Klejnoty Rosji. Jak to jest zrobione, jak to działa, jak to działa Gdzie i jak wydobywa się kamienie szlachetne?

Minerały powstają wszędzie: głęboko w ziemi, na pustyniach, bagnach i jeziorach.

Z nich powstaje przeważająca ilość minerałów magma. Jednak wśród minerałów tworzących te skały magmowe beznadziejne jest szukanie pięknych próbek, eleganckich kryształów. Kiedy powstały skały magmowe, poszczególne minerały krystalizowały i zapobiegały wzajemnemu wzrostowi. Okazały się więc „skompresowane”, niekompletne. Niezwykłe okazy minerałów powstają m.in pegmatyt i żyły hydrotermalne utworzone z gorących roztworów wodnych. Tutaj wspaniałe kryształy rosną we wnękach (pustkach) żył, gdzie nic nie zakłóca ich swobodnego wzrostu. Drobne kryształy pirytu i markasytu znajdują się w węglach kopalnych, a czasami w iłach.

Zawsze należy dokładnie sprawdzić okolicę, w której się znajdujemy, aby nie przeoczyć cennego minerału.

Minerały (w zbiorach i opisywane w książkach) ułożone są w określonej kolejności: według składu chemicznego i struktury sieciowej. Poniżej znajduje się klasyfikacja minerałów według składu chemicznego (wspomniane są tylko najważniejsze minerały):

1) minerały rodzime: złoto, platyna, srebro, grafit, diament;

2) związki siarki, czyli siarczki: galena, piryt, chalkopiryt, sfaleryt, cynober;

3) tlenki (związki z tlenem): lód, kwarc, hematyt, magnetyt;

4) tlenki uwodnione: brunatna ruda żelaza, limonit itp.;

5) krzemiany (tj. związki krzemu lub krzem): mika, skalenie, hornblenda; obejmuje to prawie wszystkie minerały skałotwórcze;

6) fosforany (sole kwasu fosforowego): fosforyt, apatyt, turkus;

7) wolframian (sole kwasu wolframowego): wolframit, scheelit;

8) siarczany (sole kwasu siarkowego): mirabilit, gips, baryt;

9) węglany (sole kwasu węglowego): kalcyt, syderyt, dolomit;

10) związki halogenowe (sole kwasu fluorowodorowego i solnego): fluoryt, sól kamienna, sylwin;

11) związki organiczne: bursztyn, różne żywice kopalne występujące w węglach itp.

Według archeologii, człowiek prymitywny w epoce kamienia wykorzystywał w swoim życiu codziennym już około 20 minerałów i 10 skał.

Obecnie w przemyśle wykorzystuje się około 400 minerałów. Przecież nawet do publikacji tej książki potrzebnych było co najmniej 20 różnych minerałów: odlano litery ze stibnitu, galeny, sfalerytu, chalkopirytu i wykonano klisze do rysunków; Farby kolorowe przygotowywano z chromitu, hematytu, limonitu i bizmutyny; do produkcji papieru używano mirabilitu, barytu, kredy, talku itp. Dodaj do tego minerały niezbędne do produkcji maszyn drukarskich: rudy żelaza (trzy lub cztery rodzaje), miedź, kobalt, nikiel, chrom, aluminium, a także inne - a dowiesz się, jakie znaczenie mają minerały w życiu człowieka.

Mineralog musi najpierw zbadać właściwości minerałów. Istnieje wiele pierwiastków chemicznych ważnych dla przemysłu i rolnictwa, ale niektóre z nich są bardzo rzadkie i nigdy nie tworzą dużych akumulacji. Są to na przykład kadm metaliczny, który nadaje miedzi wysoką wytrzymałość, oraz tal metaliczny, którego związki zabijają szkodniki upraw rolnych. Nie tworzą niezależnych minerałów, ale występują jako zanieczyszczenia w mieszance cynku i nie można ocenić tych zanieczyszczeń na podstawie ich wyglądu.

W wielu przypadkach na podstawie obecności jakiegoś, często nieistotnego minerału, można wnioskować o obecności niewykrytych wcześniej cennych rud.

Mineralog może udzielić istotnej pomocy geologom poszukiwawczym, którzy szczegółowo badają złoże pod kątem zagospodarowania, oraz inżynierom górnictwa, którzy zagospodarowują złoże, wydobywając z niego cenne minerały. Wnikliwie badając złoże mineralog wykona dokładne szkice, na których zanotuje, w jaki sposób znajdują się poszczególne minerały i ich nagromadzenia (rudy), które należy wydobyć.

Znajomość warunków powstawania złóż różnych minerałów ma ogromne znaczenie praktyczne. Patrząc na mapę geologiczną dowolnego obszaru, możemy przewidzieć, jakich minerałów, jakich minerałów możemy tu szukać.

