§ 16. Корисні копалини України, їхня класифікація за використанням, закономірності поширення. Паливні корисні копалини

Мінерально-сировинні ресурси України. У земній корі налічують до 3 тис. мінералів і понад 1,5 тис. гірських порід. Їх використовують у різних галузях господарства: енергетиці, металургійній і хімічній промисловості, будівництві, окремі види — у медицині (озокерит, грязі). Алмази, графіт, радіоактивні й рідкісні метали застосовують у сфері науки й техніки; дорогоцінні метали, коштовне й напівкоштовне каміння — у ювелірній справі.

Займаючи чималу площу (0,4 % усього суходолу), Україна добре забезпечена мінерально-сировинними ресурсами. У надрах розвідано понад 20 тис. родовищ (111 видів корисних копалин), із яких майже 8700 родовищ мають промислове значення і внесені до переліку запасів корисних копалин. За обсягом розвіданих запасів вугілля, залізних, марганцевих і титано-цирконієвих руд, а також графіту, каоліну, калійних солей, сірки, вогнетривких глин, облицювального каменю Україна є однією з провідних країн світу.

Мінерально-сировинні ресурси з погляду їх використання в різних галузях господарства поділяють на три великі групи: паливні (горючі), рудні (металеві), нерудні (неметалеві).

Паливні корисні копалини залягають переважно в тектонічних западинах. Рудні (магматичного й метаморфічного походження) тяжіють до Українського щита й Вулканічного хребта Карпат. Нерудні копалини осадового походження (солі, вапняки, піски) розміщені в прогинах, а магматичного чи метаморфічного походження (граніт, мармур, графіт) — у породах Українського щита, складчастих системах Карпат і Криму.

За картами атласу «Тектонічна будова» та «Мінерально-сировинні ресурси» установіть залежність між тектонічною будовою та корисними копалинами на території України.

До паливних корисних копалин належать кам’яне й буре вугілля, нафта, природний газ, торф, горючі сланці. За розвіданими запасами кам’яного вугілля Україна посідає друге місце в Європі та сьоме у світі (мал. 38).

Найбільшим і найважливішим є Донецький кам’яновугільний басейн, який має площу 50 тис. км 2 і розташований на території Донецької, Луганської, Дніпропетровської, частково Харківської й Полтавської областей. Тут виявлено коксівне (паливо для металургійної промисловості) та енергетичне вугілля — антрацит. Вугілля залягає сотнями пластів. Найпотужніші й доступні пласти вже вироблені, адже тут видобувають вугілля з XVIII ст. Нинішня глибина залягання — 1200 м, пересічна — 500-750 м, а пласти мають невелику потужність (0,5-2 м). Значна похилість і газоносність пластів нерідко спричинюють небезпечні вибухи.

Львівсько-Волинський вугільний басейн (10 тис. км 2 ) знаходиться на північному заході країни на межі Львівської й Волинської областей. Видобуток вугілля тут розпочато в 1950-х роках. Вугілля залягає невеликими пластами на глибині 300-700 м, максимальна потужність пластів — 2,8 м. Вугілля сірчисте, зольне, використовують як енергетичне й побутове паливо для західного регіону.

Мал. 38. Карта паливних та рудних корисних копалин України

Дніпровський буровугільний басейн (150 тис. км 2 ) простягається вздовж Дніпра з північного заходу на південний схід територією Житомирської, Черкаської, Кіровоградської та Дніпропетровської областей. Найбільше родовище — Олександрійське. Вугілля залягає близько до поверхні, тому видобувають його переважно відкритим способом (у кар’єрах). Використовують як паливо для ТЕС і побутових потреб. Незначні поклади бурого вугілля є в Передкарпатті, Закарпатті та Придністров’ї.

Дискусійний клуб

Які проблеми існують у вугільній промисловості України? Як, на вашу думку, можна вирішити ці проблеми?

