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Que sont les minéraux 3. Les minéraux et leurs propriétés

Les minéraux sont des formations de la croûte terrestre constituées de minéraux, de produits chimiques et propriétés physiques qui leur permettent d'être utilisés dans la sphère de la production et des ménages. Sans la variété de substances dont la Terre est riche, notre monde ne serait pas aussi diversifié et développé. Le progrès technologique serait inaccessible et d'une complexité prohibitive. Considérez le concept, les types de minéraux et leurs caractéristiques.

Concepts et termes liés au sujet

Avant d'analyser les types de minéraux, il est nécessaire de connaître les définitions spécifiques liées à ce sujet. Il sera donc de plus en plus facile de tout gérer. Ainsi, les minéraux sont des matières premières minérales ou des formations de la croûte terrestre, qui peuvent être d'origine organique ou inorganique et utilisées dans la production d'objets tangibles.

Un gisement minéral est l'accumulation d'une certaine quantité de matière minérale à la surface ou dans les entrailles de la Terre, qui sont réparties en catégories selon le domaine d'application dans l'industrie.

Un minerai est une formation minérale qui a surgi dans des conditions naturelles et se compose de tels composants et dans un tel rapport que son utilisation est possible et opportune pour la sphère industrielle et technique.

Quand l'exploitation minière a-t-elle commencé ?

On ne sait pas exactement quand la première exploitation minière a eu lieu. Selon les historiens, les anciens Égyptiens ont ouvert le voile. L'expédition a été envoyée dans la péninsule du Sinaï en 2600 av. Ils étaient censés extraire du mica. Cependant, il y a eu une percée dans les connaissances des anciens habitants sur les matières premières et les matériaux : du cuivre a été trouvé. L'extraction et le traitement de l'argent sont connus de l'histoire de la Grèce. Les Romains ont découvert des métaux tels que le zinc, le fer, l'étain et le plomb. Après avoir fondé des mines de l'Afrique à la Grande-Bretagne, l'Empire romain les a extraites, puis les a utilisées pour fabriquer des outils.

Au 18ème siècle, après la révolution industrielle, les minerais devinrent urgents. A cet égard, leur production s'est développée à un rythme rapide. Technologies modernes sur la base des découvertes de cette période particulière. Au 19ème siècle, la fameuse "ruée vers l'or" a eu lieu, au cours de laquelle une énorme quantité de métal précieux, l'or, a été extraite. Aux mêmes endroits Afrique du Sud) a découvert plusieurs gisements de diamants.

Caractéristiques des minéraux par état physique

Il est connu des leçons de physique que les substances sont capables d'être dans l'un des quatre états d'agrégation : liquide, solide, gazeux et plasma. DANS vie ordinaire tout le monde peut facilement observer les trois premiers. Les minéraux, comme tous les autres composés chimiques, peuvent être trouvés à la surface de la Terre ou dans ses profondeurs dans l'un des trois états. Ainsi, les types de minéraux sont principalement divisés en:

liquide ( eau minérale, huile);
solides (métaux, charbons, minerais);
gazeux (gaz naturel, gaz inerte).

Chacun des groupes est une partie importante et intégrale de la vie industrielle. La diversité des ressources permet aux pays de se développer dans le domaine technique et économique. Le nombre de gisements miniers est un indicateur de la richesse et du bien-être du pays.

Types industriels, classification des minéraux

Après la découverte des premières roches minérales, une personne a sérieusement réfléchi aux avantages qu'elles pourraient apporter à sa vie. Avec la naissance et le développement de l'industrie, une classification des gisements minéraux a été formée en fonction de leur utilisation dans le domaine technique. Considérez ces types de minéraux. Le tableau contient des informations complètes sur leurs caractéristiques:

Types industriels de gisements et de minéraux, leurs composants

Type de gisement minéral	Les groupes qui s'y trouvent	Types de fossiles
Combustible (combustible)	État solide	Tourbe, charbon
Combustible (combustible)	État liquide/gazeux	Gaz, fioul
métal	Métaux noirs	Manganèse, chrome, titane, fer
	Métaux non-ferreux	Plomb, cuivre, cobalt, aluminium, nickel
	métaux nobles	Platine, or, argent
	Métaux rares	Étain, tantale, tungstène, niobium, molybdène
	composés radioactifs	Thorium, radium, uranium
non métallique	Extraction de matières premières	Mica, magnésite, talc, calcaire, graphite, argiles, sables
	Matières premières chimiques	Fluorine, phosphorite, barytine, sels minéraux
	Matériaux de construction	Marbre, gypse, gravier et sable, argiles, pierres de parement, matières premières cimentaires
	Pierres semi-précieuses	Pierres précieuses et ornementales

Les types de minéraux considérés, ainsi que les réserves d'eau douce, sont caractéristique principale richesses de la terre ou d'un pays séparé. Il s'agit d'une gradation typique des ressources minérales, à l'aide de laquelle toutes les substances naturelles utilisées dans la sphère industrielle et domestique sont regroupées en fonction de leurs propriétés physiques et propriétés chimiques. Examinons chaque catégorie séparément.

combustibles fossiles

Quel type de minéral est le pétrole ? Et le gaz ? Un minéral est plus souvent représenté comme un métal solide que comme un liquide ou un gaz incompréhensible. familier avec le métal petite enfance, tandis que la compréhension de ce qu'est le pétrole ou même le gaz domestique vient un peu plus tard. Alors, à quel type, selon les classifications déjà étudiées, faut-il attribuer le pétrole et le gaz ? Pétrole - au groupe de substances liquides, gaz - au gazeux. En fonction de leur application, sans équivoque, au carburant ou, en d'autres termes, aux minéraux combustibles. Après tout, le pétrole et le gaz sont principalement utilisés comme source d'énergie et de chaleur : ils font fonctionner les moteurs des voitures, ils chauffent les logements, ils cuisinent avec leur aide. L'énergie elle-même est libérée par la combustion du carburant. Et si vous regardez encore plus loin, cela est facilité par le carbone, qui est inclus dans tous les combustibles fossiles. À quel type d'huile minérale appartient, compris.