Dla szeregu minerałów - polimetali, złota, węgla, ropy - sporządzane są mapy prognostyczne (foresight). Każdy z nich wskazuje obszary lub obszary, w których należy szukać pożądanego minerału, w których minerałów tych nie powinno być i nie należy ich szukać. Mapy prognostyczne coraz częściej stają się częścią praktyki poszukiwań i eksploracji i są niezwykle przydatne.

Wiele rud i minerałów zawiera różne zanieczyszczenia. Zanim zarekomenduje się je do użytku przemysłowego, mineralog musi szczegółowo zbadać wszystkie ich właściwości technologiczne. Innymi słowy musi wskazać, jak dobrze dany minerał spełnia swoje zadanie, jakie metody jego przeróbki można zalecić itp. Ponadto mineralog musi wskazać możliwość wykorzystania odpadów wydobywczych w przemyśle.

Przy wydobywaniu dowolnego minerału zawsze z głębin wydobywa się większą lub mniejszą ilość skały płonnej, czyli skały towarzyszącej minerałowi. Takie skały trafiają na wysypiska, co jest nieopłacalne dla państwa: w końcu na ich wydobycie potrzeba pracy, materiałów i energii elektrycznej. Dlatego mineralogowie dokładnie badają wszystkie minerały znajdujące się w tych skałach i starają się je wykorzystać.

Jeśli praktycznie ważny minerał jest rzadki lub występuje w postaci małych, kiepskich próbek, wówczas starają się go wytworzyć sztucznie. Na przykład, aby uzyskać aluminium, potrzebny jest rzadki minerał kriolit, który kiedyś znaleziono w rezerwacie przyrody Ilmensky w znikomych ilościach. Teraz nauczyli się produkować ten minerał w fabrykach w dużych ilościach: tysiące ton. Laboratoria mineralogiczne, specjalne instytuty i fabryki produkują sztuczne, przezroczyste i bezbarwne minerały: kwarc, kalcyt, fluoryt (z którego wykonane są soczewki i pryzmaty do instrumentów optycznych), rubin (stosowany w mechanizmach zegarków kieszonkowych i jako kamień szlachetny) itp. W piecach elektrycznych produkuje się wiele tysięcy ton sztucznego grafitu. Nasz przemysł produkuje ponad sto różnych sztucznych minerałów, a specjalne laboratoria nieustannie pracują nad otrzymaniem nowych minerałów.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

Ludzie ozdabiali się kamieniami szlachetnymi już od czasów starożytnych. Wydobycie było wówczas spontaniczne. Szczególnie nie tak dawno temu ludzie nauczyli się wydobywać kamienie naturalne. Wydobycie i sprzedaż biżuterii przynoszą przedsiębiorstwom ogromne sumy pieniędzy.

Jakie rodzaje depozytów istnieją?

Klejnoty zawierają rzadkie, piękne minerały. Nie ma ich wiele, najbardziej znane to diamenty, szafiry, topazy. Dużą grupę stanowią minerały ozdobne, które nie mniej pięknie wyglądają i wykorzystywane są do wyrobu biżuterii.

Każdy minerał ma swoje własne złoże, w zależności od składu otaczających skał. Z reguły zagospodarowanie tych złóż trwa kilkaset lat, rzadko odkrywane są nowe złoża. Znane miejsca wydobywania kamieni szlachetnych:

• Jakucja i Namibia – diamenty;
• Iran - turkus;
• Pakistan – rubiny;
• Sri Lanka – szafiry i rubiny;
• Ural - topazy.

Istnieją trzy rodzaje złóż: wyrobiska kopalniane, odkrywki i placery. W tym drugim przypadku minerały oddzielają się od skał w procesie erozji i są unoszone przez strumienie wody. Ekstrakcję kamieni w podkładkach przeprowadza się poprzez mycie ręczne.

Wyrobiska górnicze to kopalnie podziemne, w których wydobywa się kamienie szlachetne przy użyciu pracy fizycznej. W pierwszej kolejności budowana jest kopalnia poszukiwawcza w celu określenia ilości i jakości minerałów.

- to rozwój minerałów i minerałów w warstwach skał. W miarę rozwoju kamieniołomów kopią coraz głębiej. Największy kamieniołom znajduje się w Chile, jego wymiary to 3x4 m, głębokość - 850 m. Największe złoże diamentów w Rosji znajduje się za kołem podbiegunowym, jest to kamieniołom Udachnoe.

Przedsiębiorstwa górnicze

Z reguły złoże odkrywane jest przez przypadek, bez użycia środków technicznych i bazy naukowej. Naukowcy szczególnie szukają tylko najdroższych kamieni – diamentów. Na terenie złóż kamieni szlachetnych powstaje przedsiębiorstwo górnicze.

