Politechnika Śląska

wydział: Górnictwo i Geologia

seminarium z Górnictwa Ogólnego

Temat: Podstawowe informacje na temat górotworu i górnictwa

Grupa 5; sekcja 1

Adam Kubica

Ligia Kulpanowicz

Agnieszka Kryska

Roman Lazar

Gliwice 18.10.2013
CZĘŚĆ I Ligia Kulpanowicz

1. Geneza górnictwa

Początki Górnictwa sięgają epoki kamienia (górnictwo kamienia), kiedy to człowiek od zbierania odłamków krzemieni przeszedł do celowego ich urabiania i wydobywania sposobem górniczym (pojawiły się prymitywne narzędzia, np. kilofy z rogu jeleniego). Po okresie górnictwa kamienia nastąpił okres górnictwa metali rodzimych (np. złota, srebra i miedzi), następnie okres górnictwa rud (kilka tysięcy lat p.n.e.). Rozwój górnictwa w środkowej Europie datuje się od XI w. Na przełomie XV/XVI w. ustalono zasady udostępniania złóż w zależności od warunków ich zalegania, oprócz wyrobisk pionowych rozpowszechniały się wyrobiska pochyłe i poziome. Znaczny postęp nastąpił w transporcie górniczym ( pojawiły się jednokołowe taczki, następnie wózki poruszające się na specjalnym poszyciu drewnianym, wprowadzono transport konny ). Udoskonalono również technikę wydobywania urobku na powierzchnię. Na początku XVII w. zastosowano proch do urabiania skał. Na przełomie XVII i XVIII w. wprowadzono ulepszone rodzaje obudowy kopalnianej, drewniane szyny z metalową nakładką, czterokołowe wozy torowe, maszynę parowo-powietrzną do pompowania wód kopalnianych (wynalezioną 1705 przez Th. Newcomena). W 2. połowie XVIII w. nastąpił rozkwit górnictwa węgla kamiennego, rozwijało się też wiertnictwo. W XIX w. burzliwy rozwój różnych gałęzi przemysłu powodował coraz większe zapotrzebowanie na węgiel kamienny, który stał się głównym źródłem energii, oraz na inne kopaliny użyteczne Towarzyszyło mu zwiększone wydobycie rud żelaza na potrzeby rozwijającego się hutnictwa, w którym węgiel drzewny został zastąpiony koksem. Rozwój górnictwa kopalin ciekłych rozpoczął się w 2. połowie XIX w., od chwili przeprowadzenia przez Łukasiewicza destylacji ropy naftowej; zamiast dotychczas stosowanych metod wydobywania ropy naftowej za pomocą kopania studni wprowadzono metodę wiercenia otworów (pierwszy odwiert naftowy powstał 1859 w stanie Pensylwania, USA).

Dalszy rozwój górnictwa był ściśle związany z wprowadzeniem na przełomie XIX i XX w. energii elektrycznej do napędu maszyn górniczych. Od początku XX w. procesy produkcyjne, a zwłaszcza urabianie i transport, stawały się coraz bardziej zmechanizowane i zautomatyzowane. W procesie urabiania kopalin zaczęto stosować, oprócz materiałów wybuchowych, wręboładowarki, strugi, kombajny; Postęp w górnictwie wiertnictwie umożliwił eksploatację podmorskich złóż ropy naftowej i gazu ziemnego (platforma morska). Postęp w technice górniczej był możliwy dzięki rozwojowi górnictwa jako dziedziny nauki i powiązaniu jej z potrzebami przemysłu. Od XVIII w. powstawały wyższe szkoły górnicze, m.in. we Freibergu (1765), Bańskiej Szczawnicy (1770), Petersburgu (1770), Paryżu (1783), a w wieku XX, konkretniej w 1950r w Polsce, na Politechnice Śląskiej został utworzony wydział Górnictwa i Geologii.

Na terenie Polski początki górnictwa również sięgają epoki kamienia.

