Dans les profondeurs de notre planète se trouvent une énorme quantité de ressources combustibles et minérales diverses. Leur répartition est indiquée sur des cartes géographiques spéciales. Dans cet article, nous vous présenterons les principaux signes et désignations des minéraux, et vous parlerons également des principales richesses minérales de la Russie.
À propos des minéraux en bref
Les minéraux désignent les formations naturelles de la croûte terrestre qui sont utilisées ou peuvent être utilisées dans la production de matériaux (comme combustible ou matières premières). Le plus souvent, ils sont dans un état d’agrégation solide. Mais ils peuvent être liquides ou gazeux (comme le pétrole ou le gaz par exemple).
De par leur origine, les minéraux peuvent être organiques ou inorganiques, et par leurs conditions de formation - métamorphiques, ignées ou exogènes. Selon leur destination fonctionnelle, ils sont divisés en trois grands groupes :
- Minerai (aluminium, cuivre, fer, or).
- Non métalliques (diamants, calcaire, sable, sel gemme).
- Combustible ou combustible (pétrole, gaz naturel, charbon, schiste).
Parfois, les pierres précieuses et semi-précieuses sont classées dans un groupe distinct.
Les minéraux se trouvent à différentes profondeurs. Dans les profondeurs de la croûte terrestre, on les trouve sous forme de veines, de lentilles, de couches, de placers, etc. Beaucoup d'entre eux sont extraits par l'homme jusqu'à la surface à l'aide de mines, de carrières et de puits. Le domaine d’activité économique qui traite du développement et de l’extraction des ressources minérales est appelé exploitation minière.
Symboles des ressources minérales sur les cartes
Les gisements de certaines ressources minérales sont signalés sur un certain nombre de cartes : géographiques générales, géologiques, économiques et autres. Dans ce cas, des désignations spéciales de minéraux sont utilisées. Ils appartiennent à la catégorie des signes cartographiques sans échelle.
Les désignations géographiques des minéraux utilisées en cartographie sont généralement acceptées. Vous pouvez voir à quoi ils ressemblent dans le diagramme ci-dessous. Ces signes sont étudiés à l’école dans le cadre des matières de géographie générale et d’histoire naturelle. On les retrouve également dans les atlas scolaires et thématiques.
En outre, il existe un numéro GOST spécial 2.857-75, développé par un certain nombre d'instituts scientifiques russes. Cette norme précise non seulement les désignations des minéraux, mais également les conditions de leur apparition. Cependant, ces signes sont utilisés exclusivement par les géologues. Ainsi, les gisements de diamants dans ce GOST sont désignés en rouge, soufre - citron, huile - brun, sel gemme - violet.
Mais nous reviendrons tout de même sur ces désignations de minéraux largement utilisées en cartographie. Examinons de plus près à quoi ressemblent les symboles des ressources minérales qui revêtent la plus grande importance industrielle dans le monde moderne.
Minéraux: symboles des gisements
Exemples : fer et cuivre, nickel, mercure, étain, aluminium, or, tungstène.
Les symboles des minerais sur les cartes sont le plus souvent rouges. Ils ressemblent à ceci :
- Minerais de fer - ombré
- Titan est un diamant dont la partie gauche est à moitié ombrée.
- Le molybdène est un losange avec un carré blanc à l'intérieur.
- Le cuivre est un rectangle allongé rempli.
- Le tungstène est un carré vide.
- Mercure est un cercle ouvert.
- L'aluminium est un carré équilatéral avec un cercle à l'intérieur.
- L'or est un cercle dont la partie gauche est à moitié ombrée.
- Les minerais polymétalliques sont une désignation qui rappelle un signe de danger radiologique.
Minéraux non métalliques
Exemples : graphite, calcaire, sable, kaolin, granit, argile, sel gemme, phosphorites, marbre.
Les symboles des minéraux non métalliques sur les cartes sont généralement verts. Ils ressemblent à ceci :
- L'amiante est le signe d'une simple croix grecque.
- Le soufre natif est un triangle équilatéral dont la partie gauche est à moitié ombrée.
- Le mica est un carré vide traversé sur une diagonale.
- Les phosphorites sont un cercle rempli avec une fente verticale au milieu.
- L'apatité est un cercle rempli avec une fente horizontale au milieu.
- Diamants - étoile à huit branches.
- Le calcaire est un carré vide coupé le long des deux diagonales.
- Kaolin est un carré traversé sur une diagonale, avec la moitié droite ombrée.
Minéraux combustibles (combustibles)
Exemples : pétrole, gaz naturel, tourbe, schiste bitumineux.
Les symboles des minéraux combustibles sur les cartes sont généralement noirs. Ils ressemblent à ceci :
- Le pétrole est un triangle isocèle rempli.
- Le gaz naturel est un triangle isocèle vide.
- Le charbon est un carré équilatéral ombré.
- Le lignite est un carré vide avec des hachures diagonales.
