Мировые запасы сырьевых ресурсов

Важнейшими в условиях современной цивилизации оказываются не только земельные, лесные и водные мировые запасы, а также сырьевые или минеральные природные ресурсы, к которым относятся нефть, уголь, природный газ, металлические руды и т.д. Именно мировые запасы минерального сырья и топлива стали в последнее столетие основой для развития всей мировой экономики.

Из всех топливно-энергетических мировых запасов самая большая доля (порядка 60%) приходится на уголь. Разведанные мировые запасы каменного и бурого угля составляют порядка 5 трлн. т, из них доказанные запасы – менее 2 трлн. т. Доказанные мировые запасы нефти составляют сейчас порядка 140 млрд. т. Наибольшая часть из них сосредоточена на Ближнем и Среднем Востоке – на их долю приходится около 64% всех мировых запасов нефти. Разведанные мировые запасы природного газа выросли за последние десятилетия в 1,5 раза и приблизились к цифре в 150 трлн. куб. км.

Один из самых важных вопросов, связанный с мировыми запасами природных ресурсов – это: на сколько лет хватит человечеству мировых запасов нефти, газа и других полезных ископаемых? К сожалению, точный ответ на этот вопрос никто дать не может. Самые пессимистические прогнозы называют цифру порядка 20 лет для нефти, чуть больше для газа и 200 лет для угля, исходя из разведанных ресурсов и постоянно растущего потребления. Оптимистические прогнозы нацеливают нас еще на несколько десятилетий – до 50 лет для нефти, 70 лет для газа, и до 400 лет для угля, надеясь на еще неразведанные месторождения.

Но какими бы не были эти цифры, существенным является то, что очень многие мировые природные ресурсы (в том числе нефть, газ, уголь) являются невосполняемыми. Хотя даже и восполняемые ресурсы (лес, вода, почва и т.д.) тоже не могут эксплуатироваться бесконечно. Именно поэтому, задача сохранения и рационального использования природных ресурсов нашей планеты – одна из приоритетных в развитии современного мирового хозяйства.

Минеральные ресурсы — совокупность запасов полезных ископаемых в недрах, пригодных для промышленного использования в современных условиях и в перспективе.

АЛМАЗ, минерал, кристаллическая кубическая полиморфная модификация самородного углерода. По блеску, красоте и твердости превосходит все минералы. Разновидности алмаза — баллас, карбонадо, борт. Кристаллизуется в кубической сингонии. Бесцветные или окрашенные октаэдрические кристаллы. Самый твердый минерал (твердость 10 по минералогической шкале); плотность около 3,5 г/куб. см, высокий показатель преломления (2,417). Полупроводник. Крупные прозрачные кристаллы алмаза — драгоценные камни первого класса. Крупнейшие в мире алмазы: «Куллинан» (3106 кар), «Эксельсиор» (971,5 кар), «Йонкер» (726 кар). В 2007 в ЮАР обнаружен алмаз, предварительная оценка массы которого приближается к 1,5 кг. Применяется в промышленности как абразивный материал. Промышленные месторождения связаны с кимберлитами, россыпями. Главные зарубежные добывающие страны: ЮАР, Демократическая Республика Конго, Ботсвана, Намибия. В Российской Федерации месторождения в Якутии, на Урале. Синтетические алмазы получают из графита и углесодержащих веществ с середины 1950-х годов. Ежегодное производство синтетических алмазов несколько миллионов карат (в основном для технических нужд).

Ежегодная мировая добыча алмазов оценивается в 100 млн. кар (20 тонн), из них 40 млн приходится на страны Африки и по 30 млн на Россию и Австралию. Крупнейший в мире монополист по добыче и продаже алмазов — компания «Де Бирс» с годовым оборотом свыше 15 млрд. долларов. В России добычу алмазов ведет компания «Алмазы России — Саха» (объем добычи в стоимостном выражении составляет 1,3 млрд долларов в год). Масса добываемых алмазов обычно 0,1-1,0 кар, крупные ювелирные камни (св. 100 кар) встречаются редко. Цена необработанных алмазов ювелирного качества около 100 долларов за кар, стоимость бриллиантов сильно колеблется в зависимости чистоты «воды», оттенков цвета «нацветов», наличия включений и дефектов, величины камней, качества огранки.

