ZAJĘCIA TRZECIE

SUROWCE CHEMICZNE

1. Sól kamienna:

ROZPOZNANIE:

Rozpoznanie tylko po smaku:

- słone (sól kamienna, Halit)

- słono-gorzkie (sole potasowe, Sylwin)

- gorzkie (sole potasowo-magnezowe, Karnalit)

Wszystkie te sole są: gruboziarniste, średnioziarniste lub afaniowe.

Tekstura: bezładna

Barwa: biała, przezroczysta, różowawa (przez tlenki żelaza), zielonkawa (przez iły)

Rysa: biała

Łupliwość: doskonała trójkierunkowa ortogonalna łupliwość - kostkowa podzielność kryształów

Geneza:

Sól kamienne powstaje podczas ewaporacji, podczas tego procesu muszą być:

- odpowiedni zbiornik

- odpowiednie warunki klimatyczne

- ciągłe zasilanie zbiornika słoną wodą (strefy przybrzeżne, laguny)

- powstają CYKLOTEMY solne

(cyklotem: zespół różnych skał powstałych w trakcie jednego cyklu osadowego),

cyklotem SOLNY (krystalizują w kolejności od najmniej rozpuszczalnych w wodzie):

-węglany wapnia i magnezu (kalcyt, dolomit) CaCo₃, CaMg(CO₃)₂

- siarczany wapnia (gips, anhydryt) CaSO₄*2H₂O , CaSO₄

- chlorek sodu (halit-sól kamienna) NaCl

- sole potasowo-magnezowe (sylwin, karnalit, kizeryt i in.) KCl , KMgCl₃*6H₂O , MgSO₄*H₂O

Natomiast rozpuszczają się w kolejności odwrotnej: sole potas-mag, chlorek sodu itd.

Cyklotemy mogą być pełne lub niepełne (zazwyczaj pozbawione członu soli K-Mg).

Wiek:

- perm późny (cechsztyn) - te eksploatowane

- era kenozoiczna (trzeciorzęd), MIOCEN (Bochnia, Wieliczka)

W tych okresach panował klimat gorący-suchy.

Formy złóż soli:

- pokładowe

- wysady solne…

HALOKINEZA - plastyczne płynięcie soli pod naciskiem nadkładu lub tektoniczny - kierunkowy)

- powstają: poduszki i wały solne, wysady oraz grzebienie i mury solne

wysady proste i diapirowe)

- tempo procesu: 1 mm/1000 lat - 1 mm/100 lat, niekiedy krótkie okresy przyspieszenia: 3-4 mm/rok

- istnieją obszary silnej koncentracji struktur halokinetycznych, np. Zat. Meksykańska, Iran, depresja nadkaspijska, Nizina Polsko Niemiecka

Główny obszar wydobycia:

- centralne Polska: Kłodawa, Mogilno, Rogożno

- Sieroszowice-Polkowice (KGHM)

- Bochnia, Wieliczka - trasy turystyczne (wydobycie do 1996r.)

Metody wydobycia (i rodzaje pozyskiwanego surowca):

- metoda tradycyjna komorowo-filarowa (Kłodawa, wymiary komór ok. 15x15x200 m)

- urabianie kombajnami (Sieroszowice)

- eksploatacja otworowa - ługowanie (Góra, Mogilno); wykorzystanie komór jako podziemne magazyny ropy naftowej i gazu ziemnego lub podziemne składowiska odpadów

Kierunki wykorzystania.

Halit:

-cele spożywcze

-drogownictwo

-przemysł chemiczny

2. Sole potasowo-magnezowe: geneza (cyklotem solny !) i wiek, typy złóż, miejsca występowania soli K-Mg, wzory wybranych minerałów (sylwin, karnalit, kainit), kierunki wykorzystania.

Formy złóż soli:

Geneza:

Takie same jak sól kamienna.

Główny obszar wydobycia:

- południowo-zachodznia część monokliny przedsudeckiej (KGHM) pokłady soli potasowych

- Zatoka Pucka (polichalit)

Wiek:

- perm późny (cechsztyn) - te eksploatowane

Wzory wybranych minerałów:

-sylwin (KCl, słono-gorzki smak),

-karnalit (KMgCl₃ · 6H₂O, gorzki smak),

-kizeryt (MgSO₄ · H₂O),

Kierunki wykorzystania:

-produkcja nawozów potasowych i magnezowych

2. Siarka:

ROZPOZNANIE:

Żółta, biało-żółta, czasem zielonkawa.

Formy naciekowe, krystaliczne, bezpostaciowe.

Właściwe wapień osiarkowany.

Siarka występuje jako:

- siarka krystaliczna (kryształy)

- woskowa (w skale rozproszona)

Metody pozyskiwania siarki:

- wydobycie metodą otworową (złoże Osiek(Tarnobrzeg), Basznia Górna(Lubaczów), Grzybów(Staszowa)),

- również metodą odkrywkową i flotacją (Machów);

Miejsca wydobycia:

W Polsce występuje siarka:

1) rodzima w rej. Tarnobrzega (Machów, Osiek), Lubaczowa (Basznia, Horyniec Zdrój)

2) występująca w siarczkowych złożach metali,

3) odzyskiwana z gazu ziemnego

Dziś tylko Osiek, eksploatowany metodą otworową !!!

Odzyskuje się również siarkę w Polsce z zasiarczonej ropy naftowej oraz w mniejszym stopniu odzyskiwanie siarki podczas przeróbki rud miedzi cynku i ołowiu. Od kilkudziesięciu lat nie produkuje się również kwasu siarkowego z pirytów.

