2. Минеральные ресурсы мира

Минеральными ресурсами принято называть полезные ископаемые, из­влеченные из недр. Полезные ископаемые – это природные минеральные веще­ства в земной коре, которые при данном состоянии развития техники могут быть с достаточным экономическим эффектом извлечены и использованы в народном хозяйстве в естественном, виде или после предварительной перера­ботки (Н. А. Быховер, 1984).

Современное хозяйство использует около 200 видов минерального сырья. Единой, общепринятой системы их классификации нет. В зависимости от физических или химических свойств добываемою сырья, от отрасли экономики, где оно находит применение, от особенностей возникновения в земной коре извест­ные полезные ископаемые подразделяются на группы.

Широко используется классификация полезных ископаемых на основе технологии их использования:

• топливно-энергетические: нефть, уголь, газ, уран

• рудные:

– черные, легирующие и тугоплавкие металлы (руды железа, марганца, хрома, никеля, кобальта, вольфрама и др.),

– цветные металлы (руды алюминия, меди, свинца, цинка, ртути и др.),

– благородные металлы (золото, серебро, платиноиды),

• нерудные:

– химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.),

– техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.),

– металлургическое сыре (флюсы и огнеупоры),

– строительные материалы,

– драгоценные и поделочные камни (алмаз, рубин, яшма, хрусталь и др.).

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ

К категории топливно-энергетического сырья относят полезные иско­паемые, используемые для производства энергии: нефть, каменные и бурые угли, горючий газ, уран, битуминозные сланцы.

Каждый вид топливного сырья обладает определенной теплотворностью. Например, при сгорании 1 т каменного угля выделяется 27,91•10³ МДж энергии, бурого угля – 13,96•10³, 1 т нефти – 41,87•10³, 1 тыс. м³ газа – 38,84• 10³ МДж. Для сравнения различных видов топлива, а также для общих топливно-энергетических расчетов пользуются следующими единицами: а) тонна условного топлива в угольном эквиваленте (сокращенно – тут в уг-экв); ее теплота сгорания аналогична теплоте сгорания 1 т антрацита (7 млн. ккал, или 27,91•10³ МДж), б) тонна условного топлива в нефтяном эквиваленте (тут в неф-экв), имеющая теп­лоту сгорания 1 г нефти (10 млн. ккал, или 41,87 •10³ МДж).

Оценка современных мировых топливно-энергетических ресурсов произ­водится на мировых энергетических конференциях (МИРЭК), Администрацией США по энергетической информации, крупными энергетическими компаниями (например, «Бритиш Петролиум»). С учетом оценок вышеперечисленных организаций объемы энергоресурсов отражены в табл. 1.

Перечисленные в таблице виды топлива создают представление о реальных энергетиче­ских ресурсах планеты, доступных для использования на современных энергетических уста­новках. Кроме того, топливно-энергетический потенциал включает запасы урана для реакто­ров на быстрых нейтронах, до настоящего времени недостаточно освоенные производством, но по оценкам достигающие 223,3 млн. пДж, почти равные энергетическому содержанию го­рючих полезных ископаемых. Гидроэнергетический потенциал рек планеты оценивается в 102 млн. нДж и еще 111,6 млн. пДж можно выработать, использовав приливно-отливные ко­лебания Мирового океана. Итак, общий энергопотенциал мира оценивается примерно 560 млн. пДж. Современное ежегодное потребление различных видов топливного сырья и освое­ние гидроресурсов в целом составляет 338 тыс. пДж, что в 1000 раз меньше мирового энергопотенциала, и, следовательно, истощения энергоисточников можно не опасаться. Однако разные виды топлива обладают разной доступностью и освоенностью, они не равнозначны дня энергетики и распределены очень неравномерно но территории суши.

Таблица 1.