Обычная цена карата бриллиантов — от 400 до 1000 долларов. Мировые центры продажи алмазов — Центральная сбытовая организация в Лондоне и Алмазная биржа в Антверпене. Мировой лидер по сбыту ювелирных изделий — Италия. Технические алмазы, используемые как абразивы, стоят от 3 до 12 долларов за кар; синтетические — около 2 долларов за кар. С конца 1990-х гг. США ежегодно потребляют не менее 50 млн кар технических алмазов (10 тонн). Ожидается, что в начале 21 века мировое потребление технических алмазов составит 250 млн кар или 50 тонн, из них около 70% синтетических. Технические алмазы используются в алмазных буровых коронках, пилах, резцах, фильерах для вытягивания проволоки, для изготовления полировальных порошков и паст, а также в оптической и электронной промышленности как полупроводники, датчики в счетчиках ядерных частиц, как вещество с теплопроводностью выше, чем у меди, прозрачное для широкого диапазона волн.

Крупнейшие в мире центры по огранке алмазов расположены: в Бельгии (Брюссель), специализирующейся на высококачественной огранке камней средней величины; США (Нью-Йорк) — обработке крупных алмазов; Индии (Сурат) — огранке наиболее дешевых желтых алмазов; Израиле (Рамат-Ган) — экономичной огранке, максимально сохраняющей массу камня, часто в ущерб качеству огранки. В России ведется высококачественная огранка мелких камней на предприятиях в Москве, Санкт-Петербурге («Русские самоцветы»), Екатеринбурге и Смоленске.

НЕФТЬ, горючая маслянистая жидкость, распространенная в осадочной оболочке Земли; важнейшее полезное ископаемое. О существовании нефти было известно еще в древнем Шумере. Основным исходным веществом нефти обычно является планктон, обеспечивающий накопление осадков сапропелевого типа, характеризующегося высоким содержанием водорода. Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти черной) и по плотности — от легкой (0,65-0,70 г/см3) до тяжелой (0,98-1,05 г/см3). Пластовая нефть, находящаяся в залежах на значительной глубине, в различной степени насыщена газообразными углеводородами. По тектоническому строению среди осадочных бассейнов различают внутриплатформенные (около 30%), внутрискладчатые (около 35%), складчато-платформенные, или краевых прогибов (около 15%), периокеанические платформенные (около 15%) и др. К кайнозойским отложениям приурочено около 25% всех известных запасов нефти, к мезозойским —55%, к палеозойским — 20%. Мировые запасы нефти — ок. 150 млрд т. Всего насчитывается ок. 35 тыс. месторождений, из них разведано ок. 600, разрабатывается 450; крупнейших месторождений (с запасами более 500 млн т) ок. 50, из них приблизительно половина — на Ближнем Востоке. Наибольшие запасы сосредоточены в Северном полушарии. По запасам лидируют: Юго-Западная Азия — 100 млрд т (в т.ч. Саудовская Аравия — 46 млрд., Иран, Ирак, ОАЭ, Кувейт — по 12-13 млрд т.), Латинская Америка (в т.ч. Венесуэла — 9 млрд т, Мексика — 7,5), Африка — 7,8 (Нигерия, Ливия, Алжир, Египет — прибл. по 2-3 млрд т), Россия (около 7,5 млрд т), Северная Америка — 5,9 (США — 4,4); при этом в странах ОПЕК — 103 млрд. тонн, в развивающихся странах — 120 млрд т.