Rodzaje przedsiębiorstw górniczych:

• Kopalnie to duże przedsiębiorstwa zajmujące się wydobywaniem minerałów pod ziemią lub w odkrywce;
• Kopalnie – kopalnie i kamieniołomy wydobywające klejnoty;
• Kopalnie to kopalnie wydobywające minerały, kopane ręcznie.

Dostępne metody wydobywania klejnotów

Metody wydobywania kamieni półszlachetnych pozostały prawie takie same jak w czasach starożytnych. Kopią minę za pomocą łopat, podnosząc kamienie w koszach na linach. Zwykle prace rozpoczynają się nad rzeką, w której można obmyć skały. Podczas procesu mycia pracownicy znajdują 1-2 klejnoty w każdym koszyku kamieni. Następnie proces powtarza się od początku. Poszukiwacze sprzedają swoje znaleziska na aukcjach lub lokalnych targowiskach. Specjaliści przetwarzają je i dostarczają do sklepów.

Na rynku wyceniane są kamienie pozbawione zanieczyszczeń. Może to określić tylko specjalista. Zajmuje się wstępną obróbką i cięciem minerałów. Na przykład szafiry są podgrzewane, aby nadać im piękny odcień. Mistrz musi znać właściwości kamieni, aby odróżnić biżuterię od podróbki.

Produkcja na Sri Lance

Na Sri Lance wydobycie kamienia odbywa się ręcznie. Spośród środków automatycznych stosowane są tylko pompy, które wypompowują wody gruntowe. Kopalnie są wykopane bezpośrednio na polach ryżowych. Koparki i inny sprzęt nie są używane, ponieważ pozostawiają po sobie jeziora i bagna.

Sri Lanka znana jest z tego, że cała wyspa zawiera ogromną ilość minerałów. Znajduje się tu połowa znanych rodzajów kamieni używanych w biżuterii. Rozwój prowadzony jest przez prywatnych poszukiwaczy na podstawie specjalnej licencji, którą należy opłacać co roku.

Prymitywne metody wydobycia

Najłatwiejszym sposobem na wydobycie kamieni szlachetnych jest zbieranie placków wzdłuż górskich rzek. Na powierzchni znajdują się kryształy, które można zobaczyć w szczelinach skalnych. Powala się je młotkiem i dłutem, w niektórych przypadkach stosuje się młoty pneumatyczne i materiały wybuchowe. Materiały wybuchowe są rzadko używane, ponieważ mogą uszkodzić cenne minerały.

Inną metodą jest wydobycie u ujścia rzeki. Jest specjalnie przyspieszany, dzięki czemu woda przepływa szybciej. Robotnicy stoją w wodzie i błotnią dno długimi kijami. Lekkie składniki piaszczyste są porywane przez wodę, a na dnie pozostają kamienie półszlachetne.

Najtrudniejszym sposobem na zdobycie klejnotów jest budowanie głębokich kopalni. Kopane są za pomocą specjalnego sprzętu, a sufity są budowane tak, aby ściany się nie kruszyły. Wejście jest osłonięte daszkiem przed deszczem. Wody gruntowe wypompowywane są za pomocą pomp. Kamienie naturalne leżą w warstwie piaszczystej i prowadzone jest w niej wydobycie. Poziome wyrobiska zajmują kilka metrów pod ziemią.

Użycie materiałów wybuchowych

Sztolnie górskie budowane są w twardej skale przy użyciu materiałów wybuchowych. Ta metoda jest czasochłonna i pracochłonna, dlatego stosuje się ją tylko wtedy, gdy istnieje pewność co do złóż kamieni szlachetnych. Zazwyczaj wydobycie klejnotów łączy się z badaniami geologicznymi i wydobyciem innych minerałów.

Głównym problemem wszystkich kopalń i kopalń jest kradzież. Nie tylko przynoszą straty poszukiwaczom i firmom wydobywczym, ale także obniżają cenę klejnotów na rynku. Dlatego poważne firmy starannie strzegą swoich kopalń.

Wydobywanie kamieni szlachetnych odbywa się w formacjach skalnych, ujściach rzek i na otwartym terenie. W niektórych krajach niezależne wydobycie jest zabronione, mogą to robić tylko przedsiębiorstwa przemysłowe. Inne kraje zezwalają na takie połowy po zakupie licencji.

Wideo: Wydobywanie kamieni szlachetnych na Sri Lance

Cześć wszystkim! Dziś postanowiłam porozmawiać o tym, z czego wykonana jest biżuteria dla ludzi. Są to kamienie szlachetne wydobywane z głębi ziemi, które zawierają minerały. A w tym poście porozmawiamy konkretnie o minerałach, o surowcach, z których powstaje ta piękna biżuteria...

Skorupa ziemska (więcej o skorupie ziemskiej) składa się głównie z substancji zwanych -. Minerały odegrały bardzo ważną rolę w rozwoju ludzkości i tworzeniu cywilizacji.

