Полезные ископаемые
В России известно более 20 тыс. месторождений полезных ископаемых: нефти, природного газа, каменного угля, руд черных и цветных металлов, редкоземельных элементов, драгоценных, полудрагоценных, а также поделочных камней и др. По запасам многих из них страна занимает одну из главенствующих позиций в мире. Минеральные богатства более-менее равномерно распределены по всей ее территории.
Топливные ресурсы
Россия занимает ведущее место в мире по запасам нефти, газа, угля и других видов горючих полезных ископаемых. Страна полностью обеспечивает себя топливными ресурсами и большое количество экспортирует. По оценкам специалистов, общегеологических запасов топлива в России хватит не на одно столетие, однако не все из них можно разведать и добыть.
Нефть и газ
По наличию этих полезных ископаемых Россия находится в десятке мировых лидеров, причем по количеству добываемого газа имеет стабильное первенство. Четверть запасов нефти и половина запасов голубого топлива сосредоточены в пределах арктического шельфа.
Неисчерпаемый гигант
Крупнейшее нефтяное месторождение России — Самотлорское. Его запасы оцениваются в 7,1 млрд т. За время эксплуатации участка (с 1965 г. по наши дни) из его недр было добыто более 2,3 млрд т «черного золота». Крупнейшим газовым месторождением является Уренгойское. Запасы голубого топлива здесь превышают 10 трлн м 3 (3-е место в мире). О важности месторождений говорит тот факт, что рядом с ними специально построили города: Нижневартовск возле Самотлорского и Новый Уренгой рядом с Уренгойским. Первый считается нефтяной столицей России, второй — газовой.
Уголь
Россия располагает залежами бурого и каменного угля, а также антрацита и по их запасам занимает одно из ведущих мест в мире. Общие геологические ресурсы данных полезных ископаемых в стране составляют 157 010 млн т, 69% из них приходится на бурый уголь. Богатейшие угольные бассейны — Кузнецкий (один из крупнейших в мире; каменный и коксующийся уголь), Канско-Ачинский (лидер по запасам бурого угля), Печорский и Южно-Якутский. Значительная часть запасов этого топливного ресурса, 95%, сконцентрирована на востоке государства, 60% из них приходится на Сибирь.
Горючие сланцы
Месторождений этого полезного ископаемого особенно много в Самарской и Ленинградской областях. Пока горючие сланцы рассматриваются как альтернативный источник топлива. Возможно, их использование активизируется, когда месторождения других видов (нефти, газа, угля) будут исчерпаны.
В России известно более 46 тыс. месторождений этого вида топлива, запасы которых в сумме оцениваются в 160 млрд т. Наибольшее количество торфяных залежей сосредоточено на северо-западе европейской части страны, Северном Урале и в Западной Сибири.
Рудные и нерудные ресурсы
Как и топливные, относятся к невозобновляемым полезным ископаемым — добыча ведет к сокращению их запасов. Рудными ресурсами (железом, никелем, медью, марганцем) особенно богат Урал, который также часто называют шкатулкой с сокровищами: он знаменит драгоценными камнями. Нерудные ресурсы представлены в европейской части России (здесь много строительного сырья). Сибирь и Дальний Восток прославились месторождениями цветных и драгоценных металлов.
Железо
Бокситы
Месторождения бокситов, или алюминиевых руд, распространены на севере и северо-западе России и Урале. По разведанным запасам этого сырья наша страна находится в десятке мировых лидеров. Русские бокситы не очень хорошего качества: мало насыщены алюминием и содержат много примесей. Кроме того, руда залегает на больших глубинах, что требует значительных затрат для ее добычи. Крупнейшие месторождения бокситов — Иксинское и Красная Шапочка.
По ее добыче Россия входит в десятку мировых лидеров. Медная руда отличается ничтожно малым содержанием металла (1–2%) и залегает в сочетании с цинком, свинцом, золотом, серебром. Крупные месторождения разведаны на Урале, Северном Кавказе, Кольском полуострове и в Восточной Сибири.
