Минеральные ресурсы проблемы и пути решения
С утратой монополии на производство и экспорт нефти странами ОПЕК ресурсосберегающие тенденции в мире несколько замедлились. Спрос на минеральное сырье в мире продолжает быстро возрастать (примерно на 5% в год). Это связано с общим расширением масштабов мирового производства и потребления, особенно в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки, где идут процессы индустриализации и модернизации сельского хозяйства. В связи с этим перед мировым сообществом встает проблема истощения минерально-сырьевых ресурсов при одновременном увеличении количества отходов. Ее решение предполагает.
1. Более полное извлечение из недр топливных и сырьевых ресурсов. Коэффициент отдачи пластов в 80-х гᴦ. в среднем составлял 46%, в т.ч. для угля 35%, для природного газа — 80%. Сегодня на наиболее эффективных промыслах США извлекается из недр до 80% нефти.
Эффективное использование извлекаемых из недр ресурсов. Средний мировой уровень полезного использования первичных энергоресурсов в наши дни составляет при сжигании угля — 20%, нефти — 24%, природного газа — 48%.
этой причине в литературе часто приводится высказывание английского физика Дж.Томсона, что эффективность современных энергетических установок находится примерно на том же уровне, как если бы нужно было сжечь целый дом, чтобы зажарить свиную тушу. Что касается металлорудных полезных ископаемых, то сегодня из огромного объёма ежегодно извлекаемой горной массы на производство продукции используется не более 20%.
3. Комплексное освоение ископаемого сырья, ᴛ.ᴇ. извлечение из него не только главного, но и сопутствующих элементов, которые в основном идут в отходы.
4. Освоение альтернативных источников энергии.
5. Экономия топлива, минерального сырья и электроэнергии. Весьма примечательным в этой связи является следующий факт. На проходившей в Москве в апреле 2007 ᴦ. Международной встрече общественности по проблемам безопасности ядерных реакторов и распространения ядерных материалов один из зарубежных экспертов предложил перейти на жесткую экономию электроэнергии, особенно в быту. Он указал собравшимся на резерв энергосбережения тут же, в зале заседаний, в котором горели сотни электрических лампочек накаливания, самых энергорасточительных. При этом его предложение выключить хотя бы половину ламп, учитывая, что каждое рабочее место имело локальное освещение, не было услышано.
Для того чтобы экономия природных ресурсов была повсеместной и стала нормой в быту и на производстве необходимо создание целой системы экономических рычагов, стимулирующей рациональное потребление природных ресурсов.
6. Демилитаризация экономики в мировом масштабе. Так, общемировое военное потребление алюминия, меди, никеля и платины превосходит совокупный спрос на эти материалы всех развивающихся стран.
Военный комплекс использует значительную часть производимых нефтепродуктов. Почти 1/4 часть реактивного топлива в мире — более 40 млн. т в год — используется в военных целях. Вылетающий на обычное тренировочное задание реактивный истребитель F-16 расходует около 3,5 тыс.л топлива. Другими словами, менее чем за час полета самолет расходует в два раза больше горючего, чем средний американский владелец автомобиля в течение года.
7. Структурная перестройка экономики. Развивающиеся под воздействием НТР новые наукоемкие и высокотехнологичные отрасли производства — электроника, химия органического синтеза и др.
8. Сокращение количества отходов и вторичная переработка сырья.
Это в свою очередь предполагает:
‣‣‣ использование ресурсосберегающей техники, безотходной и малоотходной технологий;
‣‣‣ многократное использование готовых изделий.
На последнем направлении стоит остановиться особо. Сегодня многие ученые предсказывают наступление эры оборотного, ᴛ.ᴇ. повторного использования ресурсов. Большой опыт в данном направлении имеют промышленно развитые страны, которые в 60-е гᴦ. вступили в эру "мусорной цивилизации". В разных странах количество отходов колеблется в широких пределах: в США — 4,5 млрд.т в год, в Западной Европе — почти 2 млрд.т, в Японии — 1,3 млрд.т. В официальных правительственных документах США, где на душу населения в 2006 ᴦ. приходилось 660 кг мусора, называют крупнейшим производителем отходов в мире. В России данный показатель составлял ‘ 186 кг бытовых и коммерческих отходов на одного жителя.
Уникальность ресурсной ситуации сегодня в мире, и особенно в развитых странах, состоит по сути в том, что запасы вторичного сырья становятся сопоставимыми с запасами природных ресурсов, и это делает их одним из базовых источников снабжения. Наступает эпоха, когда главными в экономике станут отходы, а природные запасы будут играть роль резервных источников снабжения. Так, уже сегодня, алюминий и титан, содержащиеся в шлаках угольных электростанций Западной Европы, способны практически полностью удовлетворять все потребности региона в этих металлах.
В США за счёт использования вторичного сырья в начале 90-х гᴦ. удовлетворялось до 73% потребности в свинце; 60 % — меди; 56% — стали; 47% — золота; 45% — алюминия и металлов платиновой группы; 43% — цинка.
Еще более высоких результатов эффективного использования вторичного сырья достигли высокоразвитые страны Западной Европы, имеющие ограниченные минерально- сырьевые ресурсы. Финляндия, к примеру, утилизирует до 90% ежегодно накапливаемого металлолома.
Более того, вторичные ресурсы становятся товаром, пользующимся высоким спросом и на мировых рынках. Поставщиками и потребителями в данном случае являются про- мышленно развитые страны мира. Центрами заготовок вторичного сырья являются старопромышленные районы Западной Европы, США и Япония. Великобритания, к примеру, поставляет на экспорт до 50% собственных запасов вторичного сырья, в т.ч. стального и железного лома. Крупнейшими импортерами вторичного минерального сырья являются Япония и Италия.
Одним из важных направлений также является сокращение отходов. Этого можно добиться, в частности, многократно используя готовые изделия. Особенно это касается тары и упаковочных материалов, на долю которых в начале 90-х годов приходилось до 1/3 всех бытовых и коммерческих отходов. К примеру, в Дании с 1977 ᴦ. запрещено выбрасывать тару из-под безалкогольных напитков, ас 1981 ᴦ. — из-под пива. Оказывается также, что при использовании многоразовой тары, наряду с очевидной экономией сырья, происходит и экономия энергии.
Источник: referatwork.ru
Классификация минеральных ресурсов
| Энергетические (горючие) минеральные ресурсы (уголь, нефть и природный газ) |
Неэнергетические минеральные ресурсы | |
| Металлические свойства | Неметаллические свойства | |
| Драгоценные металлы (золото, серебро и платина) | Строительные материалы и камни (песчаник, известняк, мрамор) | |
| Черные металлы (железная руда, марганец) | Другие неметаллические минеральные ресурсы (соль, сера, поташ, асбест) | |
| Цветные металлы (никель, медь, олово, алюминий, свинец, хром) | ||
| Феросплавы (сплавы железа с хромом, кремнием, марганцем, титаном и др.) | ||
Читайте также: Биологические ресурсы планеты.
Карта минеральных ресурсов мира
Роль минеральных ресурсов
Минеральные ресурсы играют важную роль в экономическом развитии стран мира. Есть регионы богатые минералами, однако неспособные их добывать. Другие регионы, добывающие ресурсы, имеют возможность расти с экономической точки зрения и получать ряд преимуществ. Значение минеральных ресурсов можно объяснить следующим образом:
1. Промышленное развитие
Если минеральные ресурсы могут быть извлечены и использованы, промышленность, в которой они используются будет развиваться либо расширяться. Бензин, дизельное топливо, железо, уголь и т.д. необходимы для промышленности.
2. Занятость населения
Наличие минеральных ресурсов создает рабочие места для населения. Они позволяют квалифицированным и неквалифицированным кадрам иметь возможность трудоустройства.
3. Развитие сельского хозяйства
Некоторые минеральные ресурсы служат основой для производства современного сельскохозяйственного оборудования, техники, удобрений и т.д. Они могут быть использованы для модернизации и коммерциализации сельского хозяйства, которые помогают развивать аграрную отрасль экономики.
4. Источник энергии
Существуют различные источники энергии, такие как бензин, дизельное топливо, природный газ и т.д. Они могут обеспечить необходимой энергией промышленность и населенные пункты.
5. Развитие собственной независимости
Развитие минерально-сырьевой отрасли позволяет создать больше рабочих мест с высоким качеством продукции, а также независимость отдельных регионов и даже стран.