Ludzie z epoki kamienia używali narzędzi silikonowych. Około 10 000 lat temu człowiek opanował metodę produkcji miedzi z rudy, a wraz z wynalezieniem brązu (stopu cyny i miedzi) rozpoczęła się nowa era - epoka brązu.

Od początków epoki żelaza 3300 lat temu człowiek opanował coraz więcej sposobów wykorzystania minerałów wydobywanych ze skorupy ziemskiej. Współczesny przemysł w dalszym ciągu jest zależny od zasobów mineralnych Ziemi.

Znalezienie nowych złóż wymaga wiedzy o tym, czym one są, umiejętności ich rozróżnienia i tego, jak trafiły tam, gdzie je znaleźliśmy.

Naukowcy liczą około 3000 rodzajów minerałów, ale tylko 100 z nich jest dość rozpowszechnionych.

Minerały należą do świata nieorganicznego (nieożywionego). Najczęściej są to ciała stałe. Wyjątkiem jest tylko rtęć.

Substancje organiczne i nieorganiczne.

Wszystko, co wydobywa się z ziemi, przez wielu nazywane jest minerałami. Do tej kategorii zaliczają się także paliwa kopalne, takie jak węgiel.

Mineralogowie to ludzie, którzy zawodowo zajmują się badaniem minerałów. Uważają, że ropa naftowa, węgiel i gaz ziemny są substancjami organicznymi, ponieważ powstały ze szczątków niegdyś żyjących zwierząt i roślin, a zatem nie są minerałami.

Minerały mają specyficzny skład chemiczny. Są zawsze jednorodne, innymi słowy wszystkie części minerału są takie same. Różni się to od skał, które składają się z kilku minerałów.

Minerały składają się z pierwiastków chemicznych, to znaczy substancji, których nie można już rozłożyć na inne substancje za pomocą środków chemicznych. Spośród 107 pierwiastków znanych nauce 90 występuje naturalnie w skorupie ziemskiej.

Niektóre istnieją w skorupie ziemskiej w czystej lub prawie czystej postaci. Nazywa się je elementami rodzimymi.

Istnieją 22 pierwiastki rodzime, w tym srebro, złoto i diamenty (forma węgla).

Skorupa Ziemska.

74% masy skorupy ziemskiej składa się z dwóch pierwiastków: krzemu i tlenu. Kolejne 24,27% składa się z pozostałych sześciu pierwiastków: żelaza, glinu, sodu, wapnia, magnezu i potasu. Razem tworzą prawie 99% skorupy ziemskiej.

Najpopularniejszymi minerałami są są to krzemiany, związek chemiczny krzemu i tlenu, często zmieszany z jednym lub większą liczbą pozostałych sześciu pierwiastków.

Najczęściej spotykane są krzemiany, takie jak mika, kwarc i skalenie. W różnych proporcjach wszystkie trzy są głównymi składnikami różnych rodzajów granitu. Kwarc erodowany z granitu często gromadzi się na wybrzeżu i tworzy piaszczyste plaże.

Oznaczanie minerałów.

Powszechnie występujące minerały, takie jak skalenie, kwarc i mika, nazywane są minerałami tworzącymi skały. To odróżnia je od minerałów, które występują jedynie w niewielkich ilościach.

Kolejnym minerałem tworzącym skały jest kalcyt. Tworzy skały wapienne.

W przyrodzie występuje mnóstwo minerałów. Mineralogowie opracowali cały system ich oznaczania, który opiera się na właściwościach chemicznych i fizycznych.

Bardzo proste właściwości, takie jak twardość czy kolor, czasami pomagają rozpoznać minerał. Czasami wymaga to skomplikowanych testów laboratoryjnych z użyciem odczynników.

Niektóre minerały można rozpoznać po kolorze, np. malachit (zielony) i lapis lazuli (niebieski). Ale kolor jest często zwodniczy, ponieważ różni się dość znacznie w przypadku wielu minerałów.

Różnice w kolorze zależą od temperatury, zanieczyszczeń, promieniowania, oświetlenia i erozji.

Cecha i twardość minerału.

Cecha mineralna – To jest proszek, który otrzymujesz, gdy zeskrobujesz minerał. Cecha jest ważną cechą charakterystyczną: czasami różni się od koloru minerału w próbce i zwykle jest stała dla tego samego minerału.

Minerały różnią się także twardością, którą ocenia się w skali Mohsa (nazwanej na cześć austriackiego mineraloga) od 1 do 10.

Miękki talk mineralny na nim odpowiada 1, a diament, najtwardszy z naturalnych minerałów, odpowiada 10.

Środek ciężkości.

Ciężar właściwy lub gęstość to stosunek masy substancji do tej samej ilości wody. Wartość ta jest dość istotna dla ustalenia.