Quelles autres substances sont incluses? Ce sont des composés combustibles solides formés dans la nature : houille et lignite, tourbe, anthracite, schiste bitumineux. Considérez une brève description d'eux. Types de minéraux (combustibles) :

Le charbon a été le premier combustible utilisé par l'homme. Principale source d'énergie utilisée à grande échelle dans la production, c'est grâce à ce fossile qu'a eu lieu la révolution industrielle. Il est formé à cause des restes de plantes sans accès aérien. En fonction de la gravité spécifique du carbone dans le charbon, on distingue ses variétés: anthracites, charbon brun et dur, graphites;
le schiste bitumineux s'est formé au fond de la mer il y a environ 450 millions d'années à partir des restes de végétation et d'animaux. Se compose de parties minérales et organiques. Lorsqu'il est distillé à sec, il forme une résine proche de l'huile ;
la tourbe est une accumulation de restes végétaux incomplètement décomposés dans les zones humides, plus de la moitié de sa composition est du carbone. Il est utilisé comme combustible, engrais, isolant thermique.

Les substances naturelles combustibles sont les types de minéraux les plus importants. Grâce à eux, l'humanité a appris à produire et à utiliser de l'énergie, et a également créé de nombreuses industries. Actuellement, le besoin de combustibles fossiles est très aigu pour la plupart des États. Il s'agit d'un segment important de l'économie mondiale, dont dépend le bien-être des pays du monde entier.

Minéraux métalliques: types, caractéristiques

Nous connaissons les types de minéraux : carburant, minerai, non métallique. Le premier groupe a été étudié avec succès. Nous allons plus loin - minerai, ou métal, fossiles - pour lesquels l'industrie est née et s'est développée en général. Depuis l'Antiquité, les gens ont compris que le métal offrait beaucoup plus d'opportunités dans la vie quotidienne que son absence. DANS monde moderne il est déjà impossible d'imaginer la vie sans aucun métal. DANS appareils ménagers et l'électronique, dans les maisons, dans la salle de bain, même dans une petite ampoule - elle est partout.

Comment sont-ils extraits ? Seuls les métaux nobles, qui, en raison de leurs propriétés chimiques, ne réagissent pas avec d'autres substances simples et complexes, peuvent être trouvés sous leur forme pure. Les autres interagissent activement les uns avec les autres, se transformant en minerai. Le mélange de métaux, si nécessaire, est séparé ou laissé tel quel. Les alliages formés par la nature "prennent racine" en raison de propriétés mixtes. Le fer, par exemple, peut être rendu plus dur en ajoutant du carbone au métal pour former de l'acier, un composé solide qui peut supporter de lourdes charges.

En fonction des caractéristiques individuelles, ainsi que du domaine d'application, les minerais sont divisés en groupes: métaux ferreux, non ferreux, nobles, rares et radioactifs.

Métaux noirs

Les métaux ferreux sont le fer et ses différents alliages : acier, fonte et autres ferroalliages. Il est utilisé dans la production d'une grande variété de domaines : militaire, construction navale, construction aéronautique, construction mécanique.

De nombreux produits en fer sont utilisés au quotidien : les ustensiles de cuisine sont en acier, de nombreux éléments de plomberie en sont recouverts.

Métaux non-ferreux

Le groupe des métaux non ferreux comprend un grand nombre de minéral. Le nom du groupe vient du fait que de nombreux métaux ont une couleur spécifique. Par exemple, le cuivre est rouge, l'aluminium est argenté. Les 3 autres types de minéraux (nobles, rares, radioactifs) sont en fait une sous-espèce de métaux non ferreux. Beaucoup d'entre eux sont mélangés dans des alliages, car sous cette forme, ils ont de meilleures propriétés.

Les métaux non ferreux sont classés en :

lourd - hautement toxique avec un poids atomique important : plomb, étain, cuivre, zinc ;
léger, de faible densité et poids : magnésium, titane, aluminium, calcium, lithium, sodium, rubidium, strontium, césium, béryllium, baryum, potassium ;
nobles, en raison de leur haute résistance, n'entrent pratiquement pas dans réactions chimiques, belle apparence : platine, argent, or, rhodium, palladium, ruthénium, osmium ;
petit (rare) - antimoine, mercure, cobalt, cadmium, arsenic, bismuth;
les réfractaires ont un point de fusion et une résistance à l'usure élevés : molybdène, tantale, vanadium, tungstène, manganèse, chrome, zirconium, niobium ;
terre rare - le groupe comprend 17 éléments: samarium, néodyme, lanthane, cérium, europium, terbium, gadolinium, dysprosium, erbium, holmium, ytterbium, lutétium, scandium, yttrium, thulium, prométhium, terbium;
dispersés ne se trouvent dans la nature que sous forme d'impuretés : tellure, thallium, indium, germanium, rhénium, hafnium, sélénium ;
les radioactifs émettent indépendamment un flux de particules radioactives: radium, plutonium, uranium, protactinium, californium, fermium, américium et autres.

L'aluminium, le nickel et le cuivre revêtent une importance particulière pour l'humanité. Les pays développés s'efforcent d'augmenter leur production, car la quantité de ces métaux non ferreux affecte directement le progrès technique dans l'industrie aéronautique, l'astronautique, les dispositifs atomiques et microscopiques et l'électrotechnique.

Éléments naturels non métalliques

Résumons un peu. Les principales catégories du tableau "Types de minéraux" (combustible, minerai, non métallique) ont été étudiées. Quels éléments sont classés comme non métalliques, c'est-à-dire non métalliques ? Il s'agit d'un groupe de minéraux durs ou mous trouvés sous la forme de minéraux ou de roches individuels. science moderne plus d'une centaine de ces composés chimiques sont connus, qui ne sont rien de plus qu'un produit de processus naturels.

En termes d'échelle de leur extraction et de leur utilisation, les minéraux non métalliques devancent uniquement les types de minéraux combustibles. Le tableau ci-dessous contient les principales roches et minéraux qui composent le groupe des ressources naturelles non métalliques, ainsi que leur brève description.