6. И многое другое
Минеральные ресурсы являются источником иностранной валюты, позволяют зарабатывать на развитии транспорта и связи, увеличивать экспорт, поставки строительных материалов и т.д.
Минеральные ресурсы океанов
» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/добыча-нефти-в-океане.jpg» alt=»» width=»300″ height=»293″ />
Океаны покрывают 70% поверхности планеты и задействованы в огромном количестве различных геологических процессов, ответственных за формирование и концентрацию минеральных ресурсов, а также являются хранилищем для многих из них. Следовательно, океаны содержат огромное количество ресурсов, которые в настоящее время являются основными потребностями человечества. Ресурсы в настоящее время добывается из моря или районов, которые раньше были в его пределах.
Химические анализы показали, что морская вода содержит около 3,5 % растворенных твердых веществ и более шестидесяти идентифицированных химических элементов. Извлечение растворенных элементов, а также добыча твердых полезных ископаемых, почти всегда экономически затратная, так как учитывается географическое расположение объекта (транспортировка), технологические ограничения (глубина океанических бассейнов) и сам процесс добывания необходимых элементов.
Читайте также: Водные ресурсы Земли.
На сегодняшний день, основными минеральными ресурсами, получаемыми из океанов являются:
- Соль;
- Калий;
- Магний;
- Песок и гравий;
- Известняк и гипс;
- Железомарганцевые конкреции;
- Фосфорит;
- Металлические осадки, связанные с вулканизмом и вентиляционными отверстиями на дне океанов;
- Золото, олово, титан и алмаз;
- Пресная вода.
Добыча многих минеральных ресурсов из глубин океанов, является слишком затратной. Тем не менее, рост населения и истощение легко доступных наземных ресурсов, несомненно, приведет к более широкой эксплуатации древних месторождений и увеличения добывания непосредственно из вод океанов и океанических бассейнов.
Добыча минеральных ресурсов
» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/добыча-минеральных-ресурсов.jpg» alt=»» width=»300″ height=»277″ />
Целью добычи минеральных ресурсов является получение полезных ископаемых. Современные процессы горнодобывающей промышленности включают поиск минералов, анализ потенциальной прибыли, выбор метода, непосредственная добыча и переработка ресурсов, а также окончательная рекультивация земель по завершению работ.
Добыча полезных ископаемых, как правило, создает негативное воздействие на окружающую среду, как в ходе горных работ, так и по их окончанию. Следовательно, большинство стран мира приняли правила, направленные на снижение вредного воздействия. Безопасность труда уже давно является приоритетной, а современные методы значительно уменьшили количество несчастных случаев.
Читайте также: Лесные ресурсы планеты.
Особенности минеральных ресурсов
» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/драгоценный-камень.jpg» alt=»» width=»500″ height=»281″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/драгоценный-камень.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/драгоценный-камень-300×169.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />
Первой и самой основной характеристикой всех минералов является то, что они встречаются в природе. Минералы не производятся под влиянием человеческой деятельности. Тем не менее, некоторые минералы, такие как алмазы, могут быть изготовлены человеком (они называются синтезированными алмазами). Однако, такие искусственные алмазы классифицируются как минералы, потому что отвечают их основным пяти характеристикам.
Помимо того, что они формируется благодаря естественным процессам, твердые минеральные вещества стабильны при комнатной температуре. Это означает, что все твердые минералы, которые встречаются на поверхности Земли, не изменяются в форме при нормальной температуре и давлении. Эта характеристика исключает воду в жидком состоянии, однако включает ее твердую форму — лед — в качестве минерала.
Минералы также представлены химическим составом или структурой атомов. Атомы, которые содержатся в минералах расположены в определенном порядке.
Все минералы обладают фиксированным или переменным химическим составом. Большинство минералов состоят из соединений или различных комбинаций кислорода, алюминия, кремния, натрия, калия, железа, хлора и магния.
Образование минералов является непрерывным процессом, однако очень длительным (уровень потребления ресурсов превышает скорость формирования) и требует наличия многих факторов. Поэтому минеральные ресурсы относятся к невозобновляемым и исчерпаемым.
Распределение минеральных ресурсов неравномерное по всему миру. Это объясняется геологическими процессами и историей формирования земной коры.
Читайте также: Климатические и космические ресурсы Земли.
Проблемы использования минеральных ресурсов
» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/алмазная-копь.jpg» alt=»» width=»500″ height=»334″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/алмазная-копь.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/алмазная-копь-300×200.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/алмазная-копь-197×133.jpg 197w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />
Горнодобывающая промышленность
1. Пыль, появляющаяся в процессе добычи, вредит здоровью и вызывает заболевания легких.
2. Добыча некоторых токсичных или радиоактивных минералов несет угрозу жизни людей.
3. Взрыв динамита при ведении горных работ очень рискованный, так как высвобождающие газы чрезвычайно ядовитые.
4. Подземные горные работы является более опасным, чем наземные, поскольку существует высокая вероятность несчастных случаев, связанных с обвалами, наводнением, недостаточной вентиляцией и т.д.
Быстрое истощение минералов
Повышение спроса на минеральные ресурсы вынуждает добывать все большее количество полезных ископаемых. В результате чего увеличивается потребность в энергии и появляется больше отходов.
Разрушение почвы и растительности
Почва — это самый ценный земельный ресурс. Проведение горных работ способствует полному разрушению почвы и растительности. К тому же, после экстракции (получения минералов), все отходы сбрасываются на землю, что также влечет за собой деградацию.
Экологические проблемы
Использование минеральных ресурсов привело ко многим экологическим проблема, среди которых:
1. Превращение продуктивных земель в горные и промышленные районы.
2. Добыча минералов и процесс экстракции являются одними из главных источников загрязнения воздуха, воды и почвы.
3. Добыча включает в себя огромное потребление энергетических ресурсов, таких как уголь, нефть, природный газ и т.д., которые в свою очередь являются невозобновляемыми источниками энергии.
Рациональное использование минеральных ресурсов
» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/уголь-в-руке-шахтера.jpg» alt=»» width=»500″ height=»333″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/уголь-в-руке-шахтера.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/02/уголь-в-руке-шахтера-300×200.jpg 300w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />
Не секрет, что запасы минеральных ресурсов на Земле стремительно сокращаются, поэтому необходимо рационально использовать существующие дары природы. Люди могут экономить минеральные ресурсы за счет использования возобновляемых ресурсов. Например, при использовании гидроэлектроэнергии и солнечной энергии, в качестве источника энергии, можно сохранить полезные ископаемые, такие как уголь. Минеральные ресурсы также могут быть сохранены за счет рециркуляции. Хорошим примером является переработка металлолома. Кроме того, использование новых технологических методов добычи и подготовка шахтеров, сберегает минеральные ресурсы и сохраняет жизни людей.
В отличие от других природных ресурсов, минеральные ресурсы являются невозобновляемыми, и они неравномерно распределены по планете. Для их формирования требуются тысячи лет. Одним из важных путей сохранения некоторых минералов является замещение дефицитных ресурсов на обильные. Полезные ископаемые, для получения которых требуется большое количество энергии, должны перерабатываться.
Добыча минеральных ресурсов оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду, в том числе уничтожает места обитания многих живых организмов, загрязняет почву, воздух и воду. Эти негативные последствия могут быть сведены к минимуму за счет сохранения минерально-сырьевой базы. Полезные ископаемые оказывают все большее влияние на международные отношения. В тех странах, где были обнаружены минеральные ресурсы, их экономика значительно улучшилась. Например, нефтедобывающие страны Африки (ОАЭ, Нигерия и т.д.) считаются богатыми из-за прибыли, полученной от нефти и ее продуктов.
Понравилась статья? Поделись с друзьями:
Источник: natworld.info
30
Ноосфера, цивилизация, окружающая среда
В.А. Щерба
Освоение минеральных ресурсов России: проблемы комплексного использования и охраны окружающей среды
В статье приводится краткая характеристика основных видов минеральных ресурсов Российской Федерации. Проведена оценка негативного влияния различных способов добычи полезных ископаемых на окружающую среду. Особо выделены экологические проблемы освоения минеральных ресурсов углеводородов на российском шельфе. Предложены пути решения проблем, связанных с комплексным использованием минеральных ресурсов и охраной окружающей среды.