Wiek i forma złóż:

Wiek: rej. Tarnobrzega: mioceńskie wapienie osiarkowane

Forma złoża: pokłady

Powstawanie:

- biologicznej redukcji siarczanu wapnia (gipsu) przez mikroorganizmy, w obecności węglowodorów - nasze złoża

- utleniania siarkowodoru

- ekshalacje wulkaniczne.

Zastosowanie:

- kwas siarkowy

- produkcja pestycydów, farb, detergentów, tworzyw sztucznych.

- przemysł drzewny i papierniczy

- przemysł farmaceutyczny

- przemysł gumowy

- produkcja zapałek

RUDY METALI

Rudy żelaza: rodzaje rud, wzory chemiczne minerałów rudnych, obecna sytuacja Polski.

W Polsce głownie wydobywa się rudy miedzi i srebra oraz cynku i ołowiu.

Minerały rudne: - miedzi i srebra: Chalkopiryt CuFeS₂ , Chalkozyn Cu₂S, Bornit Cu₅FeS₄, Kowelin CuS

- cynku i ołowiu: Galena PbS, Sfaleryt ZnS

KGHM - sytuacja rewelacyjne… poczytać

Okręg Śląsko-krakowsk - słaba sytuacja…. poczytać

1. Rudy miedzi i srebra:

ROZPOZNANIE:

- Piaskowiec miedzionośny:

- warstwowanie (gradacyjne, paski szare lub zielonkawe)

- szare, białawe z zielonymi odcieniami (wietrzenie miedzi)

- Łupek miedzionośny: 1) łupek smolący (7% miedzi najbardziej pożądany):

- czarny (matowy)

- zielony proszek na palcach, brudzi się i kruszy

2) łupek dolomityczny:

-czarny

-łupkowa oddzielność

-warstwowanie

-przewarstwiony: chalkopirytem bądź chalkozynem

-mineralizacja

- Dolomit miedzionośny ---nie rozpoznajemy

Geneza:

- złoże występuje w obrębie serii osadowej o mieszanej genezie: eoliczno-płytkomorsko-ewaporacyjnej (piaskowiec miedzionośny - łupek ilasty - dolomity i wapienie)

- sedymentacja łupków w warunkach płytkomorskich (przybrzeżnomorskich)

Wiek:

- perm, granica czerwonego spągowca (P1) i cechsztynu (P2)

Forma złoża:

złoża pokładowe - stratoidalne

Miejsce wydobycia:

Miedz występuje na Dolnym Śląsku niecka północnosudecka (Stare Zagłębie Miedziowe) i monoklina przedsudecka (KGHM).

-Głogów Głęboki-Przemysłowy

-Sieroszowice

-Rudna

-Polkowice

-Lubin-Małomice

- ZG „Lubin”

W kopalni „Lubin” miąższość eksploatowanego złoża waha się od 70 cm do 10 m. Zawartość miedzi w wydobywanej rudzie jest stosunkowo niska, średnio 1,1. Natomiast ma ona wysoką zawartość srebra - średnio 65 gramów na tonę.

- ZG „Polkowice-Sieroszowice”

Specyfiką kopalni „Polkowice-Sieroszowice” są cienkie złoża rud miedzi, których miąższość nie przekracza 3 m. Eksploatowane są nawet pokłady o miąższości 1-1,6 m. Wydobycie w takich warunkach wymaga stosowania specjalnych niskich maszyn. Zawartość miedzi w rudzie wynosi ok. 1,8%. Oprócz rudy miedzi kopalnia „Polkowice-Sieroszowice” wydobywa również wysokiej jakości sól kamienną o zawartości 97-99% NaCl, której pokłady występują nad złożem rudy miedzi.

- ZG „Rudna”

W kopalni „Rudna” miąższość złoża jest największa - średnio 5 m, ale sięga nawet 26 m. Charakterystyczne dla „Rudnej” są więc wysokie komory eksploatacyjne. Wydobycie jest prowadzone na głębokościach 900-1200 m, gdzie temperatura skał wynosi ok. 40 stopni Celsjusza. Średnia zawartość miedzi w rudzie wynosi 1,9%.

Litologia:

Złoża niejednorodne litologicznie, wykształcone w:

- piaskowcach, (2-3%)

- łupkach ilastych i ilasto-dolomitycznych (najsilniej okruszcowane - łupki ilaste, tzw. smolące (7%)) (4-5%)

- skałach węglanowych (1,5 - 2 %)

FORMA ZŁÓŻ STRATOIDALNE (pokładowo-, warstwowo- podobna ) !!!!

Duża zmienność więc ciężko mówić tu o złożu pokładowym.

Piaskowiec biały = czerwony spągowiec (piaskowiec) wymyty podczas falowania

Przykłady metali towarzyszących:

- ołowiu, kobaltu, molibdenu, niklu (siarczan Ni), złota, wanadu, a w niektórych latach także selenu, cynku, kadmu, renu, arsenu oraz platyny i palladu (w postaci szlamu Pt-Pd

Pozycja KGHM na świecie:

- 30 mln ton rudy, ok. 600 tysięcy ton miedzi

- 1343 ton srebra 2 miejsce na świecie poczytać

Wykorzystanie Au i Ag:

Ag-srebro:

- wyroby jubilerskie i zastawa stołowa, fotografia,

Au-złoto:

- podstawowy nośnik wartości (rezerwy państwowe i bankowe) do wyrobów jubilerskich i monet, a także w medycynie, elektronice itd.