Олово
Главный район размещения его месторождений — Дальний Восток. Наиболее крупные из них находятся у хребтов Малый Хинган и Сихотэ-Алинь, в Южном Приморье и бассейне реки Яны. По выявленным ресурсам олова Россия занимает 6-е место в мире, по общим запасам — 3-е. 5
Алмазы
Около 99% их общего количества в России добывают в Якутии. Совокупный запас драгоценных камней составляет более 1,2 млрд карат. По этому показателю страна занимает 1-е место в мире. В основном алмазные запасы сосредоточены в коренных месторождениях (кимберлитовых трубках) и только 6,5% — в россыпях. Крупнейший в России алмаз был добыт в карьере «Мир». Вес драгоценной находки составил 342,5 карата.
Золото
Общие запасы этого драгоценного металла в России составляют порядка 12,7 тыс. т, и по их количеству страна находится на 2-м месте в мире, уступая лишь ЮАР. Большая часть месторождений сосредоточена в восточных регионах страны — на юге Восточной Сибири (золоторудная провинция Байкало-Витимская) и Дальнем Востоке.
Серебро
В настоящее время действуют более сотни его месторождений в 20 регионах России. Из них ведущими являются Дукат, Лунное (Магаданская область) и Хаканджинское (Хабаровский край). На их долю приходится почти половина добычи серебра в России от общего объема. Еще 25% от годовых показателей приносит Уральский регион.
Графит
Этот материал будущего сконцентрирован преимущественно на Урале, Дальнем Востоке и в Восточной Сибири. Места его добычи находятся в ранге перспективных. Одно из крупнейших месторождений графита расположено в пределах Еврейской автономной области, но его освоение — недешевое мероприятие.
Апатиты
Служат сырьем для производства фосфорных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты, применяются в металлургии. Крупнейшее в мире и России месторождение минерала — Хибинское на Кольском полуострове. Его разработка началась в 1930-х гг., в связи с чем рядом возник город, который получил соответствующее название — Апатиты.
Калийные соли служат сырьем для производства одноименных удобрений. Крупнейшее их месторождение в России — Верхнекамское (Урал в Пермской области). Запасы калийных солей этого источника оцениваются в 21,7 млрд т. Залежи поваренной соли сконцентрированы на Урале, Дальнем Востоке, в Нижнем Поволжье и Восточной Сибири.
Рассказ о камнях полезных ископаемых
Летом мы неизбежно становимся ближе к природе. Вот мы идем по улице или по берегу реки, а под ногами… трава, песок и камни, которые так любят собирать дети. Лето — отличное время, чтобы увлечь ребенка новой темой и рассказать о камнях. Ведь даже неприметные гальки таят в себе немало историй.
Золото дураков
Многие минералы выглядят похоже. Прозрачный кварц можно ошибочно принять за алмаз, а пирит прозвали золотом дураков, потому что он тоже желтый с металлическим блеском. Точно определить минерал можно, выяснив его твердость, цвет черты, блеск и спайность.
Твердость. Твердость минерала определяется его устойчивостью к царапанию и измеряется по шкале от 1 до 10. Твердость талька — 1.
Цвет черты. На шероховатой поверхности минерал оставляет цветную черту. У киновари она красновато-бурая.
Вот такую красную черту оставляет киноварь. Иллюстрации здесь и далее из книги «Как объяснить ребенку географию»
Блеск. Блеск — это то, как минерал отражает свет. У аурипигментов на свежих сколах блеск перламутровый, на старых — жирный.
Спайность. Некоторые минералы, например, слюда, легко раскалываются на кристаллы или пластинки. Это свойство называется спайностью.
Рождение минералов
Земная кора сложена из множества видов горных пород, которые состоят из минералов. Часть минералов (самородные элементы) состоит из одного химического элемента, но большинство — из двух и более.
Среди самородных металлов чаще других находят медь, серебро и золото — они образуют в горной породе. Сера и другие самородные неметаллы встречаются в отложениях вокруг вулканов.