Мировые ресурсы важнейших полезных ископаемых, 2001 год

Полезные ископаемые	Достоверные и извлекаемые запасы	Общие ресурсы
Нефть, млрд. т Газ, трлн. м Уголь, тлрд. т Уран, млн. т (по цене 130 $/кг) Железные руды, млрд. т Марганцевые руды, млн. т Хромовые руды, млрд. т Бокситовые руды, млрд. т Медь, млн. т металла Никель, млн. т металла Кобальт, млн. т металла Свинец, млн. т металла Цинк, млн. т металла Олово, млн. т металла Вольфрам, млн. т металла Молибден, млн. т металла Ртуть, млн. т металла Сурьма, млн. т металла Фосфориты, млн. т Калийные соли, млрд. т Золото, тыс. т металла Серебро, тыс. т металла Плавиковый шпат, млн. т	143 155 1,5 2,2 270,0 907 3,4 27 340 54 3,1 75 148 4,2 2,1 9,8 128 2,0 133 9,1 31,4 253 549	354 271 982,5 50 – 20 400 – 800 3500 36 230 560 120 6 125 295 6,4 – 7,8 – 21 24,1 – – 140 62,2 500 –

Самым значительным объемом топливного сырья обладают Евразия и Се­верная Америка, где сосредоточено около 87% общего потенциала, а на матери­ки южного полушария приходится всего 13%.

Важной характеристикой топливно-энергетического потенциала является его структура, т, е. участие отдельных видов топлива.

Доля наиболее эффективных видов топлива нефти и газа – достаточно высока в общем по­тенциале и составляет в доказанных запасах 27% (угля – до 60%). Но оценкам МИРЭК основной объем твердого топлива размещен в развитых странах, а жидкого – в развивающихся; запасы природного газа делятся между ними примерно поров­ну.

Нефть.

Ископаемая нефть наиболее важный и экономически эффективный вид топливного сырья, отличающийся не только высокой калорийностью и теплотворностью, но и низким содержанием загрязняющих соединений. Нефть легко транспортируется, а в процессе пере­работки дает широкий ассортимент продуктов, находящих разнообразное применение в хо­зяйстве. Мировые энергетические потребности на 32% удовлетворяются за счет нефти. В ряде отраслей экономики (например, в транспорте) нефть и нефтепродукты незаменимы. Уникальные свойства и высокая ценность нефти способствовали прогрессивному росту ее добычи на протяжении последних десятилетий. Постепенное истощение давно известных и интенсивно эксплуатировавшихся месторождений стимулировано не менее интенсивный по­иск новых продуктивных залежей этого сырья на суше и на море.

Ресурсы нефти подразделяются на категории в зависимости от степени разведанности и экономической целесообразности добычи:

а) доказанные извлекаемые запасы – установленные и подтверждённые бурением объемы сырья, которые можно добыть существующими технически­ми средствами с учетом экономической рентабельности добычи;

б) разведанные – запасы, установленные бурением и технически извле­каемые, но по соображениям экономической конъюнктуры их добыча нецелесо­образна,

в) дополнительные – предполагаемые ресурсы, не извлекаемые совре­менными техническими средствами:

г) ресурсы природных аналогов нефти – тяжёлая нефть, горючие сланцы, битуминозные песчаники.

Достоверные запасы нефти в мире на 2006 г. оценивались в 163,6 млрд.т, среди которых от 25 до 40% расположено в акваториях морей. Геогра­фия распределения разведанных запасов нефти:

– по типам стран: доля развиваю­щихся стран в этих запасах составляет 86%;

– по регионам: своеобразный "полюс нефтенакопления" – страны Ближнего и Среднего Востока:

1. Юго-Западная Азия – 61,9%

2. Африка – 9,5%

3. Бывший СССР – 9,5%

4. Южная и Центральная Америка – 8,6%

5. Северная Америка (в т.ч. Мексика) – 5,0%

6. Зарубежная Азия (без Юго-Западной), Австралия и Океания – 3,4%

7. Зарубежная Европа – 2,0%.