3. Rudy cynku i ołowiu:

ROZPOZNANIE:

Ruda cynku i ołowiu - DOLOMIT KRUSZCONOŚNY:

-ciężki

-porowaty

-białe naloty (tlenki cynku i ołowiu)

-są to brekcje

-minerały płone: piryt, markasyt

Minerały rudne:

- galena PbS

- sfaleryt ZnS (krystalizacja: skupienia groniaste, parageneza z galeną-czyli współwystępuje)

Wiek:

wydobywane są tzw. dolomity kruszconośne wieku środkowo triasowym (wapień muszlowy)

Geneza:

…..

Forma złóż:

U NAS:

- są to złoża stratoidalne - metasomatyczne, a strefy rudne mają formy pseudopokładów, soczew lub nieregularnych gniazd krasowych

Zn - od kilku do 15% oraz Pb - 1-40%

ALE:

- hydrotermalne (metasomatyczne i żyłowe) » Chiny, Peru, USA, Australia

- wulkaniczno-osadowe - w pobl. centrów podmorskiego wulkanimu, w strefach ryftów oceanicznych, dziś powstają w rejonach black smokers » Japonia, Kanada (Nowy Brunswick, Nowa Funlandia)

- sedymentacyjno-ekshalacyjne (SEDEX) - serie wulkanogeniczno-osadowe, w większej odległości od centrów wulkanicznych » Japonia, Alaska (Red Dog), Kanada, Chiny, Australia

stratoidalne - pseudopokłady i wypełnienia jam krasowych w obrębie serii dolomitowych i wapienno-dolomitowych, tworzą rozległe pola złożowe USA (złoża dol. Mississippi, np. Tri State), Kanada, Polska

- zmetamorfizowane - silnie zmetamorfizowane i zdeformowane USA, Australia (Broken Hill, Mount Isa)

Miejsca pozyskiwania:

- eksploatacja w okręgu śląsko-krakowskim, obecnie w kopalniach Balin-Trzebionka i Pomorzany (koło Olkusza)

- ołów jest też pozyskiwany, jako kopalina poboczna, w LGOM-ie

- 181 tys. t Zn, 77 + 20 tys. t Pb (2003)

Wykorzystanie:

Zn-Cynk: współcześnie jeden z najważniejszych metali, stos. gł. do ochrony wyrobów stalowych przed korozją, składnik stopów oraz stosowany w ogniwach elektrycznych

Pb-Ołów: wykorzystywany co najmniej od 7000 lat, obecnie jego rola stale maleje, akumulatory, farb, amunicji, ekrany przeciw promieniowaniem

Metale wyst. pobocznie:

Żelazo oraz minerały: Ga, Ge, Cd, Ag, Tl i in.

KOPALNE PALIWA STAŁE

1. Torf (klasyfikowany jako surowiec skalny !!!): wiek, geneza, znaczenie, zastosowanie.

ROZPOZNANIE:

Proste, ze względu na to, iż od razu widać, że jest to torf. Jest lekki, ma brunatny kolor i różnej długości włókna.

Można pokusić się o przypuszczenie jakiejś odmiany torfu (w zależności od składu gatunkowego roślinności torfotwórczej) np.: szuwarowy, trzcinowy, mszysty, torfowcowy, wrzosowiskowy, brzozowy, czy sosnowy.

Lecz to już trzeba by napisać (prawdopodobnie jest to brzozowy) bo wątpię by ktoś byłby pewny na 100% czy jest to np. brzozowy bądź powstał akurat z trzciny.

Wiek:

Czwartorzęd głównie holocen. Osad organogeniczny, wynik odkładania i częściowego rozłożenia szczątków roślinności bagienno-torfowej.

Geneza:

Torf jest utworem organicznym. Powstaje w procesie długotrwałego odkładania się i częściowego rozkładu szczątków roślin. Do procesu powstania torfu wymagany jest wysoki poziom wód gruntowych i ograniczony dopływ powietrza.

Torf jest substancją organiczną powstałą, powstałą z obumarłej roślinności bagiennej. Składa się głównie z mniej lub bardziej rozłożonych szczątków roślinnych i tzw. humusu torfowego p wodnej zawiesiny bardzo drobnych cząsteczek organicznych. Czasami zawiera domieszkę piasku oraz innych substancji mineralnych.

Zastosowanie:

- torf rolniczy (rolnictwo, ogrodnictwo, lecznictwo) - Rosja, Ukraina, Niemcy, Polska

- torf paliwowy (paliwo dla lokalnych elektrowni) - Finlandia, Irlandia, Estonia, Szwecja (biorą i palą jak paliwo energetyczne- ponieważ tylko to mają)

Polska oraz lokalizacja:

- Około 70 % torfowisk znajduje się w północnej części kraju.

- niemal 50 000 torfowisk, 18 000 może być wykorzystanych, 800 było lub jest eksploatowanych;

- obecnie (2004 r.) udokumentowane są 154 złoża torfu (27 złóż torfów borowinowych), 52 są eksploatowane (w tym 6 złóż zawierających borowiny)

- wydobycie - ok. 844 tys. t

2. Węgiel brunatny:

ROZPOZNANIE:

węgiel detrytowy (ziemiste) - nie widać makroskopowo szczątków organicznych (jednolity tak jakby afanitowy)

węgiel ksylodetrytowy - pośredni ale bardziej detrytowy

węgiel detroksylitowy - pośredni ale bardziej krylitowy

węgiel ksylitowy - widać wyraźnie szczątki roślinne (słoje drzewa, szyszkę, korę itd.)

Zanieczyszczenia: zailony, skorupiaki, zapiaszczony

(z tego zanieczyszczenia później po spaleniu powstaje popiół czyli tzw. zapopielenie do 40%), siarka jest częstym zanieczyszczeniem węgla do 3%.

