Produkcja na świecie:

- przodują Chiny - 1. , 2. miejsce

- węgiel kamienny - wydobywany co roku w wymiarze 3,5 mld ton

- ropa naftowa - 3,5 mld ton

- kopaliny (surowce mineralne - wyeksploatowane i sprzedane):

+ stałe, ciekłe, gazowe

+ główne, towarzyszące, współwystępujące, odpadowe

- kopalina - kopalina stała, która dzięki swym właściwościom, bądź w stanie naturalnym, bądź po przetworzeniu może stać się surowcem mineralnym

+ kopalina główna

+ kopalina towarzysząca

+ kopalina wielosurowcowa

- składnik użyteczny, towarzyszący - (np. srebro w rudach miedzi) składnik mineralny lub chemiczny, który może być odzyskany w czasie przeróbki kopaliny, a którego zawartość i zasoby nie kwalifikują się do podejmowania samodzielnej eksploatacji

- złoże - naturalne nagromadzenie kopaliny lub kilku kopalin, które mogą być przedmiotem eksploatacji

- złoże antropogeniczne - sztuczne nagromadzenie surowca mineralnego, który może by przedmiotem eksploatacji

- złoże wielokopalinowe - złoże składające się z 2 lub więcej kopalin występujących tak, że ich eksploatacja jest możliwa w 1 zakładzie wydobywczym

- złoże wielosurowcowe - złoża kopaliny wielosurowcowej

- parametry złoża - cechy złoża dające się pomierzyć, takie jak miąższość, zawartość składnika użytecznego, zasobność, zasoby, zawartość składnika szkodliwego

- miąższość złoża:

+ rzeczywista - grubość złoża mierzona wzdłuż linii prostopadłej do powierzchni obrazującej sposób ułożenia złoża

+ pozorna

- zawartość składnika użytecznego - ilość składnika użytecznego w kopalinie określana w %, a w przypadku metali szlachetnych i rzadkich w g/t

+ brzeżna - najniższa dopuszczalna zawartość składnika użytecznego w kopalinie, wyznaczająca granice złoża, którego zasoby są obliczone

+ minimalna - najniższa zawartość składnika użytecznego w kopalinie, przy której jego odzysk w procesie przeróbczym jest możliwy: wyznacza granicę pomiędzy kopaliną a skałą płonną

+ minimalna średnia - najniższa dopuszczalna średnia zawartość składnika użytecznego w złożu, przy której jego odzysk może być ekonomiczny

- kontur złoża:

+ geologiczny

+ wewnętrzny (granica zasobów prowadzona po skrajnych punktach rozpoznania)

+ zewnętrzny (ekstrapolowany)

+ interpolowany (pom. wyrobiskami lub otworami)

+ zerowy wewn.

1 km 500 m

Ekstrapolowany

interpolowany obszar złożowy

- zasoby:

+ geologiczne - całkowita ilość kopaliny lub kopaliny w granicach złoża

+ bilansowe - zasoby złoża lub jego części, którego cechy naturalne spełniają wymagania określane przez kryteria bilansowości i umożliwiają podejmowanie jego eksploatacji

+ pozabilansowe - zasoby złoża lub jego części, którego cechy naturalne powodują, iż jego eksploatacja nie jest możliwa obecnie, ale przewiduje się, że będzie możliwa w przyszłości w wyniku postępu technicznego, zmian ogólnogospodarczych, itp.

+ bilansowe warunkowo - zasoby spełniające kryteria bilansowości, których eksploatacja nie jest możliwa ze względu na warunki formalno-prawne, organizacyjne, wymagania ochrony środowiska, itp. , ale mogące ulec zmianie w wyniku odpowiednich działań technicznych

+ przemysłowe - część zasobów bilansowych, która może być przedmiotem ekonomicznie uzasadnionej eksploatacji w warunkach określanych przez projekt zagospodarowania złóż PZZ, optymalny z punktu widzenia technicznego i ekonomicznego przy spełnianiu wymagań ochrony środowiska

+ nieprzemysłowe - część zasobów bilansowych (w tym bilansowe warunkowo), których eksploatacja nie jest możliwa w warunkach określanych przez projekt zagospodarowania złoża z przyczyn technicznych lub ekonomicznych

+ operatywne

- surowiec mineralny - składnik litosfery, hydrosfery, atmosfery lub biosfery odłączony ze środowiska naturalnego i przystosowany do użytkowania praktycznego (pierwotny surowiec mineralny)

- surowiec wtórny - np. złom, surowiec mineralny I i II generacji, obrotu krajowego i międzynarodowego, np. - barwiące, cementowe, hutnicze, chemiczne

- przyrodnicze cechy złóż:

+ geotektoniczne - strefy subdukcji, ryft, dno, platforma orogeniczna

+ geologiczne

+ stratygraficzne

+ litologiczne - np. nie szukamy granitu w skałach osadowych

+ tektoniczne - decydują o budowie złoża, np. ominięcie uskoku

- parametry złóż:

+ wielkość (miąższość, % zawartość, zasoby)

+ forma złoża

+ budowa

+ regularność wykształcenia

+ zasobność ( wydajność z jednostki powierzchni) [ile z 1 m2 uzyskamy kopaliny; lub metroprocent - złoża miedzi]

+ możliwość wykorzystania

- zasoby - ilość składnika użytecznego

- granica złoża obliczana jest na podstawie bilansowości; jest to granica umowna, wyznaczona na podstawie kryterium bilansowości i geochemii

- techniczno-ekonomiczne elementy:

+ położenie geograficzne

+ zagospodarowanie

+ dostępność złoża:

* głębokość, warunki wodne, obecność gazów

* warunki cieplne, własności geotektoniczne

- forma i budowa złoża

+ pokłady : proste i złożone

+ soczewki

+ żyły: zgodne i niezgodne

+ diapiry, słupy

+ sztokwerk

+ gniazda

+ kieszenie

+ formy szlirowe

prosty pokład złożony pokład

soczewki (3 wymiary) żyły - zakończenie tępe

Zakończenie palczaste sztokwerk - izometryczna struktura, w której

występują elementy struktur

nieciągłych oraz materia

rozproszona

kieszenie

- zaburzenia złoża:

+ ciągłe - związane z tektoniką ciągłą

+ nieciągłe - np. uskok, lub 4-parametr

- skład mineralny i chemiczny złóż

- własności fizyczne skał (podatność na ściskanie, gęstość, itp.)

ZŁOŻA SUROWCÓW MINERALNYCH A CYWILIZACJE

- O cywilizacji i jej rozwoju mówi:

+ archeologia

+ historia

+ geologia

+ górnictwo

+ metalurgia

+ ceramika

- krzemień jako broń i narzędzie

+ 2,4 mln lat p.n.e. Afryka - narzędzia kamienne

+ 1,4 mln lat p.n.e. Izrael - narzędzia

+ 17000-8000 lat - narzędzia

+ 12000 lat p.n.e. - Węgry, Polska - górnictwo odkrywkowe krzemienia

+ 3500 lat p.n.e. - wyroby wysokiej klasy

- minerały, skały, żywice:

+ nefryt 4000 lat p.n.e. (D. Śląsk)

+ lapis (lazuryt) - (Afganistan)

+ obsydian - (Armenia)

+ diamenty, rubiny - 3000 lat p.n.e. (Indie)

+ turkusy - 2500 lat p.n.e. (Synaj)

+ bursztyn - 2500-1600 lat p.n.e. (Polska)

- metale:

+ miedź - 4500 lat p.n.e.

+ złoto - to samo

+ żelazo - 3500 lat p.n.e. (Mezopotamia, Hetyci), epoka żelaza 1200 lat p.n.e.

+ cyna - 3500 lat p.n.e. (brązy), 2000 lat p.n.e. (Tadżykistan kopalnia Sn)

+ ołów - 4500 lat p.n.e. (6000 lat p.n.e. Mezopotamia)

- złoże rud Cu Timna, obecnie Izrael

+ 5000 lat p.n.e. pierwsze wytopy

+ XIV-XII p.n.e. rozkwit produkcji

+ nodule chalkozynowi z malachitem - Cu do 50%

KLASYFIKACJA ZŁÓŻ

1. naturalne

- syngenetyczne - powstają razem ze skała otaczającą

- epigenetyczne - powstaje najpierw skała otaczająca, a potem złoże

- diagenetyczne - powstaje w czasie diagenezy (skały osadowe)

- metamorfogenne - powstaje w procesie metamorfizmu lub takie, które zostały

zmetamorfizowane

+ złoże skarnowe - na granicy w strefie kontaktu

antropogeniczne - powstałe w procesie technologicznym w rozcięciu złóż naturalnych, np.

hałdy

2. endogeniczne - ciepło Ziemi

- magmowe intruzyjne - Cr, Fe, Ti, Ni-Cu, PGM, surowców skalnych

+ likwacyjne

+ krystalizacyjne

+ impaktytowe - po zderzeniu asteroidu powstaje zbiornik z magmą, a potem złoże)

- szereg Bowena

Oliwiny

Mg-px Ca-plagioklazy

Mg-Ca-px Ca-Na-plagioklazy

Amfibole Na-Ca-plagioklazy

Biotyt Na-plagioklazy

K-skaleń

muskowit

kwarc

- złoże karbonatytowe - Nb, Ta, REE, P, F, Ba, V, Cu, wapno

- kimberlity:

+ diamenty

- pneumo-hydrotermalne:

+ pneumatolitowe

* albitowe: Nb, Ta, Zr, Th, Li, Be

* grejzenowe - Sn, W, Mo, Bi, Be

+ pegmatytowe: kwarc, skaleń, REE, kamienie szlachetne

+ porfirowe (hydrotermalne - związane ze skałami porfirowymi; w systemie szczelin

krążą roztwory) - Cu, Mo, W, Au, Sn

+ hydrotermalne:

* wysokotemperaturowe - 350-500 stopni (pegmatyty): Au, Cu, Pb, Zn, U

* średniotemperaturowe - 200-350 stopni: Cu, Pb, Zn, Ag, Au, Bi

* niskotemperaturowe - Cu, Zn, Pb, Au, Ag

+ metasomatyczne - Zn, Pb, Cu, magnezyt, zastosowanie złoża; powstają podczas

metasomatozy

+ stratoidalne - Cu, Co

- ekshalacyjno-osadowe:

+ SHMS: Cu, Zn, Pb, Sn, Au, Ag - sediment hosted massive solfates - złoża

siarczków masywnych w skałach, na dnie oceanów np. w dolinach ryftowych,

hotspotach

- VHMS: Cu, Zn, Pb, Au, Ag - złoża siarczków masywnych w skałach magmowych

- magmowe ekstruzywne:

+ skały magmowe - bazalty, porfiry

+ gorących źródeł - S, Hg, Sb, Mn, W, Au

+ fumarole - S, B, Hg, F

- metamorfogeniczne:

