Горные породы, минералы и полезные ископаемые

Минерал — природное тело с определённым химическим составом и кристаллическим строением: кварц, полевой шпат, слюда, кальцит, галит (каменная соль). Горная порода — устойчивое сочетание минералов: гранит, например, сложен кварцем, полевым шпатом и слюдой, а известняк почти целиком состоит из одного кальцита.

Полезное ископаемое — это уже не природная, а хозяйственная категория: минерал или порода, которую человеку выгодно добывать. Одна и та же порода бывает полезным ископаемым и не бывает: песок у дороги — просто песок, а тот же песок в карьере рядом со стройкой — строительное сырьё. Поэтому в географии говорят не просто о наличии породы, а о месторождении — скоплении, пригодном для промышленной добычи, — и о бассейне, если месторождения одного типа лежат сплошной площадью.

Полезные ископаемые делят на три группы, и это деление нужно знать дословно, потому что на нём строятся задания.

Топливные (горючие) — уголь, нефть, природный газ, торф, горючие сланцы. Все они осадочного происхождения: это преобразованные остатки живого вещества.

Рудные (металлические) — железные, медные, никелевые, алюминиевые (бокситы), полиметаллические, золотые руды. Они связаны с магмой, а значит, с районами, где магма поднималась к поверхности.

Нерудные (неметаллические) — соли, апатиты и фосфориты, алмазы, известняк, гранит, песок, глина, асбест, слюда. Группа самая пёстрая: сюда попадает и сырьё для удобрений, и строительный камень.

Запомните связку, которую спрашивают постоянно: топливные — осадочные, значит ищем в чехле платформ и прогибах; рудные — магматические, значит ищем в щитах и складчатых областях.

Породы не существуют вечно в одном виде — они непрерывно превращаются друг в друга. Магма поднимается из глубин и застывает, давая магматические породы. На поверхности они разрушаются под действием воды, ветра, перепадов температур; обломки переносятся реками и ветром, накапливаются слоями и уплотняются — так рождаются осадочные породы. Если пласты опускаются на глубину, они попадают под высокое давление и высокую температуру и перекристаллизовываются в метаморфические. При дальнейшем погружении порода может расплавиться и снова стать магмой. Этот замкнутый цикл называют круговоротом горных пород, и он объясняет, почему в одном обнажении встречаются породы очень разного происхождения и возраста.

Топливные ископаемые — это законсервированная солнечная энергия, накопленная живыми организмами сотни миллионов лет назад, и понимание их происхождения сразу объясняет, где их искать.

Уголь. В каменноугольном периоде палеозоя (около 350–300 млн лет назад) огромные площади суши занимали заболоченные леса из древовидных папоротников и хвощей. Отмершие стволы падали в воду, где не хватало кислорода, и не перегнивали, а превращались в торф. Сверху ложились новые осадки, слой оказывался под давлением и в тепле, вода и газы отжимались — и торф последовательно становился бурым углём, затем каменным, затем антрацитом. Чем глубже залегал слой и чем дольше он «зрел», тем выше теплотворная способность. Отсюда правило: бурый уголь молодой и залегает неглубоко (его берут открытым способом), антрацит — самый древний и качественный.

Нефть и газ. Их дало другое сырьё — планктон и водоросли, накапливавшиеся на дне морей вперемешку с илом. На глубине в несколько километров при температуре около 100 °C органическое вещество превращалось в углеводороды. Лёгкие нефть и газ всплывали вверх по порам и трещинам, пока не упирались в непроницаемый слой глины или соли; там они и скапливались. Такую ловушку — пористый пласт-коллектор под глиняной «крышкой» — и ищут геологи. Поэтому нефть и газ встречаются в осадочном чехле, в толщах морского происхождения, и никогда — в гранитах щита.

Вывод, который экономит время на экзамене: если в списке регионов надо найти добычу нефти или газа, смотрите на молодые равнины с мощным осадочным чехлом (Западная Сибирь, Прикаспий, Предуралье), а не на Карелию, Кольский полуостров или горы.

Руда — порода, из которой выгодно извлекать металл. Почти все рудные месторождения связаны с магмой: при её остывании тяжёлые металлы концентрируются в остаточных расплавах и горячих растворах, а те поднимаются по трещинам и отлагаются в них. Значит, руды надо искать там, где магма подходила к поверхности: в складчатых областях и в щитах — на участках, где кристаллический фундамент платформы вышел наружу.

Примеры, которые стоит помнить по России. Кольский полуостров и Карелия (Балтийский щит) — железные руды Оленегорска и Ковдора, медно-никелевые руды Печенги, апатиты Хибин. Урал (герцинская складчатость) — «кладовая страны»: железные, медные, никелевые, хромовые руды, золото, платина, самоцветы. Норильский район (север Сибирской платформы, у трапповых излияний) — крупнейшие в стране медно-никелевые руды с кобальтом, платиной и палладием. Горы Юга Сибири — полиметаллические руды Забайкалья, золото. Якутия — золото и алмазы.

Особый случай — Курская магнитная аномалия: крупнейший в мире железорудный бассейн лежит в центре Восточно-Европейской платформы, в Белгородской и Курской областях. Никакого противоречия здесь нет: руда залегает в породах кристаллического фундамента, просто фундамент подходит здесь близко к поверхности и перекрыт сравнительно тонким чехлом. Обнаружили аномалию по отклонению стрелки компаса — отсюда и название.

Для экзамена важно уметь делать обратный ход: если в списке встретилась Карелия, Мурманская область, Урал или Норильск — речь, скорее всего, о рудах; если Ямал, Ханты-Мансийск, Астрахань, Оренбург — о нефти и газе.

В заданиях 1 и 27 почти всегда фигурируют одни и те же районы. Вот они с привязкой к регионам — в такой форме их и стоит держать в памяти.

Нефть и газ Западной Сибири. Ханты-Мансийский автономный округ — главный нефтяной район страны (Самотлор, Приобское); Ямало-Ненецкий автономный округ — главный газовый (Уренгой, Ямбург, Бованенково), свыше 80 % российского газа. Это молодая плита с чехлом в несколько километров.

Волго-Уральская нефтегазоносная провинция — Татарстан (Ромашкинское), Башкортостан, Самарская и Оренбургская области. Старый район, разрабатывается с 1940-х годов.

Прикаспий — Астраханское газоконденсатное месторождение, газ с высоким содержанием серы.

Кузбасс (Кемеровская область) — главный угольный бассейн страны: качественные коксующиеся угли, добыча и шахтами, и разрезами.

Печорский бассейн (Республика Коми, Воркута) — уголь в условиях Заполярья, поэтому дорогой.

Канско-Ачинский бассейн (Красноярский край) — бурый уголь, залегающий почти у поверхности; его берут открытым способом, он самый дешёвый в стране, но возить далеко невыгодно, поэтому его жгут на месте, на крупных ГРЭС.

Курская магнитная аномалия (Белгородская и Курская области) — железная руда, Лебединский и Стойленский карьеры.

Норильск — медно-никелевые руды; Хибины (Мурманская область) — апатиты для удобрений; Верхнекамское месторождение (Соликамск, Березники в Пермском крае) — калийные соли; Якутия (Мирный) — алмазы.

Совет по времени: не пытайтесь запомнить все месторождения. Достаточно уверенно знать эти восемь адресов и правило «топливное — в чехле, рудное — в щите и горах»: этого хватает, чтобы правильно ответить почти на любое задание линии 27 о добыче.