Minéraux non métalliques

Groupe de minéraux/roches non métalliques	Type de roche/minéral	Caractéristique
Extraction de matières premières	Amiante	Roche ignifuge. Utilisé pour la fabrication de matériaux résistants au feu, de toitures, de toiles anti-incendie.
	Calcaire	Roche sédimentaire, largement utilisée dans la construction. Lors de sa cuisson, de la chaux vive est obtenue.
	Mica	Minéral rocheux. Selon la composition chimique, il se subdivise en aluminium, micas de lithium magnésien-ferrugineux. Utilisé dans la technologie moderne.
Matières premières chimiques	Sels de potassium	Roches sédimentaires contenant du potassium. Utilisé comme matière première pour industrie chimique et dans la fabrication d'engrais potassiques.
	Apatite	Minéraux contenant de grandes quantités de sels de phosphate. Utilisé pour la fabrication d'engrais, ainsi que dans la production de céramiques.
	Soufre	Se présente sous forme de minerai de soufre natif et dans des composés. Il est utilisé principalement pour la production d'acide sulfurique, dans la vulcanisation du caoutchouc.
Matériaux de construction	Gypse	minéral sulfaté. Il est utilisé dans divers domaines de l'activité humaine.
Matériaux de construction	Marbre	Une roche à base de calcite. Utilisé en génie électrique, pour la fabrication de plâtre et de mosaïques, de monuments.
Pierres semi-précieuses	Précieux	Posséder beau motif ou couleur, brillance, facile à polir et à couper. Ils sont utilisés pour la fabrication de bijoux et autres décorations.
	Semi-précieux
	ornemental

Les types de minéraux non métalliques sont très importants pour diverses industries, la construction et sont également nécessaires dans la vie quotidienne.

Classification des ressources par épuisabilité

En plus de la gradation des minéraux selon leur état physique et leurs caractéristiques, ils considèrent des indicateurs de leur épuisabilité et de leur renouvellement. Les principaux types de minéraux sont divisés en:

épuisable, qui à un moment donné peut s'épuiser et ne plus être disponible pour la production ;
inépuisable - sources relativement inépuisables de ressources naturelles, par exemple, énergie solaire et éolienne, océans, mers;
renouvelables - fossiles qui, à un certain niveau d'épuisement, peuvent être partiellement ou complètement restaurés, par exemple, les forêts, le sol, l'eau;
non renouvelable - si les ressources ont été complètement épuisées, il n'est généralement pas possible de les renouveler ;
remplaçables - fossiles qui peuvent être remplacés si nécessaire, par exemple, des espèces combustibles.
irremplaçable - ceux sans lesquels la vie serait impossible (air).

Les ressources naturelles exigent attitude prudente et une utilisation rationnelle, puisque la plupart d'entre eux ont une limite épuisable, et s'ils sont renouvelables, ce ne sera pas de sitôt.

Les minéraux jouent un rôle important dans la vie humaine. Sans eux, il n'y aurait pas de technique et découvertes scientifiques et la vie quotidienne en général. Les résultats de leur extraction et de leur transformation nous entourent partout : bâtiments, transports, biens ménagers, médicaments.

Les entrailles de la terre sont riches en divers minéraux. Les minéraux sont des formations minérales de la croûte terrestre qui peuvent être utilisées efficacement dans l'économie. Des accumulations de minéraux forment des gisements.

Gisement minéral appelé une section de la croûte terrestre dans laquelle, à la suite de certains processus géologiques, une accumulation de matière minérale s'est produite, qui, en termes de quantité, de qualité et de conditions d'occurrence, convient à un usage industriel. Les minéraux sont gazeux, liquides et solides. POUR gazeux appartiennent aux accumulations dans les entrailles de la terre de gaz combustibles de composition hydrocarbonée et de gaz inertes non combustibles, tels que l'hélium, le néon, l'argon, le krypton, etc. K liquide comprennent les gisements de pétrole et d'eaux souterraines. POUR solide possède la plupart des minéraux qui sont utilisés comme dépôts d'éléments ou de leurs composés(fer, or, bronze, etc.), cristaux(cristal de roche, diamant, etc.), minéraux(sels fossiles, graphite, talc…) et rochers(granit, marbre, argile, etc.).

Selon l'utilisation industrielle, les gisements minéraux sont divisés en minerai ou métal; non métallique ou non métallique; combustible, ou caustobiolites, et hydrominéral (tab. 2).

Gisements de mineraià leur tour, ils sont subdivisés en gisements de métaux ferreux, légers, non ferreux, rares, radioactifs et nobles, ainsi qu'en éléments traces et terres rares.

Dépôts non métalliques se désintègrent en gisements de matières premières minérales chimiques, agronomiques, métallurgiques, techniques et de construction.

Dépôts de combustible utile les fossiles sont généralement divisés en gisements de pétrole, de gaz combustibles, de charbon, de schiste bitumineux et de tourbe.

Gisements hydrominéraux elles sont divisées en eaux souterraines potables, techniques, balnéologiques ou minérales et pétrolières, contenant des éléments précieux en quantité adaptée à leur extraction (brome, iode, bore, radium, etc.).

Les matières premières minérales sont utilisées pour les besoins de l'industrie à la fois directement, sans traitement préalable, et pour l'extraction de composés chimiques naturels précieux ou d'éléments nécessaires à l'économie nationale. Dans ce dernier cas, on parle de minerai.

Tableau 2 Taxonomie industrielle des gisements minéraux

métal

non métallique

Lieu de naissance

éléments ou

leurs composés

Gisements minéraux

Dépôts de cristaux

minerais métalliques

Métallurgique

et matériaux d'isolation thermique

Chimique

et matières premières agronomiques

Technique

matières premières et pierres précieuses

optique

Métaux ferreux : Fe, Ti, Cr, Mn.

Métaux légers : Al, Li, Be, Mg.

Métaux non ferreux : Cu, Zn, Pb, Sb, Ni.

rare et petit

métaux : W, Mo, Sn, Co, Hg, Bi, Zr, Cs, Nb, Ta.

Métaux nobles : Au, Ag, Pt, Os, Ir.

Métaux radioactifs : U, Ra, Th.

Oligo-éléments : Sc, Ga, Ge, Rb, Cd, In, Hf, Re, Te, Po, Ac.

terres rares

éléments : La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.

