GENETYCZNY PODZIAŁ ZŁÓŻ

Grupa Kategoria Klasa Typ

endogeniczne magmowe intruzywne krystalizacyjne

likwacyjne wczesne

późne

właściwe

iniekcyjne

pegmatytowe granitowe

alkaliczne właściwe

mieszane

karbonatytowe

skarnowe

pneumohydrotermalne pneumatolityczne albitytowe

grejzerowe

hydrotermalne plutoniczne

subwulkaniczne

magmowe ekstruzywne pirytowe

ekshalacyjnoosadowe

efuzywne

piroklastyczne

ekshalacyjne

gorących źródeł

egzogeniczne wietrzeniowe mechaniczne eluwialne

deluwialne

proluwialne

osadowe rezydualne

infiltracyjne

(metatetyczne)

osadowe mechaniczne współczesne

kopalne

osadowe

biogeniczne ewaporacyj-ne klimatu wilgotnego

biklimatyczne

klimatu suchego

metamorficzne zmetamorfizowane

metamorficzne

poli i ultra metamorficzne

eksudacyjne

Geologia złóż - nauka o złożach, jedna z nauk geologicznych, należących do tzw. geologii stosowanej, zajmująca się złożami kopalin jako zjawiskami geologicznymi.

Zadania geologii złóż:

- wszechstronne rozpoznanie złóż, ocena ilościowa i jakościowa kopaliny, ocena warunków wydo-bycia,

- ustalenie prawidłowości rozmieszczenia złóż w skorupie ziemskiej,

- wyjaśnienie warunków ich powstawania i przeobrażeń czyli genezy złóż.

Podstawowym dokumentem, będącym efektem rozpoznania złoża jest dokumentacja geologiczna złoża.

Złoże jest to naturalne skupienie kopalin w skorupie ziemskiej, które spełniając wymagania (kryteria) ilościowe i jakościowe, a także warunki techniczne i ekonomiczne, nadaje się do eksploatacji (przynosi korzyść gospodarczą).

Złoże antropogeniczne - nagromadzenie kopaliny na zwale, utworzone przez człowieka w rezultacie gromadzenia odpadów kopalnianych, przeróbczych, technologicznych i innych, w czasie, gdy nieznany lub nieopłacalny był sposób ich wykorzystania. Zwał staje się złożem w momencie przystąpienia do jego eksploatacji. Nagromadzenie oczekujące na decyzje użytkowania to potencjalne złoże antropogeniczne.

Kopalina - minerał, skała lub naturalna substancja ciekła lub gazowa, stanowiąca przedmiot eksploatacji górniczej.

Urobek - wydobyte części kopaliny znajdującej się w złożu.

Surowiec mineralny - to składnik atmosfery, litosfery, hydrosfery lub biosfery odłączony ze środowiska naturalnego i przystosowany do użytkowania.

Zasoby - ilość kopaliny w złożu.

Ruda - to kopalina, z której uzyskujemy metale.

Kruszec - (min. kruszcowy) to minerał o połysku metalicznym będący rodzimym metalem szlachetnym Ag, Au, a także siarczki i niekiedy inne minerały.

PODZIAŁ KOPALIN

1.w zależności od eksploatacji

- główne - stanowiące główny obiekt eksploatacji,

- towarzyszące - wydobywane tylko z kopaliną główną i z tych samych wyrobisk,

- współwystępujące - eksploatacja wymaga oddzielnych wyrobisk.

2.

- podstawowe - mające podstawowe znaczenie gospodarcze, występują w ograniczonej ilości,

- pospolite - mniejsze znaczenie.

Do kopalni podstawowych zalicza się:

- gaz ziemny i ropę naftową,

- węgiel kamienny i brunatny,

- metan z węgla kamiennego,

- kruszce metali szlachetnych,

- rudy metali z wyjątkiem darniowych rud żelaza,

- metale w stanie rodzimym, łącznie z rudami pierwiastków rzadkich i rozproszonych oraz pier-wiastków promieniotwórczych,

- apatyt, baryt, gips, anhydryt, piryt, siarkę rodzimą, sole potasowe i potasowo-magnezowe, sole strontu, sól kamienną, fluoryt, fosforyt,

- azbest, bentonit, dolomit, glinki do celów ceramicznych, grafit, kaolin, kamienie szlachetne i ozdobne, magnezyt, marmury i wapienie krystaliczne, piaski szklarskie i inne.

Kopaliny pospolite: bazalt, porfir, gnejs, żwir, piaski, zwykły wapień i inne.

KLASYFIKACJA ZŁÓŻ KOPALIN STAŁCH

1. Kryterium budowy

grupa I złoże o prostej budowie, łatwe do interpretacji

grupa II złoże o zróżnicowanym charakterze, trudne do interpretacji

grupa III złoże skomplikowane

2. Kryterium ochrony zasobów

klasa I unikatowe, występujące bardzo rzadko, np. molibdenu i wolframu Mrzygłód k/Zawiercia

klasa II rzadkie w kraju lub rzadkie na danym regionie, np. złoża rud Zn-Pb, Cu

klasa III powszechnie, kopaliny podstawowe

3. Kryterium ochrony środowiska

klasa A złoża małokonfliktowe

klasa B złoża konfliktowe, możliwe do eksploatacji po spełnieniu określonych wymagań

klasa C bardzo konfliktowe, nie możliwe do eksploatacji w danym momencie

PODZIAŁ SUROWCÓW MINERALNYCH

1. Surowce energetyczne - węgiel kamienny, brunatny, torf, ropa naftowa, gaz ziemny, łupki bitumiczne.

2. Surowice metaliczne (rudy):

- rudy metali staliwnych: Fe, Cr, Ni, Ti, Mo, Mn, V, Co, W,

- rudy metali nieżelaznych (kolorowe): Zn, Pb, Cu, Sn, Hg,

- rudy metali lekkich: boksyty, Mg, Be,

- rudy metali kruchych: As, Sb, Bi,

- rudy metali szlachetnych (kruszce): Au, Ag, Pt,

- rudy pierwiastków promieniotwórczych: U, Th, Ra,

- rudy pierwiastków rzadkich i rozproszonych: Li, Ge, Se.

3. Surowce niemetaliczne:

- surowce chemiczne: sól kamienna, sole K-Mg, siarka, baryt, fluoryt, piryt,

- surowce skalne,

- kamienie szlachetne i półszlachetne: diamenty, chryzopraz, agat, bursztyn,

- wody mineralnie i termalne.

Za surowiec mineralny uważa się:

- urobek,

- niektóre kopaliny w stanie nieprzerobionym np. boksyty,

- koncentraty mineralne,

- wyroby wielkopiecowe i stalownicze (surówka żelazna), stopy żelaza,

- wyroby przemysłu chemicznego: benzyna, koks, H2SO4,

- wyroby przemysłu budowlanego np. cement,

- równorzędnie z nimi traktuje się surowce wtórne.

FORMA ZŁÓŻ

Forma to geometryczny kształt skupienia kopaliny.

Formy izometryczne - skupienie kopaliny ma zbliżone wymiary w każdym kierunku:

- diapiry - np. wysad solny,

- pnie - tworzą niektóre skały magmowe,

- sztokwerki - surowiec min. występuje w postaci cienkich żył przecinających skałę np. niektóre złoża magnezytu w skałach serpentynitowych,

- gniazda - skupienia rudy w skałach magmowych, w przekroju formy owalne, eliptyczne. Kilka do kilkadziesiąt metrów,

- kieszenie - mniejsze od gniazd, do kilku metrów, związane ze skałami węglanowymi.

Formy płytowe:

- pokłady - typowe dla złóż osadowych, skupienie surowca ograniczone jest dwoma mniej więcej równoległymi płaszczyznami. Długość, szerokość i miąższość.

- soczewy i soczewki - szczególny typ wykształcenia pokładów o mniejszej długości i szerokości, wyklinowują się we wszystkich kierunkach,

- żyły - ograniczone dwoma zazwyczaj równoległymi płaszczyznami tnącymi niezgodnie otaczają-ce skały, miąższość mała, rozmiary w kierunku biegu i upadu znaczne.

- szliry - formy zbliżone do żył, różniące się od nich stopniowym przejściem użytecznej substancji w skałę płoną,

- kominy (słupy) - wydłużenie złoża w kierunku pionowym, mały przekrój poprzeczny, np. kimberli-ty diamentów w RPA.

Formy złożone

KLASYFIKACJA ZŁÓŻ

1. Klasyfikacja mineralogiczna, bierze pod uwagę skład mineralny złóż:

- monomineralne,

- bimineralne,

- polimineralne lub wielomineralne.

Jeśli mamy do czynienia ze złożem rud metalicznych to złoże określamy jako:

- monometaliczne,

- bimetaliczne,

- polimetaliczne.

2. Klasyfikacja, która bierze pod uwagę zależność między czasem powstania złoża a czasem powstania skał, w których występuje:

- syngenetyczne - złoże i skały otaczające powstawały wspólnie,

- epigenetyczne - złoże, które powstało później w stosunku do skał otaczających.

3. Klasyfikacja genetyczna - genetyczny podział złóż wg H. Gruszczyka 1984 r.

Złoża endogeniczne - powstają w wyniku różnych procesów związanych z obecnością magmy w skoru-pie ziemskiej. Procesy te mogą mieć charakter magmowy i pomagmowy.

Etapy procesów magmowych i pomagmowych

Etap I: właściwy etap magmowy. Zachodzi gdy temp. magmy przekracza 750oC i następuje dyferencjacja czyli różnicowanie się składników magmy. Różnicowanie następuje pod wpływem dwóch czynników: likwacji i frakcyjnej krystalizacji.

Likwacja - to odmieszanie się z magmy 2 stopów: krzemionkowego i siarczkowego.