+ skarnowe - struktury gniazdowe, trzewiowe; Fe, Cu, W, Sn, Mo, Zn, Au

+ zmetamorfizowane - Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Au

+ metamorficzne - C, marmur, kwarcyty

egzotermiczne - +80 stopni, -50 stopni, energia słońca

- wietrzenie (mechaniczne, chemiczne) - w szczelinach nawet do kilkuset, normalnie kilkadziesiąt m

- transport - wodny, lodowcowy, eoliczny

- sedymentacja - mechaniczna, chemiczna

- wietrzeniowe:

+ mechaniczne - Au, Ag, PGM, W, Sn, Ti

+ chemiczne:

* rezydualne - Fe, Mn, Ni, Al., Mg

* infiltracyjne - U, Ra, V, Fe, Mn, Cu

- osadowe:

+ mechaniczne - skalne, Au, Pt, Sn, W, Ti

+ chemiczne - P, sole, Mn, Fe

+ biogeniczne - kaustobiolity, S

- diagenetyczne

+ stratoidalne - Cu, Ag, Au

3. inne klasyfikacje:

- genetyczne

- geologiczne

- tektoniczne

- geotektoniczne

- morfologiczne

- surowcowe

Złoża diamentów:

- na świecie jest ponad 5000 kominów kimberlitowych

- 1% kominów (50) charakteryzuje się ekonomicznym nagromadzeniem diamentów, dalszych 20 jest rozpoznawane; tylko 20 kominów na 100 zawiera diamenty

- wartość ekonomiczna kimberlitów i lamproitów zależy nie tylko od ilości diamentów, minimum 20 c/100 t, ale również od jakości diamentów i ich rozmiarów, warunków eksploatacji i przerobu oraz od warunków prawnych otrzymania licencji i zagospodarowania obszaru

- wielkość od 1 do 216 ha, zawartość diamentów 4-600 c/100 t i średnią wartością 1 karata (0,2 g) wahającą się w granicach 10-400 $.

Kimberlity:

- Argyle AK1, Australia, 46 ha, 100-680 c/100 t, 38,4 Mc/rok (lamproit)

- A-15, N-terytorium Kanada 450 c/100 t

- Missery pipe, N-terytorium Kanada 419 c/100 t

- Mir, Jakucja 1200 c/100 t

- Jwaheng, Botswana, 154 c/100 t

- Ventia, S-Afryka 120 c/100 t

- Kimberley, S-Afryka 100 c/100 t

• magmowe intruzje wielokrotne - gwałtowne wtargnięcie materiału płaszczowego z astenosfery z głębokości 150-200 km, połączone z odgazowaniem i oziębieniem składników

• skały ultrazasadowe - bogate w K, składniki lotne (CO2, H2O)

Pozycja geotektoniczna:

- występują na tarczach, głównie archaicznych

- występują grupowo w obszarach o średnicy do 50 km

- brak jest obecnie teorii, która wskazywałaby na lokalizację kimberlitów w kratonach

- w poszczególnych grupach istnieją liniowe zależności

Wiek kimberlitów:

- od środkowego eocenu 52 Ma do mezoproterozoiku 1180 Ma

- eocen (Mwadmi - Tanzania; Lac de Gras - Kanada)

- górna kreda (Mjubi Maje 71 - Kongo, Oraga 93 - Botswana, Duntoitspan, Kimberley)

Forma złoża:

- frakcje piroklastyczne, resedymentowane

- facje kraterowe

Skład mineralny kimberlitów:

- minerały protomagmowe - diament ,oliwin, ilmenit, pirop, enstatyt, diopsyd, diopsyd Cr, chromit, spinel, magnetyt, grafit, flogopit

- masa podstawowa i cementująca - oliwin, augit, flogopit, apatyt, perowskit

- minerały okruchów:

+ skał macierzystych - pirop, almandyn, grosular, oliwin, diopsyd Cr, chromit, plagioklaz, skalenie K, pleonast, rutyl, cyrkon, dysten, szafir

+ skał obcych - almandyn, andradyt, grosular, diopsyd, bedenbergit, hipersten, plagioklaz, skalenie K, ilmenit

- minerały wtórne:

+ autometamorficzne - serpentyn, serpofit, magnetyt, chloryt

+ hydrotermalne - kalcyt, dolomit, aragonit, magnetyt, piryt, pirotyn

+ hipergeniczne - wodorotlenki Fe, aerolit, wermikulit, azuryt, malachit

Lamproity-lamprofiry:

- pochodzenie wulkaniczne lub hypoabysalne

- skały bogate w K i Mg

- skład mineralny - leucyt, flogopit, klinopiroksen, amfibol Ti, oliwin, sanidyn, nefelin, spinel, perowskit

- 5 różnych odmian - od zawartości oliwinu, leucytu, richterytu, diopsydu i sanidynu

- akcesoryczne minerały - np. apatyt

- predysponowane do występowania diamentów są tufy oliwinowi występujące w kominach o kształcie lejków

Karbonatyty:

- dostarczają kopaliny - REE, Nb, Ta, Zr, P, U, Cu, Fe, Au, Pt, Ag, wapno, wermikulit, fluoryt

- jest to nagromadzenie minerałów węglanowych związanych przestrzennie i genetycznie ze złożonymi intruzjami o składzie ultrazasadowo-alkalicznym, są skałami magmowymi zawierającymi co najmniej 50% minerałów węglanowych takich jak kalcyt, dolomit, ankeryt i węglany potasowe; są źródłem wielu i różnorodnych pod względem geochemicznym pierwiastków

Rozmieszczenie na świecie:

+ 330 obszarów

+ najważniejsze z nich to - kompleksy kompleks karelsko-kolski i Konderski w Rosji, Powderhorn (Kolorado) i Mountain Pas (Kalifornia), Jacupiranga (Sao Paulo), Brazylia, Kanada, Boliwia, RFN, Szwecja, Norwegia, Finlandia, Grenlandia, Indie, Australia, Chiny, Namibia; w Polsce - Tajna

Występują w podobnych warunkach jak diamenty - intruzje typu kolistego na starych kratonach.

Ważniejsze karbonatyty:

- Aley - Bryt. Kolumbia; Kanada, 20 Mt 0,7%, Nb2O5; potencjalnie 5 Gt 3-5% P2O5, 8 stref z Nb, 80-95% dolomitu, 5-15% apatytu

- Silinjarvi - Finlandia, 470 Mt 4% P2O5 kalcyt, łupki mikowe z węglanami, apatyt

- Kondor - Kola, Rosja

- Mountain Pass - Kalifornia z REE

- Tapira

- Palabora - Pd. Afryka 7x3 km 600 Mt 7% P2O5, 286 Mt 0,69% Cu, 2,16 Mt REE, 22% wermikulitu, fosforyt, magnetyt, rudy Cu

- Okorusu - Namibia, 7,9 Mt 50% CaF2 fluoryt hydrotermalny, kwarc, magnetyt

stożek, ale zerodowany

- Bayan Obo - L.R. Chin 37 Mt REE, 1 Mt Nb, 6% REE, 0,1% Nb, bastnesyt, monacyt, parisyt, xenotym, Allanie, dolomit, fluoryt, kalcyt, apatyt, magnetyt, hematyt

- Amba Donga - Indie (nieeksploatowany) 11,6 Mt 30% CaF2 fluoryt hydrotermalny, fenity, dolomit

Wiek złóż:

- zróżnicowany; od archaiku do mezozoiku

- młodsze od skał otaczających

- na płytach archaicznych mogą powstać intruzje wieku prekambryjskiego, kaledońskiego, hercyńskiego, kimeryjskiego i alpejskiego

- większość z nich jest wieku prekambryjskiego

Geologia złóż:

- karbonatyty występują wśród intruzyjnych skał typu centralnego (kolistych), które zmieniały kolejno swój skład w kierunku centrum do skał alkalicznych; do takiego typu należy Palabora

Pozycja geotektoniczna:

- spośród 330 większość występuje w wewnętrznych częściach starych płyt

- najmłodsze występują z kimberlitami wewnątrz płyt

- regionalne rozmiary kompleksów karbonatytowych kontrolowane jest przez strefy tektoniczne typu rowów, olbrzymie (tys. km) kopuły, nieorogeniczny ryft

- tylko kilka kompleksów zostało odkrytych w pobliżu marginalnych części płyt i ich powstanie może być związane z aktywnością orogeniczną

Skały:

- towarzyszą im sjenity alkaliczne, diopsydowi perydotyty, alkaliczne piroksenity, ijolity, oliwinity oraz skały piroksenitowi-harzburgitowe

- najmłodsze występują razem z kimberlitami wewnątrz płyt; towarzyszą im serie dajek, w tym doleryt; niedobór SiO2, wzbogacenie w alkalia i składniki lotne

- fenity - skały zmienione przez metasomatozę Na/K

- glimeryty - skała magmowa o składzie: biotyt, flogopit, kalcyt, zeolit, magnetyt

- sovity - grubokrystaliczna skała magmowa o zawartości CaCO3 ponad 50%, odmiany apatytowe, magnetytowe, oliwin-amfibol, mikrosovity

- fosforyt - skała magmowa składająca się z oliwinu (forsterytu), magnetytu i apatytu

- ijolit - skała magmowa o składzie: nefelin, piroksen (do 70%), skała zawierająca ponad 70% nefelinu jest nazywana urtytem

- rauhaugity - karbonatyty o składzie: ankeryt lub dolomit

Klasyfikacja mineralogiczna karbonatytów:

- magnetytowo-apatytowe

- bogate w REE (polski karbonatyt)

- bogate w Ba i/lub F

Klasyfikacja geochemiczna:

- alkaliczne

- żelazowe

- bogate w Zr

- ubogie w alkalia

- ubogie w Zr

- bogate w FeO-CaO-MgO

Klasyfikacja surowcowa:

- rudy Ta i Nb: hatchettolitowo-pirochlorowa, Kanada, Brazylia, Afryka

- rudy z REE - bastnazytowo-porisytowo-monacytowe, Kanada, USA, Afryka, Tajno

- rudy perowskitowi-tytanomagnetytowe

- rudy apatytowo-magnetytowe z forsterytem

- rudy flogopitowe, skarnopodobne

- rudy fluorowe - Okonusu, Amba Donga

- rudy siarczkonośne - Palabora

- rudy kalcytowo-apatytowe z flogopitem

Skład mineralny:

- minerały rodzime - Au, Ag, Bi

- minerały siarczkowe - galena, sfaleryt, pirotyn, pentlandyt, chalkopiryt, piryt, markasyt, mileryt, kowelin, chalkozyn, bornit, molibdenit, tetraedryt

- minerały tlenkowe - kwarc, baddeleyit, rutyl, anataz, brukit, hematyt, brucyt, cerionit, ilmenit, perowskit, pirochlor, samarskit, kolumbit, magnetyt, spinel, niobie, fergusonit