Flux

Spath fluor

Calcite et dolomie

Feldspath et quartz

Réfractaires et isolants thermiques

Khrpzotilasbest

Vermiculite

Talc et pierre à talc

magnésite

Hauts réfractaires

Andalousite

Sillimanite

Cyanite (disten)

Dumortiérite

Chimique

matière première

Halolithes (sels)

Soufre natif

Pyrite de soufre

Arsénopyrite

Réalgar

Orpiment

Célestine

Strontianite

Aragonite

Matières premières agronomiques

Phosphorites

Sels de potassium

Tourmaline

Glauconite

Diélectriques

Moscovite

phlogopite

Abrasifs

Gemmes de cristal

Bleu vert

Alexandrite

Piézo

cristaux

Tourmaline

minéraux optiques

fluorine optique

Espart islandais

Quartz optique

fossiles (selon N. Ermakov avec des ajouts).

				Hydroélectricité et gaz minéral
Dépôts de substances amorphes et cryptocristallines	Lieu de naissance rochers		Dépôts de liquides et de gaz
Matières premières ornementales et pierres colorées	Matériaux de construction et matières premières vitrocéramiques	Combustible solide et matières premières chimiques	Carburant et matières premières chimiques	eau et gaz
Obsidienne Calcédoine (et soif) Agalmatolite Anhydrite	Construction matériaux Pierres de construction (mur, toiture, route, gravats) Pierres de parement (marbres, granits, labradorites, etc.) Pierre résistante aux acides (andésite, felsite, etc.) Matières premières pour le moulage de la pierre (diabase, basalte, etc.) Matériaux liants (marne, calcaire, argile, gypse) Charges (gravier, sable, etc.) Additifs hydrauliques (piste, pierre ponce, diatomites et tripoli, schistes à ménilite, etc.) Peintures minérales (craie, ocre, momie) Matières premières vitrocéramiques sables de verre pegmatites Argiles et kaolin	Hummites charbon marron Calcul Anthracite Semi sapropélites demi-dieu Sapropélites schiste bitumineux asphaltite Anthraxolite Ozokérite	naphténique paraffine gaz combustible	Eau douce pour la consommation et l'approvisionnement technique Eaux minérales balnéologiques (carbonique, hydrogène sulfuré, radioactive, etc.) Sources d'eau salée Eaux pétrolières avec Br, J, B, Ra, etc. Saumures de lac Boues minérales et limons Gaz inertes incombustibles He, Ne, Ar, Kr, etc.

Minéraux sédimentaires plus caractéristique des plates-formes, car il y a une couverture de plate-forme. Il s'agit principalement de minéraux non métalliques et de combustibles, dont le rôle principal est joué par le gaz, le pétrole, le charbon et le schiste bitumineux. Ils ont été formés à partir des restes de plantes et d'animaux accumulés dans les parties côtières des mers peu profondes et dans les conditions de marais lacustres de la terre ferme. Ces restes organiques abondants ne pouvaient s'accumuler que dans des conditions suffisamment humides et chaudes propices à un développement luxuriant. Dans des conditions chaudes et sèches dans les mers peu profondes et les lagons côtiers, des sels se sont accumulés, qui ont été utilisés comme matières premières.

Exploitation minière

Il existe plusieurs façons exploitation minière. D'abord, ce méthode ouverte, dans lequel les roches sont extraites dans des carrières. Elle est économiquement plus rentable, car elle contribue à obtenir un produit moins cher. Cependant, une carrière abandonnée peut conduire à la formation d'un vaste réseau. La méthode minière d'extraction du charbon est chère, donc plus chère. Le moyen le moins cher d'extraire le pétrole est le flux libre, lorsque le pétrole monte à travers le puits sous gaz de pétrole. La méthode d'extraction par pompage est également courante. Il existe également des méthodes spéciales d'extraction des minéraux. Ils sont dits géotechniques. Avec leur aide, le minerai est extrait des entrailles de la Terre. Cela se fait en téléchargeant eau chaude, solutions en couches contenant le minéral requis. D'autres puits pompent la solution résultante et séparent le composant précieux.

Le besoin en minéraux ne cesse de croître, l'extraction de matières premières minérales augmente, mais les minéraux sont épuisables Ressources naturelles Par conséquent, il est nécessaire de les utiliser plus économiquement et pleinement.

Il y a plusieurs moyens de le faire:

réduction des pertes de minerais lors de leur extraction ;
extraction plus complète de tous les composants utiles de la roche;
utilisation intégrée des minéraux;
rechercher de nouveaux gisements plus prometteurs.

Ainsi, la direction principale de l'utilisation des minéraux dans les années à venir ne devrait pas être une augmentation du volume de leur extraction, mais une utilisation plus rationnelle.

Dans l'exploration moderne des minéraux, il est nécessaire d'utiliser non seulement les dernières technologies et des instruments sensibles, mais également une prévision scientifique pour la recherche de gisements, ce qui aide à dessein, base scientifique mener des explorations. Grâce à de telles méthodes, les gisements de diamants en Yakoutie ont d'abord été prédits scientifiquement puis découverts. Une prévision scientifique est basée sur la connaissance des connexions et des conditions de formation des minéraux.

Brève description des principaux minéraux

Le plus dur de tous les minéraux. Sa composition est du carbone pur. Se produit dans les placers et sous forme d'inclusions dans les roches. Les diamants sont incolores, mais il existe également des teintes de différentes couleurs. Un diamant taillé est appelé un diamant. Son poids est généralement mesuré en carats (1 carat = 0,2 g). Le plus gros diamant a été trouvé dans le Sud : il pesait plus de 3 000 carats. La plupart des diamants sont extraits en Afrique (98% de la production dans le monde capitaliste). En Russie gros gisements les diamants se trouvent en Yakoutie. Les cristaux clairs sont utilisés pour fabriquer des pierres précieuses. Jusqu'en 1430, les diamants étaient considérés comme des pierres précieuses communes. La pionnière pour eux était la Française Agnès Sorel. Les diamants opaques, en raison de leur dureté, sont utilisés dans l'industrie pour la découpe et la gravure, ainsi que pour le meulage du verre et de la pierre.

Métal mou malléable couleur jaune, lourd, ne s'oxyde pas à l'air. Dans la nature, on le trouve principalement sous sa forme pure (pépites). La plus grosse pépite, pesant 69,7 kg, a été trouvée en Australie.