Od najdawniejszych czasów wydobywano też niskoprocentowe rudy darniowe (piecowiska sprzed I w. n.e. odkryto w Górach Świętokrzyskich w okolicy Nowej Słupi)

Od X w. istniały warzelnie soli kamiennej. W XII w. wydobywano rudy srebra i ołowiu w rejonie Bytomia, a w XIII w. w okolicach Olkusza (rozwój kopalń na tym terenie nastąpił w XV i XVI w.); w XIII w. rozwinęło się też górnictwo złota. Brak jest dokładnych danych o początkach górnictwa miedzi; eksploatację rud miedzi rozpoczęto prawdopodobnie dopiero w XV w. W XVI w. zaczęto wydobywać rudy ołowiu na Górnym Śląsku i siarkę w okolicach Krakowa.

Wraz z rozwojem górnictwa górnicy (początkowo niewolnicy i chłopi pańszczyźniani) stawali się rzemieślnikami, otrzymywali specjalne prawa i przywileje; powstawały zrzeszenia wolnych górników zwane gwarectwami.

Górnictwo węglowe na terenie Polski jest znane od XVI w. (początki sięgają XII w.), jednak jego rozwój zaczął się dopiero w 2. połowie XVIII w., kiedy węgiel kamienny zaczęto stosować w hutnictwie żelaza i metali nieżelaznych. W 1818 na Górnym Śląsku powstały 24 kopalnie wydobyły 162 tysiące t węgla, na Dolnym Śląsku z 30 kopalń wydobyto 190 tysięcy t węgla; największa kopalnia Król w Chorzowie wydobywała ok. 240 t węgla dziennie. Lata 20. i 30. XIX w. to okres największej świetności kolebki polskiego górnictwa.

Do końca XIX w. powstało na Wyżynie Śląskiej 36 kopalń, a wydobycie krajowe węgla wciąż wzrastało. Wydobycie ropy naftowej rozpoczęło się w Polsce w 2. połowie XIX w. Eksploatację gazu ziemnego rozpoczęto dopiero w okresie międzywojennym. W 1919 utworzono w Krakowie Akademię Górniczą. Po II wojnie światowej w wyniku systematycznie prowadzonych prac geologiczno-poszukiwawczych zostały odkryte nowe złoża węgla kamiennego, węgla brunatnego, siarki, soli kamiennej i surowców skalnych, a także rud: miedzi, cynku, ołowiu oraz żelaza. Powstały nowe zagłębia górnicze, a Polska stała się nie tylko liczącym się w świecie producentem surowców, ale również ich eksporterem.

2. Podział skał.

Magmowe

Skały magmowe to skały, które powstają w wyniku zestalania się magm, jako ostateczny produkt łańcucha procesów magmowych.

• Głębinowe / plutoniczne (np. granit, grabol);

• Wylewne / efuzywne – lawa wydostaje się na powierzchnię i zastyga w formie skały (np. bazalt, andezyt);

• wulkaniczne - na skutek erupcji wulkanicznej zostaje rozdrobniona i następnie zdeponowana jako materiał piroklastyczny;

Przeobrażone / Metamorficzne

Skały powstałe w wyniku przeobrażenia (metamorfozy) już istniejących, starszych skał magmowych i skał osadowych na różnych głębokościach skorupy ziemskiej, pod wpływem wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia ( np. gnejs, marmur, kwarcyty, łupki, grafit)

Osadowe

Skały osadowe powstają w wyniku nagromadzania i osadzania produktów wietrzenia

starszych skał, jak również resztek roślinnych i zwierzęcych o różnym stopniu rozkładu. Mogą też tworzyć się w wyniku wytrącania z roztworów wodnych. Głównymi procesami uczestniczącymi w genezie tych skał są: wietrzenie, transport, sedymentacja i diageneza.