Jeśli przyjmiemy, że ciężar właściwy wody wynosi 1, to dla większości minerałów waha się on od 2,2 do 3,2. Ciężar właściwy niektórych minerałów (jest ich tylko kilka) jest bardzo wysoki lub bardzo niski.

Na przykład w graficie jest raniony 1,9, a w złocie od 15 do 20, w zależności od czystości. Innym wskaźnikiem identyfikacji minerałów jest rozszczepienie, tj. sposób, w jaki minerał rozpada się na kawałki pod wpływem uderzenia.

Podstawiając minerał pod światło, można uzyskać o nim informacje. Przezroczyste minerały tak łatwo przepuszczają światło, że wszystko można przez nie zobaczyć.

Minerały nieprzezroczyste w ogóle nie przepuszczają światła, a raczej je odbijają lub pochłaniają. Właściwości te są również wykorzystywane podczas procesu definiowania. Minerały często mają opalizujący lub metaliczny połysk.

Na przykład galena (ruda ołowiu) ma metaliczny połysk, świeci prawie jak metal, a większość krzemianów ma szklisty połysk, przypominają błyszczące szkło.

Istnieją również inne rodzaje połysku - ziemisty (matowy), perłowy, jedwabisty (lub satynowy), adamantynowy (jak diament). Niektóre minerały mogą mieć kilka rodzajów połysku.

Połysk kalcytów waha się od ziemistego do szklistego. Wiele minerałów ma specyficzne właściwości, dzięki którym łatwo je rozpoznać. Na przykład talk ma w dotyku mydlaną konsystencję, a skorodyt i rodzimy pierwiastek arszenik po podgrzaniu pachną jak czosnek.

Pod wpływem promieni rentgenowskich lub światła ultrafioletowego niektóre minerały fluoryzują (zmieniają kolor lub świecą). Inne stają się elektrycznie naładowane pod ciśnieniem lub ciepłem.

Istnieją również minerały, które można rozpoznać jedynie po specjalnych testach w laboratoriach. Niektóre rozpuszczają się tylko w stężonych kwasach, ale nie w rozcieńczonych, inne rozpuszczają się tylko w gorących kwasach, ale nie w zimnych.

Kryształy.

Minerały mają swój specyficzny skład i wzór chemiczny. Halit (sól kamienna) ma wzór chemiczny NaCl. Oznacza to, że halit jest związkiem chemicznym sodu (Na) i (Cl).

Zatem każdy minerał ma specyficzny i stały skład, atomy jego pierwiastków budują regularną trójwymiarową siatkę o specyficznej dla niego strukturze.

Te sieci krystaliczne są figurami geometrycznymi, ich płaskie powierzchnie są ułożone symetrycznie.

Jeśli zostawisz na jakiś czas trochę słonej wody w płaskim naczyniu, odparuje ona i na dnie utworzą się kryształki soli.

Szkło powiększające pokazuje, że są to zwykłe sześciany. Badanie kryształów jest ważne dla identyfikacji minerałów, ponieważ większość minerałów ma kryształy o regularnym, określonym kształcie.

Istnieje siedem głównych układów krystalograficznych lub izometrycznych, które nazywane są syngoniami. Na przykład turkus należy do układu trójskośnego, rubin do układu sześciokątnego, a diament do układu sześciennego.

Każdy system można opisać zgodnie ze specyfiką jego symetrii – właściwości, które gdy kryształ obraca się wokół osi, sprawiają, że wygląda identycznie dwa lub więcej razy podczas jednego pełnego obrotu.

Do określenia kryształu można wykorzystać liczbę osi symetrii.

Cenne minerały.

Już w epoce kamienia łupanego ludzie wytwarzali biżuterię ze złota, a w epoce brązu ze srebra. Jubilerzy mają dziś do dyspozycji różnorodne minerały.

Diament (zwłaszcza bezbarwny) to najdroższy kamień szlachetny. Do najdroższych kamieni zalicza się także: rubin, szmaragd i szafir, które ceni się przede wszystkim ze względu na kolor.

Kamienie te są tak drogie, że ich wagę mierzy się w karatach. Jeden karat równa się 200 miligramom.

Diament jest rodzajem węgla czystego chemicznie i swoim składem chemicznym nie odbiega od zwykłego miękkiego grafitu mineralnego, który znamy z ołówków.

Diamenty cenione są za swój blask i twardość. Swój połysk uzyskuje po cięciu i polerowaniu. Powodem tej różnicy między grafitem a diamentem jest to, że ich atomy są inaczej ułożone, mają inną strukturę wewnętrzną.

Polimorfoza to zdolność substancji do istnienia w dwóch lub większej liczbie postaci o tym samym składzie chemicznym.