L'or se trouve également sous la forme d'un placer - c'est le résultat de l'altération et de l'érosion du gisement, lorsque des grains d'or sont libérés et emportés pour former des placers. L'or est utilisé dans la fabrication d'instruments de précision et de divers ornements. En Russie, l'or se trouve dessus et dedans. À l'étranger - au Canada, en Afrique du Sud,. Étant donné que l'or se trouve dans la nature en petites quantités et que son extraction est associée à des coûts élevés, il est considéré comme un métal précieux.

Platine(de l'espagnol plata - argent) - un métal précieux allant du blanc au gris acier. Diffère par l'infusibilité, la résistance aux influences chimiques et la conductivité électrique. Il est extrait principalement dans les placers. Il est utilisé pour la fabrication de verrerie chimique, dans l'électrotechnique, la joaillerie et la dentisterie. En Russie, le platine est extrait dans l'Oural et dans Sibérie orientale. À l'étranger - en Afrique du Sud.

Gemmes (gemmes) - corps minéraux qui ont la beauté de la couleur, de la brillance, de la dureté, de la transparence. Elles sont divisées en deux groupes : les pierres à tailler et les pierres ornementales. Le premier groupe comprend le diamant, le rubis, le saphir, l'émeraude, l'améthyste, l'aigue-marine. Au deuxième groupe - malachite, jaspe, cristal de roche. Toutes les pierres précieuses, en règle générale, sont d'origine ignée. Cependant, les perles, l'ambre, le corail sont des minéraux d'origine organique. Les pierres précieuses sont utilisées en joaillerie et à des fins techniques.

tufs- des roches d'origines diverses. Le tuf calcaire est une roche poreuse formée à la suite de la précipitation de carbonate de calcium provenant de sources. Ce tuf est utilisé pour produire du ciment et de la chaux. Tuf volcanique - cimenté. Les tufs sont utilisés comme materiel de construction. A différentes couleurs.

micas- des roches qui ont la capacité de se diviser en couches les plus minces avec une surface lisse ; trouvés comme impuretés dans les roches sédimentaires. Divers micas sont utilisés comme bon isolant électrique, pour la fabrication de fenêtres dans les fours métallurgiques, dans les industries électriques et radio. En Russie, les micas sont extraits en Sibérie orientale, c. Le développement industriel des gisements de mica est réalisé en Ukraine, aux États-Unis, .

Marbre- une roche cristalline formée à la suite d'un métamorphisme calcaire. Il vient en différentes couleurs. Le marbre est utilisé comme matériau de construction pour le revêtement mural, dans l'architecture et la sculpture. En Russie, il y a beaucoup de ses gisements dans l'Oural et le Caucase. A l'étranger, le marbre extrait est le plus réputé.

Amiante(grec inextinguible) - un groupe de roches ignifuges fibreuses qui se divisent en fibres molles de jaune verdâtre ou presque couleur blanche. Il se présente sous la forme de veines (une veine est un corps minéral qui remplit une fissure dans la croûte terrestre, a généralement la forme d'une plaque, allant verticalement à de grandes profondeurs. La longueur des veines atteint deux kilomètres ou plus), parmi les roches ignées et sédimentaires. Il est utilisé pour la fabrication de tissus spéciaux (isolation incendie), de bâches, de matériaux de toiture résistants au feu, ainsi que de matériaux d'isolation thermique. En Russie, l'amiante est extraite dans l'Oural, à l'étranger - dans d'autres pays.

Asphalte(résine) - une roche résineuse fragile de couleur brune ou noire, qui est un mélange d'hydrocarbures. L'asphalte fond facilement, brûle avec une flamme fumeuse, est un produit de la transformation de certains types d'huile, dont certaines substances se sont évaporées. L'asphalte pénètre souvent les grès, les calcaires, les marnes. Il est utilisé comme matériau de construction pour les revêtements routiers, dans l'électrotechnique et l'industrie du caoutchouc, pour la préparation de vernis et de mélanges pour l'imperméabilisation. Les principaux gisements d'asphalte en Russie sont la région d'Ukhta, à l'étranger - en, en France,.

Apatité- minéraux riches en sels phosphoriques, verts, gris et autres couleurs; trouvé parmi diverses roches ignées, formant parfois de grandes accumulations. Les apatites sont principalement utilisées pour la production d'engrais phosphatés, elles sont également utilisées dans l'industrie de la céramique. En Russie, les plus grands gisements d'apatite sont situés dans, sur. À l'étranger, ils sont exploités en République d'Afrique du Sud.

Phosphorites- les roches sédimentaires riches en composés phosphorés, qui forment des grains dans la roche ou retiennent divers minéraux en une roche dense. Les phosphorites sont gris foncé. Ils sont utilisés, comme les apatites, pour obtenir des engrais phosphatés. En Russie, les gisements de phosphorite sont courants dans les régions de Moscou et de Kirov. À l'étranger, ils sont extraits aux États-Unis (péninsule de Floride) et.

minerais d'aluminium- minéraux et roches utilisés pour produire de l'aluminium. Les principaux minerais d'aluminium sont les bauxites, les néphélines et les alunites.

bauxites(le nom vient de la région de Bo dans le sud de la France) - roches sédimentaires de couleur rouge ou brune. 1/3 de leurs réserves mondiales se trouvent dans le nord, et le pays est l'un des États leaders dans leur production. En Russie, les bauxites sont extraites. Le composant principal de la bauxite est l'oxyde d'aluminium.

Alunites(le nom vient du mot alun - alun (fr.) - minéraux, qui comprennent l'aluminium, le potassium et d'autres inclusions. Le minerai d'alunite peut être une matière première pour obtenir non seulement de l'aluminium, mais aussi des engrais potassiques et de l'acide sulfurique. Il existe des gisements d'alunites aux États-Unis, en Chine, en Ukraine et dans d'autres pays.

Néphélines(le nom vient du grec "nephele", qui signifie nuage) - minéraux de composition complexe, gris ou vert, contenant une quantité importante d'aluminium. Ils font partie des roches ignées. En Russie, les néphélines sont extraites dans et en Sibérie orientale. L'aluminium obtenu à partir de ces minerais est un métal mou, donne des alliages solides, est largement utilisé, ainsi que dans la fabrication d'articles ménagers.

