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(guó)教科文組織）。NaturalResources:

Elementsfromtheearththatarenotmadebypeoplebutcanbeusedbythem資源分類(lèi)1.無(wú)限資源：隨地球形成而存在，如氣候資源、水資源、太陽(yáng)能、風(fēng)能等。2.有限資源：根據(jù)形成的周期長(zhǎng)短分為可再生資源和不可再生資源兩類(lèi)。（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(shí)期億萬(wàn)年演化的產(chǎn)物，在人類(lèi)短暫有限的歷史之中無(wú)法消耗完再次形成。（2）可再生資源：產(chǎn)生周期短，在人類(lèi)活動(dòng)過(guò)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(hù)得當(dāng)，可以循環(huán)再現(xiàn)和不斷更新。（二）自然資源的分類(lèi)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(lè)觀(guān)派：①隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)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(guān)派：①醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步使地球上人口更快速增長(zhǎng)；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(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期中形成的，是有限的和不可再生的；④對(duì)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(dá)到具有工業(yè)利用和開(kāi)采價(jià)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(lèi)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(chēng)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(jì)技術(shù)條件要求的；③能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(lèi)多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大。

內(nèi)生礦床主要包括3大類(lèi)：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(zhǎng)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(zhǎng)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(yùn)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(diǎn)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(guó)已探明儲(chǔ)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(guó)各區(qū)域的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)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(guó)非金屬礦產(chǎn)品種多，資源豐富

已探明儲(chǔ)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(lán)晶石、夕線(xiàn)石、紅柱石、硅灰石、鈉硝石、滑石、石棉、藍(lán)石棉、云母、長(zhǎng)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(yè)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(rùn)土、鐵礬土、橄欖巖、蛇紋巖、玄武角閃巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、安山巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖、珍珠巖、浮石、霞石正長(zhǎng)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(shí)間分布規(guī)律礦床在時(shí)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(shí)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(jì)；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(jì)；石油主要形成于新生代；世界上的鹽類(lèi)礦產(chǎn)主要形成于二疊紀(jì)。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(duì)優(yōu)勢(shì)，共占74.3％；其他上百種元素只占1％強(qiáng)，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(méi)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(chǔ)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(zhǎng)的國(guó)家已基本用完了本國(guó)的礦物資源而不得不完全依靠進(jìn)口鋼鐵主要生產(chǎn)國(guó)日本和意大利的鐵礦石全靠進(jìn)口中國(guó)鐵礦石進(jìn)口比例超過(guò)50%實(shí)現(xiàn)工業(yè)化最早的歐洲要進(jìn)口大部分有色金屬。人類(lèi)對(duì)礦物資源的利用呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)據(jù)估計(jì)，1950—1975年，四分之一世紀(jì)內(nèi)人類(lèi)所消費(fèi)的金屬量已超過(guò)歷史消費(fèi)量的總和2000年全世界的金屬消費(fèi)量將為1971年的2.5倍。占世界人口1/4的發(fā)達(dá)國(guó)家消費(fèi)著世界3/4的資源，廣大發(fā)展中國(guó)家的礦物消費(fèi)量只占世界的10％地球上的礦物資源能夠支持不斷增長(zhǎng)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(duì)生物圈可能帶來(lái)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(cè)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(chǔ)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(chǔ)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(guó)是世界上礦產(chǎn)資源最豐富的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一

中國(guó)已探明儲(chǔ)量潛在價(jià)值僅次于美國(guó)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(gè)國(guó)家之一