Посмотрите, какие они красивые!
Как образуется песок и щебень
А вы знали, что песок — это мелкие крупицы камней?
Геологические отложения бывают разных типов, которые зависят от пород, их образовавших. Например, выветрившийся гранит со временем превращается в кварцевый песок и глину. А еще отложения различаются по размеру частиц.
Когда вода переносит обломки, самые тяжелые из них опускаются на дно, а более легкие движутся дальше. Так происходит сортировка по размеру.
Вот такая трансформация: из гальки в песок
Знакомство под ногами
Те самые камни и гальки, которыми малыши любят набивать карманы, оказывается, очень интересны и разнообразны. Это осадочные горные породы, которые образуются из гальки, песка и глины. Галька становится конгломератом, песок — песчаником, а глина — глинистым сланцем.
Знакомьтесь, это конгломерат, состоящий из круглых галек, и неприметный роговик:
А вот алевролит, состоящий из ила, и пестрая брекчия:
Мел под микроскопом и окаменелости
Осадочные горные породы часто содержат остатки животных и растений, попавшие в отложения до их превращения в породу. Ткани и кости организмов постепенно замещаются минералами и, окаменев, хорошо сохраняются. Окаменелости рассказывают нам о жизни в глубокой древности и помогают геологам определять возраст породы.
Некоторые осадочные породы почти полностью состоят из окаменелостей. Например, известняк-ракушечник — из ископаемых морских раковин, мел — из микроскопических панцирей морского планктона, уголь — из спрессованных частей растений.
Если увеличить мел в тысячу раз с помощью электронного микроскопа, мы увидим, что он состоит из кокколитов — пластинок панциря одноклеточных планк тонных водорослей кокколитофоридов, живших в доисторических океанах.
Так выглядит мел под микроскопом. Перекрывающие друг друга пластинки из карбоната кальция — кокколиты — когда-то были панцирем планктонной водоросли.
Кристаллы
Существует около 5000 видов минералов. По строению кристаллической решетки они делятся на шесть основных групп — сигоний.
Кубическая решетка. Кристаллы пирита — соединения железа и серы — имеют идеальную кубическую форму.
Тетрагональная решетка. Кристаллы с такой структурой выглядят как прямоугольные призмы с наклонными гранями на концах. Среди них циркон, образующийся в расплавленной породе.
Гексагональная решетка. Эти кристаллы обычно образуют шестигранные призмы, часто с заостренными концами. На фотографии )справа) — апатит.
Слева направо: пирит, циркон, апатит
Моноклинная решетка. Такие кристаллы похожи на прямоугольную призму со скошенными концами. На фото ортоклаз — разновидность полевого шпата.
Орторомбическая решетка. Кристаллы с такой решеткой напоминают прямоугольные коробки, вытянутые вдоль одной из сторон. На фото (в центре) — топаз.
Триклинная решетка. Триклинные кристаллы, например аксинита, формой напоминают параллелепипед.
Слева направо: ортоклаз, топаз, аксинит
Еще больше историй о камнях в книге «Как объяснить ребенку географию».
Обложка статьи: иллюстрация из книги.
Физические свойства алмаза
Эти камни, пожалуй, одни из самых дорогих ценностей нашей планеты. Например, алмаз ювелирного качества Куллинан весом 621,35 грамм является самым большим в мире и стоит 200 миллиардов рублей. За него можно купить 4 тысячи автомобилей Bugatti или 5 тысяч самых лучших квартир в центре Москвы.
Среди драгоценных камней этот минерал является единственным, который состоит из одного элемента. Слово «алмаз» произошло от греческого «адамас» — «неодолимый», «непобедимый» или, по арабской версии, «элма», означающий «очень твердый».
Алмаз на самом деле является одним из самых твёрдых природных минералов. Его показание по шкале твердости равно 10. А вот рубин с твердостью равной 9 при шлифовании в 140 раз мягче алмаза, а по шкале Мооса мягче почти в четыре раза. Под твердостью понимается свойство материала сопротивляться внедрению более твердого тела. Обычно это царапанье или шлифование.
