ПОЛЕ́ЗНЫЕ ИСКОПА́ЕМЫЕ

ПОЛЕ́ЗНЫЕ ИСКОПА́ЕМЫЕ, при­род­ные не­ор­га­нич. и ор­га­нич. ве­ще­ст­ва в не­драх Зем­ли, ко­то­рые при сов­ре­мен­ном со­стоя­нии тех­ни­ки и тех­но­ло­гий мо­гут эко­но­ми­че­ски эф­фек­тив­но ис­поль­зо­вать­ся в сфе­ре ма­те­ри­аль­но­го про­из­вод­ст­ва. К П. и. от­но­сят так­же и со­дер­жи­мое тех­но­ген­ных ме­сто­ро­ж­де­ний. По аг­ре­гат­но­му со­стоя­нию П. и. мо­гут быть твёр­ды­ми (руд­ные по­лез­ные ис­ко­пае­мые, не­ме­тал­ли­че­ские по­лез­ные ис­ко­пае­мые, уг­ли ис­ко­пае­мые, го­рю­чие слан­цы, торф, га­зо­вые гид­ра­ты), жид­ки­ми (нефть, га­зо­вый кон­ден­сат, под­зем­ные во­ды) и га­зо­об­раз­ны­ми (га­зы при­род­ные го­рю­чие и бла­го­род­ные га­зы); по осн. ис­поль­зо­ва­нию – ме­тал­ли­че­ски­ми (для из­вле­че­ния ме­тал­лов), не­ме­тал­ли­че­ски­ми (для при­ме­не­ния в разл. от­рас­лях про­из-ва в ви­де отд. ми­не­ра­лов, гор­ных по­род или для по­лу­че­ния из них не­ме­тал­лов ли­бо хи­мич. сое­ди­не­ний), го­рю­чи­ми (для ис­поль­зо­ва­ния в ка­че­ст­ве то­п­лив­но-энер­ге­тич. сы­рья), гид­ро- и га­зо­ми­не­раль­ны­ми. П. и. в не­драх и на по­верх­но­сти Зем­ли об­ра­зу­ют ско­п­ле­ния: не­про­мыш­лен­ные (ру­до-, неф­те-, га­зо­про­яв­ле­ния) и про­мыш­лен­ные ме­сто­ро­ж­де­ния. Гео­ло­гич. струк­ту­ра ме­сто­ро­ж­де­ний, мор­фо­ло­гия руд­ных тел, их об­щее ко­ли­че­ст­во, строе­ние и со­став, a так­же ре­сур­сы по­лез­ных ис­ко­пае­мых и за­па­сы по­лез­ных ис­ко­пае­мых оп­ре­де­ля­ют­ся в ре­зуль­та­те гео­ло­го-раз­ве­доч­ных ра­бот. Ис­сле­до­ва­ние свя­зей ме­ж­ду ме­сто­ро­ж­де­ния­ми П. и., гл. чер­та­ми гео­ло­гич. строе­ния и ис­то­ри­ей дан­ной тер­ри­то­рии, а так­же её гео­хи­мич., гео­фи­зич., гид­ро­гео­ло­гич. и гео­мор­фо­ло­ги­чес­ки­ми осо­бен­но­стя­ми слу­жит на­уч. ос­но­вой для по­ис­ков ме­сто­ро­ж­де­ний П. и. и раз­вед­ки ме­сто­ро­ж­де­ний.