Frakcyjna krystalizacja - polega na etapowej krystalizacji minerałów w określonej kolejności. Jako pierw-szy z magmy krystalizuje oliwin opadając na dno zbiornika tworzy skały ultrazasadowe zwane perydoty-tami. Jest to faza krystalizacji wstępnej (powstają skały ultrazasadowe i zasadowe). Później następuje faza krystalizacji głównej. Magma jest już pozbawiona niektórych składników Fe, Mg, Ca. Tworzą się wtedy dioryty i granodioryty. Etap magmowy zamyka faza krystalizacji resztkowej. Stop jest przesycony krzemionką, zawiera znaczną ilość sodu i potasu. Tworzą się granity i sjenity.

Etap II pegmatytowy - temp. 750-650oC, dochodzi do krystalizacji rozrzedzonego stopu, powstają skały grubokrystaliczne, pegmatyty zbudowane z kwarcu, łyszczyków, berylu i topazu.

Kolejne etapy mają charakter pomagmowy.

I etap pneumatolityczny - temp .600-400oC charakteryzuje się maksymalna prężnością par, które migrują w skały osłony, ochładzają się i wykrystalizowywują niektóre rudy.

II etap hydrotermalny - temp. 400-100oC, pary ulegają skropleniu, wysoko zmineralizowane roztwory wodne (pochodzenia magmowego) przemieszczają się szczelinami i porami, maleje temp. i następuje krystalizacja. Metasomatoza - zastąpienie jednego składnika innym w skutek doprowadzenia jonu z ze-wnątrz.

Poziomy działalności magmowej na podstawie temperatury i głębokości zalegania:

- abisalny - magma > 7 km głębokości, rozgrzana, stygnie powoli, znaczne ciśnienie uniemożliwia migrację składników lotnych, tworzą się złoża magmowe właściwe intruzywne,

- hipabisalny - magma stygnie szybciej, bliżej powierzchni, możliwa jest migracja roztworów i składników lotnych, powstają złoża permatytowe, pneumatolityczne i częściowo hydrotermalne,

- subwulkaniczny - pod powierzchnią ziemi, łatwe ochładzanie, migracja roztworów i składników lotnych przez spękane skały, złoża hydrotermalne,

- wulkaniczny - magma przedostaje się na powierzchnie ziemi lub zastyga płytko pod nią, szybkie ochładzanie się par i roztworów, złoża ekschalacyjne lub osady gorących źródeł

ZŁOŻA MAGMOWE INTRUZYWNE (WŁAŚCIWE)

Złoża te tworzą się we właściwym etapie magmowym, pod wpływem likwacji i frakcyjnej krystalizacji. W wyniku likwacji powstają tzw. złoża likwacyjne, mają zazwyczaj formy płytowe - soczewy, żyły, szliry. W wyniku frakcyjnej k. powstają złoża krystalizacyjne. W zależności od przebiegu krystalizacji wyróżnia się złoża krystalizacyjne wczesne, charakteryzujące się tym, że minerały kruszcowe, które w nich występują maja formę idiomorficzną. Później tworzą się złoża krystalizacyjne późne, minerały kruszcowe występują-ce w nich mają formę ksenomorficzną i spajają je min. krzemianowe. Złoża krystalizacyjne wczesne i późne związane są z fazą krystalizacje wstępnej, będą miały formy płytowe: soczewy, żyły, szliry czasami gniazda. Występują w skałach ultrazasadowych (perydotyty), zasadowych (gabro, noryt), czasem w ska-łach zasadowych w alkaliach.

Formacje złóż magmowych właściwych

- złoża rud miedzi i niklu: pentlandyt (Fe,Ni)9S8, chalkopiryt CUFeS2. Prowincja Ontario - Kanada (Sudbery), związane z loppolitem fi=38 km, Bushveld - RPA, Paczenga - Rosja. Złoża likwacyj-ne,

- złoża diamentów w kimberlitach: kimberlity - ultrazasadowe skały magmowe makroskopowo przypominające brekcję, wulkaniczne, częściej kominowe, Kimberley RPA około 250 kominów koncentracja diamentów do 0,1 g/t. Eksploatacja głebinowa > 1 km. Złoża krystaliczne wczesne,

- złoża chromitu: min. chromu Spinel FeCr2O4 związane z serpentynitami: oliwin, serpentyn, ma-gnetyt, piroksen, Bushveld RPA, Grecja, Albania, Turcja, Ural, Tapadła - Dolny Śląsk. Złoża kry-stalizacyjne późne,

- złoża platyny rodzimej: Bushveld, Sudbery,

- złoża tytanomagnetytu: subtelne zrosty magnetytu Fe3O4 z ulwitem FeTi2O4, płd. Ural (zagłębie Kusińskie), półwysep Kola, Szwecja, Kanada, związane z gabrem lub norytem. W Polsce zoże Krzemianka k/Suwałk - perspektywiczne. Złoża krystalizacyjne późne,

- złoża magnetytu z apatytem: istotne źródło żelaza. Apatyt - fosforan wapnia CaF2. Kiruna-Szwecja, Norwegia, USA. Złoża krystalizacyjne późne, nieczyste, duże znaczenie gospodarcze, tlene Fe > 75%. Kiruna - forma płytowa, porfiry,

ZŁOŻA PEGMATYTOWE

Powstają na etapie pegmatytowym, w wyniku krystalizacji minerałów z rozrzedzonego stopu magmowego związane ze skałami grubokrystalicznymi. Główne znaczenie przemysłowe mają minerały budujące peg-matyt: kwarc, łyszczyki, ortoklaz, także niektóre akcesoryczne: beryl, topaz, turmalin. Mogą występować rudy niektórych metali: Sn, W, Mo. Tego typu złoża można spotkać na Syberii i w Karelii.

ZŁOŻA KARBONATYTOWE

Głównie zbudowane z dolomitu i kalcytu. Karbonatyty to skały węglanowe, współwystępujące z ultraza-sadowymi lub zasadowymi skałami magmowymi. W karbonatytach mogą występować rzadkie minerały np. pirochlor będący źródłem niobu, tantalu, cyrkonu lub toru. Złoża mają formę pni lub żył, zazwyczaj niewielkich rozmiarów. Spotykane są w RPA, Brazylii i w Kanadzie.

ZŁOŻA SKARNOWE

Tworzą się na kontakcie intruzji magmowej ze skałami węglanowymi wskutek termicznego i chemicznego oddziaływania magmy. Skarny mogą tworzyć się na zewnątrz intruzji - egzoskarny, lub wewnątrz intruzji - endoskarny. Zbudowane są głównie z granatów, piroksenów i rud różnych metali np. złoża rud żelaza Ural - Magnitnaja, Błagodat, Syberia, Fierro - USA; magnetyt Fe3O4, hematyt Fe2O3; złoża rud miedzi Ural, Bisbee i Chiffon - USA; chalkopiryt CuFeS2, bornit Cu2FeS4; złoża rud wolframu Chiny, Korea, Kau-kaz; scheelit CoWO4, wolframit (Fe,Mn)WO4. Oprócz tego złoża skarnowe mogą być źródłem platyny, cyny, arsenu, molibdenu (molibdenit).

ZŁOŻA PNEUMOHYDROTERMALNE

Geneza tych złóż związana jest z etapami pomagmowymi (pneumatolityczny i hydrotermalny). Złoża two-rzyły się później niż skały otaczające. Odznaczają się zróżnicowaną budową i składem mineralnym. Ty-powe formy to: żyły, sztokwerki, gniazda, kominy. Złoża pneumohydrotermalne dzieli się na pneumatoli-tyczne i hydrotermalne.

ZŁOŻA PNEUMATOLITYCZNE

Powstały w wyniku wytrącania się związków chemicznych z roztworów gazowych pochodzenia magmo-wego. Mogą one tworzyć się w obrębie intruzji magmowej albo poza nią. Złoża te dzielimy na albitytowe i grejzenowe.

Albitytowe - powstają w szczytowych partiach masywów zbudowanych z odmian granitów i sjenitów bo-gatych w alkalia. Powstają w wyższych temp. z roztworów alkaicznych. Pod wpływem roztworów szczy-towe partie masywów ulegają metasomatozie. Tworzy się skała zwana albitem, zbudowana z kwarcu, albitu i mikroklinu, którym towarzyszy kolumbit, tonalit (tlenki). Są one nośnikiem niobu i tantalu. Oprócz tego powstaje Zn, Hf, Rb, Th i inne.

Grejzenowe - tworzą się w niższych temperaturach z roztworów kwaśnych. Powstają w skałach osłony intruzji magmowej. Pod wpływem gazów pochodzenia magmowego powstaje skała zwana grejzerem. Zbudowana jest głównie z kwarcu i łyszczyków, którym towarzyszy topaz, turmalin, beryl oraz kasyteryt SnO2 i wolframit (Fe,Mn)WO4. Dominują formy żyłowe, sztokwerki, kominy i ciała nieregularne. Przykła-dem złóż grejzenowych mogą być złoża rud cyny w miejscowości Cimovec w Czechach i Altenberg w Niemczech. Złoże rud molibdenu Clinax, Góry Skaliste stan Kolorado USA - głównie molibdenit.

ZŁOŻA HYDROTERMALNE

Tworzą się w wyniku wytrącania się związków chemicznych z gorących roztworów H2O pochodzenia magmowego. Związki te ze źródła magmy migrują poprzez pory i szczeliny, spękania, a także szczeliny uskokowe, na powierzchnię. Im dalej od źródła magmy to ich temp. spada, dochodzi do stopniowego wykrystalizowania. Drugim sposobem migracji jest metasomatoza, czyli proces polegający na reakcji chemicznej. Złoża hydrotermalne dzielimy na:

- katatermalne (wysokich temp.) 300-500oC,

- mezotermalne (średnich temp.) 200-300oC,

- epitermalne (niskich temp.) 200-50oC.