- halogenki - fluoryt, sellait MgF2

- węglany - kalcyt, dolomit, ankeryt, magnezyt, brellnneryt, syderyt, rodochrozyt, parisyt, bastnasyt, synchisyt, lantanie, stroncjanit, burrbanhit, alstonit, barytokalcyt [Baca(CO3)2]

- siarczany - baryt, celestyn, anglezyt, anhydryt

- fosforany - apatyt, dalit, monacyt, florencyt

- krzemiany - forsteryt, monticzechit, sfen, granat, cyrkon, toryt, ceryt, epidot, zoizyt, wezuwian, oryty - Allanie, eudialit, diopsyd, augit, egiryn, ribechit, wollastonit, pentrolit, flogopit, biotyty, wermikulit, chloryt, serpentynit, chryzotyl, muskowit, talk, ortoklaz, albit, nefelin, mikroklin, natrolit, chabazyt

ZŁOŻA MAGMOWE INTRUZYWNE

- typy złóż:

+ Ti-Fe w anortozytach

+ Fe-Ti w gabronorytach

+ Fe-P w sjenitach

- procesy:

+ likwacja

+ frakcjonalna krystalizacja

ZŁOŻA Ti - Tellness w Norwegii, TiO2 do 18%, proterozoiczne; Fe:Ti 2:1 w partii centralnej, normalnie 40:1, Lach Tio (Kanada) 35% TiO2 (kl. 2 głębinowe, noryt ciemniejszy do 43% px, anortozyt <12% px skała jasna, akcesorycznie apatyt, magnetyt, ilmenit), Fedorivka - Ukraina, 11,09% TiO2, nieeksploatowane (min. główne to ilmenit, magnetyt,tytanomagnetyt, apatyt)

500-600 FeTiO3 1,5-1,8 km zwietrzeliny, pozostają minerały ciemne (KORY WIETRZENIOWE)

3

50 m złoże masywowe

ZŁOŻA Fe-Ti w gabronorytach (ale w otoczeniu występują także anortozyty)

Krzemianka - zawartość brzeżna 16%

+ skałami macierzystymi są leukogabra, gabra, noryty i skały o średnim składzie

+ głównym minerałem kruszcowym jest tytanomagnetyt, towarzyszy mu ilmenit

+ przykładem złóż tego typu: Bushveld (RPA), Kachkonar i Kusinskoja (Rosja), Talberg (Szwecja), Magpie Mountain (Kanada), Thawus, i Iron Mountain (USA), Krzemianka (Polska)

+ złoze tego typu zawiera 1 Gt i więcej rudy o zawartości 20-45% Fe, 2-20% TiO2, zaw. V sięga 0,25%; stos. Fe:Ti = 40:1 do 2:1

+ złoża tych dwóch typów dostarczają tytanu, wanadu, żelaza, a niektóre apatytu

- w rudach Fe dopuszczalna zawartośc S - 0,3%

- wiek intruzji:

+ macierzystych dla złóż typu Ti-Fe wynosi średnio ok. 1 Ga

+ w złożu Telles wiek ilmenitu wynosi 920 +- 2 Ma, zaś anortozytu 930+-2 Ma

- forma złóż:

+ przeważają duże ciała o kształtach pseudopokładów, soczew, żył, żył zgodnych (sille) i ciał nieregularnych

+ typ Ti-Fe charakteryzuje się obecnością ciał; dom. Ilmenit zaw 20-45% Ti, 25-45% Fe, stos Fe:Ti = 2:1

+ typ Fe-Ti - dom. Tytanomagnetytu, zaw. Fe 20-45%, stos. Fe:Ti = 2:1, do 40:1

- cechy charakterystyczne:

+ występowania masywnych, pokładowych ciał rudnych Ti-Fe w anortozytach i ciał Fe-Ti w zdyferencjonowanych warstwach i masywnych intruzji zasadowych

+ w typie Ti-Fe dominuje ilmenit

+ w typie Fe-Ti dominuje tytanomagnetyt

+w złozach Ti-Fe zawartość Ti waha się w granicach 20-40% i zaw. Fe 25-45%, stosunek Fe:Ti = 2:1

+ macierzyste skały zasadowe w obydwu typach złóż posiadają zróżnicowany skład w zależności od prężności tlenu i stanu dyferencjacji w magmie, z której generowały

- rejon Krzemianka nieeksploatowany, bo:

+ głęboko (750 m)

+ polimetaliczna ruda (poza magnetytem są także siarczki, tytanomagnetyt - inkluzje spineli tytanu, który nie jest mile widziany)

+ jedynie V tworzy złoże ekonomiczne 0,2-0,3% zawartości (V nie tworzy samodzielnych minerałów)

+ turystyka

+ siarczki, fosforany - tu ok. 1% - za dużo (dopuszczalne 0,3)

+ niektóre siarczki są magnetyczne

+ nie ma platyny - jest w klasie wyzej

+ niewielki stopień geotermiczny 2 km - 33 stopnie

ZŁOŻA Ni-Cu

- złoża siarczków Ni występują wewnątrz archaicznych pasów zieleńcowych

- złoża klasyfikowane są ze względu na środowisko geotektoniczne

+ typ I - złoża impaktytowe (1 na świecie)

+ typ R - Ni-Cu związane z ryftem i wylewami kontynentalnych bazaltów

+typ K- Ni związane z komatytami w archaicznych pasach zieleńców i kontynentalnym ryfcie wieku proterozoik

+ typ T - Ni-Cu złoża toleitowych intruzji

- wszystkie typy złóż mają pewne generalne podobieństwa; głównym jest wystepowanie lub współwystępowanie z zasadowymi lub ultrazasadowymi intruzjami oraz obecność tej samej asocjacji siarczkowej: pirotyn-pentlandyt-chalkopiryt; różnice występują w ich geotektonicznych warunkach i dyferencjacji skał magmowych

- skały goszczące:

+ komatyt - bazalt (bardziej prymitywny od oceanicznego toleitu), wiek: 3,5-4 mld lat, charakteryzuje się Ca:Al. = 1:1 (w bazaltach 0,65) i podwyższoną zawartością MgO i obniżoną zawartością Na2O i K2O

+ toleit - skała wylewna klasy dolerytu lub diabazu

Złoża impaktytowe (I):

- 1 na świecie Sudbury, Ontario; ze względu na zmiany metamorficzne skał podłoża charakterystyczne dla uderzenia asteroidu, ponadto uważa się, że brak innych złóż tego typu jest wystarczającym dowodem - 1 na świecie Sudbury, Ontario; ze względu na zmiany metamorficzne skał podłoża charakterystyczne dla uderzenia asteroidu, ponadto uważa się, że brak innych złóż tego typu jest wystarczającym dowodem na genezę typu impaktytowego

- wiek - proterozoik

- forma złoża - soczewy, żyły, gniazda okruszcowanych brekcji

- geologia - kompleks składa się z 2 stref

+ dolna - noryt + gabronoryt, które w kierunku stropu zawartość Q + tlenki Fe-Ti; złoże zlokalizowane w spagu; utwory maficzne leżą na archaicznych gnejsach i lokalnie na brekcji

+ górna - granofir (porfir kwarcowy)

- mineralogia - pirotyn, pentlandyt, chalkopiryt, piryt, magnetyt, bornit, arsenki, siarkoarsenki, nikielin, mancheryt, gersdorfit, kobaltyn; minerały z grupy PGM: mincheneryt PdBiTe, moncheit PtTe2, sperylit PtAs2

- geochemia - Ni:Cu = 1:1, zmienia się d 3:1 w norytach do 2:1 w spągowych brekcjach do 1:1 w strefie najgłębszej; zawartość Pt:Pd 5g/t, Rh, Ru, Ir, Os - 0,1-0,3 g/t; obecnie Au

Złoża R:

- znane 3 obszary:

+ Norylsk - Tabnakh, złoża występują w strefie tektonicznej

+ Norysk - Kharajelakh o przebiegu SW-NE zlokalizowane w intruzjach maficznych typu gabro, doleryt, zalegających w skałach węglanowo-siarczanowych dolnego i środkowego dewonu oraz karbonu i permu; intruzje wyraźnie zdyferencjonowane: spąg-gabro, strop-doleryt

- formy złoża - soczewy, bryły, brekcje

- typy rud - rozproszone, masywne rudy Cu występujące często w zmienionych skałach spągowych (hornfelsowych)

- mineralogia - pirotyn-chalkopiryt-pentlandyt, występują strefy wzbogacone ekstremalnie w Cu: chalkopiryt, tainachit, moihuechite, karbonit i PGM

- rudy Cu tworzą żyłki tzw. aureole wokół rud bogatych i spoiwo brekcji

- geochemia - Cu:Ni = 0,8, 30% Cu, 0,6-3 g/t Pt, 4-13 g/t Pd, zawartość PGM rośnie wraz ze wzrostem Cu

Złoża K:

- archaiczne pasy zieleńców; największe koncentracje złóż niklu stwierdzono w pasie zieleńcowym (długość 800 km) „Norseman-Wiluna” wieku archaicznego w zachodniej Australii, wschodnia część kratonu Yilgarn

- Abitibi Greenstone Belt (Kanada) - złoża subekonomiczne

- skały goszczące:

+ komatyty: 2 typy

* archaiczne pasy zieleńców

* kontynentalny ryft wieku proterozoik (protoryft)

- złoża: Kimbalda, Agnew, Mt. Keith, Nepean, Scotia (występuje w centralnej strefie tektonicznej (ryfcie) o szerokości 200 km charakteryzuje się obecnością komatytów i siarczkonośnych czertów reprezentujących głębokomorskie warunki

- złoża Ni występują w perydotytach komatytowych o teksturze typu spinifex i komatytach

- stosunek Ni:Cu = 13:1

- podobne złoża występują w zieleńcowym pasie Abitibi

- kontynentalny ryft wieku proterozoicznego:

+ złoża Ni występują w komatytach, związane z ryftem, związane z marginalnymi strefami płyt kontynentalnych wieku proterozoik

+ złoża związane są z soczewami perydotytów zlokalizowanymi w siarczkonośnych metapelitach (łupki biotytowe) np. pas Thompson Nikel Belt (Monitoba) stosunek Ni:Cu = 14:1

- metamorfizm i zmiany:

+ zwykle komatyty i skały sąsiadujące poddane są metamorfizmowi regionalnemu - prenit-pumpellgit do amfibolowego

+ podczas niskiego stopnia metamorfizmu perydotyty ulegają serpentynizacji, a oliwiny są cementowane siarczkami

+ w środkowym metamorfizmie (facja amfibolowa) metamorficzne minerały przerastają się z powstałymi w tym czasie siarczkami