• okruchowe: piaskowce, pisaki, żwiry, gliny, iły

• pochodzenia chemicznego: sól kamienna, potasowa, siarka, gips, dolomit

• pochodzenia organicznego: wapienie, węgiel, torf, ropa naftowa, gaz ziemny

3. Jak powstał węgiel?

Węgiel powstawał w bagnistych ekosystemach zagłębień jezior, delt rzek lub nisko położnych terenów na skrajach lądów z prehistorycznych roślin. Te najpierw, dzięki energii słonecznej, tworzyły z powietrza, wody i substancji mineralnych węglowodory. Po obumarciu dostawały się pod powierzchnię mokradeł, gdzie w środowisku bez obecności tlenu nie mogły rozłożyć się drogą naturalnych procesów biologicznych. Dowodów na takie pochodzenie węgla i gatunkowego składu prehistorycznych ekosystemów dostarczają liczne odkrycia paleontologiczne. Kolejne procesy geologiczne przykryły warstwy pochodzenia biologicznego innymi materiałami – często działo się to nagle, za sprawą różnego rodzaju katastrof. Świadczą o tym często bardzo ostre przejścia między pokładem węgla a przyległą skałą. Masa początkowo podobna do torfu stopniowo dostawała się na większe głębokości. Za sprawą zwiększającego się ciśnienia i temperatury była z niej wypierana woda i inne substancje a w ten sposób wzrastała ilość węgla.

Przemianę substancji biologicznych w węgiel w uproszczony sposób ukazuje równanie:

substancje biologiczne (celuloza) = tlenek węgla + woda + metan + czysty węgiel

Największe i najlepsze pokłady węgla powstawały w okresie paleozoiku, znamiennie nazywanym karbonem .

4. Jak dzielimy węgiel ze względu na stopień uwęglenia

Stopień uwęglenia – wyraża się najczęściej zawartością ulatniającej się substancji łatwo palnej lub uwolnienia witrynitu. Im większa zawartość substancji łatwopalnej, tym węgiel jest mniej uwęglony. W przypadku świetlnego uwolnienia witrynitu sytuacja jest odwrotna, im niższe uwolnienie, tym niższy stopień uwęglenia masy węglowej.

CZĘŚĆ II Roman Lazar

Petrografia jest to nauka o skałach, ich własnościach fizycznych i chemi­cznych, ich powstaniu oraz występowaniu w skorupie ziemskiej. Skały możemy podzielić na :

a) zwięzłe (piaskowce, granity),

b) plastyczne (gliny, iły),

c) sypkie (piaski, żwiry),

d) półciekłe lub ciekłe (ropa naftowa).

Węgiel kopalny stanowi skałę palną, w której obok głównego ^.składnika - węgla ,występują: tlen, wodór oraz niewielkie ilości siarki, azotu i niepalnych substancji mineralnych, do których zalicza się np. węglany żelaza pozostające po spaleniu jako popiół.

Węgle kopalne są skałami osadowymi pochodzenia organicznego, głównie roślinnego. Świadczą o tym głównie odciski liści, kory i pędów, skamieniałe pnie drzew oraz ślady korzeni w skałach sąsiadujących bezpośrednio z pokładami węgla.

Właściwości fizyczne węgli kopalnych : gęstość rzeczywis­ta, gęstość nasypów, kąt zsypu wytrzymałość na kruszenie i ścieranie.

Gęstość rzeczywista (masą właściwa) - jest to stosunek masy węgla do jego objętości z pominięciem porów, wyrażony w g/cm^3,

Kąt zsypu- substancje ziarniste wysypywane z pewnej wysokości na jedno miejsce płaskiej, poziomej powierzchni tworzą stożek. Pobocznica takiego stożka jest nachylona do tej powierzchni pod pewnym kątem. Kąt ten jest różny dla różnych ciał i rodzajów uziarnienia.

