1

PODZIAŁ nauk geologicznych
Znajomość geologii umożliwia poszukiwanie, rozpoznawanie oraz ocenę zasobów skał i
surowców. Poznanie warunków geologicznych terenu niezbędne jest również przy budowie
lotnisk, autostrad, linii kolejowych, mostów, osiedli, zapór wodnych itp.
Geologia jest bardzo rozległą dziedziną nauki bazującą na doświadczeniach wielu nauk.
Geologię możemy podzielić na kilkanaście dziedzin:
Geologia dynamiczna—zajmująca się procesami zachodzącymi na powierzchni Ziemi np.
wietrzenie, erozja, osuwanie skał i pod powierzchnią –wulkanizm, trzęsienia ziemi, ruchy
górotwórcze
Mineralogia – nauka o minerałach
Petrografia – nauka o skałach
Hydrogeologia- nauka o wodach powierzchniowych i podziemnych
Geologia historyczna – badanie dziejów Ziemi (paleobotanika, paleozoologia, paleontologia)
Geologia inżynierska –badanie wytrzymałości gruntów dla budownictwa
Geofizyka badanie własności fizycznych skał
Geologia kopalniana –zajmuje się badaniem kopalin użytecznych i określaniem parametrów
złoża. Geologia jest nauką pracującą na rzecz górnictwa



Miejsce Ziemi w Układzie Słonecznym
Pod pojęciem Układu Słonecznego rozumiemy Słońce i wszystkie ciała niebieskie, które
poruszają się w jego polu grawitacyjnym. Układ Słoneczny powstał około 5 mld lat temu z
obłoku materii pyłowo-gazowej. Wyróżnia się w nim następujące obiekty: Słońce, planety,
księżyce, planetoidy, komety i meteroidy.
Słońce jest gwiazdą i centralnym ciałem Układu. W jego wnętrzu, (jak w każdej gwieździe),
zachodzą reakcje jądrowe, dzięki którym Słońce świeci (jak każda gwiazda) światłem
własnym. Zbudowane jest głównie z wodoru i helu, które stanowią 99,9% liczby atomów.
Resztę stanowią atomy kilkudziesięciu cięższych pierwiastków. Słońce skupia 99,87% masy
całego Układu. Ma kształt kuli o średnicy około 109 razy większej od średnicy Ziemi.
Planetą nazywamy obiegające gwiazdę ciało niebieskie, o średnicy ponad 1000 km, wewnątrz
którego nie zachodzą reakcje syntezy jądrowej stanowiące źródło energii dla gwiazd.
W Układzie Słonecznym jest dziewięć planet. Wszystkie obiegają Słońce w jednym kierunku.
Ich orbity, oprócz Merkurego i Plutona, leżą w przybliżeniu w jednej płaszczyźnie. Planety
dzielą się na planety ziemiopodobne oraz planety olbrzymie.
Planety ziemiopodobne - Merkury, Wenus, Ziemia, Mars - odznaczają się niewielkimi
rozmiarami, dużą gęstością, podobną warstwową budową wewnętrzną i twardą powierzchnią.
Każda ma żelazne jądro otoczone płaszczem. Krążą blisko Słońca po ciasno rozmieszczonych
orbitach.
Planety ziemiopodobne:
Merkury, Wenus, Ziemia i Mars
Planety olbrzymie - Jowisz, Saturn, Uran i Neptun są wielkie, o małej gęstości, zbudowane
głównie z substancji ciekłych i gazowych. Każda z nich ma prawdopodobnie skaliste jądro.
Są znacznie oddalone od Słońca i ich orbity dzielą duże odległości.
Planety olbrzymie:
Jowisz, Saturn, Uran, Neptun
Pluton jest planetą nietypową - małą, posiadającą twardą powierzchnię (jak ziemiopodobne),
ale bardzo oddaloną od Słońca (jak olbrzymie). Charakteryzuje go średnia gęstość. Ma bardzo
wydłużoną orbitę leżącą w wyraźnie innej płaszczyźnie niż "średnia" płaszczyzna ruchu
innych planet. Ciągle tradycyjnie zaliczany do planet - jest prawdopodobnie największym

2

obiektem w pozaneptunowym, nowo odkrytym pasie lodowych (a nie skalnych) planetoid.
Takie bardzo odległe planetoidy odkrywane są lawinowo od 1992 r.
Pluton i Charon
Planetoidy, zwane też asteroidami lub planetkami, to ciała niebieskie o umownej średnicy od
1 km do 1000 km, często o nieregularnych kształtach, powstałe z rozbicia planety lub z
resztek tworzywa Ukłau Słonecznego. Najwięcej ich krąży między orbitami Marsa i Jowisza
w pasie planetoid.
Planetka, która obiega większą od siebie planetę, nazywana jest księżycem. Księżyc obiega
więc planetę, a z nią Słońce. W Układzie Słonecznym jest 61 księżyców.
Komety są ciałami obiegającymi gwiazdę centralną, przeważnie po wydłużonych orbitach,
zbudowanymi głównie z "brudnego" lodu. Ich rozmiary wahają się od 1 do 20 km.

Kształt i rozmiary Ziemi

Ziemia zbliżona jest swoim
kształtem do kuli. W rzeczywistości Ziemia nie jest idealną
kulą, ale nieregularną bryłą, której kształt nazwano geoidą.
Geoida zbliżona jest kształtem do elipsoidy obrotowej, bryły powstałej przez obrót elipsy
wokół jej osi. Odchylenie geoidy od elipsoidy ziemskiej tylko gdzieniegdzie przekracza100m.
Kształt Ziemi
Parametry Ziemi:
ś

redni promień: 6371 km,

powierzchnia: 510 mln km

² - w tym lądy 148 mln km² (29%),

oceany i morza 362 mln km

² (71%)

objętość: 1083 mld km

³

masa: 5,973 x 1024 kg
obwód: 40 030 km


Budowa wnętrza Ziemi
Na podstawie danych sejsmicznych w budowie Ziemi wyróżniono trzy podstawowe warstwy:
skorupę ziemską, o zróżnicowanej grubości wielokrotnie większej pod lądami niż pod
oceanami. Grubość skorupy waha się od 4 do 75 km. Przypada na nią zaledwie 1,4 %
objętości Ziemi
płaszcz Ziemi, który stanowi zasadniczą część zarówno objętości i masy Ziemi
jądro Ziemi, które dzieli się na zewnętrzne płynne i wewnętrzne - stałe
Budowa wnętrza Ziemi
Skorupa ziemska dzielona jest na kontynentalną i oceaniczną. Kontynentalna zbudowana jest
z trzech warstw - warstwy osadowej, granitowej Sial i bazaltowej Sima. Skorupa oceaniczna
buduje dno oceanów. Od kontynentalnej odróżnia ją ponadto brak warstwy granitowej, budują
ją przede wszystkim skały bazaltowe i znacznie mniejsza grubość - średnio 7 km. Skorupa
ziemska jest w ciągłym ruchu. Podzielona jest na płyty, które przemieszczają się zarówno w
poziomie, jak i pionie. Poniżej skorupy ziemskiej zalega płaszcz. Skorupę ziemską od
płaszcza rozdziela powierzchnia nieciągłości Moho - jest to właściwie warstwa przejściowa o
grubości około 1 km, w której gwałtownie zmienia się prędkość fal sejsmicznych, co dowodzi
zmiany właściwości fizycznych wnętrza Ziemi na głębokości jej zalegania. Skorupa ziemska i
najbardziej zewnętrzna część płaszcza nazywane są litosferą. Mają podobne właściwości
ciała sprężystego. O ile górną granicę płaszcza stanowi Moho, to dolną wyznacza
powierzchnia nieciągłości Wiecherta-Gutenberga, na głębokości 2900 km, gdzie płaszcz
sąsiaduje z jądrem Ziemi. W górnej części płaszcza Ziemi wyznaczono warstwę, na której

3

opiera się litosfera - jest to astenosfera. Ma ona mniejszą gęstość niż litosfera. Dzięki
plastyczności astenosfery, płyty litosfery mogą się poruszać. Ruch ten spowodowany jest
przemieszczaniem materii we wnętrzu Ziemi (prądy konwekcyjne). W płaszczu Ziemi
zachodzą bowiem ruchy materii wnętrza Ziemi, powodujące przemieszczanie się płyt
litosfery. Są to tzw. prądy konwekcyjne.
Głębokości warstw Ziemi:
skorupa ziemska – 4 - 75 km
litosfera – 70 - 270 km
astenosfera – 90 - 350 km
płaszcz – do 2900 km
jądro zewnętrzne – do 5100 km
jądro wewnętrzne – do 6370 km

Wraz ze wzrostem głębokości rośnie temperatura zgodnie ze stopniem geotermicznym( ilość

metrów w głąb, powodująca wzrost temperatury o 1º C), średnio w Polsce wynosi 33m, na
Bahama 180m, w RPA 117m. Wielkość stopnia geotermicznego zależy od przewodnictwa
cieplnego skał, od składu mineralogicznego, od odległości ognisk magmowych. Wielkość
stopnia geotermicznego ma wpływ na głębokość eksploatacji. Temperatura wnętrza Ziemi
oceniana jest na 5500º C, ciśnienie na około 3mln atmosfer.

Najważniejsze składniki skorupy ziemskiej:

Tlen-49%, krzem-26%, glin-7,4%, żelazo-4,2%, wapń- 3,2%, sód- 2,4, magnez-2,3%,

Wraz z głębokością rośnie gęstość skał: litosfera 2,7g/cm³-2,9g/cm³,

płaszcz Ziemi 3,5-6,0g/cm³, jądro 8-14g/cm³

Tektonika płyt litosfery
Dzisiejszy obraz tektoniki i
budowy geologicznej Ziemi związany jest z przemianami litosfery.
Wyróżniono w niej płyty, czyli części, których granice
mogą stanowić grzbiety i rowy oceaniczne.
Płyty litosfery:
A - pacyficzna, B - euroazjatycka, C - afrykańska, D - amerykańska, E - antarktyczna, F -
indyjsko-australijska
Płyty są sztywne ale mogą przemieszczać się
względem siebie dokonując zderzeń lub dryfując w przeciwnych kierunkach. Gdy dochodzi
do zderzeń płyt oceanicznej z kontynentalną, płyta oceaniczna, cięższa, podsuwa się pod
kontynentalną - ten rodzaj kolizji płyt nazywany jest subdukcją.
Zderzenie płyt kontynentalnych doprowadza do fałdowania ich krawędzi i w efekcie do
powstania gór - w ten sposób wyjaśnia się powstanie Himalajów jako skutku zderzenia
Dekanu z płytą euroazjatycką. Subdukcja zachodzi też wzdłuż zachodnich
wybrzeży obu Ameryk. Płyta pacyficzna podsuwając się pod kontynenty Ameryk kurczy się,
natomiast płyty amerykańskie przyrastają. W miejscu rozsuwania się płyt powstaje dolina
ryftowa.
Dochodzi tu do wciskania się magmy w rozsuwającą się skorupę dna oceanów. Powstają
grzbiety oceaniczne rozcięte rozpadliną, przez którą wydobywa się
magma. System ryftów występuje głównie w dnach oceanów.
Odstępstwem od tego jest ryft na Islandii i w Afryce w strefie rowów tektonicznych.
Przykładem grzbietu śródoceanicznego z doliną ryftową jest Grzbiet Środkowoatlantycki.

4

Ruch płyt litosfery jest wywołany prądami konwekcyjnymi w płaszczu Ziemi. Są to prądy
tworzące zamknięte komory. Prądy te powodują przemieszczanie materii wnętrza Ziemi,
które w efekcie doprowadza do podziału litosfery na płyty (kry) i do ich dryfu. Przypuszcza
się, że źródłem energii dla konwekcji w płaszczu jest ciepło wydzielane wskutek rozpadu
pierwiastków promieniotwórczych oraz ciepło pierwotne wnętrza Ziemi pochodzące z okresu
tworzenia się planety.
Należy wziąć pod uwagę, że
mówiąc o tektonice płyt litosfery mamy do czynienia z teorią naukową nie stanowiącą jeszcze
prawa naukowego. Ta swoista rewolucja tektoniki płyt nastąpiła w latach 60-tych XX wieku.
. Jej prekursorem był geofizyk Alfred Wegener. Teoria tektoniki spójnie wyjaśnia
powstawanie gór, istnienie rowów tektonicznych oraz towarzyszącą im aktywną sejsmikę i
wulkanizm.