Klasyfikacja

Węgle brunatne miękkie:

1. węgiel detrytowy (jednorodny węgiel nie zawierający makroskopowo rozróżnialnych szczątków roślinnych),

2. węgiel ksylodetrytowy (litotyp mieszany z przewagą detrytowego),

3. węgiel detroksylitowy (litotyp mieszany z przewagą ksylitowego),

4. węgiel ksylitowy (nagromadzenie szczątków ksylitowych);

wybrane odmiany ksylitu:

• zmumifikowany, całe drzewo prawie zmumifikowane

• rozszczepialny: włóknisty (blaszkowaty) i szczapowaty (deskowaty) dzieli się, rozszczepia na słojach,

• kruchy (np. zżelifikowany); nie rozszczepia się tylko pęka

Węgle brunatne twarde: (często zaliczane do węgli kamiennych)

1. matowe

2. błyszczące

Geneza:

Roślinność wejściowa (ta z której powstał węgiel): lasy mieszane, torfowiska krzewiaste i szuwarowe, lasy bagienne.

Formowanie się złóż (na przykładzie złóż krajowych)

- ciepły klimat sprzyjający wegetacji roślinnej

- orogeneza alpejska პ zapadliska i rowy tektoniczne

Wiek:

W. brunatne twarde wieku: Jura i Kreda (rejon Zawiercia nie eksploatowane)

W. brunatne miękkie wieku: Paleocen i Miocen /era kenozoiczna/ (eksploatowane obecnie)

Węgiel brunatny to skała osadowa pochodzenia organicznego roślinnego powstała w neogenie, w erze kenozoicznej ze szczątków roślin obumarłych bez dostępu powietrza.

Miejsca występowania i wydobycia:

-KWB Konin (złoża Pątnów i Lubstów)

- KWB Turów 17% wydob. polskiego

- KWB ADAMÓW (złoża Adamów i Koźmin)

- KWB Bełchatów (pola Bełchatów i Szczerców) 55% wydob. polskiego

Formy złóż:

1. Złoża pokładowe (Legnica - Zachód)

2. Zapadliska tektoniczne (Złoże Turów)

3. Rowy tektoniczne (Złoże Bełchatów)

4. Złoża pokładowe zaburzone glacitektonicznie (Złoże Sieniewa i Babina -już nie eksploatowane)

-pokładowe zaburzone glacitektonicznie eksploatowane są metodami podziemnymi.

5. Złoża soczewowe

Kierunki wykorzystania:

Głównym kierunkiem wykorzystania jest zasilanie nim elektrowni (bądź elektrociepłowni) które budowane są od razu przy lub niedaleko kopalni odkrywkowych. Praktycznie nie stanowią przedmiotu handlu zagranicznego.

PERSPEKTYWY:

Legnica-Prochowice-Ścinawa - największe złoże węgla brunatnego w Europie, przypuszczalnie również na świecie, w najbliższych latach złoża będą wydobywane

6 miejsce na świecie wydobycia: 60 mln ton. Ogółem na świecie wydobywa się ok. 950 mln ton.

3. Węgiel kamienny:

ROZPOZNANIE:

Węgiel kamienny, surowiec energetyczny, kaustobiolit stały, humolit.

Po pierwsze węgle polskie są pasemkowe, więc mają na zmianę, bądź kilka odmian (litotypów) węgla w swym powiedzmy przekroju. Przy rozpoznaniu trzeba napisać mniej więcej jak procentowo w jakiej kolejności w danej próbce występują następujące litotypy:

-witryn (błyszczący)

-klaryn (mniej błyszczący)

-duryn (matowy)

-fuzyn (matowy brudzący-włóknisty) -brudzi palce więc łatwy do rozpoznania

Litotypy - obserwowane gołym okiem jednolite utwory petrograficzne tworzące warstwy i ławice jednolite makroskopowo.

Macerały - odpowiedniki minerałów, najbardziej jednorodne utwory petrograficzne węgla wykazujące określone właściwości fizykochemiczne różniące je od siebie; pod mikroskopem różnią się m.in. morfologią, refleksyjnością, budową.

Zanieczyszczenia: siarka, piryt, markasyt, sól i inne.

Wiek:

Złoża węgla kamiennego w Polsce należą do euroamerykańskiej karbońskiej prowincji węglonośnej.

(Era paleozoiczna) która w Europie tworzy dwa pasma zagłębi: para liczne (LZW oraz GZW) powstałe w zapadlisku na przedpolu fałdowań górotwórczych i limniczne (DZW) powstałe w bezodpływowych kotlinach i zapadliskach śródgórskich.

Miejsca występowania i wydobycia:

- GZW (112 złóż udokumentowanych, około 30 eksploatowanych) GÓRNOŚLĄSKIE - kopalnie: Bytom, Piast, Staszic, Wujek, Marcel, Ziemowit, Wesoła

- LZW (11 złóż udokumentowanych, 1 eksploatowane), LUBELSKIE - tylko Bogdanka

- DZW - nieeksploatowane od 2000 r., ostania Nowa Ruda. DOLNOŚLĄSKIE - kopalnie: Nowa Ruda, Wałbrzych, Boguszów Gorce

Forma złóż:

Węgiel jest skałą osadową przybiera formę pokładów.

Kierunki wykorzystania:

Warunki:

- zbiornik osadowy o stopniowo obniżającym się dnie

- okresowe zmiany charakteru sedymentacji

(fitogeniczna - jeziorna - płytkomorska) POCZYTAĆ….