Ключевые слова: минеральные ресурсы, месторождения, нефтяные и газовые месторождения, комплексное использование, континентальный шельф, экологические проблемы, охрана окружающей среды.
В России открыто и разведано около 20 тысяч месторождений полезных ископаемых, из них третья часть введена в освоение. Крупные и уникальные месторождения (около 5% от общего числа) заключают почти 70% разведанных запасов и обеспечивают до половины добычи минерального сырья. Минерально-сырьевой комплекс Российской Федерации обеспечивает более 50% доходной части бюджета, около 60% объемов производства промышленной продукции, более 70% экспорта
и валютной выручки, 100% стабилизационного, резервного фондов и фонда национального благосостояния [4].
Проблема национальной безопасности на современном этапе развития государства в большой степени определяется экономическими и технологическими факторами, в том числе природными запасами минерального
сырья, где доминирующую роль играют топливно-энергетические ресур- |
и:
сы и их рациональное и комплексное использование. о
Российская Федерация занимает 30% шельфовых акваторий, обладает 22% лесных ресурсов, 20% пресных вод и 16% всех общемировых минерально'-сырьевых ресурсов. Доля России в мировых запасах, например, палладия, составляет 90%; редких и редкоземельных элементов: тантала —80%, иттрия — 50%, ниобия —35%, лития — 28%, бериллия — 15%, циркония — 12%; газа — 32%; агрохимических руд: калийных солей -31%, фосфатов — второе место в мире; металла металлургического производства: олова — 21%, железа — 26%, цинка — 16%, свинца — 12%; кобальта — 21%. Кроме этого, Россия по разведанным запасам золота находится на третьем месте в мире (установленные запасы последнего в абсолютном измерении составляют около 4500 т).
В целом минерально-ресурсный потенциал России характеризуется такими особенностями, как крупномасштабность и комплексность. Ни у одной другой страны мира нет минерально-сырьевой базы такого объема и спектра: от нефти, газа и угля до практически всех металлических (за исключением достаточного количества эффективных для разработки разведанных запасов марганцевых и хромовых руд, а также титана) и неметаллических полезных ископаемых [1].
В соответствии с федеральными законами Российской Федерации «О недрах» и «Об охране окружающей среды» недра являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии — ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения.
Кроме законодательных положений, основными требованиями по рациональному использованию и охране недр являются: проведение опережающего геологического изучения недр; обеспечение наиболее полного извлечения из недр основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов; предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами; соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых. При этом должны предусматриваться
технологии
Ноосфера, цивилизация, окружающая среда
мероприятия по охране окружающей среды, восстановлению природной мероприятия по охране окружающей среды, восстановлению природной
среды, обеспечению экологической безопасности [7; 13].
Как известно, минеральные ресурсы — это все пригодные для употребления вещественные составляющие литосферы, используемые в хозяйстве как минеральное сырье или источники энергии (рудные и нерудные ископаемые, гидротермальные источники и т.п.). Рациональное использование природных ресурсов, в том числе минеральных, представляет собой максимально полное извлечение из природного ресурса всех полезных продуктов. При этом наносится наименьший вред отраслям хозяйства, базирующимся на том же ресурсе, и состоянию природной среды, необходимой для жизни и поддержания здоровья человека. Охрана недр — совокупность мероприятий, обеспечивающих наиболее полное извлечение полезных ископаемых, сохранность геоморфологических структур, свойств и энергетического состояния верхних слоев литосферы [10].
Стратегия развития горного дела как основы экономики и национальной безопасности должна базироваться на стратегии рационального использования ресурсов, непрерывного восполнения минеральносырьевого комплекса новыми запасами минерального сырья. В условиях рыночной экономики комплекс геологических, горнотехнических, технологических, экологических и экономических исследований по восполнению минерально-сырьевой базы должен выполняться по единой научно-обоснованной методике, единым научно-обоснованным требованиям к оценке подготовленности месторождений для комплексного промышленного их освоения на базе прогрессивных технологий добычи и переработки, в частности, кучного выщелачивания минерального сырья.
Необходимо отметить, что количественное опережение прироста запасов над их погашением — обязательное условие функционирования системы расширенного воспроизводства минерально-сырьевой базы. Использование новейших достижений особенно необходимо в связи с усложнением природно-геологических условий производства геологоразведочных работ, выходом их на шельф и в Мировой океан, а также с необходимостью оценок новых генетических и геолого-промышлен-ных типов месторождений полезных ископаемых, выявления нетрадиционных видов и источников минерального сырья и резко возросшими требованиями к охране окружающей среды. Научно-технический прогресс в геологии должен рассматриваться как процесс, призванный противостоять факторам ухудшения горнотехнических условий освоения месторождений, как рычаг в поисках альтернативных их источников, как средство решения острых экологических проблем [8].
В процессе разведки и последующей разработки месторождений полезных ископаемых наблюдаются случаи нерационального использования минеральных ресурсов, ухудшения состояния недр и интенсивного, подчас катастрофического загрязнения окружающей среды. В качестве примера техногенного воздействия на природу рассмотрен район, в котором осуществляется деятельность Норильского горно-металлургического I
комбината (НГМК). В состав последнего входят три плавильных завода, и
две обогатительные фабрики, карьер вблизи ручья Медвежий, рудники Заполярный, Маяк, Комсомольский, Октябрьский, Таймырский и Глубокий. Добыча руды, ее обогащение с разделением на готовый продукт для переплавки и шлам, накапливаемый в хвостохранилищах, и, наконец, выплавка меди, никеля, кобальта, платины, ряда других платиноидов и концентрата металлов — файнштейна — эти этапы горно-металлургического производства, взятые вместе, являются становым хребтом экономики региона. Загрязнение природных сред тяжелыми металлами в Норильском районе может быть связано с геохимическими аномалиями в местах, где на поверхности или вблизи нее оказываются залежи руд. Однако в гораздо большей степени металлы-загрязнители доставляются по воздуху с дымами плавильных заводов, а также с выбросами других предприятий, выхлопными газами автотранспорта и с пылью, поднимаемой с промплощадок, хвостохранилищ и отвалов [3].
Норильск — город самой высокой промышленной эмиссии сернистого ангидрида на планете. Выбросы этого газа через трубы плавильных заводов: никелевого и медного, а также многопрофильного комбината «Надежда», — неизменно оценивались в последнее десятилетие цифрами свыше 2,0 млн т в год. Очень велико загрязнение воздуха индустриальной пылью, хотя оно и составляет не более 5% от всех выбросов, далее идут соединения азота, фенол, хлор и тяжелые металлы. Зимой Норильский промышленный регион вырисовывается на космических снимках в виде расплывшегося темного пятна на белой снежной поверхности. Загрязняющие вещества калечат хрупкую арктическую природу. Однако и другие антропогенные воздействия также наносят ей большой вред. Рудники Маяк и Комсомольский и прилежащие техногенные пустоши находятся в водоохранной зоне эксплуатируемого месторождения подземных вод, что создает опасность его загрязнения и деградации. Информация о Норильске показывает, что широкомасштабное воздействие горно-металлургического производства на арктические природные системы ведет к сильнейшему их нарушению [Там же].
В процессе карьерных разработок осуществляется выемка и аккумуляция горных пород, изменяющих геолого-геоморфологические условия
технологии
Ноосфера, цивилизация, окружающая среда
не только района добычи, но и прилегающих территорий. При этом создается новый техногенный рельеф: отрицательные формы карьеры, а в угольной отрасли — разрезы, чередуются с положительными -отвалами пустой породы. Глубины карьеров, достигающие 400-500 м, приурочены к открытой разработке угольных и рудных месторождений, а также алмазов. Например, при разработке Михайловской группы железорудных месторождений Курской магнитной аномалии глубина карьеров достигает почти 100 м. При этом формируются внешние многоярусные отвалы с длительностью функционирования от 25 до 50 лет. Площадь отвалов составляет 75 км2 и ежегодно увеличивается на 2,5 км2. Объем складированных пород равен 500 млн м3. При разработке Коршуновского железорудного месторождения на склоне северной экспозиции р. Коршуниха были созданы отвалы из шести ярусов высотой от 15 до 30 м, занимающие площадь 5 км2 [3]. Таким образом, открытый способ извлечения полезных ископаемых приводит к возникновению нового техногенного сильно расчлененного рельефа на горнодобывающих территориях. За счет техногенных воздействий (вскрытия котлована, промывки россыпей драгами и укладки пустой породы в отвалы) увеличивается интенсивность и экстенсивность склоновых, эрозионноаккумулятивных, карстовых, суффозионных процессов, как правило, приводящих к существенным экологическим изменениям литосферы, связанным с потерей земельных ресурсов и нарушением среды обитания биоты.
