Диплом Природные ресурсы - как основа функционирования мировой экономики

Широко используется классификация полезных ископаемых на основе технологии их использования: топливно-энергетическое сырье (нефть, уголь, газ, уран), 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), химическое и агрономическое сырье (калийные соли, фосфориты, апатиты и др.), техническое сырье (алмазы, асбест, графит и др.), флюсы и огнеупоры, цементное сырье.

Генетическая классификация типов  месторождений основана на различиях  их возраста и особенностях происхождения. Образование минерального сырья в земной коре - естественноисторический процесс, непрерывно протекающий и определяемый такими факторами, как тип тектонической структуры, особенности проявления магматизма, денудации и осадконакопления. Наиболее интенсивные процессы рудообразования (под этим термином объединяется весь комплекс формирования полезных ископаемых, как рудных, так и нерудных) по времени приурочены к основным этапам развития суши. Выделяют пять эпох рудообразования - докембрийскую, нижнепалеозойскую, верхнепалеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Каждая эпоха, характеризуется своими особенностями проявления минерализации, ее интенсивности и пространственной приуроченности, своим набором элементов.

Для докембрийской эпохи характерно повсеместное развитие железистых кварцитов  с практически неограниченными запасами железных руд. В докембрийских структурах часто встречаются крупные месторождения золота, титано-магнетитовых, марганцевых, полиметаллических, хромитовых руд, урана. В то же время в этих структурах отсутствуют многие виды полезных ископаемых.

Наиболее  продуктивно рудообразующие процессы проявились в Южной Африке и Канаде. В Южной Африке в докембрии  возникли уникальные ураноносные и  золотоносные конгломераты Витватерсранда (ЮАР), в которых заключена большая  часть мировых запасов золота и урана. В песчаниках Заира и Замбии шло накопление меди и кобальта, а к интрузиям Зимбабве приурочены месторождения хрома и платины. Здесь же обнаружены крупные залежи титано-магнетитовых руд, марганца, олова. На Канадском щите сформировались очень крупные скопления урана (в районе озер Атабаска и Большого Медвежьего), медно-никелевых руд Садбери, полиметаллических руд (Суливан), самородной меди (озеро Верхнее), медно-колчеданных руд, золота, редкометальных элементов.

Структуры нижнепалеозойского возраста сохранились плохо. Крупнейшими месторождениями этого возраста в зарубежном мире являются скопления графита в Южной Корее, фосфоритов в Китае, нефти - в Северной Америке и в северной Африке, каменной соли - в США и Канаде. Несравненно крупнее месторождения верхнепалеозойской эпохи рудообразования, включающие большую часть мировых ресурсов каменных углей, нефти, калийных солей, свинца и цинка, вольфрама, ртути, фосфатного сырья и др. В это время сформировались бассейны каменного угля Европы, Азии и Северной Америки (более 50% мировых запасов), возник ряд нефтеносных провинций США и Канады, России, северной Африки, К верхнепалеозойским отложениям приурочены крупнейшие скопления калийных и магниевых солей Европы и Северной Америки, фосфоритоносный бассейн Скалистых гор. С эндогенной минерализацией связаны многочисленные месторождения полиметаллических руд в Центральной Европе, на Британских островах, в долине Миссисипи, Пайн - Пойнт в Канаде, золота в Аппалачах.

Разнообразным и богатым комплексом полезного  сырья характеризуется мезозойская эпоха. Наиболее крупные из них сосредоточены в Азии; это - нефтегазоносные поля Западной Сибири и Среднего Востока (крупнейшие в мире), многочисленные бассейны углей и оолитовых железных руд, оловяно-вольфрамовый пояс Китая и Юго-Восточной Азии, месторождения молибдена и сурьмы в Китае и Восточной Сибири, алмазов в Якутии. На других континентах мезозойская минерализация была менее существенной, за исключением железорудной провинции Европы, золотоносных, молибденовых и вольфрамовых руд в Северной Америке.

