現時使用的主要礦物有那幾種?它們已知的蘊藏量有多少?被開採情況如何?開採時涉及什麼環境問題?礦物供應量長遠前景如何?

1：煤

煤是遠古植物遺骸，埋在地層下，經過地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用，產生的碳化化石礦物，主要被人類開採用作燃料。

煤其主要成分為碳、氫、氧和少量的氮、硫或其他元素。硫是煤最重要雜質之一，其通常以硫化物之形式出現於煤的燃燒生成物中。於某些國家，例如美國已設立規範管制硫化物之排放量，因除去此類有害雜質花費不低，故政府均獎勵生產低硫煤俾減少污染。

根據其碳化程度不同分類，可以依次分為泥炭、褐煤（棕褐煤、黑赫煤）、煙煤（生煤）、無煙煤。無煙煤碳化程度最高，泥炭碳化程度最低。

根據其岩石結構不同分類，可以分為燭煤、絲炭、暗煤、亮煤和鏡煤。含有95%以上鏡質體的為鏡煤，煤表面光亮，結構堅實，含有鏡質體和亮質體的為亮煤，含粗粒體的為暗煤，含絲質體的為絲炭，由許多小孢子形成的微粒體組成的為燭煤。

根據煤中含有的揮發性成分多少來分類，可以分為貧煤（無煙煤，含揮發分低於12%）、瘦煤（含揮發分為12-18%）、焦煤（含揮發分為18-26%）、肥煤（含揮發分為26-35%）、氣煤（含揮發分為35-44%）和長焰煤（含揮發分超過42%）。其中焦煤和肥煤最適合用於煉焦碳，揮發分過低不粘結，過高會膨脹都無法用於煉焦，但一般煉焦要將多種煤配合。

對煤的品質鑒定，還要根據其發熱量、灰分（不能燃燒的部分）和含硫量等因素，根據起用途來確定。如果用做燃料，含硫高則會燃燒產生二氧化硫污染大氣，必須要增加脫硫的成本，用做煉焦，膨脹係數也是一個主要因素。

煤用於煉焦，可以產生煤焦油及氨水。焦碳是用於煉鐵的重要原料；。煤焦油可提取多種工業用的重要化合物。很多人認為煤氣是從煤製造出來的，但事實是煤氣是從原油提煉出來的石腦油再加以提煉而成的。煤也可以直接汽化，生成水煤氣（一氧化碳和氫的混合物），直接用做清潔燃料，。

煤，尤其是煙煤（任何揮發分較高的煤）直接作為燃料會冒出黑煙，浪費其中揮發分並造成大氣污染，英國由於氣候多霧，對污染尤其敏感，早在20世紀初即頒佈法律禁止將原煤直接作為燃料，只能燃燒焦碳或半焦。

焦碳作為煉鐵的重要原料，對生鐵的質量起關鍵的作用，如過含硫高，會嚴重降低生鐵質量，灰分高會降低熱值。因此用於煉焦的煤必須經過洗選，以降低其灰分和硫含量。煉出的焦碳必須選大塊堅實的，不能在高爐中被壓碎，以便可以通風。選出的碎焦只能做燃料，碎焦做燃料發熱量大，不冒煙，是很好的燃料。

大部分煙煤和無煙煤均利用深度採煤法所取得，而近代技術已可使用露天採煤法。露天採煤法需動用每小時能移除數百公噸之大型挖土機，移走數百英呎深之表面土層。雖然成本較低及較快擴挖速度，但會破壞環境景觀。一般深度採煤法之深度為數百呎至數千呎，通常需要數個直井作為坑道通風，抽走甲烷並減少礦坑內部之熱與濕度。目前大約90﹪以上的煤田利用機械方式採煤和輸送，因而坑道內之運輸主要依賴輸送帶，其將煤輸送至直井，然後再送出地面予以清洗、分類等處理。

