地球科學(xué)課件：地球的資源

地球的資源一、概述（一）地球的資源（自然資源）的定義資源是指地球自然環(huán)境中非人為的天然產(chǎn)物，并被人們所利用的物質(zhì)（聯(lián)合國教科文組織）。NaturalResources:

Elementsfromtheearththatarenotmadebypeoplebutcanbeusedbythem資源分類1.無限資源：隨地球形成而存在，如氣候資源、水資源、太陽能、風(fēng)能等。2.有限資源：根據(jù)形成的周期長短分為可再生資源和不可再生資源兩類。（1）不可再生資源：如分布在巖石圈中的礦產(chǎn)資源，是地質(zhì)歷史時期億萬年演化的產(chǎn)物，在人類短暫有限的歷史之中無法消耗完再次形成。（2）可再生資源：產(chǎn)生周期短，在人類活動過程中周而復(fù)始地循環(huán)形成與利用。主要指土地資源和生物資源等。這些資源只要利用合理，保護得當，可以循環(huán)再現(xiàn)和不斷更新。（二）自然資源的分類礦產(chǎn)資源土地資源水資源生物資源按自然要素按再生性質(zhì)不可再生的資源可再生的資源RenewableResources:

replacethemselvesnaturallyorifpeoplecangroworraisecontinuoussuppliesofthemPeopledecidehowresourcesareusedandrenewedNon-renewableresources:canneverbereplaced=mineralsandfossilfuelsResources（三）資源的有限性樂觀派：①隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類可以找到足夠的新資源和新能源；②核能的利用和資源的再循環(huán)利用2.悲觀派：①醫(yī)療技術(shù)的進步使地球上人口更快速增長；②工業(yè)的發(fā)展和生活質(zhì)量提高加快資源和能源的消耗量；③地球上許多資源和能源都是在漫長的地質(zhì)時期中形成的，是有限的和不可再生的；④對環(huán)境的破壞是不可逆的。不可再生的資源世界上最大的金剛石露天礦西伯利亞Mirny,Russia,EastSiberia二、礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源：

埋藏于地下或分布于地表的有用礦物巖石或元素的含量達到具有工業(yè)利用和開采價值的資源

MineralsandFossilFuels礦產(chǎn)資源：金屬+非金屬能源：煤、石油、天然氣Minerals=substancesfromearththatarenotlivingormadefromlivingthingsFossilFuels=fuelsformedfromremainsofplantsandanimalsCoalOilGas礦產(chǎn)資源和化石燃料資源（能源）兩大類2.礦石：能夠提取有用組分的礦物集合體，分為礦石礦物和脈石礦物兩部分。礦石的品位：礦石中有用組分的含量稱為品位。金屬礦石％（含金屬元素或氧化物質(zhì)量百分比表示）非金屬礦石％（所含礦物或化合物質(zhì)量百分比）貴金屬g/t（克／噸）砂礦g/m3(克／立方米）3.礦床①特殊地質(zhì)作用（成礦作用）形成于地殼中的地質(zhì)體；②符合經(jīng)濟技術(shù)條件要求的；③能為國民經(jīng)濟所利用的內(nèi)生礦床、外生礦床、變質(zhì)礦床內(nèi)生礦床由地球內(nèi)生成礦作用形成的礦床。包含巖漿作用，氣化熱液的作用。內(nèi)生礦床種類多，經(jīng)濟價值大。

內(nèi)生礦床主要包括3大類：①巖漿礦床,由巖漿中存在的礦質(zhì)經(jīng)結(jié)晶分異作用或巖漿熔離作用富集形成；②偉晶巖礦床，由富含揮發(fā)性組分和稀有元素的巖漿經(jīng)分離結(jié)晶作用、交代作用而使礦質(zhì)富集形成；③氣化熱液礦床，由含礦水熱流體在巖石中以充填、交代方式沉淀化學(xué)富集的礦質(zhì)形成。巖漿礦床大多與鎂鐵質(zhì)巖石伴生，主要礦產(chǎn)有鉻、鉑、鐵、鈦、銅、鎳、金剛石等；偉晶巖礦床和氣化熱液礦床大多與長英質(zhì)巖石伴生，主要礦產(chǎn)有鎢、錫、鉬、金、銅、鉛、鋅、銀、汞、銻、砷、鈾、稀土、石英、長石、云母、螢石和重晶石等外生礦床地球外生成礦作用形成的礦床。它是巖石圈的表層與大氣、水以及生物的相互作用下產(chǎn)生的物質(zhì)的改造、遷移和富集的產(chǎn)物。成礦物質(zhì)的搬運介質(zhì)主要是水，其次為風(fēng)力和生物作用，并在適宜的地點富集成礦。外生礦床包括全部煤、石油和天然氣礦田(床)，絕大部分錳礦和鋁礦，大部分鐵礦和鈷礦以及一部分有色金屬和稀有金屬礦床，還有重要的農(nóng)肥和化工原料及其他非金屬礦床。金屬礦床貴金屬有色金屬黑色金屬放射性金屬稀有、稀土金屬等礦床；鐵礦鉛鋅礦