Na przykład rzadką i zieloną odmianą berylu jest szmaragd. Najpiękniejsze okazy znajdują się w Kolumbii. Najsłynniejsze rubiny na świecie znajdują się w Birmie. Piękne szafiry wydobywa się w Tajlandii i na Sri Lance.

Cóż, teraz myślę, że kupując dla siebie kamienie szlachetne, będziemy wiedzieć, jaki jest ich skład i sposób ich wydobycia. I zrozumiemy karaty, które pokazują wartość kamieni szlachetnych. Dowiemy się też jak oznacza się minerały, jakimi metodami określa się ich twardość itp.

Zasoby mineralne to minerały powstające naturalnie w skorupie ziemskiej. Mogą być pochodzenia organicznego i nieorganicznego.

Zidentyfikowano ponad dwa tysiące minerałów, a większość z nich zawiera związki nieorganiczne powstałe z różnych kombinacji ośmiu pierwiastków (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K i Mg), które stanowią 98,5% masy Ziemi Skorupa. Światowy przemysł zależy od około 80 znanych minerałów.

Przeczytaj także:

Złoże minerałów to nagromadzenie minerałów stałych, ciekłych lub gazowych w skorupie ziemskiej lub nad nią. Zasoby mineralne są nieodnawialnymi i wyczerpywalnymi zasobami naturalnymi i mogą mieć zarówno właściwości metaliczne (np. żelazo, miedź i aluminium), jak i niemetaliczne (np. sól, gips, glina, piasek, fosforany).

Minerały są cenne. Jest to niezwykle ważny surowiec dla wielu podstawowych sektorów gospodarki, będący głównym zasobem rozwoju. Zarządzanie zasobami mineralnymi powinno być ściśle zintegrowane z ogólną strategią rozwoju, a eksploatacją surowców mineralnych należy kierować się długoterminowymi celami i perspektywami.

Minerały zapewniają społeczeństwu wszystkie niezbędne materiały, a także drogi, samochody, komputery, nawozy itp. Zapotrzebowanie na minerały rośnie na całym świecie w miarę wzrostu populacji i przyspieszania wydobycia zasobów mineralnych Ziemi, co ma konsekwencje dla środowiska.

Klasyfikacja surowców mineralnych

Mapa światowych zasobów mineralnych

Rola surowców mineralnych

Zasoby mineralne odgrywają ważną rolę w rozwoju gospodarczym krajów na całym świecie. Są regiony bogate w minerały, ale nie potrafiące ich wydobyć. Inne regiony produkujące surowce mają szansę na rozwój gospodarczy i uzyskanie szeregu korzyści. Znaczenie zasobów mineralnych można wyjaśnić w następujący sposób:

Rozwój przemysłowy

Jeśli zasoby mineralne będą mogły zostać wydobyte i wykorzystane, przemysł, który je wykorzystuje, będzie się rozwijać lub rozszerzać. Benzyna, olej napędowy, żelazo, węgiel itp. niezbędne dla przemysłu.

Zatrudnienie

Obecność zasobów mineralnych tworzy miejsca pracy dla ludności. Dzięki nim wykwalifikowani i niewykwalifikowani pracownicy mają szansę na zatrudnienie.

Rozwój rolnictwa

Niektóre surowce mineralne stanowią podstawę do produkcji nowoczesnego sprzętu rolniczego, maszyn, nawozów itp. Można je wykorzystać do modernizacji i komercjalizacji rolnictwa, co przyczyni się do rozwoju rolniczego sektora gospodarki.

Źródło energii

Istnieją różne źródła energii, takie jak benzyna, olej napędowy, gaz ziemny itp. Mogą zapewnić niezbędną energię przemysłowi i obszarom zaludnionym.

Rozwijanie własnej niezależności

Rozwój przemysłu surowców mineralnych pozwala na utworzenie większej liczby miejsc pracy charakteryzujących się produktami wysokiej jakości, a także uniezależnienie się poszczególnych regionów, a nawet krajów.

I wiele więcej

Zasoby mineralne są źródłem walut obcych, pozwalającym zarabiać na rozwoju transportu i łączności, zwiększaniu eksportu, dostawach materiałów budowlanych itp.

Zasoby mineralne oceanów

Oceany pokrywają 70% powierzchni planety i biorą udział w ogromnej liczbie różnych procesów geologicznych odpowiedzialnych za powstawanie i koncentrację zasobów mineralnych, a także są składowiskiem wielu z nich. W związku z tym oceany zawierają ogromną ilość zasobów, które stanowią podstawowe potrzeby dzisiejszej ludzkości. Zasoby są obecnie wydobywane z morza lub obszarów, które kiedyś się w nim znajdowały.