+ metasomatoza węglanowa

+ zmiana jakościowa siarczków

pirotyn-pentlandyt-piryt-milleryt (NiS)

pirotyn-magnetyt

pentlandyt-hazlewoodyt (Ni3S2) lub awanit (FeNi3)

- skały goszczące mineralizację siarczkową jak i skały otaczające są poddawane deformacjom, łącznie z efektem brekcjonowania, gdzie siarczki spełniają rolę cementu

Złoża T:

- Ni-Cu - toleity

- do tej grupy zaliczamy małe złoża, z których najbardziej znane są:

+ Monchergorsk (Rosja)

+ Voisey Bay (Labrador) - złoże w rozpoznaniu

+ Selebi-Pikwe (Botswana)

- wiek złóż - archaik do mezozoiku, występują w zdyferencjowanych intruzjach od perydotytu, piroksenitu, gabra do kwarcowego diorytu, w słabo lub mocno zmetamorfizowanych wulkaniczno-osadowych skałach; wszystkie są mocno zdeformowane

- stosunek Ni:Cu = 3:1 - 1:1, zawartość Ni sięga 3,6%, Cu - 2,17%, Co - 0,15%

- minerały kruszcow: pirotyn-pentlandyt-chalkopiryt-piryt - kruszce tworząskupienia masywne rozproszone, żyłowe i cementacyjne w brekcjach

- struktura złóż: soczewkowe i kominowe w kształcie cygar

ZŁOŻA Cr

- złoża magmowe intruzyjne:

+ złoża Cr w intruzjach warstwowych (45% produkcji 95% zasobów)

+ złoża Cr typu poliform

- chromity - spinel

- złoża Cr w intruzjach warstwowych:

+ występują w dużych intruzjach warstwowych skał ultrazasadowych i zasadowych

+ wiek - prekambr

+ „pokłady” Cr są przewarstwione z dunitami, perydotytami, ortopiroksenami i anortozytami; ekonomiczne nagromadzenie związane jest z perydotytami

- złoża:

+ kompleks Bushveld Cr:Fe = 1,6:1

+ Great Dyke, Zimbabwe Cr:Fe = 2,8:1

+ kompleks Selukwe, Zimbabwe

+ kompleks Stillwater, USA

+ Kemi, Finlandia

+ Campo Formoso, Brazyli

- forma złóż:

+ zwykle są to pseudopokłady zgodne o miąższości >1m

+ występują w liczbie od 1-35 (Bird River Sile, Kanada)

- mineralogia - chromit jest jedynym minerałem kruszcowym, ,minerały skałotwórcze to oliwin, ortopiroksen, plagioklaz, klinopiroksen

- geochemia - jakość Chromików zależy od zawartości Cr2O3, Al2O3, FeO (i mniej, tym lepiej), stosunek Cr:Fe niższy niż w złożach typy poliform; niektóre chromity mogą zawierać ekonomiczne nagromadzenie PGM (Bushveld); jedna z odmian Cr jest trująca, szkodliwa dla środowiska

- cechy:

+ zgodność pokładów Cr do ultrazasadowych intruzji warstwowych

+ obecność struktur typowych dla kumulatów

+ monomineralny charakter złoża

- złoża Cr typu poliform - związane z ofiolitami - duże zróżnicowanie struktur i geochemii; 55% światowej produkcji, 5% zasobów

- sekwencja ofiolitowa:

+ osady głębokomorskie

+ pillow lava

+ zgodne dajki diabazowe - sille

+ skały ultrazasadowe i kumulaty (głównie harzburgity); złoże Cr w dolnej (kumulatowej) i górnej części (tektonicznych harzburgitów)

- skały są silnie zaburzone tektonicznie; perydotyty SA zwykle otoczone zserpentynizowanymi dunitami; wiek złóż waha się od proterozoiku do trzeciorzędu

- pasy ofiolitowe:

+ Jugosławia, Albania, Grecja, Turcja, Oman, Irak, Iran

+ kraje po rozpadzie byłej Jugosławii (mało Cr)

+ Nowa Zelandia (nie posiada złóż)

+ Macedonia (małe pasy, dużo Cr)

- ważniejsze złoża Cr typu poliform:

+ Masinloc, Luzon, Filipiny, trzeciorzęd, Cr:Fe = 22:1

+ Karak, Turcja, Fe:Cr = 3,2:1

+ Grupa Kempirsajska, Kazachstan, Cr:Fe = 4:1, paleozoik

+ Sarnowskie, Ural Cr:Fe = 4:1

+ Xerolirado, Grecja, Cr:Fe = 3,4:1

+ Otirid, Albania, Cr:Fe = 3:1

- forma złóż:

+ ciała złożowe podobne do strączków

+ znane również „żyły” (złoże Sarnowskie), grube, do 15 m

- mineralogia:

+ chromit jedynym minerałem kruszcowym

+ tworzy rudy masywne i rozproszone z kryształami o wielkości do 10 m

- skały goszczące:

+ więcej magnetytu niż w tamtej formie

+ oliwin, ortopx, plagioklaz, klinopx, serpentynit, chloryt, tremolit, talk i wtórne węglany

- geochemia:

+ więcej Cr2O3, MgO<FeO, TiO

+ stosunek Cr:Fe wiekszy

+ obecny Al2O3 - pochodzi z mniej prymitywnej magmy, zawiera odmiany z

K-skaleniem

- cechy:

+ sukcesja ofiolitowa lub alpejski typ perydotytu

+ tekstury typu nodul

MAGMOWE ZŁOŻA PGM

- do PGM należą: Os, Ir, Rn, Rh, Pt i Pd; metale te mają charakter syderofilny i chalkofilny, najczęściej występuje platyna i pallad

- jedynym liczącym się złożem pozostałych platynowców jest UG-2 w kompleksie Bushveld; w złożu tym ilość radu sięga 8% wszystkich platynowców; złoża tych metali są rzadkie

- ze złóż magmowych pozyskuje się 90% metali tej grupy PGM, pozostałe 10% pochodzi ze złóż siarczkowych niklu

- złoża magmowe:

+ na świecie znanych jest 15 złóż tego typu, z których 8 ma znaczenie ekonomiczne

+ wyróżnia cię na 2 podtypy:

* typ ryftowy lub stratofilny

Merensky Reef , UG-2 w kompleksie Bushveld w RPA oraz Stillwater Complex w Montanie (USA)

* typ brekcji intruzywnych

SIB - supersolidus intrusion breccia, złoże Lac des Iles (Ontario, Kanada)

+ obydwa modele zakładają wzbogacenie pierwotne w PGM w siarczkach typu magmowego podczas mieszania się magm i ich segregacji i wtórne wzbogacenie lub przemiana PGM przez składniki lotne lub magmę wzbogaconą w składniki lotne

- ważniejsze złoża:

+ Merensky Reef, ryft, 8,1 g/Mg, Pt:Pd = 2,4:1 , Bushveld Complex, 2,05 Ga, zasoby 2160 tx10⁶

+ UG-2 chromit, ryft, 2,05 Ga, 1,2:1 , 3700, Bushveld Complex, 8,7 g/Mg 90% chromit

+ Platreef , ryft 2,05 Ga, 0,9:1 , 1700, Bushveld Complex, 7,3 g/Mg

+ I-M Reef, ryft, prekambr, 0,3:1, 421, Stillwater Complex, 18,8 g/Mg

+ G chromit , ryft, prekambr, 0,4:1 , 3,4, Stillwater Complex, 2,4 do 2% siarczków

+ Great Dyke, ryft, prekambr, 1,4:1 , 1680, Zimbabwe , 4,7

+ Munii Munii, ryft, prekambr, 0,6:1 , 20-30 prospekcja, Australia, 2,9 0,3% Cu, 0,2% Ni

+ Lac des Iles, STB , 5,4 , 0,14:1 , 6,7 , Ontario , 2,7 Ga

- mineralogia - chalkopiryt, pentlandyt, pirotyn, piryt, bragit [(Pt, Pd, Ni)S], cooperyt (PtS), lauryt (RuS2), sperylit PtAs2, stopy Pt-Fe, stopy PGM, PGM-arsenki I PGM-antymonki

Pegatoidalny piroksenit

Kopleks

I etap krystalizacji

IC interkumulus (zlepieńcowata forma, ale struktura krystaliczna)

Hydrotermalny skaleń

ADULAR

C C Stop Pt-Fe izoferroplatyna

IC IC

Siarczki

- ryft:

+ średnie I duże, prymitywne intruzje typu toleitowego (+ ultrazasadowe)

+ kumulatowe warstwowanie w spągu rozwarstwionej intruzji

+ struktury pegmatytowe skał kumulatowych i intruzji rozwarstwionej

+ współwystępują z Chromikami i siarczkami Ni-Cu

+ lokalna obecność uwodnionych krzemianów

+ intruzje goszczące złoża PGM w starych, stabilnych kratonach

+ w skład intruzji wchodzą skały wylewne o składzie boninitu (skała o składzie andezytu z dunitami ale bez plagioklazów)

+ obecność drugiej generacji wysokotemperaturowych minerałów takich jak oliwin i chromit spowodowanej intruzją nowej „prymitywnej” magmy w poziom warstwowej intruzji pierwotnej o podobnym ciężarze właściwym

- mechanizm:

1. magma, na dole kumulaty

roof

1

2

C

2. wdziera się magma - iniekcja prymitywnej magmy płynie tak wysoko, aż może, czyli do skał o podobnej gęstości

3. turbulentnie się rozprzestrzenia wzdłuż stref o podobnym ciężarze

4. z magmy wypadanie kryształów kumulatowych po raz 2, powtórne kumulaty przedostają się na pozycję o podobnej gęstości (w dół)

5. składniki lotne pod dużym ciśnieniem i temperaturą przedostają się przez nie do końca wyksryst. przez dyfuzję do góry i one SA odpowiedzialne za wykrystalizowanie PGM - końcówka krystalizacji i zastyganie stopu

- kumulaty (cumulates) - skały intruzji rozwarstwionej, tworzą się w wyniku wydzielania się kumulokryształów i opadnięciu ich na dno zbiornika magmowego

Kumulus - 65%

Interkumulus - 35%

- SIB:

+ obecność struktur wskazujących na mieszanie się 2 róznych magm po utworzeniu się intruzji z kumulatami

+ znaczące wzbogacenie w PGM w strefach brekcji intruzyjnych

+ wtargnięcie gazów od strony sąsiadującej intruzji granitoidów lub częściowo upłynnionych skał otaczających