我國(guó)礦產(chǎn)資源的基本特點(diǎn)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(guó)鎢礦、銻礦、錫礦、螢石、重晶石、石墨、滑石等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)，整體查明資源儲(chǔ)量的服務(wù)年限都在10年左右。同時(shí)，過(guò)度和無(wú)序地開(kāi)發(fā)利用所形成的超大產(chǎn)能和產(chǎn)量又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了市場(chǎng)需求，供應(yīng)嚴(yán)重過(guò)剩，不僅沒(méi)能正常發(fā)揮資源效益，取得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)利益，而且?guī)?lái)了嚴(yán)重的環(huán)境負(fù)效益。短缺礦產(chǎn)資源供需形勢(shì)嚴(yán)峻與呆滯查明資源儲(chǔ)量過(guò)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(chǔ)量利用程度低，與嚴(yán)峻的供需形勢(shì)形成了鮮明對(duì)比。三、能源太陽(yáng)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(jī)巖。是由各種泥炭等變質(zhì)而成。重要的動(dòng)力燃料重要的化工原料但熱量較石油低，運(yùn)輸不便，易造成環(huán)境污染?；剂夏茉?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(jià)格，使煤炭成為更具競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)電燃料。預(yù)測(cè)到2030年中國(guó)和印度拉動(dòng)的煤炭增長(zhǎng)占全球增長(zhǎng)量的五分之四以上，兩國(guó)目前的煤炭消費(fèi)量已占全球的45%中國(guó)

是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)（世界第三位） 也是最大煤炭消費(fèi)國(guó)（第二大能源消費(fèi)國(guó)）我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量豐富

我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量豐富，僅次于俄羅斯和美國(guó)。根據(jù)我國(guó)煤多，石油和天然氣相對(duì)短缺的實(shí)際情況，國(guó)務(wù)院決定我國(guó)今后仍維持以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。中國(guó)，19.56億噸美國(guó)，9.32億噸中國(guó)、波蘭、南非、澳大利亞等國(guó)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(lái)全球電力資源預(yù)測(cè)煤炭將有可能成為全球電力需求增長(zhǎng)的首要資源煤炭的CO2排放需要付出高昂的代價(jià)！