Dzieje Ziemi
Badaniem i opisywaniem dziejów skorupy ziemskiej oraz jej powierzchni zajmuje się
geologia historyczna. Historia Ziemi badana jest różnymi metodami, na podstawie
dokumentów, których dostarcza sama Ziemia.
Podstawowym źródłem informacji są skały - metoda oparta na ich badaniu nosi nazwę
petrograficznej - na podstawie rodzaju skał określa przeszłość lądową lub wodną, warunki
klimatyczne oraz aktywność skorupy ziemskiej, np. wapienie są skałami najczęściej
powstającymi w wodzie, pokłady soli wskazują na obecność słonych zbiorników i klimat
sprzyjający ich wysychaniu (klimat ciepły), skały wulkaniczne świadczą o aktywności
sejsmicznej. Metoda stratygraficzna - polega na ustalaniu kolejności zdarzeń na podstawie
układu warstw skalnych. Jeśli warstwy skał nie zmieniły swego pierwotnego położenia, są
niezaburzone, to zawsze warstwy leżące głębiej są starsze, płycej położone - młodsze.
Metoda paleontologiczna opiera się na badaniu zawartych w skałach szczątków organicznych
z minionych epok geologicznych. Skamieniałości organizmów, które pojawiły się na krótko,
ale występowały powszechnie, na dużych obszarach nazywa się skamieniałościami
przewodnimi.

Metody - paleontologiczna i stratygraficzna - służą do określania względnego wieku Ziemi.
Do określania wieku bezwzględnego wykorzystuje się własności pierwiastków
promieniotwórczych. Na podstawie badań rozpadu pierwiastków promieniotwórczych
określono czas powstania globu ziemskiego na 4,6 mld lat temu.
Dzieje Ziemi podzielono na jednostki czasu: era, okres, epoka, wiek. Granice er wyznaczyły
wielkie orogenezy, czyli ruchy górotwórcze lub zmiany klimatu, które wywołały znaczące
zmiany w świecie organicznym.

Ery

OKRESY

Czas trwania

Kenozoiczna

Czwartorzęd

65mln

Trzeciorzęd

Mezozoiczna

Kreda
Jura]

165

Trias

5

Paleozoiczna

Perm
Karbon
Dewon

370

Sylur
Ordowik
Kambr

Proterozoiczna

około 2000

Archaiczna

około 2400

Ery prekambryjskie - archaiczna i proterozoiczna:
formuje się skorupa ziemska, atmosfera i hydrosfera
tworzą się tarcze i platformy - fundamenty kontynentów
powstaje w wodach życie - rozwijają się prymitywne organizmy
Era paleozoiczna:
ż

yją organizmy, które utworzyły skamieniałości przewodnie tej ery - trylobity, graptolity

stopniowy rozwój życia - pojawiają się kręgowce, wśród nich prymitywne ryby, płazy, gady -
ż

ycie z wody wychodzi na ląd

rozwijają się rośliny lądowe, w karbonie lasy tworzą olbrzymie skrzypy, widłaki, paprocie
drzewiaste, które są podstawą do wytworzenia się węgla w tym okresie
mają miejsce dwie potężne orogenezy: starsza - kaledońska i młodsza - hercyńska
zmienia się przestrzenny układ kier kontynentalnych
klimat wykazuje duże wahania, występują klimaty równikowe, umiarkowane i
okołobiegunowe
u schyłku ery następuje wielkie wymieranie - wyginęło około 90% gatunków zwierząt
Era mezozoiczna:
zmienia się rozkład lądów i mórz, mają miejsce transgresje i regresje mórz, czyli zalewanie
obszarów lądowych i ustępowanie mórz z lądów
następuje silny rozwój gadów, pojawiają się pierwsze ptaki i pierwsze ssaki
pojawiają się naczelne
w morzach żyje bogata fauna - głowonogi: amonity i belemnity utworzą skamieniałości
przewodnie - z ich obumarłych szczątków tworzą się pokłady wapieni
rozpoczynają się pierwsze ruchy orogenezy alpejskiej
z końcem ery wymierają wielkie gady lądowe, głowonogi i wiele innych gatunków
Era kenozoiczna:
jest najkrótszą erą, ale nadal trwającą
kształtuje się współczesny układ i rzeźba lądów i mórz
pojawia się człowiek, w świecie zwierzęcym dominują ssaki
w wyniku ruchów orogenezy alpejskiej powstają wielkie masywy górskie
występują znaczące zmiany klimatu doprowadzające do rozwoju i zaniku lądolodów i
lodowców
ocieplenie klimatu powoduje zanik lądolodu na półkuli północnej, znaczącym czynnikiem
rzeźbotwórczym stają się wody płynące, wiatr, a później człowiek.

6

Minerały i skały
Określając rodzaj skał, podając ich wiek, charakteryzując wzajemne ułożenie warstw
skalnych podajemy główne cechy budowy geologicznej. Najmniejszym, z punktu widzenia
geologii elementem są minerały, które budują skały tworzące skorupę ziemską (skała to
naturalne skupisko minerałów). Minerał jest pierwiastkiem lub związkiem chemicznym,
bądź jednorodną mieszaniną pierwiastków lub związków chemicznych powstałą w
sposób naturalny. Mają budowę krystaliczną , uporządkowaną, ograniczone ścianami tworzą
kryształy, te które maja budowę wewnętrzną nieuporządkowaną są bezpostaciowe np. opal.
Minerały mogą występować w formie:
Szczotek krystalicznych-kryształy wyrastają ze wspólnej podstawy,
Geody- kryształy rosną w kierunku pustej przestrzeni do środka,
Dendrytów- drobne krzaczkowate formy
Oolitów kuliste skupienia
Kryształy mogą być ziarniste, blaszkowate, włókniste lub koncentrycznie kuliste.Znanych jest
około 3000 minerałów. Te najpospolitsze, najczęściej budujące skały, nazywamy
skałotwórczymi. Są to kwarc, skalenie i miki, czyli łyszczyki.
W kryształach możemy wyróżnić elementy symetrii są to: oś symetrii, płaszczyzna i środek
symetrii, oraz elementy graniczne ściana, naroże i krawędź. Minerały krystalizują w siedmiu
układach krystalograficznych:
Regularny, heksagonalny, trygonalny, tetragonalny, rombowy, jednoskośny, trójskośny.
Wyróżnia się również 32 klasy symetrii

POWSTANIE MINERAŁÓW
A powstanie minerałów z magmy-magma to płynny stop, który przesuwając się ku
powierzchni ochładza się i poszczególne jej składniki stopniowo krystalizują w miarę
obniżania się temperatury i ciśnienia. Najłatwiej krystalizują minerały kruszcowe, potem
krzemiany, skalenie na końcu kwarc.
B Minerały mogą krystalizować z par i gorących roztworów wodnych wydzielających się ze
stygnącej magmy często tworzą duże kryształy np. kwarc, skalenie,
Często w szczelinach skalnych gorące roztwory magmowe wchodzą w reakcję ze skałami ma
miejsce tzw, metamorfizm kontaktowy. Powstają złoża w kształcie żył np. żyłowe złoża rud
cynku i ołowiu wśród dolomitów triasowych.
C Powstanie minerałów na skutek wietrzenia skał. Skały ulegają powolnemu kruszeniu i
rozpadowi są to procesy wietrzenia wywołane wahaniami temperatury, opadami deszczu i
działaniem wód płynących. Pod działaniem wody, tlenu, dwutlenku węgla minerały
rozpuszczają się , utleniają, uwadniają.
D Powstanie minerałów w wyniku parowania i strącania z roztworów wodnych np. strącają

się sole NaCl- halit –sól kamienna, gips CaSO₄x2H₂O
W klimacie gorącym i suchym strącają się rozpuszczone w wodzie związki, najpierw te
trudno rozpuszczalne np. gips, następnie sól kamienna na końcu sole magnezu i potasu.

KLASYFIKACJA CHEMICZNA MINERAŁÓW- przeprowadzona na podstawie
składu chemicznego.
Wyróżnia się 6 grup
I Pierwiastki rodzime- znanych 35 występują w przyrodzie w stanie wolnym np. złoto
rodzime Au
Srebro-Ag, platyna- Pt, miedź- Cu, grafit i diament-C, siarka rodzima-S, rtęć-Hg
II Siarczki czyli kruszce

7

Piryt-FeS₂ najpospolitszy siarczek, często spotykany w kopalniach węgla, tworzy złociste
naloty tzw. kocie złoto,jego obecność w węglu powoduje zasiarczenie, jest surowcem do
produkcji kwasu siarkowego.
Galena- PbS- ruda ołowiu często współwystępuje z domieszkami cynku, miedzi, pirytu,
służy do otrzymywania ołowiu,
Sfaleryt- ZnS tzw blenda cynkowa, najważniejsza ruda cynku, ZnS i PbS występują razem w
złożach hydrotermalnych między Tarnowskimi Górami, Olkuszem Trzebinią są to żyły,
gniazda, eksploatowane w KGH Bolesław

Chalkozyn-Cu₂₂₂₂S ważna ruda miedzi (79%-Cu) jest głównym minerałem w Lubińsko-
Głogowskiego Zagłębia Miedziowego

Chalkopiryt CuFeS₂₂₂₂ zawiera do 34% Cu wystepuje często z pirytem, galeną
Cynober-HgS tzw ruda wątrobowa najważniejsza ruda rtęci

Kupryt -Cu₂₂₂₂S ruda miedzi(88% Cu)
III Halogenki-- Chlorowce są łatwo rozpuszczalne, przeźroczyste często zabarwione,
Halit-NaCl-sól kamienna przeważnie przeźroczysta bezbarwna, czasami zabarwiona na kolor
zółty, niebieski pomarańczowy, jest artykułem spozywczym, srodkiem chemicznym do prod
kwasu solnego, chloru, sody, występuje w Wieliczce, Bochni, w rejonie Rybnika, śor
Inowrocławia, Zatoki Puckiej i Chłapowa.
Sylwin – KCl ma gorzkawy smak sluży do prod nawozów potasowych.

Karnalit -KClxMgCl₂₂₂₂x3H₂₂₂₂O-gorzko słony smak do otrzymywania metalicznego magnezu i
nawozów potasowych
IV Tlenki i wodorotlenki-minerały o dużej twardości wys temperaturze topnienia

Magnetyt-Fe₃₃₃₃ O₄₄₄₄ najważniejsza ruda żelaza (72%)

Hematyt- Fe₂₂₂₂O₃₃₃₃-(69%Fe) niewielkie koncentracje tych bogatych rud żelaza wyst w
okolicach Kowar i na Suwalszczyźnie (złoże nieudostępnione)

Kwarc SiO₂₂₂₂ jeden z najpowszechniej występujących minerałów, występuje w szczelinach
skalnych tworząc kryształy (kryształ górski ametyst, cytryn)
Korund Al

Limonit 2Fe₂₂₂₂O₃₃₃₃ x 3H₂₂₂₂O bardzo popularna niskoprocentowa ruda żelaza, w postaci
rozproszonej nadaje żółte lub brunatne zabarwienie piaskowcom, glinom.
V Sole kwasów tlenowych to najliczniejsza grupa minerałów –najbardziej znane to
węglany, siarczany, krzemiany i glinokrzemiany, które mają największy udział w budowie
skorupy ziemskiej.
WĘGLANY

Kalcyt- CaCO₃ może być pochodzenia organicznego lub chemicznego wykorzystywany do
produkcji wapna, cementu,

Magnezyt- MgCO₃ do produkcji materiałów ogniotrwałych, dodatek do pasz,

Syderyt - FeCO₃-ruda żelaza

Smitsonit-ZnCO₃ ruda cynku

Dolomit CaMg(CO₃)₂ tworzy skały o tej samej nazwie, używany do produkcji cementu,

Cerusyt PbCO₃ ruda ołowiu,

Malachit Cu (OH)₂ CO₃ ruda miedzi i kamień ozdobny o intensywnej zielonej barwie
SIARCZANY