GREJZENY

Min. główne poboczne rzadkie

żyłowe kwarc turmalin, topaz oligoklaz, aktynolit, granat, ilmenit,

muskowit fluoryt, mikroklin rutyl, cyrkon, monacyt, apatyt, spinel

biotyt, albit korund, sellait, skapolit, diaspor,

flogopit, margaryt, epidot, chloryt,

serycyt, zeolity, węglany

kruszcowe kasyteryt molibdenit, beryl hematyt, magnetyt, sheelit, helwin,

wolframit miki litowe (lepidolit, efezyt, tonalit, chryzoberyl, kolumbit,

cynwaldyt) fenakit, bertrandyt, taafelt, pirotyn,

piryt, arsenopiryt, branneryt, bizmutyn,

chalkopiryt, sfaleryt, galena, stannin,

ruda płowa, bizmut rodzimy

- grejzeny - Anglia (Płw. Kornwalijski)

- grejzeny i albityty - pneumotermalne z roztworów resztkowych (gazy F, B, H2O); proces polega na zmianie zewnętrznej części granitoidów w skałę przesyconą plagioklazami

- coltan - kolumbit, tantalit, pozyskiwane z tej rudy; odzyskiwane jako produkt pośredni z wietrzenia

- albityty - mikroklin, albit, leucyt, nefelin, kwarcowo-albitowe

- w Polsce - żyły skaleniowe k. Kowar

- albityty - zbite, masywne ciała, domieszka plagioklazów z biotytem lub kwarcem

- zloże Cinovec - grejzeny ciała gniazdowe i żyłowe, skała zalbityzowana, na zewnątrz; temperatura 650-800 stopni

- pegmatyty - najliczniejsze zw. z granitami czyli skałami kwaśnymi, ale także czasem zasadowe lub ultrazasadowe; w grupie pegmatytów jest około 500 minerałów (rozpoznane), najczęściej minerały są w postaci tlenkowej, z siarczków piryt i molibdenit

- surowce - SiO2, skaleń, REE, kamienie szlachetne: beryl, akwamaryn, topaz, turmalin, granat, Nb, Ta, Y (piezokwarc - najczystszy)

- temperatury, w których krystalizacja podstawowe minerały pegmatytów:

+ biotyt - 760-500 stopni

+ kwarc wczesny - 600-540 stopni

+ muskowit - 500-435 stopni

+ beryl - 500-400 stopni

+ topaz - 510-300 stopni

- formy złóż

+ żyłowe - od 1500 m długości i 100 m szerokości

+ gniazdowe - do 100 t wagi kryształów

granit granit pismowy

- podział Fersmana - pegmatyty linii czystej (granitowe)

+ skaleń K, kwarc, albit, oligoklaz, biotyt, muskowit, spodumen, turmalin, granat, topaz, beryl, lepidolit, fluoryt, apatyt, minerały Th i Tr

- pegmatyty:

+ wołyńskie

+ komorowe/gniazdowe

- 2 klasy granitu - literowa i literowa związana ze środowiskiem geotermalnym

LCT

- klasa- PR Li, MI - Li

- charakterystyka geochemiczna - Li, Rb, Cs, Be, Sn, Ga, Ta>Nb (P,P,F) Al2O3, CaO, Na2O, K2O

- skład chemiczny pegmatytów: A/CNK>1 do A/CNK = 1

- typ granity - synorogeniczny do późno orogenicznego

- skład chemiczny granitu - peraluminous, S, I

NYF

- klasa - PR-REE, MI-REE

- charakterystyka geochemiczna - Nb>Ta, Ti, Y, Sc, REE, Zr, U, Th, F

- skład chemiczny pegmatytów - A/CKN = 1, A/CKN<1, dla A/NK>1, A/NK = 1

- typ granitu - syn-, późno-, post-, orogeniczny, nieorogeniczny

- skład chemiczny granitów - per-, sub-, metaaluminous A+1

mieszane

- klasa - LCT-NYF

- charakterystyka geochemiczna - mieszane

- skład chemiczny pegmatytów - A/CNK<1 dla A/NK>1, A/CNK>1

- typ granitu - postorogeniczny, nieorogeniczny

- skład chemiczny granitów - subaluminous do słabo peraluminous

- Objaśnienia:

+ LCT - Li, Cs, Ta

+ NYF - N, Y, F

+ Mi - miarolitic

+ A/CKN>1 - peraluminous, gdzie A=Al2O3, CNK=CaO+Na2O+K2O

+ A/CNK = 1 - subaluminous

+ A/CNK<1 - metaaluminous

- klasyfikacja granitoidów (tektoniczna):

+ IAG - island arc granitoids

+ CAG - continental arc granitoids

+ CCG - continental collision granitoids

+ POG - post orogenic granitoids

+ RRG - rift-related granitoids

+ CELG - continental epirogenic uplift granitoids

+ OP - oceanic plagiogranites

- klasyfikacja alfabetyczna granitoidów:

+ S - syn-collisional (64-77% SiO2) z przetopienia skał osadowych

+ I - island arc (56-77% SiO2) przewaga sodu, źródło to magmy maficzne

+ A - anorogenic tectonic position (high FeO/FeO+MgO i Zr i Fe zawartości) ich intruzje powstają na długo po najmłodszych zjawiskach deformacyjnych, duże zawartości K

+ M - island ars (mantel)

+ C - charnockite granitoidy - powstają na starych kratonach

- pegmatyty linii hybrydyzacji (innych formacji)

+ hybrydalne - asymilujące materiał skał otaczających

+ odkrzemionkowe - oddające krzemionkę skałom otaczającym

+ metamorficzne - w różnych stadiach metamorficznych

- skład mineralny Al.: andaluzyt, cyjanit, silimanit, korund; Mg, Ca: hornblenda, px, tytanit, skapolit, diopsyd, flogopit, granat

- pegmatyty alkaliczne - mikroklin, ortoklaz (KAlSi3O8), nefelin (Na, K)AlSiO4, sodalit (Na8Al6Si6O24Cl2), egiryn (px), nackmannit, natrolit (Na2Si3Al2O10*2H2O), arfwedsonit (amfibol), apatyt (Ca5[F/(PO4)]3), cyrkon ZrSiO4

- pegmatyty magm zasadowych - anortyt-bytownit, labrador-andezyn, bronzyt (px), oliwin, amfibol, granat, sfen, cyrkon, magnetyt, siarczki: pirotyn, pentlandyt, chalkopiryt

- geneza:

+ resztkowa magma (A. Fersman)

+ stop resztkowy + roztwór metasomatyczny (Jones, Cameron)

* wypełnienie przestrzeni, magma resztkowa

* powstanie utworów metasomatycznych

+ roztwór metasomatyczny (Zaworicki, Nikitin)

+ metamorficzna (Sokołow)

ZŁOŻA HYDROTERMALNE

- pustki w skałach:

+ epigenetyczne - szczeliny tektoniczne, brekcje, po ługowaniu

+ porowatość skał

+ przepuszczalność skał

- fizyko-chemiczne warunki powstawania złóż:

+ roztwory mineralizujące

+ zawiesiny - suspensje - cząsteczki<0,1 (mikrometrów)

+ koloidy - cząsteczki 0,1 mikrometrów - nm

+ roztwory rzeczywiste lub cząsteczkowe - 1-0,1 nm

+ pH - wykładnik wodorowy

+ Eh - potencjał utleniająco-redukcyjny

+ potencjał chemiczny - energia wewnętrzna układu

+ stężenie roztworu

+ temperatura i ciśnienie

- źródła wody:

+ woda pomagmowa (juwenilna) zawartość wody do 10% (średnio około 0,2 km2 z każdego km2 magmy)

+ woda meteoryczna (wadyczna - swobodna) bogata w O2 i CO2

+ woda pometamorficzna (do 30% w stosunku do masy skalnej)

- źródła substancji:

+ wody termalne związane z wulkanitami (szczawy siarkowodorowe, azotowe, szczawy)

+ juwenilne źródła magmowe

+ asymilacyjne źródła magmowe

+ filtracyjne źródła pozamagmowe

- temperatura:

+ 400-100 stopni

+ wysokotemp.

+ średniotemp.

+ niskotemp.

- sposoby wytrącania substancji:

+ reakcje wymiany między substancjami w roztworze

+ reakcja wymiany podczas mieszania się roztworów

+ reakcje wymiany: roztwór - skała otaczajaca

+ zmiana pH

+ koagulacja koloidów

+ zmiana temperatury układu

+ efekt filtracyjny

+ sorpcja

+ działanie naturalnych pól elektrycznych

+ zmiany cisnienia

- metasomatoza:

+ dyfuzyjna

+ filtracyjna

- złoża hydrotermalne dzielą się ze względu na temperaturę:

+ hypotermalne - najgłębiej (Au)

+ mezotermalne - metale podstawowe - Cu, Fe, Zn

+ epitermalne - najpłycej (Au, ciepłe wody)

- głębokośc wpływa na asocjacje mineralne

- złoża te bardzo łątwo wyróżniaja się w otoczeniu innych skał

ZŁOŻA ŻYŁOWE

- żyłowe, sztokwerkowe złoża Sn i W

- żyłowe złoża Au:

+ stare żyły złota [Q, węglany z Au]

+ młode żyły złota [epitermalne]: Q-kaolinit - ałunit z Au, adular - serycyt ze złotem

- złoże w formacjach żelazistych

- żyły polimetaliczne (złoża srebrowo-uranowe)

ZŁOŻA PORFIROWE

Złoża Cu

a) strefa potasowa - w centrum złoża, pierwsza strefa w złożach porfirowych Cu, ługowanie Na i Ca (węglany biorą się z CO2) i pojawia się piryt (z żelaza uwodnionego z biotytu, piryt informuje o systemie hydrotermalnym w złożu)

- biotyt - marginalny

- ortoklaz - główny

- Q

- akcesorycznie - apatyt, hematyt, anhydryt, ankeryt

- złoża blankietowe - bogate złoża supergeniczne, najpłycej leżały w strefie cementacji; poniżej intruzja porfirowa

- złoża porfirowe powstałe w strefach subdukcji

- złoże jest związane z systemem pionowej komunikacji, migracja S, roztworów; w strefie redukcyjnej powstają złoża metali

- są to złoża masywne, charakteryzujące się dużą zmiennością skał otaczających

b) strefa fyllitowi - strefa odbarwionych skał; ługowanie Mn, Ca i Na

- Q

- serycyt

- piryt

c) strefa argilitowa - argility to minerały ilaste z transformacji hydrotermalnych; montmorillonit, illit, kaolinit, chloryt; zaawansowane : kaolin, diaspor, Q, krzemionka, andaluzyt, piryt

d) strefa propilityzacji - strefa na zewnątrz złoża, chlorytyzacja biotytu

- chloryt

- epidot

- kalcyt

- akcesorycznie: apatyt, hematyt, anhydryt, ankeryt

- główny sposób wydobycia - odkrywkowy z powodu łatwości oddzielenia siarczków od reszty na podstawie własności fizycznych

Przekrój przez złoże porfirowe

str. Propilityzacji

str. Fyllityzacji

piryt

str. potas-fyllit

Coś w rodzaju skarnów

(magnetyt powodujący

Fe eksploatuje Fe anomalie magnetyczne

się tą część występujące w strefie

kontaktów)