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(lái)正在發(fā)展中的前沿技術(shù),被認(rèn)為是本世紀(jì)末和下世紀(jì)減少溫室氣體排放的有效途徑。通過(guò)替代或改造不同類(lèi)型的二氧化碳直排電廠(chǎng)，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(chǎng)鋼鐵廠(chǎng)煤發(fā)電廠(chǎng)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(dá)90%是指二氧化碳在經(jīng)過(guò)液壓后,被注入到地下或海底的儲(chǔ)存庫(kù)、廢棄的油氣田或巖層中世界上第一個(gè)全規(guī)模的CCS示范工廠(chǎng)即將在英國(guó)北海誕生英國(guó)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(kāi)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(xiàn)。英國(guó)政府之前發(fā)布的《斯特恩評(píng)估報(bào)告》預(yù)測(cè)，到2050年，CCS可為降低全球二氧化碳排放作出20%的貢獻(xiàn)。中國(guó)的石油資源中國(guó)已探明地質(zhì)儲(chǔ)量有205.6億噸(1999)。據(jù)美國(guó)《Oil&Gas》1997年報(bào)道，世界石油剩余探明可采儲(chǔ)量1390億噸中國(guó)1999年公布的剩余探明可采儲(chǔ)量59.34億噸。全國(guó)共有盆地319個(gè)，據(jù)對(duì)其中145個(gè)盆地估算，資源量達(dá)930億噸；其中，以證實(shí)有油田存在的有24個(gè)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(gè)，擁有資源量75.66億噸2006年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量為728萬(wàn)輛，比上年增長(zhǎng)27.6%，已超過(guò)德國(guó)，僅次于美國(guó)、日本，居世界第三位中國(guó)人口是美國(guó)的四倍，2010年之后不久，中國(guó)將會(huì)超過(guò)美國(guó)而成為世界第一大能源消費(fèi)國(guó)。廣州美國(guó)北京中國(guó)石油日消耗量?jī)H次于美國(guó)由于發(fā)電量和汽車(chē)數(shù)量的迅猛增加，中國(guó)對(duì)石油的需求迅速上升。2003年中國(guó)已超過(guò)日本，成為全球第二大原油消耗國(guó)。2005年到2030年，中國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的石油需求將會(huì)翻兩番，占中國(guó)石油需求總增長(zhǎng)量的2/3以上。到2015年前后，中國(guó)的新車(chē)銷(xiāo)量將超過(guò)美國(guó)。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)汽車(chē)保有量將達(dá)到1.3億至1.5億輛，每年需要4.5億噸原油，汽車(chē)占國(guó)家整個(gè)用油量的55％200010000美國(guó)中國(guó)日本萬(wàn)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(guó)68％）能源2005年全世界、美國(guó)、中國(guó)能源結(jié)構(gòu)表注：其它指水電、核電、太陽(yáng)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(kù)茨克附近發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量達(dá)1.22萬(wàn)億立方米的巨型氣田。能源類(lèi)型世界（%）美國(guó)中國(guó)煤（%）石油（%）天然氣（%）其他（%）全世界27.24023.19.7美國(guó)22.843.3285.9中國(guó)67.7022.702.67.0中國(guó)的油田分布注：中國(guó)的石油剩余可采儲(chǔ)量為24.32億噸2003年世界主要國(guó)家石油剩余可采儲(chǔ)量單位：億噸按目前消耗速度，全世界石油僅能滿(mǎn)足未來(lái)40～60年而按照石油消耗2％的年增長(zhǎng)，25年后石油資源將枯竭我國(guó)石油可采儲(chǔ)量的靜態(tài)保持年限僅為14年?。∥覈?guó)不可再生能源可采儲(chǔ)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(lài)進(jìn)口）天然氣:49年全世界不可再生能源可采儲(chǔ)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(chǔ)量的靜態(tài)保持年限NetOilDiscoveryMinusProduction新探明的石油儲(chǔ)量逐年減少1980年以前勘探新增儲(chǔ)量高與開(kāi)采量（綠色）1980年以后開(kāi)采量大于新增儲(chǔ)量,意味著保有量逐年減少。區(qū)域遠(yuǎn)景的石油勘探井位布設(shè)80年代后相應(yīng)減少（黑線(xiàn)），原因是有油藏遠(yuǎn)景的區(qū)域已經(jīng)很少石油勘探井位布設(shè)美國(guó)的探明石油儲(chǔ)量與開(kāi)采量對(duì)比歐佩克歷史上的石油可開(kāi)采遠(yuǎn)景剩余儲(chǔ)量19701980199020001870189019101930195019701990探明儲(chǔ)量石油產(chǎn)量美國(guó)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(chǔ)量在1963-1964達(dá)到最高.美國(guó)的例子表明探明儲(chǔ)量峰值與產(chǎn)量峰值的時(shí)間間距為40年以此可以推測(cè)石油產(chǎn)量峰值就在面前，在此之后產(chǎn)量有可能會(huì)下降。全球石油探明儲(chǔ)量石油需求量1870189019101930195019701990探明儲(chǔ)量美國(guó)美國(guó)的探明石油儲(chǔ)量與開(kāi)采量對(duì)比石油產(chǎn)量全球石油產(chǎn)量面臨下降的趨勢(shì)！40a世界石油資源預(yù)計(jì)可以滿(mǎn)足

到2030年的需求增長(zhǎng)產(chǎn)量將更加集中在歐佩克（OPEC）國(guó)家——假定必要的投資能夠到位從現(xiàn)在到2015年，尚無(wú)法排除石油供應(yīng)出現(xiàn)缺口的可能性國(guó)際能源署(IEA)資料美國(guó)歷史上的能源利用變化世界原油的估計(jì)儲(chǔ)量分布天然氣（包括沼氣）是國(guó)內(nèi)外很有發(fā)展前景的一種清潔能源。中國(guó)天然氣資源相當(dāng)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(zhuān)家預(yù)測(cè)我國(guó)天然氣資源量約有70萬(wàn)億立方米西藏羊八井地?zé)岚l(fā)電站：裝機(jī)容量10000千瓦

出路大力發(fā)展核能？中國(guó)是鈾礦資源不甚豐富的一個(gè)國(guó)家。