- Les schistes bitumineux sont un parallélogramme ombré.
Carte des ressources minérales de la Russie
La Russie est le plus grand pays du monde en termes de superficie. Il n’est donc pas surprenant qu’une énorme quantité d’une grande variété de minéraux soit concentrée sur son territoire. Dans les profondeurs de la Russie, des gisements de pétrole, de gaz, de minerais de métaux ferreux et non ferreux et de pierres précieuses ont été identifiés, explorés et développés.
La chaîne des montagnes de l'Oural est extrêmement riche en gisements de minerai. On y trouve des minerais de cuivre, de fer, de manganèse, de nickel, de chromite, ainsi que d'or et de platine. On y trouve également des pierres ornementales d'une magnifique beauté. D'énormes réserves de mercure sont concentrées dans l'Altaï. Transbaïkalie et or.
Des réserves colossales de charbon sont concentrées dans la couverture sédimentaire de l’ancienne plate-forme est-européenne. La Sibérie occidentale possède de riches gisements de pétrole et de gaz. Les sels de potassium, une matière première précieuse pour l'industrie chimique, sont extraits des contreforts de l'Oural et au-delà. Les désignations des ressources minérales en Russie sont présentées plus en détail sur la carte suivante.
Selon les géologues, le pays possède d'énormes réserves de pétrole (12 % des réserves mondiales), de gaz naturel (3 %), de minerai de fer (25 %), de nickel (33 %), de zinc (15 %) et de sel de potassium (31 %). %). Cependant, leur degré de développement industriel reste assez faible. Les experts estiment les réserves minérales totales de la Russie à 28 000 milliards de dollars américains.
Les substances naturelles et les types d'énergie qui servent de moyen de subsistance à la société humaine et sont utilisés dans l'économie sont appelés .
Les ressources minérales sont un type de ressource naturelle.
Ressources minérales - Il s'agit de roches et de minéraux qui sont utilisés ou peuvent être utilisés dans l'économie nationale : pour obtenir de l'énergie, sous forme de matières premières, de matériaux, etc. Les ressources minérales constituent la base de ressources minérales de l'économie du pays. Actuellement, plus de 200 types de ressources minérales sont utilisées dans l'économie.
Le terme est souvent synonyme de ressources minérales "minéraux".
Il existe plusieurs classifications de ressources minérales.
Sur la base des propriétés physiques, on distingue les ressources minérales solides (divers minerais, charbon, marbre, granit, sels), liquides (pétrole, eaux minérales) et gazeuses (gaz inflammables, hélium, méthane).
En fonction de leur origine, les ressources minérales sont divisées en sédimentaires, ignées et métamorphiques.
Sur la base du champ d'utilisation des ressources minérales, ils distinguent les combustibles (charbon, tourbe, pétrole, gaz naturel, schiste bitumineux), les minerais (minerais rocheux, y compris les composants métalliques utiles et non métalliques (graphite, amiante) et non métalliques. (ou non métalliques, incombustibles : sable, argile, calcaire, apatite, soufre, sels de potassium forment un groupe à part).
La répartition des ressources minérales sur notre planète est soumise aux lois géologiques (tableau 1).
Les ressources minérales d'origine sédimentaire sont plus caractéristiques des plates-formes, où elles se trouvent dans les strates de la couverture sédimentaire, ainsi que dans les contreforts et les creux marginaux.
Les ressources minérales ignées sont confinées aux zones plissées et aux endroits où le socle cristallin des anciennes plates-formes est exposé à la surface (ou se trouve près de la surface). Ceci s’explique comme suit. Les minerais étaient formés principalement de magma et de solutions aqueuses chaudes qui en sortaient. En règle générale, le magma monte pendant les périodes de mouvements tectoniques actifs, de sorte que les minerais sont associés à des zones plissées. Dans les plaines de plate-forme, ils sont confinés à la fondation et peuvent donc être trouvés dans les parties de la plate-forme où l'épaisseur de la couverture sédimentaire est faible et où la fondation se rapproche de la surface ou sur des boucliers.
Minéraux sur la carte du monde
Minéraux sur la carte de la Russie
Tableau 1. Répartition des gisements des principaux minéraux par continents et régions du monde
Minéraux |
Continents et parties du monde |
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Amérique du Nord |
Amérique du Sud |
Australie |
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Aluminium |
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Manganèse |
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Sol et métaux |
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Métaux des terres rares |
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Tungstène |
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Non métallique |
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Sels de potassium |
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Sel gemme |
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Phosphorites |
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Piézoquartz |
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Pierres ornementales |
Ils sont essentiellement d'origine sédimentaire. ressources en carburant. Ils se sont formés à partir de restes de plantes et d'animaux, qui ne pouvaient s'accumuler que dans des conditions suffisamment humides et chaudes, favorables au développement abondant des organismes vivants. Cela s'est produit dans les zones côtières des mers peu profondes et dans les conditions des lacs et des marais. Sur les réserves totales de combustibles minéraux, plus de 60 % proviennent du charbon, environ 12 % du pétrole et 15 % du gaz naturel, le reste provenant du schiste bitumineux, de la tourbe et d'autres types de combustibles. Les ressources en combustibles minéraux forment de grands bassins de charbon, de pétrole et de gaz.
