Najważniejsze surowce mineralne - występowanie w Polsce i na świecie

Transkrypt

1 Najważniejsze surowce mineralne - występowanie w Polsce i na świecie Surowce w Polsce Węgiel kamienny Węgiel brunatny Ropa naftowa Sposób powstania geneza skała osadowa pochodzenia roślinnego, zawierająca 75-97% pierwiastka węgla, powstała głównie w karbonie (era paleozoiczna) ze szczątków roślinnych, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu Węgiel brunatny to skała osadowa pochodzenia organicznego roślinnego powstała w trzeciorzędzie w erze kenozoicznej ze szczątków roślin obumarłych bez dostępu powietrza. najlepsze warunki do powstania bitumin były w okresach transgresji morskich, gdzie ze szczątków roślinnych i zwierzęcych na dnie zbiorników wodnych wytwarzały się gaz i ropa Rodzaj skały Czas powstania Występowanie w Polsce Występowanie na świecie Osadowa organiczna Paleozoik - karbon Górnośląski Okręg Wielka Brytania, Francja, Przemysłowy: np. Ruda Niemcy, Polska, Ukraina, Śląska, Chorzów, Rosja (Peczorskie, Lubelskie Zagłębie Kuźnieckie, Węglowe: np. Bogdanka Czeremchowskie), Kazachstan, Chiny ( na północ od rzeki Jangcy), Indie (okolice Kalkuty), USA (Apallachy, G. Skaliste), Brazylia, Osadowa organiczna Paleogen, neogen Bełchatów, Turoszów, Konin Osadowa organiczna perm Dębno, Krosno Odrzańskie, Kamień Pomorski Jura, kreda Jasło, Krosno, Robczyce Kolumbia, RPA, Australia Niemcy (Kolonia, Drezno), Polska, Czechy, Rosja(okolice Moskwy, Ural, Irkuck), Chiny, USA (Dakota), Australia Arabia Saudyjska (wschodnia część kraju), Rosja (Zagłębia: Zachodniosyberyjskie, Peczorskie, Uralsko_Wołżańskie), USA (zatoka Meksykańska, Teksas, Kolorado, Nowy Meksyk, Alaska), Iran, Chiny, Meksyk, Wenezuela (Maracaibo), Norwegia (Szelf M. Północnego), Libia, Egipt, Nigeria, szelf M. Północnego (Norwegia, Wlk. Brytania), Kanada,

2 Gaz ziemny (złoża samodzielne, bez ropy naftowej) Sól kamienna siarka Gipsy wapienie piaskowce piaski najlepsze warunki do powstania bitumin były w okresach transgresji morskich, gdzie ze szczątków roślinnych i zwierzęcych na dnie zbiorników wodnych wytwarzały się gaz i ropa Powstaje na skutek odparowania roztworów z wody morskiej. powstanie złóż siarki w Polsce wiąże się z oddziaływaniem procesów chemicznych na pokłady gipsów w trzeciorzędzie powstawały na przestrzeni wszystkich er, zarówno w wodzie jaki i lądzie wskutek gromadzenia się różnych składników mineralnych Sedymentacja muszli w środowisku wodnym Zlepione lepiszczem w wyniku diagenezy ziarenka piasku Powstaje w wyniku sedymentacji (osadzania się) materiału w środowisku Osadowa organiczna Jura, kreda, neogen Przemyśl, Lubaczów (podkarpackie) perm Brońsko, Kościan, Załęcze (Wielkopolska) Osadowa chemiczna perm Sieroszowice, Inowrocław, Kłodawa Neogen (miocen) Bochnia, Wieliczka Osadowa chemiczna Neogen (miocen) Tarnobrzeg, Osiek Osadowa chemiczna jura Nida Osadowa organiczna jura Częstochowa (Jura Krakowsko - Częstochowska) Osadowa okruchowa paleogen Karpaty Osadowa okruchowa luźna neogen Wyszków wodnym. granity Stygniecie magmy magmowa perm Strzegom, Strzelin (Sudety) Cynk i ołów Powstały w wyniku hydrotermalne trias Olkusz, Bytom, Zawiercie wybrzeże M. kaspijskiego (Kazachstan, Uzbekistan), Kuwejt, Katar, ZEA, Jawa, Borneo Holandia, Niemcy, szelf M. Północnego (Norwegia, Wlk. Brytania)Rosja, Uzbekistan, Turkmenistan, Arabia Saudyjska, Indonezja, Algieria, Libia, Egipt, USA, Kanada, Wenezuela, Kolumbia, Argentyna, Australia