Удивительно, но этот минерал тверд только к истиранию и царапанью. Оказывается, что он довольно хрупок и его можно расколоть даже легким ударом. Об этом не следует забывать всем, кто обращается с изделиями из бриллиантов. В то же время любые кислоты и изменения температуры в обычных условиях этому камню нипочем.
Прозрачные, без каких-либо включений алмазы гранятся и являются драгоценными камнями первого порядка. Оценка качества полученных бриллиантов требует колоссального опыта. Необходимо знать цвет, чистоту, совершенство огранки и массу камня в каратах. В ювелирных целях используется не более двадцати процентов, всех добываемых минералов. Очень большой редкостью являются минералы в сотни и тысячи каратов.
Основные месторождения минерала
Выдающиеся бриллианты, обретшие всемирную известность благодаря своей красоте и различным историям, носят собственные имена. Список самых известных бриллиантов:
Россия лидирует в деле алмазодобычи. Она стала мировым лидером с 2010 года. И это неслучайно, ведь в мире совсем немного стран, которые могли бы похвастаться такими богатыми месторождениями.
Главными производителями алмазов помимо России являются:
Главный вклад в эту победу внесла Якутия, где в городе Мирном добывается основная доля российских алмазов. И хотя добыча драгоценных кристаллов в Якутии ведется не только в Мирном, но именно этот город считается алмазной столицей российского государства.
Началась добыча российских алмазов не в Якутии, а на Урале в Пермской губернии в 1829 году. Первые 22 якутских минерала были найдены 7 августа 1949 года на косе Соколиная в 135 километрах от города Мирного. Их нашли геологи под руководством Григория Хаимовича Файнштейна — геолога, чье имя также вошло в историю мировой алмазодобычи.
Самый крупный алмаз, добытый в России, — «Двадцать шестой съезд КПСС», 342,57 карата. Он добыт в 1980 году. Сегодня считается, что алмазы сформировались 300 миллионов лет назад на глубинах 20−25 километров.
Первая такая трубка была обнаружена в провинции Кимберли на юге Африки, откуда и пошло это название. Сейчас в Якутии найдено полторы тысячи кимберлитовых трубок.
Процесс добычи руды в Якутии
Кимберлитовая трубка «Мир» была открыта 13 июня 1955 года, а разработка началась в 1957 году. Её глубина составляет 525 метров, что немного недостает до высоты Останкинской телебашни. За период с 1957 по 2001 год здесь добыли алмазов на семнадцать с половиной миллиардов долларов. До 2001 года добыча алмазов в нём велась открытым способом, а сейчас шахтным, то есть под землей.
Подземным способом идет добыча и в кимберлитовой трубке «Интернациональная», которая находится в 15 километрах от Мирного. Она славится очень высоким качеством алмазов. Добыча идет на глубине примерно одного километра. Протяженность всех выработок составляет 37 километров. С этого рудника началась добыча минералов подземным способом в Якутии, несмотря на то, что месторождения находятся в зоне вечной мерзлоты.
Работа на шахте ведется в три смены без выходных и праздников. За сутки добываются полторы тысячи тонн породосодержащей руды. Пустой руды тут быть не может потому, что возможности месторождения специалисты просчитывают заранее, чтобы не было убытков.
Добытую породу отправляют на обогатительную фабрику, где извлекают сами алмазы. Этот процесс довольно длительный и многоэтапный. Щёковая дробилка работает круглосуточно. За 24 часа через нее проходит шесть тысяч тонн сырья, добытого в карьерах и шахтах.
С дробилки по ленточному конвейеру сырье перемещается внутрь огромной мельницы диаметром в 7 метров. Тут измельчение происходит при помощи воды, с которой смешивается алмазосодержащий материал, далее он попадает на так называемые грохоты.