Analizy chemiczne wykazały, że woda morska zawiera około 3,5% rozpuszczonych substancji stałych i ponad sześćdziesiąt zidentyfikowanych pierwiastków chemicznych. Wydobywanie rozpuszczonych pierwiastków, a także wydobywanie minerałów stałych, jest prawie zawsze kosztowne ekonomicznie, ponieważ położenie geograficzne obiektu (transport), ograniczenia technologiczne (głębokość basenów oceanicznych) i sam proces wydobycia niezbędnych pierwiastków są brane pod uwagę.

Obecnie głównymi surowcami mineralnymi pozyskiwanymi z oceanów są:

• Sól;
• Potas;
• Magnez;
• Piasek i żwir;
• Wapień i gips;
• guzki żelazomanganu;
• Fosforyt;
• Osady metaliczne związane z wulkanizmem i kominami na dnie oceanu;
• Złoto, cyna, tytan i diament;
• Świeża woda.

Wydobywanie wielu zasobów mineralnych z głębin oceanów jest zbyt drogie. Jednakże wzrost liczby ludności i wyczerpywanie się łatwo dostępnych zasobów lądowych niewątpliwie doprowadzi do zwiększonej eksploatacji starożytnych złóż i zwiększonego wydobycia bezpośrednio z wód oceanów i basenów oceanicznych.

Wydobywanie surowców mineralnych

Celem wydobycia surowców mineralnych jest pozyskiwanie minerałów. Nowoczesne procesy wydobywcze obejmują poszukiwanie minerałów, analizę potencjału zysku, wybór metody, bezpośrednie wydobycie i przetwarzanie zasobów oraz ostateczną rekultywację terenu po zakończeniu operacji.

Górnictwo generalnie wywiera negatywny wpływ na środowisko, zarówno w trakcie działalności wydobywczej, jak i po jej zakończeniu. W rezultacie większość krajów na całym świecie przyjęła przepisy mające na celu zmniejszenie narażenia. Bezpieczeństwo pracy od dawna jest priorytetem, a nowoczesne metody znacząco zmniejszyły liczbę wypadków.

Cechy surowców mineralnych

Pierwszą i najbardziej podstawową cechą wszystkich minerałów jest to, że występują one naturalnie. Minerały nie powstają w wyniku działalności człowieka. Jednakże niektóre minerały, takie jak diamenty, mogą być wytwarzane przez człowieka (nazywa się je diamentami syntetycznymi). Jednakże te sztuczne diamenty są klasyfikowane jako minerały, ponieważ spełniają pięć podstawowych cech.

Oprócz tego, że powstają w wyniku naturalnych procesów, ciała stałe mineralne są stabilne w temperaturze pokojowej. Oznacza to, że wszystkie minerały stałe występujące na powierzchni Ziemi nie zmieniają kształtu pod wpływem normalnej temperatury i ciśnienia. Ta cecha wyklucza wodę w stanie ciekłym, ale obejmuje jej postać stałą – lód – jako minerał.

Minerały są również reprezentowane przez skład chemiczny lub strukturę atomową. Atomy zawarte w minerałach są ułożone w określonej kolejności.

Wszystkie minerały mają stały lub zmienny skład chemiczny. Większość minerałów składa się ze związków lub różnych kombinacji tlenu, glinu, krzemu, sodu, potasu, żelaza, chloru i magnezu.

Powstawanie minerałów jest procesem ciągłym, ale bardzo długim (stopień zużycia zasobów przekracza tempo powstawania) i wymaga obecności wielu czynników. Dlatego zasoby mineralne klasyfikuje się jako nieodnawialne i wyczerpywalne.

Rozmieszczenie zasobów mineralnych na całym świecie jest nierównomierne. Wyjaśnia to procesy geologiczne i historia powstawania skorupy ziemskiej.

Problemy wykorzystania surowców mineralnych

Przemysł wydobywczy

1. Pyły powstające w procesie wydobywczym są szkodliwe dla zdrowia i powodują choroby płuc.

2. Wydobywanie niektórych minerałów toksycznych lub radioaktywnych stwarza zagrożenie dla życia ludzkiego.

3. Wybuch dynamitu podczas wydobycia jest bardzo ryzykowny, ponieważ wydzielające się gazy są wyjątkowo trujące.

4. Górnictwo podziemne jest bardziej niebezpieczne niż górnictwo odkrywkowe, ponieważ istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia wypadków na skutek osuwisk, powodzi, niedostatecznej wentylacji itp.

Szybkie wyczerpywanie się minerałów

Rosnące zapotrzebowanie na surowce mineralne wymusza wydobycie coraz większej ich ilości. W rezultacie wzrasta zapotrzebowanie na energię i powstaje więcej odpadów.

Niszczenie gleby i roślinności

Gleba jest najcenniejszą rzeczą. Działalność górnicza przyczynia się do całkowitego zniszczenia gleby i roślinności. Dodatkowo po wydobyciu (pozyskaniu minerałów) wszelkie odpady są składowane na ziemi, co również wiąże się z degradacją.