Bassin houiller(bassin houiller) - une vaste zone (en milliers de km2) de développement continu ou discontinu de gisements houillers (formation houillère) avec des couches (dépôts) de charbon fossile.
Les bassins houillers du même âge géologique forment souvent des ceintures d’accumulation de charbon s’étendant sur des milliers de kilomètres.
Plus de 3,6 mille bassins houillers sont connus sur le globe, qui occupent ensemble 15 % de la superficie terrestre.
Plus de 90 % de toutes les ressources en charbon se trouvent dans l’hémisphère Nord – en Asie, en Amérique du Nord et en Europe. L'Afrique et l'Australie sont bien approvisionnées en charbon. Le continent pauvre en charbon est l’Amérique du Sud. Les ressources en charbon ont été explorées dans près de 100 pays à travers le monde. La majorité des réserves totales et prouvées de charbon sont concentrées dans les pays économiquement développés.
Les plus grands pays du monde en termes de réserves prouvées de charbon sont : les États-Unis, la Russie, la Chine, l’Inde, l’Australie, l’Afrique du Sud, l’Ukraine, le Kazakhstan, la Pologne et le Brésil. Environ 80 % des réserves géologiques totales de charbon se trouvent dans seulement trois pays : la Russie, les États-Unis et la Chine.
La composition qualitative des charbons est d'une importance capitale, en particulier la proportion de charbons à coke utilisés dans la métallurgie ferreuse. Leur plus grande part se situe dans les domaines de l'Australie, de l'Allemagne, de la Russie, de l'Ukraine, des États-Unis, de l'Inde et de la Chine.
Bassin pétrolier et gazier— une zone de répartition continue ou insulaire de gisements de pétrole, de gaz ou de condensats de gaz, importants en taille ou en réserves minérales.
Gisement minéral est une partie de la croûte terrestre dans laquelle, à la suite de certains processus géologiques, s'est produite une accumulation de matière minérale, en quantité, qualité et conditions d'apparition, adaptée à un usage industriel.
Roulement de pétrole et de gaz Plus de 600 bassins ont été explorés, 450 sont en cours d'aménagement. Les principales réserves sont situées dans l'hémisphère Nord, principalement dans des gisements mésozoïques. Une place importante appartient aux gisements dits géants avec des réserves de plus de 500 millions de tonnes et même de plus d'un milliard de tonnes de pétrole et 1 000 milliards de m 3 de gaz chacun. Il existe 50 gisements de pétrole de ce type (plus de la moitié se trouvent dans les pays du Proche et du Moyen-Orient), 20 gisements de gaz (ces gisements sont les plus typiques des pays de la CEI). Ils contiennent plus de 70 % de toutes les réserves.
La majeure partie des réserves de pétrole et de gaz est concentrée dans un nombre relativement restreint de grands bassins.
Les plus grands bassins pétroliers et gaziers: Golfe Persique, Maracaiba, Orénoque, Golfe du Mexique, Texas, Illinois, Californie, Ouest canadien, Alaska, Mer du Nord, Volga-Oural, Sibérie occidentale, Datsin, Sumatra, Golfe de Guinée, Sahara.
Plus de la moitié des réserves prouvées de pétrole sont confinées aux champs offshore, à la zone du plateau continental et aux côtes maritimes. D'importantes accumulations de pétrole ont été identifiées au large des côtes de l'Alaska, dans le golfe du Mexique, dans les zones côtières du nord de l'Amérique du Sud (dépression de Maracaibo), en mer du Nord (notamment dans les eaux des secteurs britannique et norvégien), ainsi que dans les mers de Barents, de Béring et de la Caspienne, au large des côtes occidentales de l'Afrique (Guinée), dans le golfe Persique, au large des îles d'Asie du Sud-Est et ailleurs.
Les pays au monde possédant les plus grandes réserves de pétrole sont l’Arabie saoudite, la Russie, l’Irak, le Koweït, les Émirats arabes unis, l’Iran, le Venezuela, le Mexique, la Libye et les États-Unis. D'importantes réserves ont également été découvertes au Qatar, à Bahreïn, en Équateur, en Algérie, en Libye, au Nigeria, au Gabon, en Indonésie et à Brunei.
La disponibilité de réserves prouvées de pétrole avec une production moderne est généralement de 45 ans dans le monde. La moyenne de l'OPEP est de 85 ans ; aux États-Unis, elle dépasse à peine 10 ans, en Russie - 20 ans, en Arabie saoudite elle est de 90 ans, au Koweït et aux Émirats arabes unis - environ 140 ans.