Baryt BaSO₄ do wyrobu farb, obciążnik do płuczek wiertniczych,

8

Gips CaSO₄x 2H₂O

Anhydryt CaSO₄ stosowane w budownictwie,medycynie, alabaster biała odmiana gipsu jako
materiał rzeźbiarski.
KRZEMIANY
W przyrodzie występuje ok. 500 rodzajów krzemianów z których 40 to minerały pospolite
budujące skały. Krzemiany dzielą się na sześć grup w zależności od sposobu połączenia

podstawowego czworościanu SiO₄. Najbardziej znane krzemiany to : talk, biotyt, muskowit,
amfibole, pirokseny, skalenie(główne składniki skał magmowych), kaolinit –minerał ilasty
stosowany do produkcji porcelany.
VI WĘGLOWCE
Bursztyn kopalna żywica drzew iglastych.
Wosk ziemny tzw. ozokeryt występuje w sąsiedztwie złóż ropy naftowej , do produkcji
stearyny
Asfalt naturalny- do produkcji nawierzchni drogowych, papy dachowej,
Minerały różnią się między sobą właściwościami, np. twardością (rozpoznawana jest po
zdolności rysowania bardziej miękkich minerałów przez twardsze),
twardość minerału to opór jaki stawia minerał przy zarysowaniu go ostrym narzędziem.
Twardość określa dziesięciostopniowa skala Mohsa
1-talk daje zarysować się paznokciem
2-gips ,,
..............................................................................................
3-kalcyt

rysuje się ostrzem stalowym

4-fluoryt

,,

5-apatyt

,,

..............................................................................................
6-ortoklaz

rysują szkło

7-kwarc

,,

..............................................................................................
8-topaz

przecina szkło

9- korund

,,

10-diament

,,

postacią krystaliczną (cecha rozpoznawana zwykle tylko pod mikroskopem i określana jako
“słupki”, “płytki”, “ziarna”),
połyskiem-połysk to odbicie promieni świetlnych od gładkich powierzchni. Rozróżniamy
połysk metaliczny i niemetaliczny np. szklisty, perłowy, jedwabisty, diamentowy, matowy,
barwą- wyróżniamy minerały bezbarwne, barwne lub zabarwione. Minerały barwne mają
barwę charakterystyczną dla substancji chemicznej tworzącej minerał np. węglan miedzi ma
zielonkawą barwę. Minerały zabarwione przyjmują ją od domieszek. Wykonując rysę
minerałem na porcelanowej płytce, możemy rozróżnić czy barwa jest prawdziwa, jeżeli
minerał zabarwiony ,a rysa biała to barwa pochodzi od domieszek. Czasami rysa może być
cechą rozpoznawczą np. hematyt rysa wiśniowa, magnetyt rysa czarna.
Przeźroczystością- zdolność przepuszczania promieni świetlnych przez minerał.
Rozróżniamy minerały przeźroczyste, półprzeźroczyste i nieprzeźroczyste.
Łupliwość-zdolność do pękania i rozdzielania się wzdłuż płaskich powierzchni. Wyróżnia się
łupliwość doskonałą, dokładną, wyraźną, niewyraźną. Minerały które nie maja łupliwości
mają przełam-równy, nierówny, haczykowaty, muszlowy, zadziorowaty, ziemisty.
Oprócz wymienionych minerały mają własności;

9

Spójność, kowalność, giętkość, sprężystość , wykazują właściwości magnetyczne np.
magnetyt przyciąga igłę kompasu. Właściwości elektryczne- przewodzą prąd lub nie.
Właściwości fizjologiczne smak- halit NaCl słony

Sylwin- gorzki

Siarka ma zapach, jest tłusta w dotyku, arsen uderzony wydziela zapach czosnku.

Ze względu na cechy związane ze spójnością, to znaczy ze sposobem zachowania minerałów
wobec czynników mechanicznych możemy wyróżnić:
Minerały sprężyste –powracają do pierwotnego kształtu po usunięciu działającej siły np.mika,
Minerały kowalne-np. platyna, złoto,
Minerały kruche nie odkształcają się, pouderzeniu pękają i kruszą się np. sól kamienna.


Występowanie minerałów:
1 - w skałach wulkanicznych, 2 - w osadach rzecznych, 3 - w skałach, poddane działaniu
wysokiej temperatury i gazów wulkanicznych, 4 - w skałach, poddane działaniu wysokiej
temperatury, 5 - w żyłach hydrotermalnych, 6 - w materiałach naniesionych w wyniku erozji,
7 - w skałach metamorficznych, 8 - w warstwach osadowych
.SKAŁY
Skały złożone z jednego minerału- monomineralne np. wapienie zbudowane z kalcytu,
Skały zbudowane z wielu minerałów – polimineralne
Ze skałami związane są określenia STRUKTURA-sposób wykształcenia składników
mineralnych, ich wielkość.
TEKSTURA- sposób rozmieszczenia składników mineralnych i wypełnienia przestrzeni.
Skały w zależności od ich pochodzenia dzieli się na:
magmowe (magma - są to płynne skały znajdujące się we wnętrzu Ziemi) - powstają w
wyniku krzepnięcia magmy. Ze względu na sposób i przebieg procesu krystalizacji wyróżnia
się skały magmowe głębinowe - proces krystalizacji minerałów zachodzi tu głęboko pod
powierzchnią Ziemi i skały magmowe wylewne - krzepnięcie zachodzi na powierzchni Ziemi
lub tuż pod nią. Najdogodniejsze warunki do krystalizacji mają minerały, które powstają we
wnętrzu Ziemi, stąd skały głębinowe są jawnokrystaliczne, np. granit, sjenit, dioryt gabro.
Skały wylewne mają budowę skrytokrystaliczną, gdyż nie było warunków do wytworzenia
kryształów np. bazalt, który ma jednolitą, ciemną barwę, andezyt, diabaz, porfir, melafir. Do
głównych minerałów skałotwórczych skał magmowych należą skalenie{glinokrzemiany
potasu, sodu, wapnia,} kwarc , muskowit, biotyt,oliwin, pirokseny, amfibole.
Skały żyłowe- powstają w szczelinach skalnych , w zakrzepłej mazi skalnej tkwią duże
kryształy zakrzepłe wcześniej tzw. Struktura porfirowa.

Im więcej SiO₂(krzemionki) tym barwa skały jaśniejsza. W wyniku gwałtownego
zastygnięcia lawy powstają szkliwa np. obsydian, pumeks,
Skały osadowe - powstają w wyniku osadzania, czyli sedymentacji cząstek organicznych -
roślinnych i zwierzęcych, lub okruchów innych skał w zbiornikach wodnych lub na lądzie.
Występują powszechnie na powierzchni Ziemi najczęściej w postaci warstw.
Warstwowanie jest cechą charakterystyczną skał osadowych. Warstwy powstają w
wyniku zmian zachodzących w procesie osadzania.(sedymentacji)Czasami tworzą się
soczewki. Pierwotne poziome położenie skal osadowych ulega często zaburzeniu za
przyczyną ruchów skorupy ziemskiej. Tworzą się wtedy fałdy lub uskoki. Rodzaj cząstek
budujących te skały i miejsce ich osadzania pozwala zróżnicować skały osadowe na:
okruchowe, powstałe z okruchów pochodzących z niszczenia innych skał, np. są to piaski,
ż

wiry, glina, zlepieńce, piaskowce, iły i inne;

10

organiczne - utworzone ze szkieletów, skorup, pancerzy wapiennych organizmów morskich
(skały wapienne) lub ze szczątków roślin (torfy, węgle).
Skałami osadowymi są też sole, gipsy, siarka, powstające zwykle przez wytrącanie się
minerałów z roztworów, czyli skały osadowe chemiczne.
Część skał pod wpływem głównie wysokiej temperatury (metamorfizm termiczny) dużego
ciśnienia(metamorfizm dynamiczny) co ma miejsce na różnej głębokości we wnętrzu Ziemi,
zmienia swą wewnętrzną budowę (ułożenie składników skały), skład mineralny i często skład
chemiczny. To przeobrażanie zachodzi np. w czasie orogenez (ruchów górotwórczych) i
tworzy skały przeobrażone (metamorficzne), np.granit- w gnejs, wapień- w marmur,
piaskowiec w kwarcyt, często skały metamorficzne mają postać sprasowanych łupków.
Zależnie od zasięgu zmian wyróżniamy metamorfizm kontaktowy lub regionalny.
Właściwości skał decydują o ich odporności na niszczenie. W związku z tym wygląd terenu
(rzeźba) jest bezpośrednio uzależniona od skał budujących dany obszar. Mają też znaczenie
dla gospodarki np. skały magmowe i przeobrażone odznaczają się wysoką twardością i stąd
mają zastosowanie w budownictwie jako materiał trwały, osadowe wykorzystywane są w
energetyce (węgle, ropa), w budownictwie, np. wapienie w przemyśle chemicznym,
przeobrażone są ponadto bardzo dekoracyjne.

PROCEY GEOLOGICZNE ZACHODZĄCE POD WPŁYWEM ENERGII WNĘTRZA ZIEMI
(endogeniczne).
RUCHY PŁYT LITOSFERY.
Skorupa ziemska podzielona jest sześć wielkich płyt: amerykańską, afrykańską, eurazjatycką, antarktyczną ,
indo-australijską, pacyficzną, oraz kilka mniejszych ( Nazca, Kokosowa, Arabska). Płyty znajdują się w ciągłym
ruchu, powodują go prądy konwekcyjne w płaszczu Ziemi. W miejscu ruchów wznoszących następuje
rozsuwanie płyt- tworzą się doliny ryftowe przez które na dno oceanu wydostaje się magma (rejon grzbietów
oceanicznych) W miejscach kolizji płyt jedna zachodzi na drugą ---strefa subdukcji tam likwidowany jest
nadmiar dna oceanicznego. W strefach kolizji wypiętrzają się skały ,przebieg łańcuchów górskich jest
prostopadły do kierunku przemieszczania się płyt. Rejony kolizji płyt pokrywają się z rejonami występowania
trzęsień ziemi i aktywnym wulkanizmem oraz młodymi górami.


Ruchy lądotwórcze –powolne i długotrwałe pionowe przemieszczanie dużych fragmentów skorupy ziemskiej,
w trakcie których nie dochodzi do deformacji warstw skalnych. .Podnoszą się lub obniżają obszary lądowe, np.
. podnosi się Półwysep Skandynawski a obniża wybrzeże Holandii. Jeżeli podnosi się dno oceanu to morze
wkracza na ląd tzw. transgresja powtarzały się w dziejach Ziemi wielokrotnie.


Ruchy górotwórcze—to powolne ruchy skorupy ziemskiej, odpowiedzialne za powstanie gór. Góry tworzą się
w okresach górotwórczych zwanych orogenezami. Większość gór zbudowana jest ze skał osadowych, które
powstały w zbiornikach wodnych. Osady gromadziły się w geosynklinach (geosynkliny- podłużne zagłębienia w
skorupie ziemskiej , dno obniżało się przez kilka okresów geologicznych, w geosynklinach gromadził się
materiał skalny, nawet do kilku km grubości i tu był fałdowany. W części osiowej geosynklin istniały zjawiska
magmowe. Powstanie gór tłumaczy się ruchem płyt kontynentalnych, które „pływają ‘’po płaszczu Ziemi.
W miejscach gdzie płyty wsuwają się wypiętrzają się łańcuchy górskie.
RODZAJE GÓR
-góry fałdowe-powstały w geosynklinach, warstwy skalne w postaci fałdów i płaszczowin,
np. Alpy Karpaty, Himalaje, Pireneje, Andy,
-góry zrębowe powstają w czasie ponownego wypiętrzania gór w kolejnej orogenezie, np. Sudety, Ural ,
Wogezy, Ałtaj.
góry wulkaniczne-występują pojedynczo lub grupowo nie tworzą łańcuchów górskich, posiadają kształt
stożków, np. Etna, Wezuwiusz, Krakatau,

ZJAWISKA WULKANICZNE
W głębi Ziemi istnieją ogniska magmowe ,składające się z glinokrzemianów, innych związków chemicznych i
gazów. Pod wpływem tych gazów mag ma przedostaje się na powierzchnię wtedy mówimy o wulkanizmie,
jeżeli magma zastyga w głębi Ziemi mówimy o zjawiskach plutonicznych.