Камни просеивают как муку, пропуская через сито. В процессе они делятся на группы в зависимости от размера. В сепараторе происходит выделение крупных кристаллов. Алмаз имеет свойство светиться в рентгеновских лучах и затем некоторое время после облучения он еще продолжать светиться. Фотоэлемент видит это свечение и отсекает крупные камни.
Всех этих процедур может оказаться недостаточно, и в итоге среди алмазов иногда могут попадаться обычные камни. Отделить драгоценный материал окончательно и бесповоротно могут только люди. Они вручную заканчивают то, что начали машины.
Оценка формы, качества и цвета
В специальном центре сортировки алмазов решается судьба каждого отдельно взятого камня — куда он пойдет на технические нужды или на ювелирные. Задача вибрационного щитового грохота — разделить мелкие кристаллы в зависимости от их размера на классы. Для этого применяется от 4 до 8 сит. За один раз в агрегат помещается полторы тысячи камней.
Вибрационный грохот делит на группы самые мелкие кристаллы, камни, что побольше, — это удел развесочных аппаратов, ну а сортировкой самых крупных минералов занимаются люди. Общая задача — классифицировать камни по размеру и весу.
Разработано 16 размерно-весовых групп алмазов, позже к ним добавляются 10 видов форм камней, 5 вариантов качества и 10 цветовых классов. В итоге получается 8 тысяч позиций.
Определением формы, качества и цвета кристаллов занимаются оценщики. Для этого они используют микроскопы и лупы. Через руки этих специалистов за час проходят десятки алмазов, а когда речь заходит о мелких экземплярах, тогда они исчисляются сотнями. Причем каждый камень эксперты оценивают по три раза, ошибки тут недопустимы.
Плохих и ненужных алмазов не бывает — в дело идут все. Еще в древности китайцы активно использовали эти камни для полировки своих ритуальных топоров, которые были сделаны из корунда — менее твердого природного материала. Сегодня 60% добываемых алмазов идет для промышленных целей, а 40% — на ювелирные.
Для производства ювелирных изделий камни после долгого и сложного отбора оказываются на гранильном заводе. Здесь они меняют свой внешний вид и название — они становятся бриллиантами.
Огранка на гранильном заводе
Прежде чем приступить к работе, камни взвешивают на особенных каратных весах. Карат — это стручок рожкового дерева, семена которого в древности служили мерой массы драгоценных камней или жемчуга на базарах Ближнего Востока. Один карат соответствует 200 миллиграмм.
Сначала камень визуально изучают на наличие дефектов, и определяют цвет. Затем при помощи специальной программы получают 3D модель камня, позволяющей определить какой будет максимальный выход бриллианта. Лазером наносится метка будущей площадки бриллианта.
В цехе распиловки каждый камень закрепляется и распиливается в том месте, где была нанесена лазерная метка. На это уходит от трех часов до недели. Для распилки камней используются тонкие медные пластины, которые смазываются алмазной пастой, состоящей из технического масла и алмазного порошка.
Распиленные алмазы в итоге оказываются у огранщиков. В одном цехе работают автоматы, а в соседнем помещении — люди. И те и другие для работы используют ограночный круг, покрытый тонким слоем алмазной пыли. Конечно, качество ручной работы отличается в разы и ценится гораздо выше. Главная задача в этом деле — получить камень максимальной стоимости, то есть огранщики должны свести к минимуму потери при обработке.
В среднем теряется от 30 до 70 процентов веса. Качество работы огранщиков проверяется технологами. Экспертная оценка заключается в сравнении камня с другими бриллиантами. Она проводится по четырём параметрам (4″С»):
Классическая форма огранки круглая — 57 граней или фасет. Формула классической огранки была выведена в начале ХХ века при помощи специальных расчетов и была признана идеальной, потому как позволяла показать всю красоту камня.
На последнем этапе — ювелирном заводе ограненные алмазы или бриллианты обретают свое место жительства в кольцах, сережках кулонах или часах.
Таким образом, значение алмазов в жизни человека трудно переоценить. С древних времен его считали камнем сильных людей. По многим поверьям он придает силу, отвагу, мужество и доблесть. Без него невозможно представить ювелирное дело, а также работу промышленности в сфере оптики, электроники и других отраслях.