Добыча полезных ископаемых с помощью скважин, так же как открытый и закрытый способы разработки месторождений, изменяет природный рельеф, хотя в значительно меньшей степени. За счет откачки больших объемов флюидов происходят опускания дневной поверхности. В нашей стране этот процесс особенно актуален для нефтегазовой провинции Западной Сибири. Опускание этой территории даже на несколько сантиметров может увеличить ее и без того сильную заболоченность и вызвать необратимые изменения существующих экогеосистем.
Значительная часть запасов нефти и газа на территории России приурочена к криолитозоне. Скважинная разработка нефтегазовых месторождений в условиях вечной мерзлоты вызывает трансформации геокриологических процессов с неблагоприятными экологическими последствиями не только для человека, но и для экогеосистемы в целом. На действующих месторождениях углеводородов в результате нарушений растительного и почвенного слоя и оттаивания мерзлых пород вокруг приустьевой части скважин образуются термокарстовые воронки глубиной до 1-1,5 м и более, резко увеличивающиеся при
возникновении пожаров на скважинах. На некоторых месторождениях Западной Сибири такие термокарстовые воронки зафиксированы вокруг почти 50% скважин [3].
В результате горных работ в природной среде возникают геохимические, гидрогеологические, химические, физико-химические, температурные изменения. Кроме того, работы, связанные с добычей полезных |
и:
ископаемых, подземным строительством, эксплуатацией подземных и сооружений различного назначения, приводят к образованию и существованию свободного подземного пространства, наличие которого может привести к катастрофическим последствиям. Примером могут служить пустоты объемом 330 млн м3 под городами Березники и Соликамск, накопившиеся в результате несвоевременного производства ликвидационных работ и закладки выработанного пространства подземных рудников на Верхнекамском месторождении [12].
В настоящее же время, когда деятельность человека стала мощным геологическим фактором, игнорирование современных геодинамических процессов ведет к тому, что создаваемые инженерные системы не вписываются в природные системы и поэтому наносят друг другу взаимный ущерб. Еще на самых ранних стадиях разработки месторождений горняки столкнулись с подземными силами природы в виде внезапных техногенных землетрясений. Резкое изменение геодинамической обстановки на апатитовых рудниках в Хибинском массиве произошло в связи с возрастанием интенсивности горных работ и суммарного объема выемки полезных ископаемых.
К новому классу геодинамических явлений относятся техногенные тектонические движения. Разработка месторождений нефти и газа в ряде случаев провоцирует техногенные землетрясения. При интенсивном отборе флюидов, а также закачке в пласт жидкости могут возникать сейсмические события. Техногенные землетрясения в продуктивной толще характеризуются магнитудой до 3,5 баллов, а с очагами выше и ниже пласта — до 4,5 [11]. В России наибольшее количество техногенных землетрясений зарегистрировано при разработке Ромашкинского нефтяного месторождения. Сейсмические явления отмечены и на месторождениях Западной Сибири, относившейся ранее к геодинамически спокойным регионам. Управление горнотехническими факторами и их сочетанием с горно-геологическими условиями позволяет снизить геодинамическую опасность при разработке месторождений.
Прогнозирование геодинамических явлений — необходимая составная часть не только управления технологическим процессом при разработке опасных месторождений полезных ископаемых, но и защиты
технологии
Ноосфера, цивилизация, окружающая среда
окружающей среды. В настоящее время наиболее сложен прогноз техногенной сейсмичности, поскольку многие вопросы природы и механизма этого явления пока не достаточно исследованы. Таким образом, горнодобывающая деятельность человека существенно влияет на недра, трансформирует геодинамическую экологическую функцию литосферы, изменяя ее экологические свойства, обусловливая усиление интенсив-ностной неоднородности проявления геологических процессов во времени и пространстве, перераспределение напряжений в литосферных блоках, усиление синергетических эффектов, увеличивающих негативные экологические последствия [12].
Целесообразно отдельно рассмотреть вопросы рационального и комплексного использования минеральных ресурсов при разведке и добыче твердых полезных ископаемых и углеводородного сырья. Особое внимание уделим наиболее перспективному направлению геологоразведочных работ на нефть и газ на российском шельфе. В настоящий момент разработана Государственная программа изучения и освоения континентального шельфа Российской Федерации, реализация которой позволит изучить и освоить минерально-сырьевой потенциал шельфа с одновременным развитием транспортной инфраструктуры, судостроительной промышленности при соблюдении требований экологической безопасности ведения работ в условиях хрупкой экологической системы Арктического региона [5].
При разработке системы экологического сопровождения нефтегазодобывающих работ необходимо соблюдать основные принципы:
— приоритетность — производство работ на шельфе не будет осуществляться за счет нарушения экологического равновесия в природной среде; меры по предотвращению экологических последствий превалируют над мерами по их ликвидации;
— обоснованный риск — принятие решений по экологической деятельности основывается на зарубежном и отечественном опыте освоения месторождений, на проведении моделирования (прогнозных оценок) возможных экологических последствий добычной деятельности, базирующихся на результатах мониторинга [6].
Освоение морского нефтегазового месторождения осуществляется в несколько этапов: геолого-геофизические изыскания по поиску перспективных структур, содержащих нефть и газ; проведение разведочно-поисковых буровых работ по вскрытию продуктивных пластов этих структур; подготовка и обустройство месторождений; оборудование месторождений технологическими и коммуникационными сооружениями; эксплуатация месторождений и их ликвидация [2].
На каждом из этих этапов, особенно при несоблюдении природоохранных требований и соответствующего законодательства, возможно нанесение вреда различным компонентам морской среды. Негативные последствия в результате загрязнения окружающей среды могут проявляться в изменении ее качества, деградации естественных экологических систем и истощении природных ресурсов. Механическое воз- I
действие на морское дно и придонные воды приводит к изменению о
петрофизических и инженерно-геологических свойств, термического режима, геокриологического строения и, как следствие, опусканию уровня донной поверхности, нарушению сплошности пород, деградации мерзлоты и т.д.
К основным видам воздействия морского нефтегазодобывающего комплекса на окружающую среду относятся: физическое, химическое, биологическое, механическое. Суммарное воздействие носит комплексный характер и проявляется в форме физических, химических и биологических нарушений в водной толще морской среды, на дне и частично в атмосфере. Роль факторов и степень воздействия той или иной деятельности, последствия которой приводят к негативным изменениям качества окружающей среды, отличаются для разных объектов и различных этапов освоения морских нефтегазовых месторождений.
Экологические последствия при эксплуатации нефтегазодобывающих комплексов могут быть связаны с геокриологическим строением шельфа, ледовой обстановкой, характером прибрежной зоны, изменчивостью гидрологических и других условий. В период эксплуатации месторождений ледовая обстановка может стать причиной аварийных ситуаций на нефтегазодобывающих платформах. При транспортировке газа на большие расстояния может возникать неблагоприятное воздействие газопроводов на геологическую среду из-за снижения температуры газового потока до отрицательных значений. Это влечет за собой формирование криогенных процессов в грунтах, обмерзание газопроводов и иногда приводит к возникновению аварийных ситуаций.
Характер воздействия морского нефтегазодобывающего комплекса на окружающую среду свидетельствует о том, что:
— разработка и освоение морских нефтегазовых месторождений влияет на все структурно-функциональные образования, имеющие ранг морских экосистем, однако воздействие и вызванные им последствия при использовании наилучшей существующей технологии и безаварийной ситуации приводят к незначительному изменению качества окружающей среды, носят кратковременный характер и ограничены, как правило, точечным, локальным или местным масштабом;
технологии
Ноосфера, цивилизация, окружающая среда
— наиболее тяжелые последствия для морских экосистем связаны с разливами нефти при авариях крупных танкеров, разрывах трубопроводов и длительном открытом фонтанировании скважин;
— основной гарантией экологической безопасности является конструктивная, технологическая и эксплуатационная надежность производственных объектов нефтегазодобывающего комплекса и создание системы обеспечения экологической безопасности при освоении морских нефтегазовых месторождений [6].