КАМЕННЫЙ УГОЛЬ, твердое горючее полезное ископаемое растительного происхождения, одна из разновидностей ископаемых углей (средней степени метаморфизма). Представляет собой плотную породу черного, иногда серо-черного цвета с блестящей, полуматовой или матовой поверхностью. Каменный уголь образуется из продуктов разложения органических остатков высших растений, претерпевших изменения (метаморфизм) в условиях давления окружающих пород земной коры и сравнительно высокой температуры. С возрастанием степени метаморфизма в горючей массе каменного угля последовательно увеличивается содержание углерода, и одновременно уменьшается количество кислорода, водорода, летучих веществ; изменяются также теплота сгорания, способность спекаться и др. свойства. Образование каменного угля характерно для всех геологических систем, начиная от силура и девона, однако основная масса каменного угля сосредоточена в отложениях каменноугольной, пермской и юрской систем. Каменный уголь залегает в виде пластов различной мощности (от долей м до нескольких десятков и более м). Глубина залегания углей различна — от поверхностного до 2000-2500 м и глубже. Наибольшие запасы (более 90%) сосредоточены в Северном полушарии, к северу от 30 ° северной широты. Наиболее богата каменным углем Азия (54% от мировых запасов), Северная Америка (28%), Европа (9%). Из отдельных стран выделяются Россия, Украина, США и Китай (80% мировых запасов). Крупнейшими угольными бассейнами мира являются Тунгусский (Россия, 2300 млрд тонн), Ленский (Россия, 1600 млрд тонн), Кузнецкий (Россия, 637 млрд тонн), Рурский (ФРГ, 287 млрд тонн).

Существует 2 основных способа добычи каменного угля: открытый (карьерный) и закрытый (шахтный). Используется в коксохимическом производстве, как энергетическое топливо, а также для полукоксования, газификации, получения жидкого топлива, смазочных масел, пластмасс и т.п.

МЕТАЛЛЫ, вещества, обладающие в обычных условиях высокими электропроводностью, уменьшается с ростом температуры и теплопроводностью, ковкостью, «металлическим» блеском и другими свойствами, обусловленными наличием в их кристаллической решетке большого количества слабо связанных с атомными ядрами подвижных электронов. Металлы можно представить в виде ионного кристаллического остова, погруженного в электронный газ, который, компенсируя электростатическое отталкивание ионов, связывает их в твердое тело (металлическая связь). Металлы принято делить на черные (Fe и сплавы на его основе) и цветные (все остальные). Металлы играют огромную роль главным образом как конструкционные и электротехнические материалы.

Биологические ресурсы — источники и предпосылки получения необходимых людям материальных и духовных благ, заключенные в объектах живой природы: промысловые объекты, культурные растения, домашние животные, живописные ландшафты и т.п. Различают растительные ресурсы, ресурсы животного мира, генетические ресурсы.

Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребности растений в питательных веществах, влаге, воздухе, биотической и физико-химической среде. Плодородие почвы обеспечивает урожай сельскохозяйственных культур, а также биологическую продуктивность дикой растительности. Различают естественное и искусственное плодородие почвы. Почва, верхний слой литосферы, обладающий особым свойством — плодородием. Почва занимает уникальное положение в природном мире, так как имеет общие свойства и с живой и с неживой природой. Почва является результатом преобразования поверхностных слоев литосферы совместным воздействием воды, воздуха и организмов. Почва состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), отражающих эволюцию почвообразования. Почва рассматривалась как геологическое тело, но в работах В. В. Докучаева впервые появились близкие к современным представления об особом характере почвы. Начала развиваться наука почвоведение.

Основные факторы почвообразования — климат, материнская порода, растительный и животный мир, рельеф и геологический возраст территории, а также хозяйственная деятельность человека. Климат влияет на характер выветривания горных пород, воздействует на тепловой и водный режимы почвы, обусловливая проходящие в ней процессы и их интенсивность, и в значительной степени определяет растительный покров и животный мир. Материнская порода в процессе почвообразования превращается в почву. От ее гранулометрического (механического) состава и структурных особенностей зависят физические свойства почвы — водо- и воздухопроницаемость, способность к удержанию влаги и пр. Минералогический состав материнской породы определяет минералогический и химический состав почвы и первоначальное содержание в ней элементов питания для растений. Корни растений рыхлят и оструктуривают почвенную массу, извлекают из нее минеральные элементы. При естественных процессах корневого и наземного опада минеральные и органические вещества растительности поступают в почву и на ее поверхность. Опад подвергается воздействию микрофлоры, минерализирующей до 80-90% его массы и участвующей в синтезе гумусовых веществ, которые образуются из продуктов распада и микробных метаболитов. Животные (главным образом беспозвоночные, живущие в верхних горизонтах почвы и в растительных остатках на поверхности) в процессе жизнедеятельности значительно ускоряют разложение органических веществ и способствуют формированию органоминеральных почвенных агрегатов, т. е. почвенной структуры.