ჟ ჟ

zagłębia limniczne i paraliczne

Tempo procesu:

- tempo przyrostu masy torfowej: kilka mm do kilku cm/rok

- redukcja objętości masy torfowej do węgla brunatnego: 2:1 do 5:1

ჟ

1 m substancji węglowej powstawał przez okres rzędu 1000 lat

Fazy uwęglenia:

1. faza biochemiczna:

- okres gromadzenia się materiału organicznego w zbiorniku sedymentacyjnym oraz działanie bakterii

- rozkład substancji organicznej: rozpad węglowodanów na węgiel, węglowodory (gł. metan), CO₂, H₂

- koniec fazy - po przykryciu osadem nieorganicznym

2) faza geochemiczna:

- przy wzroście P i T (w czasie) zachodzi uwęglenie (Ⴍ uwęglenie პ Ⴍ jakość węgla)

- diageneza: reakcje chemiczne powodujące rozkład i przemieszczenie substancji organicznej პ stwardnienie i cementacja; powstanie węgla brunatnego

- tzw. metamorfizm węgla: dalsze uwęglenie w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, rośnie zawartość pierwiastka „C”

m. statyczny - prawo Hilta: „z głębokością rośnie zawartość pierwiastka »C«”

m. kontaktowy - np. wpływ ciał magmowych (porfirów i in.)

m. dynamiczny - wyższy stopień uwęglenia w strefach tektonicznych

Szereg humolitowy:

torf პ węgiel brunatny miękki პ węgiel brunatny twardy პ węgle kamienne პ węgiel kamienny antracytowy პ antracyt

przejścia - stopniowe, nieostre

Kierunki wykorzystania:

surowiec energetyczny - drugi surowiec energetyczny po ropie naftowej na świecie

ok. 7 miejsca (ok. 95 mln t)

2008 - 83 mln ton

Węgiel kamienny podlega:

Przeróbka mechaniczna:

- wzbogacanie (odrzucenie za pom. płukania, flotacji, metody elektrostatycznej itd. skały płonnej i zanieczyszczeń, takich jak popiół i siarka)

- sortowanie (przesiewanie)

- kęsy

- kostka

-gruby

- orzech

- groszek

- grysik

- drobny

- miał

- pył

- węgiel niesort

Przeróbka chemiczna (sucha destylacja):

- półkoksowanie (450 - 550°C)

- gł. ekstrakcja produktów płynnych (პ benzyna syntetyczna; + półkoks, mazut itd.)

- koksowanie (550 - 700°C) węgle gazowe i gazowo-płomienne - dla otrzymania smoły, wysokokalorycznego gazu

- koksowanie właściwe (900 - 1000°C) gł. węgle koksujące - dla otrzymania koksu (dla procesów hutniczych) + gaz koksowy, smoła itd.

GZW:

- synklinalna niecka - zapadlisko przedgórskie wypełnione osadami paralicznymi, później limnicznymi

- 5400 km² (ok. 1000 km² na terenie Czech)

- miąższość karbonu produktywnego - do 6000 m

- stratygrafia

- ponad 230 pokładów węgla (tylko część przemysłowych)

- silne (gł. waryscyjckie) ruchy tektoniczne

DZW:

- niecka śródgórska (ok. 60Ⴔ30 km) - osady limniczne

- miąższość górnego karbonu - ok. 1700 m

- do 60 pokładów węgla o miąższości 0,6-3,0 m

- miejscami liczne pokładowe żyły porfirów პ wysoka jakość węgla

- skomplikowana tektonika

LZW:

- pas 180Ⴔ40 km (o rozciągłości NW-SE)

- zagłębie brzeżnej strefy platformy wschodnioeuropejskiej (przedłużenie zagłębia lwowsko-wołyńskiego)

- ok. 30 pokładów węgla o bilansowej miąższości

PERSPEKTYWY:

Kopalnie węgla od początku okresu przemian ustrojowych podlegają restrukturyzacji, a stan geologicznych zasobów bilansowych zmniejsza się corocznie nie tylko na skutek wydobycia i strat eksploatacyjnych, a przede wszystkim ze względu na weryfikację i przeklasyfikowanie zasobów w procesie przystosowania ich do warunków gospodarki rynkowej. Najbardziej znaczące zmiany bazy zasobowej w tym okresie dotyczą GZW i DZW. Wydobycie w latach 1990 - 2003 zmniejszyło się z ponad 150 do około 96 mln ton.

ZAJĘCIA DRUGIE

SUROWCE SKALNE

Osadowe

1. Żwiry: (dawna nazwa kruszywa naturalne)

ROZPOZNANIE:

Skała luźna grubookruchowa (psefity) > 2mm

Rozróżniamy:

-żwiry oligomiktyczne (jednoskładnikowe) np. żwir kwarcowy monomiktyczny??

-żwiry polimiktyczne (wieloskładnikowe) np. zawierają otoczaki skał magmowych, meta morf oraz starszych osadowych

Wiek:

Jura i kreda oraz trzeciorzęd i czwartorzęd.

Geneza:

Żwir może być pochodzenia morskiego, rzecznego, jeziornego lub polodowcowego. Żwiry należą do młodszych utworów. Powstały na skutek wietrzenia chemicznego bądź/i fizycznego skał starszych osadowych, magmowych bądź metamorficznych. Następnie jest transportowany i deponowany (depozycja, sedymentacja w obszarze, basenie sedymentacyjnym).

Karpaty - piaskowce

Kielecki - wapienie i dolomity

Dolny Śląsk - różnorodność składników

W Polsce złoża kruszyw są przeważnie wieku czwartorzędowego, a tylko podrzędnie należą do starszych formacji: plioceńskiej, mioceńskiej i liasowej.

Forma złóż:

Skała osadowa forma złoża: pokłady lub złoża okruchowe.