CuAs - Luzonie, enalgit, poliformy zw. z CuAs

- korzystną domieszką jest Au, które zazwyczaj nie ma więcej niż dziesiąte części ppm; dużo domieszki Au w złożu rudonozyjskim „Earts Grasberg”

- złoża porfirowe Cu - Ertsberg-Grasbers, Turquose Hill, Chuquicamata, Morenci (Arizona), Tompakan (Filipiny), Bingham, El Teniente (Chile), Santo Tomas (Filipiny 0,6-1,2 g/t Au, dodatkowoPt i Pd), La Escondida (Chile), Elasite (Bułgaria - duża zawartość platynowców)

Złoża Mo-Cu

- strefa żył kwarcowych - dużo krzemionki, co rózni je od złóż Cu

- występują w strefie potasowej

a) strefa krzemionkowa

- impregnacje wewnątrz strefy K

- topaz, biotyt, chloryt

- wiek złóż porfirowych:

- przełom Cr/T

- niektóre ok. 2 mln lat

- wewnętrzna część Karpat - złoża polimetaliczne w porfirach 7-12 mln lat

- złoza porfirowe Mo - Climax, Henderson (Kolorado), Kuesta (Nowy Meksyk)

Złoża Cu-Au

- Grasberg, Santo Tomas, Chelopech (Bułgaria - paleoporfiry, starsze niż Cu, tego typu złoże w Myszkowie Mo + wolfram + Cu - wiek ok. 299 mln lat, zasoby 1 mln t metali), Ok. Tedi (Papua Nowa Gwinea), Lepanto (Filipiny)

- złoza typu „mondo”, zloza stratoidalne - rudy rozmieszczone w strukturach sedymentacyjnych

- granity cynowe:

Fe2O3/FeO

Złoże Cu

SiO2

- w Myszkowie - żyły kwarcowe + skalenie, czarne plamy - molibdenit (złoże punktowe, żyłowe, z sheelitem CaWO4 - odpowiada za koncentracje wolframu powstającego wskutek działalności roztworów)

- Turquose Hill - złoże nieeksploatowane

Erdenet - złoże Cu+Mo

- żyły As-Ag z uranem

+ żyły As z Ag-Co

+ żyły As z U-Ag

- żyłowe złoża U

+ w strefach tektonicznych (typu stear zone)

+ żyły związane z granitoidami

- złoża U w niezgodnościach strukturalnych

- żyłowe złoża Fe, barytu, fluorytu, syderytu

Złoża U

- formy złoża - smółka uranowa (2 strefy utlenienia U), uraninit UO2

- związki U mogą mieć barwę czarną, żółtą, jaskrawozieloną

- aby sprawdzić radioaktywność skały w terenie należy przyłożyć papier fotograficzny na skałę i wywołać

- yellow cake - finalny produkt; Atabasca - Kanada, uran

- unconformity (w niezgodnościach):

+ dają około 90% światowej produkcji uranu

+ występują na granicy proterozoicznych metamorficznych skał i młodych sekwencji klastycznych

+ złoża występują w sąsiedztwie uskoków

- Key Lake - polimetaliczne, 70000 t U, 1,99% U, Ni, Co, As, 1,39 Ga, U-Pb, Kanada

- Cigar Lake - polimetaliczne, Kanada, 110000 t U, 12,2% U, Ni, Co, As, 1,39 Ga, U-Pb, chlorytyzacja, Mg-illit, Fe-Mg-illit, uncomformity, 2 systemy uskoków

- Wagle Point - Kanada, 51152 t U, 1,55% U, smółka, 1,4 Ga U-Pb; chlorytyzacja, illityzacja, hematytyzacja, odbarwienie; uncomformity, uskoki, gnejsy, kwarcyty, pegmatyty

- forma złoża, zlokalizowana w:

+ strefach uskokowych

+ strefach spękań

+ płaszczyzn nieciągłości

+ ciała złożowe są zwykle otoczone przez strefy zmian hydrotermalnych: chlorytyzacją, karbonatyzację, illityzację

Tr/Q

Regolit

- skład mineralny:

+ złoże monomineralne:

* główne - smółka uranowa, masywna, holomorficzna, czerń uranowa, uraninit

* podrzędnie - coffinit, wtórne minerały - skłodowskit, baltwoodyt, kasolet, kalcyt, dolomit, syderyt, serycyt, chloryt, illit, kaolinit, drawit

+ złoże polimetaliczne:

* główne - kilka generacji smółki uranowej i coffinitu, arsenki, siarko-arsenki Ni i Co, siarczki Ni, Cu, Pb, Mo, Fe i Zn, tlenki i wodorotlenki Fe, lokalnie Ag i Au rodzime, tellurki i minerały 2 grup platyny, chloryt, illit, kaolinit, syderyt

- złoża Key Lake (stosunek U:Ni = 1:0,55), Cigar Lake Midwest (stosunek U:Ni = 1:0,078)- nagromadzenia polimetali mają charakter ekonomiczny

- zmiany okołorudne:

+ paleowietrzenie - powstanie regolitu w czasie luki stratygraficznej

+ diagenetyczne i epigenetyczne - różnoczasowe z okruszcowaniem; diagenetyczne zmiany są bardzo obszerne i powstają w wyniku krążenia roztworów o różnym składzie

- cechy charakterystyczne:

+ obecność niezgodności

+ obecność starych granitów i skał pelitowych z grafitem

+ obecność klastycznych skał w nadkładzie

+ obecność uskoków i stref spękań

+ monomineralny charakter głównego etapu okruszcowania

+ złoża z okruszcowaniem polimetalicznym lokalizują się w strefie niezgodności i powyżej, zaś monomineralne występują w podłożu

+ okruszcowanie występuje w strefach silnych zmian hydrotermalnych zawierających illit, kaolinit, chloryt

- model genetyczny:

+ diagenetyczno-hydrotermalny

+ magmowo lub metamorficzno-hydrotermalny, głębokie źródło uranu

+ złoże supergeniczne

- złoża uranu w strefach „shear Jones”

+ w połowie XX wieku złoża te były jednymi z najważniejszych źródeł uranu

+ najważniejsze - Beaverlodge, Saskatchewon, złoża Masywu Czeskiego, dolej Saksonii

+ największe z nich zawierają po kilka tysięcy ton uranu

+ zawartość uranu w rudach ok. 0,4%

- ważne złoża:

+ Rozna Olsi R. Czech - 20000 t, ok. 0,15% U, uskok klasy regionalnej

+ Radoniów - 190 t, 0,15%, strefa tektoniczna w gnejsach

- forma złoża:

+ żyły

+ sztokwerki

+ gniazda

- skład mineralny:

+ w górnych strefach złoża występuje smółka, w dolnych - branneryt; lokalnie - coffinit, thucholit i minerały wtórne metauronocircyt, liebigit, becquerolit, siarczki Fe, Cu, Pb, Zn, selenki Pb (clausthalit)

+ w żyłach występuje kalcyt, dolomit, kwarc, chloryt, albit; zakres temperatur mineralizacji 500-800 stopni

- zmiany okołorudne:

+ metasomatoza sodowa (albit) we wczesnym etapie

+ hematytyzacja

+ chlorytyzacja

+ karbonatyzacja

+ feldspatyzacja

- cechy charakterystyczne:

+ obecność struktur mylonitowych

+ kontrola strukturalna, uskoki

+ strefowość w rozmieszczeniu smółki i brannerytu

- model genetyczny:

+ okruszcowanie jest kontrolowane strukturalnie

+ źródłem uranu mogą być zarówno skały osadowe jak i plutoniczne

+ redepozycja typu hydrotermalnego w 1 lub kilku etapach

- żyły uranu związane z granitoidami (2 rodzaje):

+ wewnętrznych masywów plutonicznych

+ peryferyczne

- żyły As z U-Ag

+ Beverly - Australia, kopalnie odkrywkowa; ługowanie U, roztwór kwasu 1 rurą wpuszczany do ziemi, inną się wypompowuje

+ Roll-front - niskotemperaturowe, diagenetyczne, są przy nim roztwory (woda gruntowa), które rozpuszczają U i przepuszczają go w dół do strefy redukcyjnej, kształt regolitu - małe gniazdowe

HYDROTERMALNE ZŁOŻA ZŁOTA

1) stare żyły złota:

- kwarc - węglany ze złotem (w archaicznych, proterozoicznych metamorficznych skałach, głównie w zieleńcach, metamorfizm regionalny)

- złoża tego typu dostarczają 50-80% światowej produkcji Au

- największe złoża - Mother Lodge i Grass Valley w Kaliforni, Bendigo-Ballarat w Australii

- średnia wielkość zasobów waha się w granicach 6-60 ton Au, najbogatsze posiadają zasoby do 1000 t Au

- Witwatersrand - zlepieńce kwarcowe wraz z U. wydobyto już 55000 t Au, część złoża - hydrotermalne, inna część - zmetamorfizowane

TCHUCHO-lit (tchuolit) - tor, chrom, tlen, węgiel, wodór, tlen, lit - związki skały - forma kerogenu (nie chce sie rozpuszczać

- geologia:

+ żyły z Au zlokalizowane są na obszarach zmetamorfizowanych od prekambru po trzeciorzęd; są nazywane także zieleńcowymi ze względu na charakter skał goszczących

+ w porównaniu do złóż epitermalncyh zawierają tylko nieznaczne ilości Ag; złoża występują w środowisku zdeformowanych osadowych skał klastycznych i wulkaniczno-plutonicznych skał środowiska łuku wysp i płyty oceanicznej, środowiska takie to pasy zieleńcowe

- wiek złóż - zróżnicowany, najstarsze 3 Ga

- zmiany okołorudne:

+ karbonatyzacja

+ chlorytyzacja

+ silifikacja (najlepiej widoczna jest w klastycznych skałach formacji osadowych)

+ sulfidyzacja skał otaczających

+ metasomatoza Na-K w otoczeniu żył kwarcowo-węglanowych

- zmiany hydrotermalne zależą od składu skał otaczających

- skład mineralny:

+ złoto rodzime (Au:Ag = 9:1)

+ piryt, arsenopiryt, sfaleryt, chalkopiryt, pirotyn, galena

+ kwarc (85%), kalcyt, dolomit, ankeryt, albit, chloryt, muskowit, turmalin, sheelit, fuchsyt

+ skład mineralny zależy częściowo od rodzaju skał otaczających; Au tworzy pokrywy na kwarcu wyp. żyły w kwarcach, spękania

- cechy charakterystyczne:

+ żyły pojedyncze lub kompleksy żył o prostej budowie (jedno otwarcie)

+ strefy spękań typu shear zone, uskoki, fałdowania

+ prosty skład mineralny

- model genetyczny:

+ z roztworów zawierających CO2, niska zawartość soli rozpuszczonych, temperatura 300-500 stopni

+ źródła Au: magmowe, roztwory metamorficzne, cyrkulacja wód meteorycznych

+ występowanie żył na obszarach kreacyjnych platform wskazuje na termalne roztwory uruchomione po zakończonej subdukcji i podczas metamorfizmowi skał

2) młode żyły złota (epitermalne)

- obejmują szeroki zakres warunków fizyko-chemicznych precypitacji, w tym złoża związane z gorącymi źródłami; powstają głównie w warunkach przypowierzchniowych i charakteryzuje się szerokim zakresem temperatur od 100 stopni (gorące źródła) do 350-400 stopni (dla złóż głębokich i metasomatycznych)

- zmiany hydrotermalne występują wokół ciał złożonych dały podstawy do wyróżnienia 2 klas:

+ kwarc - (kaolinit) - ałunit

+ adular serycyt

- wielkość zasobów Au może sięgać ponad 1000 t, np. w złożu Ladolam (Papua NG), zasoby szacowane SA na ponad 1300 t Au, przy zawartości brzeżnej 1,5 g/t i w tak zwanych Bonanzach do 120 g/t; złoże to zostało odkryte na brzegach krateru Luise w 1982 r.