Wynosi on :

– dla węgla brunatnego 35⁰ do 50⁰

– węgla kamiennego o uziarnieniu

0 – 0,5 mm 60^o

0 – 10 mm 40⁰ – 43⁰

0 – 80 mm 34⁰ – 37⁰

10 – 80 mm 30^o

50 – 80 mm 23⁰ – 24⁰

80 – 120 mm 10⁰ – 23⁰

Właściwości chemiczne węgli kopalnych :

Zawartość wilgoci, zawartość popiołu, zawartość części lotnych, ciepło spalania, spiekalność, temperatura zapłonu

Pokład jest to złoże przeważnie osadowe, które tworzy warstwę kopaliny użytecznej wśród innych warstw skał osadowych tej samej formacji geologicznej, zalegającą zwykle zgodnie z ogólnym układem wszystkich warstw. Pokłady zajmują niejednokrotnie bardzo znaczną powierzchnię, przy czym ich grubość w stosunku do wielkości tej powierzchni jest mała i w pewnych granicach stała. Mogą one występować pojedynczo, tworząc złoża jednopokładowe lub po kilka, a nawet kilkanaście pokładów oddzielonych od siebie warstwami skał płonnych, tworząc złoża wielopokładowe. Pokłady mogą wychodzić na powierzchnię. Miejsce, w którym pokład wychodzi na powierzchnię, nazywa się wychodnią. Wychodnie mogą być obnażone, gdy pokład wraz ze skałami otaczającymi wychodzi bezpośrednio na powierzchnię, ukryte gdy warstwy wśród których leży pokład przykryte są utworami młodszymi, czyli nadkładem (rysunek 9.2a)

W postaci pokładów występują złoża węgla kamiennego, brunat­nego, soli, gipsu, anhydrytu, fosforytów i inne. Pokład zalega zgodnie z ogólnym układem wszystkich warstw złoża i jest ograniczony równoległymi powierzchniami. Warstwy skał zalegające bezpośrednio nad pokładem nazywa się jego stropem, a leżące pod pokładem - jego spągiem.

Kąt nachylenia pokładu to kąt zawarty między płaszczyzną jego spągu a płaszczyzną poziomą.

Ze względu na wielkość kąta nachylenia pokłady dzieli się na:

a) poziome - o kącie nachylenia do 10°,

b) słabo nachylone - o kącie nachylenia od 10⁰ do 35°,

c) silnie nachylone - o kącie nachylenia od 35⁰ do 45°,

d) strome - o kącie nachylenia powyżej 45°.

Rozciągłość pokładu (zwana też jego biegiem lub szerzeniem) jest to kierunek krawędzi przecięcia się płaszczyzny spągu lub stropu pokładu z dowolną płaszczyzną poziomą (rysunek 9.5).

Linię prostopadłą do rozciągłości pokładu nazywa się linią na­chylenia pokładu, bieg tej linii od ustalonej płaszczyzny poziomej w górę nazywa się wzniosem pokładu, natomiast w dół - upadem.

Grubość pokładu jest to odległość od spągu do stropu mierzona w kierunku prostopadłym do płaszczyzny stropu lub spągu pokładu. Grubość pokładów bywa różna, od kilku centymetrów do kilkuset metrów. Wielką grubość mają pokłady węgla brunatnego i niektóre pokłady soli. Najgrubszy pokład węgla kamiennego w Polsce ma pokład 510 we wschodniej części Zagłębia Górnośląskiego ma grubość ponad 20 m.

Ze względu na grubość pokłady węgla dzieli się na:

- cienkie, do 1,0 m,

- średnie od 1,0 do 3,0 m,

- grube powyżej 3,0 m.

Deformacje pokładu

W czasie, gdy tworzyły się pokłady oraz tuż po ich powstaniu podlegały one działaniu różnych czynników, które spowodowały liczne zaburzenia w ich zaleganiu. Są nimi pofałdowania, uskoki, zmiany grubości, przerosty, rozszczepienia oraz wymycia.

Zaburzenia i nienormalności stanowią niejednokrotnie dużą przeszkodę i utrudnienie w prowadzeniu robót górniczych, dlatego powinny być rozeznane przed rozpoczęciem eksploatacji złoża. Pofałdowanie pokładów- powoduje osłabienie skał przez obniżenie ich spoistości, a nawet powstanie spękań i szczelin. Zjawiska te spotyka się głównie w górnych częściach siodeł i dolnych częściach łęków, w związku z czym występują tam zwiększone ciśnienia wymagające stosowania wytrzymalszej obudowy.