Pays leaders en réserves de gaz au monde, sont la Russie, l’Iran, le Qatar, l’Arabie saoudite et les Émirats arabes unis. De grandes réserves ont également été découvertes au Turkménistan, en Ouzbékistan, au Kazakhstan, aux États-Unis, au Canada, au Mexique, au Venezuela, en Algérie, en Libye, en Norvège, aux Pays-Bas, en Grande-Bretagne, en Chine, à Brunei et en Indonésie.
La fourniture de gaz naturel à l'économie mondiale au niveau actuel de sa production est de 71 ans.
Les minerais métalliques sont un exemple de ressources minérales ignées. Les minerais métalliques comprennent les minerais de fer, de manganèse, de chrome, d'aluminium, de plomb et de zinc, de cuivre, d'étain, d'or, de platine, de nickel, de tungstène, de molybdène, etc. Ils forment souvent d'énormes ceintures de minerais (métallogéniques) - Alpine-Himalaya, Pacifique, etc. et servir de base de matières premières pour l'industrie minière de chaque pays.
Minerais de fer servir de matière première principale pour la production de métaux ferreux. La teneur moyenne en fer du minerai est de 40 %. Selon le pourcentage de fer, les minerais sont divisés en riches et pauvres. Les minerais riches, avec une teneur en fer supérieure à 45 %, sont utilisés sans enrichissement, et les minerais pauvres subissent un enrichissement préalable.
Par taille des ressources géologiques générales en minerai de fer La première place est occupée par les pays de la CEI, la deuxième par l'Asie étrangère, la troisième et la quatrième par l'Afrique et l'Amérique du Sud, la cinquième par l'Amérique du Nord.
De nombreux pays développés et en développement disposent de ressources en minerai de fer. Selon eux réserves totales et confirmées La Russie, l’Ukraine, le Brésil, la Chine et l’Australie se démarquent. Il existe d'importantes réserves de minerai de fer aux États-Unis, au Canada, en Inde, en France et en Suède. D'importants gisements se trouvent également au Royaume-Uni, en Norvège, au Luxembourg, au Venezuela, en Afrique du Sud, en Algérie, au Libéria, au Gabon, en Angola, en Mauritanie, au Kazakhstan et en Azerbaïdjan.
La fourniture de minerai de fer à l'économie mondiale au niveau actuel de sa production est de 250 ans.
Dans la production de métaux ferreux, les métaux d'alliage (manganèse, chrome, nickel, cobalt, tungstène, molybdène), utilisés dans la fusion de l'acier comme additifs spéciaux pour améliorer la qualité du métal, sont d'une grande importance.
Par réserves minerais de manganèse L'Afrique du Sud, l'Australie, le Gabon, le Brésil, l'Inde, la Chine et le Kazakhstan se démarquent ; minerais de nickel - Russie, Australie, Nouvelle-Calédonie (îles de Mélanésie, sud-ouest du Pacifique), Cuba, ainsi que Canada, Indonésie, Philippines ; chromites - Afrique du Sud, Zimbabwe ; cobalt - RD Congo, Zambie, Australie, Philippines ; tungstène et molybdène -États-Unis, Canada, Corée du Sud, Australie.
Métaux non ferreux sont largement utilisés dans les industries modernes. Les minerais non ferreux, contrairement aux ferreux, contiennent un très faible pourcentage d'éléments utiles dans le minerai (souvent des dixièmes, voire des centièmes de pour cent).
Base de matières premières industrie de l'aluminium se maquiller bauxite, néphélines, alunites, syénites. Le principal type de matière première est la bauxite.
Il existe plusieurs provinces bauxiteuses dans le monde :
- Méditerranée (France, Italie, Grèce, Hongrie, Roumanie…) ;
- côte du Golfe de Guinée (Guinée, Ghana, Sierra Leone, Cameroun) ;
- Côte Caraïbe (Jamaïque, Haïti, République Dominicaine, Guyane, Suriname) ;
- Australie.
Des réserves sont également disponibles dans les pays de la CEI et en Chine.
Pays du monde avec les plus grandes réserves totales et prouvées de bauxite: Guinée, Jamaïque, Brésil, Australie, Russie. L'approvisionnement en bauxite de l'économie mondiale au niveau de production actuel (80 millions de tonnes) est de 250 ans.
Les volumes de matières premières pour la production d'autres métaux non ferreux (cuivre, polymétalliques, étain et autres minerais) sont plus limités par rapport à la base de matières premières de l'industrie de l'aluminium.
Réserves minerais de cuivre concentré principalement dans les pays d'Asie (Inde, Indonésie, etc.), d'Afrique (Zimbabwe, Zambie, RDC), d'Amérique du Nord (États-Unis, Canada) et des pays de la CEI (Russie, Kazakhstan). Des ressources en minerais de cuivre sont également disponibles en Amérique latine (Mexique, Panama, Pérou, Chili), en Europe (Allemagne, Pologne, Yougoslavie), ainsi qu'en Australie et en Océanie (Australie, Papouasie-Nouvelle-Guinée). Leader des réserves de minerai de cuivre Chili, États-Unis, Canada, RD Congo, Zambie, Pérou, Australie, Kazakhstan, Chine.