鈾礦鈮鉭礦鎢礦金礦中國已探明儲量的礦產(chǎn)有50多種鐵礦、錳礦、鉻礦、鈦礦、釩礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、鋁土礦、鎂礦、鎳礦、鈷礦、鎢礦、錫礦、鉍礦、鉬礦、汞礦、銻礦、鉑族金屬、鍺礦、鎵礦、銦礦、鉈礦、鉿礦、錸礦、鎘礦、鈧礦、硒礦、碲礦。資源比較豐富的：鎢、鉬、錫、銻、汞、釩、鈦、稀土、鉛、鋅、銅、鐵等；明顯不足的：如鉻礦等中國各區(qū)域的礦產(chǎn)資源開發(fā)強度非金屬礦床主要包括：冶金輔助原料化工、化肥、工業(yè)制造、陶瓷等原料建筑材料寶石礦床煤、石油、天然氣、地下水等中國非金屬礦產(chǎn)品種多，資源豐富

已探明儲量的非金屬礦產(chǎn)有88種金剛石、石墨、自然硫、硫鐵礦、水晶、剛玉、藍晶石、夕線石、紅柱石、硅灰石、鈉硝石、滑石、石棉、藍石棉、云母、長石、石榴子石、葉蠟石、透輝石、透閃石、蛭石、沸石、明礬石、芒硝、石膏、重晶石、毒重石、天然堿、方解石、冰洲石、菱鎂礦、瑩石、寶石、玉石、瑪瑙、顏料礦物、石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、白云巖、石英巖、砂巖、天然石英砂、脈石英、粉石英、天然油石、含鉀砂葉巖、硅藻土、頁巖、高嶺土、陶瓷土、耐火黏土、凹凸棒石黏土、海泡石黏土、伊利石黏土、累托石黏土、膨潤土、鐵礬土、橄欖巖、蛇紋巖、玄武角閃巖、輝長巖、輝綠巖、安山巖、閃長巖、花崗巖、珍珠巖、浮石、霞石正長巖、粗面巖、凝灰?guī)r、火山灰、火山渣、大理巖、板巖、片麻巖、泥炭、鹽礦、鉀鹽、鎂鹽、碘、溴、砷、硼礦、磷礦。礦床形成的時間分布規(guī)律礦床在時間上的分布是不均勻的，某些礦種或礦床常在某一地區(qū)的某一地質(zhì)時代內(nèi)集中出現(xiàn)。例如：70%的金礦、62%的鎳和鈷、60%以上的鐵礦形成于前寒武紀；80%的鎢礦形成于中生代；50%的錫礦形成于中生代末；85%以上的鉬礦形成于中、新生代；40%以上的銅礦形成于新生代等。外生礦產(chǎn)中，世界范圍內(nèi)的煤主要形成在石炭—二疊紀；石油主要形成于新生代；世界上的鹽類礦產(chǎn)主要形成于二疊紀。礦物資源分布的不均勻性

地殼的元素組成中，氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鎂和鉀八種元素的重量占98.6％，其中又以氧和硅占絕對優(yōu)勢，共占74.3％；其他上百種元素只占1％強，其中許多屬于稀有和稀散元素。礦床的分布極不均勻北美有富集的鉬礦，而亞洲幾乎沒有亞洲有世界上最豐富的錫、鎢和錳，古巴和新喀里多尼亞的鎳儲量占世界一半工業(yè)金剛石集中在扎伊爾一些工業(yè)史較長的國家已基本用完了本國的礦物資源而不得不完全依靠進口鋼鐵主要生產(chǎn)國日本和意大利的鐵礦石全靠進口中國鐵礦石進口比例超過50%實現(xiàn)工業(yè)化最早的歐洲要進口大部分有色金屬。人類對礦物資源的利用呈現(xiàn)指數(shù)增長趨勢據(jù)估計，1950—1975年，四分之一世紀內(nèi)人類所消費的金屬量已超過歷史消費量的總和2000年全世界的金屬消費量將為1971年的2.5倍。占世界人口1/4的發(fā)達國家消費著世界3/4的資源，廣大發(fā)展中國家的礦物消費量只占世界的10％地球上的礦物資源能夠支持不斷增長的人口和不斷提高的生活水平的需求嗎？這種巨大的壓力對生物圈可能帶來哪些不良的影響和傷害？世界17種重要礦物資源概況一些已探明資源的供應(yīng)前景據(jù)預(yù)測大部分不可再生資源將先后于20至300年內(nèi)采完目前地球上探明的可采儲量：石油可供使用45~50年；天然氣可供使用50~60年；煤炭可供使用200~220年。全球已探明的主要金屬與非金屬礦儲量：鋁可保證供應(yīng)約222年、銅33年、鉛18年、汞43年、鎳51年、鋅20年、鐵礦石61年中國是世界上礦產(chǎn)資源最豐富的少數(shù)幾個國家之一