Родовища горючих сланців виявлені на півночі Кіровоградської та на півдні Черкаської областей, у Карпатах і на Поділлі. Найбільше з них — Бовтиське (Кіровоградська область). Вони можуть використовуватись як паливо для ТЕС, а також як сировина для хімічного виробництва.

Торфові родовища зосереджені в основному на Поліській низовині, а також у річкових долинах у зоні лісостепу. В Україні налічують до 2500 невеликих родовищ. Найбільші поклади у Волинській, Рівненській, Київській, Чернігівській і Львівській областях. Торф використовують переважно в сільському господарстві.

Важливе значення як цінна паливно-енергетична та хімічна сировина мають нафта й природний газ. Основні родовища цих паливних корисних копалин знаходяться в Західному, Східному й Південному нафтогазоносних районах.

Східний район (Дніпровсько-Донецька нафтогазоносна область) простягається вузькою смугою на Лівобережжі Дніпра — від північних кордонів України до Донецького кряжа. Тут видобувають понад 80 % нафти й газу в країні. Активне розроблення родовищ почалося в середині XX ст. Тут розвідано понад 140 родовищ газу. Найбільші з них — Шебелинське, Єфремівське (Харківська область), Західнохрестищенське (Полтавська область). Поклади нафти виявлено також у Чернігівській і Сумській областях. Найзначніші нафтові й нафтогазові родовища: Леляківське, Гнідинцівське (Чернігівська область), Глинсько-Розбишівське (Полтавська), Качанівське, Бугруватівське (Сумська область).

Західний район (Карпатська нафтогазоносна область) охоплює територію Закарпатської, Чернівецької, Івано-Франківської та Львівської областей. Промисловий видобуток нафти в регіоні розпочався ще у XVIII ст., газу — з 1920-х років. Газові й нафтові родовища через тривалу експлуатацію майже вичерпані. Найбільші діючі родовища: Долинське — нафтове, Битків-Бабчинське — нафтогазове, Богородчанське — газове.

Південний район (Причорноморсько-Кримська нафтогазоносна область) розташований у межах Одеської, Миколаївської, Херсонської областей і в Криму. Це найперспективніший район. За прогнозами геологів, значні поклади нафти й газу є на шельфі Чорного й Азовського морів. Нині тут відкриті родовища газу — Голицинське, Штормове, Казантипське. Найбільші промислові родовища газу — Джанкойське, Глібівське, Задорненське (Крим), нафти — Східносаратське (Одеська область).

В Україні здавна експлуатуються родовища озокериту. Озокерит, або гірський віск, — горюча корисна копалина нафтового ряду. Використовують як лікувальний засіб, для виготовлення мастила, а також як сировину для гумової, хімічної, паперової та електротехнічної галузей промисловості. Родовища озокериту рідкісні. На території України більшість із них зосереджена в Західному нафтогазоносному районі. У Львівській області знаходяться найбільші у світі Бориславське (експлуатується з 1856 р.) і Трускавецьке родовища. Добувають озокерит шахтовим способом з глибини 140 м.

Понад 40 % спожитого газу Україна закуповує за кордоном, через що змушена шукати різні шляхи зменшення енергетичної залежності, зокрема видобуваючи сланцевий газ. Більшість експертів уважає, що за запасами сланцевого газу Україна посідає 4-те місце в Європі після Польщі, Франції та Норвегії.

Однак ідея розроблення родовищ сланцевого газу в Україні має чимало противників. Основні їхні аргументи — екологічні обмеження в умовах густонаселеної території та небезпека порушення навколишнього природного середовища (провали, затоплення територій, забруднення прісних підземних і наземних вод, зростання сейсмічності).

Висновки

• В Україні поклади паливних корисних копалин — вугілля, нафти, природного газу, горючих сланців, торфу, озокериту — мають осадове походження й залягають у межах Передкарпатського й Закарпатського прогинів, Дніпровсько-Донецької й Причорноморської западин, а також осадового чохла Українського кристалічного щита.
• На території України розташовані кам’яновугільні басейни (Донецький і Львівсько-Волинський) та буровугільний — Придніпровський, нафтогазоносні райони — Західний, Східний і Південний.