Podział w zależności od głębokości ich powstania:

- plutoniczne (dużych głębokości),

- subwulkaniczne (nieduże głębokości, tuż pod powierzchnią ziemi).

Charakterystyczną cechą jest występowanie przeobrażeń wtórnych w skałach osłony np.

- serycytyzacja - powstaje serycyt,

- berezytyzacja - zastąpienie skaleni kwarcem i serycytem oraz pirytem,

- listwenizacja - powstaje węglan magnezu i żelazo,

- chlorytyzacja,

- dolomityzacja,

- serpentynizacja,

- okwarcowanie,

- kaolinityzacja,

- karbonatyzacja.

Aureole rozproszeniowe (cecha złóż hydrotermalnych) - zawartość składnika użytecznego stopniowo maleje, począwszy od głównej części złoża.

ZŁOŻA HYDROTERMALNE PLUTONICZNE

Złoża katatermalne

- złoża złota rodzimego: Mother Lode - USA, Kolar - Indie. Złoto występuje w towarzystwie kwar-cu, pirytu, typowe formy żyłowe,

- złoża pirytu: Rio Tinto - Hiszpania, wspólnie z chalkopirytem CuFeS2, sfalerytem ZnS, galeną PbS,

- złoża porfirowych rod miedzi: związane ze skałami o strukturze porfirowej, które bywają znacznie przeobrażone pod wpływem procesów hydrotermalnych. Głównymi minerałami są: chalkopiryt CuFeS2, chalkozyn Cu2S, kowelin CuS, Złoże Bingan - USA,

- złoża galeny: główne źródło ołowiu, związane ze skalami magmowymi i metamorficznymi, towa-rzyszyć może baryt i kwarc,

- złoża rud cynku i ołowiu: np. Tepca - Kosowo (bogate w Ag), związane ze skałami węglanowymi, galena, sfaleryt, domieszki Ag,

Złoża mezotermalne

- złoża rud miedzi i arsenu: Butte - USA, zazwyczaj występuje chalkopiryt, któremu towarzyszą minerały arsenonośne, mogą zawierać domieszki srebra,

- złoża rud kobaltu ze srebrem, Cobaltyn - Kanada, kobaltyn CoAsS, smaltyn (Co,Ni)As3,

- złoża rud kobaltu i bizmutu z uranem i srebrem Jachmov - Czechy, kobaltyn, smaltyn, nikielin, którym towarzyszy bizmutyn Bi2S3 (inaczej bizmutynin), minerały uranonośne,

- złoże metasomatyczne syderytu FeCO3 Erzberg - Austria, może występować kalcyt i żyły kwar-cu.

Złoża epitermalne

- złoża rud rtęci Almaden - Hiszpania, cynober HgS, siarczki innych metali, koncentracje rtęci mo-gą dochodzić do 20% w rudzie,

- złoże barytu BaSO4 Boguszów k/Wałbrzycha,

- złoża antymonu Sb2S3, główna kopalina antymonu,

- złoża towarzyszące siarczkom innych metali, Chiny, Meksyk.

Typowe są formy żyłowe.

ZŁOŻA HYDROTERMALNE SUBWULKANICZNE

Złoża formacji trójpierwiastkowej, tworzą ją cyna, wolfram, bizmut. Główną kopaliną cyny jest kasyteryt, wolframu - wolframit, szelit, bizmutu - bizmutyn. Złoże Oruro - Boliwia. Prawie wyłącznie forma żyłowa.

ZŁOŻA MAGMOWE EKSTRUZYWNE

Związane z wydobywaniem się produktów wulkanizmu na powierzchnię ziemi (lawy, gazy, roztwory wod-ne, materiał piroklasyczny). Wyróżnia się kilka klas złóż:

- złoża pirytowe: tworzą się w wyniku wulkanizmu podmorskiego, pirytom towarzyszą siarczki mie-dzi, cynku, ołowiu. Ural, Kazachstan,

- złoża ekshalacyjne: tworzą się w wyniku wytrącania się minerałów z gazów pochodzenia wulka-nicznego. Znaczenie skałotwórcze mają fumarole i solfatary. Ze strefami występowania związane są złoża siarki rodzimej, Kamczatka. Złoża boru - Włochy,

- złoża efuzywne: złoża skał magmowych wylewnych, tworzące się na powierzchni ziemi w formie pokryw, stożków. Porfiry, bazalty,

- złoża piroklastyczne: głównie tufy,

- złoża gorących źródeł: martwica wapienna, opal, chalcedon, trawertyn.

ZŁOŻA EGZOGENICZNE

Tworzą się w wyniku procesów zachodzących na powierzchni lub płytko pod nią; główne procesy to: wie-trzenie, erozja, transport, sedymentacja, diageneza. Złoża egzogeniczne można podzielić ze względu na procesy:

- złoża wietrzeniowe,

- złoża osadowe.

Złoża wietrzeniowe powstają pod wpływem procesów wietrzenia i dzielimy je na:

1. Fizyczne (mechaniczne) - efektem jest dezintegracja granularna, czyli rozpad ziarnowy skał zacho-dzący głównie pod wpływem:

- zamrozu: woda w szczelinach zamarza, zwiększając objętość i rozsadza skałę,

- insolacji: obszar dużych wahań temperatur, naprężenia osłabiają strukturę (pustynie),

- krystalizacji soli: niszczenie skał wynika z kryształków soli znajdujących się w szczelinach skał (klimat ciepły),

- działania organizmów żywych.

2. Chemiczne - rozkład chemiczny minerałów budujących skały i zmiany strukturalno - teksturalne. Skała poddana takiemu wietrzeniu staje się porowata i luźna. Czynniki sprzyjające wietrzeniu to H2O, O2, CO2. Procesy sprzyjające wietrzeniu chemicznemu: utlenianie, rozpuszczanie, hydratacja, hydroliza, karbona-tyzacja, serpentynizacja. Ze skał zbudowanych z glinokrzemianów, w klimacie umiarkowanym tworzą się minerały ilaste (kaolinit, montmorilonit). Klimat tropikalny, subtropikalny: lateryty (czerwona zwietrzelina zbudowana z wodorotlenków glinu, żelaza).

Wietrzenie zależy od:

- klimatu,

- rodzaju wietrzejących skał (ich skład),

- budowy geologicznej (cechy skał, tektonika),

- warunków hydrogeologicznych (wysokość zwierciadła wód gruntowych, chemizmu wód).

Produkty zwietrzenia (w zwietrzelinie):

- minerały niezmienione chemicznie,

- minerały wtórne nierozpuszczalne,

- substancje koloidalne i składniki rozpuszczalne (migrują w głąb lub zostają odprowadzone),

- minerały odporne na wietrzenie: kwarc, ilmenit, rutyl, korund, diament, kasyteryt, chromit, magne-tyt.

Potencjał jonowy jest to stosunek wartości pierwiastka do promienia jonowego, określa siłę wiązania da-nego pierwiastka. W zależności od potencjału, możemy podzielić pierwiastki na 3 grupy:

Grupa I - wartość potencjału mniejsza od 3: Fe2+, Cu, Mn2+, Zn, Ni, Co, Na, Ca, Mg, K, Pb.

Na, K - łatwo rozpuszczalne związki, są odprowadzane ze strefy wietrzenia.

Ca, Mg - tworzą związki łatwo rozpuszczalne, węglany,

Cu - chlorki, siarczany, wiązania w obecności skał węglanowych np. malachit.

Fe2+ - odprowadzane ze strefy wietrzenia.

Zn - tworzy węglany.

Pb - trudno migrujący.

Ni, Co - przechodzą w łatwo rozpuszczalne siarczany, powstają w strefie jako arseniany lub krzemiany.

Grupa II - potencjał od 3 do 10: Fe3+, Ti, Mn4+, Al., Si i inne

Fe3+ - tworzy związki ulegające hydrolizie, powstają tlenki i wodorotlenki, Fe3+ nierozpuszczalny pozostaje w strefie wietrzenia.

Grupa III - potencjał od 10 do 50: C, F, S, N. Tworzą się złożone aniony, które przekształcają się w łatwo rozpuszczalne związki: H3PO4, H2SO4.

Budowa strefy wietrzenia

W złożach wietrzeniowych pochodzenia chemicznego obserwuje się strefowość wietrzenia. Wynika to ze zróżnicowania składu skał i cech fizyczno - chemicznych, teksturami, niejednorodnej tektoniki i morfologii terenu. Od stropu wyróżniamy 4 strefy:

1. strefa rezydualna, wzbogacona w wodorotlenki Fe, Al., Mn.

2. strefa wietrzenia sjalitowego, wzbogacona w minerały ilaste.

3. strefa częściowego zwietrzenia skały pierwotnej, występują relikty skały pierwotnej i minerały wtórne.

4. strefa skały pierwotnej.

Strefy mają granice płynne.

Złoża wietrzeniowo - mechaniczne powstają pod wpływem wietrzenia mechanicznego (fizycznego), two-rzą się w obrębie wietrzejącego masywu. W wyniku procesów wietrzenia usunięte zostają składniki roz-puszczalne, substancje koloidalne, a niektóre min, o małych gęstościach są wywiewane lub rozmywane. Pozostają minerały odporne na wietrzenie o dużych gęstościach: Fe3O4, diamenty, korund, kasyteryt FrTiO3, platyna, złoto.

W zależności od tego gdzie tworzą się złoża, wyróżnia się:

- złoża eluwialne - powstają na szczycie,

- złoża deluwialne - powstają na zboczu,

- złoża preluwialne - powstają u podstawy.

Najważniejsze złoża wietrzeniowo - mechaniczne:

- złoto rodzime - Brazylia, RPA,

- platyny rodzimej - Ural,

- diamentów - RPA, Jakucja,

- kasyteryt - Syberia, Indonezja,

- chromit - RPA, Turcja.