Problemy ekologiczne

Wykorzystanie zasobów mineralnych doprowadziło do wielu problemów środowiskowych, w tym:

1. Przekształcenie terenów produkcyjnych w tereny górzyste i przemysłowe.

2. Wydobywanie minerałów i proces ich wydobycia należą do głównych źródeł zanieczyszczenia powietrza, wody i gleby.

3. Górnictwo wiąże się z ogromnym zużyciem surowców energetycznych takich jak węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny itp., które z kolei są nieodnawialnymi źródłami energii.

Racjonalne wykorzystanie surowców mineralnych

Nie jest tajemnicą, że zasoby surowców mineralnych na Ziemi szybko się kurczą, dlatego konieczne jest racjonalne wykorzystanie istniejących darów natury. Ludzie mogą oszczędzać zasoby mineralne, korzystając z zasobów odnawialnych. Na przykład, wykorzystując jako źródło energii energię wodną i słoneczną, można chronić minerały, takie jak węgiel. Zasoby mineralne można również chronić poprzez recykling. Dobrym przykładem jest recykling złomu. Ponadto stosowanie nowych technologicznych metod wydobycia i szkolenie górników oszczędza zasoby mineralne i ratuje życie ludzi.

W przeciwieństwie do innych zasobów naturalnych, zasoby mineralne nie są odnawialne i nie są równomiernie rozmieszczone na całej planecie. Tworzą się tysiące lat. Jednym z ważnych sposobów ochrony niektórych minerałów jest zastąpienie rzadkich zasobów zasobami występującymi w dużych ilościach. Minerały, których wytworzenie wymaga dużej ilości energii, muszą zostać przetworzone.

Wydobywanie surowców mineralnych wywiera niekorzystny wpływ na środowisko, m.in. niszcząc siedliska wielu organizmów żywych oraz zanieczyszczając glebę, powietrze i wodę. Te negatywne skutki można zminimalizować poprzez ochronę bazy zasobów mineralnych. Minerały w coraz większym stopniu wpływają na stosunki międzynarodowe. W krajach, w których odkryto zasoby mineralne, ich gospodarki znacznie się poprawiły. Na przykład kraje produkujące ropę naftową w Afryce (ZEA, Nigeria itp.) są uważane za bogate ze względu na zyski osiągane z ropy i jej produktów.

Kamień naturalny to powszechny materiał budowlany, charakteryzujący się wytrzymałością, trwałością i naturalnym pięknem. Jego wydobycie jest dochodowym biznesem, szczególnie na obszarach z otwartymi wychodniami zlepieńców kamiennych. Takich miejsc na planecie jest wiele, łatwo je znaleźć, często wystarczy, że geolodzy przestudiują otaczający teren i przekroje geologiczne, aby wyciągnąć wniosek o obecności złoża na skalę przemysłową.

Kamień wydobywa się nie tylko w górach i na wyżynach, pokłady kamienia występują także na równinach. Zasadniczo kamień to twarde skały na przemian z miękkimi materiałami osadowymi, takimi jak piasek i glina. Występują również twarde skały osadowe, z których najczęstsze to wapień, skała muszlowa i piaskowiec. Kamień wykorzystuje się w budownictwie, architekturze, wyrobach rzeźbiarskich i tworzeniu przedmiotów dekoracyjnych.

Rodzaje kamienia i ich właściwości

Należy rozróżnić kamienie uważane za minerały, obejmują one całą grupę minerałów o różnych parametrach wytrzymałości, ścieralności i innych właściwościach wykończeniowych:

• azbest to włóknisty minerał, który po sprasowaniu ma właściwości kamienia;
• trawertyn, który eksperci uważają za fazę pośrednią między wapieniem a marmurem;
• gips (alabaster) - używany nie tylko do rzeźb, ale także do budowy domów;
• mika – naturalne, elastyczne szkło o zróżnicowanej przezroczystości i kolorze;
• marmur, kwarcyt, diabaz, krzem, charakteryzujące się piękną fakturą i stosowane w różnych sektorach gospodarki narodowej.

Powiązane materiały:

Jak wydobywa się rtęć?

Kolejną grupą kamieni naturalnych są skały, czyli zlepieńce składające się z kilku minerałów. Można je grupować według kategorii pochodzenia. Kamienie pochodzenia wulkanicznego, czyli powstałe podczas erupcji wulkanicznych pod ogromnym ciśnieniem i wystawionym na działanie maksymalnych temperatur. Wyróżniają się wysokimi parametrami wytrzymałościowymi, na kroju posiadają piękny wzór oraz wielobarwne inkluzje. Popularne wśród nich są granit, używany do budowy budynków, gabro, z którego wykonane są klamki do drzwi, rzeźby, gnejs, czyli granit z żyłkami pasiastymi.