Особо остро стоят вопросы экологической безопасности в процессе освоения углеводородных ресурсов в пределах арктического региона, где на данный момент отсутствуют эффективные методы для ликвидации возможных значительных (более 100 т) разливов нефти. Одним из вариантов предотвращения возможных разливов нефти могло бы стать введение временных мораториев на ее добычу в период сложных погодных условий [9].
Общим критерием для оценки использования открытых геологами богатств недр может быть КПД минеральных ресурсов в народном хозяйстве, представляющий собой отношение действительной пользы добытого из недр минерала или группы минералов к природному потенциалу данного минерального сырья. Оптимальное значение КПД должно быть близким к 100%. Однако из 26 различных минералов, добываемых ежегодно в среднем на одного человека, только 2% составляют полезный продукт, остальное — отходы, возвращаемые в естественный круговорот.
Одной из серьезнейших экологических проблем в российской нефтедобывающей промышленности остается нерациональное использование попутного нефтяного газа: его сжигание негативно сказывается на окружающей среде. В то же время невосполнимо уничтожается ценнейшее сырье для химической промышленности [Там же]. Значительные потери на начальном этапе ресурсного цикла происходят также при использовании твердого минерального сырья. Миллиарды тонн угля и руды погребены в заброшенных шахтах и рудниках. При шахтной разработке угля минимальные его потери составляют до четверти промышленных запасов, на некоторых шахтах в недрах остается около половины пригодных для добычи залежей [2].
Комплексное использование минеральных ресурсов месторождений в процессе их разработки в данный момент наиболее распространено на горнодобывающих предприятиях цветной металлургии, поскольку руды цветных металлов, как правило, сложны и многокомпонентны. При этом нередко ценность сопутствующих компонентов превышает ценность основных. Например, на Гайском месторождении суммарная ценность
попутно добываемых полезных ископаемых выше стоимости добываемой меди.
Возможности комплексного использования месторождений зависят от эффективности решения вопросов переработки полезных ископаемых. Полнота комплексного извлечения полезных ископаемых может быть увеличена во многих случаях при обогащении добываемой гор- |
ной массы. Организация и совершенствование процессов обогащения не и
только основных, но и сопутствующих компонентов, а также удаление из них вредных примесей — одно из основных условий, определяющих полное комплексное использование месторождений. В настоящее время при геологоразведочных и горно-эксплуатационных работах возможности использования безотходной технологии весьма ограниченны. При разработке месторождений полезных ископаемых количество выдаваемых на поверхность пустых пород можно снизить, оставив их в выработанном пространстве в качестве закладочного материала. Вскрышные породы размещают в выработанном пространстве карьеров, что позволяет эффективно сокращать площади нарушаемой поверхности. При этом отходы производства становятся своеобразным «заполнителем» полостей, образовавшихся на поверхности в результате проведения горных выработок. Значительную часть этих пород, выданных на поверхность, можно использовать как сырье для производства строительных материалов: щебня, песка, извести, кирпича и т.п. [2].
Российская Федерация располагает практически всеми видами минеральных ресурсов. Их рациональное и комплексное использование, а также охрана окружающей среды требуют принятия мер, из которых наиболее значимыми являются: дальнейшее совершенствование законодательства о недрах; проведение опережающего геологического изучения недр; использование современных технологий, обеспечивающих наиболее полное и комплексное извлечение из недр основных и попутных компонентов; предотвращение загрязнения недр и окружающей среды в процессе добычи полезных ископаемых; осуществление мероприятий по охране и восстановлению природной среды; проведение экологического мониторинга на всех стадиях поисков, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых.
Библиографический список
1. Воробьев А.Е., Балыхин А.Е., Комащенко В.И. Национальная минеральносырьевая безопасность России: современные проблемы и перспективы. М.,
2007.
2. Горное дело и окружающая среда / С. В. Сластунов и др. М., 2001.
технологии
Ноосфера, цивилизация, окружающая среда
3. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии. Смоленск, 1998.
4. Государственный доклад «О состоянии и использовании минеральных ресурсов в Российской Федерации в 2009 году». М., 2010.
5. Донской С.Е. О мерах, принимаемых Правительством Российской Федерации, по развитию минерально-сырьевой базы в РФ и контролю за рациональным и комплексным освоением недр // Отечественная геология. 2009. № 4. С. 3-12.
6. Ефремкин Н.М., Холмянский М. А. Геоэкологическое сопровождение освоения нефтегазовых месторождений арктического шельфа. СПб., 2008.
7. Закон Российской Федерации «О недрах». 2-е изд. М., 2009.
8. Козловский Е.А. Минерально-сырьевые ресурсы России (анализ, прогноз, политика). М., 2004.
9. Марков Н. Перспективы морской кладовой // Нефть России. 2012. № 6. С. 52.
10. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М., 1990.
11. Тетельмин В.В., Язев В.А. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. Долгопрудный, 2011.
12. Трофимов В.Т., Харькина М.А., Григорьева И.Ю. Экологическая геодинамика. М., 2008.
13. Федеральный закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды». М., 2006.
Источник: cyberleninka.ru
Минеральные ресурсы и проблемы их рационального использования
Природные ресурсы – это фундамент развития народного хозяйства страны. Они подразделяются на два основных вида: источники средств существования людей и источники средств производства. Ресурсы объединяются в четыре группы: минеральные, водные, земельные и биологические.
Минеральные ресурсы включают почти 200 видов, они исчерпаемы. По направлению использования ресурсы делятся на три группы: топливно-энергетические (нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф); металлорудные (руды черных, цветных, редких, благородных металлов); неметаллические (химическое сырье, технические руды, строительное сырье).
По степени разведанности запасы полезных ископаемых подразделяются на четыре категории: А, В, С1, С2, характеризующиеся различной степенью изученности. Запасы категории А изучены и детально разведаны, В и С1 – разведаны с относительно меньшей детальностью, С2 – оценены предварительно. Кроме того, выделяются прогнозные запасы для оценки новых месторождений, бассейнов и перспективных территорий. Разведанные и прогнозные запасы объединяются в общие геологические запасы.
Россия полностью обеспечена всеми видами минерального сырья и по их разведанным запасам занимает ведущее место среди крупнейших стран мира. В стране сосредоточено более половины мировых запасов угля и торфа, половина запасов древесины, 1/3 нефти и газа, 2/5 – калийных солей, 1/4 – фосфоритов и апатитов, 1/15 – гидроэнергетических ресурсов.
Главная особенность топливно-энергетических ресурсов – их неравномерное размещение по территории страны. В основном они сосредоточены в Восточной и Северной зонах России (свыше 90% их суммарных запасов). В этих регионах находятся наиболее крупные изученные и прогнозные запасы нефти и газа. Общая перспективная площадь по этим видам в Западносибирской и Тимано-Печорской провинциях составляет соответственно 1,5 и 0,6 млн. кв. км. Выявлены значительные прогнозные запасы газа на западе Якутии.
Из общих геологических запасов минерального топлива большая часть приходится на уголь. Запасы угля, размещение по территории страны угольных бассейнов и месторождений, сравнительно легкая их доступность и техническая проста эксплуатации обеспечили углю важную роль в топливном балансе Российской Федерации (14%). Общие геологические запасы углей в стране оцениваются в 5,7 трлн. т, в том числе бурых – 1,5 трлн. т и каменных – 4,2 трлн. т.
Ресурсы углей сосредоточены в бассейнах: Тунгусском (41% общегеологических ресурсов страны и 1,2% балансовых запасов), Ленском 29 и 0,8%), Канско-Ачинском (10,4 и 16%), Кузнецком (12и 41%), Таймырском (4 и 0,2%), Печорском (3,7 и 2,5%), Иркутском (1,3 и 3,5%). Ресурсы углей восточных районов разведаны еще слабо. Доля углей промышленных категорий (А+в=С1) в общих балансовых запасов составляет в настоящее время на Урале 95%, в Европейской зоне – 70%, в Восточной зоне – 30%.
