Классификация минерально-сырьевых ресурсов

Все минерально-сырьевые ресурсы можно классифицировать по различным признакам. Так, например, по характеру промышленно- отраслевого использования полезные ископаемые условно подразделяются на ряд групп. Это топливно-энергетическое сырье, черные и цветные, благородные, редкие и редкоземельные металлы, химическое и агрохимическое сырье, техническое и огнеупорное сырье, строительные материалы, драгоценные и поделочные камни, подземные воды и минеральные грязи.

К топливно-энергетическому сырью относят нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, горючие сланцы и ядерное топливо (уран и торий). Это основные источники энергии для большинства видов транспорта, тепловых и атомных электростанций, доменных печей и т.д. Все они, кроме ядерного топлива, используются в химической промышленности.

Велико значение металлов, в первую очередь черных. К этой группе относятся железо и железные сплавы (сталь, чугун, ферросплавы), составляющие основу развития современного машиностроения и строительства.

К группе цветных металлов относят медь, свинец, цинк, алюминий, титан, хром, никель, кобальт, магний, олово. Медь является вторым по значимости металлом. Главное ее производство - электрические провода. Широко используется свинец при производстве антидетонаторных присадок для повышения качества бензина.

Из благородных металлов наибольшее значение имеют платина, золото, серебро; меньшее - металлы платиновой группы (палладий, иридий, родий, рутений, осмий). Металлы этой группы обладают красивым внешним видом в изделиях; отсюда и происходит их название - «благородные».

В группу редкоземельных металлов входят иттрий, лантан и лантаноиды (семейство из 14 химических элементов с атомным номером 85-71). Иттрий используется как легирующая добавка ко многим сплавам, применяемым в радиотехники. Окись лантана используется в оптических стеклах и является лазерным материалом.

Наиболее важными представителями химического и агрохимического сырья являются сера, соли, фосфориты и апатиты, плавиковый шпат. Ныне в мире вносится в почву более 120 мил. т. искусственных удобрений. Из серы также изготовляют серную кислоту. Из каменной соли (хлорид натрия) получают едкий натр, соду, хлорную известь и соляную кислоту.

Техническим и огнеупорным сырьем являются графит, пьезокварц, асбест, магнезит, слюда, технические алмазы, глины и т.д.

Многие горные породы используются как строительные материалы или как сырье для изготовления строительных материалов. Графит обладает высокой температурой плавления, поэтому его используют в литейном деле.

Среди драгоценных камней главными являются алмазы. Алмаз - самое твердое, самое прозрачное вещество в природе. Помимо алмазов, перворазрядными драгоценными камнями являются рубин, изумруд, сапфир и др.

Многие горные породы и минералы, имеющие красивую окраску и способные полироваться, являются поделочными камнями. Из них изготовляют вазы, шкатулки и украшения.

Важное промышленное значение имеют подземные воды - геотермальные и минераллизованные. Из них получают соль, йод, бром, тепло подземных вод используют теплицы, электростанции и др.

Академик А.Г. Бетехтин выделял следующие классы твердых минералов: самородные элементы, сернистые соединения (сульфиды), галоидные соединения, окислы и гидраты окислов, соли кислородных кислот.

В качестве самородных элементов встречаются золото, серебро, медь, платина, графит, алмазы, сера и др. К сульфидам (лат. «сульфур» - сера) относятся соединения различных элементов с серой или соли сероводородной кислоты. Среди них важное значение имеют минералы, являющиеся рудами свинца (галенит), цинка (сфалерит), меди (халькопирит) и др. Галоиды (греч. «галс» - соль) - это соли голоидно-водородных кислот HCI и HF. Среди них наиболее распространены хлористые и фтористые соединения: NaCI (галит), KCI(сильвин) и плавиковый шпат.

Около 17 % веса земной коры составляют минералы, представленные окислами и гидратами окислов. Это соединения различных элементов с кислородом и гидрооксидной группой (OH). К ним относятся, например, кварц, касситерит (оловянный камень), корунд (глинозем), уранит и др.

Обширную группу минералов представляют соли кислородных кислот. Это карбонаты, сульфаты, фосфаты, силскаты и др. По подсчетам ученых, около 1/3 всех известных в природе минералов и около 3/4 веса земной коры составляют силикаты (лат. «силициум» - кремний).

Различные минералы обычно образуют устойчивые природные ассоциации, называемые горными породами. Это минеральные агрегаты определенного состава и строения, сформировавшиеся в результате проявления тех или иных геологических процессов. В зависимости от условий происхождения горные породы подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в результате застывания расплавленной лавы на глубине (интрузивные) или на земной поверхности (эффузивные породы). Наиболее важными их компонентами являются окислы - кремнезем и глинозем.

Осадочные породы образуются за счет переотложения продуктов разрушения магматических (а также метаморфических и самих осадочных) пород. К химическим и биохимическим осадочным породам относятся бокситы, латериты, фосфориты, бурый железняк и др.

Метаморфические породы возникают в результате качественного изменения магматических и осадочных пород под воздействием высокого давления и температур. Так, глины по мере погружения на глубину, уплотняясь, превращаются в глинистые сланцы, а кварцевые пески и песчаники - в кварциты. Известняки превращаются в мраморы. В метаморфических породах содержатся многие ценные полезные ископаемые - железо, медь, свинец, цинк, золото, олово, вольфрам и др.

По степени разведанности и изученности запасы полезных ископаемых подразделяются на четыре категории - А, В, С1, С2. Запасы категории А изучены и детально разведаны, В и С1 - разведаны с относительно меньшей детальностью. С2 - оценены предварительно. В категорию С1 включают разведанные в общих чертах месторождения с запасами, подсчитанными с помощью экстраполяции геологических данных. К категории С2 - перспективные запасы, выявленные за пределами разведанных частей месторождений. Как правило, данные о запасах полезных ископаемых категорий А и Б используются при разработке текущих планов и прогнозов развития народного хозяйства. Остальные категории запасов (С1 и С2) учитываются при обосновании долгосрочных прогнозов, планировании геологоразведочных работ.

Запасы полезных ископаемых разделяют также по их пригодности для использования в народном хозяйстве на балансовые и забалансовые. К балансовым принадлежат такие запасы, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым - запасы, которые при имеющейся технике не могут быть эффективно использованы. Существует также категория прогнозных - геологических запасов, оцениваемых приближенно в качестве возможных.

Россия полностью обеспечена всеми видами минерального сырья и по их разведанным запасам занимает ведущее место среди крупнейших стран мира. В России сосредоточено более половины мировых запасов угля и торфа, 1/3 нефти и газа, 2/5 железных руд, 2/5 калийных солей, 1/4 фосфоритов и апатитов, 1/15 гидроэнергетических ресурсов и половина мировых запасов древесины. Минерально-сырьевой потенциал некоторых видов полезных ископаемых представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Минерально-сырьевой потенциал России