Forma złóż: gniazda, kieszenie, formy nieregularne.

Złoża chemiczno - rezydualne i infiltracyjne - oba typy złóż powstają w wyniku wietrzenia chemicznego.

Złoża chemiczno - rezydualne tworzą się ze zwietrzałych w klimacie tropikalnym lub subtropikalnym skał ultrazasadowych, rzadziej zasadowych. Tworzą się w zwietrzelinie, obejmują powierzchniowe części masywu wietrzejącego. Składniki pozostające w strefie wietrzenia (nie odprowadzone) Fe3+, Mn4+, Al., Si, Ni, Co. Złoża chemiczno - rezydualne tworzą się z minerałów pozostających w strefie minerałów wtór-nych Ni, Mn, Fe, Al. Formy złóż: kieszenie, gniazda, często pokrywy. Spągowa część złoża jest zazwy-czaj nierówna. Ruda występującą w tych złożach charakteryzuje się mała spoistością, jest porowata, minerały tworzą ziemiste, zbite, nerkowate formy skupień.

Złoża chemiczno - rezydualne:

- rudy niklu - Ural, Brazylia, Kuba, Polska (Szklary k/Ząbkowic Śl.). W złożu występuje garnieryt i szuchardyt, towarzyszy im chalcedon, opal, magnezyt, min. ilaste i związki żelaza. Złoże w Szkla-rach charakteryzuje się strefowoscią: Ni kumuluje się w strefie II i III, a w strefie I Fe,

- rudy żelaza - Ural, Kuba, Indonezja, główny składnik to goetyt, towarzyszące związki to Al i Mn,

- rudy manganu - Indie, Australia, główny składnik piroluzyt i psylomelan.

Złoża infiltracyjne

- magnezyt MgCO3 - Ural, Grecja, Polska Ząbkowice Śl. masyw Sobótki i Grochowej. Wietrzenie skał ultrazasadowych lub zasadowych związane jest z serpentynitami, chalcedonem, opalem i kwarcem,

- rudy uranu,

- rudy wanadu.

Wietrzeniowe zmiany w złożu

Czynniki wietrzenia fizycznego i chemicznego oddziaływają również na już istniejące złoża. Zmieniają się warunki fizyczne i chemiczne cechy kopalin w istniejących złożach: skład mineralny, cech strukturalne i teksturalne rudy i jakość kopalin. Głównym czynnikiem powodującym wietrzenie złóż jest woda z zawar-tym w niej O, CO2 i składnikami organicznymi. Nasilenie procesów wietrzenia uzależnione jest od:

- porowatości i rozpuszczalności skały,

- klimatu - temp. wilgotność, wielkość opadów,

- morfologii terenu, na obszarach górzystych woda nie gromadzi się,

- wysokość zwierciadła wód gruntowych, jeżeli zwierciadło wód gruntowych znajduje się daleko od powierzchni terenu, strefa utlenienia.

W zależności od ułożenia zwierciadła wód gruntowych można wydzielić kilka stref:

1. strefa utleniania (sięga do zwierciadła wód gruntowych):

- warstwa powierzchniowa (czapa),

- podstrefa utleniania rud,

- podstrefa ługowania rud (zubożenie zawartości metalu w stosunku do rudy pierwotnej),

- podstrefa bogatych rud tlenkowych (obecność znacznych ilości tlenków metali).

2. strefa cementacji: strefa wtórnego wzbogacania, znajduje się poniżej wód gruntowych.

3. strefa rud pierwotnych.

Strefa utleniania

Dochodzi do ługowania zawartych tam minerałów połączonego z ich przemieszczeniem w głąb złoża, lub odprowadzenie ich poza złoże. Typowym min. wtórnym są trudno rozpuszczalne tlenki, wodorotlenki i węglany. W zależności od zachowania się min. pierwotnych w strefie utlenienia rozróżnia się kilka grup:

Grupa I - złoża, w których występują minerały słabo zmieniające się. Należą złoża tlenkowych rud Fe, Mn, Al. oraz rud chromu, cyny, wolfram i innych metali.

Grupa II - złoża, w których występuje zamiana min. kruszcowego bez odprowadzenia metalu. Należą węglanowe i krzemianowe rudy Fe i Mn, ołowiu, arsenu, bizmutu, antymonu. Syderyt, szamozyt i turyngit przechodzą w tlenki i wodorotlenki Fe. Z tych minerałów w strefie utlenienia powstaje goetyt i hematyt Fe2O3. Węglany i krzemiany Mn, w których Mn2+ przechodzą w związki, głównie tlenki, w których Mn4+ np. piroluzyt MnO2, psylomelan. Rudy ołowiu: galena PbS ->anglezyt PbSO4 ->cerusyt PbCO3.

Grupa III - złoża, w których następuje zamiana min. kruszcowego połączona z odprowadzeniem metalu. Zaliczamy siarczki Zn, Fe, Mn, Cu, Ni, Co, Ag.

Siarczki Fe:

Wtórnym min. dla siarczków Fe jest goetyt. Typowym produktem utleniania złóż siarczków Fe są czapy żelaza. Są to pokrywy i naskupienia zbudowane z tlenków i wodorotlenków Fe. Goetyt jest głównym składnikiem limonitu. Siarczki Mn, są stosunkowo rzadkie, Mn może występować jako podstawienie w innych siarczkach. Końcowym etapem są wtedy czapy manganowe. Czapy Fe i Mn mogą tworzyć się również w wyniku wietrzenia węglanowych i krzemianowych rud Fe i Mn. Czapy Fe mogą powstawać w wyniku wietrzenia siarczków innych metali zawierających Fe w swoim składzie np. chalkopiryt CuFeS2, bornit Cu5FeS4.

Siarczki Cu: w strefie utlenienia z pierwotnych siarczków Cu (chalkopiryt) tworzą się siarczany

Siarczany miedzi jako substancja łatwo rozpuszczalna migrują w głąb złoża.

Siarczki Zn: podstawowym min. w złożach pierwotnych jest sfaleryt ZnS, w wyniku utlenienia powstaje smitsonit albo chemimorfit. .

Ni, Co tworzą łatwo rozpuszczalne siarczany i wtedy są usuwane ze złoża. W towarzystwie związków arsenu tworzą min. wtórne, arseniany Ni i Co.

Grupa IV - złoża, w których następuje koncentracja metalu, będącego domieszką w rudzie pierwotnej. Zaliczamy tu złoża rud wanadu i molibdenu. Tworzy się wulfenit Pb[MoO4], wanadynit PbCl[VO4]3. Po-wstają w wyniku utleniania się siarczków metali zawierających podstawienia Mo i V.

Strefa cementacji

Składniki wyługowane w strefie utlenienia zostają przemieszczone w głąb złoża i wytrącają się poniżej strefy utlenienia. Dotyczy to siarczanów Cu, Ag, Ni, Co, Zn, U. W efekcie powstają wtórne rudy siarczko-we tworzące strefę. Wytrącanie się związków następuje zgodnie z tzw. regułą Szirmana. Metale tworzące siarczki zostały ułożone w szereg wg wzrastającej rozpuszczalności:

Każdy metal stojący w tym szeregu bardziej na prawo powoduje wytracanie się siarczku metalu stojącego na lewo od niego. Jeżeli poniżej zwierciadła wód gruntowych znajdują się siarczki metali to roztwory mi-grujące ze strefy utleniania mogą się na kontakcie z nim wytrącić w postaci siarczków, zależnie od reguły Szirmana. Wtórne siarczki budują główną część strefy cementacji, a koncentracje metalu są niejedno-krotnie wyższe niż w rudzie pierwotnej. Ogólnym warunkiem tworzenia się strefy cementacji jest zdolność min. do wytrącania się przy przejściu z warunków utleniających do środowiska alkalicznego i redukcyjne-go, typowego dla części złoża położonego poniżej zwierciadła wód gruntowych.

chalkozyn

kowelin

kowelin

argentyt

Jeśli w wypadku obniżenia się poziomu wód gruntowych, górna część strefy cementacji dostanie się do strefy utlenienia, utworzą się wtórne tlenki miedzi.

chalkozyn kupryt

ZŁOŻA OSADOWE

Są związane z pospolitymi skałami osadowymi, mają charakter syngenetyczny i występują na określo-nych poziomach litologicznych lub stratygraficznych, mają formy pokładowe, soczewowe rzadziej kiesze-niową lub gniazdową. Budowa tych złóż jest prosta, zaburzenia spowodowane są procesami tektonicz-nymi.

Złoża osadowe mechaniczne

Związane ze skałami okruchowymi, powstają w wyniku mechanicznego osadzania się materiału okru-chowego pochodzącego z erozji skał starszych w środowisku morskim, jeziornym, rzecznym, w utworach wydmowych lub fluwioglacjalnych. Materiał okruchowy jest transportowany przez wody płynące, wiatr lub lód. Podstawowym warunkiem powstawania tych złóż jest występowanie miejsc, w których występuje spadek siły nośnej medium transportującego. Jeśli chodzi o rzeki, takie miejsca występują na przedpolu gór, wewnętrzne części meandrów, dno koryta rzecznego w stadium erozyjnym dojrzałym, w którym wy-stępuje akumulacja materiału okruchowego, delty. W przypadku gdy medium transportującym jest wiatr zmiany siły nośnej są zależne od temperatury, ciśnienia i występowania naturalnych przeszkód. Główny-mi kopalinami, których złoża należą do tej klasy są pospolite skały okruchowe np. wtórne kaoliny, iły ka-olinowe, bentonity, gliny ogniotrwałe, iłowce, piaski (formierskie, szklarskie), piaskowce, żwiry.

Ze skałami okruchowymi przede wszystkim piaskami (aluwialnymi) związane są złoża:

- złota: Alaska, Syberia, Indie, RPA, Zair (Kongo),

- diamentów: RPA, Syberia, Zair (Kongo),

- platyny i platynowców (Os, Ir, Rh, Rn, Pd),

- cyny (kasyteryt): Płw. Malajski (Malezja, Tajlandia), Chiny,

- kolumbid: Nigeria.