L'approvisionnement de l'économie mondiale en réserves prouvées de minerai de cuivre, au volume actuel de production annuelle, est d'environ 56 ans.
Par réserves minerais polymétalliques contenant du plomb, du zinc, ainsi que du cuivre, de l'étain, de l'antimoine, du bismuth, du cadmium, de l'or, de l'argent, du sélénium, du tellure, du soufre, les premières positions mondiales sont occupées par les pays d'Amérique du Nord (États-Unis, Canada), d'Amérique latine (Mexique, Pérou), ainsi qu'en Australie. Les pays d'Europe occidentale (Irlande, Allemagne), d'Asie (Chine, Japon) et des pays de la CEI (Kazakhstan, Russie) disposent de ressources en minerais polymétalliques.
Dépôts zinc sont disponibles dans 70 pays du monde ; l'approvisionnement de leurs réserves, compte tenu de la demande croissante de ce métal, est de plus de 40 ans. L'Australie, le Canada, les États-Unis, la Russie, le Kazakhstan et la Chine possèdent les plus grandes réserves. Ces pays représentent plus de 50 % des réserves mondiales de minerai de zinc.
Dépôts mondiaux minerais d'étain se trouvent en Asie du Sud-Est, principalement en Chine, en Indonésie, en Malaisie et en Thaïlande. D'autres gisements importants se trouvent en Amérique du Sud (Bolivie, Pérou, Brésil) et en Australie.
Si l'on compare les pays économiquement développés et les pays en développement en termes de part dans les ressources de différents types de matières premières, il est évident que les premiers ont un net avantage dans les ressources en platine, vanadium, chromites, or, manganèse, plomb. , zinc, tungstène et ce dernier - dans les ressources en cobalt, bauxite, étain, nickel, cuivre.
Minerais d'uranium constituent la base de l’énergie nucléaire moderne. L'uranium est très répandu dans la croûte terrestre. Potentiellement, ses réserves sont estimées à 10 millions de tonnes. Cependant, il est économiquement rentable de développer uniquement les gisements dont les minerais contiennent au moins 0,1 % d'uranium et le coût de production ne dépasse pas 80 dollars le kg. Les réserves explorées de cet uranium dans le monde s'élèvent à 1,4 million de tonnes. Elles se trouvent en Australie, au Canada, aux États-Unis, en Afrique du Sud, au Niger, au Brésil, en Namibie, ainsi qu'en Russie, au Kazakhstan et en Ouzbékistan.
Diamants se forment généralement à des profondeurs de 100 à 200 km, où la température atteint 1 100 à 1 300 °C et la pression 35 à 50 kilobars. De telles conditions favorisent la métamorphose du carbone en diamant. Après avoir passé des milliards d'années à de grandes profondeurs, les diamants sont ramenés à la surface par le magma kimberlitique lors d'explosions volcaniques, formant des gisements primaires de diamants - des cheminées de kimberlite. La première de ces cheminées a été découverte en Afrique australe dans la province de Kimberley, après quoi les cheminées ont été appelées kimberlite et la roche contenant des diamants précieux a été appelée kimberlite. À ce jour, des milliers de cheminées de kimberlite ont été découvertes, mais seules quelques dizaines d’entre elles sont rentables.
Actuellement, les diamants sont extraits de deux types de gisements : primaires (tuyaux de kimberlite et de lamproite) et secondaires - placers. La majeure partie des réserves de diamants, 68,8 %, est concentrée en Afrique, environ 20 % en Australie, 11,1 % en Amérique du Sud et du Nord ; L'Asie ne représente que 0,3%. Des gisements de diamants ont été découverts en Afrique du Sud, au Brésil, en Inde, au Canada, en Australie, en Russie, au Botswana, en Angola, dans la Sierra Lzona, en Namibie, en République démocratique du Congo, etc. Les leaders de la production de diamants sont le Botswana, la Russie, le Canada et l'Afrique du Sud. , Angola, Namibie et autres RD Congo.
Ressources minérales non métalliques- Il s'agit tout d'abord des matières premières chimiques minérales (soufre, phosphorites, sels de potassium), ainsi que des matériaux de construction, des matières premières réfractaires, du graphite, etc.
Par exemple, dans des conditions chaudes et sèches, l’accumulation de sel s’est produite dans les mers peu profondes et les lagons côtiers.
Sels de potassium sont utilisés comme matières premières pour la production d’engrais minéraux. Les plus grands gisements de sels de potassium se trouvent au Canada (bassin de la Saskatchewan), en Russie (gisements de Solikamsk et Bereznyaki dans le territoire de Perm), en Biélorussie (Starobinskoye), en Ukraine (Kalushskoye, Stebnikskoye), ainsi qu'en Allemagne, en France et aux États-Unis. . Avec la production annuelle actuelle de sels de potassium, les réserves prouvées dureront 70 ans.
