Введение.

   Люди стремятся познать окружающий мир, изучают разные его уголки. Учёные исследуют не только земную поверхность, но и то, что находится внутри планеты — её недра. Известно, что под почвой находятся плотные массы, которые образовались в результате сложных и длительных природных процессов. Их называют горными породами.

Горные породы — это плотные массы, из которых состоят недра земли.

Обычно горные породы скрыты от наших глаз слоем почвы. Однако их можно увидеть на склонах гор, холмов, оврагов — в таких местах порода выходит на поверхность земли. Большинство горных пород твёрдые — например, гранит, каменный уголь, каменная соль. Но встречаются и рыхлые: песок, щебень. Горные породы состоят из одного или нескольких минералов.

Минерал — это природное тело, вещество, однородное по составу и строению. Минералы могут находиться в разных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном, но чаще всего они выглядят как камни. Их внешний вид и свойства очень разнообразны. Минералы могут быть прозрачными, белыми, зелёными, синими, красными! Они бывают блестящими и матовыми. Среди минералов есть очень прочные, а есть и хрупкие.  Минералы находятся в недрах земли в чистом виде или в составе горных пород. Например, горная порода гранит состоит из трёх минералов: кварца, полевого шпата и слюды.

1. Полезные ископаемые, их виды и применение.

Полезные ископаемые — это природные тела, которые человек добывает из недр земли или с её поверхности и использует в хозяйственной деятельности.

В разных уголках планеты сформировались различные полезные ископаемые, которые составляют природные богатства стран мира. Места, где залегают полезные ископаемые, называют месторождениями.

Месторождение — это природное скопление полезных ископаемых в недрах земли или на её поверхности.

Изучением полезных ископаемых и поиском их месторождений занимается наука геология. Учёных, которые исследуют горные породы и разыскивают месторождения полезных ископаемых, называют геологами.

По природе происхождения принято различать следующие типы этих ресурсов:

• магматические - представляют эту группу металлы;
• осадочные - к этой группе относятся горючие ископаемые, например, уголь и нефть;
• метаморфические - например, мрамор или известняк.

По физическому состоянию различают полезные ископаемые:

• твердые (золото);
• жидкие (ртуть);
• газообразные (сероводород).

В зависимости от использования и состава полезные ископаемые делятся на рудные и нерудные (строительные и горючие).

Песок осадочного происхождения, встречается в природе очень часто, особенно на берегах рек, озёр, морей. Он состоит из мелких крупинок — песчинок. Песок используют в строительстве, производстве стекла и бетона.

Глина осадочного происхождения, образуется при разрушении некоторых минералов на мельчайшие частички. В сухом состоянии она легко превращается в пыль, но, если её увлажнить, становится пластичным материалом, из которого создают различные изделия, например посуду. При обжиге в специальной печи глиняные изделия приобретают прочность и не боятся воды. Изделия из обожжённой глины называют керамикой. Глину также используют в строительстве, из неё делают кирпичи.    
            Известняк осадочного происхождения, камень белого или сероватого цвета. Он образовался из остатков скелетов и раковин морских организмов на дне древних морей. Это ценный строительный материал. Кроме того, известняк используют в самых разных сферах — от производства продуктов питания и лекарств до металлургии. Мел, которым рисуют на асфальте и пишут на школьной доске, — тоже одна из разновидностей известняка.                     

       Гранит магматического происхождения, очень прочная горная порода, состоящая из трёх минералов. Основная сфера применения гранита — строительство. Этот камень красив и хорошо поддаётся полировке; из него сооружают памятники, его используют для облицовки зданий, станций метро.

      Железная руда магматического происхождения, одно из ценнейших полезных ископаемых. Главное свойство руды — плавкость. Это значит, что при высоких температурах камень плавится и становится жидким. В таком состоянии руду очищают от примесей и добавляют в неё вещества, которые позволяют из камня получить металлы (медь, алюминий, железо) или сплавы (сталь, чугун). Горячую руду разливают по формам-заготовкам и остужают. Теперь эти заготовки отправляют на заводы, где из них делают гвозди, цепи, заборы, провода и многое другое. Плавят руду на металлургических комбинатах.

