Корисні копалини

Видобуток залізної руди. Вид з копру шахти "Гігант" (Кривий Ріг) на відвали кар'єра "Північний" (захід).

Корисні копалини — мінеральні утворення земної кори, хімічний склад і фізичні властивості яких дозволяють ефективно використовувати їх безпосередньо або після попередньої обробки.

Характеристика

Корисні копалини складаються з мінералів — природних хімічних сполук або самородних елементів, приблизно однорідних за хімічним складом і фізичними властивостями. У широкому розумінні до мінералів зараховують газоподібні речовини (природний газ), рідини (нафту, ртуть, мінеральну воду) та тверді мінерали, де кількісно переважають останні. У природі мінерали поширені у вигляді кристалів або зерен, з яких складаються моно- або полімінеральні агрегати. Різновидів мінералів налічують від 2 000–3 000 основних за К. Фреєм (нар. 1935; США) до 14 000 за Є. Лазаренком та О. Винар (нар. 1928; Україна).

У земній корі найпоширеніші мінерали таких класів, як силікати, оксиди та гідроксиди. Корисні копалини перебувають у земній корі у вигляді різноманітних скупчень: жил, штоків, пластів, розсипів тощо. Скупчення корисних копалин утворюють родовища, а у випадку великих площ поширення — райони, провінції та басейни. Видобутком корисних копалин займається гірнича промисловість.

Історична довідка

Мінеральну сировину почали використовувати з часів палеоліту. На основі ретроспективного аналізу виокремлюють такі основні періоди розвитку гірничої справи:

Найдавнішими технологіями є видобуток відкритим і шахтним способом. З 1 тис. до н. е. з’являється свердловинна гірнича технологія, а з 1950-х — розробка родовищ на морському і океанічному дні.

Упродовж всієї історії розвитку суспільства корисні копалини були найважливішою сировиною, потреба в якій різко збільшилася в період становлення й вдосконалення промисловості та зростання обсягів промислового виробництва. Щорічно протягом останніх десятиліть 20 ст. з надр Землі вилучалося близько 20–25 млрд т мінеральної сировини, а також десятки млрд т пустої породи.

Характеристика

Класифікація і опис різновидів

За умовами утворення розрізняють такі корисні копалини:

  • ендогенні (магматичні, пегматитові, карбонатитові, гідротермальні та ін.);
  • екзогенні (розсипні, осадові):
  • метаморфогенні.

Розрізняють корисні копалини органічного й неорганічного походження: за фізичним станом — тверді, рідкі й газоподібні; за умовами залягання — пластові, жильні та ін.

За промисловим використанням виділяють такі групи корисних копалин: металічні (рудні), неметалічні (нерудні), горючі (паливні) й гідромінеральні.

Ендогенні корисні копалини

Речовини, які утворилися в надрах Землі внаслідок кристалізації, затвердіння магми та діяльності магматичних розчинів. До них належать:

  • магматичні — мінеральні асоціації, що утворилися внаслідок кристалізації та (або) затвердіння магми як на глибині, всередині земної кори, так і на поверхні після виверження; залежно від цього виділяють два головних класи магматичних корисних копалин: інтрузивні (глибинні) та ефузивні (виливні);
  • пегматитові — крупнокристалічні мінеральні комплекси, що утворилися внаслідок кристалізації залишкового магматичного розплаву, які залягають у вигляді лінз, жил, штоків та гнізд;
  • карбонатитові — карбонатні або силікатно-карбонатні гірські породи; представлені жилами та масами неправильної форми з кальциту, доломіту та ін. природних карбонатів, що містять рудні мінерали, просторово й генетично асоційовані з глибинними (інтрузивними) утвореннями;
  • гідротермальні — речовини, які утворюються з гарячих водних (гідротермальних) розчинів, які циркулюють у надрах Землі.