- geologia:

+ epitermalne złoża Au są kontrolowane przez systemy uskoków rozwinięte na obszarach skał wulkanicznych i plutonicznych, rzadziej osadowych i metamorficznych

+ skupienia elektrum i Au występują w żyłach, brekcjach, skałach otaczających i strefach i metasomatycznych poddanych silifikacji

- kwarc-kaolin-ałunit w skałach wulkanicznych

- pozycja geotektoniczna: obszary wulkaniczne, kaldery ze skałami klastycznymi; złoża gorących źródeł, obecność kwaśnych jezior

- adular -serycyt w skałach wulkanicznych i plutonicznych w skałach osadowych i mieszanych, geologia - przestrzennie ułożone do centrów intruzyjnych, żyły w głównych uskokach, lokalnie w pierścieniowych strefach spękań, gorące źródła mogą być obecne

- skały węglanowe i klastyczne, w które intrudowały skały magmowe

- okruszcowanie:

+ kwarc-kaolin-ałunit - Au rodzime, elektrum, tellurki, piryt, bornit, enargit, tennantyt, kowelin, sfaleryt, żyłowe - kwarc, chalcedon, baryt

+ adular - serycyt - w skałach wulkanicznych i plutonicznych; elektrum (Au/Ag maleje wraz z głębokością), Au rodzime, piryt, sfaleryt, galena, chalkopiryt, siarkosole (możliwe są żyły siarczkowe - bliżej do intruzji), żyłowe - kwarc, adular, serycyt, kalyt, chloryt

+ w skałach osadowych i mieszanych - Au rodzime (mikronowych rozmiarów) wśród siarczków lub na ich powierzchni (piryt), elektrum, Hg-Sb

- zmiany hydrotermalne:

+ kwarc-ałunit-kaolin - zaawansowana argilityzacja + ałunit, kaolinit, pirofyllit, illit

+ adular-serycyt - zerycyt, adular, kaolinit, Fe-chloryt, selenki, kalcyt, rodochrozyt, sylifikacja, serycyt, sulfidyzacja, wyługowanie kalcytu, chalcedon, serycyt, montmorillonit

- skały goszczące:

+ Q-kaolin-ałunit - skały kwaśne do przejściowych, głównie andezyty

+ adular-serycyt - przejście do kwaśnych, intruzyjne i ekstruzywne, intruzje felzytowe, osadowe bez masywnych węglanów, skarny

- wielkość złóż:

+ Q-kaolin-ałunit - ok. 1 km2, 2,3-3,5 t Au

+ adular-serycyt - dziesiątki km2, do 100 t Au

- forma złoża:

+ strefa pionowych uskoków i ich otoczenie

+ brekcje tektoniczne

+ strefy spękań

+ strefy sylifikacji i strefy pozbawione węglanów

- zmiany okołorudne

+ propilityzacja

+ argilityzacja

+ ałunizacja

SUROWCE SKALNE - złoża kopalin pospolitych

Klasyfikacja genetyczno-petrograficzna surowców skalnych

Skały magmowe skały głębinowe granity

Leukogranity

Granodioryty

Sjenity

Gabra

Noryty, anortozyty

Skały wylewne porfiry

Keratofiry

Trachity

Fonolity

Andezyty

Melafiry

Diabazy

Bazalty

Skały metamorficzne migmatyty

Gnejsy

Amfibolity

Hornfelsy

Zieleńce

Metadiabazy

Łupki krystaliczne

Kwarcyty

Serpentynity

Wapienie krystaliczne

Marmury

Skały hydrotermalno-metasomatyczne kalcyty

Fluoryty

Magnezyty

Kwarce żyłowe

Baryty

Ałunity

Skały osadowe skały węglanowe wapienie

Kreda pisząca

Kreda jeziorna

Margle

Opoki

Gezy

Dolomity

1. Granit - 25 akcji zamrażania i rozmrażania, 5 klas (po ilu zmrożeniach się rozpada), bardzo zwięzły, dobra jakość, wytrzymały na ściskanie - najwyższe wartości do 200 MPa, skała krucha; doskonały materiał na kruszywo i galanterię (Strzegom - robili walce do fabryki papieru, bardziej wytrzymałe od stalowych); mają cios termiczny, dlatego lepiej żeby ciosany a nie strzelany, występuje na Dolnym Śląsku i w Tatrach (D. Ś. To Strzegom, Strzelin, Kudowa; Blok Przedsudecki, Sudety)

2. Sjenit - Przedborowa to jedyne miejsce eksploatacji.

3. Gabro - noryt, anortozyt, labradoryt - grupa gabra (noryt i anortozyt SA pegmatoidalne, różnią się ilością px i plagioklazów); jakość gabra zależy od rozmiaru kryształów, zawartości siarczków (akcesorycznie), twardości, własności polerskich, dużej ilości magnetytu, zawartości ilmenitu (nie przeszkadza); gabra nie są w Polsce eksploatowane (SA koło N. Rudy, Kotlina Kłodzka)

4.Bazalt - trzeciorzędowe, kominy bazaltowe oraz stożek (trzeba ocenić we właściwy sposób zasoby bazaltów); kilkadziesiąt takich kominów (np. Masyw Grodźca, Wilcza Góra).

5. Diabazy - Niedźwiedzia Góra; ma więcej drobnokrystalicznych wydzieleń.

6. Melafiry - Tłumaczów (D. Śl.), okolice Różanej.

7. Porfiry - Zalas i w wielu innych miejscach, koło Krzeszowic, bimodalny wulkanizm - melafiry z porfirami; Wojcieszów.

8. Andezyty - Pieniny (Szlachtowa, Góra Wdżar).

9. Marmury - Stronie Śląskie (Biała Marianna), kiepska bloczność, ale unikalna właściwość, Kletno - biały, krystaliczny wapień - dolomit; Karara - drobnokrystaliczny, cukrowy, Michał Anioł z tego rzeźbił, cała góra ścinana; wielokolorystyczne, mrozoodporne.

10. Serpentynit - skała powstała w procesie autometamorfozy (np. z oliwinów, piroksenitów), zielony kamień okładzinowy, mrozoodporny, bardzo zwięzły, twardość ok. 5; Sławniowice, Jordanów (strefa tektoniczna niemczy), Szklary (utlenione, bardzo zwietrzałe), w Jordanowie także eksploatują nefryt.

11. Kwarcyty - wykorzystanie na kruszywo, bardzo twarde, kierunkowa budowa; budownictwo.

12. Łupki łyszczykowe - serycyt, biotyt, z granatami, koło Świeradowa, papa na dom pokryta takim łupkiem, materiał wykorzystany w budownictwie.

13. Fyllity - da się je łupać na duże płaszczyzny (40x60 cm), niezniszczalne, mułowiec ilasty zmetamorfizowany, dużo mik; woda: nie da się wbić gwoździa, kolor szaro grafitowy.

14. Zieleńce, metadiabazy - zmetamorfizowane diabazy, eksploatowane jako kruszywo; Wieściszowice.

15. Hornfelsy - nie eksploatowane, powstałe z metamorfizmu kontaktowego, twarde, ale laminowane.

16. Amfibolity - wysokiej klasy kruszywa.

17. Gnejsy - kruszywo, materiał okładzinowy, potłuczony jako wysokiej klasy kruszywo, na nagrobki.

18. Migmatyty - nie eksploatowane, na kruszywo, spękane.

19. Fluoryt - jeden z podstawowych wykorzystywanych jako topnik w procesie metalurgicznym oraz jako surowiec przy produkcji aluminium, eksploatowane w Kletnie.

20. Baryt - Stanisławów, Boguszów, struktury żyłowe, obie kopalnie zalane w 1997 roku, żyły o grubości do 12 m, do obciążania płuczek wiertniczych, do robienia tynków w miejscach, gdzie SA urządzenia radioaktywne, kiedyś jako kontrast do prześwietleń żołądka.

21. Kwarc żyłowy - do produkcji szkła, krzem do filtrowania; Stanisław (rozdroże izerskie)

22. Magnezyty - doskonała jakość, wykorzystywane do nawożenia i produktów chemicznych; Wiry koło Sobótki, Braszów.

23. Kalcyty - do produkcji wapna, cementu.

24. Margle - podstawowy produkt do cementu, cementownia Gorażdże.

25. Dolomity - nie mamy wysokiej jakości, jedyny kamieniołom - Rędziny, soczewka dolomitów krystalicznych.

Skały osadowe skały krzemionkowe diatomity

Spongiolity

Krzemienie

Ziemia krzemionkowa

Skały siarczanowe gips

Alabaster

Skały ilaste iły ceramiczne

Iły ceramiczne budowlane

Surowce kruszyw ceramicznych

Iły i łupki ogniotrwałe

Bentonity

Ochry

Skały okruchowe tufy porfirowe

Szarogłazy

Piaskowce

Piaski szklarskie

Formierskie

Budowlane

Podsadzkowe

Kruszywo naturalne

Żwirki filtracyjne

Głazy narzutowe

Kamienie szlachetne i ozdobne

1. Krzemienie - spora porowatość, materiał do filtrowania wody, do biżuterii.

2. Ziemia okrzemkowa - do produkcji tynku.

3. Diatomit - do pochłaniania substancji ropopochodnych, zanieczyszczeń.

4. Gips + anhydryt - duże obszary, materiały wiążące w budownictwie, w Polsce Nida i Niecka Północnosudecka, na wychodniach i obrzeżeniu na ewaporatach; anhydryt - posadzki samo wyrównujące się, jest wykorzystywany do budowy tam, bo po wyschnięciu zwiększa swoją objętość, zabezpiecza stropy.