Основні терміни й поняття

Мінерально-сировинні ресурси — сукупність розвіданих запасів корисних копалин, які використовуються або можуть використовуватися в господарській діяльності. За ознакою використання в господарстві корисні копалини поділяють на паливні (енергетичні, горючі), рудні (металеві) та нерудні (неметалеві).

Паливні корисні копалини — природні органічні сполуки, які в процесі горіння виділяють тепло.

Запитання та завдання

• 1. На які групи поділяють корисні копалини залежно від їх використання?
• 2. Чим пояснюється розмаїття видового складу корисних копалин в Україні?
• 3. Охарактеризуйте поняття «паливні корисні копалини». Які паливні корисні копалини є в Україні, зокрема у вашій області?
• 4. Чому Україна періодично закуповує вугілля за кордоном, якщо має власні запаси кам’яного й бурого вугілля?
• 5. Назвіть і покажіть на карті основні нафтогазоносні райони України.
• 6. Порівняйте Західний і Східний нафтогазоносні райони. Які, на вашу думку, перспективи їхнього розвитку?

Практикум

1. Складіть порівняльну характеристику Донецького кам’яновугільного та Львівсько-Волинського вугільного басейнів за таким планом: розміщення; площа; геологічні запаси; середня потужність пластів; максимальна й мінімальна глибина розроблення. Заповніть у зошиті таблицю.

Донецький басейн

Львівсько-Волинський басейн

2. Розв’яжіть задачі:

• 1) Обчисліть, скільки вугілля витратить ваша родина для забезпечення потреби в електроенергії протягом 1 місяця, року, якщо на виробництво 2 кВт • год електроенергії потрібно 1 кг палива.
• 2) Під час спалювання кам’яного вугілля утворюється попіл, який становить до 15 % маси. Скільки відходів утворюється в Україні за рік за умови щорічного видобування та спалювання 100 млн т вугілля?

3. Позначте на контурній карті вугільні басейни України та нафтогазоносні райони й найбільші родовища.

Це цікаво

• Технологія видобутку сланцевого газу методом гідророзриву передбачає створення системи вертикальних і горизонтальних свердловин, у які під тиском закачують суміш, що складається з води, піску й наповнювачів, які посилюють в’язкість розчину та викликають просторове утворення мікротріщин, збільшують площу дренування. Після зниження тиску вода вільно витікає з утворених тріщин, а пісок не дає їм закриватися для вільного витоку газу. Відкачану воду потрібно очищувати й повторно використовувати для утворення гідророзривів.
• Нафта й природний газ України залягають у породах, вік яких обчислюється десятками мільйонів років, а в Прикарпатті подекуди сягає 500 млн років. Вік кам’яного вугілля становить 350 млн, а бурого — лише 30-60 млн років. «Наймолодший» із паливних ресурсів — торф, який утворився протягом останніх 10 тис. років. Торф утворюється і в наш час із решток відмерлих рослин на дні боліт, однак дуже повільно — усього 1 мм за рік!
• Вугілля утворилося з решток рослин (хвощів, плаунів, деревовидних папоротей та ін.), які формували непрохідні заболочені ліси. Море кам’яновугільного періоду час від часу затоплювало ліси, і тоді рештки рослин укривалися морським осадом. Частина деревини перетворювалася на лігніт, а згодом на буре вугілля. Із зануренням вугілля на глибину збільшувалися тиск і температура, унаслідок чого буре вугілля перетворювалося на кам’яне, а пізніше на антрацит.

Готуємося до наступного уроку

• 1. Пригадайте, які корисні копалини належать до рудних.
• 2. Які закономірності розміщення рудних корисних копалин?

✅Природні корисні копалини: класифікація видів, видобуток

Надра землі багаті різними корисними копалинами, які утворилися за мільйони років існування планети в силу різних кліматичних умов. Вони активно використовуються людством в повсякденному побуті, тому повідомлення про корисні копалини так розбурхують мозок.