Ponadto złoża tytanu (rutyl, ilmenit), magnetytu, chromitu, niektórych kamieni szlachetnych np. beryl, topaz, korund, turmalin.

Złoża osadowe chemiczne i biogeniczne

Złoża chemiczne powstały w wyniku wytrącania się związków chemicznych transportowanych w postaci roztworów rzeczywistych lub koloidalnych. Złoża biogeniczne powstały z nagromadzenia się szczątków roślin, zwierząt, lub przy współudziale organizmów żywych. Do złóż biogenicznych należą złoża kausto-biolitów, niektóre typy złóż fosforytów, siarczków, niektóre odmiany wapieni i skały krzemionkowe.

Złoża rud Al., Fe i Mn

Złoża te mają podobną genezę, tworzą się w zbliżonych warunkach geologicznych, w obrębie zbiorników morskich, rzadziej rzecznych i jeziornych, z materiału pochodzącego z wietrzenia chemicznego, który został przyniesiony do zbiornika sedymentacyjnego w postaci koloidu lub roztworu rzeczywistego (doty-czy Fe i Mn). W zbiornikach morskich w skutek odmiennego zachowania związków Al., Fe, Mn obserwuje się strefowość w rozmieszczeniu tych związków. Najbliżej brzegu tworzą się związki Al., nieco dalej związki Fe, a najdalej związki Mn.

Złoża rud glinu

Główną kopalina Al. są boksyty. Jest to mieszanina tlenków i wodorotlenków Al. np. hydrargilit -Al(OH)3, boehmit -AlOOH, dispor -AlOOH. Mają zazwyczaj formę soczew, gniazd, kieszeni lub pokładów. Bał-kany (Grecja, Turcja, Chorwacja), Węgry, Ural.

Złoża rud żelaza

Występują 3 typy rud:

- rudy tlenkowe: goetyt, hematyt,

- rudy krzemianowe: szamozyt lub turyngit,

- rudy węglanowe: syderyt.

W złożach tworzących się w środowisku morskim występuje charakterystyczne następstwo mineralogicz-ne. Najbliżej brzegu tworzą się tlenki Fe, głębiej węglany, dalej krzemiany. Główną rudą żelaza tworzącą się w tych warunkach jest limonit. Rudy Fe powstają w środowisku jeziornym, rzecznym (delty), także bagiennym. W tych warunkach spotykamy limonity, syderyty, które występują w postaci konkrecyjnej, niezależnie od środowiska powstania. Przykładem złóż rud Fe mogą być, te które występują na pograni-czu Lotaryngii i Alzacji, Anglia, Czechy. W Polsce rejon Częstochowy i Łęczycy, Kłobuck.

Złoża rud manganu

Powstają w środowisku morskim. Główne minerały rudne to psylomelan (Ba, Mn2+)3(O, OH)6Mn8O16 lub mMnO2*MnO*nH2O, piroluzyt MnO2 i manganit MnOOH. Towarzyszą im tlenki i wodorotlenki Fe i minera-ły ilaste. Złoża mają formę pokładową lub soczewową. Gruzja, Ukraina (Nikopol), Chile, Ural.

Złoża rud miedzi

Powstały w środowisku morskim, w płytkich zbiornikach, w warunkach redukcyjnych. Główne minerały to chalkozyn CuS2, bornit Cu5FeS4, chalkopiryt CuFeS2. Obserwuje się strefowość mineralizacji. Bliżej brze-gu tworzy się chalkozyn, a najdalej chalkopiryt. W mniejszych ilościach występuje kowelin CuS, tlenkowe minerały miedzi - kupryt, tenoryt. Domieszki sfalerytu, galeny, złota rodzimego, kobaltu, wanadu. W stre-fach wietrzenia tworzą się minerały wtórne: azuryt, malachit (węglany Cu) i chryzokole. Minerały koncen-trują się w ciemnych łupkach ilastych (iłowce bitumiczne - łupki miedzionośne). Dominują pokłady, so-czewy, złoża bywają zaburzone procesami tektonicznymi (złoża Zambii). Występują w Rosji, Kazachsta-nie, Niemczech. Polska - na monoklinie przedsudeckiej i niecka pólnocnosudecka.

Złoża cynku i ołowiu

Wyróżnia się ich 2 odmiany:

- stratiforn - odznaczają się wyraźnym uwarstwieniem, a okruszcowanie związane jest z konkret-nymi warstwami lub poziomami,

- stratabound - „przywiązane do warstw", są to złoża występujące w określonych warstwach lub poziomach o trudnej do zdefiniowania powierzchni stropowej lub spągowej i znacznym stopniu komplikacji wewnętrznej.

Ruda często występuje w postaci brekcji, żyłek, co wskazuje na jej epigenetyczny charakter. Główne minerały rudne występujące w złożach Zn i Pb, to siarczki (sfaleryt, galena), towarzyszyć im mogą siarcz-ki żelaza (piryt, markasyt), a także srebro i kadm. W strefach wietrzenia tworzą się minerały wtórne: smit-sonit, cerusyt, anglezyt, hemimorfit (kalamin). Ruda o charakterze wietrzeniowym zbudowana z tych mi-nerałów nosi nazwę galmanu. Występowanie: Niemcy, Kanada, USA (Pensylwania). Polska - złoża ślą-sko - krakowskie.

ZŁOŻA KOPALIN NIEMETALICZNYCH

Złoża fosforytów - tworzą się w wyniku nagromadzenia się organizmów morskich zawierających fosfor (kości itd.) lub wytrącania się związku fosforu w reakcjach chemicznych (w środowiskach morskich). Fos-for do mórz dostarczany jest w postaci rozpuszczonej w rzekach (źródło apatytu) lub na drodze podmor-skich ekshalacji wulkanicznych.

Złoża biogeniczne - powstałe ze szczątków organizmów.

Złoża chemiczne - powstałe z reakcji chemicznych.

Zbudowane z apatytu i kolofanu. Towarzyszą: węglany, kwarc, tlenki i związki żelaza i manganu. Formy: konkrecje (w piaskowcach). Masywne złoża znajdują się w Tunezji, Algierii, Maroku, Kazachstanie.

Powstawanie chemiczne

Jeśli występują prądy wznoszące związki przenoszą się do strefy wyższej, gdzie następuje przesycenie roztworu i wytrącenie fosforytów.

Złoża barytu

Powstają w warunkach hydrotermalnych. Są związane ze skałami krzemionkowo - ilasto - węglanowymi (barytolity), lub węglanowymi (USA). Geneza osadowych złóż barytu nie jest dobrze poznana. Prawdo-podobnie złoża te powstały w warunkach morskich, a związki baru zostały tam przyniesione w postaci koloidu. Koncentracje barytu BaSO4 związane są ze złożami cynku i ołowiu. Występowanie: Arkansas, Magnet Core - największe złoże barytu na świecie. Formy: pokłady, soczewy. Osadowe złoża fluorytu mają podobną genezę ze złożami strataboud. Fluoryt występuje w towarzystwie cynku, ołowiu, barytu, różnych węglanów.

Złoża siarki rodzimej

Średnia zawartość w złożach 20-30%. Przeważnie krystaliczna, niekiedy zbita, ziemista.

Złoża biogeniczne, powstałe w kompleksie skał gipsowo - wapiennych, w których występują zawierające siarkę margle i wapienie. Siarka powstała w wyniku redukcji siarczanowapienia, gipsów, anhydrytów pod wpływem działania bakterii beztlenowych, w obrębie substancji organicznej.

Proces ten przebiega w kilku etapach:

I - redukcja SO4

II - kwaśny węglan wapnia oraz siarkowodór

III - siarkowodór ulega utlenieniu

Druga teoria dotycząca powstania złóż siarki głosi, że złoża te powstały w wyniku oddziaływania węgla-nów na siarczany wapnia. Wyróżniamy trzy typy złóż siarki, w zależności od budowy geologicznej:

1. typ luizjański - czapy wysadów solnych, stan Luziajna, Meksyk.

2. typ sycylijski - związane z seriami gipsowymi, Sycylia, Polska, Ukraina - złoża o największym znacze-niu gospodarczym.

3. typ nadwołżański - związane z seriami gipsowo - dolomitowymi, Rosja.

Klasyfikacja M. Niecia, złoża siarki dzieli pod względem struktur, z którymi są związane:

- złoża siarki w czapach wysadów solnych,

- w dyslokowanych formacjach antyklinarnych,

- w strukturach monoklinarnych,

- w strukturach zrębowych,

- złoża przyuskokowe,

- w rozciętych erozyjnie antyklinarnych i monoklinarnych.

Formy: pokłady, soczewy, czasami gniazda.

Złoża kopalin strontu

Chemicznie składają się z celestynu BrSO4 i stroncjanitu SrCO3. W warunkach morskich występują w towarzystwie anhydrytów, gipsów i siarki rodzimej.

ZŁOŻA EWAPORACYJNE

Należą do złóż osadowych, występują ewaporaty powstałe w warunkach klimatu gorącego i suchego w wyniku odparowania H2O. Utwory te w profilu pionowym charakteryzują się określonym następstwem, od najtrudniej do najłatwiej rozpuszczalnych, tworząc tzw. cyklotemy solne. Typowy cyklotem solny rozpo-czynają skały węglanowe (bardzo często podścielone okruchowymi), następnie gipsy, anhydryty, sól ka-mienna, sole potasowe i sole magnezowo - potasowe. Cyklotem mogą być niepełne lub zaburzone. Wy-nika to ze zmian warunków klimatycznych lub procesów geologicznych. Mogą być odwrócone lub nie-kompletne. Utwory cechsztyńskie składają się z 4 cyklotemów. Budują serie solne (utwory cechsztynu od monokliny przedsudeckiej do Bałtyku i granicy TT). Oprócz zróżnicowania pionowego istnieje zróżnico-wanie lateralne (rozciągłość pozioma) osadów solno - gipsowych. Największy zasięg mają osady węgla-nowe, bliżej centralnej części zbiornika utwory siarczkowe, jeszcze bliżej sól kamienna, a sole potasowo - magnezowe jedynie w części centralnej, na małym obszarze. Ewaporaty powstały w środowisku mor-skim lub śródlądowym. Środowisko morskie: na izolowanych od morza barierami piaszczystymi płytkich lagun i zatok, a także w jeziorach przybrzeżnych lub terenach lądowych zalewanych przez wody morskie.