Формирование месторождений

Об­ра­зо­ва­ние П. и. и их ме­сто­ро­ж­де­ний в не­драх Зем­ли свя­за­но с эн­до­ген­ны­ми про­цес­са­ми, а на по­верх­но­сти Зем­ли и близ неё – с эк­зо­ген­ны­ми и тех­но­ген­ны­ми. При ос­ты­ва­нии и кри­стал­ли­за­ции маг­мы, её ли­к­ва­ци­он­ной (раз­де­ле­ние на ряд не­сме­ши­ваю­щих­ся жид­ко­стей) и кри­стал­ли­за­ци­он­ной диф­фе­рен­циа­ции, от­де­ле­нии от неё го­ря­чих ми­не­ра­ли­зов. га­зо­во-жид­ких флюи­дов, их взаи­мо­дей­ст­вии с ок­ру­жаю­щи­ми гор­ны­ми по­ро­да­ми фор­ми­ро­ва­лись маг­ма­тич., кар­бо­на­ти­то­вые, пег­ма­ти­то­вые, скар­но­вые, аль­би­ти­то­вые, грей­зе­но­вые и гид­ро­тер­маль­ные (в т. ч. пнев­ма­то­ли­то­вые) ме­сто­ро­ж­де­ния. С ин­тру­зи­ва­ми ос­нов­но­го со­ста­ва свя­за­ны ру­ды Cr, Fe, Ti, Ni, Cu, Со, ме­тал­лов пла­ти­но­вой груп­пы и др.; к ще­лоч­ным мас­си­вам маг­ма­тич. по­род при­уро­че­ны ру­ды Р, Та, Nb, Zr и ред­ко­земель­ных эле­мен­тов. Кар­бо­на­ти­ты, ас­со­ции­ро­ван­ные с ульт­ра­ос­нов­ны­ми ще­лоч­ны­ми по­ро­да­ми, пред­став­ля­ют со­бой важ­ный тип ме­сто­ро­ж­де­ний, в ко­то­рых на­ка­п­ли­ва­ют­ся ру­ды Fe, Cu, Nb, Ta, ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов, а так­же апа­ти­та и слюд. С гра­нит­ны­ми пег­ма­ти­та­ми ге­не­ти­че­ски свя­за­ны ме­сто­ро­ж­де­ния слю­ды, по­ле­вых шпа­тов, дра­го­цен­ных кам­ней, руд Be, Li, Cs, Nb, Ta, час­тич­но Sn, U и ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов. В скар­нах на­хо­дят­ся ру­ды Fe, Cu, Со, Pb, Zn, W, Mo, Sn, Be, U, Au, ско­п­ле­ния гор­но­го хру­ста­ля, гра­фи­та, бо­ра­тов и др. B аль­би­ти­тах фор­ми­ру­ют­ся ме­сто­ро­ж­де­ния руд U, Nb, Zr, Th, Li, Be и ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов (Y, Ce); в грей­зе­нах – руд Sn, Be, Mo, W и др., а так­же мус­ко­ви­та и флюо­ри­та. Боль­шое ко­ли­че­ст­во П. и. кон­цен­три­ру­ет­ся в гид­ро­тер­маль­ных ме­сто­ро­ж­де­ни­ях – ру­ды Cu, Ni, Со, Zn, Pb, Bi, Mo, W, Sn, Li, Be, Ta, Nb, Sb, Hg, Cd, In, S, Se, Au, Ag, U, Ra, а так­же кварц, ба­рит, флюо­рит, ас­бест и др. С про­цесса­ми ме­та­мор­физ­ма свя­за­но фор­ми­ро­ва­ние ме­та­мор­фо­ген­ных ме­сто­рож­де­ний, в т. ч. ме­та­мор­фи­зо­ван­ных (руд Fe, Pb, Zn, Au, U, Mn) и ме­та­мор­фи­че­ских (гра­фи­та, киа­ни­та, сил­ли­ма­ни­та, мра­мо­ра, ан­да­лу­зи­та, ко­рун­да, жиль­но­го квар­ца и др.). Эк­зо­ген­ные про­цес­сы вы­вет­ри­ва­ния гор­ных по­род, пе­ре­но­са и оса­ж­де­ния ве­ще­ст­ва, его ли­ти­фи­ка­ции и ка­та­ге­не­за при­во­ди­ли к об­ра­зо­ва­нию: вы­вет­ри­ва­ния ме­сто­ро­ж­де­ний (ос­та­точ­ных ме­сто­ро­ж­де­ний и пе­ре­от­ло­жен­ных ме­сто­ро­ж­де­ний), в ко­то­рых фор­ми­ро­ва­лись ру­ды Ni, Co, ред­ких и ред­ко­зе­мель­ных ме­тал­лов, као­ли­на, апа­ти­та; оса­доч­ных ме­сто­ро­ж­де­ний (на­ко­п­ле­ние на дне мо­рей, озёр, рек и бо­лот ме­ха­нич., хи­мич. и био­хи­мич. осад­ков, с ко­то­ры­ми свя­за­ны ме­сто­ро­ж­де­ния пес­ков, глин, ка­мен­ной и ка­лий­ных со­лей, бо­ра­тов, фос­фо­ри­тов, бок­си­тов, же­лез­ных и мар­ган­це­вых руд, тор­фа и др.), в т. ч. рос­сып­ных ме­сто­ро­ж­де­ний (кон­цен­тра­ция в рых­лых от­ло­же­ни­ях скло­нов, рек и мор. по­бе­ре­жий проч­ных и хи­ми­че­ски ус­той­чи­вых цен­ных ми­не­ра­лов, обыч­но с боль­шой плот­но­стью – зо­ло­та, пла­ти­ны, ти­та­на, оло­ва, цир­ко­ния, ал­ма­зов и др.); эпи­ге­не­ти­че­ских ме­сто­ро­ж­де­ний (ру­ды U, Cu, са­мо­род­ной S, а так­же ме­сто­ро­ж­де­ния неф­ти и га­за и др.).