До них відносяться руда, нафта, камені, природний газ та інші матеріали. Все це використовується в побуті як матеріал для різних пристосувань або енергетичне паливо.

Класифікація і способи видобутку

Різні породи і мінерали, що володіють певними фізичними або хімічними властивостями, активно використовуються в побуті. Отримання мінералів пов’язане зі складним технологічним процесом, тому вигідно розробляти повноцінні родовища. Місця скупчення певного виду руди або інших елементів з’явилися в силу екологічних особливостей. Іноді родовища утворюють повноцінні басейни-скупчення декількох місць одного і того ж виду елемента.

Видобувні матеріали класифікуються за фізичними властивостями і поділяються на тверді (кристали різних солей, руда, вугілля, мармур), рідкі (Нафта) і газоподібні.

За способом утворення копалини можуть бути метаморфами, осадовим продуктом і утворюватися з магми. Магматичні, як правило, існують в складчастих місцевостях, оскільки одним з факторів їх утворення є рух тектонічних плит, що тягне за собою викид магми. Осадові породи утворюються на платформних поверхнях в умовах гарної вологості, оскільки цей тип органічного походження.

Важлива технологічна Класифікація ґрунтується на добуванні наступних ресурсів:

• Горючі копалини – все, що можна використовувати як паливо, наприклад: вугілля і нафта.
• Руда – поклади металів і видобуток неметалевого Походження (графіт, азбест).
• Нерудні копалини – пісок, гравій і солі.
• Декоративні копалини – група, що включає в себе дорогоцінні і напівкоштовні камені.

Кожен тип родовищ розробляється своїм способом. Вибір методу залежить від глибини покладів, типу продукту, що видобувається і особливостей місцевості. Рідкі копалини видобуваються насосним або фонтанним способом. Деякі тверді мінерали, що знаходяться на поверхні, добувають кар’єрним методом, ті, що на більшій глибині — шахтовим.

У сучасному світі використовується безліч геотехнологічних способів за участю складного обладнання для пошуку родовищ і грамотної розробки. Неякісний підхід може привести до руйнування місцевості, зайвим складнощам при видобутку і спричинити людські жертви (наприклад, обвалення шахти).

Будь-яка розробка починається з вивчення інформації, доповідей і географії місця передбачуваного пошуку, потім територія обстежується і вивчається на предмет всіх можливих нюансів і тільки потім починається сама робота.

Металеві руди

Руда – гірські породи, що містять достатній вміст металу для його виплавки. Це визначення знали ще з давніх часів, коли людина навчилася виплавляти руду для виготовлення знарядь праці і зброї. Сучасне життя без металу неможлива – від проводки в будинку до смартфона. Все містить металеві конструкції.

У чистому вигляді видобуваються виключно благородні метали. Це обумовлюється їх хімічною інертністю (відсутність реакції з більшістю елементів). Всі інші видобуваються у вигляді рудних сплавів і піддаються обробці для поділу.

Деякі сплави мають переваги над чистим металом (наприклад, сталь), тому їх залишають в незмінному вигляді. Серед викопних металів виділяють кілька груп: чорні, кольорові, радіоактивні і благородні.

До чорних металів відносяться різні сплави заліза. Група кольорових металів складається з міді, алюмінію, цинку та іншого. Свою назву вони отримали за різноманітність забарвлень в чистому вигляді. Благородні і радіоактивні теж належать до кольорових металів. Їх виділяють в окремі групи.

За особливі властивості: благородні за рідкість, естетику і хімічну інертність (золото, платина, срібло), а радіоактивні за випромінювання радіоактивних частинок (радій, уран, америцій).

Горючі копалини

Прогрес не стоїть на місці і для роботи машин, техніки, заводів і обігріву необхідна енергія. Ситуація у світі така, що головне джерело палива — нафта, називають чорним золотом. З неї робиться безліч матеріалів (пластик, поліетилен, вибухівка і ліки), вона служить джерелом енергії для більшості машин цього світу. Однієї краплі нафти досить для нагріву цілого чана води.