中國已探明儲量潛在價值僅次于美國和原蘇聯(lián)，居世界第三位，是世界上礦產(chǎn)資源最豐富、礦種齊全配套的少數(shù)幾個國家之一

我國礦產(chǎn)資源的基本特點是，資源總量較大，礦種比較齊全；人均資源量少，部分資源供需失衡；優(yōu)劣礦并存。我國鎢礦、銻礦、錫礦、螢石、重晶石、石墨、滑石等傳統(tǒng)優(yōu)勢礦產(chǎn)，整體查明資源儲量的服務(wù)年限都在10年左右。同時，過度和無序地開發(fā)利用所形成的超大產(chǎn)能和產(chǎn)量又遠遠超過了市場需求，供應(yīng)嚴重過剩，不僅沒能正常發(fā)揮資源效益，取得相應(yīng)經(jīng)濟利益，而且?guī)砹藝乐氐沫h(huán)境負效益。短缺礦產(chǎn)資源供需形勢嚴峻與呆滯查明資源儲量過多的狀況并存，以鐵礦、銅礦、鋁土礦為代表的大宗短缺礦產(chǎn)，查明資源儲量利用程度低，與嚴峻的供需形勢形成了鮮明對比。三、能源太陽能直接的輻射能間接的：風(fēng)能、水能、生物能

現(xiàn)今的生物能化石生物能（煤、石油、天然氣等）風(fēng)能煤：一種固態(tài)的可燃有機巖。是由各種泥炭等變質(zhì)而成。重要的動力燃料重要的化工原料但熱量較石油低，運輸不便，易造成環(huán)境污染。化石燃料能源:煤、石油、天然氣等與石油資源相比，全球煤炭至少可以維持150年92年241年200年231年269年全球發(fā)電燃料比例煤炭占全球發(fā)電能源總量的40%(第一位)較高的石油和天然氣價格，使煤炭成為更具競爭力的發(fā)電燃料。預(yù)測到2030年中國和印度拉動的煤炭增長占全球增長量的五分之四以上，兩國目前的煤炭消費量已占全球的45%中國

是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國（世界第三位） 也是最大煤炭消費國（第二大能源消費國）我國煤炭儲量豐富

我國煤炭儲量豐富，僅次于俄羅斯和美國。根據(jù)我國煤多，石油和天然氣相對短缺的實際情況，國務(wù)院決定我國今后仍維持以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。中國，19.56億噸美國，9.32億噸中國、波蘭、南非、澳大利亞等國70％以上的電力是由煤炭提供的2004－2015年全球電力資源的比例2015年以后未來全球電力資源預(yù)測煤炭將有可能成為全球電力需求增長的首要資源煤炭的CO2排放需要付出高昂的代價！

潔凈煤與CO2封存技術(shù)