5. Iły ceramiczne - do ceramiki (talerze, kubki itp.)

6. Ochry - jako barwnik

7. Piaski podsadzkowe - transportowany do kopalni by wypełnić wybrane miejsca, ściśliwość posadzki ma być niewielka.

8. Piaski szklarskie - musza być czyste, nie mogą mieć materiałów barwiących.

9. Zlepieniec - może być kamieniem ozdobnym (zygmuntówka)

10. Głazy narzutowe - materiał budowlany.

11. Ruda darniowa - Celtowie robili z tego żelazo, surowiec doskonały, może być sypka lub bloczna, budowano z tego domy.

12. Kamienie szlachetne - nie ma w Polsce złóż kamienie szlachetnych o znaczeniu ekonomicznym, obrzeżenie Gór Sowich - pegmatyty z berylami i turmalinami (Piława); Szklary - chryzopraz, eksploatowany met. przemysłowymi.

ZŁÓŻAWIETRZENIOWE

(na skałach zasadowych, Al)

Rodaj wietrzenia zależy od :

- podłoża

- topografii

- klimatu

-chemizmu wód

Złoża laterytowe:

- odkryte

- zakryte

- współczesne - obecnie między równikami

- kopalne

Czynniki wietrzenia;

-woda- rozpuszczanie, transport, hydratcja, hydroiza

ustalnie ph i eh

- O2 - z powietrza rozpuszczonego w wodzie, atmosferyczny, związki min. skał

- CO2 - utlenia i przeobrza krzemiany w węglany

- kwasy nieorganiczne i organiczne - H2S, humusowy

- organizmy - regenerują O2 i CO2,biorą udzialw wymianie jonowej,gromadzą niektóre pierwiastki Si, Mn, n, Al, Cu,Zn, Co, Li, Be, rozkładają kremiany, redukują siarkę

- temperatura - przyspiesza lub opóźnia reakcje

Rozkład skal macierzystych

- utlenianie - redukcja (utrata elektronu)

- rozpuszczanie - np. CaCO3 do Ca2+ i HCO3-

- hydratacja - przyłączanie H2O

- dializa - dyfuzyjne usunięcie kationów metali z minerałów ilastych

- hydroliza - rozkład minerałów pod wpływem H2O, zależy od pH

Kalprety - skały zbudowane z kalcytu i miejscowego materiału

Szybkość rozkładu minerałów skałotwórczych - szereg Bowena

Pokrywy wietrzeniowe - określa się stosunek krzemu do glinu w masie mineralnej pokrywy:

- nasycony profil hialitowy (hydratacja i hydroliza krzemianów, hydrochloryt, montmorillonit)

- nienasycony profil hialitowy - ilasty (deficyt krzemionki, kaolin, haloizyt, kwarc, natronit)

- profil alitowy - laterytowy (migracja krzemionki z pokrywy; gibbsyt, wodorotlenki Fe)

W Polsce - Dolny Śląsk, trzeciorzęd, Szklary eksploatowane (ma jeszcze zasoby) od 1905 roku; Braszowa - magnezyty, Wiry, Gogołów (czapy laterytowe)

Filipiny, Timor, Indonezja

ZŁOŻA OSADOWE

Fizyko-chemiczne warunki powstawania złóż:

- mobilizacja substancji

- transport osadów

- osadzanie: mechaniczne, biochemiczne i chemiczne

Rodzaje złóż:

- mechaniczne (okruchowe)

- biochemiczne

- chemiczne

Złoża rozsypiskowe (okruchowe)

- mechanizm powstawania rozsypisk

- osadzanie materiału okruchowego

- mechanizm powstawania przybrzeżnych złóż rozsypiskowych

- mechanizm powstawania eolicznych złóż rozsypiskowych

- przenoszenie przez lód

Geologiczne warunki powstawania złóż:

- związane ze skałami macierzystymi

- związane z facjami skał okruchowych

- czynnik geomorfologiczny

- czynnik tektoniczny

- czynnik klimatyczny

- czynnik hydrograficzny

- wiek geologiczny

Złoża:

- eluwialne (w miejscach występowania)

- deluwialne (na zboczach)

- proluwialne (u podnóża wzniesień)

- aluwialne - Mierzejewo, korytowe, dolinowe, tarasowe, deltowe

- lateralne (morskie)

- współczesne

- kopalne

- lodowcowe

- eoliczne

Au, Pt, Ti, Nb, Ta, Sn, W, kamieni szlachetnych

Złoże tarasowe i Irszańsk (illmenity z wietrzejących granitów i ultrabazytów), mały szewskie, Karasowskie (obrzeżenie Morza Czarnego): złoto okruchowe - Ren

COLTAN - kolumbit (mieszanina niobu i tantalu)

- kolumbit-tantalit [(Fe,Mn) (Nb,Ta)2O6]

ZŁOŻA METAMORFOGENICZNE

- zmetamorfizowane

- metamorficzne

Fizyko-chemiczne warunki powstawania złóż:

- temperatura

- ciśnienie

- rola wody: porowa, wodianowa, z dehydracji, pochodzenia magmowego, rola CO2

Facje metamorficzne:

- kontaktowy

* albitowo-epidotowo-hornfelsowa

* hornblendowo-hornfelsowa

* piroksenowi-hornfelsowa

* sanidynowi

- regionalny

* zeolitowa - Cu rodzima (chloryt, zeolit)

* zieleńcowa - Fe - kwarcyty, rudy pirytowe, Au, U, szmergiel, grafit

* glaukofanowi - krzemianowe rudy Mn, Zn

* amfibolowa - takonity, itabiryty złoża Al., cyjanit, korund, pegmatyty ziem rzadkich, granaty, grafit

* granulitowa - złoża Fe, granatów, rutylu i flogopitu

* eklogitowa - złoża rutylu (czasem diamentu)

Geologiczne warunki występowania złóż:

- wiek geologiczny

- budowa geologiczna - strefa ściskania i ścinania, fałdy, kliważ

- związane z innymi grupami genetycznymi

Facja min. Gł. Kopaliny użyteczne

Zeolitowa kwarc, albit Cu rodzima (typ Jeziora Górnego)

Chloryt, pumpellyit

Zieleńcowa kwarc, albit, biotyt kwarcyty magn.-hematytowe, Au i U, piryty

Muskowit, tremolit, szmergiel, grafit zbity, azbest

Chloryt, epidot

Glaukofanowi kwarc, spessartyt, rodonit

Bustanit, glaukofan, egiryn

Jadeit, lawsonit, muskowit

Złoża zmetamorfizowane REGIONALNIE:

- rudy Fe - Krzywy Róg, Kursk, J. Górne, Labrador; w Krzywym Rogu 7 poziomów kruszcowych i 7 bezkruszcowych; rudy metasomatyczne, masywne)

(BIF - rudy warstwowane nasycone minerałami krzemowymi z jaspisem)

- rudy Mn - Brazylia, Indie, ciemne rudy, warstwowane pokłady

- rudy Zn-Pb - Broken-Hill Australia

- rudy Au-U - Witwattersrandt

- złoża apatytów - Syberia

Złoża metamorficzne:

- złoża azbestu - facja zieleńcowa

- cyjanitu (sillimanitu)

- szmerglu

Grafitu

Tytanu

Au - Honestake USA

- diamentów - impaktyt

- granatów

SKARNY - grubokrystaliczne, na kontakcie skał magmowych a osadowych węglanowych (najłatwiej ulegają transformacji), nie mają laminacji, rozpad na wielościenne bryły; minerały węglanowe (dolomity i kalcyty, marmury kontaktowe z tlenkami Fe, amfibol, fluoryt, siarczki, sfaleryt, galena, chalkopiryt), krzemianowe; Au, scheelit (część hydrotermalna)

Hornfels - rogowik

W stosunku do kontaktu skał magmowych:

- endoskarny

- egzoskarny

Wg chemizmu:

- wapniowe

- magnezowe

- krzemianowe

Hipotezy genetyczne:

- infiltracyjno-dyfuzyjna (do wapieni przenikają Si, Al., Mg, Na, K, Fe, do bazaltu Ca)

- stadialna - przy spadku temperatury, 6 stadiów metasomatozy: Si, Al.-Si, Cl; skapolit, Fe, fluidalno-wodnej, siarczkowej: As-S, Fe-Cu, Zn-Pb

- surowcowa

* rudy Fe - G. Mignitnaja

* Fe-Co - rzadkie, Co-As, Co-piryt, G. Wysokoja, Ural

* Cu - rzadkie, Clifton Morenci - Arizona

* złoża Pt - rzadkie, N część Bushveldu

* rudy W - szeelitowe Rosja, szel-Au Slowacja, szel-Mo

* Mo - rzadkie, Azegour - Maroko, Jansi-Shansi Chiny

* Zn-Pb - Ammeberg - Szwecja

* Au - zwykle małych rozmiarów Au, Cu, Bi - Suian w KRL

* Sn - rzadkie, Pitkoronta - Karelia

* Be

* Br

* U i Th - Mary Kathleen, NW Queensland

Charakterystyczne minerały skarnów wapniowych:

• krzemiany - px (diopsyd, hedenbergit), granaty (andradyt-grossular), wollastonit, skapolit

• krzemiany uwodnione - amphibole, wezuwian, epidot, ilwait, chloryty

• tlenki - magn. , hematyt, kwarc

• siarczki - piryt, pirotyn, chalkopiryt, sfaleryt, galena, molibdenit, arsenopiryt

• pozostałe - kalcyt, fluoryt, baryt, szeelit

Z ĆWICZEŃ DO EGZAMINU:

Złoża Fe

Typy genetyczne

1. złoża zmetamorfizowane:

- formacja warstwowana (3 składowa; KWARC!)

- występuje na tarczach prekambryjskich

- powstała w wyniku zmetamorfizowania osadowych złóż żelaza

- bardzo duże zasoby żelaza

- główne minerały to magnetyt, hematyt, czasami domieszka złota, manganu, uranu

- znajduje się w nich 70% zapotrzebowania (miliardy ton, 30 w Krzywym Rogu)

- Krzywy Róg na Ukrainie, Kurska anomalia magnetyczna w Rosji, jezioro Górne w USA

2. złoża magmowe:

- formacje Fe-Ti-V (Atanmaki), Krzemianka

Fe-P (Kiruna)

- obecnie w tarczach prekambryjskich oraz starszych paleozoicznych orogenach

- powstałe w wyniku dyferencjacji magmy w intruzywnych skałach zasadowych

- główne minerały to magnetyt, hematyt, mon. tytanu, apatyt, częste domieszki kobaltu, niklu i platynowców; piryt, markasyt, pentlandyt

- Krzemianka, Otonmaki, Kaczkanar (Ural), Taberg (Szwecja), Kiruna (Fe-P)

3. złoża skarnowe:

-

---