Крім нафти в класифікацію горючих копалин входять: вугілля, газ, торф і горючі сланці. Вся група елементів, що видобуваються, названа так за те, що при контакті з киснем вступає в реакцію горіння з величезним викидом тепла та енергії.

Природні гази утворюються в надрах землі, де при особливих умовах тиску і температури вони використовуються як органічне паливо. Висока теплопровідність і низька кількість відпрацьованих продуктів під час використання дають їм значну перевагу над нафтою і вугіллям.

В еру карбону відбулося утворення покладів вугілля. Органічні останки древніх тварин і рослин під великим тиском спресувалися в карбонові поклади. Вугілля-прекрасне тверде паливо, зручне для транспортування. Він володіє властивістю тривалого горіння при малих витратах, що робить його досить вигідним продуктом.

Декоративні та нерудні

Окрема група видобутих елементів – нерудні копалини. Це різні солі, азбест, вапняк, сірка і фосфорні мінерали. Сфера застосування таких матеріалів величезна – від фосфатних добрив до будівництва і виробництва вогнетривких матеріалів. Багато порід настільки тверді, що, попри відносну непоказність, вони стають матеріалом для вікових мармурових пам’яток мистецтва.

Декоративні матеріали називаються так виключно за те, що вони дуже незвично виглядають і за свою рідкість. Сюди відносяться дорогоцінні і напівкоштовні камені, що мають високу міцність (алмаз), красивий візерунок.

Вони дуже високі в ціні за рахунок своєї рідкості і використовуються виключно у виготовленні прикрас та інших естетичних речах. Дорогоцінні камені – підлягають огранювання (рубін, смарагд, алмаз), напівкоштовні — декоративне оздоблення (яшма, Бурштин, Малахіт). Деякі видобуваються камені мають високу міцність, що дає можливість їх застосування в промисловості.

Обмеженість ресурсів

Як відомо, з інформації у Вікіпедії, ресурси Землі не нескінченні. Деякі матеріали поступово утворюються знову, а деякі мають кінцеве число. За ступенем обмеженості ресурсів всі копалини діляться на кілька категорій:

• Вичерпні або кінцеві. Ресурси, видобуток яких одного разу стане неможлива. Такі ресурси утворилися за певних умов багато років тому, умови змінилися і нове утворення природним шляхом вже неможливо.
• Нескінченні ресурси. Це джерела невичерпної енергії, такої як сонячна або енергія вітру. Океани і моря теж можна віднести до цієї категорії.
• Поновлювані матеріали. Ця група ресурсів здатна до відновлення (ліси, прісна вода), але досить повільно.

Поняття копалин, що видобуваються з надр землі відносять до вичерпних ресурсів. Тому основне завдання сучасного видобутку і використання – правильний розподіл, зменшення витрат при видобутку, раціональне використання, Заміна аналогами і усвідомлене споживання.

Видобуток корисних копалин бере свій початок з найдавніших часів людства – перші експедиції з видобутку руди споряджалися ще в Стародавньому Єгипті, а Римська імперія величезні території поцяткувала шахтами.

Чим активніше йшов прогрес, тим масштабніше добувалися різні елементи. Одна “золота лихоманка” принесла колосальні масштаби золота і алмазів. Але чим активніше йде видобуток, тим менше багатств землі залишається. Тому в сучасному світі необхідно усвідомлене і грамотне споживання ресурсів.

Таблиця з поясненнями на тему “Природні корисні копалини: класифікація видів, видобуток”

Висновок

Природні корисні копалини – це різноманітні мінерали, які використовуються у різних сферах промисловості та виробництва. Вони класифікуються на металеві, неметалеві, горючі, радіоактивні та дорогоцінні види.

Кожен тип корисних копалин має свої унікальні характеристики, методи видобутку та застосування.

Від традиційних методів, таких як шахтний видобуток, до сучасних технологій, таких як фракінг, видобуток корисних копалин є ключовим елементом глобальної економіки та технологічного розвитку.