Географія. 6 клас. Топузов

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 17. Корисні копалини

Досліди, з яких матеріалів виготовлені: стаканчик для йогурту, скло, облицювальна плитка, чашка, консервна бляшанка, фольга для запікання, деталі електричних приладів, монети.

Дивосвіт

Розглянь в цифровому додатку до є. 84 інформаційний плакат «Мінерали у смартфоні». З нього ти дізнаєшся, як багато мінералів необхідно використати, щоб отримати речовини, потрібні для виготовлення смартфона.

https://vse.ee/Geography_6kl

На які групи поділяють корисні копалини?

Мінерали і гірські породи, які використовують люди у своїй господарській діяльності, називають корисними копалинами. За особливостями використання корисні копалини поділяють на паливні, рудні, нерудні. Також іноді виокремлюють гідромінеральні корисні копалини. До них відносять підземні води різного використання (питні, мінеральні, промислові).

Корисні копалини (приклади)

ПАЛИВНІ

як джерела палива та теплової енергії

Кам'яне і буре вугілля, нафта, природний газ, горючі сланці, торф

РУДНІ

для виплавлення металів та їх сплавів

Залізні, марганцеві, алюмінієві, мідні, нікелеві, свинцеві, цинкові, титанові, олов'яні руди, золото, срібло, платина

НЕРУДНІ

для отримання неметалічних сполук різноманітного подальшого використання

Сірка, фосфорити, кам'яна сіль, калійна сіль, вапняк, крейда, пісок, гіпс, дорогоцінне каміння, різні види глин

Як утворюються і використовуються у господарстві паливні корисні копалини?

Серед паливних корисних копалин найбільше використовують вугілля, нафту і природний газ. До складу паливних корисних копалин входять атоми Карбону і Гідрогену. Саме їх наявність робить ці копалини придатними для використання в якості джерел палива і енергії. Усі вони — осадові за походженням.

Паливні корисні копалини утворювалися під час розкладання рослин і тварин у земній корі впродовж багатьох мільйонів років. Рештки відмерлих організмів, потрапляючи під шари піску й мулу, зазнавали впливу температур і високого тиску. Нафта (мал. 82) і природний газ безпосередньо утворювалися з планктону — мікроскопічних водоростей і рачків; вугілля — з рослин. Нафта і природний газ накопичуються в пастках (кишенях) — переважно вигнутих шарах порід, які спроможні тривалий час їх зберігати (мал. 83).

Мал. 82. Нафта

Мал. 83. Процес утворення нафти і природного газу

Мал. 84. Процес утворення Карбону. Для кожної стадії вказано відсоток вмісту вуглецю

Визнач, як між собою різняться торф, буре вугілля, кам’яне вугілля і антрацит за такими показниками: щільністю, вмістом вологи, вмістом Карбону, здатністю виділяти тепло при згорянні.

У процесі вуглеутворення (мал. 84) простежуються дві стадії: формування торфу і вугілля. Відмерлі рослини давніх боліт, наприклад, деревовидні папороті, чагарники, сигілярії (мал. 85) тощо, накопичуються на поверхні. Вони частково розкладаються бактеріями з виділенням в атмосферу вуглекислого і природного газу. Згодом ці органічні рештки заглиблюються під нашарування інших речовин і більше не піддаються впливу повітря. Бактерії анаероби, які здатні жити без атмосферного кисню, здійснюють подальше розкладання органічних решток. Цей процес триває впродовж кількох тисяч років. Утворюється кілька метрів торфу — частково розкладеної рослинної речовини. Подальше його занурення під товщі інших порід призводить до зростання температури і тиску. Коли верхній шар порід незначний, то вуглеутворення закінчується формуванням бурого вугілля. За зростання впливу температури і тиску з бурого вугілля буде формуватися кам'яне, а з нього вже за сприятливих умов — антрацит.

Мал. 85. Вигляд вимерлої рослини сигілярії, з решток якої, зокрема, утворилося вугілля

Як утворюються і використовуються у господарстві рудні корисні копалини?

Рудні корисні копалини мають переважно магматичне походження, рідше — метаморфічне, ще рідше — осадове. Метали, які вилучають із руд, мають різноманітні властивості й різне застосування. За цими ознаками їх поділяють, зокрема, на чорні, кольорові і благородні.

До руд чорних металів належать залізні, марганцеві і хромітові. Залізні руди є основною сировиною для виплавки сталі — дуже важливого матеріалу для виробництва різноманітної техніки, будівельних конструкцій. Марганець і хром використовують переважно у якості додатків до сталі для покращення її властивостей.

Кольорові метали та їх сплави використовують для виробництва різноманітної техніки, електроніки. Найбільше застосовують алюміній і мідь. Алюміній використовують у різних галузях — від виробництва автомобілів, суден, літаків до виготовлення пакувального матеріалу у вигляді фольги. Руди алюмінію найчастіше представлені осадовою породою боксит. Мідь — перший метал, який людина отримала з руди. Оскільки мідь дуже добре проводить струм, то її переважно використовують для виготовлення електричних кабелів (або дротів) і машин.

Титан — легкий і водночас дуже міцний метал. Такі його якості незамінні у виробництві космічних літальних апаратів і літаків. Також він потрібний для виробництва лаків, фарб, медичних протезів, спортивного інвентарю (ключок для гольфу тощо).