Uskoki- przerywają ciągłość pokładu. Wejście do zauskokowej części pokładu wymaga wykonania odpowiednich robót kamiennych, np. przekopu lub szybiku albo przekopu i szybiku (rys. 9.6).

Najbardziej niebezpieczne są uskoki zawodnione, mające na wy­chodniach styczność z powierzchniowymi zbiornikami wodnymi.

Zmiany grubości pokładów zostały spowodowane nierównomier­nym naciskiem sąsiednich skał na bardziej plastyczny od nich węgiel. Tym sposobem powstały ścienienia i zgrubienia pokładów (rysunek 9.7). Ścieśnienie pokładu do zera nazywamy się wyklinieniem.

Przerosty są to warstwy lub wkładki skały płonnej w pokładzie. Gdy grubość przerostów wzrasta, wówczas pokład rozszczepia, się na dwa lub więcej cieńszych pokładów (rysunek 9.8).

Wymycie lub zmycie pokładu (rysunek 9.9) jest to całkowite lub częściowe zniszczenie pokładu wskutek erozyjnego działania wody w czasie, gdy był on przykryty cienką warstwą luźnego materiału. Zagłębienie terenu powstałe wskutek wymycia zostało z biegiem czasu wypełnione osadami młodszymi oraz wyrównane, a więc roboty prowadzone w ich sąsiedztwie muszą być poprzedzane otworami badawczymi i zabezpieczone filarami ochronnymi

Zastosowanie Węgla

Węgiel znajduje obecnie zastosowanie we wielu gałęziach gospodarki: Najbardziej rozpowszechnione jest jego wykorzystanie w wytwarzaniu energii elektrycznej i cieplnej, produkcji stali, cementu, jest on także poddawany procesowi upłynniania. Na bazie produktów ubocznych węgla mogą być wytwarzane liczne wyroby przemysłu chemicznego. Przetworzona smoła węglowa, uzyskana w procesie koksowania węgla z powstającego gazu koksowniczego, wykorzystywana jest do wyrobu substancji chemicznych, takich jak: olej kreozotowy, naftalen, fenol czy benzen. Natomiast amoniak uzyskiwany w piecach koksowniczych wykorzystywany jest do wyrobu soli amoniakalnej, kwasu azotowego oraz nawozów stosowanych w rolnictwie. Węgiel oraz jego produkty uboczne są również składnikami tysięcy innych wyrobów, takich jak mydło, aspiryna, rozpuszczalniki, barwniki, plastik.

CZĘŚĆ III Adam Kubica

1. Lokalizacja złóż w Polsce

1. Koncerny Węglowe działające w Polsce

• Jastrzębska Spółka Węglowa- największy w Polsce producent węgla koksowego  wysokiej jakości i największa komercyjna grupa koksowni w Unii Europejskiej. Obszar wydobywczy Grupy ulokowany jest w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Grupa JSW jest jednym z największych pracodawców w Polsce. Łącznie w Grupie JSW zatrudnionych jest około 29 tys. osób.

Kopalnie wchodzące w skład Jastrzębskiej spółki:

-Kopalnia Węgla Kamiennego Borynia-Zofiówka-Jastrzębie

-Kopalnia Węgla Kamiennego Budryk

-Kopalnia Węgla Kamiennego Krupiński

-Kopalnia Węgla Kamiennego Pniówek

• Katowicki Holding Węglowy- pierwsza spółka Skarbu Państwa działająca w polskim przemyśle węgla kamiennego. Powstała 29 czerwca 1993 roku w wyniku połączenia 11 kopalń, będących jednoosobowymi spółkami Skarbu Państwa.

W skład Holdingu wchodzą:

-Kopalnia Węgla Kamiennego Wieczorek

-Kopalnia Węgla Kamiennego Wujek

-Kopalnia Węgla Kamiennego Mysłowice-Wesoła

-Kopalnia Węgla Kamiennego Murcki-Staszic

• Kompania Węglowa- największa firma górnicza w Europie. Powstała w 2003 roku w miejscu kilku zlikwidowanych Spółek Węglowych, m.in. Rybnickiej czy Nadwiślańskiej.