Широко  представлены по территории всех материков  полезные ископаемые кайнозойского  возраста. К ним относятся значительная часть мировых запасов бокситов, никеля, кобальта, почти 75% разведанных запасов марганца, залежи бора, серы, крупные скопления нефти, меди, свинца, цинка, серебра, золота, молибденов, алмазов и фосфоритов. Особенно активным было рудообразование этого возраста вдоль тихоокеанского геосинклинального пояса, где наблюдались интенсивные магматические процессы: в Кордильерах (медь, молибден, олово, полиметаллические руды), в Западной Европе (ртуть и сурьма), в Южной Африке (алмазоносные кимберлитовые трубки). Важную роль в мировых запасах нефти играют кайнозойские месторождения Месопотамской и Примексиканской низменностей, впадины Маракайбо, Карибского бассейна, Калифорнии и Каспийского моря. Мировое значение имеют осадочные месторождения марганцевых руд кайнозойского возраста на юге Украины и латеритные провинции бокситов, никеля и кобальта в Южной Америке Средиземноморской Европе, Юго-Восточной Азии, Африке.

2. 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 27,91х10³ МДж энергии, бурого угля - 13,96х10³, 1 т. нефти - 41,87х10³, 1 тыс. куб.м., газа - 38,84х10³ МДж. Для сравнения различных видов топлива, а также для общих топливно-энергических расчетов пользуются следующими единицами: а) тонна условного топлива в угольном эквиваленте (сокращенно -т.у.т. в уг. экв), ее теплота сгорания аналогична теплоте сгорания 1 т антрацита (7 млн. ккал, или 27,91 х 10³ МДж); б) тонна условного топлива в нефтяном эквиваленте (т.у.т. в неф.-экв), имеющая теплоту сгорания 1 т нефти (10 млн. ккал, или 41,87х10³ МДж).

Оценка современных мировых  топливно-энергетических ресурсов производится на мировых энергетических конференциях (МИРЭК), учрежденных в 1924 году. Последняя конференция (XIV) состоялась в 1989 году в Торонто. На ней была дана оценка разведанных извлекаемых и дополнительных энергоресурсов. 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. Дж, почти равные энергетическому содержанию горючих полезных ископаемых. Гидроэнергетический потенциал рек планеты оценивается в 9780 млрд. кВт/час (освоено 21%). Общий энергопотенциал мира оценивается примерно 560млн. Дж. Современное ежегодное потребление различных видов топливного сырья и освоение гидроресурсов в целом составляет 338 тыс. Дж, 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 для энергетики и распределены очень неравномерно по территории суши. Региональная структура топливно-энергетического потенциала отражена на рис. 1.

рассчитано по World Resources, 1990-1991

Рисунок 1. Структура разведанных извлекаемых запасов органического топлива по материкам и регионам.

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 30%. По оценкам МИРЭК (ХШ) 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 (1990). 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 стимулировало 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 подтвержденные 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 - тяжелая нефть, горючие сланцы, битуминозные песчаники. К началу 80-х годов за весь период нефтеразработки (начиная с 50-х годов XIX столетия) было добыто около 55 млрд. т нефти. Согласно оценкам доказанные и разведанные запасы нефти составляют 166,6 млрд. т; 48 лет назад, в 1950 они не превышали 10 млрд. т. Таким образом, средний прирост запасов составил около 3,5 % в год. Своеобразным полюсом нефтенакопления являются Аравийский полуостров и акватория Персидского залива, где к настоящему времени обнаружено 77 млрд. т нефти, т. е. 62% всего нефтяного запаса мира. Только в Саудовской Аравии находится свыше 43,1 млрд. тонн этого сырья. Далее в порядке убывания объемов запасов (в %) следуют: Северная Америка - 11%, Африка , бывший СССР - 7%, Южная Америка - 9%.

Стремительное увеличение спроса на нефть в 1950-1960 гг. привело к резкому росту ее добычи. Так, если в 1950 г. добывалось 0,5 млрд. т, то в 1980 г. - 3,06, а в 1988 г. - 3,03 млрд. т. Столь 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 годах открыта Североморская нефтегазоносная провинция Западной Европы и шельф Западной Африки. В 70-х годах усилилась разведка шельфа Южно-Китайского, Карибского морей. Северного Ледовитого океана. Канадского арктического архипелага, Аляски и других районов. В настоящее время поисково-разведочное бурение на нефть и газ ведется на площади шельфовых зон Мирового океана, превышающей 4 млн. кв. км, а всего перспективными признаны 77 млн. кв. км (В.Б. Добрецов, 1980). Достоверные запасы нефти на шельфе оценивались МИРЭК (XII) в 45 млрд. т., из которых 3/4 приходится на донные отложения Персидского залива.