Produkty wybuchu wulkanu:

11

•

lawa-temp.1100-1400º C przy wydostawaniu na powierzchnię, składa się głównie z
krzemianów i tlenków metali

•

gazy: H

2

O , CO

2

,N

2

,SO

2

, CO , F

2

,Cl

2

•

bomby wulkaniczne ( bryły zakrzepłej lawy)

•

lapille (kamyczki) –okruchy lawy wielkości grochu,

•

popioły i piaski

•

pumeks

Klasyfikacja wulkanów :
1.ze względu na kształt stożka :
-

tarczowe – powstają z law zasadowych , nachylenie stoków niewielkie , wybuch
przebiega spokojnie- wulkan efuzywny, typowe dla Hawajów

-

stożkowe – powstają z law kwaśnych i stałych produktów wybuchu wulkanicznego ,
tworzą strome stożki np. Wezuwiusz, wybuch gwałtowny , wulkan –eksplozywny

-

czasami występują wulkany mieszane tzw. stratowulkany

2.ze względu na kształt otworu :
-

kraterowe

-

szczelinowe

Plutonizm i wulkanizm
Plutonizm, nazwany od greckiego boga podziemia - Plutona, dotyczy zjawisk związanych z
przemieszczaniem się magmy pod skorupą Ziemi. Tworzą się intruzje magmowe, czyli
magma wdziera się między inne skały niemagmowe. Intruzje przybierają różne formy jak
batolity, lakolity, żyły, soczewki, kominy.
Wulkanizm, kojarzący się z rzymskim bogiem ognia Vulcanusem, obejmuje wszystkie
zjawiska
związane z działalnością wulkanów, a zatem wydobywanie się płynnych, stałych i gazowych
produktów wulkanicznych. Tworzą je: magma oraz rozdrobnione siłą wybuchu materiały
skalne (piroklastyczne) i gazy wulkaniczne.
Miejsce ich wydobywania się,
czyli erupcji, nazywamy wulkanem. Erupcja dokonuje się bądź poprzez komin i krater
wulkanu - tworzą się wówczas stożki wulkaniczne, bądź poprzez szczeliny, wtedy powstają
rozległe pokrywy wulkaniczne.
Erupcje wulkaniczne dokonują się pod wpływem ciśnienia gazów
lub wskutek przemieszczeń materiału w skorupie ziemskiej
wyciskających płynną magmę ku powierzchni Ziemi.

Zależnie od rodzaju wyrzucanego
materiału i przebiegu wybuchów wyróżnia się wulkany:
płaskie, tarczowe, z których wydobywa się tylko lawa, np. wulkany Hawajów
eksplozywne, o gwałtownym wybuchu, wyrzucające tylko materiały piroklastyczne, czyli
bloki, okruchy skał, drobne fragmenty zastygłej w powietrzu lawy (bomby, lapille),
rozpyloną lawę tworzącą popioły, np. wulkany Gwatemali, Filipin
stratowulkany, mieszane, wyrzucające produkty płynne i stałe, stanowiące większość
wulkanów na lądach, np. Wezuwiusz (Włochy), Fudżijama (Japonia)
Wyróżnia się wulkany czynne, drzemiące i wygasłe.
Na świecie jest obecnie około 450 wulkanów lądowych. Za wygasłe uważa się takie, których
wybuchu nie zachowała pamięć ludzka, wiele jest jednak
wulkanów drzemiących. W Europie do czynnych wulkanów należą między innymi: Etna na
Sycylii, Stromboli na Wyspach Liparyjskich, Wezuwiusz, Santoryn w Grecji, Hekla na

12

Islandii. Obszary wygasłych wulkanów znajdują się między innymi w Masywie Centralnym
we Francji, w Górach Eifel w Niemczech, w Polsce - Góra Św. Anny
Występowanie wulkanów na Ziemi
jest ściśle związane ze strefą młodej aktywności górotwórczej i z obszarami aktywnych
trzęsień Ziemi. Związek tych zjawisk tłumaczy teoria
tektoniki płyt litosfery. W miejscach, gdzie jedna płyta litosfery
zagłębia się pod drugą, wulkany powstają na kontynencie wzdłuż ich krawędzi oraz wzdłuż
rowów oceanicznych, np.
wybrzeże Pacyfiku, Europa Południowa, wyspy Japonii, Filipin.
Wulkany powstają także w miejscach rozsuwania się płyt
litosfery od siebie, czyli w grzbietach śródoceanicznych i w
dolinach ryftowych, np. w Grzbiecie Środkowoatlantyckim., na Islandii, w Afryce wschodniej


Trzęsienia Ziemi
Trzęsienie Ziemi to nagłe przemieszczenie się mas skalnych w obrębie skorupy. Powoduje
ono powstanie drgań, które rozchodzą się w postaci fal sprężystych. Fale te po dojściu do
powierzchni odczuwalne są w postaci krótkotrwałych i gwałtownych wstrząsów. Wzbudzane
są we wnętrzu Ziemi i rozprzestrzeniają się w postaci fal sejsmicznych. Odczuwane są w
postaci drgań, kołysań, falowań powierzchni. Zależnie od przyczyny, która je wywołuje
dzielone są na:
tektoniczne - związane z ruchami kier litosfery, ruchami górotwórczymi, izostatycznymi;
stanowią 90% wszystkich trzęsień,
wulkaniczne - towarzyszą wybuchom wulkanów bądź przemieszczeniom magmy w skorupie
ziemskiej, przy czym wstrząs Ziemi poprzedza erupcję wulkanu; stanowią 7% wszystkich
trzęsień i są na ogół słabe,
zapadliskowe - powstają wskutek zapadnięcia się stropu jaskini, wyrobiska górniczego;
należą do najsłabszych i najrzadszych (3%).
Rozmieszczenie trzęsień Ziemi jest bardzo nierównomierne. Na Ziemi wyróżnia się:
obszary sejsmiczne z aktywnymi, częstymi wstrząsami. Należą do nich obszary młodych
górotworów, a zwłaszcza obszary wokółpacyficzne - Andy, Kordyliery, Japonia, Nowa
Zelandia, Melanezja. Na obszar ten przypada 80% trzęsień Ziemi. Drugą strefą sejsmiczną
jest rejon śródziemnomorski oraz obszar ciągnący się od Iranu przez Pamir, północne Indie do
Półwyspu Malajskiego
obszary pensejsmiczne z rzadkimi i słabymi wstrząsami (Masyw Centralny, obszar Morza
Północnego, Ural, Wielkie Góry Wododziałowe),
obszary asejsmiczne, nie nawiedzane przez wstrząsy (stare platformy kontynentalne).
Ź

ródło fal sejsmicznych podczas trzęsienia Ziemi znajduje się w głębi Ziemi i stanowi

ognisko trzęsienia Ziemi, czyli hipocentrum. Z ogniska rozchodzą się fale we wszystkich
kierunkach docierając do powierzchni Ziemi. Punkt na powierzchni znajdujący się w
najkrótszej odległości od hipocentrum, do którego fale sejsmiczne docierają najwcześniej, to
epicentrum. Tu wstrząs jest najsilniej odczuwalny i powoduje najdotkliwsze zniszczenia.


Ruchy górotwórcze
Powstawanie gór fałdowych związane jest z przemieszczaniem się płyt litosfery.
Występowanie gór obserwuje się w strefach, gdzie:
dwie płyty kontynentalne w wyniku ruchów poziomych napierają na siebie doprowadzając do
zderzenia (kolizji), np. Płyta Afrykańska i Euroazjatycka, Płyta Dekanu i Euroazjatycka. W
wyniku ich kolizji powstały Alpy i Himalaje. Tworzywem gór stały się osady basenu

13

oceanicznego zawartego między napierającymi płytami. Stale postępujące kurczenie się
basenu powoduje boczne naciski i fałdowanie się osadów. Sfałdowana strefa zwiększa
obciążenie litosfery i w wyniku zachwiania równowagi skorupy ziemskiej pojawiają się ruchy
pionowe, wynoszące sfałdowany obszar. Góry powstają też, gdy nastąpi kolizja płyty
kontynentalnej z oceaniczną, płyta oceaniczna wsuwa się wtedy pod kontynentalną
(subdukcja), czemu towarzyszy zdzieranie z jej powierzchni osadów, fałdowanie i
przyrastanie do powierzchni kontynentów - przykładem są góry okołopacyficzne - Andy,
Kordyliery.
Podział gór ze względu na sposób powstawania:
A - fałdowe, B - wulkaniczne, C - zrębowe,
Najwyższe góry powstały w czasie alpejskich ruchów górotwórczych, młodych,
mezozoiczno-kenozoicznych. W przeszłości geologicznej Ziemi miały również miejsce i inne
ruchy górotwórcze. Silnie zaznaczyły swoją działalność orogenezy ery paleozoicznej -
kaledońska i hercyńska.
Proces powstawania gór jest niezwykle powolny. Deformacje, czyli zniekształcenia osadów
oceanicznych, są jednak ogromne i świadczą o olbrzymich siłach. Trzon gór tworzą zwykle
skały przeobrażone, a otaczają je skały osadowe lądowo-morskie. Znaczne partie obszarów
górskich tworzy flisz, czyli naprzemianlegle ułożone warstwy piaskowców, zlepieńców i
łupków. Strefy fliszowe stanowią najczęściej zewnętrzne partie gór. Procesy powstawania gór
tworzą cykl górotwórczy obejmujący kilka następujących po sobie etapów, czyli stadiów
rozwoju: gromadzenie się grubej (powyżej kilku kilometrów) serii osadów na dnie morza;
fałdowanie osadów w wyniku nacisków bocznych; wypiętrzanie; niszczenie i zrównywanie
gór przez czynniki zewnętrzne.


Lądolody i lodowce
Na około 1/4 powierzchni Ziemi woda występuje w postaci stałej; jest to lód naziemny
(lodowce i stała pokrywa śnieżna) i lód podziemny (marzłoć trwała). Lodowce są głównym
ź

ródłem wody słodkiej zgromadzonej w hydrosferze.

Istnienie lodowców warunkują stosunki termiczne i opadowe, stąd też występują one głównie
w strefie polarnej, na którą przypada około 99% całego zlodzenia naziemnego. Obszary tej
strefy pokrywają głównie lodowce kontynentalne (lądolody) i pola lodowe; są to przede
wszystkim lody Antarktydy (85,6% ogólnej objętości lodu lodowcowego na Ziemi) i
Grenlandii (11%). W pozostałych strefach klimatycznych występują jedynie lodowce górskie
Warunkiem powstania lodowców są:
odpowiedni klimat (morski z dużą ilościa opadów i długim okresem występowania
temperatury ujemnej, aby bilans śnieżny był dodatni),
sprzyjająca gromadzeniu się śniegu rzeźba (powierzchnie poziome lub słabo pofałdowane z
formami wklęsłymi).

Lodowce występują zatem powyżej granicy wiecznego śniegu, rozdzielającej obszary o
przewadze akumulacji (gromadzenia śniegu) od obszarów o przewadze topnienia (ablacji) w
miejscach, gdzie rzeźba terenu umożliwia gromadzenie się opadów atmosferycznych. Granica
ta w obszarach podbiegunowych znajduje się na poziomie morza, podnosi się w kierunku
zwrotników, osiągając tu najwyższe wysokości (do 6400 m n.p.m.), po czym nieznacznie
obniża się w kierunku równika (do 4400-4900 m n.p.m.).

W sprzyjających warunkach topograficznych powyżej granicy wiecznego śniegu znajduje się
pole lub obszar firnowy, czyli obszar gromadzenia się mas śnieżnych, pochodzących z
opadów, osadów, dostarczanych przez wiatr i lawiny śnieżne. Tu śnieg ulega przeobrażeniu w

14

niebieski lód lodowcowy. Z warstwy śniegu grubości 15 m powtaje warstewka lodu
lodowcowego grubości zaledwie 1 mm. Czas przeobrażenia śniegu w lód lodowcowy jest
różny, np. śnieg spadły w północno - zachodniej Grenlandii przeobraża się w lód lodowcowy
po ponad 100 latach, a śnieg w lodowcu Seward (Góry Św. Eliasza, Alaska) staje się lodem
lodowcowym już po 3-5 latach.