Minerais de fer- les accumulations minérales naturelles contenant du fer. Ils sont divers en termes de composition minéralogique, de quantité de fer qu'ils contiennent et de diverses impuretés. Les impuretés peuvent être précieuses (chrome manganèse, cobalt, nickel) et nocives (soufre, phosphore, arsenic). Les principaux sont le minerai de fer brun, le minerai de fer rouge, le minerai de fer magnétique.

minerai de fer brun, ou limonite, est un mélange de plusieurs minéraux contenant du fer avec un mélange de substances argileuses. Il a une couleur brune, jaune-brune ou noire. Il se produit le plus souvent dans les roches sédimentaires. Si les minerais de minerai de fer brun - l'un des minerais de fer les plus courants - ont une teneur en fer d'au moins 30%, ils sont alors considérés comme industriels. Les principaux gisements se trouvent en Russie (Oural, Lipetsk), en Ukraine (), en France (Lorraine), sur.

Hématite, ou hématite, est un minéral rouge-brun à noir contenant jusqu'à 65% de fer.

Trouvé dans divers rochers sous forme de cristaux et de plaques minces. Parfois, il forme des grappes sous forme de masses dures ou terreuses de couleur rouge vif. Les principaux gisements de minerai de fer rouge se trouvent en Russie (KMA), en Ukraine (Krivoy Rog), aux États-Unis, au Brésil, au Kazakhstan, au Canada et en Suède.

Minerai de fer magnétique, ou magnétite, est un minéral noir contenant 50 à 60 % de fer. C'est de la haute qualité minerai de fer. Composé de fer et d'oxygène, hautement magnétique. Il se présente sous forme de cristaux, d'inclusions et de masses solides. Les principaux gisements se trouvent en Russie (Oural, KMA, Sibérie), en Ukraine (Krivoy Rog), en Suède et aux États-Unis.

minerais de manganèse- les composés minéraux contenant du manganèse dont la principale propriété est de conférer malléabilité et dureté à l'acier et à la fonte. La métallurgie moderne est impensable sans manganèse: un alliage spécial est fondu - le ferromanganèse, contenant jusqu'à 80% de manganèse, qui est utilisé pour fondre de l'acier de haute qualité. De plus, le manganèse est nécessaire à la croissance et au développement des animaux, c'est un microfertilisant. Les principaux gisements de minerai sont situés en Ukraine (Nikolskoïe), en Inde, au Brésil et en République d'Afrique du Sud.

Minerais d'étain- De nombreux minéraux contenant de l'étain. Des minerais d'étain avec une teneur en étain de 1 à 2% ou plus sont en cours de développement. Ces minerais nécessitent un enrichissement - une augmentation du composant précieux et la séparation des stériles, par conséquent, des minerais avec une teneur en étain augmentée à 55% sont utilisés pour la fusion. L'étain ne s'oxyde pas, ce qui a conduit à son utilisation généralisée dans l'industrie de la conserve. En Russie, les minerais d'étain se trouvent en Sibérie orientale et à l'étranger, ils sont extraits en Indonésie, sur la péninsule.

Minerais de nickel- les composés minéraux contenant du nickel. Il ne s'oxyde pas à l'air. L'ajout de nickel aux aciers augmente considérablement leur élasticité. Le nickel pur est utilisé en génie mécanique. En Russie, il est exploité sur la péninsule de Kola, dans l'Oural, en Sibérie orientale ; à l'étranger - au Canada, au Brésil.

Minerais d'uranium-radium- les accumulations minérales contenant de l'uranium. Le radium est un produit de la désintégration radioactive de l'uranium. La teneur en radium dans les minerais d'uranium est négligeable - jusqu'à 300 mg pour 1 tonne de minerai. sont d'une grande importance, puisque la fission des noyaux de chaque gramme d'uranium peut donner 2 millions de fois plus d'énergie que la combustion d'1 gramme de combustible, ils sont donc utilisés comme combustible dans les centrales nucléaires pour produire de l'électricité bon marché. Les minerais d'uranium-radium sont extraits en Russie, aux États-Unis, en Chine, au Canada, au Congo et dans d'autres pays du monde.

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Pensez à l'expression "minéraux". « Fossile » signifie nous parlons de quelque chose qui est extrait des entrailles de la terre. Il peut être solide (par exemple, il peut s'agir d'un minéral), mais il peut être liquide et même gazeux. « Utile » signifie que nous parlons de quelque chose qui est nécessaire pour les gens, de quelque chose qui est bénéfique.

Tout semble clair. Mais il y a ici une subtilité liée à la compréhension de ce qui apparaît exactement à une personne. utile. De nombreux siècles se sont écoulés avant que nos lointains ancêtres ne commencent à se rendre compte de l'utilité de la pierre ramassée sur les rives du fleuve et apprennent à exploiter cette découverte. Au fil des siècles, l'homme a mieux compris ce qu'est le garde-manger le plus riche sous ses pieds. Dans l'ensemble, il n'y a pas de minéraux "non utiles". En fait, tout ce qui se trouve dans la croûte terrestre peut devenir utile à l'homme. Si ce n'est pas aujourd'hui, alors dans le futur.

Et ici un problème très difficile se pose. En extrayant toutes sortes de minéraux des entrailles de la terre, les gens épuisent ces entrailles, violent la structure géologique des entrailles, surchargent la surface de la terre à la fois avec les produits du traitement des minéraux et avec les déchets générés lors du traitement. Il est clair que cela problème écologique devient de plus en plus aggravée à mesure que l'extraction de minéraux augmente et que la gamme de minéraux qu'une personne inclut dans la catégorie des « utiles » s'élargit.

combustibles fossiles

Vous pouvez probablement deviner quels fossiles sont classés comme combustibles. Ce tourbe, charbon brun et noir, pétrole, gaz naturel, schiste bitumineux. Cependant, le terme "inflammable" n'a pas beaucoup de succès. Il suggère que ces fossiles ne sont utilisés que comme combustible. Carburant pour installations industrielles, centrales électriques, moteurs divers, etc. C'est vrai, mais pas toute la vérité. Les combustibles dits fossiles sont largement utilisés à de nombreuses autres fins, notamment dans l'industrie chimique. Cela est particulièrement vrai pour le pétrole. On dit souvent que "brûler avec du pétrole équivaut à se noyer avec des billets de banque".