Благородні метали (насамперед золото, срібло і платина) мають привабливий вигляд і високоякісні фізичні властивості. Золото насамперед використовують для виготовлення ювелірних виробів і високоточних радіодеталей (мал. 86).

Мал. 86. Позолочені контакти електронних мікросхем

Які корисні копалини відносять до будівельної сировини?

Нерудні корисні копалини є важливою будівельною сировиною. Така сировина налічує велику кількість видів, зокрема — будівельне каміння. До нього належать: габро, лабрадорити, граніти, мармури, вапняки, доломіти, туфи. Такі властивості граніту, як твердість, зносостійкість, широка кольорова гама, неперевершена здатність протистояти хімічним впливам, легкість у догляді, роблять його важливим матеріалом для будівництва і виготовлення предметів інтер’єру.

Будівлі, зведені з дрібнозернистого граніту, можуть простояти 500-650 років. Наша країна багата на родовища граніту різноманітних кольорів і з різним малюнком на поверхні (текстурою) (мал. 87).

Мал. 87. Приклади гранітів різноманітної кольорової гами і текстури з українських родовищ

Як видобувають корисні копалини?

Поклади корисних копалин зосереджені у басейнах і окремих родовищах. Басейн корисної копалини — замкнена область безперервного або майже безперервного поширення корисної копалини, пов’язаної з геологічними особливостями її утворення. На картах їх показують як зафарбовану або заштриховану територію. Подібними до басейнів є регіони корисних копалин, зокрема, нафтогазоносні регіони. Донецький кам’яновугільний басейн, Нікопольський марганцеворудний басейн і Карпатський нафтогазоносний регіон є прикладами територій поширення корисних копалин в Україні.

Родовище корисної копалини — це накопичення мінералів і гірських порід на певній площі у земній корі, яке за умов його видобутку задовольняє вимогам промисловості. Прикладами родовищ корисних копалин в Україні є Горішньо-Плавнівське родовище залізних руд, Бирзулівське титанових руд, Коростишівське гранітне.

На тематичних картах басейни, регіони і окремі родовища корисних копалин зображують різними умовними знаками (мал. 88).

Мал. 88. Умовні знаки корисних копалин на тематичних картах

На суходолі корисні копалини видобувають у свердловинах, шахтах і кар'єрах. За допомогою свердловин (мал. 89, с. 90) викачують назовні нафту і природний газ. Свердловина — це отвір до одного метра в діаметрі, який створюють шляхом послідовного буріння шарів гірських порід. Для її створення над родовищем розміщують бурильну установку, яка обертає спеціальну колону з прикріпленим долотом.

Мал. 89. Бурова вишка на газовому родовищі в Полтавській області

У кар’єрах (мал. 90) спочатку підривають гірські породи, що знаходяться поверх корисної копалини. Потім їх вивозять у відвали. Згодом у просторі кар’єрів формуються уступи. Завдяки посуванню їх углиб відбувається виймання корисної копалини. У кар’єрах видобувають вугілля, руди, вапняк, граніт тощо.

Мал. 90. Видобуток вугілля в кар’єрах

Якщо корисна копалина залягає на значній глибині, то бурять вертикальні і горизонтальні тунелі. Їх називають штольні і шахти (мал. 91). Над шахтою розміщують технічні споруди, які забезпечують спуск у шахту і підйом із неї робітників, приймання корисної копалини з глибини, подачу в шахту повітря тощо.

Мал. 91. Видобуток вугілля в шахті

Близько третини всієї нафти і четвертої частини природного газу видобувають у прибережних ділянках Світового океану. Для їх видобутку із глибин у місцях родовищ встановлюють бурові платформи (мал. 92). Ці технічні споруди приєднують тросами до якорів, закріплених на морському дні. Від них до дна океану простягається гнучка труба, у якій міститься обертовий бур.

Бурові платформи є одними з найвищих споруд на Землі. Наприклад, висота конструкції платформи Petronius у Мексиканській затоці становить 610 м, з яких 75 м розміщені над водою.

За допомогою очисного обладнання нафту звільняють від механічних домішок, а відокремлену воду повертають назад у шари порід на дні океану. На смолоскипній щоглі спалюється супутній газ, який міститься разом із нафтою.

Мал. 92. Складові частини нафтової бурової платформи в океані.

Запитання і завдання

1. Наведи приклади корисних копалин, з яких виготовлені предмети твого побуту.

2. За якими ознаками корисні копалини поділяють на паливні, рудні і нерудні? Наведи кілька прикладів мінералів і гірських порід із кожної такої групи.

3. Поясни особливості утворення таких паливних корисних копалин, як нафта, природний газ і вугілля.

4. Як за особливостями використання відрізняються руди чорних металів від кольорових?

5. Чому граніти з українських родовищ вважаються унікальними?

6. Басейни і родовища яких корисних копалин найбільш поширені у твоєму рідному краї?

7. Які корисні копалини переважно видобувають за допомогою свердловин, кар’єрів, шахт? Укажи відмінності у процесі видобутку нафти і природного газу на суходолі і з дна океану.

Мої проєкти і дослідження

1. Підготуй повідомлення на тему «Чому глина і пісок бувають різнокольоровими?».

2. Розгадай кросворд «Гірські породи і мінерали». Скористайся робочим аркушем 4.