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2：石油

石油也稱原油或黑色金子是一種粘稠的、深褐色（有時有點綠色的）液體。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成，其主要組成成分是烷烴，此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。。不過不同的油田的石油的成分和外貌可以區分很大。石油主要被用來作為燃料油和汽油，燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學工業產品如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。今天88%開採的石油被用作燃料，其它的12%作為化工業的原料。由於石油是一種不可更新原料，許多人擔心石油用盡會對人類帶來的後果。

在中東地區-波斯灣一帶有豐富的儲藏，在俄羅斯、美國、中國、南美洲等地也有很大量的儲藏。

石油的常用衡量單位「桶」為一個容量單位，具體為159公升。因為各地出產的石油的密度不盡相同，所以一桶石油的重量也不盡相同。一般地，一噸石油大約有8桶。

最早鑽油的是中國人，最早的油井是4世紀或者更早出現的。中國人使用固定在竹竿一端的鑽頭鑽井，其深度可達243米。他們焚燒石油來蒸發鹽鹵制食鹽。10世紀時他們使用竹竿做的管道來連接油井和鹽井。古代波斯的石板紀錄似乎說明波斯上層社會使用石油作為藥物和照明。

8世紀新建的巴格達的街道上鋪有從當地附近的自然露天油礦獲得的瀝青。9世紀亞塞拜然巴庫的油田用來生產輕石油。10世紀地理學家阿布·哈桑·阿里·麥斯歐迪和13世紀馬可·波羅曾描述過巴庫的油田。他們說這些油田每日可以開採數百船石油。

現代石油歷史始於1846年，當時生活在加拿大大西洋省區的亞布拉罕·季斯納發明了從煤中提取煤油的方法。1852年波蘭人依格納茨·盧卡西維茨（Ignacy Łukasiewicz）發明了使用更易獲得的石油提取煤油的方法。次年波蘭南部克洛斯諾附近開闢了第一座現代的油礦。這些發明很快就在全世界普及開來了。1861年在巴庫建立了世界上第一座煉油廠。當時巴庫出產世界上90%的石油。後來史達林格勒戰役就是為奪取巴庫油田而展開的。

19世紀石油工業的發展緩慢，提煉的石油主要是用來作為油燈的燃料。20世紀初隨著內燃機的發明情況驟變，至今為止石油是最重要的內燃機燃料。尤其在美國在德克薩斯州、俄克拉何馬州和加利福尼亞州的油田發現導致「淘金熱」一般的形勢。

1910年在加拿大（尤其是在艾伯塔）、荷屬東印度、波斯、秘魯、委內瑞拉和墨西哥發現了新的油田。這些油田全部被工業化開發。

直到1950年代中為止，煤依然是世界上最重要的燃料，但石油的消耗量增長迅速。1973年能源危機和1979年能源危機爆發後媒介開始注重對石油提供程度進行報導。這也使人們意識到石油是一種有限的原料，最後會耗盡。不過至今為止所有預言石油即將用盡的試圖都沒有實現，所以也有人對這個討論表示不以為然。石油的未來至今還無定論。2004年一份《今日美國》的新聞報導說地下的石油還夠用40年。有些人認為，由於石油的總量是有限的，因此1970年代預言的耗盡今天雖然沒有發生，但是這隻不過是被遲緩了。也有人認為隨著技術的發展人類總是能夠找到足夠的便宜的碳氫化合物的來源的。地球上還有大量焦油砂、瀝青和油母頁岩等石油儲藏，它們足以提供未來的石油來源。目前已經發現的加拿大的焦油砂和美國的油母頁岩就含有相當於所有目前已知的油田的石油。

今天90%的運輸能量是依靠石油獲得的。石油運輸方便、能量密度高，因此是最重要的運輸驅動能源。此外它是許多工業化學產品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。在許多軍事衝突（包括第二次世界大戰和海灣戰爭）中佔據石油來源是一個重要因素。今天約80%可以開採的石油儲藏位於中東，其中62.5%位於沙烏地阿拉伯（12.5%）、阿拉伯聯合大公國、伊拉克、卡達和科威特。