Tourbe, charbon brun, schiste bitumineux se sont formés sur le site des lacs, qui se sont finalement transformés d'abord en marécages, puis en plaines (les soi-disant plaines lacustres). Pendant de nombreuses années, les restes de plantes et d'autres organismes ont été déposés au fond du lac. Tout cela s'est progressivement décomposé et s'est transformé en ce qu'on appelle sapropèle."Sapros" est le grec pour "pourri", et "pelos" est "boue". Le sapropèle est donc de la "saleté" provenant des restes décomposés d'organismes vivants. Au fur et à mesure que le lac se transformait en marais, et le marais dans la plaine lacustre, les sapropels sont devenus des tourbières ou se sont transformés en lignite ou en schiste bitumineux. Soit dit en passant, le schiste bitumineux est aussi appelé sapropélites.

A noter que les processus de formation des combustibles fossiles à partir des sapropels sont très processus complexes qui demandent aussi beaucoup de temps. Les tourbières, par exemple, mettent des milliers d'années à se former. Ceci, soit dit en passant, devrait être rappelé par tous les amateurs de marais drainants. Les premiers gisements de schiste bitumineux se sont formés au Protérozoïque - ils ont plus d'un milliard d'années. Environ 40% de tout le schiste bitumineux s'est formé à l'ère paléozoïque.

Quant au charbon, presque toutes ses couches se sont formées il y a 350 à 250 millions d'années - dans le Carbonifère et Périodes permiennes Paléozoïque. À cette époque, la Terre était couverte de fourrés luxuriants de fougères arborescentes géantes, de lycopodes et de prêles. Le sol n'a pas eu le temps de "digérer" toute cette masse de bois. En mourant, les arbres tombaient dans l'eau, étaient recouverts de sable et d'argile et ne se décomposaient pas (ne pourrissaient pas), mais se transformaient progressivement en charbon. Prenez un morceau de charbon dans vos mains et imaginez que devant vous se trouve un «nouveau venu» d'une époque qui s'est terminée il y a environ 300 millions d'années.

L'origine du charbon, de la tourbe, du schiste bitumineux est aujourd'hui assez bien connue. Cependant, on ne peut pas en dire autant du pétrole. Il y a environ cinq mille ans, les habitants des rives du Tigre et de l'Euphrate (les États d'Irak et du Koweït s'y trouvent maintenant) ont attiré l'attention sur les fontaines d'un liquide huileux sombre jaillissant du sol, qui brûlait bien. Ils l'appelaient « nafata », ce qui signifie « éruptif » en arabe. Et donc les millénaires ont passé, mais il y a encore des discussions sur l'origine du "nafata".

Il y a deux hypothèses principales. Selon une hypothèse, le pétrole s'est formé BIO par, c'est-à-dire des restes de plantes et d'animaux qui vivaient il y a plusieurs millions d'années (tout comme la tourbe, le charbon, le schiste bitumineux se sont formés). Selon une autre hypothèse, le pétrole a inorganique origine.

L'hypothèse organique de l'origine du pétrole a été avancée par le célèbre scientifique russe Mikhaïl Vassilievitch Lomonossov(1711 - 1765). Dans son ouvrage "Sur les couches de la Terre", il écrit sur le pétrole comme suit : "Cette matière huileuse brune et noire est expulsée par la chaleur souterraine des charbons en cours de préparation et fait saillie dans diverses crevasses et cavités, sèches et humides, remplies d'eau...".

En 1919 académicien russe Nikolaï Dmitrievitch Zelinsky(1861-1953) ont effectué une double distillation de sapropel extrait du lac Balkhash et ont obtenu de l'essence. À l'heure actuelle, les scientifiques ont établi que les composés organiques sont en effet capables de se transformer en pétrole et que cela se produit mieux à des températures de 100 à 200 "C. Mais ce sont précisément ces températures qui sont typiques pour des profondeurs de 3 à 5 km, qui sont considérées comme la principale zone de formation de pétrole. Alors que les profondeurs de température plus élevée appartiennent à la zone de formation des gaz naturels.

Une version de l'hypothèse inorganique de l'origine du pétrole suggère la formation de pétrole sur grandes profondeursà partir de roches ignées. Pour la première fois une telle hypothèse a été faite en 1805 par le naturaliste allemand Alexandre Humboldt. En voyageant à travers Amérique du Sud il regarda l'huile suinter de ces roches. En 1877, le célèbre scientifique russe Dimitri Ivanovitch Mendeleïev (1834-1907) parlait de l'origine minérale du pétrole dans les profondeurs de l'intérieur de la terre. Et aujourd'hui, certains scientifiques continuent de défendre la "version magmatique" de la formation du pétrole à de grandes profondeurs dans le manteau terrestre, là où suffisamment hautes températures le carbone et l'hydrogène forment divers composés d'hydrocarbures.

Les différends sur l'origine du pétrole se poursuivent à ce jour. On suppose qu'il y a différents types huiles de diverses origines.

minerais métalliques

Vous devez avoir entendu parler métaux ferreux Et Métaux non-ferreux. J'espère que vous comprenez que les "métaux ferreux" ne doivent pas nécessairement être de couleur noire. C'est le nom des métaux utilisés dans la fonte du fer et de l'acier. Ceux-ci sont blanc argenté (pas noir!) fer, manganèse, titane, vanadium, aussi gris bleuté chrome. Et les métaux dits non ferreux sont blanc argenté aluminium, étain, nickel, argent, platine, zinc, rouge cuivre, jaune or, gris bleuté mener et un certain nombre d'autres métaux.

La plupart des métaux ont été formés dans des roches ignées profondes. Ils montèrent jusqu'à la surface de la terre ainsi que du magma en fusion qui, en se solidifiant, a créé des hautes terres et des chaînes de montagnes sous forme de roches ignées intrusives (principalement sous forme de granites). Ensuite, les influences naturelles (soleil, eau, air) ont détruit les montagnes et des dépôts de métaux sont apparus dans les roches sédimentaires.