Деятельность человека на протяжении тысячелетий и столетий влияет на факторы почвообразования. Непосредственно человек влияет на почву путем механической обработки, мелиорации, внесения минеральных и органических удобрений и т. п. Косвенно человеческая деятельность (например, вырубка лесов) приводит к смене биоценозов — соответственно, меняются и почвообразующие процессы.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Соотношение их неодинаково не только в разных почвах, но и в различных горизонтах одной и той же почвы. Закономерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почвы к нижним и увеличение интенсивности преобразования компонентов материнской породы от нижних горизонтов к верхним. В твердой части преобладают минеральные вещества. Первичные минералы (кварц, полевые шпаты, роговые обманки, слюды и др.) вместе с обломками горных пород образуют крупные фракции; вторичные минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и др.), формирующиеся в процессе выветривания, — более тонкие. Рыхлость сложения почвы обусловливается полидисперсностью состава ее твердой части, включающей частицы разного размера (от коллоидов почвы, измеряемых сотыми долями мкм, до обломков диаметром в несколько десятков см). Основную массу почвы составляет обычно мелкозем — частицы менее 1 мм. Гранулометрический состав определяется относительным содержанием в ней частиц различной величины, объединяемых в группы — гранулометрические фракции. По гранулометрическому составу почву разделяют на группы (разновидности): песок рыхлый и связный, супесь, суглинок легкий и средний, глина легкая, средняя и тяжелая. Твердые частицы в естественном залегании заполняют не весь объем почвенной массы, а лишь некоторую его часть; др. часть составляют поры — промежутки различного размера и формы между частицами и их агрегатами. Суммарный объем пор называется пористостью почв. От пористости зависят водные свойства почвы (водопроницаемость, водоподъемная способность, влагоемкость) и ее плотность. В порах находятся почвенный раствор и почвенный воздух. Соотношение их непрерывно меняется вследствие поступления в почву атмосферных осадков, иногда оросительных и грунтовых вод, а также расхода влаги — почвенного стока, испарения, десукции (отсасывание корнями растений) и др. Освобождающееся от воды поровое пространство заполняется воздухом. Этими явлениями определяется воздушный и водный режимы почвы. В порах также обитают почвенные микроорганизмы.

Докучаев выделял 10 типов почв, сегодня их насчитывают более 100. Идет разработка международной классификации. В нашей стране основные типы — подзолистые, серые лесные, черноземы, сероземы. Географическое распределение почв на равнинах подчинено общим законам широтной зональности, а в горах — вертикальной поясности.

ЛЕСНЫЕ РЕСУРСЫ, один из важнейших видов биологических ресурсов. Включают стволовые запасы леса (источник древесины), а также недревесные ресурсы: технические (пробку, живицу и пр.), кормовые, охотничье-промысловые, пищевые (ягоды, грибы, орехи и др.), лекарственные растения, а также т. н. невесомые полезности леса, имеющие защитное (водоохранное, противоэрозионное, полезащитное и пр.) и рекреационное значение. Лесные ресурсы являются возобновимыми. Рассматриваются в комплексе с занимаемыми ими землями, образуя лесной фонд. Лесные ресурсы распределены на поверхности Земли неравномерно: выделяют северный (хвойные, смешанные и широколиственные леса — Россия, Канада, США, Скандинавия) и южный (влажные экваториальные и тропические леса Африки, Южной Америки, Юго-Восточной Азии) лесные пояса, разделенные безлесными пространствами. Леса занимают 41 млн кв. км, т. е. более четверти площади суши; запасы древесины на корню превышают 350 млрд куб. м при ежегодном приросте 5,5 млрд куб. м. На долю России приходится 22% мировых запасов древесины; лесопокрытые площади составляют 750 млн га, т. е. около 45% территории. Большое значение для рационального использования и восстановления лесных ресурсов играет правильное ведение лесного хозяйства.

Климатические ресурсы — неисчерпаемые природные ресурсы, включающие солнечную энергию, влагу и энергию ветра.

Рекреационные ресурсы — климатические условия, благоприятствующие организации лечения и отдыха людей: комфортные условия температуры, влажности, солнечного излучения и т.д.