Pod ciężarem stale narastających mas śnieżno-firnowych spągowa część lodu lodowcowego
jest wyciskana i spływa w obszar położony poniżej granicy wiecznego śniegu, gdzie lód taje.
W zależności od ukształtowania podłoża wyciskana masa lodowa albo rozpływa się we
wszystkich kierunkach (lodowce kontynentalne, czapy lodowe), albo spływa jęzorami w
doliny (lodowce górskie).
Lodowiec górski
W zależności od rozległości i grubości lodowców wyróżnia się:
zlodowacenie pokrywowe, lód całkowicie zakrywa rzeźbę podłoża, są to olbrzymie czasze
lodowe, lekko wypukłe niezależne od rzeźby podłoża. Nagromadzenie śniegu następuje w
ś

rodku tarczy lodowca, zanikanie - na jego krańcach; w zależności od rozmiarów

zlodowacenia pokrywowego wyróżnia się: lądolód, kopułę lodową, czapę lodową, pole
lodowe i lodowiec szelfowy. Lądolód, lodowiec kontynentalny zajmuje miliony kilometrów
kwadratowych, ma grubość kilku tysięcy metrów. Obecnie na Ziemi są dwa lądolody:
antarktyczny i grenlandzki. Kopuła lodowa i czapa lodowa mają kształt wypukłej czaszy
pokrywającej całe wyspy lub obszary wyżynne i górskie; ich powierzchnia sięga rzędu
tysięcy i setek kilometrów kwadratowych, a miąższość od około 100 do setek metrów; tego
typu lodowce występują na wyspach Arktyki, wyspach Antarktydy i na Islandii. Pola lodowe
zajmują niewielkie powierzchnie i są dość cienkie; są to często lodowce wyżynne (fieldowe,
norweskie) - małe czasze lodowe pokrywające szczytowe partie gór, z których schodzą w
doliny jęzory lodowcowe; ten typ lodowców występuje w Norwegii, Patagonii, na Islandii,
Nowej Ziemi w nadbrzeżnej części Grenlandii. Lodowiec szelfowy jest lodowcem w postaci
płyty lodowej o grubości 200-300 m częściowo wspartej o dno szelfu kontynentalnego i
pływającej po powierzchni oceanu; jest on zwrócony ku morzu klifem wysokości 2-50 m.
Największym lodowcem szelfowym jest lodowiec Rossa (527660 km

2

),

zlodowacenie półpokrywowe, lód lodowcowy nie zakrywa całkowicie rzeźby podłoża; są to
lodowce spitsbergeńskie;
zlodowacenie górskie, lodowce zajmują przede wszystkim obniżenia terenu (kotły, nisze,
doliny); mają na ogół wyraźne pole firnowe i jęzor lodowcowy. Są to lodowce: kaldery
(leżące w kalderach wygasłych wulkanów), cyrkowe (leżące w karach), wiszące (na stromych
zboczach górskich w płytkich zapadliskach), typu alpejskiego (jedno pole firnowe i jeden
jęzor lodowcowy), typu himalajskiego (złożone z wielu jęzorów), piedmontowe
(wypływające z gór na równinę podgórską, gdzie łączą się ze sobą). Największe lodowce
górskie występują w Azji w Himalajach i Karakorum. Największym lodowcem górskim jest
lodowiec Fedczenki w Pamirze (typ himalajski, 77 km długości, powierzchnia z lodowcami
bocznymi 992 km

2

); największym lodowcem piedmontowym jest Malaspina w Górach Św.

Eliasza na Alasce (113 km długości, powierzchnia 2220 km

2

).

PROCESY GEOLOGICZNE ZACHODZĄCE NA POWIERZCHNI ZIEMI

egzogeniczne

(zewnętrzne)

Działalność wiatru
Wiatr dzięki swej zdolności do

15

unoszenia, transportu i akumulacji drobnego materiału, takiego jak pył, piasek, może
przekształcać powierzchnię Ziemi. Tę rzeźbotwórczą działalność wiatru nazywamy
działalnością eoliczną. Polega ona na wywiewaniu materiału - deflacji, niszczeniu skał
niesionym materiałem - korazji oraz na akumulacji materiału, w wyniku której powstają różne
formy wydmowe.
Działalność wiatru zachodzi
zwłaszcza tam, gdzie:
podłoże pozbawione jest szaty roślinnej, głównie z powodu niedoborów wody, przez co i
grunt jest suchy
występuje luźny materiał - piasek, żwir, pył
brak jest większych przeszkód, które mogłyby tworzyć bariery dla wiatru
Typy wydm piaszczystych:
A - barchany, B - poprzeczne, C - podłużne, D - gwiaździste, E - paraboliczne, F -
nadmorskkie.
Takimi obszarami są pustynie
strefy gorącej i umiarkowanej, a także strefy wybrzeży morskich lub brzegi dużych jezior
(Bajkał, Michigan). Szczególnym przykładem są zimne pustynie polarne.
Działalność wiatru doprowadza
do powstania wielu charakterystycznych form terenu. Są to między innymi:
niecki deflacyjne -
zagłębienia terenu powstałe w wyniku nieustannego wywiewania
luźnego materiału
grzyby skalne - właściwe
pustyniom skalistym, charakterystyczne podcięcie odosobnionych form skalnych. Ich
powstanie związane jest z większą zdolnością przenoszenia ziaren piasku przez wiatr tuż nad
gruntem. Im wyżej, tym ilość materiału jest mniejsza, uderzeniom piasku podlega więc
głównie dolna część skałek
graniaki - są to niewielkie okruchy skał o wyszlifowanych piaskiem powierzchniach
oddzielonych ostrymi krawędziami
wydmy - formowane na
obszarach piaszczystych mogą przybierać różne kształty. Barchany mają kształt półksiężyca
zwróconego stroną wypukłą do kierunku wiania wiatru (Sahara
Zachodnia, Pustynia Libijska, Kara-kum, Kyzył-kum, Takla Makan, Ałaszan, wybrzeża
morskie). Na terenach wilgotnych powstają wydmy paraboliczne - ich ramiona
przytrzymywane są przez wilgoć w podłożu, bądź
przez kępy roślinności, przez co wydma nabiera kształtu
półksiężyca o ramionach skierowanych do wiatru.

Wietrzenie skał i ruchy masowe
Pod wpływem oddziaływania atmosfery, hydrosfery i biosfery w skałach na powierzchni
Ziemi zachodzą zmiany fizyczne i chemiczne określane jako wietrzenie skał. Wietrzenie jest
procesem rozpadu, rozluźniania skał, bądź ich chemicznej przemiany. Obejmuje zarówno
powierzchniową warstwę Ziemi, jak i warstwę przypowierzchniową z reguły do głębokości
kilku lub najwyżej kilkudziesięciu metrów.
Skały poddane działaniu wiatru
Wietrzenie obejmuje dwa procesy:
wietrzenie fizyczne (mechaniczne) zachodzące pod wpływem nasłonecznienia powodującego
różnice w objętości skał - nagrzewane rozszerzają się termicznie, wychładzane - kurczą.
Powtarzalność tych zmian wywołana różnicami temperatur między dniem i nocą powoduje
naprężenia i pękanie skał. Na obszarach pustyń skały mogą nagrzać się do temperatury 8 °C

16

w ciągu dnia i wychłodzić nocą do 0 °C. Inną przyczyną wietrzenia fizycznego jest zmiana
objętości wody wypełniającej szczeliny i spękania skał. Zachodzi ona podczas zamarzania i
rozmarzania wody - ten rodzaj wietrzenia mechanicznego określa się jako zamróz lub
wietrzenie mrozowe. Podobną rolę wywierania ciśnienia na ściany szczelin skał wskutek
zmiany objętości odgrywa krystalizacja soli w szczelinach. Wietrzenie solne odgrywa duże
znaczenie w klimatach suchych.
wietrzenie chemiczne prowadzące do zmiany składu chemicznego skały, np. wapienie pod
wpływem wody ulegają rozpuszczeniu. Wietrzenie to może polegać między innymi na
rozpuszczaniu, uwadnianiu, utlenianiu, uwęglanowieniu. Zachodzi na obszarach zawsze
odznaczających się obecnością wody.
W wietrzeniu skał mogą pewną rolę odgrywać organizmy. Ich oddziaływanie ma postać
wietrzenia mechanicznego, gdy np. korzenie roślin wnikają w szczeliny i rozluźniają skały,
lub chemicznego, gdy oddziałują wydzielanymi substancjami chemicznymi. Niekiedy
wyróżnia się oddzielnie wietrzenie biologiczne.
Produktem wszystkich typów wietrzenia jest pokrywa luźnych skał czyli zwietrzelina.
Odgrywa ona istotną rolę w powstawaniu gleb. Wietrzenie silnie związane jest z klimatem. W
klimatach zimnych dominuje zamróz, którego produktem są ostrokrawędziste rumowiska -
gołoborza, rumosze skalne. W klimatach umiarkowanych wietrzenie ma związek z
obecnością wody - zimą ujawni się głównie jako wietrzenie mrozowe, a latem jako
chemiczne. W warunkach gorącego suchego klimatu zachodzi wietrzenie insolacyjne, a z
powodu dużego parowania wody (także solne - woda paruje zawsze w postaci chemicznie
czystej, stąd dochodzi do koncentracji soli w gruncie). W klimatach gorących i wilgotnych
dominuje wietrzenie chemiczne doprowadzające do powstania gliniastych pokryw
zwietrzelinowych, np. laterytowych z dużą zawartością związków żelaza.
Ruchy masowe w przekroju poprzecznym:
A - osuwisko skalne, B - obrywanie skał, C - ślizganie się bloków, D - osuwisko o wielu
powierzchniach osuwiskowych, E - spływ gruntu, F - spływ błota
Ruchy masowe (grawitacyjne) polegają na przemieszczaniu się zwietrzeliny, gleby w dół
stoku pod wpływem siły ciężkości. Stok, to każda nachylona powierzchnia (np. stok pagórka,
zbocza doliny). Zanim dojdzie do przemieszczenia materiału, stoki wykazują równowagę,
stabilność. W miarę zwiększenia nachylenia stoku rośnie prawdopodobieństwo naruszenia tej
równowagi i tym bardziej gwałtowne może być przemieszczenie materiału po powierzchni
stoku. Przeciwdziała temu siła tarcia i spoistość osadów. Skały zwięzłe cechuje duże tarcie i
duża spoistość. Jednakże i tarcie, i spoistość zmniejszają się z czasem wskutek wietrzenia i
następują ruchy zwietrzeliny.

Grawitacyjne ruchy mas skalnych:
A - odpadanie płyt skalnych wzdłuż spękań tektonicznych,
B - obryw skalny,
C - osiadanie bloków skalnych na plastycznym podłożu,
D - osuwisko ześlizgowe,
E - strumienie gruzowe,
F - strumienie błotne.
Na powierzchniach pochylonych działają zatem dwie przeciwstawne siły - odrywająca i
trzymająca. Naruszenie równowagi tych sił uruchamia ruchy masowe. Czynnikami
warunkującymi ruchy masowe są więc:
nachylenie stoku - ma największy wpływ
rodzaj i ułożenie skał
klimat - decyduje między innymi o obecności wody w podłożu, co może zwiększyć ciężar
zwietrzeliny i przyspieszyć jej ruch, woda może też tworzyć powierzchnię poślizgu

17

Grawitacyjne ruchy masowe występują w postaci odpadania, obrywania, spełzywania,
spłukiwania, osuwania.
Po przemieszczeniu materiału powstają nisze, żleby, żłobki, bruzdy, wąwozy, a u podnóża
narastają piargi, blokowiska, piramidy ziemne.
Ruchy masowe są zdecydowanie niekorzystnym zjawiskiem. Człowiek z jednej strony sam
często je potęguje, np. wycinając lasy, stosując głęboką orkę, z drugiej strony stosuje liczne
zabiegi mające ograniczyć ruch mas, np. zalesia zbocza, stosuje orkę po poziomicy, a nie
zgodnie z nachyleniem zboczy. W skrajnych sytuacjach można próbować technicznie
zahamować procesy na stokach wprowadzając cement w materiał stoku lub stosować
kosztowną silifikację (wstrzykiwać szkło wodne). Metody te nie zawsze dają oczekiwane
rezultaty, stąd największą skuteczność ma racjonalna gospodarka na powierzchniach
pochylonych.