Закономерности размещения

Круп­ные, гео­гра­фи­че­ски и гео­ло­ги­че­ски обо­соб­лен­ные тер­ри­то­рии с при­уро­чен­ны­ми к ним оп­ре­де­лён­ны­ми груп­па­ми ме­сто­ро­ж­де­ний на­зы­ва­ют про­вин­ция­ми П. и. За­ко­но­мер­но­сти раз­ме­ще­ния П. и. в пре­де­лах про­вин­ций за­ви­сят от при­над­леж­но­сти ре­гио­на к склад­ча­тым поя­сам, плат­фор­мам и зо­нам тек­то­но-маг­ма­тич. ак­ти­ви­за­ции, от их гео­ло­гич. воз­рас­та, пол­но­ты про­яв­ле­ния ста­дий гео­ло­гич. раз­ви­тия дан­но­го уча­ст­ка зем­ной ко­ры, ха­рак­те­ра рас­про­стра­нён­ных в пре­де­лах про­вин­ции тех или иных фор­ма­ций гор­ных по­род, глу­би­ны эро­зи­он­но­го сре­за и др. Руд­ные про­вин­ции вы­де­ля­ют­ся по прин­ци­пу окон­ту­ри­ва­ния пло­ща­дей раз­ви­тия ме­сто­ро­ж­де­ний оп­ре­де­лён­ной эпо­хи формирования П. и. Они под­раз­де­ля­ют­ся на руд­ные об­лас­ти, а по­след­ние – на руд­ные рай­оны с раз­ви­ты­ми в их гра­ни­цах ме­сто­ро­ж­де­ния­ми оп­ре­де­лён­ных руд­ных фор­ма­ций. На тер­ри­то­рии руд­ных рай­онов обо­соб­ля­ют­ся руд­ные по­ля с со­во­куп­но­стью ме­сто­ро­ж­де­ний, объ­е­ди­няе­мых общ­но­стью про­ис­хо­ж­де­ния и гео­ло­гич. струк­ту­ры. Руд­ные по­ля со­сто­ят из руд­ных ме­сто­ро­ж­де­ний, ох­ва­ты­ваю­щих од­но или неск. сбли­жен­ных руд­ных тел, при­год­ных для раз­ра­бот­ки од­ним руд­ни­ком. В со­от­вет­ст­вии с ха­рак­те­ром фор­ма­ций гор­ных по­род и ас­со­ции­ро­ван­ных с ни­ми руд раз­ли­ча­ют ти­пы про­вин­ций. Напр., фе­ми­че­ские, или ураль­ско­го ти­па, с пре­об­ла­даю­щим раз­ви­ти­ем фор­ма­ций ба­заль­то­ид­ной маг­мы и свой­ст­вен­ны­ми им ме­сто­ро­ж­де­ния­ми руд Fe, Ti, V, Cr, пла­ти­нои­дов, Cu и Zn. Им про­ти­во­пос­тав­ля­ют­ся сиа­ли­че­ские, или вер­хо­ян­ско­го ти­па, про­вин­ции с пре­об­ла­да­ни­ем фор­ма­ций гра­ни­то­ид­ной маг­мы и свя­зан­ны­ми с ни­ми ме­сто­ро­ж­де­ния­ми руд Sn, W, Be, Li, Mo, Pb, Ag, Bi. Ино­гда про­вин­ции вы­де­ля­ют по со­че­та­нию спе­ци­фи­че­ских для них ме­сто­ро­ж­де­ний П. и. и их гео­гра­фич. по­ло­же­нию (напр., оло­во­нос­ная про­вин­ция Даль­не­го Вос­то­ка, Ук­ра­ин­ская и Тун­гус­ская гра­фи­то­нос­ные про­вин­ции, зо­ло­то­нос­ная про­вин­ция Ко­лы­мы, свин­цо­во-цин­ко­вая про­вин­ция до­ли­ны Мис­си­си­пи в США, Сре­ди­зем­но­мор­ская бок­си­то­нос­ная про­вин­ция и др.). В пре­де­лах уг­ленос­ных про­вин­ций раз­ли­ча­ют уголь­ные бас­сей­ны, рай­оны и ме­сто­ро­ж­де­ния. В неф­те­га­зо­нос­ных про­вин­ци­ях (или бас­сей­нах) вы­де­ля­ют об­лас­ти, рай­оны, зо­ны неф­те­га­зо­на­ко­п­ле­ния и неф­тя­ные, га­зо­вые или неф­те­га­зо­вые ме­сто­ро­ж­де­ния (см. Неф­те­гео­ло­ги­че­ское рай­они­ро­ва­ние); в гид­ро­гео­ло­гич. про­вин­ци­ях – гид­ро­гео­ло­гич. об­ласть, рай­он, под­рай­он и т. д. (см. Гид­ро­гео­ло­ги­че­ское рай­они­ро­ва­ние).