核能發(fā)電是解決溫室效應(yīng)的最佳方法？CO2排放二氧化碳捕集與封存技術(shù)胺化合物CO2與單乙醇胺的結(jié)合物凈化的煙氣CO2回收化石燃料燃燒排放CO2二氧化碳封存技術(shù)是近10年來正在發(fā)展中的前沿技術(shù),被認為是本世紀末和下世紀減少溫室氣體排放的有效途徑。通過替代或改造不同類型的二氧化碳直排電廠，碳捕集與封存技術(shù)可以減少85％左右的二氧化碳排放量。CO2注入地下水泥廠鋼鐵廠煤發(fā)電廠二氧化碳封存技術(shù)CCS使利用石油及煤氣的發(fā)電站可減少二氧化碳排放量達90%是指二氧化碳在經(jīng)過液壓后,被注入到地下或海底的儲存庫、廢棄的油氣田或巖層中世界上第一個全規(guī)模的CCS示范工廠即將在英國北海誕生英國及其周邊的淺海環(huán)境，非常適合使用化石燃料的發(fā)電站開發(fā)這一新技術(shù)。海中舊的、已被抽空的油氣田都適合發(fā)展CCS，而且CCS具有最多降低發(fā)電站90%二氧化碳排放量的潛力，可以為全球二氧化碳減排作出巨大貢獻。英國政府之前發(fā)布的《斯特恩評估報告》預(yù)測，到2050年，CCS可為降低全球二氧化碳排放作出20%的貢獻。中國的石油資源中國已探明地質(zhì)儲量有205.6億噸(1999)。據(jù)美國《Oil&Gas》1997年報道，世界石油剩余探明可采儲量1390億噸中國1999年公布的剩余探明可采儲量59.34億噸。全國共有盆地319個，據(jù)對其中145個盆地估算，資源量達930億噸；其中，以證實有油田存在的有24個盆地，擁有資源量758.9億噸已發(fā)現(xiàn)有油氣的盆地有42個，擁有資源量75.66億噸2006年中國汽車產(chǎn)量為728萬輛，比上年增長27.6%，已超過德國，僅次于美國、日本，居世界第三位中國人口是美國的四倍，2010年之后不久，中國將會超過美國而成為世界第一大能源消費國。廣州美國北京中國石油日消耗量僅次于美國由于發(fā)電量和汽車數(shù)量的迅猛增加，中國對石油的需求迅速上升。2003年中國已超過日本，成為全球第二大原油消耗國。2005年到2030年，中國交通運輸業(yè)的石油需求將會翻兩番，占中國石油需求總增長量的2/3以上。到2015年前后，中國的新車銷量將超過美國。預(yù)計到2020年，我國汽車保有量將達到1.3億至1.5億輛，每年需要4.5億噸原油，汽車占國家整個用油量的55％200010000美國中國日本萬桶石油占全球能源生產(chǎn)比重的34%煤炭占全球能源生產(chǎn)比重的25%（中國68％）能源2005年全世界、美國、中國能源結(jié)構(gòu)表注：其它指水電、核電、太陽能、風(fēng)能等。天然氣在俄羅斯的能源結(jié)構(gòu)中已占60%。最近俄羅斯在伊爾庫茨克附近發(fā)現(xiàn)儲量達1.22萬億立方米的巨型氣田。能源類型世界（%）美國中國煤（%）石油（%）天然氣（%）其他（%）全世界27.24023.19.7美國22.843.3285.9中國67.7022.702.67.0中國的油田分布注：中國的石油剩余可采儲量為24.32億噸2003年世界主要國家石油剩余可采儲量單位：億噸按目前消耗速度，全世界石油僅能滿足未來40～60年而按照石油消耗2％的年增長，25年后石油資源將枯竭我國石油可采儲量的靜態(tài)保持年限僅為14年??！我國不可再生能源可采儲量的靜態(tài)保持年限為煤炭:62年石油:14年（目前50％消耗依賴進口）天然氣:49年全世界不可再生能源可采儲量的靜態(tài)保持年限煤炭:164年石油:43年天然氣:70年不可再生能源可采儲量的靜態(tài)保持年限NetOilDiscoveryMinusProduction新探明的石油儲量逐年減少1980年以前勘探新增儲量高與開采量（綠色）1980年以后開采量大于新增儲量,意味著保有量逐年減少。區(qū)域遠景的石油勘探井位布設(shè)80年代后相應(yīng)減少（黑線），原因是有油藏遠景的區(qū)域已經(jīng)很少石油勘探井位布設(shè)美國的探明石油儲量與開采量對比歐佩克歷史上的石油可開采遠景剩余儲量19701980199020001870189019101930195019701990探明儲量石油產(chǎn)量美國中東石油還有多少潛力可挖？中東新勘探的資源量：

幾乎為零nearlynon-existent！全球石油探明儲量在1963-1964達到最高.美國的例子表明探明儲量峰值與產(chǎn)量峰值的時間間距為40年以此可以推測石油產(chǎn)量峰值就在面前，在此之后產(chǎn)量有可能會下降。全球石油探明儲量石油需求量1870189019101930195019701990探明儲量美國美國的探明石油儲量與開采量對比石油產(chǎn)量全球石油產(chǎn)量面臨下降的趨勢！40a世界石油資源預(yù)計可以滿足

到2030年的需求增長產(chǎn)量將更加集中在歐佩克（OPEC）國家——假定必要的投資能夠到位從現(xiàn)在到2015年，尚無法排除石油供應(yīng)出現(xiàn)缺口的可能性國際能源署(IEA)資料美國歷史上的能源利用變化世界原油的估計儲量分布天然氣（包括沼氣）是國內(nèi)外很有發(fā)展前景的一種清潔能源。中國天然氣資源相當廣泛，在石油盆地和煤盆地中均有不同程度的產(chǎn)出。資源量也比較豐富，專家預(yù)測我國天然氣資源量約有70萬億立方米西藏羊八井地?zé)岚l(fā)電站：裝機容量10000千瓦

出路大力發(fā)展核能？中國是鈾礦資源不甚豐富的一個國家。