– по странам: запасы свыше 10 млрд. т имеют только 5 стран Персидского залива, одна страна Южной Америки, одна страна СНГ:

1 – Саудовская Аравия - 36

2 – Иран – 19

3 – Ирак – 15,5

4 - Кувейт – 14

5 – ОАЭ – 13

6 – Венесуэла – 11,5

7 – Россия – 10

8 – Казахстан – 5,4

9 – Ливия – 5,1

10 – Нигерия – 4,8

– нефтегазоносные провинции: Стремительное увеличение спроса на нефть в 1950 – 1960 гг. вело к резкому росту ее добычи. Высокие масштабы откачки нефти из недр сопровождались лихорадочными поисками продуктивных залежей. Были открыты крупные нефтеносные провинции на суше (Западно-Сибирская, Северо-Африканская, Аравийская) и на шельфе Мирового океана (залив Маракайбо в Венесуэле, Мексиканский залив, Каспийское море, Персидский залив, шельф дальневосточных морей). В 60-х гг. открыты Североморская нефтегазоносная провинция Западной Европы и шельф Западной Африки (Восточно-Гвинейский бассейн). В 70-х гг. усилилась разведка шельфа Южно-Китайского, Карибского морей, Северного Ледовитого океана, канадского арктического архипелага, Аляски и др. районов.

Исследования установили, что перспективны на нефть (и газ) не только мелководные шельфовые зоны морен и океанов. Обнаружены месторождения углеводородного сырья на глубинах более 600, и даже 900 м, т.е. на материковом склоне и на расстояниях в сотни и ты­сячи километров от побережий. В 80-х годах, например, выявлены обширные перспективные области в заливе Кампече (Фахо-де-Оро), севернее полуострова Юкатан в Карибском море. Но самым перспективным районом будущей нефтедобычи специалисты считают акваторию Южно-Китайского моря, шельф Вьетнама, Кампучии, Индонезии.

Увеличение запасов связывают и с более полным освоением нефтяных пластов, в том числе на больших глубинах (до 6—10 км) и в уже отработанных месторождениях. С помо­щью глубинного бурения открыто более 1000 новых месторождений углеводородов, в основ­ном газовых.

Крупные запасы нефти таятся в нефтеносных песках и горючих сланцах; в битуминоз­ных породах, которые содержат так называемую тяжелую нефть (мальту). Их общие запасы огромны: по подсчетам геологические ресурсы тяжелой нефти в мире оцениваются в 800 млрд. т (в России, Канаде, Венесуэле). Но освоить эти запасы в промышленных масштабах пока не удается.

– месторождения: к уникальным месторождениям (с запасами более 1 млрд. т каждое) относятся Гавар (Саудовская Аравия), Эль-Буркан (Кувейт), Агаджари (Иран) и др.

Существует понятие "кратность запасов", которым определяют степень обеспеченности экономики определенным видом сырья. Кратность запасов — это отношение остаточных запасов к текущей добыче. Мировая кратность за­пасов нефти к ее добыче равняется 41 году, но отдельным странам она варьиру­ет очень сильно. Так в странах Персидского залива этот показатель превышает 100 лет, а в США – 11, во Франции – 8 лет и т. д. Практически нет нефти у Японии, во многих европейских странах.

Природный газ.

Разведанные запасы этого топлива возрастают с каждым годом и состав­ляют на 2006 г. – 180 трлн. м³. Запасы природного газа различаются:

– по типам стран: запасы экономически развитых стран – 44% (в том числе высокоразвитых стран – около 10%), развивающихся – 56% (в том числе стран ОПЕК – 40%).