По общим прогнозным запасам каменных и бурых углей представляет интерес Печорский бассейн, расположенный на территории Республики Коми, общей площадью 125 тыс. кв. км. Общегеологические запасы углей оцениваются в бассейне в 214 млрд. т, в том числе кондиционные – 43 млрд. т. Почти 80% углей залегает на глубине от 300 до 1800 м. Гидротехнические и гидрогеологические условия бассейна сложные, так как большая часть его площади (почти 80%) находится в зоне вечной мерзлоты.
Развитие печорского бассейна связано, прежде всего с обеспечением коксующимися углями предприятий черной металлургии. Они используются для производства кокса в Северном и Северо-Западном экономических районах и частично в Центральном районе. Затраты на производство кокса на 25% выше, чем кузнецкого, а реконструкция шахт обходится в 1,5 раза дороже.
В пределах 300 км от Москвы на площади в 120 тыс. кв. км расположен Подмосковный буроугольный бассейн. Бурые угли бассейна имеют высокое содержание зол (33%), серы (8%) и низкую теплоту сгорания (2570 ккал/кг). Запасы подмосковного бассейна оцениваются в 20 млрд. т, в том числе кондиционные – в 11 млрд. т. Затраты на добычу обходятся в 2,8 раза дороже затрат на добычу кузнецких углей.
Уральский район относительно беден угольными ресурсами. Общегеологические запасы углей составляют здесь 14 млрд. т, кондиционные – 11 млрд. т. на западном склоне Уральских гор расположен Кизеловский каменноугольный бассейн (разведанные запасы 660 млн. т). Месторождение бассейна характеризуется сложным строением пластов, сложной гидрологией. Пласты угля здесь небольшой мощности (0,2–5 м). Добыча 1 т угля обходится почти в 5 раз дороже добычи кузнецких углей. На Среднем и Южном Урале неширокой полосой простирается Челябинский буроугольный бассейн (разведанные запасы 1 млрд. т) со сложными горно-геологическими условиями. В Башкирии и северной части Оренбургской области расположен Южно-Уральский буроугольный бассейн. Добыча угля в этих двух бассейнах обходится в 4–6 раз дороже добычи кузнецких углей, следовательно, не может конкурировать с ними. В условиях рынка разработки должны быть остановлены, чтобы не распылять капитальные вложения, а сосредоточить их в нескольких эффективных бассейнах.
Подавляющая часть ресурсов углей размещена в Восточной зоне страны – 5,45 трлн. т (95,6% общероссийских запасов). Большая часть ресурсов углей находится в неосвоенных районах Восточной зоны (около 80%) с суровыми климатическими условиями (в Тунгусском бассейне – 2345 млрд. т, Ленском – 1650 млрд. т, Таймырском – 234 млрд. т и др.).
Вместе с тем на Востоке России размещаются удобные для промышленной разработки ресурсы углей, дающие большой экономический эффект. Среди них выделяются угольные ресурсы Кузнецкого бассейна. Он занимает территорию в 26 тыс. кв. км. Геологические условия изученной части бассейна разнообразны. Глубина залегания углей небольшая (150 – 300 м, а в среднем 185 м), и лишь на отдельных площадях она достигает 450 – 600 м. В бассейнах распространены в основном каменные угли разного качества с невысокой зольностью, небольшим содержанием серы, легкообогатимые.
Общие геологические запасы углей Кузнецкого бассейна оцениваются в 725 млрд. т, в том числе кондиционные – в 643 млрд. т (по промышленным категориям А+В+С1 – 60 млрд. т и С2 – 61 млрд. т). Запасы коксующихся углей составляют: общегеологические – 238 млрд. т, кондиционные – 205 млрд. т, балансовые – 45 млрд. т. Почти 90% запасов энергетических углей могут добываться открытым способом. Они размещены в центральных районах бассейна (Бачатском, Прокопьевско-Киселевском), в южных районах (Томь-Усинском и Мраском) и в Ерунаковском районе.
По величине общих и разведанных запасов углей, по их доступности для промышленного освоения, по высокому качеству углей Кузнецкий бассейн не имеет себе равных в России; объем добычи кузнецких углей при необходимости может быть увеличен с 93 млн. т в 1995 г. до 350 млн. т в перспективе.
Большое значение для добычи углей открытым способом в стране имеет Канско-Ачинский бассейн. Западная часть бассейна (Итатский район) расположена в Кемеровской области, центральная часть – в Красноярском крае и восточная часть – в Иркутской области. Бассейн простирается вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали на протяжении 700 км, имеет ширину от 50 до 300 км. Месторождения имеют мощный пласт (от 10 до 90 м) при мощности вскрыши от 5 до 8 м. Коэффициент вскрыши – от 1 до 3 куб. метров на тонну. Угли имеют теплоту сгорания 2800 – 4000 ккал/кг. По содержанию золы они относятся к низко- и среднезольным (8–12%), что исключает необходимость их обогащения. Угли малосернистые, содержание серы около 1%.
Общегеологические запасы углей в Канско-Ачинском бассейне исчисляются в 601 млрд. т, в том числе кондиционные – в 450 млрд. т, разведанные балансовые запасы (категории А+В+С1) – в 72 млрд. т.
Размещение бассейна в промышленно освоенном районе позволяет использовать его ресурсы при сравнительно небольших затратах на инфраструктуру. Потенциальные возможности Канско-Ачинского бассейна превышают возможности других разведанных бассейнов России и оцениваются объемом годовой добычи в 1 млрд. т. Технико-экономические показатели здесь самые низкие по сравнению с другими бассейнами и месторождениями. Приведенные затраты на добычу 1 т условного топлива меньше в 2,2 раза, чем в Кузбассе, в 6,3 раза – чем в Подмосковском бассейне, в 4,2 раза – чем в Печорском бассейне, в 3,7 раза – чем в Южно-Якутском бассейне.
Минусинский бассейн размещается в Хакасии. Он располагает каменными углями, зольность которых 10–15%, теплота сгорания 4900–5500 ккал/кг. Угли по качественным показателям близки к кузнецким. Общегеологические запасы углей – 32 млрд. т, в том числе кондиционные – 23 млрд. т (промышленные запасы по категориям А+В+С1 – 3 млрд. т). Угли залегают на глубине до 300 м. Мощность пластов 1 – 20 м. Запасы Минусинского бассейна, пригодные для открытой добычи, составляют 2,5 млрд. т. Коэффициенты вскрыши небольшие (4–5 куб. м/т).
Угольные ресурсы тунгусского бассейна огромны. Общегеологические запасы оцениваются в 2,34 трлн. т, в том числе кондиционные – 2,1 трлн. т. Разведанные запасы – 5 млрд. т. В настоящее время в бассейне эксплуатируются Норильское и Кайерканское месторождения, уголь которых поставляется в Норильский промузел.
Общегеологические запасы углей Иркутского бассейна исчисляются в 76 млрд. т, в том числе кондиционные – 31 млрд. т и промышленные (категории А+В+С1) – 7 млрд. т. Почти 60% разведанных запасов угля доступны для добычи открытым способом. Добыча угля может в бассейне может развиваться за счет Мугунского, Азейского буроугольных месторождений и Новометелкинского каменноугольного месторождения. Потенциальные возможности годовой добычи – 70 млн. т.
В Забайкалье расположены три относительно крупных месторождения угля: Харанорское и Татауровское буроугольное и Тугнуйское каменноугольное. Харанорское месторождение (общие запасы 2 млрд. т, по категориям А+В+С1 – 1 млрд. т) находится в промышленной разработке. Татауровское (общие запасы 0,7 млрд. т, промышленные – 0,5 млрд. т) размещено на площади затопляемой поймы реки Ингоды, и в связи с этим освоение его затруднено. Тугнуйское месторождение имеет пласты мощностью 5–50 м, но вскрышные породы значительной крепости.
Ленский бассейн по запасам угля занимает 2-е место в России. Общегеологические запасы – 1,65 трлн. т, разведанные – 2 млрд. т.
Южно-Якутский бассейн расположен в зоне Байкало-Амурской магистрали. Общие запасы углей составляют 23 млрд. т (коксующихся – 21 млрд. т), в том числе кондиционные – 20 млрд. т. бассейн разведан слабо. Запасы углей по промышленным категориям А+В+С1 исчисляются в 2,6 млрд. т. Нерюнгринское месторождение представляет собой мощный пласт (от 20 до 70 м). На Чулманском месторождении имеется пять рабочих пластов мощностью 1 – 10 м. На базе обогащения смеси чулманских и нерюнгринских углей можно получать металлургический кокс высокого качества.