W skład Kompani Węglowej wchodzą:

-Kopalnia Węgla Kamiennego Knurów-Szczygłowice

-Kopalnia Węgla Kamiennego Sośnica-Makoszowy

-Kopalnia Węgla Kamiennego Bielszowice

-Kopalnia Węgla Kamiennego Bobrek-Centrum

-Kopalnia Węgla Kamiennego Halemba-Wirek

-Kopalnia Węgla Kamiennego Pokój

-Kopalnia Węgla Kamiennego Piekary

-Kopalnia Węgla Kamiennego Bolesław Śmiały

-Kopalnia Węgla Kamiennego Brzeszcze

-Kopalnia Węgla Kamiennego Piast

-Kopalnia Węgla Kamiennego Ziemowit

-Kopalnia Węgla Kamiennego Chwałowice

-Kopalnia Węgla Kamiennego Jankowice

-Kopalnia Węgla Kamiennego Marcel

-Kopalnia Węgla Kamiennego Rydułtowy-Anna

1. Polskie zagłębia Górnicze

• Górnośląskie Zagłębie Węglowe- jest to jednolity obszar geologiczno-geograficzny posiadający największe w Polsce złoża węgla kamiennego i jest na nim prowadzona najliczniejsza eksploatacja tegoż właśnie surowca. Obszar Górnośląskiego Zagłębia Węglowego w granicach Polski szacowany jest na około 5 400 km². Złoża eksploatowane zajmują aktualnie około 1100 km², czyli około 19% powierzchni. W południowo-zachodniej części obszaru zagłębia w granicach Polski rozwinął się Rybnicki Okręg Węglowy, gdzie wydobywa się przede wszystkim węgiel koksujący.

• Rybnicki Okręg Węglowy- obejmuje Rybnik, Jastrzębie Zdrój, Racibórz, Żory i Wodzisław Śląski. Zasoby węgla szacowane są na ok. 13,5 mld ton.

• Bełchatowskie Zagłębie Węgla Brunatnego- w skład którego wchodzi Kopalnia Węgla Brunatnego Bełchatów i Elektrownię Bełchatów. Złoże zostało podzielone na 3 obszary: Bełchatów, Szczerców i Kamieńsk. Na pierwszym powstał jeden z większych wykopów w Europie o wymiarach 3500x2500x200m (dł. x szer .x gł)

• Komińskie Zagłębie Węgla Brunatnego- w skład którego wchodzi Kopalnia Węgla Brunatnego Adamów, Kopalnia Węgla Brunatnego Konin i Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin. Zasoby surowca szacuje się na około 1,2 mld ton.

• Turoszowskie Zagłębie Węgla Brunatnego- jest to zagłębie położone w południowo-zachodniej Polsce o powierzchni około 150 km² i zasobach węgla szacowanych na około 900 mln ton.

• Lubelskie Zagłębie Węglowe- jest to zagłębie we wschodniej części Polski na terenie województwa Lubelskiego. W zagłębiu działają aktualnie 2 Kopalnie:

-Kopalnia Węgla Kamiennego Bogdanka

-Kopalnia K-2 w Stefanowie

Lubelskie Zagłębie węglowe było najpóźniej zagospodarowanym obszarem górniczym węglowym w Polsce. Według Państwowego Instytutu Geologicznego w zagłębiu jest 11 udokumentowanych złóż węgla kamiennego o łącznych zasobach wynoszących około 9279 mln ton. Tylko jedno złoże jest zagospodarowane.

• Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy- jest to główny ośrodek przemysłu miedziowego w Polsce, a zarazem jeden z największych ośrodków eksploatacji miedzi na świecie. Istnieją 3 zakłady górnicze wydobywające tutaj miedź:

-OZG Lublin

-OZG Rudna

-OZG Polkowice-Sieroszowice

CZĘŚĆ IV Agnieszka Kryska

MINERALOGIA

MINERALOGIA (łac. mineralis- kopalniany) to nauka zajmująca się badaniem minerałów, poznawaniem ich struktury, właściwości oraz ich genezą i występowaniem w skorupie ziemskiej.