3 miedź Rudy żelaza akumulacji minerałów w szczelinach skalnych przez roztwory wód juwenilnych. powstawały na skutek zalewów morza i odsłaniania lądu w klimacie ciepłym i suchym Powstają na skutek akumulacyjnej działalności wód, które transportowały zwietrzelinę zawierającą minerał miedzi lub w skutek krystalizacji magmy lub lawy powstawały jako złoża pochodzenia osadowego, które gromadziły się podczas licznych transgresji morskich w erze paleozoicznej skały pochodzenia magmowego i osadowego, powstałe już w prekambrze i erze paleozoicznej na skutek silnych ruchów tektonicznych i zalewania wodami morskimi; obecnie w Polsce spotykane w rejonie Suwałk (miejscowość Krzemianka), w Sudetach Wietrzeniowe pochodzenia osadowego perm Polkowice, Sieroszowice, Lubin, Rudna Magmowe i osadowe prekambr Suwalszczyzna (teren Wigierskiego PN - nie eksploatowane), Sudety (nie eksploatowane), sprowadzamy głównie ze Szwecji uran pierwiastek Rudawy Janowickie (Miedzianka, Kowary), Masyw Śnieżnika, G. Świętokrzyskie, G. Izerskie, nie eksploatowane od lat 50 tych XX wieku (wcześniej eksploatowane przez ZSRR) Chiny, Brazylia, Australia, Rosja, USA, Indie, Ukraina, Szwecja, Francja USA, RPA, Kanada Kanada, USA, Republika Demokratyczna Konga, Australia, RPA, Namibia, Niger, Rosja, Uzbekistan, Francja

4 Boksyty (aluminium) marmur Wodorotlenki aluminium powstają w klimacie gorącym i wilgotnym w wyniku wietrzenia glinokrzemianów Powstaje z przeobrażenia wapieni, rzadziej dolomitów osadowa metamorficzna Nie występuje Sudety (Masyw Śnieznika), G. Swietokrzyskie Włochy (Carrera), Chorwacja (Wyspa Brac) Diageneza (ang. diagenesis) to zespół procesów fizycznego i chemicznego przekształcania osadów, który rozpoczyna się w chwili zdeponowania osadu, choć następuje głównie po jego przykryciu przez młodsze osady. Diageneza obejmuje procesy przebiegające przy względnie niskich temperaturach (poniżej 300 st. C) i ciśnieniu. W początkowym okresie diagenezy dochodzi do przemian biologicznych oraz wczesnej cementacji. zespół procesów zachodzących przy względnie niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu, prowadzących do wytworzenia litych skał z materiałów osadowych Przykłady: piasek (skała luźna) - (diageneza) - piaskowiec (skała lita) żwir (skała luźna) - (diageneza) - zlepieniec (skała lita) Sedymentacja, osadzanie, w geologii gromadzenie się na powierzchni skorupy ziemskiej, pod wpływem siły ciężkości, materiałów niesionych przez wody płynące, lodowce, wiatr, rozpuszczonych lub zawieszonych w wodzie. Sedymentacja poprzedzana jest przez procesy wietrzenia i erozji obszarów (tzw. obszarów alimentacyjnych) dostarczających materiał do miejsc osadzania (tzw. basenów sedymentacyjnych). Wyróżnia się: 1) sedymentację mechaniczną - gromadzenie się okruchów skalnych i ziaren mineralnych, 2) sedymentację organogeniczną - gromadzenie się szczątków organizmów (roślinnych lub zwierzęcych) lub powstawanie osadu wskutek ich działalności fizjologicznej, 3) sedymentację chemiczną - osadzanie się związków chemicznych wytrąconych z roztworów wodnych. Sedymentacja prowadzi do powstawania skał osadowych Metamorfizm, zespół procesów geologicznych zachodzących w obrębie skorupy ziemskiej, powodujący zmiany składu chemicznego i mineralnego oraz struktury i tekstury jej skał, przy czym ich przeobrażenie (metamorfoza) odbywa się zwykle w fazie stałego stanu skupienia. Czynnikami wywołującymi metamorfizm są: wysoka temperatura, wysokie ciśnienie, często także czynniki chemiczne. Procesy metamorfizmu przebiegać mogą pod wpływem jednego z nich lub przy udziale wszystkich, w związku z tym wyróżnia się trzy rodzaje metamorfizmu:

5 1) metamorfizm kontaktowy (termiczny) - zachodzi najczęściej w pobliżu intruzji magmowych i spowodowany jest działaniem wysokiej temperatury, 2) metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny) - zachodzi w rejonach objętych ruchami skorupy ziemskiej (fałdowania i uskoki) i spowodowany jest występowaniem olbrzymich nacisków (ciśnienia kierunkowego), 3) metamorfizm regionalny (termodynamiczny) - związany z pogrążeniem skał na dużą głębokość pod grubą pokrywą innych utworów, dzięki czemu jednocześnie działa wysoka temperatura i duże ciśnienie. W wyniku działania procesów metamorfizmu tworzą się skały metamorficzne. Przykłady: wapień (skała osadowa) - (metamorfizm) - marmur (skała przeobrażona) granit (skała magmowa) - (metamorfizm) - gnejs (skała przeobrażona) piasek (skała osadowa luźna) - (diageneza) - piaskowiec (skała osadowa lita) - (metamorfizm) - kwarcyt (skała przeobrażona)

6 Skamieniał ości przewodni e Roślinność zwierzęta Dryf kontynent ów Orogeneza Epoka okres Era holocen Neogen Kenozoiczna Plejstocen Pliocen miocen Magmowe, sól kamienna i siarka w Polsce alpejskie Oligocen paleogen Eocen Najważniejsze wydarzenia w dziejach Ziemi (z uwzględnieniem Polski) Góry skały klimat zlodowacenia Części świata to wyspy, Afryka połączona z Arabią, europa z Azją, M. Śródziemne - pozostałość po oceanie Tetydy ocieplenie ochłodzenie Trawy, ptaki, ssaki, naczelne, australopitek - (3,8 mln lat temu - J. Tanganika), pitekantrop (1,8 mln lat temu), Homo Sapiens (40-30 tys.) Zlodowacenie: Bałtyckie Srodkowopolskie Południowopolskie Pireneje, Alpy, Apeniny, G.Dynarskie, Karpaty, Himalaje, Kaukaz, Zagros, Czerskiego, Wierchojańskie, Kordyliery Ciepły, suchy

7 paleocen Amonity belemity Początek alpejskiej Kreda Mezozoiczna Jura trias Trylobity graptolity hercyńskie perm paleozoiczna Karbon Atlas, Apeniny, Pireneje, Skały magmowe, kreda pisząca Rozpad Pangei, powstanie części Atlantyku. i Indyjskiego ochłodzenie Liściaste, iglaste, gady dinozaury), płazy, wapienie Ciepły i wilgotny Ardeny, Harz, Wogezy, Ural, Rudawy, Masyw Czeski, Sudety, Ałtaj, Apallachy, Tien Szan, Wielkie Góry Wododziałowe, Świętokrzyskie Sól, rudy żelaza, węgiel kamienny i brunatny Skały magmowe, wapienie, sól kamienna, miedź, ropa naftowa Węgiel kamienny Powstanie Pangei Zwrotnikowy (gorący i suchy) Zwrotnikowy kontynentalny równikowy Glony, gąbki, koralowce Jeżowce, stawonogi, ryby

8 kaledońskie Dewon Sylur ordowik kambr Pieniny, Szkockie, Kambryjskie, Kaledońskie, Skandynawskie, Jabłonowe, Sajany, Sudety, Świętokrzyskie Powstanie Laurazji, Europa połączona z Am. PN. i Grenlandią, Azja oddzielona, Początek podziału Gondwany Polaczenie Europy i Azji z Gondwaną Rozpad kontynentu prekambryjskiego na: Am. Pn z Grenlandią, Europę i Gondwanę

9 Występowały, zjawiska wulkaniczne Prekambr i archaik Płw. Kolski Część Skandynawii Granity, gnejsy, łupki krystaliczne, piaskowce, zlepieńce, rudy żelaza w Szwecji, Brazylii i Australii, uran w Australii, Kanadzie, Zairze i Zambii, miedź w Zairze i Zambii Początki powstawania kontynentów ( tarcze, płyty, platformy) Na początku chłodny i zimny, pod koniec gorący i suchy Życie skąpe, utajone Początek zlodowacenia