Использование

По ме­ре воз­рас­та­ния по­треб­но­стей об­ще­ст­ва, тех­нич. и эко­но­мич. воз­мож­но­стей всё бoльшее чис­ло разл. при­род­ных ми­нер. ве­ществ ока­зы­ва­ет­ся вос­тре­бо­ван­ным, по­яв­ля­ют­ся спо­со­бы их до­бы­чи и прак­тич. при­ме­не­ния. В нач. 21 в. ис­поль­зу­ет­ся св. 200 разл. ви­дов П. и. При про­ве­де­нии гео­ло­го-раз­ве­доч­ных и гор­но­до­бы­ваю­щих ра­бот в на­шей стра­не обыч­но вос­тре­бо­ва­на груп­пи­ров­ка важ­ней­ших П. и., ос­но­ван­ная на гл. от­рас­лях их пром. при­ме­не­ния. Со­глас­но этой груп­пи­ров­ке вы­де­ля­ют: то­п­лив­но-энер­ге­тич. груп­пу П. и.: нефть, при­род­ный го­рю­чий газ и га­зо­вый кон­ден­сат, уголь, ру­ды ура­на; П. и., ис­поль­зуе­мые в чёр­ной ме­тал­лур­гии (чёр­ные, ле­ги­рую­щие и ту­го­плав­кие ме­тал­лы): ру­ды Fe, Mn, Cr, Ti, V, Ni, Co, W, Mo, Nb, Ta, Zr; при­ме­няе­мые в цвет­ной ме­тал­лур­гии (цвет­ные ме­тал­лы): ру­ды Al, Cu, Pb, Zn, Sn, Bi, Hg, Sb; бла­го­род­ные ме­тал­лы: Au, Ag, ме­тал­лы пла­ти­но­вой груп­пы; дра­го­цен­ные и по­де­лоч­ные кам­ни. П. и., ис­поль­зую­щие­ся в ка­че­ст­ве хи­мич. и аг­ро­но­мич. сы­рья, – ка­лий­ные и ка­лий­но-маг­не­зи­аль­ные со­ли, фос­фо­ри­ты и апа­ти­ты, се­ра са­мо­род­ная, флюо­рит; тех­нич. сы­рья – ал­ма­зы, ас­бест, гра­фит, пье­зо­к­варц, оп­ти­че­ский кварц, осо­бо чис­тый кварц для плав­ки, оп­ти­че­ский флюо­рит, ис­ланд­ский шпат, мус­ко­вит, фло­го­пит; ин­ду­ст­ри­аль­но­го сы­рья: флю­сы и ог­не­упо­ры – каль­цит (из­вест­няк), до­ло­мит, маг­не­зит и бру­сит, кварц и квар­цит, ог­не­упор­ные гли­ны; в строи­тель­ст­ве – раз­но­об­раз­ные маг­ма­ти­че­ские, оса­доч­ные и ме­та­мор­фич. гор­ные по­ро­ды, а так­же разл. пром. от­хо­ды (ме­тал­лур­гич. шла­ки, не­кон­ди­ци­он­ные сте­но­вые бло­ки и др.), ис­поль­зу­емые в ес­теств. ви­де (напр., гра­вий, ще­бён­ка) ли­бо в ка­че­ст­ве ис­ход­ных ма­те­риа­лов для про­из-ва це­мен­та, ке­ра­ми­ки, стек­ла, лёг­ких ис­кусств. за­пол­ни­те­лей бе­то­нов, из­де­лий ка­мен­но­го ли­тья и т. п.