Запасы углей для открытой добычи размещены в Амурской области и Приморском крае. Райчихинское месторождение имеет общие запасы в 0,5 млрд. т, Свободненское – 1,75 млрд. т. Помимо этого угольные ресурсы сосредоточены в Буреинском бассейне (Хабаровский край), общие запасы которого исчисляются в 15 млрд. т. В Сахалинской области общие запасы угля составляют 12 млрд. т, в магаданской области – 103 млрд. т, в камчатской области – 20 млрд. т.
Ресурсы природного газа имеют исключительно важное значение. Удельный вес газа в топливном балансе России составляет 42% (1-е место).
В Западной Сибири сосредоточено свыше 70% промышленных (категории А+В+С1) и почти 60% потенциальных запасов природного газа России. Уникальна северная газоносная провинция Западной Сибири. Она занимает территорию в 620 тыс. кв. км. Здесь расположены крупнейшие месторождения – Уренгойское, Ямбургское, Тазовское, Ямальское, Крузенштерновское и Медвежье. Развитие газодобывающей промышленности в Западной Сибири характеризуется высокой экономической эффективностью.
Помимо этого к крупным месторождениям природного газа относятся Оренбургское (Урал) и астраханское (Поволжье).
Попутно с газом месторождения содержат ценные компоненты: серу, гелий и газоконденсат. На территории Республики Коми разведано Вуктыльское месторождение газа и газоконденсата.
Наиболее значительные месторождения природного газа Северного Кавказа – это Дагестанские огни (Дагестан); Североставропольское и Пелагиадинское Ставропольский край); Ленинградское, Майкопское, Минское и Березанское (Краснодарский край).
Месторождения нефти расположены в основном на территории западной Сибири, Поволжья, Урала и Северного экономического района. По запасам нефти выделяется Западносибирский экономический район. В нем сосредоточено почти 2/3 запасов нефти страны. Выявлены прогнозные запасы нефти в пределах Среднеобской провинции. На ее территории размещены Сургутский, Нижневартовский и Южно – Сургутский нефтяные районы.
В Сургутском районе обнаружены Усть-Балыкское, Западно-Сургутское, Лянторское и Быстринское месторождения нефти; в Южно-Сургутском районе – Мамонтовское, Среднебалыкское, Мало-Балыкское, Верхнесалымское, Правдинское, в Нижневартовском районе – Самотлорское, Мегионское, Ватинское, Локосовское, Аганское, Самойловское, Белозерское и Соснинское.
Месторождения Западной Сибири имеют исключительную концентрацию запасов. Этим объясняется высокая эффективность геологоразведочных работ. Затраты на подготовку 1 т нефти в Западной Сибири ниже в 2,3 раза, чем в Татарии, в 5,5 раза – чем в Башкирии, в 3,5 раза – чем в Коми, в 8 раз – чем на Северном Кавказе. Нефтеносные структуры выявлены в Республике Коми. Здесь размещаются такие месторождения, как Ухтинское, Юшдское, Войвожское, Нибельское, Омринское, Пашнинское и др.
В Пермской области открыто свыше 30 нефтяных месторождений. На территории Оренбургской области выявлено более 40 нефтеносных структур и месторождений. В Татарстане известно Ромашникинское месторождение, которое эксплуатируется путем закачки воды в пласт. Нефти Татарии смолисты, серисты и парафинисты (так называемые тяжелые нефти).
Запасы торфа в России оцениваются в 146,2 млрд. т. Они составляют почти 60% мировых ресурсов торфа. В основном эти запасы сосредоточены в Уральском районе (74,1 млрд. т или свыше 50% общероссийских запасов), в Западной Сибири (соответственно 36,4 млрд. т или почти 25%).
Следует отметить, что природные условия в Северной зоне России определяют значительный рост трудовых затрат и повышают расходы на обустройство работающих в сравнении с центральными европейскими регионами. Обустройство одного работника обходится в нижнем Приобье (Тюменская область) в 3,3 раза, а в Среднем Приобье – в 2,5 раза дороже, чем в среднеевропейской части страны.
Тяжелые природные условия усложняют и удорожают все виды работ. Затраты на строительство наземных транспортных путей в 3 -5 раз, а промышленных сооружений в 4 – 7 раз выше. Необходимы дополнительные капиталовложения для поддержания экологического равновесия в связи с неустойчивостью природной среды. Несмотря на это, разработка природных богатств в Северной и Восточной зонах дает стране значительный эффект. Затраты на добычу угля по ведущим бассейнам востока (Канско-Ачинский и Кузнецкий) в 2 – 3 раза, а тепловой электроэнергии в 3 – 4 раза ниже, чем в Европейской зоне; нефть Западной Сибири в 1,5 раза, а природный газ в 2 раза дешевле, затраты гидроэнергии в Восточной Сибири в 4 – 5 раз ниже, чем в Европейской части. За 30 лет произошли огромные изменения в топливно-энергетической базе страны. Вместе с расширением ее границ увеличилась удаленность ресурсов от основных потребителей, подорожала их добыча. Средняя глубина нефтяных скважин увеличилась в 2 раза. Затраты на добычу тюменской нефти выросли более чем в 3 раза, газа – в 2,5 раза, кузнецкого угля – в 1,25 раза. Несмотря на это, одно из основных условий топливно-энергетической базы – надежность оценки ее ресурсов.
Железные руды разделяются на ряд типов: бурые железняки, красные железняки, магнитные железняки 9 магнитные руды) и др. Экономическая оценка железорудных месторождений определяется качественной характеристикой руды: удельным весом в ней железа и других элементов, обогатимостью. Содержание железа в богатых рудах колеблется в пределах 45–70%, а в бедных – 25–42%. К полезным примесям относятся: никель, марганец, ванадий и др., к вредным – фосфор и сера.
В России сосредоточено более 40% мировых запасов железных руд. Общие балансовые запасы составляют около 65 млрд. т, в том числе 45 млрд. т промышленных категорий (А+В+С1). Почти 30 млрд. т (43%) представлено рудами, содержащими в среднем свыше 50% железа, которые могут использоваться без обогащения, и 15 млрд. т (33%) – рудами, пригодными к обогащению по простым схемам.
Из разведанных запасов железных руд на долю Европейской части России приходится 88%, Восточной 12%. Крупным железорудным бассейном является Курская магнитная аномалия (КМА), где сосредоточено 66% общих балансовых руд страны. КМА охватывает в основном территорию Курской и Белгородской областей. Мощность пластов достигает 40 – 60 м, а в отдельных районах – 350 м. Руды, залегающие на значительной глубине, содержат 55–62% железа. Балансовые запасы железных руд КМА (категории А+В+С1) оцениваются в 43 млрд. т, в том числе 26 млрд. т с содержанием железа до 60% и 17 млрд. т железистых кварцитов с содержанием железа до 40%.
На территории Северного экономического района расположено три месторождения железных руд – Ковдорское, Оленегорское (Мурманская область) и Костомукшское (Карелия). Ковдорское – месторождение с содержанием железа около 32% и повышенным содержанием фосфора (3%). Руды хорошо обогащаются с выделением апатита. Руды Оленегорского месторождения содержат 33% железа, а также марганец, титан и алюминий, залегают на небольшой глубине и имеют мощный пласт (от 30 до 300 м). Костомукшское месторождение осваивается совместно с Финляндией. Железорудные ресурсы Уральского района представлены четырьмя группами месторождений: Тагило-Кушвинский, Качканарский, Бакальской, Орско-Халиловской.
Тагило-Кушвинская группа включает месторождения гор Благодати, Высокой и Лебяжьей. Содержание железа в рудах 32 – 55%. Эта группа служит сырьевой базой Нижнетагильского комбината. Месторождение эксплуатируется открытым и подземным способами.
Качканарская группа месторождений расположена на восточном склоне Уральских гор (Свердловская область). 1 т условного топлива в Сибири обходится в 3 раза дешевле, чем в других регионах страны. Руды титано-магнитовые, бедные по содержанию железа (17%), но легкообогатимые. Они содержат ванадий и незначительный процент вредных примесей и служат сырьевой базой Нижнетагильского комбината и Чусовского завода.