Kierunki wykorzystania:

Kruszywa naturalne wykorzystywane są przede wszystkim w budownictwie m. in. jako materiał wypełniający do betonów oraz w drogownictwie jako materiał konstrukcyjny nasypów drogowych i składnik nawierzchni.

2. Piaski: (dawna nazwa kruszywa naturalne)

ROZPOZNANIE:

Jest to skała luźna: średniookruchowe (psefity) 0,1- 2mm

Rozróżniamy:

-żwiry oligomiktyczne (jednoskładnikowe) np. piasek kwarcowy lub piasek wapienny

-żwiry polimiktyczne (wieloskładnikowe) np. piasek arkoz owy (oprócz kwarcu zawiera skaleń potasowy)

Rozróżniamy (ze względu na zastosowanie):

-piasek budowlany

-piasek szklarski (wymagania: odpowiednie uziarnienie, niska zawartość tlenków barwiących, czym są: kwarcowe piaski i piaskowce (nisko zwięzłe), zastosowanie: opakowania szklane, szkło okienne, szkło stołowe, szkło kryształowe, szkło optyczne, szkło przepuszczające promienie UV)

-piaski podsadzkowe (niskie wymagania: odpowiedni skład granulometryczny, do 0,5% obj. fragmentów organicznych, do 50 km od kopalni)

-piaski formierskie (* piaski Q, zailone (p.f. „naturalne”) * ჆ 0,02-3,3 mm, spoiwo fr. < 0,02 mm * wysoka temperatura spiekania: >1400°C (odlewy staliwne), >1350°C (odlewy żeliwne), >1200°C (odlewy z metali kolorowych) * do produkcji form i rdzeni odlewniczych)

Piaski szklarskie, podsadzkowe, formierskie są piaskami specjalnymi.

W zależności od rodzaju czynnika transportującego

i obrabiającego materiał skalny rozróżnia się piaski:

- polodowcowe: akumulacja w strefach moren czołowych

-wodno-lodowcowe: przemywanie osadów polodowcowych przez wody roztopowe პ pola sandrowe

-aluwialne: akumulacja w pradolinach i dolinach

-morskie: akumulacja w wyniku działania prądów morskich

-eoliczne: piaski wydmowe

Wiek:

Jura i kreda oraz trzeciorzęd i czwartorzęd.

Geneza:

Piaski mogą być pochodzenia morskiego, rzecznego, jeziornego lub polodowcowego. Żwiry należą do młodszych utworów. Powstały na skutek wietrzenia chemicznego bądź/i fizycznego skał starszych osadowych, magmowych bądź metamorficznych. Następnie jest transportowany i deponowany (depozycja, sedymentacja w obszarze, basenie sedymentacyjnym).

Karpaty - piaskowce

Kielecki - wapienie i dolomity

Dolny Śląsk - różnorodność składników

W Polsce złoża kruszyw są przeważnie wieku czwartorzędowego, a tylko podrzędnie należą do starszych formacji: plioceńskiej, mioceńskiej i liasowej.

Forma złóż:

Skała osadowa forma złoża: pokłady lub złoża okruchowe.

Rozmieszczenie złóż:

Rozmieszczenie złóż piasków na obszarze Polski jest natomiast dość równomierne i jedynie w województwach południowych może zaznaczać się ich niedobór.

Kierunki wykorzystania:

Kruszywa naturalne wykorzystywane są przede wszystkim w budownictwie m. in. jako materiał wypełniający do betonów oraz w drogownictwie jako materiał konstrukcyjny nasypów drogowych i składnik nawierzchni.

3. Piaskowce: (piaskowce kwarcowe zwane czasem „kwarcytami” lub „piaskami kwarcytowymi” ponieważ są takie wytrzymałe i mocne ze porównuje się je do metamorficznych kwarcytów)

ROZPOZNANIE:

Skała średnio okruchowa zwięzła (psamity) 0,1-2mm

Rozróżniamy (ze względu na skład szkieletu ziarnowego ):

-piasek kwarcowy (prawie w 100% kwarc, piaski najbardziej pożądane - spoiwo krzemionkowe)

-piaski arkozowe (kwarc + skalenie potasowe(20%) i drobne ilości muskowitu)

-piaski szarogłazowe (wieloskładnikowe: kwarc, skalenie, łyszczyki, przeróżne skały i szczątki roślinne)

ODMIANY:

- Podkarpacie (zielone, szare, zielono-niebieskie)

- Dolny Śląsk (białe, kremowe, żółte, brązowe oraz wiśniowe)

Obydwie odmiany są piaskami kwarcowymi choć podkarpackie podpadają pod „szarogłazowe”.

Rodzaje spoiw:

-krzemionkowe np. chalcedon, opal <najmocniejsze>

-węglanowe kalcyt, syderyt

-ilaste np. kaolinit <najsłabsze>

-żelaziste np. wodorotlenki lub tlenki żelaza

Geneza:

Piaskowce może być pochodzenia morskiego, rzecznego, jeziornego lub polodowcowego. Powstały na skutek wietrzenia chemicznego bądź/i fizycznego skał starszych osadowych, magmowych bądź metamorficznych. Następnie jest transportowany i sedymentacja. Następnie piaski podlegają diagenezie (zespół procesów fizycznych i chemicznych) czyli cementacji (lityfikacja) i kompakcji.

Diageneza - proces tworzenia skały zwięzłej ze skał luźnych polegający na łączeniu (zlepianiu) spoiwem ziaren skalnych.