      Каменный уголь осадочного происхождения, образовался из остатков древних растений. Это камни чёрного цвета, которые хорошо горят и дают много тепла. По этой причине каменный уголь стал одним из первых полезных ископаемых, которые человек начал использовать как топливо. Ещё из него получают краски, лаки, различные виды пластмасс, искусственные волокна.
            Самое распространённое жидкое полезное ископаемое — нефть. Это горючая маслянистая жидкость осадочного происхождения. По одной из версий, нефть образовалась глубоко в земле много миллионов лет назад из остатков древних растений и животных. Из нефти получают топливо — бензин, керосин, мазут, различные смазки, — а также пластмассы, полиэтиленовую плёнку, искусственные ткани.

Месторождения нефти часто залегают рядом со скоплениями природного газа. Это полезное ископаемое осадочного происхождения, находится в газообразном состоянии. Его, так же как и нефть, используют в качестве топлива в быту и в промышленности. Интересно, что у природного газа нет запаха и, чтобы избежать утечек газа в домах и на предприятиях, в него добавляют специальные вещества, придающие ему резкий запах. 

Торф осадочного происхождения, полезное ископаемое осадочного происхождения. В народном хозяйстве торф применяется в качестве топлива для тепловых электростанций  и органического удобрения. В виде торфобрикетов он используется также как бытовое топливо в сельской местности. Нередко по соседству с торфяными залежами встречаются скопления сапропеля – ценного полезного ископаемого, представляющего собой древний озерный ил, и используемого для удобрения полей, а также в качестве сырья для химической промышленности.

  Мрамор – это полезное ископаемое, метаморфического происхождения, которое образуется из известняка в результате воздействия физико-химических процессов природы. Мрамор состоит не только из кальция, он содержит много различных примесей, которые и влияют на его цвет. Преобладание железа придают мрамору красный цвет, силикатов – зеленый, марганца – бурый.

2. Особенности размещения полезных ископаемых

В размещении полезных ископаемых по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы - лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту - нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит - выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности.

     Осадочные полезные ископаемые наиболее характерны для платформ, так как там располагается платформенный чехол. Преимущественно это нерудные полезные ископаемые и горючие, ведущую роль среди которых играют газ, нефть, уголь, горючие сланцы. Они образовались из накопившихся в прибрежных частях мелководных морей и в озерно-болотных условиях суши остатков растений и животных. Эти обильные органические остатки могли накопиться лишь в достаточно влажных и теплых условиях, благоприятных для пышного развития растительности. В жарких засушливых условиях в мелководных морях и прибрежных лагунах происходило накопление солей, использующихся как сырье в химической промышленности.

Метаморфические полезные ископаемые - образуются способом изменения, каких-либо, раньше уже сформированных горных пород. Чаще всего это происходит под воздействием высокого давления и температур. К метаморфическим породам относят: гранулит, гнейсы, сланцы,  различные

3. Способы добычи полезных ископаемых

Полезные ископаемые добывают различными способами. Песок, глину, известняк обычно получают открытым способом, в карьерах с помощью экскаваторов и больших грузовых машин. Нефть и газ добывают из скважин, через которые их выкачивают, а затем транспортируют на заводы для дальнейшей переработки.  

Чтобы добыть с больших глубин каменный уголь, руды металлов, применяют закрытый способ, то есть подземную добычу. Например, люди строят шахты. Сначала роют глубокий колодец — ствол шахты. От ствола отходят подземные коридоры — штреки. Штреки и ствол шахты укрепляют специальными опорами, чтобы не произошёл обвал породы. В шахту проводят свет, подают свежий воздух, чтобы там могли работать люди. Раньше добычу полезных ископаемых в шахтах вели вручную. Сейчас большую часть работ выполняют машины.

Полезные ископаемые относят к невосполнимым богатствам природы. Это значит, что, добывая и используя их, человек истощает запасы. Поэтому нужно использовать полезные ископаемые экономно или искать способы их заменить. Учёные всего мира ищут новые способы получить энергию, которые позволят использовать меньше нефти и газа. Сбор вторичного сырья — пластика, стекла, металлолома, батареек — и его повторное использование тоже помогают экономить природные запасы полезных ископаемых.

4. Когда начали добывать полезные ископаемые?

Доподлинно неизвестно, когда именно произошла первая добыча ископаемых. По данным историков, открыли завесу древние египтяне. Экспедиция была отправлена на Синайский полуостров в 2600 году до нашей эры. Предполагалось, что они добудут слюду. Однако произошел прорыв в знаниях древних жителей о сырье и материалах: была найдена медь. О добыче и обработке серебра известно из истории Греции. Римляне узнали о такие металлах, как цинк, железо, олово и свинец. Основав шахты от Африки до Британии, Римская империя осуществляла их добычу, а затем использовала для изготовления орудий.