Екзогенні корисні копалини

Речовини, які утворилися на поверхні Землі або у верхній частині земної кори під впливом процесів вивітрювання — фізичного, хімічного, біогенного руйнування, наприклад, унаслідок дії потоків води й живих організмів. Вони утворюються, зокрема, на дні боліт, озер, річок, морів і океанів і формуються внаслідок механічного і біохімічного перетворення та диференціації мінеральних речовин ендогенного походження.

Розрізнюють чотири генетичні групи цих копалин: залишкові, інфільтраційні, розсипні та осадові.

  • Залишкові формуються внаслідок винесення розчинних мінеральних сполук із зони вивітрювання і накопичення важкорозчинного мінерального залишку, що утворює руди заліза, нікелю, марганцю, алюмінію.
  • Інфільтраційні виникають у процесі осадження з підземних вод поверхневого походження розчинених в них мінеральних речовин з утворенням покладів руд урану, міді, срібла, золота, сірки самородної.
  • Розсипні утворюються внаслідок накопичення в пухких відкладах на дні рік і морського узбережжя важких цінних мінералів, до числа яких належать золото, платина, мінерали титану, вольфраму, олова.
  • Осадові утворюються в процесі осадонакопичення на дні морів і континентальних водоймищ, що формує поклади вугілля, горючих сланців, нафти, горючого газу, солей, фосфоритів, руд заліза, марганцю, бокситів, урану, міді, а також будівельних матеріалів (гравій, пісок, глина, вапняк, цементна сировина).

Метаморфогенні корисні копалини

Екзогенні та (або) ендогенні корисні копалини, структура і текстура яких суттєво змінена під дією температури, тиску, глибинних розчинів та інших факторів у надрах Землі. Метаморфізм зазвичай відбувається внаслідок зміни температури в діапазоні 1 100–300 °С і тиску в діапазоні 1–6 000 атмосфер. Зміни полягають у перекристалізації, мінералогічних та хімічних перетвореннях гірських порід.

Класифікація за іншими ознаками

До корисних копалин органічного походження належать речовини всіх трьох агрегатних станів: газоподібні (природний газ), рідкі (нафта) і тверді (кам’яне вугілля, сланці, торф, гідрати метану).

До неорганічних належать тверді копалини трьох видів: нерудна мінеральна сировина, що містить неметалічні породи (азбест, графіт, граніт, гіпс, вапняк, кам’яна сіль, кварц, мармур, сірка, слюди тощо); агрономічні руди (апатитові, фосфоритові); руди чорних, кольорових, благородних і рідкісних металів.

Горючі корисні копалини представлені вугіллям, торфом, горючими сланцями, нафтою, природним газом, метановими кристалогідратами.

Руди поділяються на металічні та неметалічні. До металічних належать руди, що є сировиною для одержання металів, до неметалічних — ті, що є сировиною для хімічної, харчової та ін. промисловості (азбестові, графітові, фосфоритові та ін.).

Нерудні корисні копалини — ті, які не містять металів і є сировиною для виробництва будівельних матеріалів (глина, пісок, гравій, вапняк та ін.).

Ресурси і запаси корисних копалин

Корисні копалини поділяються також на копалини загальнодержавного та місцевого значення. В Україні поділ на корисні копалини загальнодержавного та місцевого значення здійснюється Кабінетом Міністрів України за поданням Державного комітету України з геології та використання надр.

Ресурси корисних копалин — їхні обсяги у родовищах, оцінені як можливі для видобутку і переробки на сучасному техніко-економічному рівні розробки родовищ даного виду мінеральної сировини.

Запаси корисних копалин — їхні обсяги, виявлені і підраховані на місці залягання за даними геологічного вивчення відкритих (ідентифікованих) родовищ корисних копалин.

Робочою групою з вугілля Європейської економічної комісії ООН (ЄЕК) розроблено, а ЄЕК і Комітетом зі стійкої енергетики ООН 07–08.10.1998 прийнято «Міжнародну рамкову класифікацію ООН запасів/ресурсів родовищ корисних копалин (Тверді горючі копалини і мінеральна сировина)». ООН рекомендувала цю класифікацію для впровадження в країнах світу, які мають розвинену вугільну та гірничодобувну промисловість.