過去認為石油是從動物的屍體變化而成，因此，石油是不可生的能源。不過，根據美國於2003年的一項研究，有不少枯乾的油井在經過一段時間的棄置以後，仍然可以生產石油。所以，石油可能並非生物生成的礦物，而是碳氫化合物在地球內部經過放射線作用之後的產物。

開採石油的第一關是勘探油田。今天的石油地質學家使用重力儀、磁力儀等儀器來尋找新的石油儲藏。

地表附近的石油可以使用露天開採的方式開採。不過今天除少數非常偏遠地區的礦藏外這樣的石油儲藏已經幾乎全部耗盡了。今天在加拿大艾伯塔的阿薩巴斯卡油砂還有這樣的露天石油礦。在石油開採初期少數地方也曾有過打礦井進行地下開採的礦場。埋藏比較深的油田需要使用鑽井才能開採。海底下的油礦需要使用石油平臺來鑽和開採。

為了將鑽頭鑽下來的碎屑以及潤滑和冷卻液運輸出鑽孔，鑽柱和鑽頭是中空的。在鑽井時使用的鑽柱越來越長，鑽柱可以使用螺旋連接在一起。鑽柱的端頭是鑽頭。大多數今天使用的鑽頭由三個相互之間成直角的、帶齒的鑽盤組成。在鑽堅硬岩石是鑽頭上也可以配有金剛石。不過有些鑽頭也有其它的形狀。

一般鑽頭和鑽柱由地上的驅動機構來旋轉，鑽頭的直徑比鑽柱要大，這樣鑽柱周圍形成一個空洞，在鑽頭的後面使用鋼管來防止鑽孔的壁塌落。


鑽井架，前面的容器中裝著鑽井液鑽井液由中空的鑽柱被高壓送到鑽頭。鑽井泥漿則被這個高壓通過鑽孔送回地面。鑽井液必須具有高密度和高粘度。

有些鑽頭使用鑽井液來驅動鑽頭，其優點是只有鑽頭，而不必整個鑽柱被旋轉。

為了操作非常長的鑽柱在鑽孔的上方一般建立一個鑽井架。

在必要的情況下，今天工程師也可以使用定向鑽井的技術繞彎鑽井。這樣可以繞過被居住的、地質上複雜的、受保護的或者被軍事使用的地面來從側面開採一個油田。


美國俄亥俄州薩尼亞附近的油井地殼深處的石油受到上面底層以及可能伴隨出現的天然氣的壓擠，它又比周圍的水和岩石輕，因此在鑽頭觸及含油層時它往往會被壓力擠壓噴射出來。為了防止這個噴射現代的鑽機在鑽柱的上端都有一個特殊的裝置來防止噴井。一般來說剛剛開採的油田的油壓足夠高可以自己噴射到地面。隨著石油被開採，其油壓不斷降低，後來就需要使用一個從地面通過鑽柱驅動的泵來抽油。

煤是遠古植物遺骸，埋在地層下，經過地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用，產生的碳化化石礦物，主要被人類開採用作燃料。

煤其主要成分為碳、氫、氧和少量的氮、硫或其他元素。硫是煤最重要雜質之一，其通常以硫化物之形式出現於煤的燃燒生成物中。於某些國家，例如美國已設立規範管制硫化物之排放量，因除去此類有害雜質花費不低，故政府均獎勵生產低硫煤俾減少污染。
石油也稱原油或黑色金子是一種粘稠的、深褐色（有時有點綠色的）液體。地殼上層部分地區有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成，其主要組成成分是烷烴，此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素。。不過不同的油田的石油的成分和外貌可以區分很大。石油主要被用來作為燃料油和汽油，燃料油和汽油組成目前世界上最重要的一次能源之一。石油也是許多化學工業產品如溶液、化肥、殺蟲劑和塑料等的原料。今天88%開採的石油被用作燃料，其它的12%作為化工業的原料。由於石油是一種不可更新原料，許多人擔心石油用盡會對人類帶來的後果。