Soufre Il est principalement utilisé pour produire de l'acide sulfurique, dont la grande majorité est consacrée à la production d'engrais phosphatés, de pesticides, ainsi que dans l'industrie des pâtes et papiers. En agriculture, le soufre est utilisé pour lutter contre les ravageurs. Les États-Unis, le Mexique, la Pologne, la France, l’Allemagne, l’Iran, le Japon, l’Ukraine et le Turkménistan disposent d’importantes réserves de soufre natif.
Les réserves des différents types de matières premières minérales ne sont pas les mêmes. La demande de ressources minérales est en constante augmentation, ce qui signifie que la taille de leur production augmente. Les ressources minérales sont des ressources naturelles épuisables et non renouvelables. Par conséquent, malgré la découverte et le développement de nouveaux gisements, l'offre de ressources minérales diminue.
Disponibilité des ressources est la relation entre la quantité de ressources naturelles (explorées) et l’étendue de leur utilisation. Elle s'exprime soit par le nombre d'années pendant lesquelles une ressource particulière devrait durer à un niveau de consommation donné, soit par ses réserves par habitant aux taux actuels d'extraction ou d'utilisation. La disponibilité des ressources minérales est déterminée par le nombre d'années pendant lesquelles ce minéral devrait durer.
Selon les calculs des scientifiques, les réserves géologiques mondiales de combustible minéral, au niveau de production actuel, pourraient durer plus de 1000 ans. Cependant, si l'on prend en compte les réserves disponibles pour l'extraction, ainsi que l'augmentation constante de la consommation, cette offre peut diminuer plusieurs fois.
Pour une utilisation économique, les plus avantageuses sont les combinaisons territoriales de ressources minérales, qui facilitent la transformation complexe des matières premières.
Seuls quelques pays dans le monde disposent de réserves importantes de nombreux types de ressources minérales. Parmi eux figurent la Russie, les États-Unis et la Chine.
De nombreux États possèdent des gisements d'un ou plusieurs types de ressources d'importance mondiale. Par exemple, les pays du Proche et du Moyen-Orient - pétrole et gaz ; Chili, Zaïre, Zambie - cuivre, Maroc et Nauru - phosphorites, etc.
Riz. 1. Principes de gestion rationnelle de l'environnement
L'utilisation rationnelle des ressources est importante - traitement plus complet des minéraux extraits, leur utilisation intégrée, etc. (Fig. 1).
Notre terre est grande et riche en minéraux divers !
Dans les écoles, dès le début de l'étude d'une matière comme la géographie, on explique aux enfants quelles richesses sont extraites des entrailles de la terre. Les enfants apprendront dans quelle partie du monde se trouvent certaines ressources naturelles. Une carte avec des symboles minéraux les y aide.
Les richesses de notre terre
Sur une carte géographique, les topographes appliquent des symboles et des signes spéciaux indiquant ce qui se trouve exactement à un endroit particulier. Par exemple, les forêts sont indiquées par des arbres ou sous la forme d'un rectangle vert, les mers sous la forme d'un rectangle bleu, les zones sableuses en jaune, etc.
La terre est riche en minéraux tels que le pétrole, le gaz, le charbon, la tourbe, le minerai noir, le minerai non ferreux, la chaux, l'argile, le sable, le granit, les pierres précieuses (rubis, diamant, saphir, émeraude), l'eau douce, l'eau minérale et bientôt. Grâce aux topographes, on découvre dans quelle zone est produit le gaz ou le pétrole, et bien plus encore.
Selon les désignations des ressources minérales sur la carte de la Russie, elle est riche en pétrole et en gaz (régions de Tioumen, Tomsk, Novossibirsk, Perm, Orenbourg, République du Tatarstan, Bachkortostan, etc.), en charbon (Pechora, Kuznetsk, Sud Bassins de Iakoutsk), schistes bitumineux (dépôt de Saint-Pétersbourg), tourbe (Oural du Nord, Sibérie occidentale), minerais de fer (Koursk), cuivre (Norilsk) et bien plus encore.
Les élèves apprennent comment les minéraux sont extraits, comment ils sont cultivés et comment ils doivent être protégés.
Symboles des ressources minérales sur la carte
Chaque fossile a sa propre désignation. Regardons les plus courants :
- Le charbon est désigné par la forme d'un carré noir.
- Le lignite est un carré blanc avec des rayures noires diagonales.
- Schiste bitumineux - parallélogramme noir.
- L'huile est un trapèze allongé noir, semblable à un triangle.
- Le gaz est le même symbole que le pétrole, seulement blanc.
- Minerai de fer - triangle noir.
- Minerais d'aluminium - un cercle blanc à l'intérieur d'un carré noir.
- Cuivre - rectangle noir.
- L'or est un cercle noir et blanc coloré en deux.
- Sel de table - cube blanc.