Powstanie grubych i rozpowszechnionych ewaporatów dobrze tłumaczy teoria wielkich zalewów. Według niej złoża powstały w rozległych i płytkich obniżeniach, które w wyniku procesów tektonicznych uległy stopniowemu pogłębianiu. Były połączone z morzem lub cieśninami lub zalane przez wody morskie w czasie podnoszenia się poziomu morza. W takich warunkach największe rozprzestrzenienie miały utwory gipsowo - anhydrytowe, na mniejszej powierzchni i bliżej sole kamienne, a sole potasowo - magnezowe tylko w części centralnej i miały małą miąższość. Ten model bardzo dobrze ukazuje zróżnicowanie facjalne osadów cechsztyńskich i mioceńskich. Złoża powstałe w warunkach morskich mają grube miąż-szości i duże rozmiary. Złoża powstałe w warunkach śródlądowych (słone jeziora) cechują się niewielką miąższością, intensywnym warstwowaniem, a także zaburzeniem budowy wewnętrznej i dużym zróżnicowaniem składu mineralnego. Sekwencja w jakiej tworzyły się osady solne jest analogiczna do środowiska morskiego. Największe złoża solne, to złoża permu i trzeciorzędu, powstają one także współcześnie np. wybrzeża morza kaspijskiego, czerwonego, martwego, słone jeziora (szoty)Tunezji, Algierii i środkowej Turcji. Największe słone jezioro - szot el-Jeriol.

Skład mineralny złóż ewaporacyjnych tworzy skupienie 9 minerałów o charakterze gospodarczym:

- gips CaSO4 * 2H2O

- anhydryt CaSO4

- halit NaCl

- sylwin KCl

- karnalit KCl*MgCl2+6H2O

- kizeryt MgSO4*H2O

- langbeinit K2SO4*2MgSO4

- polihalit, uwodniony siarczan potasu, sodu i wapnia

- kainit KCl*MgSO4*3H2O

Poza tym w słonych jeziorach tworzy się glauberyt CaSO4*Na2SO4 inne siarczany sodu, soda rodzima Na2CO3*10H2O, borany wapnia i sodu (boraksy). Skały gipsowo - solne tworzą: gipsy, anhydryty, sól kamienna (halit). Skały solno - anhydrytowe: halit, anhydryt, sylwinity (sylwin + halit), sole twarde (halit, sylwin, kizeryt, laubeinit, anhydryt), karnality (karnalit, halit, kizeryt), polihality, kainity.

Forma złóż: soczewy, cienkie pokłady. Złoża w warunkach solnych - grube pokłady, rzadziej soczewy, w wyniku ciśnienia skał nadkładu mogły tworzyć się wysady solne.

ZŁOŻA MATAMORFOGENICZNE

Wykazują przyczynowy, przestrzenny, a także wiekowy związek z utworami metamorficznymi. Charakte-ryzują się typowymi dla nich strukturami i teksturami, a także składem mineralnym. Powstały w wyniku metamorfizmu regionalnego, czasem w wyniku metamorfizmu kontaktowego. Wpływ ciśnienia i tempera-tury na dużych obszarach - regionalny, strefy subdukcji, płyty litosfery. Kontaktowy - chemiczne i ter-miczne działanie na skały osłony intruzji magmowej. Złoża charakteryzują się złożoną budową we-wnętrzną w efekcie nakładania się procesów tektonicznych i magmowych. Typowe formy: pokłady, so-czewy, gniazda, żyły, czasem formy nieregularne. 4 kategorie:

- zmetamorfizowane,

- metamorficzne,

- poli i ultra metamorficzne,

- eksudacyjne.

ZMETAMORFIZOWANE

Największe znaczenie gospodarcze. Złoże istniało już przed przeobrażeniem, metamorfizm spowodował zmianę własności kopaliny, strukturę i teksturę, niekiedy skład mineralny. Związane są z krystalicznym podłożem obszarów platformowych, czasem w obrębie starszych pięter strukturalnych obszarów fałdo-wych. Pokłady, soczewy, gniazda, żyły.

Złoża rud żelaza

Związane z kwarcytami, łupkami krystalicznymi - łupki żelaziste, w obrębie przekrystalizowanych wapie-ni. Ogromne znaczenie gospodarcze na świecie, duże rozmiary, wysoka koncentracja pierwiastka. Rejon Krzywego Rogu na Ukrainie - 100 km, pasem 6-7 km. Kilka poziomów rudonośnych. Ruda bogata - kwarcyty, 65% Fe, tzw. ruda uboga - jaspility żelaziste 25% Fe, Ruda kwaśna - dużo topika w postaci wapienia. Do Huty Sędzimira (dawna Lenina) wapień z Czatkowic.. Kurska Anomalia Magnetyczna -Rosja, płw. Labrador - Kanada, płn. Norwegia, płw. Kola.

Złoża związane z jaspilitami żelazistymi - Szwecja, okolice jeziora Górnego (Kanada).

Jaspility żelaziste - wstęgowana ruda żelaza o mikrokrystalicznej strukturze, głownie hematyt. W kwarcy-tach dominuje magnezyt.

Złoża ruda manganu

W łupkach krystalicznych - łupki manganowe lub w kwarcytach. Hausmanit, brannit. W złożach tego typu rozwijają się w strefach wietrzenia czapy manganowe - psylomelan i piroluzyt. Rzadziej krzemianowe - rodonit, węglanowe - radochrozyt (barwa różowa). Brazylia - stan Minas Gerias, Indie, Ghana, Rumunia.

Złoża złota i rud uranu

W zlepieńcach, ogromne znaczenie gospodarcze, 2/3 zasobów złota na ziemi i znaczna część zasobów uranu, uraninit (U, T2)O2. Złoże Witwatersrand (nazwa z holenderskiego). Kompleks zmetamorfizowanych skał okruchowych wieku proterozoicznego. Zlepieńce, piaskowce i łupki. Grubość 7-8 km. W obrębie zlokalizowano 6 poziomów rudnych zwanych Reef'ami. Główny to Main Reef. Poziomy 1,5-2 m. Zawar-tość Au 6-9 g/t. Towarzyszy platyna, osm, iryd, pallad. Brazylia, Gabon, Australia. Blind River - Ontario, Kanada.

Złoża rud cynku i ołowiu

Broken Hill - Australia, łupki krystaliczne - galena, zfaleryt, pirotyn, chalkopiryt.

Złoża rud miedzi z kobaltem i uranem

Zambia, Zimbabwe. Skały okruchowe, chalkopiryt, bornit, chalkozyn, towarzyszą minerały niklu, kobaltu, cynku i uranu.

Złoża pirytu

Norwegia, nierozległe, duże znaczenie gospodarcze. Wyeksploatowane złoże w Wieszcichowicach k/Marciszowa, obecnie kolorowe jeziorka 

Złoża apatytu - Kazachstan

METAMORFICZNE

Powstały w wyniku procesów metamorfizmu. Glacitektoniczne, litostratygraficzne i stratygraficzne warunki występowania tak jak w zmetamorfizowanch. Grafit - Australia, Masyw Czeski, płn. Włochy. Marmury - Carrara Włochy, biała odmiana marmuru. Korund, granaty - płw. Kola. Złoża pospolitych minerałów ty-powych dla skał metamorficznych: kwarcyty, fyllity (łupek dachówkowy). Złoża talku i azbestu. Formy: soczewy, rzadziej pokłady i gniazda.

POLI i ULTRAMETAMORFICZNE

Mniejsze znaczenie gospodarcze. Powstały w efekcie kilku etapów metamorfizmu. Charakterystyczne jest bogactwo minerałów - liczne paragenezy. Złoża rud żelaza - magnezyt i hematyt, Szwecja. W Pol-sce Kowary (kop. Wolność). Złoża rud manganu - hausmanit i brannit. Złoża siarczkowe - siarczki mie-dzi, arsenu, cynku, ołowiu, srebra. Kanada, Szwecja, Finlandia.

EKSUPACYJNE

Najmniejsze znaczenie gospodarcze. Powstały w wyniku procesów metamorfizmu, choć nie wykazują typowych cech. Czasami przypisuje się charakter epigenetyczny. Cechy złóż hydrotermalnych, pnauma-tolitycznych i skarnowych. Złoża weglanów, chlorytu, fluorytu i barytu.

ZŁOŻA POLSKIE

RUDY ŻELAZA

1. Krzemianka k/Suwałk

W obrębie 1,4 mld lat anortozytowa intruzja suwalska. Element budowy krystalicznego podłoża platformy wschodnioeuropejskiej. Złoże magmowe właściwe krystalizacyjne. Formacja tytanowo - magnetytowa. Wykazuje podobieństwo do złóż płn. Szwecji (Kiruna), płd. Uralu, płw. Kola. Strop około 280 m, ciągłość do 2300 m. Ciała rudne mają charakter pseudo pokładów i soczew o południkowej rozciągłości i upad 45O na zachód. Złożona morfologia, rozszczepiają się i wyklinowują. Średnia grubość 3-11 m, lokalnie do 100 m. W obrębie norytów oraz anortozytów (plagioklazy 80-90 labrador). Duże zasoby. Tytano - magnetyt - subtelne zrosty magnetytu z ulwitem Fe2TiO4 około 27% Fe, 7,5% tlenku tytanu TiO2, 0,4% tlenku wana-du V2O5. W sąsiedztwie występuje złoże Udryń, mniejsze, słabiej rozpoznane oraz małe złoże Jeleniowo. Do 1997 roku znaczna część zasobów 1,3 mld ton (Krzemionka+Udryń) uważana była za bilansową. Na skutek zmian parametrów bilansowości przekwalifikowano je do pozabilansowych i wyłączono z ewidencji bilansu zasobów kopalin w wód podziemnych w Polsce.