Forma złóż:

Skała osadowa forma złoża: pokłady

Występowanie oraz wydobycie:

Dolny Śląsk - Bolesławiec(Żerkowice, Rakowiczki), Radków

Opolszczyzna (szarogłazy) -

Karpaty(pas, łuk karpacki) -

Rejon świętokrzyski - Tumlin, Kopulak, Szydłowiec, Wisniówka

Kierunki wykorzystania:

Materiał do produkcji kruszywa budowlanego i drogowego, materiały kwasoodporne, ognioodporne, materiał ścierny, kamień budowlany (wyroby okładzinowe, cokoły, płyty chodnikowe)

4. Aleuryty (muły, mułowce, lessy): CHYBA NIE ROZPOZNAJEMY

5. Skały ilaste (iły i gliny ceramicy używają tej nazwy zamiennie)

ROZPOZNANIE:

Są to skały osadowe ilaste, mają strukturę ilastę (pelitową) średnica < 0,01 mm. Tylko gliny zwałowe są różnoziarniste. Teksturę mają zazwyczaj bezładną czasem warstową (iły warwowe).

W dotyku mydlaste, tłuste. Niska zwięzłość. Można zarysować paznokciem. Lecz nie są to skały lite tylko spoiste. Skała osadowa zbudowana głownie z minerałów ilastych (illit, kaolinit) z domieszką łyszczyków oraz pyłu kwarcowego.

Klasyfikacja:

Klasyfikacja mineralogiczna:

1. iły montmoryllonitowe

2. iły kaolinitowe

3. iły illitowe

4. gliny (przeważnie ilaste ale dużo również piasków, żwiru, lessu)

Klasyfikacja utylitarna: <zastosowanie>

1. gliny ceramiczne

- biało wypalające się (umywalki, ceramika stołowa)

- kamionkowe (garnki krzemionkowe)

2. surowce ilaste ceramiki budowlanej

3. surowce ilaste do produkcji kruszywa lekkiego (dodatek do ziemi kwiatowej)

4. surowce ilaste do produkcji cementu

5. iły ogniotrwałe

6. surowce kaolinowe

7. surowce ilaste dla przemysłu odlewniczego

8. surowce ilaste dla wiertnictwa

9. inne

Forma złóż:

pokłady

Geneza:

- iły morskie i jeziorne (K, Tr, J)

- kaolin - produkt trzeciorzędowego wietrzenia skał bogatych w skalenie

- gliny zwałowe (Q)

- iły i mułki zastoiskowe (Q)

Wykorzystanie:

- sur. z przewagą illitu: ceramika budowlana, iły biało wypalające się, kamionkowe i ogniotrwałe, sur. Do produkcji cementu

- sur. z przewagą kaolinitu: szamot

- sur. z przewagą montmoryllonitu: kruszywa lekkie

Lokalizacja wyrobisk:

Rusko-Jaroszów, Kryzmanówka iły ogniotrwałe

Maria III (w Ołdrzychowie) surowce kaoliny

Węglanowe

1. Wapienie

ROZPOZNANIE:

Wapień - skała osadowa (chemogeniczna lub organogeniczna) zbudowana głównie z węglanu wapnia, przede wszystkim w postaci kalcytu.

Białe brudzące palce, można sprawdzić ze pomocą kwasu solnego NaCl, ponieważ kalcyt CaCo₃ reaguje burzliwie z kwasem solnym.

Skład mineralny:

Skały wapienne zawierają, oprócz kalcytu i kalcytu magnezowego, także znaczne ilości aragonitu. Z biegiem czasu minerały te ulegają przeobrażeniu w kalcyt o nieznacznej zawartości magnezu.

Klasyfikacja:

Wapienie:

-pochodzenia chemicznego

-pochodzenia organicznego

-wapienie organodetryczne

-wapienie detrytyczne

Forma złóż:

pokłady

Geneza:

Wapienie mogą powstawać chemicznie przez wytrącanie się węglanu wapnia z roztworów wodnych (wapienie chemogeniczne). Znaczna część wapieni powstaje na skutek nagromadzenia zmineralizowanych szczątków organizmów żywych ulegających późniejszym diagenetycznym przemianom (wapienie organogeniczne).

Są jeszcze wapienie detrytyczne powstałe z rozdrobnionych starszych wapieni lub organizmów.

Powstają z luźnego osadu wapiennego, który w wyniku różnych procesów ulega lityfikacji. Najbardziej istotnym z tych procesów jest proces cementacji. Współcześnie tworzą się m.in. na Bahamach.

Wykorzystanie:

-jako topnik

-mączka wapienna (nawóz)

-kruszywa kamień budowlany i drogowy (WAPIENIE „SKALISTE”- bardzo wysokie parametry)

-przemysł wapienniczo-cementowy

W przemyśle wapienniczym jako surowiec stosuje się czyste wapienie o wysokiej zawartości CaCO3. Znajdują one zastosowanie w przemyśle chemicznym, hutniczym i spożywczym. Stosowane jako surowiec wysoki (niepełny) do produkcji klinkieru cementowego, wymagają dodatku surowców ilastych. Z niektórych miękkich odmian wapieni, a także z odpadów produkcyjnych produkowane są mączki do wapnowania gleb.

Lokalizacja wyrobisk:

-Góry Świętokrzyskie

-Opolszczyzna (Górażdże)

-Jura krakowsko-częstochowska (rejon podkrakowski)

-Polska wschodnia (Roztocze)

DZIWNOŚĆI:

„Marmury” - odmiany wapienia kamiennego która da się szlifować

Podzial:

-większość z nich ma kolory szare, kawa z mlekiem

-dębnicki (pod Krakowem, „Marmur” czarny)

-zygmuntówka (inna nazwa salceson, nazwa od tego iż pierwsza kolumna Zygmunta była z niego zrobiona)

2. Dolomity

ROZPOZNANIE:

Dolomit - skała osadowa, węglanowa. Mają barwę białawą lub żółtawą, zanieczyszczone substancją ilastą są ciemniejsze, a z dodatkiem bituminów prawie czarne. Najczęściej wykazują strukturę drobnoziarnistą lub afanitową, teksturę masywną lub porowatą.