В XVIII веке после промышленной революции полезные ископаемые стали остро необходимы. В связи с чем,  их добыча развивалась быстрыми темпами. Современные технологии основываются на открытиях именно того периода. В XIX веке произошла знаменитая «золотая лихорадка», в ходе которой было добыто огромное количество драгоценного металла – золота. В тех же местах (Южной Африке) открыли несколько месторождений алмазов.

В Московской области добыча полезных ископаемых ведется уже давно. Со второй четверти XIX века известна добыча известняка в Васильевском, между Тучковым и Звенигородом, в Мячково, Подольске, Григорово близ Тучкова, у Кривякино в Воскресенском районе, в Протопопове и Коробчееве (Коломенский район), в Заборье близ Серпухова.

5. Районы размещения и запасы полезных ископаемых на территории Московской области

На территории Московского региона разведано более 800 месторождений различных полезных ископаемых. Около трети из них в настоящее время разрабатываются, остальные либо уже отработаны, либо еще ждут своего освоения.

Среди горючих ископаемых Московского региона главную роль играют месторождения ТОРФА. Залежи этого полезного ископаемого находятся на территории равнин: Мещерской и Верхневолжской низменностей. Общая площадь торфяников в Московском регионе составляет почти 2 тысячи кв. км, а запасы торфа в них превышают 1 миллиард тонн. Месторождения торфа располагаются в Шатурском, Егорьевском и Орехово-Зуевском районах в восточной части Московской области и на севере ее - в Талдомском, Дмитровском и Сергиево-Посадском районах.

Другой вид горючих полезных ископаемых Московского региона - БУРЫЙ УГОЛЬ. Занимающий обширную территорию Подмосковный буроугольный бассейн распространяется также и на южные районы столичного региона, и пропластки бурого угля нередко можно встретить в береговых обрывах притоков Оки - Каширки, Осетра и других. Используется как топливо для обогрева помещений, для приготовления пищи, на электростанциях, в котельных, на заводах, а также как сырьё для получения пластмасс, резины, волокна и других полезных веществ.

Самым важным полезным ископаемым,  имеющим общероссийское значение, являются ФОСФОРИТЫ. Они встречаются на территории Егорьевского и Воскресенского районов. Разрабатываемое здесь Егорьевское месторождение находится на левобережье Москвы-реки, протягиваясь узкой полосой с северо-запада на юго-восток. Общая площадь месторождения, состоящего из 21 участка, составляет 350 кв. км. Запасы фосфоритной руды составляют здесь около 375 миллионов т, содержащих примерно 50 миллионов тонн P2O5. Разрабатываются участки, на которых работают 3 рудника: Егорьевский, Лопатинский и Воскресенский. Продуктивная толща имеет мощность 30-40 м. Всего на семи карьерах месторождения добывается более 6 миллионов т фосфатов в год.

Широко распространенные на территории столичного региона ЛЕГКОПЛАВКИЕ ГЛИНЫ применяются для производства кирпича и керамзита, а также в качестве цементного сырья. Добыча этих глин ведется в Дмитровском, Сергиево-Посадском, Серпуховском. Луховицком и других районах области и насчитывается более двухсот месторождений глинистого сырья. Одним из крупных объектов данного типа является Ельдигинское месторождение, расположенное к юго-западу от станции Софрино в Сергиево-Посадском районе. Продуктивная толща представлена здесь глинами, мощностью до 16 м. Запасы сырья, используемого для производства керамзитового гравия, составляют почти 30 миллионов кубометров, а ежегодная добыча достигает 600 тысяч кубометров.

Значительно реже встречаются в Подмосковье месторождения ТУГОПЛАВКИХ И ОГНЕУПОРНЫХ ГЛИН, наиболее ценных и используемых в производстве промышленной керамики (труб, изоляторов, сантехники и др.), художественных керамических изделий и огнеупорных материалов для металлургии.  В настоящее время залежи этого сырья известны в Орехово- Зуевском, Ногинском, Раменском и Можайском районах столичной области. Наиболее крупным разрабатываемым месторождением тугоплавких глин в Подмосковье является Кудиновское. Оно располагается близ станции Электроугли Горьковской ж.д. Месторождение представлено толщей тугоплавких глин мощностью от 4 до 11 м, перекрытой серыми глинами общей мощностью 2-4 м. Запасы сырья на месторождении оцениваются в 3 миллиона т, а ежегодная добыча составляет 120 тысяч т.