2. Obszar Częstochowsko - Kłobucki

Związany z ilastymi utworami jury środkowej, ciągnący się na 100 km od Zawiercia do Praszki, wąskim pasem 6 km. W utworach bajonu górnego stwierdzono 2 poziomy rudne, w których spotyka się syderyt ilasty zbity i sferosyderyty w obrębie skał ilastych. W osadach batonu górnego czasem wyróżnia się trzeci poziom, nigdy nie eksploatowany. Eksploatacja od IV wieku do lat 80 XX (1982). Około 23-32 % Fe. Zło-ża osadowe chemiczne, podobieństwo do złóż z Lotaryngii. Budowa nieskomplikowana, warstwy nachy-lone 1-4O w kierunku NE, pocięte nielicznymi uskokami systemu NE-SW i NE-SE.

3. Inne niewielkie złoża historyczne

Polimetaliczne złoże w Kowarach, wietrzeniowe złoże w rejonie Bytomia i Tarnowskich Gór - tzw. galman żelazisty (segiet), Góry Świętokrzyskie i Karpaty.

RUDY MIEDZI

Monoklina przedsudecka i niecka północnosudecka. Eksploatacja tylko na monoklinie. Złoża chemiczne związane z permem - cechsztyn. Od Anglii po wschodnią Polskę ciągną się cechsztyńskie złoża miedzi. Utwory te na monoklinie i niecce są na głębokości pozwalającej na eksploatacje.

Podłoże monokliny stanowią sfałdowane i zmetamorfizowane utwory paleozoiczne, na nich leżą osady czerwonego spągowca. Wykształcone są w postaci piaskowców i zlepieńców o czerwonym zabarwieniu oraz wulkanitów. Wyżej są osady cechsztyńskie. 4 cyklotemy:

- Z1 werra,

- Z2 strassfurt,

- Z3 leine,

- Z4 aller.

Cyklotem werra - biały spągowiec - piaskowce o barwie białej i szarej, odbarwione czerwone piaskowce. Dolna część należy do permu dolnego, górna do permu górnego. Ogniwa cyklotemu:

- dolomit graniczny - do 0,3 m,

- łupki miedzionośne - zasobne w rudy miedzi, bitumiczny łupek ilasty do 0,5 m, sporadycznie do 1,2 m,

- wapienie i dolomity 7-140 m, (wapienie dolomityczne, dolomity wapniste),

- anhydryty dolne,

- sól kamienna - najstarsza,

- anhydryty górne 20-70 m.

Seria miedzionośna obejmuje biały spągowiec po dolną część wapienie i dolomitów. maksymalne okruszcowanie maja łupki miedzionośne. Powyżej są kolejne cyklotemy. W nadkładzie utworów cechsz-tyńskich spotkamy piaskowcowo ilaste osady triasu, w górnej części charakter węglanowy oraz okrucho-we skały trzeciorzędu, gdzie występują pokłady węgla brunatnego, a następnie okruchowe utwory czwar-torzędu. Z SW na NE miąższość rośnie. Tektonika monokliny nie jest skomplikowana, upady warstw 3-6O w kierunku NE. Pocięta jest uskokami NE-SW o niewielkich zrzutach. W pojedynczych przypadkach do 200 m.

Seria złożowa obejmuje łupki miedzionośne, dolomity, piaskowce, w których zawartość miedzi przekracza brzeżnie wartość 0,7%. Granice serii złożowej w pionie nie pokrywają się z granicami litologicznymi. Wa-pienna seria złożowa ma miąższość 2-6 m. Średnia zawartość Cu w rudzie wynosi 1,4-2,6%, jednakże w łukach sięga kilkunastu %. Dominuje forma pokładowa, rzadziej soczewy czy okruszcowane gniazda. Najważniejszym minerałem rudnym na monoklinie jest chalkozyn, pozostałe mają charakter akcesorycz-ny: kowelin, digenit Cu9S5. Tym minerałom towarzyszą liczne domieszki ksenomorficzne oraz samodziel-ne minerały będące rudami innych metali:

- argentyt Ag2S,

- amalgamat srebra i miedzi,

- amalgamat złota i srebra - elektim,

- galena, sfaleryt, nikielin, piryt.

W procesie hutniczym odzyskuje się metale: srebrom złoto, ołów, selen, nikiel, szlam palladowo-platynowy, arsen, ren.

Tak w profilu pionowym jak i lateralnym obserwujemy strefowość mineralizacji. W dolnej części strefy złożowej występuje chalkozyn, wyżej bornit i chalkopiryt, którym towarzyszy galena, a najwyżej występują siarczki cynku i żelaza. Podobne zróżnicowanie obserwuje się w płaszczyźnie poziomej od SW na NE.

Zasoby bilansowe rud miedzi na monoklinie wynoszą około 1,5 mld ton, wg różnych szacunków 35 mln ton miedzi. Zasoby innych metali w złożach eksploatowanych na koniec 2001 roku:

- srebro 80 000 ton,

- kobalt 100 000 ton,

- wanad 150 000 ton,

- ołów 1,4 mln ton,

- nikiel 30 000 ton,

- molibden 75 000 ton.

Eksploatację rud miedzi prowadzi się w obrębie Lubińsko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego. W 3 za-kładach górniczych należących do Kombinatu Górniczo-Hutniczego Miedzi. Zakłady to:

- ZG Lubin, złoże Lubin-Małomice, wydajność 7 mln ton

- ZG Polkowice-Sieroszowice, złoże Polkowice-Sieroszowice, wydajność 10,5 mln ton,

- ZG Rudna, złoże Rudna, wydajność 11,5 mln ton.

Łączne wydobycie rud miedzi 29 mln ton na koniec 2001 roku. 535 tyś ton czystej miedzi. Produkcja hut-nicza srebra wyniosła 1,2 tyś ton z rudy miedzi.

Niecka północno sudecka, od 1989 nie ma eksploatacji. Struktora osi WNW-ESE. Ograniczają ją wy-chodnie paleozoicznych utworów bloku kaczawskiego. Eksploatację prowadzono w 2 nieckach: Gro-dzieckiej, gdzie czynna była kopalnia „Konrad", oraz Złotoryjskiej (Nowy Kościół Lena). Profil jest inny niż na monoklinie. Pod utworami cechsztynu osady dolnego permu, analogicznie do monokliny. Cechsztyn:

- zlepieniec graniczny, 1-2 m,

- wapień podstawowy, 1-2 m,

- seria wapienno - marglista jest trójdzielna: margle plamiste, margle miedzionośne 2 m, margle ołowionośne 1-13 m.

Wyżej w profilu występuja młodsze ogniwa cechsztynu - utwory wapienne, piaszczyste i ilaste. Osady permskie przykryte są piaszczystymi dolomitycznymi osadami triasu oraz piaskami kredy. Najmłodszymi ogniwami są trzeciorzędowe skały okruchowe zawierające wkładki wegla brunatnego oraz osady czwar-torzedowe. Typowymi formami złóż w obrębie niecki są pokłady i soczewy. Odznacza się nieskompliko-waną budową, upady 2-15O. Częste są uskoki. Zwłaszcza systemu NW-SE. Głównym minerałami rudny-mi są chalkozyn, bornit i chalkopiryt w mniejszych ilościach, w towarzystwie galeny, sfalerytu i siarczków żelaza. W chalkozynie obserwuje się domieszkę srebra. Średnia zawartość miedzi w rudzie nie przekra-cza 1%.

Kiedyś eksploatowane były:

- hydrotermalne złoże rud miedzi w Miedziance (Sudety),

- wietrzeniowe złoże rud miedzi w Miedziance w Górach Świętokrzyskich,

- hydrotermalne złoże rud miedzi w Miedzianej Górze w Górach Świętokrzyskich.

RUDY CYNKU I OŁOWIU

Złoża te o znaczeniu przemysłowym występują na obszarze śląsko - krakowskim, na obszarze 2,5 tyś km2 od Tarnowskicg Gór i Bytomia po Trzebinię, Olkusz i Zawiercie na wschód. Wyróżnia się 5 obszarów złożowych:

- Tarnogórski i Bytomski (zakończono wydobycie),

- Chrzanowski i Olkuski (eksploatowany),

- Zawierciański (charakter przyszłościowy).

Eksploatacja w rejonie Bytomia prowadzona była przez ZG Orzeł Biały. Tarnowski 1528-1912.

BOsady paleozoiczne przykryte są osadami triasu dolnego - pstry piaskowiec, piaskowce czerwone, rzadziej iłowce i mułowce. W górnej części triasu dolnego osady te przechodzą w dolomity. Trias środko-wy ma znaczenie złożowe (wapień muszlowy dolny, środkowy, górny). W obrębie dolnego wyróżniamy warstwy gogolińskie, głównie wapienie i margle o miąższości 15-50 m. Wyżej warstwy górażdżańskie, trebratulowe i kachowickie (olkuskie). Średnia miąższość 35-60 m, wykształcone w postaci wapieni, które w obszarach złożowych zostały poddane epigenetycznej dolomityzacji. Skutkiem było powstanie skały zwanej dolomitem kruszconośnym. Z nią związane jest występowanie złóżcynku i ołowiu. Środkowy wa-pień muszlowy - dolomity diploporowe, które są częściowo okruszcowane. Górny wapień muszlowy - warstwy tarnowskie (tarnowickie), warstwy boniszowickie - na kiektórych terenach zbudowane ze skał węglanowych.