Le minerai d'uranium est une formation minérale naturelle qui contient de l'uranium en quantité, concentration et composition telles que son extraction devient économiquement rentable et réalisable. Il y a beaucoup d'uranium dans les entrailles de la terre. Par exemple dans la nature :
- l'uranium est 1 000 fois plus important que l'or ;
- 50 fois plus que l'argent ;
- Les réserves d'uranium sont presque égales à celles du zinc et du plomb.
Les particules d'uranium se trouvent dans le sol, les roches et l'eau de mer. Une très petite partie est concentrée dans les gisements. Les gisements d'uranium connus et explorés sont estimés à 5,4 millions de tonnes.
Caractéristiques et types
Les principaux types de minerais contenant de l'uranium : oxydes (uranites, résines d'uranium, noirs d'uranium), silicates (coffinites), titanates (brannerites), silicates d'uranyle (uranophanes, bétauranotyls), uranyles-vanadates (carnotites), tyuyamunites, phosphates d'uranyle ( oténites, torbénites). Les minéraux Zr, TR, Th, Ti, P (fluorapatites, monazites, zircons, orthites...) comprennent souvent également de l'uranium. L'uranium sorbé est également présent dans les roches carbonées.
Terrain et production
Les trois premiers pays en termes de réserves de minerai d'uranium sont l'Australie, le Kazakhstan et la Russie. Près de 10 % des réserves mondiales d'uranium sont concentrées en Russie et, dans notre pays, les deux tiers des réserves sont localisées en Yakoutie (République de Sakha). Les plus grands gisements d'uranium russes se trouvent dans les gisements suivants : Streltsovsky, Oktyabrsky, Anteysky, Malo-Tulukuevsky, Argunsky, Dalmatovsky, Khiagdinsky... Il existe également un grand nombre de gisements et de gisements plus petits.
Application des minerais d'uranium
- L'application la plus importante est le combustible nucléaire. L’isotope le plus couramment utilisé est l’U235, qui peut constituer la base d’une réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue. Il est utilisé dans les réacteurs nucléaires et les armes. L'isotope U238 augmente la puissance des armes thermonucléaires par fission. L'U233 est le combustible le plus prometteur pour les moteurs de fusée nucléaire en phase gazeuse.
- L'uranium est capable de générer activement de la chaleur. Sa capacité de production de chaleur est mille fois plus puissante que celle du pétrole ou du gaz naturel.
- L'uranium est utilisé par les géologues pour déterminer l'âge des roches et des minéraux. Il existe même une telle science : la géochronologie.
- Il est parfois utilisé dans la construction aéronautique, la photographie et la peinture (il a une belle teinte jaune-vert).
- Fer + U238 = matériau magnétostrictif.
- L'uranium appauvri est utilisé pour produire des équipements de radioprotection.
- L’uranium remplit bien d’autres fonctions.
Actuellement, l’énergie nucléaire est utilisée à une assez grande échelle. Si au siècle dernier les matières radioactives étaient principalement utilisées pour la production d'armes nucléaires, qui ont le plus grand pouvoir destructeur, la situation a changé à notre époque. L'énergie nucléaire des centrales nucléaires est transformée en électricité et utilisée à des fins totalement pacifiques. Des moteurs nucléaires sont également créés, utilisés par exemple dans les sous-marins.
La principale matière radioactive utilisée pour produire de l’énergie nucléaire est Uranus. Cet élément chimique appartient à la famille des actinides. L'uranium a été découvert en 1789 par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth alors qu'il étudiait la pitchblende, également appelée « brai d'uranium ». Un nouvel élément chimique porte le nom d’une planète récemment découverte dans le système solaire. Les propriétés radioactives de l'uranium n'ont été découvertes qu'à la fin du XIXe siècle.
L'uranium est contenu dans la coque sédimentaire et dans la couche granitique. Il s’agit d’un élément chimique assez rare : sa teneur dans la croûte terrestre est de 0,002 %. De plus, l'uranium est contenu en petites quantités dans l'eau de mer (10 à 9 g/l). En raison de son activité chimique, l’uranium ne se trouve que sous forme de composés et ne se trouve pas sous forme libre sur Terre.
Minerais d'uranium sont des formations minérales naturelles contenant de l'uranium ou de ses composés en quantités telles que son utilisation est possible et économiquement réalisable. Les minerais d'uranium servent également de matières premières pour la production d'autres éléments radioactifs tels que le radium et le polonium.
Aujourd’hui, on connaît environ 100 minéraux d’uranium différents, dont 12 sont activement utilisés dans l’industrie pour produire des matières radioactives. Les minéraux les plus importants sont les oxydes d'uranium (uranite et ses variétés - pitchblende et uranium noir), ses silicates (coffinit), les titanites (davidite et brannerite), ainsi que les phosphates hydratés et les micas d'uranium.