Rzeźbotwórcza działalność rzek
Działalność rzek należy do
najbardziej powszechnych procesów rzeźbotwórczych. Na większości obszarów lądowych
rzeki są najważniejszym czynnikiem rzeźbotwórczym. Praca rzek polega na erozji
rzecznej, transporcie materiału i jego akumulacji.
Niszczenie obszaru, przez który rzeka płynie jest wynikiem:
erozji wgłębnej (dennej) -rzeka pogłębia koryto rzeczne
erozji bocznej - rzeka oddziałuje na brzegi koryta rzecznego
wstecznej (źródłowej) - rzeka poszerza niszę źródliskową
Krzywa spadku rzeki i rozwój doliny:
1 - górny bieg; erozja wgłębna,
2 - środkowy bieg; osadzanie i erozja boczna,
3 - dolny bieg; osadzanie i erozja boczna,
4 - ujście; osadzanie.
Zróżnicowanie erozji, jej intensywność warunkowane są głównie odpornością skał podłoża,
ale nie bez znaczenia są też - spadek rzeki, prędkość płynięcia, ilość niesionego materiału.
Erozja wgłębna odgrywa
największe znaczenie w górnym biegu rzeki, gdzie jest duży spadek. Polega na szorowaniu
dna niesionym materiałem skalnym pochodzącym ze zboczy, uderzaniu nim o dno i
odrywaniu od niego kolejnych fragmentów skalnych, w wyniku czego tworzy się
stromościenna dolina o przekroju w kształcie litery V.
Erozja boczna doprowadza
do poszerzania koryta rzecznego. Zachodzi w biegu środkowym, gdzie rzeka ma już mniejszy
spadek, ale prowadzi znacznie więcej wody wskutek zasilania przez dopływy. Tu też zaczyna
dominować transport materiału nad erozją wgłębną. Erozja boczna wiąże się z krętymi
korytami, w których nurt
przemieszcza się od jednego brzegu do drugiego. Rzeka podcina wklęsłe brzegi, a materiał z
niszczenia akumuluje na brzegach wypukłych. Rzeka posiada tu największą prędkość w
nurcie, stąd podcinanie skarpy brzegu może odbywać się z prędkością nawet kilkudziesięciu
metrów na rok. Niszczenie brzegów powiększa krętość rzeki. Powstają zakola rzeczne
(meandry), a dolina ulega znacznemu poszerzeniu.
Erozja wsteczna - zachodzi przede wszystkim w biegu górnym, a w biegu środkowym i
dolnym jedynie na progach skalnych. Dochodzi do cofania się źródła, w efekcie czego
długość rzeki się zwiększa.
Akumulacja w korycie rzeki zachodzi tam, gdzie rzeka ma mniejszy spadek, prowadzi mniej
wody oraz w odcinku ujściowym. W wyniku akumulacji tworzą się łachy, np. łachy

18

meandrowe, mielizny, widoczne przy niższych stanach wody, a w biegu dolnym materiał
niesiony przez rzekę osadza się przy jej ujściu. Podczas powodzi i wylewów rzek,
namuły rzeczne nadbudowują równiny nadrzeczne, nazywane równinami zalewowymi lub
tarasem zalewowym. Rzeka osadza materiał przy ujściu, jeśli zbiornik wodny, do którego
uchodzi jest płytki, brak jest prądów przybrzeżnych oraz nie występują pływy. Akumulowany
materiał tworzy stożek napływowy, czyli deltę. Określenia tego użył po raz pierwszy w
starożytności Herodot, który zauważył podobieństwo równiny przy ujściu rzeki do greckiej
litery - delty. Największą deltę na świecie wytworzyła Amazonka (100 tys. km2), wielkie
delty tworzą Ganges z Brahmaputrą, Missisipi, Nil, Wołga.
Poziom ujścia rzeki wyznacza
tzw. bazę erozyjną. Jest to poziom, poniżej którego
rzeka nie może już pogłębiać swojego koryta. Przyjmuje się,
ż

e rzeki w wyniku erozji wgłębnej dążą do jej

osiągnięcia. Baza erozyjna może ulec zmianie np. w wyniku ruchów tektonicznych; obniża
się, a wtedy rzeka zwiększa erozję wgłębną.

Wody podziemne
Lądową część hydrosfery obok wód powierzchniowych stanowią wody podziemne. Ich
pochodzenie może być różne; mogą to być wody:
infiltracyjne, powstałe wskutek przesiąkania do skał opadów atmosferycznych; ich zapasy
zależą od ilości opadów, rzeźby terenu i zdolności skał do przewodzenia wody; są obszary, na
których infiltracja praktycznie nie zachodzi, są też takie, gdzie przesiąka przez skały nawet
50% opadu atmosferycznego; współczesne wody infiltracyjne występują głównie w
przypowierzchniowych warstwach skorupy ziemskiej i w dogodnych warunkach mogą
przenikać nawet do kilku kilometrów w głąb Ziemi; jest to główny typ genetyczny wód
podziemnych hydrosfery;
kondensacyjne, powstałe wskutek skraplania pary wodnej bądź to na samej powierzchni
ziemi, bądź też w powietrzu glebowym; ilość powstającej w ten sposób wody jest na ogół
niewielka, jedynie na obszarach charakteryzujących się dużymi dobowymi wahaniami
temperatury (stepy, pustynie) może być znaczna;
juwenilne, powstałe w ostatnim etapie krzepnięcia magmy; tworzy ona lokalne zbiorniki lub
zasila już istniejące wody podziemne;
reliktowe, występują na znacznych głębokościach już poza strefą aktywnej wymiany i nie
biorą udziału w globalnym obiegu wody; są to wody sedymentacyjne albo infiltracyjne
wyłączone z obiegu hydrologicznego przez procesy geologiczne.

Wody podziemne, uczestniczące w cyklu hydrologicznym, w zdecydowanej większości
pochodzą z opadów atmosferycznych. Wsiąkająca w podłoże skalne woda atmosferyczna
natrafia na pewnej głębokości warstwę trudno przepuszczalną, która stanowi spąg wód
podziemnych. Powyżej spągu wszystkie pory i szczeliny skalne są wypełnione wodą wolną
(grawitacyjną) do pewnej wysokości tworząc strefę saturacji (strefę nawodnioną). Ponad tą
strefą występuje strefa aeracji (strefa napowietrzona), w której woda występuje w trzech
stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym, tj. jako para wodna, woda związana
chemicznie, woda związana fizycznie (inaczej wilgoć glebowa), woda kapilarna i okresowo
woda wolna (grawitacyjna). Granicą obu stref jest zwierciadło wody podziemnej.
Utwory zawierające wodę wolną nazywamy utworami wodonośnymi. Przestrzeń skały
porowatej lub szczelinowej zatopionej w wodzie nazywa się poziomem wodonośnym.
W poziomie wodonośnym woda porusza się w kierunku zgodnym z nachyleniem zwierciadła,
bądź pod wpływem różnicy ciśnień hydrostatycznych; może znajdować się też w stanie
bezruchu.

19

Zwierciadło wód podziemnych może być swobodne, czyli jest nad nim pewnej grubości
warstwa wodonośna nie zatopiona wodą; w przestrzeni tej zwierciadło może podnosić się
przy zwiększonym zasilaniu. Może być ono także napięte, czyli wymuszone przez spąg
warstwy nadległej.

Ze względu na głębokość występowania
wody podziemne dzielimy na:
przypowierzchniowe (podskórne), ich zwierciadło zalega płytko i praktycznie jest
pozbawione strefy aeracji; są silnie zanieczyszczone; lokalnie tworzą zabagnienia;
gruntowe , oddzielone od powierzchni terenu mniej lub bardziej miąższą strefą aeracji;
zwierciadło ich jest swobodne, w umiarkowanych szerokościach geograficznych jest
współkształtne do rzeźby terenu; wody te zasilają sieć rzeczną, jeziora, bagna
wgłębne, występują w warstwach wodonośnych przykrytych skałami trudno
przepuszczalnymi; zwierciadło ich jest na ogół napięte; są to zatem zwykle wody pod
ciśnieniem (wody naporowe); jeśli wznios zwierciadła sięga powierzchni terenu, mówimy że
są to wody artezyjskie, jeżeli jej nie osiąga, to wody subartezyjskie;
głębinowe, znajdują się głęboko pod powierzchnią, są to na ogół wody reliktowe, nie biorą
udziału w cyklu hydrologicznym, są nieodnawialne, znajdują się w bezruchu.

Samoczynnym i skoncentrowanym wypływem wody podziemnej na powierzchnię jest źródło.
Występują one tam, gdzie powierzchnia terenu przecina warstwę wodonośną lub statyczne
zwierciadło wody podziemnej.
Ze względu na siłę powodującą wypływ wody podziemnej, źródła dzielimy na:
spływowe (grawitacyjne), woda wypływa z nich pod wpływem siły ciężkości,
podpływowe (artezyjskie), woda wypływa z nich pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego,
są to naturalne wypływy wód artezyjskich,
Ze względu ma warunki geologiczne, w jakich występują źródła, a ściślej ze względu na
rodzaj skał wyprowadzających wodę na powierzchnię terenu, wydzielamy źródła:
warstwowe, wypływają z utworów porowych i są zasilane przez występujace w tych
utworach wody podziemne, najczęściej są to źródła spływowe, choć są też i artezyjskie;
szczelinowe, wyprowadzają wody krążące w szczelinach skał litych, są to źródła grawitacyjne
i artezyjskie;
uskokowe, wyprowadzają wodę szczeliną uskokową, są to źródła artezyjskie mające często
wody termalne i mineralne,
krasowe, wyprowadzają wody krasowe; są to źródła lewarowe lub artezyjskie; wydajne
ź

ródła krasowe są nazywane wywierzyskami.

Ze względu na cechy fizyczno-chemiczne wody wyróżnia się źródła:
zwykłe, o temperaturze wody niższej od 20°C,
termalne, czyli cieplice, o temperaturze wody powyżej 20°C,
słodkie, zawierające do 0,5 g substancji mineralnych rozpuszczonych w 1itrze wody,
zmineralizowane (o mineralizacji 0,5-1,0 g/l),
mineralne (o mineralizacji powyżej 1 g/l); dzieli się je według składu chemicznego wody na:
solankowe, siarczanowe, szczawy, radoczynne.
Szczególnym rodzajem źródeł są gejzery i źródła gazujące. Gejzery są źródłami, które w
regularnych lub nieregularnych odstępach czasu wyrzucają z otworu gorącą wodę i parę
wodną. Występują one na obszarach czynnego wulkanizmu, np. w Islandii, na Kamczatce,
Nowej Zelandii, w Stanach Zjednoczonych (Park Yellowstone). Źródła gazujące, czyli
pieniawy wyprowadzają mieszaninę wody i gazu, którym najczęściej jest dwutlenek węgla
pochodzenia juwenilnego, rzadziej metan.

20

Wody podziemne są głównym źródłem wody pitnej. Decyduje o tym ich wydajność i jakość.
Nadmierna eksploatacja tych wód, zwłaszcza poziomów głębszych, doprowadza do ich
degradacji ilościowej i często też jakościowej. Na wielu już obszarach płytsze wody
podziemne, ze względu na znaczne ich zanieczyszczenie, nie nadają się do eksploatacji


WŁASNOŚCI FIZYCZNE I MECHANICZNE SKAŁ
Określane są za pomocą badań laboratoryjnych próbek skał. Znajomość tych własności ma
wpływ na dobór maszyn urabiających lub MW, określanie zagrożeń, dobór obudowy.
Własności fizyczne to ciężar właściwy, ciężar objętościowy, porowatość( ma duże znaczenie
dla gazonośności, wodonośności i wytrzymałości skały), wodochłonność i plastyczność
charakterystyczna dla skał ilastych np. glin i iłów



Własności mechaniczne istotne dla górnictwa to:
Wytrzymałość skały zależna od wytrzymałości minerałów z których zbudowana jest skała,
własności spoiwa, porowatości, uławicenia, kierunku spękań. Wyróżnia się wytrzymałość na
ś

ciskanie, rozciąganie, zgniatanie i ścinanie. Zwięzłość- odporność skały na oddzielanie

odłamków za pomocą narzędzi, określa ją wskaźnik zwięzłości f Protodiakonowa.


