены времен года это вращение Земли вокруг Солнца. Еще одна ключевая причина, которая максимально проявляет себя в умеренных широтах, является характерный наклон земной оси. По отношению к плоскости эклиптики она находится под углом 66,56°.

Поэтому именно на этой широте мы видим самую полноценную, полнокровную и яркую смену времен года, дни солнцестояния, равноденствия, полярный день-ночь.

Благодаря наклону земной оси Солнце всходит над землей на протяжении всего года под разными углами. Зимой – угол острее. Летом – тянется к прямому углу.

Но не дотягивается. Полноценные 90° можно зафиксировать лишь на экваторе. А на полюсах солнечные лучи просто скользят, ограниченные максимальным значением угла падения в 27-30 °.

Для умеренного пояса время, когда планета максимально приближена и наклонена к Солнцу, будет именоваться «летом». Отдалена и отклонена по оси от плоскости эклиптики – «зимой». Правило действует лишь для одного полушария. Переходные процессы между двумя крайними точками назвали «осенью» и «весной».

Если углубиться в разницу между сезонами в разных полушариях Земли, то картинка будет такова. Двигаясь по экватору, земная ось не меняет угол своего наклона. Изменениям поддаются лишь «бока», которые она подставляет Солнцу.

Нижний – лето в Южном полушарии. Верхний – в Северном.

Астрономические причины сезонных изменений

Смена времен года на земле протекает в нерушимой последовательности:

в зимнее время солнечные лучи освещают самую нижнюю точку на эклиптике;
весна начинается, когда солнечное светило перемещается из южного полушария в северное;
в летнее время Солнце греет наивысшую северную точку;
осень приходит, когда звезда переходит сверху вниз небесный экватор.

Если Солнце больше направлено на Северное полушарие, то постепенно к его континентам приближается летний сезон. Дни увеличиваются, ночное время укорачивается. После смены положения земного шара страны Южного полушария освещаются солнечными лучами, а на Северное приходит зима. Процесс продолжается с точностью наоборот. Каждый сезон продолжается 3 месяца, после сменяется другим. А в некоторых точках мира круглый год стоит определенная температура.

Чтобы лучше понять, чем объясняется смена времен года на земле, нужно иметь понятие о движении небесного тела в космическом пространстве и некоторые факторы, влияющие на этот процесс.

Эклиптика – огромная окружность небесной сферы, на которой совершается движение Солнца в течение одного года.
Плоскость эклиптики – область прохождения Земли вокруг солнечного светила.
Наклон оси вращения — угол уклонения оси вращения земного шара от перпендикуляра к плоскости его орбиты.
Эллиптичность орбиты. Траектория перемещения нашей планеты происходит не по круговой орбите, а по орбите, которая имеет форму эллипса (слегка сдавленного и вытянутого круга).

Почему на Юге теплее круглый год

Поскольку во время движения по своей орбите Земля находится на разных расстояниях по отношению к Солнцу — лето в южном полушарии теплее, чем лето в северном. Это объясняется тем, что во момент, когда расстояние между Землей и Солнцем является минимальным — именно Южное полушарие находится ближе к Солнцу, чем северное.

Конечно, и в Южной Африке бывает зима и выпадает снег, но зима в ЮАР и в Австралии намного теплее, чем зима в России на полуострове Ямал или на архипелаге Новая Гвинея.

Смена времен года, смонтирована на основе изображений геостационарного спутника METEOSAT-9, полученных в период с 21 декабря 2010 по 20 сентября 2011 года.

Смена сезонов в земных полушариях

Теперь вы понимаете, как и почему сменяются времена года на Земле. Рассмотрим подробнее, как они меняются в Северном и Южном полушарии.

При приближении к Солнцу, на континентах Северного полушария начинается лето. Дни становятся длинными, а в регионах, которые находятся ближе к полюсу, светло даже за полночь. Затем, двигаясь по орбите, Земля оказывается на противоположной от Солнца стороне, и за счет влияния угла наклона Северное полушарие отдаляется от солнечного света и тепла, что знаменует приход зимы на его континенты.

Заметьте, что люди, живущие в странах экваториального и тропического поясов, не знакомы с зимними морозами. Дело в том, что на положение экватора относительно Солнца движение земного шара по своей орбите практически не влияет. Поэтому времена года здесь не являются такими контрастными, как, например, в России, и переход от одного сезона к другому очень плавный.

Астрономическое явление перехода Солнца из одного полушария в другое, называется равноденствием.

Отличия времен года

Нам известны четыре времени года — лето, зима, осень, весна. Чем же они отличаются?

Весна. Три весенних месяца — март, апрель, май. В это время года все просыпается после зимней спячки. Солнце начинает светить ярче и теплее. Снег потихоньку тает и виднеется первая зеленая трава, первые цветы — подснежники. Звери выходят из своих норок и берлог. На ветках деревьев набухают почки, затем появляются первые листья. Птицы вьют гнезда и высиживают птенцов, все звери выводят свое потомство. В непогоду уже не идет снег, а осадки имеют вид дождя, слышатся раскаты грома, может появиться радуга.
Лето. Это время года любимо всеми жителями планеты. Июнь, июль и август — это время отдыха на природе и у воды. В отдельных регионах температура воздуха может подниматься до 30 градусов по Цельсию, иногда и выше. Люди одевают легкую одежду и освежаются у водоемов. Все растения несут свои плоды. Это время, чтобы приготовить запасы на зиму.
Осень. За три месяца — сентябрь, октябрь, ноябрь — вся природа успевает подготовиться к смене климата. Листья на деревьях приобретают желто-красные оттенки. Нередко осень называют золотой. Все плоды созревают к этому времени и готовы к употреблению в пищу. Звери готовят свои убежища, утепляют их и прячут запасы с едой. К концу осени деревья сбрасывают листву. Температура воздуха опускается, становится прохладно, учащаются дожди. В некоторых городах и странах, в ноябре уже может лежать снег.
Зима. Если в вашем регионе в зимнее время идет снег, значит, скучать вам не приходится. Дети рады первому снегу как новой игрушке. Зимой строят снежные горки и играют в снежки. Заливают катки, бегают на лыжах. Строят замки и разные фигуры из снега. Природа зимой отдыхает. Ни листьев, ни цветов, ни травы в зимнее время года вы не найдете.

Столь обыденное и, на первый взгляд, простое явление, сочетает в себе такие сложные науки, как астрономия и физика. Но обо всех изменениях в природе можно наглядно и просто показать ребенку. Стоит взять мяч или шар, проткнуть его спицей, поднести к настольной лампе и потихоньку вращать. Свет от лампы будет медленно перемещаться вокруг мяча. Таким образом, станет понятно как происходит смена времен года на планете Земля.

Интересные факты:

скорость движения Земли по орбите вокруг дневного светила составляет 29,76 км/с;
протяженность орбиты больше 980 млн. км;
жаркий пояс охватывает около 40% земного шара, пространство умеренных поясов — 52% на планете, холодные пояса занимают 8% земной площади;
протяженность экватора примерно 40 076 км;
планета продвигается по орбите около 30 км/с;
скорость вращения на различных точках поверхности Земли отличается — самая максимальная на экваторе;
ось Земли неизменно смотрит в одну направленность — она обращена к полярной звезде.