Бакальская группа железных руд расположена на западном склоне Уральских гор (Челябинская область). Содержание железа в бурых железняках составляет 32 – 45%. Руды содержат марганец и очень мало вредных примесей. Они поставляются на Челябинский и Саткинский металлургические заводы.
Орско-Халиловская группа месторождений размещена на восточном склоне уральских гор (Оренбургская область). В рудах обнаружены никель, кобальт, хром; содержание железа 35 – 55%. Группа служит сырьевой базой Орско-Халиловского комбината.
На территории Западносибирской равнины открыт крупнейший в мире железорудный бассейн – Западносибирский. Площадь бассейна составляет около 260 тыс. кв. км. Геологические запасы исчисляются в 956 млрд. т.
Большой интерес представляют железистые кварциты Чаро-Токкинского и Олекминского месторождений с прогнозными запасами более 6 млрд. т, но разведаны они пока недостаточно.
Цветная металлургия является одной из наиболее трудоемких, капиталоемких и энергоемких отраслей промышленности. В структуре затрат расходы на сырье превышают 50%. Чтобы получить 1 т никеля, необходимо добыть и переработать почти 200 т руды, 1 т олова – свыше 300 т руды.
По запасам меди в России выделяются Уральский (60% добычи медных руд) и Восточносибирский (40%) экономические районы. Небольшие запасы этих ресурсов имеются также на Северном Кавказе и в Алтайском крае.
Одни из наиболее распространенных месторождений медных руд – медно-колчедановые. В них кроме меди содержатся сера, цинк, золото, серебро, кобальт и другие компоненты. Руды этого типа залегают на Урале. Другой тип месторождений медных руд – медистые песчаники. Основное месторождение этого типа – Удоканское (Читинская область). На территории России имеются также медно-никелевые руды магнетического происхождения. Они разрабатываются в Норильском, Талнахском и Октябрьском месторождениях (Красноярский край).
Свинцово-цинковые руды, как правило, встречаются в природе вместе с медью и серебром. Иногда в этих рудах содержатся висмут, селен, теллур и другие металлы. Поэтому свинцово-цинковые руды называют полиметаллическими. В рудах большинства месторождений на первом месте стоит цинк, которого содержится в 1,5 – 2 раза больше, чем свинца.
Переработка полиметаллических руд отличается чрезвычайной сложностью. Первый этап – обогащение (отделение от пустой породы). Второй этап – выделение руд отдельных металлов (цинка, свинца, серебра, меди и др.). Третий этап – выплавка металлов.
В западной части Енисейского кряжа обнаружена полиметаллическая провинция с месторождениями нового генетического типа, ранее неизвестного ни в России, ни за рубежом. Полиметаллические месторождения относятся к докембрийским карбонатным породам.
Одно из крупнейших в мире – Горевское полиметаллическое месторождение (Красноярский край). Рудные тела месторождения представлены залежами мощностью от 5 до 30 м. Основные полезные компоненты в рудах – свинец и цинк. Среднее содержание свинца в горевских рудах в 4 раза превышает среднее содержание свинца в рудах эксплуатируемых в стране месторождений. Промышленный интерес представляют также содержащиеся в рудах серебро и другие редкие металлы. Руды этого месторождения относятся к прожилково-вкрапленному типу с отдельными участками массивных руд. Горевские руды хорошо обогащаются. Из кондиционных концентратов извлекается до 96% свинца и 85% цинка. Гидрологические условия месторождения крайне сложны в связи с расположением большей их части под руслом реки Ангары.
На базе Горевского месторождения, не имеющего себе равных по запасам свинца, началось создание крупного горно-обогатительного предприятия. Освоение месторождения позволяет в 3 раза увеличить выпуск свинца в стране.
Сумма единовременных капитальных вложений, необходимых для освоения Горевского месторождения (с учетом затрат в гидротехнические объекты), должна быть в 1,5 раза выше, чем по другим свинцово-цинковым месторождениям страны, намечаемым к эксплуатации.
Однако благодаря крупным масштабам производственных операций рудника и благоприятным топливно-энергетическим показателям переработки руды разработка Горевского месторождения по расчетам будет рентабельной. Издержки производства на 1 руб. годового выпуска товарной продукции Горевского горно-обогатительного комбината будут в 2,5 раза ниже, чем в среднем по отрасли. Окупаемость капитальных вложений – 2,5 года.
Высокоперспективно для производства цинка и свинца Холоднинское месторождение полиметаллических руд. По предварительным данным, оно в 3 раза превосходит по запасам Горевское месторождение. В связи с тем что Холоднинское месторождение расположено вблизи озера Байкал, оно может быть освоено только по безотходной технологической схеме, экономическое обоснование которой еще не выполнено.
Для производства алюминия используются три вида сырья: бокситы, нефелины и алуниты, главные из них – бокситы. Содержание глинозема в бокситах 40–70%.
Месторождения бокситов размещены в Свердловской (Северо-уральское) и в Челябинской (Южно-Уральское) областях, в Башкирии (Сулейское), в Ленинградской (Тихвинское) и других областях. Из нефелинов (наряду с глиноземом) вырабатываются цемент, сода и поташ. Крупнейшие месторождения расположены в Мурманской (Хибинское) и Кемеровской (Кия-Шалтырское) областях, в Красноярском крае (Горячегорское, Тулуюльское и Кургусульское).
Золото встречается в виде кварцево-золотоносных жил и в россыпях. Кварцево-золотоносные жилы распространены на Урале, в Алтайском крае, в Горной Шории, в Иркутской области, в Якутии, в Магаданской области.
Сырьем, из которого вырабатываются фосфорные удобрения, служат апатиты и фосфориты. Их балансовые запасы в России превышают 8 млрд. т. В Мурманской области расположено самое крупное в мире Хибинское месторождение апатитов с балансовыми запасами в 2,7 млрд. т. Попутно с апатитами добывается нефелин.
Месторождения фосфоритов в основном сосредоточены в Европейской зоне. Среди них выделяется Вятско-Камское (Кировская область) с балансовыми запасами в 1,6 млрд. т.
Калийные соли сосредоточены в Верхнекамском бассейне (Пермская область). Его балансовые запасы исчисляются в 21,7 млрд. т.
Сера, серный колчедан служит сырьем для получения серной кислоты. Самородная сера имеется в Самарской области, в Дагестане и Хабаровском крае. Серный колчедан широко распространен на Урале. Запасы поваренной соли на территории России огромны. Особое место занимает Восточная Сибирь (87% общероссийских запасов). Здесь расположен крупнейший Ангаро-Ленский соленосный бассейн. Большая часть территории Иркутской области представляет собой единое огромное месторождение каменной соли с запасами, во много раз превышающими мировые. Только на средней части Иркутского амфитеатра (Тайштет – Усть-Кут) геологические запасы каменной соли оцениваются в 300 трлн. т. Суммарная мощность пластов соли в этом районе составляет 300 -400 м. Промышленные запасы соли на каждый километр исследованной площади составляют свыше 500 млн. т. таким образом, практически любая площадь в Иркутском амфитеатре имеет запасы соли, достаточные для обеспечения потребности типового электрохимического комбината.
В Красноярском крае расположена Канско-Тасеевская соленая провинция – часть Ангаро-Ленского бассейна. Ее общегеологические запасы исчисляются в 41 млрд. т. Соль, производимая на Усольском солевакуумном заводе, обходится в 2,5 раза дешевле, чем в Урала-Волжском регионе.
Месторождения слюды в основном сосредоточены в Северной зоне страны – Майский и Алданский районы (Якутия), Слюдянский (Иркутская область). Запасы слюды имеются также в Карелии и Мурманской области.
Промышленные запасы асбеста найдены на Урале – Баженовское (Свердловская область) и Киембаевское (Оренбургская область) месторождения. Уникально Молодежное месторождение асбеста (Бурятия).
Запасы алмазов находятся в Якутии (Мир, Айхал, Удачная), В Пермской (Вишерское) и Архангельской (Ломоносовское) областях.
Итак, сравнивая ресурсы всех районов, Сибирь – один из наиболее богатых минеральными ресурсами район. Здесь сосредоточена основная часть ресурсов, которые обеспечивают не только сам район, но и остальную часть России. Крупные запасы природных богатств и благоприятные условия их эксплуатации обуславливают высокую эффективность их вовлечения в хозяйственный оборот.
Источник: geolike.ru