Важную роль в строительной индустрии играют такие полезные ископаемые, как ПЕСКИ и ГРАВИЙ. Примером месторождения может служить Сычевское песчано-гравийное месторождение в Волоколамском районе. Запасы сырья здесь составляют около 40 миллионов кубометров.

Особую ценность представляют месторождения СТЕКОЛЬНЫХ ПЕСКОВ чисто кварцевого состава, применяемых в производстве стекла, хрусталя и керамики. Наиболее крупным объектом подобного рода в столичном регионе является Люберецкая группа месторождений. Мощность полезной толщи достигает местами 20 м, а запасы сырья составляют десятки миллионов т. Запасы высококачественных стекольных песков составляют на месторождении 33 миллиона т, а объем добычи достигает 675 тысяч т в год.

Из группы карбонатных горных пород наиболее широко распространены в Подмосковье ИЗВЕСТНЯКИ каменноугольного возраста. Известняк используется как отделочный и строительный материал. Уже в XIV веке известняк добывали в Мячковских каменоломнях у впадения реки Пахры в Москву-реку. В настоящее время основная добыча его сосредоточена на нескольких крупных карьерах в Подольском, Воскресенском и Коломенском районах. Примером такого месторождения может служить Щуровское, расположенное на правом берегу Оки напротив Коломны. Продуктивная толща залегает выше уровня Оки и имеет мощность до 24 м. Запасы сырья оцениваются примерно в 30 миллионов т. Добываемое сырье поставляется на Щуровский цементный завод.

ДОЛОМИТ отличается от известняка большей плотностью, вследствие чего хорошо поддается полировке и широко используется в качестве облицовочного камня. Добыча доломита сосредоточена в бассейне Клязьмы, однако по масштабам значительно уступает добыче известняка. Одним из крупныхподмосковных доломитовых месторождений является Щелковское, запасы которого превышают 20 миллионов т, а ежегодная добыча составляет около 650 тысяч т. Большая часть добытого доломита отправляется на Череповецкий металлургический комбинат, а остальной объем сырья перерабатывается на доломитовую муку, используемую в сельском хозяйстве области для улучшения качества кислых почв.

6. Экологические проблемы при добыче полезных ископаемых.

Почти все эксплуатируемые в Подмосковье месторождения разрабатываются открытым способом (с помощью карьеров). Это, естественно, сопровождается нарушением природной среды с образованием на месте отработанных горных выработок гигантских ям - карьеров и обширных отвалов пустой породы. С целью минимизации ущерба для окружающих ландшафтов в районах проведения горных работ проводятся мероприятия по рекультивации земель, позволяющие либо восстановить первичное природное окружение, либо создать новые культурные ландшафты и рекреационные объекты на месте бывших карьеров и отвалов.

Чаще всего рекультивационные работы заключаются в засыпке карьеров и выравнивании отвалов с последующей высадкой деревьев на восстановленных землях. Хорошим примером такой рекультивации могут служить территории бывших фосфоритных разработок в Воскресенском районе по долине реки Медведки, где на месте отработанных карьеров поднялись молодые сосновые леса.

Нередко растительность на рекультивируемых землях восстанавливается и самостоятельно. При этом лучше всего зарастают песчаные карьеры. Места добычи глин зарастают медленнее и в основном рудеральными травянистыми сообществами (бурьяном). Хуже всего восстанавливается естественный травостой и лесная растительность на месте разработок известняка. Для ускорения процесса восстановления растительности приходится в этих случаях прибегать к специальным мероприятиям.

Перед началом добычи полезных ископаемых плодородный слой с поверхности будущего карьера снимается и складируется в штабеля, а после окончания разработки нарушенные участки засыпаются песком и сверху покрываются сохраненной в штабелях почвой. Восстановленные территории можно затем использовать под пашню, либо создавать на их месте луга и лесные массивы. Иногда в отработанных карьерах создаются пруды, используемые для рыборазведения, а также для купанья и отдыха местных жителей. Такие искусственные водоемы имеются, например, в Балашихинском и Раменском районах, где они возникли на месте старых песчаных карьеров и каждое лето привлекают на свои берега множество рыболовов и просто отдыхающих. Популярными рыболовными угодьями стали также затопленные торфяные карьеры месторождения Туголесский бор в востоку от Шатуры.