MINERAŁY to ciała jednorodne fizycznie i chemicznie; są to ciała stałe o budowie krystalicznej (za wyjątkiem np. opalu, bursztynu, które nie posiadają budowy krystalicznej, a również noszą miano minerałów); w przyrodzie rzadko występują kryształy o idealnym kształcie, często obrastają innymi kryształami, w takiej postaci nazywane są kryształami wrosłymi. Występują również kryształy narosłe; rozróżniamy minerały skałotwórcze (jedne z głównych składników skał), akcesoryczne (dodatkowe- występują w skale w małej ilości) i minerały złożowe (tworzą skały w całości lub występują w skupieniach nie będących skałami, a złożami w postaci żył, czy pokładów, które najlepiej nadają się do eksploatacji górniczej

Cechy charakteryzujące minerał:

• Układ krystalograficzny- to sposób uporządkowania cząsteczek w krysztale. Rozróżnia się 7 układów:

1. Regularny

2. Heksagonalny

3. Trygonalny

4. Tetragonalny

5. Rombowy

6. Jednoskośny

7. Trójskośny

• Twardość- prostą metodą porównawczą sprawdza się, czy dany minerał daje się rysować, czy sam rysuje inne ciała. Do określenia względnej twardości minerałów stosuje się 10-cio stopniową skalę twardości Mosha, która uznaje za przykładowe następujące minerały:

1. Talk (najmiększy)

2. Gips

3. Kalcyt

4. Fluoryt

5. Apatyt

6. Ortoklaz

7. Kwarc

8. Topaz

9. Korund

10. Diament (najtwardszy)

Obecnie można mierzyć twardość w warunkach laboratoryjnych za pomocą sklerometrów, które dają o wiele dokładniejsze wyniki;

• Łupliwość- zdolność do pękania wzdłuż określonych płaszczyzn krystalograficznych;

• Wytrzymałość- to podział minerałów na minerały kruche, ciągliwe, kowalne, sprężyste giętkie i strugalne;

• Rysa- barwa sproszkowanego minerału; minerał rysuje się za pomocą białej płytki porcelanowej; wiele minerałów ma inną barwę w stanie sproszkowanym, a inną pod postacią dużych kryształów- ta cecha pomaga przy identyfikacji różnych odmian jednego minerału, które różnią się właśnie barwą;

• Przełam- jest to powierzchnia pęknięcia minerału niezgodna z kierunkiem krystalograficznym; ta cecha świadczy o braku łupliwości minerału; przez kształt i połysk przełamu można zidentyfikować niektóre minerały;

• Barwa- podział na minerały barwne (o barwie dla nich charakterystycznej), zabarwione (o barwie, która powstała dzięki domieszkom) i minerały bezbarwne;

• Gęstość- jest to stosunek masy minerału do jego objętości (gęstość mierzona wraz z zawartymi w minerale porami to gęstość pozorna);

• Połysk- wyróżnia się połysk metaliczny i niemetaliczny (diamentowy, szklisty, tłusty, perłowy, jedwabisty, matowy);

FORMY ZALEGANIA ZŁÓŻ

ZŁOŻE to naturalne nagromadzenie kopaliny w skorupie ziemskiej, stwarzające warunki do opłacalnego wydobycia. Ze względu na kształt złóż wyróżniamy złoża o kształtach prawidłowych i nieprawidłowych:

• Prawidłowe

• Pokłady pojedyncze lub wiązki pokładów

• Żyły pokładowe

• Nieprawidłowe

• Gniazda

• Soczewki

• Impregnacje

• Wiązki drobnych żył

• Złoża okruchowe

• Pnie

1. Pokład to forma warstwowego występowania kopalin w złożu, zalegających na dużym obszarze, ograniczona równoległymi warstwami skał zwanymi stropem (z góry) i spągiem (z dołu). Charakteryzuje się miąższością, grubością, kątem nachylenia, upadem, wzniosem, i rozciągłością.