П. и., свя­зан­ные с гео­по­ли­тич. ин­те­ре­са­ми стра­ны, осо­бо зна­чи­мые для её эко­но­мич. раз­ви­тия, обо­ро­ны и безо­пас­но­сти, вы­де­ля­ют­ся как стра­те­ги­че­ские; их пе­ре­чень ус­та­нав­ли­ва­ет­ся пра­ви­тель­ст­вом и ме­ня­ет­ся в за­ви­си­мо­сти от во­ен.-по­ли­тич., эко­но­мич. и др. об­стоя­тельств. В РФ это нефть, при­род­ные га­зы, ру­ды U, Mn, Cr, Ti, Cu, Ni, Pb, Mo, W, Sn, Zr, Ta, Nb, Co, Sc, Be, Sb, Li, Ge, Re, Au, Ag, ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов ит­трие­вой груп­пы, ме­тал­лов пла­ти­но­вой груп­пы, а так­же бок­си­ты, ал­ма­зы и осо­бо чис­тое квар­це­вое сы­рьё. Ме­сто­ро­ж­де­ния с ре­сур­са­ми и за­па­са­ми стра­те­гич. сы­рья рас­смат­ри­ва­ют­ся как уча­ст­ки недр фе­де­раль­но­го зна­че­ния, поль­зо­ва­ние ко­то­ры­ми пре­дос­тав­ля­ет­ся че­рез аук­цио­ны (кон­кур­сы), объ­яв­ляе­мые Пра­ви­тель­ст­вом РФ.

Для эко­но­ми­ки РФ де­фи­цит­ны­ми П. и. яв­ля­ют­ся ру­ды U, Mn, Cr, Pb, Sn, осо­бо чис­тый кварц, а так­же не вхо­дя­щие в чис­ло стра­те­ги­че­ских – као­лин, бен­то­нит, кри­стал­ли­че­ский гра­фит, флю­орит, фос­фо­ри­ты; их до­бы­ча, про­во­ди­мая в не­дос­та­точ­ных объ­ё­мах при на­ли­чии зна­чит. за­па­сов от­но­си­тель­но низ­ко­го ка­че­ст­ва, лишь час­тич­но обес­пе­чи­ва­ет внутр. по­треб­ле­ние, во мно­гом за­ви­ся­щее от им­пор­та; наи­бо­лее де­фи­цит­ны­ми яв­ля­ют­ся ру­ды Ti, Ta, Nb, Zr, бок­си­ты: их внутр. по­треб­ле­ние обес­пе­чи­ва­ет­ся за счёт им­пор­та при весь­ма ог­ра­ни­чен­ной до­бы­че руд от­но­си­тель­но низ­ко­го ка­че­ст­ва.

В эко­но­мически раз­ви­тых стра­нах вы­со­ко­тех­но­ло­гич­ные про­из-ва и нау­ко­ём­кие тех­но­ло­гии ну­ж­да­ют­ся во мно­гих ост­ро­де­фи­цит­ных ред­ких, ред­ко­зе­мель­ных и др. ме­тал­лах и ми­не­ра­лах, вы­де­ляе­мых как кри­ти­че­ские П. и. Уро­вень их по­треб­ле­ния – чёт­кий ин­ди­ка­тор раз­ви­тия в стра­не вы­со­ко­тех­но­ло­гич­ных про­из­водств и нау­ко­ём­ких тех­но­ло­гий. Так, для стран ЕС из 41 ви­да не­об­хо­димых П. и. вы­де­ле­но 14 кри­ти­че­ских: Sb, Be, Co, флюо­рит, Ga, Ge, гра­фит, In, Mg, Nb, ме­тал­лы пла­ти­но­вой груп­пы, ред­ко­зе­мель­ные ме­тал­лы, Ta и W. При этом кри­те­рия­ми «кри­тич­но­сти» яви­лись: воз­мож­ность (или не­воз­мож­ность) за­ме­ще­ния дру­гим П. и., функ­цио­наль­ная не­за­ме­ни­мость, по­тен­ци­аль­ные рис­ки по­ста­вок, т. к. зна­чит. до­ля рас­про­стра­нён­но­го сы­рья при­хо­дит­ся на еди­нич­ные стра­ны-мо­но­по­ли­сты (напр., ред­ко­зе­мель­ные ме­тал­лы – Ки­тай, ме­тал­лы пла­ти­но­вой груп­пы – ЮАР и Рос­сия, Со – Де­мо­кра­тич. Рес­пуб­ли­ка Кон­го).