– по регионам:

1. Юго-Западная Азия – 40,1%

2. Бывший СССР – 32,5 %

3. Зарубежная Азия (без Ю-З), Австралия и Океания – 8,3%

4. Африка – 8,0%

5. Северная Америка – 4,1%

6. Южная и Центральная Америка – 3,9%

7. Зарубежная Европа – 3,1%

– по странам:

1. Россия – 48 трлн. м³

2. Иран – 27 трлн. м³

3. Катар – 26 трлн. м³

4. Саудовская Аравия – 7 трлн. м³

5. ОАЭ – 6 трлн. м³

6. Нигерия – 5 трлн. м³

7. США – 5 трлн. м³

8. Алжир – 5 трлн. м³

9. Венесуэла – 4 трлн. м³

10. Ирак – 4 трлн. м³

– месторождения: к уникальным месторождениям (с запасами свыше 1 трлн. м³ ) относятся Уренгойское (Россия), Пазенанское (Иран) и др.

Кратность извлекаемых запасов газа составляет (на конец 90-ых гг.) 59 лет, а общих – свыше 130 лет.

Мировые резервы газа продолжают увеличиваться благодаря усиленней разведке на шельфе Мирового океана и в глубинных слоях земной коры. Перспективными на газ районами являются Канадский арктический архипелаг, море Бофорта, континентальный шельф у западного побережья Северной Америки, Мексиканский залив, шельф Бразилии, Нигерии, Камеруна и ЮАР, Средиземного моря, Южно-Китайского и Японского морей, Северное море, шельф у западного побережья Австралии.

Угли. Единой системы учета запасов угля и его классификации по видам не существует, поэтому и статистические данные, публикуемые в разных изданиях, существенно различаются. Так, общие мировые запасы (конечные извлекаемые) всех видов угля (каменного и бурого) были определены в 1,5 трлн т. Извлекаемыеми с технико-экономической точки зрения признаются лишь 2/3 запасов (из которых 52% приходится на каменный уголь, а 48% на бурый). При сохранения объема ежегодной добычи (около 4,8 млрд. т) извлекаемых запасов может хватить на более чем 300 лет.

Запасы углей неравномерно распределены:

– по социально-экономическим типам стран:

Примерно 66% из них приходится на экономически развитые страны, 34% – на развивающиеся.

– по регионам:

1. Восточная Европа и бывший СССР –27%

2. Северная Америка –26%

3. Азия – 21%

4. Западная Европа – более 9%

5. Австралия и Океания – 9%

6. Африка – 6%

7. Южная Америка – 2%.

– по странам (96% запасов приходится на 10 стран):

1. США – 248,2 трл. т

2. Россия – 157,0

3. Китай – 114,5

4. Индия – 84,4

5. Австралия – 82,0

6. Германия – 66,0

7. ЮАР – 49,5

8. Украина – 34,1

9. Казахстан – 34,0

10. Польша – 22,2

– по бассейнам: крупнейшие бассейны – Тунгусский, Ленский, Печорский, Кузнецкий, Южно-Якутский, Фушунь, Тянсинский (Китай), долина реки Даморар (Индия), бассейн Боуэн, Сидней (Австралия), Ричардс-Бей (ЮАР), Аппалачский (США), Донецкий (Украина).

Уран.

Использование атомной энергии – это использование энергии внутриядерных связей в атомах. Первый тип реакций для выделения данного вида энергии в целях практического ее применения осуществляется воздействием нейтронами на ядра тяжелых элементов (изотопов урана — U₂₃₅ и U₂₃₃ и плутония — Р₂₃₉). Энергия, заключенная в 1 кг U₂₃₅, в 3 миллиона раз превосходит количество тепла, выделяющегося при сжигании 1 кг высококачественного каменного угля.

«Известные» ресурсы урана в мире в настоящее время оцениваются в 3,5 млн т. Производство этого вида сырья в конце XX в. считалось рентабельным, если цена добычи была менее 80 долл. США за 1 кг урана.

Свыше 28 % ресурсов ядерного сырья приходится на США и Канаду, 23% – на Австралию, 14% – на ЮАР, 7% – на Бразилию. В остальных странах запасы урана незначительны.