Rys.1 Złoże pokładowe

1. Żyła- złoże, które powstało w wyniku wypełnienia szczeliny skalnej minerałem użytecznym, najczęściej na skutek intruzji magmy; złoże to jest młodsze od otaczających go skał; kształt żyły jest nieregularny, zgodny z kształtem szczelin w skałach; występują żyły pojedyncze i rozgałęzione;

Rys.2 Złoże żyłowe

1. Gniazdo- złoże powstałe podobnie do złóż żylnych, jednak posiada inny kształt i większy rozmiar; w zależności od kształtu nazywane są soczewkami, słupami bądź pniami;

Rys.3 Złoże gniazdowe

1. Impregnacja- niewielkie nagromadzenie minerału w skale;

2. Złoże okruchowe- nagromadzenie ziaren lub okruchów minerałów zmieszanych z ziarnami skał;

DEFORMACJA POKŁADU

Deformacje pokładu nastąpiły w wyniku działania lodowców, wody czy ruchów tektonicznych. Poprzez działania tych czynników dochodziło do zaburzeń w zaleganiu złoża. Wyróżniamy fałdy, uskoki, zmiany grubości, przerosty, rozszczepienia oraz wymycia;

Fałd to faliste ułożenie warstw skalnych. Forma deformacji ciągłej, czyli takiej która powstała bez przerwania ciągłości warstwy skalnej. Składa się z części wypukłej, czyli antykliny, zwanej siodłem i części wklęsłej, czyli synkliny, zwanej łękiem. Miejsca najsilniejszego przegięcia łęku i siodła to przeguby. Część pomiędzy przegubami nazywa się skrzydłem (siodła lub łęku). Rozróżnia się kilka rodzajów fałdu:

• Pochylony (ma jedno skrzydło stromo zapadające, drugie łagodnie)

• Stojący (ma oba skrzydła symetrycznie ustawione)

• Obalony (ma jedno skrzydło z odwróconym ułożeniem warstw)

• Izoklinalny (ma oba skrzydła ustawione równolegle do siebie)

• Leżący (ma oba skrzydła niemal poziomo leżące)

• Przewalony (ma antyklinalny przegub zwrócony w dół- fałszywa synklina)

• Wachlarzowy (ma środkowe części skrzydeł w położeniu odwróconym, upadające w stronę osi antykliny)

Rys.4 Budowa fałdu

Uskok to forma deformacji nieciągłej, występuje gdy dochodzi do przerwania i przemieszczenia warstwy skalnej. Przesunięcie warstw skalnych lub skał masywnych wzdłuż powierzchni pęknięcia. Wyróżnia się skrzydło wiszące i zrzucone. Istnieją również uskoki polegające na poziomym przesunięciu jednego bloku skalnego względem drugiego. Wyróżniamy:

• Uskoki kompresyjne- powstają pod wpływem wielkich bocznych nacisków; powierzchnia przesunięcia jest nachylona w kierunku skrzydła wiszącego

• Uskoki tensyjne- powstają pod wpływem rozciągania; powierzchnia przesunięcia jest nachylona w kierunku skrzydła zrzuconego

• Uskok nożycowy- jedno skrzydło ulega obrotowi; w takim przypadku jest ono na pewnym odcinku skrzydłem wiszącym, na drugim- zrzuconym

Uskoki układają się niejednokrotnie seriami tworząc uskok schodowy;

Rys.4 Budowa uskoku

Bibliografia:

Bielewicz, Prus, „Górnictwo”

http://www.pwn.pl/

http://www.okd.cz/pl

http://www.bryk.pl/

http://karnet.up.wroc.pl/

http://www.euroinfrastructure.eu/

http://www.kwsa.pl/

http://www.jsw.pl/

http://www.khw.pl/

http://geoportal.pgi.gov.pl/