KLASYFIKACJA ZŁÓś
A według użyteczności:
-złoża surowców energetycznych(węgle, ropa naftowa, gaz, łupki bitumiczne)
-złoża surowców metalicznych(rudy żelaza, miedzi, cynku, niklu....)
- ,, - chemicznych (sole, fosforyty, siarka,....)
- ,, - skalnych (gliny, piaski, wapienie,.....)
- ,, -- kamieni szlachetnych( diamenty, rubiny szmaragdy, topazy,...)
B ze względu na genezę (pochodzenie)
-pochodzenia magmowego np. złoża rud żelaza, pochodzenia osadowego np. złoża węgli,
metamorficzne np. złoża łupków serycytowych, marmuru,
C - ze względu na kształt

-

o kształtach regularnych - foremne ; pokłady, soczewki, żyły pokładowe,

-

o kształtach nieregularnych- nieforemne; gniazda, pnie, szliry –impregnacje, złoża
okruchowe np. piaski złotonośne,

Typy zagłębi węglowych:
Pokłady węgli mogą powstawać w dwojaki sposób
1- przez nagromadzenie materiału organicznego w miejscu, w którym rosły rośliny, są to
złoża autochtoniczne ,często w pokładach występują ślady korzeni, w spągu spotyka się
stojące zwęglone pnie drzew karbońskich. Dobrze zachowane są odciski paproci i skrzypów.
2 – przez przeniesienie materiału roślinnego w inne miejsce- złoża allochtoniczne . Cechuje
je zmienna grubość pokładów , większa zawartość popiołu, szczątki roślinne rzadko są
zachowane w dobrym stanie często tworzą tzw. „sieczkę”. Złoża mają mniejsze rozmiary.

Podział zagłębi ze względu na charakter basenu w którym się węgiel osadził.

1-

zagłębia paraliczne – powstałe na nizinach nad brzegiem morza, odznaczają się tym-
, że pokłady są przewarstwione osadami morskimi( północna część zagłębia
górnośląskiego)

21

2-

zagłębia limniczne powstały w głębi lądu, pokłady węgla przewarstwione są osadami
lądowymi, często zlepieńcami, mają mniejsze rozmiary np. zagłębie dolnośląskie.

Zdarzają się zagłębia mieszane paraliczno- limniczne.

STRATYGRAFIA KARBONU
Ś

wiatowe złoża węgla kamiennego powstały w okresie karbonu..

Karbon dzieli się na dolny nieproduktywny i górny produktywny zawierający pokłady węgla.
Maksymalna miąższość osadów karbonu produktywnego przekracza 6500m. Są to piaskowce
i łupki tzw. kulm. Dolna ich część należy do typu paralicznego, występuje fauna morska, ku
górze charakter osadów zmienia się na limniczny. W karbonie górnym można wyróżnić w
GZW trzy grupy warstw dolne – brzeżne, środkowe- siodłowe, górne- łękowe
piętro

grupa

warstwy

Nr pokładu

libiąskie

110-118

Łaziskie

201-215

Orzeskie

301-364

Westfal

łękowa

Rudzkie

401-419

siodłowe

Siodłowe

501-510

Porębskie

601-631

Jaklowieckie

701-723

Gruszowskie

801-848

Namur

brzeżne

pietrzkowickie

901

Karbon dolny

Kulm

i

wapień

węglowy

Charakterystyka Górnośląskiego Zagłębia Węglowego.
GZW- jedno z największych zagłębi na świecie, powierzchnia w obszarze Polski
ok. 4500 km

2

stanowi ono olbrzymią nieckę wypełnioną utworami karbonu produktywnego,

których grubość w części zach. wynosi 6500m. Zagłębie jest typu paraliczno- limnicznego.
Warstwy brzeżne są paraliczne, a młodsze łękowe i siodłowe są limniczne. Zagłębie ma
kształt trójkąta o wierzchołkach Tarnowskie Góry- Krzeszowice- Ostrawa. Zasoby do 1000m
ok.80 mld ton, do głębokości 2000m-150mld ton. Warstwy brzeżne zawierają duże ilości
łupków, są dostępne tylko w części brzeżnej zagłębia, stąd nazwa. Najbogatsze są warstwy
siodłowe zawierają 6 grubych pokładów o łącznej miąższości 28 m. Najgrubszy pokład 510
osiąga grubość do 24m. Warstwy łękowe zawierają liczne pokłady. W GZW występują dwa
główne kierunki zaburzeń tektonicznych 1-NNE- SWW i 2 WNW- ESE. Pierwszy jest
odbiciem fałdowań Hercyńskich od strony Sudetów, drugi wywołany naciskiem od Gór
Ś

więtokrzyskich. Głównymi jednostkami tektonicznymi kierunku sudeckiego są Niecka

Rybnicka, Fałd Michałkowicki, Niecka Chwałowicka, Fałd Ormowski. Drugi to Niecka
Bytomska, Siodło Główne, Siodło Mszana- Jastrzębie, Niecka Południowa. Największe
znaczenie dla górnictwa węglowego ma Siodło Główne.

Proces powstawania pokładów węgla
Węgle tworzą się w drodze przemiany chemicznej materiału roślinnego. W przyrodzie
odbywają się dwa procesy:
1-rozwój roślinności połączony z nagromadzeniem obumarłych szczątków,
2-niszczenie materiału roślinnego przez mikroorganizmy,
Rozwój roślinności odbywa się kosztem węgla (C ) otrzymywanego z CO

2

znajdującego się w

powietrzu. Roślina pobiera z powietrza CO

2

i zamienia go na węgiel oraz oddaje tlen.

Okres gromadzenia się materiału roślinnego na dnie bagnistego zbiornika nazywa się fazą
biochemiczną. Powolny rozkład materiału roślinnego zachodzący pod wodą bez dostępu

22

tlenu odbywa się głównie przy udziale bakterii, zachodzi proces fermentacji. Masa roślinna
stopniowo zmienia się w humus. Przy fermentacji węglowodany rozpadają się na
CH

4

(metan), CO

2

i H

2

(wodór). W miarę zwiększania się ilości węglowodorów proces

fermentacji powoli ustaje, kończy się proces torfienia. Gdy częściowo rozłożona masa
roślinna zostanie przykryta nadkładem rozpoczyna się faza druga – geochemiczna.
W fazie geochemicznej zaczyna działać ciśnienie skał nadległych , temperatury i zawartych w
torfie gazów(CO

2

, H

2

S, CH

4

). Reakcje chemiczne zachodzące w materiale roślinnym

powodują wzrost zawartości węgla kosztem tlenu, azotu i wodoru, zachodzi proces
uwęglania.
Faza geochemiczna dzieli się na dwa etapy:

1-

diagenezę – twardnienie pierwotnego osadu, jego cementację. W dalszej kolejności na
powstanie z torfu węgla brunatnego, dalej węgla kamiennego i antracytu wpływają

2-

czynniki metamorficzne, zależne od czasu , ciśnienia, kontaktu ze skałami
magmowymi.

KLASYFIKACJA WĘGLI

A-

według własności technicznych- opiera się na zdolności do koksowania,
zawartości części lotnych, zawartości węgla.

Poszczególne typy węgli oznacza się wskaźnikami liczbowymi, pierwsza cyfra
określa stopień uwęglenia:
Drewno - 0
Torf - 1
Węgiel brunatny - 2
Węgiel kamienny- 3
Antracyt - 4

Grafit - 5

Typy
Wskaźnik

Charakterystyka
Zawartość części lotnych

Główne zastosowanie

Węgiel
płomienny

31

Duża zawartość części lotnych.
Brak lub słaba zdolność spiekania.
Długi silnie świecący płomień.
Od 36% do 48%

Piece przemysłowe i domowe ,
generatory

Węgiel
gazowo
płomienny
32

Duża zawartość części lotnych ,
ś

rednia zdolność spiekania

Od 32% do 43%

Piece przemysłowe i domowe

Węgiel
gazowy
33

Duża wydajność gazu i smoły
znaczna spiekalność
Od 30 do 40%

Gazownictwo koksownictwo

Węgiel
gazowo
koksowy 34

Duża wydajność gazu i smoły
dobra spiekalność średnie ciśnienie
rozprężania Od 28 do 39%

Gazownictwo koksownictwo

23

Węgiel
ortokoksowy
35

Typowy węgiel koksowy średnia
zawartość części lotnych dobra
spiekalność wysokie ciśnienie
rozprężania Od 22 do 30%

Produkcja koksu metalurgicznego

Węgiel meta
koksowy
36

Dobra spiekalność duże ciśnienie
rozprężania
Od 18 do 23 %

Produkcja koksu odlewniczego

Węgiel
semikoksowy
37

Mała zawartość części lotnych
słaba spiekalność średnie ciśnienie
rozprężania Od 14 do 19%

W koksownictwie jako dodatek
schudzający wsad węglowy

Węgiel
chudy
38

Mała zawartość części lotnych
słaba spiekalność krótki płomień
Od 10 do 16%

Piece przemysłowe i domowe
generatory

Węgiel
antracytowy
41

Mała zawartość części lotnych brak
zdolności spiekania Od 8 do 10%

Paliwo specjalne

Antracyt
42

Bardzo mała zawartość części
lotnych brak zdolności spiekania
Od 3% do 8%

Paliwo specjalne, przemysł chemiczny

B Podział węgli według cech zewnętrznych (makroskopowy)
1 węgiel błyszczący- najbardziej rozpowszechniona odmiana, kruchy, czarny, przełam
muszlowy, mniej popiołu, odmianą jest antracyt

2

węgiel matowy –barwa od szarej do aksamitno czarnej, nierówny przełam, mniejszy
ciężar, palą się jasnym płomieniem, rzadko tworzy pokłady, raczej soczewki i
warstewki wśród węgli błyszczących. Do węgli matowych należą również odmiany
specjalne:

węgiel kenelski zawiera dużo wodoru, daje dużo popiołu
boghed- zawiera dużo węglowodorów służy do otrzymywania produktów naftowych
gagat – twardy, dobrze się szlifuje, służy do wyrobu przedmiotów ozdobnych.
Węgle te powstały z planktonu roślinnego i zwierzęcego osadzonego na dnie zbiorników
wodnych i zmieszanego z mułami.
3

węgiel włóknisty – barwa od ciemnoszarej do czarnej ,tworzy lokalnie wkładki,
podobny do węgla drzewnego.

C Podział petrograficzny węgli
Trzem odmianom makroskopowym wyróżnianym przez górników /błyszczący, matowy,
włóknisty/ odpowiadają cztery odmiany petrograficzne

witryt

szkło

Węgiel błyszczący

klaryt

jasny błyszczący

Węgiel matowy

duryt

twardy

Węgiel włóknisty

fuzyt

czernić

24

D podział genetyczny węgli:
1

węgle humusowe najczęściej spotykane powstały z bogatych w celulozę i ligninę
roślin lądowych i błotnych, należą do nich tor ,większość węgli brunatnych i
kamiennych oraz antracyt.

2

Węgle sapropelowe spotyka się rzadziej, składają się z organizmów planktonicznych,
należą do nich węgle kenelskie, boghedy, gagaty, oraz odmiany węgla
brunatnego(piropisyt i dysodil)

3

Liptobiolity – węgle zbudowane z substancji smolistych i woskowych, stanowią grupę
przejściową między grupą 1 i 2.

Charakterystyka okresu karbońskiego

ś

ycie organiczne w karbonie różniło się od poprzednich okresów geologicznych. Na lądach,

zwłaszcza nad brzegami mórz i jezior, na terenach bagnistych zalewanych wodą rosły
ogromne zbiorowiska roślinne: drzewiaste paprocie, skrzypy, tzw. kalamity, lepidodendrony,
sygilarie i kordaity – są dzisiaj skamieniałościami przewodnimi. Puszczę karbońską można
porównać do obecnych lasów równikowych. Wegetacja karbońska rozwijała się przy
powolnym obumieraniu roślin i jednoczesnym narastaniu nowych. Na lądzie tworzyły się
głębokie na kilka metrów bagna, często zalewane przez morze. Materiał skalny osadzał się na
bagnie odcinając dopływ powietrza. Proces ten powtarzał się wielokrotnie, dzięki czemu
powstały setki pokładów. Obszar na którym gromadziła się materia roślinna ulegał stałemu
obniżaniu. W okresie węglowym pojawiły się pierwsze płazy tarczogłowe – stegocefale. W
powietrzu pojawiły się owady jętki, koniki polne, karaczany, i olbrzymie ważki (rozpiętość
skrzydeł 70 cm). W morzach pojawiają się ryby drapieżne – przodkowie dzisiejszych
rekinów. Znaczenie stratygraficzne mają również ramienionogi – productusy. śyją liczne
jeżowce, korale, liliowce i małże, głowonogi tzw. goniatyty i ortocerasy.