Les minerais d'uranium sont classés selon divers critères. Ils se distinguent notamment par les conditions éducatives. L'un de ces types est celui des minerais dits endogènes, qui se sont déposés sous l'influence de températures élevées et à partir de fontes de pegmatite et de solutions aqueuses. Les minerais endogènes sont caractéristiques des zones plissées et des plates-formes activées. Les minerais exogènes se forment à proximité de la surface et même à la surface de la Terre lors du processus d'accumulation (minerais syngénétiques) ou par suite (minerais épigénétiques). Ils se produisent principalement à la surface des jeunes plates-formes. Minerais métamorphogènes apparus lors de la redistribution de l'uranium primaire dispersé lors du métamorphisme des strates sédimentaires. Les minerais métamorphogènes sont caractéristiques des plates-formes anciennes.
De plus, les minerais d'uranium sont divisés en types naturels et qualités technologiques. Selon la nature de la minéralisation d'uranium, on les distingue : les minerais d'uranium primaires - (teneur en U 4 + d'au moins 75 % de la quantité totale), les minerais d'uranium oxydés (contiennent principalement de l'U 6 +) et les minerais d'uranium mixtes, dans lesquels U 4 + et U 6 + se retrouvent dans des proportions à peu près égales. La technologie de leur traitement dépend du degré d'oxydation de l'uranium. Selon le degré d'irrégularité de la teneur en U dans la fraction forfaitaire de la roche (« contraste »), on distingue les minerais d'uranium très contrastés, contrastés, faiblement contrastés et non contrastés. Ce paramètre détermine la possibilité et la faisabilité d'enrichir les minerais d'uranium.
Selon la taille des agrégats et des grains de minéraux uranifères, on les distingue : à gros grains (plus de 25 mm de diamètre), à grains moyens (3 à 25 mm), à grains fins (0,1 à 3 mm), à grains fins (0,015-0,1 mm) et minerais d'uranium dispersés (moins de 0,015 mm). La granulométrie des minéraux d'uranium détermine également la possibilité d'enrichissement du minerai. Selon la teneur en impuretés utiles, les minerais d'uranium sont divisés en : uranium, uranium-molybdène, uranium-vanadium, uranium-cobalt-bismuth-argent et autres.
Selon la composition chimique des impuretés, les minerais d'uranium sont divisés en : silicate (constitué principalement de minéraux silicatés), carbonate (plus de 10 à 15 % de minéraux carbonatés), oxyde de fer (minerais de fer et d'uranium), sulfure (plus de 8 à 15 % de minéraux carbonatés). 10% de minéraux sulfurés) et de la caustobiolite constituée principalement de matière organique.
La composition chimique des minerais détermine souvent la manière dont ils sont traités. L'uranium est séparé des minerais silicatés par des acides et des minerais carbonatés par des solutions de soude. Les minerais d’oxyde de fer sont soumis à une fusion dans des hauts fourneaux. Les minerais d'uranium caustobiolite sont parfois enrichis par combustion.
Comme mentionné ci-dessus, la teneur en uranium de la croûte terrestre est assez faible. Il existe plusieurs gisements de minerai d'uranium en Russie :
Champs Zherlovoe et Argunskoye. Ils sont situés dans le district de Krasnokamensky de la région de Chita. Les réserves du gisement de Zherlovoye s'élèvent à 4 137 milliers de tonnes de minerai, qui ne contiennent que 3 485 tonnes d'uranium (teneur moyenne 0,082 %), ainsi que 4 137 tonnes de molybdène (teneur 0,227 %). Les réserves d'uranium de catégorie C1 du gisement d'Argoun s'élèvent à 13 025 milliers de tonnes de minerai, 27 957 tonnes d'uranium (teneur moyenne 0,215%) et 3 598 tonnes de molybdène (teneur moyenne 0,048%). Les réserves de la catégorie C2 sont : 7 990 mille tonnes de minerai, 9 481 tonnes d'uranium (avec une teneur moyenne de 0,12 %) et 3 191 tonnes de molybdène (avec une teneur moyenne de 0,0489 %). Environ 93 % de tout l'uranium russe est extrait ici.
5 gisements d'uranium ( Istochnoye, Kolichkanskoye, Dybrynskoye, Namarusskoye, Koretkondinskoye) sont situés sur le territoire de la République de Bouriatie. Les réserves totales explorées des gisements s'élèvent à 17,7 mille tonnes d'uranium, les ressources prévues sont estimées à 12,2 mille tonnes supplémentaires.
Gisement d'uranium de Khiagdinskoye. L'extraction est réalisée selon la méthode de lixiviation souterraine par forage. Les réserves explorées de ce champ de catégorie C1+C2 sont estimées à 11,3 mille tonnes. Le gisement est situé sur le territoire de la République de Bouriatie.
Les matières radioactives ne sont pas utilisées uniquement pour créer des armes nucléaires et du combustible. Par exemple, l’uranium est ajouté en petites quantités au verre pour lui donner de la couleur. L'uranium est un composant de divers alliages métalliques et est utilisé en photographie et dans d'autres domaines.