Исследования  последних лет установили, что  перспективны на нефть (и газ) не только мелководные шельфовые зоны морей  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, севернее полуострова Юкатан в Карибском море. Но самым перспективным районом будущей нефтедобычи специалисты считают акваторию Южно-Китайского моря, шельф Вьетнама, Кампучии, Индонезии. В настоящее время на морские месторождения приходится 25% общемировой добычи нефти.

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, по 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.

Каковы перспективы обнаружения  новых месторождений нефти  и увеличения мировых ресурсов углеводородов? Как считают участники последних конгрессов МИРЭК, и континенты, и особенно Мировой океан еще таят в своих недрах крупные, до сих пор не обнаруженные запасы нефти и газа. На материках выявлено около 600 перспективных осадочных бассейнов; из них обследовано только 400. Слабо изучены многие районы Африки, Аляски, Южной Америки, совершенно не исследована Антарктида. Активизируется в последнее время поиск в зонах столкновения литосферных плит, где согласно новой гипотезе создаются особенно благоприятные условия для армирования залежей углеводородов.

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. Только с 1986 по 1988 г. запасы нефти в мире возросли с 94,5 до 123,6 млрд. т.

Крупные запасы нефти таятся в нефтеносных  песках и горючих сланцах, в битуминозных породах, которые содержат так называемую тяжелую нефть. 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.

Природный газ. Общие запасы природного газа, по оценкам МИРЭК (XIII), составляют примерно 271 трлн. куб. м. (10,5 млн. Дж), из них разведанные на 1995 г. запасы - 139,4 трлн. куб. м. За весь период добычи газа извлечено из недр около 30 трлн. куб. м. и ежегодный объем добычи в конце 80-х годов достиг 1,9 трлн. куб. м. Таким образом, кратность общих извлекаемых запасов газа составляет - свыше 130 лет. Мировые резервы газа продолжают увеличиваться благодаря усиленной разведке на шельфе Мирового океана и в глубинных слоях земной коры. Газ распределяется в недрах еще более неравномерно, нежели нефть. В зарубежных странах самой значительной является концентрация газа в странах Ближнего и Среднего Востока, где выявлено более 31 трлн. куб. м этого сырья. Особенно велики ресурсы в Иране, Саудовской Аравии, на акватории Персидского залива. В США найдено 5,7 трлн. куб. м, в Северо-Африканской нефтегазоносной провинции (Алжир, Ливия, Нигерия) - 8,9 трлн. куб. м, около 3,6 трлн. куб. м - в Венесуэле. В Европе, в Североморской газонефтяной провинции сконцентрировано более 5,5 трлн. куб. м газа. Уникальны месторождения Западной Сибири (Россия по ресурсам газообразного топлива занимает первое место в мире).

Кроме Персидского залива и морей  России эксплуатируемыми и перспективными на газ районами морской добычи 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 северо-западного побережья Австралии.

В мировом энергетическом балансе  на долю природного газа приходится 17%, но в ряде стран (в Западной Европе, США, Японии) его вес выше. По докладам XIV Мирового газового конгресса (Мюнхен, 1985), до конца текущего столетия мировое хозяйство израсходует около 45 трлн. куб. м газа, т, е. около 50% известных извлекаемых запасов. Потребности в газе до 2020 г, оцениваются в 60 трлн. куб. м, которые тоже могут быть покрыты за счет существующих ресурсов. По прогнозам в 2000 г. извлекаемые ресурсы природного газа могут составить 260 трлн. куб. м, а в 2020 г. - 204,5 трлн. куб. м (с учетом добычи). В отличие от нефти газовый потенциал увеличивается быстрее добычи (примерно в два раза), кроме того, до сих пор более • половины площади шельфа еще не исследовано в отношении газоносности, а на подводные газопромыслы уже приходится 15% общемировой добычи газа. Даже на суше изучены лишь 30% перспективных на это сырье тектонических структур. Еще один резерв - газосбережения.