Рассказ о камнях полезных ископаемых
СКАЗКА ПРО ЯНТАРЬ
Однажды водолаз нырнул под воду очень глубоко и его внимание привлек камушек. Он его взял. Это оказался янтарь. Водолаз Гена много дней пытался из него сделать украшение. Однажды у него это получились бусы. Водолаз был очень горд. Бусы он подарил своей маме. Она никогда их не снимала.
И однажды ночью она услыхала, что камушки разговаривают между собой. Один камушек вспоминал, что когда-то они были простой мягкой смолой на дереве. Но дерево спилили и сплавили в озеро. Смола затвердела и упала на дно. Один камушек говорил:
— Смотрите я яркого желтого цвета.
— А я с красными крапинками.
— А во мне остался комарик.
И тут зазвонил будильник, мама проснулась. Она стала бережнее относится к своим бусам.
СКАЗКА ПРО МЕДЬ
Маленькой девочке Наде подарили кольцо. Оно было сделано из меди. Надя очень гордилась своим кольцом. Но однажды она узнала, что кольцо не золотое, а медное и выкинула его. Кольцо покатилось и упало на дорогу. Его нашел мальчик Коля. Он хотел оставить это кольцо себе, но оно вдруг заговорило: «Отнеси меня, пожалуйста, к девочке Наде. Она меня потеряла»
Коля послушался и отнес кольцо девочке. Она не хотела его брать, но Коля положил ей его в ладошку и ушел. Надя опять хотела выкинуть кольцо. Но кольцо рассердилось и превратило Надю в жабу.
СКАЗКА ПРО НЕФТЬ
Глубоко-глубоко под землей жила госпожа Нефть. Она ходила в темных одеждах и от нее очень резко пахло. Она удивляла подземных жителей тем, что легко могла ходить по воде и не тонуть. А на воде оставались ее масляные следы, что очень раздражало подводных жителей. Ее родители не разрешали ей играть со спичками, так как боялись, что она может сгореть.
Однажды нефть со своими друзьями решила убежать из дома. Она залезла в трубу и оказалась на поверхности Земли. И у госпожи нефти и ее друзей начались различные приключения. Они отправились в цистернах по железной дороге в разные уголки страны. Наша госпожа Нефть попала к волшебникам и они превратили ее в бензин, керосин. Нашу госпожу Нефть можно встретить в вазелине, лаке, пластмассе и даже в различных красках. После превращения началась новая и интересная жизнь у госпожи Нефти, только надо внимательно присмотреться, что бы с ней встретиться. Желаю удачи.
СКАЗКА ПРО ГЛИНУ
СКАЗКА «СПОР ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ»
Однажды ночью случился в местном краеведческом музее большой переполох, а все потому что сошлись в жестоком споре между собой полезные ископаемые, выставленные в этом музее.
Не могли они никак решить, кто из них полезнее для человека.
Первым начал спор уголь. Он сказал:
-Я, уголь, самое полезное ископаемое из полезных. Без меня человек бы мерз зимой и не мог бы согреться.
Ему возразила нефть, налитая в сосуд:
-Это я, нефть, самая полезная из полезных. Меня человек ценит больше тебя и добывает в больших количествах. Без меня встали бы его машины, не ездили бы поезда, не летали бы самолеты.
Тут из-за стены подало голос золото:
СКАЗКА «Как поспорили полезные ископаемые, о том, кто из них полезнее?»
Выслушав эти хвастливые аргументы, железо не сдержалась.
В некоторых древних странах, например, в Древнем Египте железо было ценнее золота: его называли «металлом неба», потому что египтяне получали его главным образом из фрагментов упавших на землю метеоритов.
Только благодаря мне, железу, смогла свершиться Промышленная революция и человечество сделало громадный скачок в своем развитии.
-Молчишь, медь, нечем тебе опровергнуть мои аргументы? Так-то.