Il ne faut pas croire que lorsqu'on parle de la formation des métaux et de leurs gisements, on parle certainement de métaux sous une forme pure et native. Certains métaux, comme vous le savez, se présentent sous cette forme. Cependant, les métaux sont extraits principalement des minerais métalliques. Ainsi, les gisements de métaux sont, en règle générale, des gisements des minerais correspondants. Pas étonnant que l'extraction des métaux s'appelle production minière.

Parmi les minerais glande besoin de marquer minerai de fer magnétique (magnétite), minerai de fer rouge (hématite) Et minerai de fer brun (limonite). La magnétite tire son nom de ses propriétés magnétiques. Ce minerai est le plus riche en fer (jusqu'à 70%). Mais l'hématite, le minerai de fer le plus commun dans la croûte terrestre, est d'une plus grande importance pour la métallurgie ferreuse. Son composition chimique: Son 2 0 3 plus les impuretés de manganèse (jusqu'à 17%), d'aluminium (jusqu'à 14%), de titane (jusqu'à 11%). De grands gisements d'hématite sont situés en Ukraine dans la région de Krivoï Rog et en Russie dans la région de Koursk (l'anomalie magnétique dite de Koursk).

Aluminium obtenu principalement de minerais de bauxite, qui contiennent de l'alumine, de la silice, des oxydes de fer. Alumine est l'alumine (A1 2 0 3); sa teneur en bauxites atteint 70 %. En plus de la bauxite, l'aluminium est également utilisé comme matière première néphéline - minéraux gris et rougeâtres de la classe des silicates (KMa 3 [A18Yu 4 ] 4) et alunites- minéraux de la classe des sulfates (KA1 3 2). Les minerais d'alunite sont utilisés pour obtenir non seulement de l'aluminium, mais également de l'acide sulfurique, du vanadium et du gallium. Nous notons également kaolin- argile

blanc, matière première pour aluminium, porcelaine, faïence. Il contient le minéral kaolinite (A1 4 ).

Le plus important minerai de cuivre - rouge jaune chalcopyrite, ou pyrite de cuivre (CuGe8 2). Pour obtenir du cuivre, foncé, du rouge cuivré est également utilisé. bornite(C 5 Ge8 4). Principaux minerais de titane - rutile(UT 2) et ilménite, ou le minerai de fer de titane (le nom "minerai de fer" s'explique par sa formule chimique : GeTYu 3). Extrait de roches calcaires mener minerai galène, ou éclat de plomb (Pb8). Ensuite, notons étain minerai cassitérite, ou pierre d'étain (8p0 2), zinc minerai sphalérite, ou blende de zinc (2p8), rouge cuivré nickel minerai nickeline(SHAZ), toxique rouge Mercure minerai cinabre(H&8).

Vous comprenez, j'espère, que tous ces noms, et en particulier les formules chimiques, n'ont pas besoin d'être mémorisés exprès. Ils sont donnés ici, comme on dit, par souci d'exhaustivité. De plus, cela ne fait pas de mal de s'habituer progressivement à formules chimiques. Surtout s'ils ne sont pas considérés dans un laboratoire de chimie, mais directement dans la nature.

Gisement minéral appelé une section de la croûte terrestre dans laquelle, à la suite de certains processus géologiques, une accumulation de matière minérale s'est produite, qui, en termes de quantité, de qualité et de conditions d'occurrence, convient à un usage industriel. Les minéraux sont gazeux, liquides et solides. POUR gazeux comprennent les gaz combustibles composés d'hydrocarbures et les gaz inertes non combustibles ; Pour liquide - pétrole et eaux souterraines; Pour solide possède la plupart des minéraux qui sont utilisés comme éléments ou leur Connexions(fer, or, bronze, etc.), cristaux(cristal de roche, diamant, etc.), minéraux(sels fossiles, graphite, talc…) et rochers(granit, marbre, argile, etc.).

Selon l'utilisation industrielle, les gisements minéraux sont divisés en minerai ou métal; non métallique ou non métallique; combustible et hydrominéral (tableau 1).

Gisements de mineraià leur tour, ils sont subdivisés en gisements de métaux ferreux, légers, non ferreux, rares, radioactifs et nobles, ainsi qu'en éléments traces et terres rares.

POUR gisements non métalliques comprennent des gisements de matières premières minérales chimiques, agronomiques, métallurgiques, techniques et de construction.

Dépôts de minéraux combustibles Il est d'usage de diviser en gisements de pétrole, de gaz combustibles, de charbon, de schiste bitumineux et de tourbe.

Gisements hydrominéraux se répartissent en eaux souterraines (potables, techniques, minérales) et en pétrole, contenant des éléments précieux en quantité suffisante pour les extraire (brome, iode, bore, radium, etc.).

Minerai est un agrégat minéral dans lequel la teneur en un composant (ou des composants) de valeur est suffisante pour une extraction industrielle. La quantité de matières premières minérales dans le sous-sol est appelée son réserves. La qualité des matières premières minérales destinées à la transformation est déterminée par leur contenu composants précieux. Pour l'évaluation industrielle de certains types de minéraux, en outre, la présence dans ceux-ci de ingrédients nocifs, entraver le traitement et l'utilisation des minerais. Plus la teneur en éléments précieux est élevée et plus la concentration en composants nocifs est faible, plus la valeur du minerai est élevée.

Les réserves minimales et la teneur en composants précieux, ainsi que la teneur maximale autorisée en impuretés nocives dans les matières premières minérales, sous lesquelles l'exploitation d'un gisement minéral est possible, sont appelées conditions industrielles. Les conditions industrielles ne sont pas strictement définies et fixées une fois pour toutes.

Premièrement, ils évoluent historiquement avec l'évolution des besoins de l'humanité en matières premières minérales.

Deuxièmement, les limites industrielles diminuent en raison de l'amélioration de la technique d'extraction et de traitement des matières premières minérales. Troisièmement, les normes industrielles pour les matières premières minérales sont différentes pour différents conditions naturelles l'emplacement des gisements minéraux et sont déterminés à l'aide de calculs économiques.

Plus la valeur des matières premières minérales est élevée, plus le minimum standard industriel pour les réserves et la teneur en composants précieux sont bas. Cependant, il est toujours supérieur à la teneur moyenne en éléments précieux des roches de la croûte terrestre (leurs clarks).