10 Magmowe Powstają z zakrzepłej magmy (stop krzemianowy z rozpuszczonymi w nim gazami i przegrzanymi roztworami wody, występujący w obrębie płaszcza i skorupy ziemskiej) lub lawy (magma pozbawiona substancji lotnych w czasie wydobywania się na powierzchnię). Kwaśne Zawierają ponad 60% krzemionki (SiO2), jasne i gęste Zasadowe Zawierają poniżej 60% krzemionki, ciemne, rzadkie podział skał ze względu na genezę i przykłady Skały Zbiór minerałów, powstały w określonym procesie geologicznym, wykazujący jednolitą budowę i skład mineralogiczny. Jawno Krystaliczn e (głębinowe) Powstają głęboko pod powierzchni ą gruntu w wysokiej temp i wysokim ciśnieniu, im głębiej powstają tym większe kryształy Skryto Krystaliczn e (wylewne) Powstają płytko pod powierzchni ą gruntu lub na jego powierzchni, lawa stygnie tak szybko, że nie ma czasu na krystalizacje minerałów Osadowe Powstałe na skutek nagromadzenia rozdrobnionych cząstek innych skał oraz ze szczątków roślinnych i zwierzęcych, a także w wyniku wytrącania sie z roztworów wodnych; występują na powierzchni litosfery Okruchowe Powstają na skutek rozdrobnienia innych skał Luźne Ziarna nie uległy złączeniu ani zespoleniu Zwięzłe Ziarna połączon e ze sobą przez to, że są mocno rozdrobni one i sprasowa ne Lite Poszcze gólne ziarna są ze sobą mocno złączon e lepiszcz em Organiczne Powstają z nagromadzenia obumarłych szczątków roślin i zwierząt Roślinne Zwierzęce Powstają z nagromadzeni a szczątków roślinnych Powstają z nagromadze nia szczątków obumarłych zwierząt Chemiczn e Powstają w wyniku wytrącania z roztworu wodnego Przeobrażone Powstają na skutek przeobrażenia skał magmowych i osadowych pod wpływem wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury Zmianom ulega skład mineralny, struktura Granit Sjenit Liparyt Porfir kwarcowy Dioryt Gabro Andezyt Melafir Bazalt Migdałowiec labradoryt Granit Sjenit Dioryt Gabro labradoryt Liparyt Porfir kwarcowy Andezyt Bazalt Pumeks Melafir obsydian Piasek Żwir Głaziki Otoczaki Głazy tuf Ił Glina Muł less Piaskow iec Iłowiec Mułowi ec Zlepieni ec Brekcja margiel Węgiel kamienny, brunatny Torf Ropa naftowa Gaz ziemny Wapienie Kreda Opoka Geza Sól kamienna, potasowa Gips Anhydryt Dolomit Trawertyn gejzeryt Gnejs (z granitu) Amfibolit (z gabro, diorytu) Kwarcyt (z piaskowców, mułowców) Łupek grafitowy (z ilastych) Fyllit Marmur (z wapieni)

11 procesy kształtujące powierzchnię Ziemi Wewnętrzne (endogeniczne) To procesy geologiczne wywołane energią wnętrza Ziemi. Powodują powstanie nierówności poprzez wypiętrzenie gór, wyżyn, grzbietów oceanicznych oraz tworzenie rowów i zapadlisk tektonicznych. Działanie procesów endogenicznych wyjaśnia teoria tektoniki płyt litosfery. górotwórcze izostatyczne Lądotwórcze Trzęsienia plutonizm wulkanizm metamorfizm To powolne ruchy skorupy ziemskiej odpowiedzialne za powstawanie gór. Zachodzą w strefie zgniatania materiału zgromadzonego w obniżeniach (geosynklinach) na krawędzi płyt litosfery. Powolne, pionowe ruchy skorupy ziemskiej wywołane zachwianiem równowagi grawitacyjnej (izostazji) zarówno przez czynniki zewnętrzne jak i wewnętrzne. Zachodzą w obszarach, gdzie zmienił się (zwiększył lub zmniejszył) pionowy nacisk na powierzchnię litosfery. epejrogeniczne To powolne pionowe ruchy lądów wywołane przemieszczaniem się magmy na skutek prądów konwekcyjnych wewnątrz Ziemi Ziemi Nagły ruch skorupy ziemskiej związany z nagłym przemieszczeniem się magmy lub mas skalnych w skorupie ziemskiej. Miejsce przesunięcia warstw skalnych wewnątrz ziemi - ognisko (hipocentrum) Miejsce na powierzchni ziemi nad hipocentrum to epicentrum Obszary występowania: obszary graniczne płyt litosfery, obszary wulkaniczne, obszary młodych gór fałdowych Obejmują krzepnięcie magmy w skorupie ziemskiej oraz przemiany skał z nią sąsiadujących (metamorfizm kontaktowy). W wyniku intruzji magmowych wewnątrz litosfery różne formy. To ogół zjawisk związanych z wydobywaniem się magmy na powierzchnię Ziemi. Istotą zjawisk wulkanicznych jest istnienie w głębi ziemi ognisk magmowych składających się z glinokrzemianów i innych związków chemicznych i gazów. Proces ten jest wywołany prawdopodobnie prężnością gazów. Klasyfikacja wulkanów: 1. stożkowy Powstaje z law kwaśnych i stałych produktów wybuchu wulkanów, lawa wydobywa się w miejscu kolizji płyt litosfery a lawę stanowią stopione skały budujące sial. Są wysokie, a nachylenie stoków wynosi kilkadziesiąt stopni. Przykłady: Wezuwiusz, Kluczewskaja Sopka 2. tarczowy To zespół procesów geologicznych zachodzących w obrębie skorupy ziemskiej, powodujący zmiany składu chemicznego i mineralnego oraz struktury i tekstury jej skał, przy czym ich przeobrażenie (metamorfoza) odbywa się zwykle w fazie stałego stanu skupienia. Czynnikami wywołującymi metamorfizm są: wysoka temperatura, wysokie ciśnienie, często także czynniki chemiczne. Procesy metamorfizmu przebiegać mogą pod wpływem jednego z nich lub przy udziale wszystkich, w związku z tym wyróżnia się trzy rodzaje metamorfizmu: 1) metamorfizm kontaktowy (termiczny) - zachodzi najczęściej w pobliżu intruzji magmowych i spowodowany jest działaniem wysokiej temperatury, 2) metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny) - zachodzi w rejonach objętych ruchami skorupy ziemskiej (fałdowania i