Metoda aktualizmu geologicznego.
Na podstawie obserwacji współcześnie zachodzących procesów geologicznych odtwarza się
przebieg procesów zachodzących w dawnych okresach geologicznych.


Geologia złóż
*złoże, kopalina, składnik użyteczny-złożem nazywamy naturalne nagromadzenie kopaliny
,które dzięki swej jakości i ilości może być opłacalnymi metodami wykorzystane przez
człowieka. Większość pierwiastków występuje w minerałach będących związkami
chemicznymi z których dany pierwiastek otrzymuje się po odpowiedniej przeróbce. Niektóre
pierwiastki występują samodzielnie w stanie rodzimym np.miedz , srebro. Minerały i
pierwiastki rodzime , noszą nazwe minerałów użytecznych lub minerałów złożowych.
Minerały użyteczne oraz skały które dzięki swoim własnością mogę być wykorzystywane
przez człowieka to kopaliny.

Złoża kopalin użytecznych na podstawie ich pochodzenia dzieli się na : trzy grupy
I – złoża pochodzenia magmowego

-

magmowe właściwe – powstają z krystalizacji magmy są to złoża skał budowlanych : granity , sjenity
złoża pierwiastków rodzimych , rud żelaza , chromu

-

pomagmowe – powstają z resztek magmy po głównym etapie krystalizacji , z gorących par pod
ciśnieniem i gorących roztworów wodnych tworzą często żyły o różnej grubości i dobrze
wykształconych kryształach ( złoża kwarcu , złota). Z par powstają złoża o nieregularnych kształtach ,
mogą to być wtrącenia wśród innych skał .Złoża powstałe z gorących roztworów wodnych-
hydrotermalne tworzą się najdalej od ogniska magmy. Roztwory krążą w szczelinach różnych skał
wchodzą w reakcje z nimi przeobrażają je np. wapień w dolomit. Niewielka część ochłodzonych wód
wydostaje się na powierzchnię w postaci gorących źródeł. Formy złóż hydrotermalnych to nieregularne
ż

yły gniazda występują rudy miedzi cynku i ołowiu srebra, uranu...

-

wulkaniczne – to głównie złoża siarki z wyziewów wulkanicznych

25

II – hipergeniczne powstają na powierzchni lub w strefie przypowierzchniowej , powstają w rzekach, jeziorach,

morzach i na lądzie typową formą są pokłady, wyróżniamy złoża:

-

wietrzeniowe – składniki użyteczne koncentrują się w zwietrzelinie np. piaski złotonośne, złoża kaolinu

-

osadowe- okruchowe powstałe z produktów wietrzenia mechanicznego ich transportowania i osadzania
np. .piaski ,żwiry rzeczne, piaski złotonośne, platynonośne i inne minerały o znacznym ciężarze
właściwym. Drugi typ to złoża powstające w wyniku strącania się z roztworów wodnych.

-

biogeniczne – powstałe przy udziale organizmów przez nagromadzenie obumarłych szczątków roślin i
zwierząt np. .złoża węgla, torfu, ropy, wapieni.

III – złoża pochodzenia metamorficznego powstają z wymienionych złóż i skał które wskutek działania
wysokiego ciśnienia i temperatury zostały przeobrażone np. złoża żelaza, grafitu, marmurów.

Ekonomiczna ocena złóż

Złoże nadające się w chwili obecnej do gospodarczego wykorzystania nazywa się złożem bilansowym
Złoża pozabilansowe nie spełniają wymagań ekonomicznych lub eksploatacja nie jest możliwa z przyczyn
technicznych. Na ocenę złoża składa się:
-rodzaj i jakość kopaliny występującej w złożu
-zasoby kopaliny i składnika użytecznego,(powinny wystarczyć minimum na czas zwrotu kosztów budowy
kopalni 25-30 lat)
-warunki geologiczne występowania złoża (głębokość zalegania, miąższość)
-warunki geograficzne (klimat, ukształtowanie powierzchni, szata roślinna)

Dokumentacja geologiczna
Opróbowanie złoża

Próbka- pewna ilość skały , rudy, minerałów pobrana w miejscu występowania lub z urobku górniczego lub
uzyskana w otworze wiertniczym reprezentująca dany utwór. Wielkość próbki zależy od celu badań, do badań
petrograficznych 3-5cm, do przemysłowych kilka ton. Pobierane próbki musza wiernie reprezentować cechy i
własności skały gdyż poddaje się je różnym badaniom np. wytrzymałość na ściskanie ,zgniatanie itp.
Rodzaje prób:
-monolityczne w celu określenia własności fizycznych
-bruzdowe pobiera się w linii prostopadłej do rozciągłości złoża lub warstwowania. Pobiera się odcinkami w
zależności od zmienności kopaliny ,
-punktowe rozmieszczone równomiernie na całej powierzchni odsłonięcia wg założonej siatki,
-zdzierane pobiera się z całej powierzchni np. z przodka chodnika
-urobkowe o dużej masie do badań przemysłowych
-rdzenie wiertnicze w trakcie wykonywania otworu wiertniczego, rdzeń oddaje wiernie skład mineralny,
strukturę i teksturę, miąższość i przestrzenne ułożenie, rdzenie mogą służyć do wszelkich badań.

Dokumentacja złóż pokładowych

Po zakończeniu poszukiwań sporządza się przekroje geologiczne, profile i mapy pokładowe złoża. Materiały te
stanowią dokumentację złoża i są podstawą do projektowania robót eksploatacyjnych.
Przekroje geologiczne określają kąt i kierunek nachylenia pokładów, wysokości zrzutu uskoków oraz charakter
pofałdowań lub w przypadku złóż nieforemnych kształt i wielkość złoża.

Charakterystyka warstw GZW

WARSTWY BRZEśNE—najniższe stratygraficznie, mają 3000-1400m miąższości. Są to łupki ilaste,
piaskowce drobnoziarniste, rzadko gruboziarniste lub zlepieńcowate wśród których występuje od 30 we
wschodniej części zagłębia do 100 w zachodniej zagłębia pokładów węgla, są cienkie 1- 1,5m, często występuje
węgiel koksujący.
Warstwy brzeżne wychodzą na powierzchnię na obrzeżu zagłębia, eksploatowane głównie w ROW, okolicach
Gliwic i Dąbrowy Górniczej.
WARSTWY SIODŁOWE o miąższości od 50-300m, wydźwignięte ku górze, tworzą siodło główne, które jest
łagodną antykliną ciągnącą się od Zabrza do Sosnowca. Składają się głównie z piaskowców z nielicznymi
łupkami ilastymi. W części zach zagłębia występuje 6 pokładów węgla o grubości przeciętnie 5m łączących się
na wschodzie w jeden pokład o grubości 16-25m

WARSTWY ŁĘKOWE- mają 500-2700m miąższości występują w obniżonych nieckowatych częściach zagłębia
w łękach. W dolnej ich części przeważają piaskowce wśród których występuje kilkanaście cienkich pokładów, w

26

ś

rodkowej – mułowce i łupki ilaste z ponad 60 pokładami do 1 m, w górnej ponownie piaskowce grubymi 3-

5m pokładami.
Wymienione warstwy zostały lekko sfałdowane pod koniec okresu karbońskiego w czasie orogenezy
hercyńskiej. Powstały siodła i łęki, warstwy zostały także poprzesuwane wzdłuż uskoków. Poszczególne
pokłady sa zrzucone lub wydźwignięte od paru do 40m, nierzadko przesunięcia wynoszą 200-400m. Największe
zaburzenia tektoniczne występują w zach części zagłębia. Utwory karbońskie wychodzą na powierzchnię lub
przykryte są utworami triasu i trzeciorzędu.

WYSTĘPOWANIE I WYDOBYCIE SUROWCÓW MINERAŁNYCH W POLSCE.

Surowce energetyczne:

1

węgiel kamienny- występuje w trzech zagłębiach : Górnośląskie Zagłębie Węglowe-
nadal eksploatacja trwa , część kopalń nierentownych została zlikwidowana,
Dolnośląskie Zagłębie Węglowe eksploatacja została zakończona w 2000r. Ze względu
na bardzo trudne warunki eksploatacji i związane z tym wysokie koszty . Lubelskie
Zagłębie Węglowe istnieje tylko jedna kopalnia ,,Bogdanka” –mamy 7 miejsce w
ś

wiecie w wielkości wydobycia węgla kamiennego.

2

Węgiel brunatny – zasoby ok. 14 mld ton, znajduje się w 79 złożach z których 12 jest
eksploatowanych, wydobycie ok. 63 mld ton , daje to 4 miejsce na świecie i 3 w Europie.
Wydobycie skupia się w trzech rejonach : -Bełchatów – ok. 50%, Konin, Koło, Turek,---
ok. 30% , Turoszów –ok. 20% wydobycia.

3

Ropa naftowa – zasoby 14 mln ton, występowanie:

•

Karpaty (Gorlice, - Krosno – Sanok )

•

Kotlina Sandomierska ( Mielec, Ropczyce , Kazimierza Wlk )

•

Nizina Śląska ( Krosno Odrzańskie)

•

Pobrzeże Słowińskie (Kamień Pomorski – Daszewo )

•

Szelf Bałtyku na półn. Od Przylądka Rrozewie.

•

Okolice Gorzowa Wielkopolskiego.

Wydobycie pokrywa tylko 2,2% zapotrzebowania
1.

Gaz ziemny zasoby 146 km3 oraz 88 km3 metanu z pokładów węgla.

Krajowe wydobycie pokrywa ok. 20% potrzeb kraju. Koncentracja wydobycia ponad 85%
w rejonie Jarosławia , Przemyśla, Lubaczowa.

Surowce przemysłu metalurgicznego:

Występowanie rud żelaza:
okolice Częstochowy, Gór Świętokrzyskich, Łęczycy są to nisko procentowe rudy, ich
eksploatacja jest nieopłacalna. Rejon Suwałk złoża opłacalne nie eksploatowane( rejon parku
krajobrazowego). Polskie huty pracują na surowcach importowanych, z Ukrainy-50%, Rosja-
30%, RPA-10% ,oraz Brazylia i Szwecja.
Rudy metali nieżelaznych:

•

Miedź- zasoby 2,2 mld ton. Rejon występowania---Legnicko- Głogowski Okręg
Miedziowy, okolice Bolesławca i Złotoryi . Obecnie wydobycie odbywa się tylko w
Lubinie, Rudnej, Polkowicach, Sieroszowicach. Ośrodki hutnicze-Głogów, Legnica.

•

Cynk i ołów ---- są to rudy triasowe, zasoby 196 mln ton ,wielkość wydobycia 7,6mln
ton, występowanie—Bytom , Tarnowskie Góry, Trzebinia, Olkusz , Zawiercie ,
eksploatacja przewidywana do 2012 r.

•

Aluminium –w Polsce boksyty (rudy aluminium) nie występują jedyna huta w Koninie,
obok elektrowni ,gdyż wytop jest bardzo energochłonny, huta pracuje na surowcach
importowanych.

Surowce dla przemysłu chemicznego:

•

Sól kamienna i potasowa -zasoby 80 mld ton ,pochodzą z dwóch okresów geologicznych:

27

Perm (era paleozoiczna)— Janikowo, Wapno, Inowrocław, Mogilno, sól w pokładach
towarzyszy też złożom miedzi,
Miocen (era kenozoiczna-trzeciorzęd) –Rybnik, śory, Wieliczka ,Bochnia.

•

Siarka—występowanie Tarnobrzeg, Grzybów, Lubaczów , Jeziórko są to złoża wieku
mioceńskiego, W ostatnich latach znacząco spada wydobycie siarki ,gdyż maleje na nią
zapotrzebowanie, ponieważ jest pozyskiwana przy odsiarczaniu węgla ,jako produkt
uboczny w hutach metali kolorowych.