У класифікації США запаси та ресурси включають тільки ту кількість корисних копалин, яка видобувається (може бути видобута). Україна уніфікувала свою національну класифікацію ресурсів і запасів корисних копалин згідно з рекомендаціями ООН. Згідно з Постановою КМ України «Про затвердження Класифікації запасів і ресурсів корисних копалин державного фонду надр» від 05.05.1997 за № 432 ресурси і запаси корисних копалин, що характеризуються певними рівнями промислового значення і ступенями техніко-економічного вивчення, розподіляють на класи, які ідентифікують за допомогою міжнародного трипорядкового цифрового коду.

Найбільшим резервом мінеральних багатств є надра Світового океану, насамперед — морських і океанічних шельфів. Великі перспективи збільшення ресурсів рудної сировини в недалекому майбутньому пов'язуються із залізо-марганцевими конкреціями, що залягають на дні Тихого, Індійського й Атлантичного океанів. Нарівні із залізом і марганцем конкреції містять мідь, нікель, кобальт та ін. цінні елементи. В останні десятиліття 20 — на початку 21 ст. близько третини світового споживання кухонної солі, п’ята частина магнію, значна кількість брому отримані з морської води. Все більшу увагу привертають мінеральні розсоли і мінералізовані води лагун, озер, морських заток, рифтових зон (див. Рифтогенез), які є не тільки постачальниками брому, йоду, хлориду натрію, мірабіліту, але можуть стати також джерелом літію, рубідію, цезію, бору, стронцію та ін.

Резервом найближчого майбутнього є синтез мінеральної сировини. У кількох країнах у промислових масштабах виробляють синтетичні алмази, п’єзокварц, рубін, ведуть експерименти з отримання синтетичної слюди, кристалів оптичного кварцу.

Література

  1. Лазаренко Є., Винар О. Мінералогічний словник. Київ : Наукова думка, 1975. 776с.
  2. Reuther E.-U. Einführung in den Bergbau. Essen : Glückauf, 1982. 195 p.
  3. Frye K. The Encyclopedia of Mineralogy. New York : Springer, 1983. 794 p.
  4. Горная энциклопедия : в 5 т. / Под ред. Е. А. Козловског. Москва : Советская энциклопедия, 1984–1991.
  5. Игнатов П. А., Старостин В. И. Геология полезных ископаемых. Москва : Московский Государственный Университет, 1997. 304 с.
  6. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  7. Гурський Д. С. Металічні корисні копалини // Гурський Д. С., Єсипчук К. Ю., Калінін В. І. та ін.
  8. Металічні і неметалічні корисні копалини : в 2 т. Київ : Центр Європи, 2006. Т. 1. 785 с.
  9. Гурський Д. С. Неметалічні корисні копалини // Гурський Д. С., Єсипчук К. Ю., Калінін В. І. та ін.
  10. Металічні і неметалічні корисні копалини : в 2 т. Київ : Центр Європи, 2006. Т. 2. 552 с.
  11. Білоніжка П., Матковський О. Наукова діяльність Оксани Винар (до 80-річчя від народження) // Мінералогічний збірник 2008. № 58. Вип. 1–2. С. 160–163. URL: http://publications.lnu.edu.ua/collections/index.php/mineralogy/article/view/1174/1164
  12. Омельчук О. В., Загнітко В. М., Курило М. М. Пошуки та розвідка родовищ корисних копалин. Київ : ННІ «Інститут геології», 2017. 198 с. URL: http://www.geol.univ.kiev.ua/lib/poshuky_ta_rozvidka_RKK.pdf
  13. Mineral commodity summaries 2019. Reston : U.S. Geological Survey, 2019. 204 p.

Автор ВУЕ

В. С. Білецький

Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Білецький В. С. Корисні копалини // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Корисні копалини (дата звернення: 29.10.2020).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
07.10.2020

Покликання на статтю

Опитування читачів ВУЕОпитування читачів ВУЕ