12 Powstaje z law zasadowych, lawa wydobywa się w miejscu rozchodzenia się płyt litosfery, lawa to przetopiony materiał z warstwy bazaltowej simy, wybuch przebiega spokojnie, stożek jest niski o małym stopniu nachylenia. Przykłady: Mauna Loa uskoki) i spowodowany jest występowaniem olbrzymich nacisków (ciśnienia kierunkowego), 3) metamorfizm regionalny (termodynamiczny) - związany z pogrążeniem skał na dużą głębokość pod grubą pokrywą innych utworów, dzięki czemu jednocześnie działa wysoka temperatura i duże ciśnienie. Góry fałdowe Powstają w wyniku zgniatania i fałdowania osadów zgromadzonych w geosynklinach lub przesunięcia płaszczowin Przykłady fałdowych: Himalaje, Alpy, Karpaty, Kordyliery, Andy Góry zrębowe Powstają w wyniku pionowego przemieszczania W ich wyniku niektóre obszary ulegają wydźwignięciu (np. Zat. Botnicka, Meksykańska, część M. Śródziemnego, wybrzeże Egiptu, Jawa) a inne obniżaniu (np. wybrzeża Holandii, okolice Odessy, Wyspa Południowa w Nowej Zelandii) formy Lakolit Lawa wciska się między warstwy skalne i zastyga w postaci soczewek Batolit Nieregularne bloki granitowe o znacznych rozmiarach pod powierzchnią Ziemi, powstałe z zastygłej magmy. Lopolit, Fakolit, Dajki, Żyły pokładowe (sille) Produkty wybuchu wulkanów: Lawa - zbudowana z tlenków krzemu i innych metali, jej prędkość zależy od nachylenia stoków i zawartości krzemionki (kwaśne - wolne, zasadowe - szybkie) Gazy - wydobywają się z krateru i potoków lawy, H2O, CO2, N2, SO2, CO, F2, Cl2 Bomby wulkaniczne - zakrzepła lawa o krztałtach wrzecionowatych lub nieregularnych o wielkości główki kapusty W wyniku działania procesów metamorfizmu tworzą się skały metamorficzne.

13 mas skalnych wzdłuż uskoków tektonicznych Przykłady: Sudety, Wogezy, Schwarzwald, Smocze. Lapille - okruchy lawy wielkości ziarna grochu Piaski i popioły - drobny materiał skalny Góry wulkaniczne Są konsekwencją gwałtownych erupcji wulkanicznych. Wyrzucany przez wulkan materiał może tworzyć całe masywy. Przykłady: Kilimandżaro, góry na Kamczatce, w Japonii, na Hawajach, w Polsce: masywy: Ślęży, Strzegomia, Strzelina

14 procesy zewnętrzne czynnik Proces (rodzaje procesów) formy grawitacja Ruchy grawitacyjne (ruchy masowe) odpadanie Jamy, nisze, kieszenie obrywanie Nisze, wyrwy skalne osuwanie Osuwiska spełzywanie Lawiny spłukiwanie Woda zawierająca CO2 krasowienie Kras powierzchniowy Bruzdy (żłobki), żebra, studnie, leje z wymycia Kras podziemny Jaskinie, leje zapadliskowe, uwały, polje, mogoty, ponor, wywierzysko W jaskiniach Stalaktyty, stalagmity, stalagnaty (kolumny), draperie, makarony,