Rozpoznanie przez kropkę NaCl tylko Dolomit musi być podgrzane lub zproszkowany.

Rysujemy dolomit i wtedy NaCl jak reaguje wtedy to znaczy że dolomit.

Skład mineralny:

CaMg[CO₃]₂ -dolomit ok. 75-95%

CaCO₃ -kalcyt niewielka domieszka

Klasyfikacja wg genezy:

Dolomity(ze względu na sposób powstawania):

-dolomity pierwotne (sedymentacyjne) bezpośrednie wytrącanie się dolomitu z wód morskich lub jeziornych

-dolomity wtórne (metasomatyczne) przeobrażenie z wapiennych(kalcytowych) osadów

Wiek:

Prekambr, starszy paleozoik, dewon oraz trias.

Forma złóż:

pokłady

Wykorzystanie:

-jako topnik w przemyśle hutniczym

-kruszywa kamień budowlany i drogowy

-surowiec ceramiczny i szklarski (czyste odmiany)

-w rolnictwie do produkcji nawozów wapniowo-magnezowych

Lokalizacja wyrobisk:

Większość złóż czystych dolomitów występuje na terenie województw śląskiego (Brudzowice), dolnośląskiego i małopolskiego. Surowiec z tych złóż charakteryzuje się najlepszymi parametrami jakościowymi i spełnia kryteria bilansowości jako dolomit hutniczy. Są to złoża pokładowe wieku dewońskiego lub triasowego jak np. Żelatowa, Brudzowice, Ząbkowice Będzińskie.

-Rędziny (Jelenia Góra)

-obszar Kotliny Kłodzkiej

3. Margle

ROZPOZNANIE:

Margle - skała osadowa, przejściowa między wapieniami i iłami. Najczęściej struktura pelitowa, a tekstura masywna, bezładna bądź warstwowa. Barwy: kremowej, szarej, brunatnej do prawie czarnej.

Rozpoznanie przez delikatne porysowanie szkła. Wynika to z tego, iż w marglach znajduje się pył kwarcowy.

Skład mineralny:

-CaMg[CO₃]₂ -dolomit

-CaCO₃ -kalcyt

-Minerały ilaste

-Detrytyczny kwrc (on powoduje rysowanie szkła)

Klasyfikacja wg genezy:

Wyróżniamy:

-margle miękkie ilaste

-mocno zwięzłe margle wapienne

Mogą powstawać w środowiskach morskich i jeziornych.

Wiek:

Dewon oraz trias, jury, kredy i trzeciorzędu.

Forma złóż:

pokłady

Wykorzystanie:

Produkcja cementu

Lokalizacja wyrobisk:

-opolszczyzna (Strzelce Opolskie, Folwark, Górażdże)

-obrzeże gór świętokrzyskich (Ostrówka-Ołowianka)

-dolny Śląsk (złoże Połom)

4. Gipsy i anhydryt

ROZPOZNANIE:

Gipsy - skała osadowa, solno-gipsowa. Najczęściej struktura grubo- lub średniokrystaliczna, a tekstura masywna, kierunkowa czasem bezładna. Barwy: białej, żółtawej bądź szarawej.

Anhydryt - struktura średnio-, drobno- lub mikrokrystaliczna. Tekstur masywna i bezładna. Rozpoznawalna szara barwa, nie reaguje z NaCl, nie rysuje szkła

Skład mineralny:

Gipsy monomineralny zawiera 90% - CaSO₄*2H₂O

Anhydryty monomineralna skała - CaSO₄

Geneza:

Najważniejszymi solami wytrącanymi się z wody morskiej SA: chlorki (halit, sylwin, karnalit) oraz siarczany (gips, anhydryt, kizeryt). Kolejność krystalizacji poszczególnych minerałów z wody morskiej zależy od ich rozpuszczalności w wodzie. W miarę zagęszczania się roztworu pierwsze wytrącają się sole najtrudniej rozpuszczalne. W uproszczonej kolejności krystalizacja minerałów tworzących tzw. cyklotem solny jest następująca:

-węglany wapnia i magnezu

-siarczany wapnia

-chlorek sodu

-sole potasowo-magnezowe

Gips - większość podczas krystalizacji z wody ale również na skutek uwadniania (hydratacji) anhydrytów.

Anhydryty- większość ma jednak charakter wtórny. Powstają wskutek odwadniania (de hydratyzacji) gipsów. Mogą również krystalizować z wody morskiej.

Wiek:

Cechsztyn i miocen. <perm, trias, jura, miocen>

Forma złóż:

Pokłady czasem soczewy

Wykorzystanie:

Gips:

-surowiec do produkcji gipsu budowlanego

-alabaster zbita odmiana gipsu jako materiał rzeźbiarski i płyty okładzinowe

-wypełniacz do gumy i papieru

Anhydryt:

-wypełniacz w przemyśle papierniczym

-niekiedy do wyrobu materiałów budowlanych

Lokalizacja wyrobisk:

Dolny Śląska- Nowy Ląd, Lubichów (gipsy i anhydryty)

Obrzeżenie zapadliska przedkarpackie -Dolina Nidy: Leszcze, Borków-Chwałowice (GIPSY)

-Dolina Nidy (gipsy mioceńskie, to samo co sól w Kłodawie)

-Dolny Śląsk (gipsy cechsztyńske)

---