Kajper - górny trias - są to osady ilaste, głównie w obniżeniach tektonicznych, wyżej piaszczyste (ilaste) utwory jury dolnej i środkowej, a także wapienne utwory jury górnej. Najmłodszymi są osady okruchowe i skały rzeciorzedowe i czwartorzedowe.

Złoże Trzebionka

3 horyzonty rudne w dolomitach

- w-wy gogolińskie,

- w-wy górażdżańskie (najważniejsze),

- w-wy trebratulowe i kachowickie (nierozdzielone).

Miąższość kompleksu około 40 m objętego dolomityzacją. Warstwy triasu w obszarach złożowych ułożo-ne są niemal poziomo, są pocięte uskokami z 2 systemów:

- zbliżony kierunek do równoleżnikowego,

- zbliżony kierunek do południkowego.

Uskoki te często tworzą formy złożone jak rowy i zręby tektoniczne. Granice złóż maja na ogół charakter umowny i tylko w niektórych sytuacjach są poprowadzone wzdłuż naturalnych granic geologicznych np. uskoków. Odznaczają się na ogół szeregiem położonych blisko siebie ciał rudnych. Granice ciał wyzna-czane są w sposób umowny. Okonturowywuje się je wg sumy zawartości metali >2% (Zn+Pb). Wynika to z kryteriów bilansowości dla złóż Zn i Pb. Ciała rudne odznaczają się zróżnicowanym kształtem i wielko-ścią, dominują gniazda, rzadziej soczewy czy pokłady. Rozmiary w poziomie od kilkudziesięciu metrów dla form gniazdowych, do kilkuset dla pokładów. Miąższość 30-40 m. Wewnętrzna budowa ciał rudnych jest złożona. Spotyka się w nich partie płone. 3 typy strukturalne rud:

- ruda masywna (najczęściej),

- ruda brekcjowa (min. rudne spajają okruchy dolomitu),

- ruda impregnacyjna (min. rudne rozproszone w dolomicie lub tworzą smugi lub laminy).

2 odmiany:

- ruda siarczkowa - ruda pierwotna, główna gospodarczo,

- ruda utleniona - ruda wtórna.

Siarczkowa - jawnokrystaliczny sfaleryt, kolomorficzna blenda skorupowa: sfaleryt, wurcyt i brunkit. Wy-stępuje galena, piryt i markasyt. Mogą towarzyszyć siarczki kadmu - grinokit CdS (żółtawo zielonkawe naloty), siarczki srebra - argentyt Ag2S, siarczki miedzi i arsenu. Węglany i min. ilaste, gips, czasem ba-ryt. Wespół z tymi minerałami występują domieszki izomorficzne: kadmu w sfalerycie, srebra w galenie oraz talku w markasycie. Zawartość cynku w rudzie siarczkowej około 3%, a ołowiu około 1%. Pozostałe: Cd 300-400 g/t, Ag 10-20 g/t, talku 45-300 g/t.

Ruda wietrzeniowa - w strefie wietrzenia złóż do głębokości 40 m, galmany białe i czerwone. Rozróżnie-nie ze względu na Fe. Zbudowane ze smitsonitu ZnCO3 i/lub hemimorfitu (kalamin), cerusty PbCO3, an-glezyt PbSO4 oraz reliktów galeny. Płonna skała to goethyt, min. ilaste, węglany.

Geneza złóż śląsko - krakowskich nie jest jednoznacznie wyjaśniona. Część opowiada się za pochodze-niem osadowym chemicznym. Przyjmując ten sposób powstania złóż, można w nich wymieniać odmiany stratiforn i stratabound. W złożu Trzebionka obie te formy się zaznaczają. Część autorów opowiada się za genezą hydrotermalną (teletermalną), w znacznym oddaleniu od zbiornika magmowego. Zasoby bi-lansowe rudy Zn i Pb wynoszą łącznie 180 mln ton, z czego można uzyskać 7 mln ton Zn i 3 mln ton Pb.

Aktualnie eksploatowane złoża: Pomorzany i Olkusz. Wydobycie ZG Pomorzany-Olkusz, oraz złoże Ba-lin-Trzebionka - ZG Trzebionka. W obu złożach znajduje się 23% wszystkich zasobów rud Zn i Pb na obszarze śląsko - krakowskim. W złożach udokumentowanych na koniec 2001 roku stwierdzono około 4 tyś ton Ag, 66 tyś ton Cd, 11,5 tyś ton talku, istotne zawartości germanu i gallu. Całkowite wydobycie rudy z obu ZG 4,6 mln ton na koniec 2001 roku. Uzyskano 172 tyś ton Zn, z czego 100 tys w ZG Pomorzany, oraz 69 tyś ton Pb, 39 tyś ton na ZG Pomorzany. W procesie hutniczym uzyskano z rudy 330 ton Cd.

Złoże w rejonie Zawiercie - Mrzygłód jest perspektywiczne, rudy Zn i Pb z domieszką rud molibdenu i miedzi.

ZŁOŻA RUD CHROMU

W Polsce 1 niewielkie złoże, Tompadła k/Sobótki na Dolnym Śląsku. Typowe złoże magmowe krystaliza-cyjne. Chromit występuje w dunitach, które uległy serpentynizacji. Minerałowi towarzyszą serpentynity, węglany, oliwin, magnetyt i piroksyn. Ruda tworzy różnej wielkości gniazda. Eksploatowana w czasie II wojny śwoatowej. Zawartość tlenku chromu Cr2O3 25%, lokalnie 40%.

ZŁOŻA CYNY

Rudy cyny występują w Górach Izerskich w rejonie Gierczyna i Przecznicy. Są związane z łupkami kwar-cowo-muskowitowymi zawierającymi chloryty i granaty. Minerałem rudnym jest kasyteryt SnO3, ziarna fi=0,2 mm. Zwykle przypisuje się im charakter hydrotermalny. Sn rzędu dziesiętnej części %, maksymal-nie w złożu Gierczyn 0,48%. Eksploatacja XVI-XIX w. Pozostały hałdy i wykopy.

ZŁOŻA RUD NIKLU

Związane z masywami serpentynowymi w rejonie Ząbkowic Śląskich, Sobótki, Szklary, Grochowej, Gogo-łowie i Bruszowicach. Geneza wietrzeniowa, chemiczno rezydualna. Powstały w wyniku wietrzenia klima-tu tropikalnego. Najważniejsze w Szklarach, około 7 km na NE od Ząbkowic. Eksploatacja do 1973 roku. W centralnej części złoża występuje trzeciorzędowa zwietrzelina serpentynitu, z którą związane są prze-mysłowe koncentracje niklu. W zwietrzelinie można wyróżnić 3 typy rud:

- tzw. rudę czerwoną - partia stropowa, zbudowana głównie z goethytu, towarzyszą związki man-ganu, min. ilaste i krzemionkowe,

- warstwa rudy szarej, zbudowana z pimelitu (mieszanina krzemianowych rud niklu), min. ilastych, krzemionkowych, związki manganu. W obrębie rudy szarej występuje trzecia ruda,

- ruda zielona - krzemianowe min. niklu (szuchardyt, garnieryt), którym towarzyszą magnezyt, min. ilaste, talk. Ma podstawowe znaczenie gospodarcze. Występuje w złożu Szkalry w postaci gniazd i soczew.

Warstwa zwietrzelin przecięta jest żyłami chalcedonu i chryzoplazu, czyli zabarwionego na zielono od-miana chalcedonu (kamień półszlachetny). Poniżej warstwy zwietrzeliny znajduje się słabo zwietrzony serpentenit, który stopniowo przechodzi w świeżą skałę. Zasoby bilansowe około 14,5 mln ton rudy, średnia zawartość niklu w rudzie 0,8%.

ZŁOŻA RUD ARSENU

Rejon Złotego Stoku. Eksploatacja od XIII w. z przerwami. W XVI w 90 kg złota rocznie. Koniec eksplo-atacji w 1960 roku. Domieszka izomorficzna złota w lelingicie. Po wojnie uzyskiwano złoto i odzyskano 382 kg. Teraz zabytkowa kopalnia złota. Główne minerały to arsenopiryt, lelingit, pirotyn, piryt, chalkopi-ryt. Główne koncentracje min. rudnych arsenu związane z serpentynitami (różne odmiany). Złoże ma charakter skarnowy, metasomatyczno-kontaktowy. Złoże odznacza się skomplikowaną budową we-wnętrzną, warstwy sfałdowane i pocięte licznymi uskokami.

SIARKA RODZIMA

Zapadlisko przedkarpackie, stanowi część rozległej prowincji siarkonośnej ciągnącej się przez Ukrainę, Rumunie i Mołdawię. Związane są z miocenem, który wypełnia zapadlisko. Typowe złoża osadowe bio-geniczne typu sycylijskiego. Powstałe w wyniku redukcji siarczanu wapnia (gips, anhydryt) pod wpływem bakterii beztlenowych w obecności substancji organicznej. Typ sycylijski - złoża siarki w seriach gipso-wych. Głownie w obrębie wapieni i margli (siarkonośne). Są to również produkty tego samego procesu - są to skały wtórne. Odznaczają się teksturami kawernistymi. Siarka tworzy w nich gniazda, smugi, żyłki i naloty. Spotykane odmiany: zbitokrystaliczne, pylaste, różnego połysku, jawnokrystaliczna, różne barwy. W złożach występuje również celestyn SrSo4, baryt BaSO4, min. ilaste i relikty gipsu i anhydrytu. Budowa złóż jest prosta, warstwy z siarką są ułożone na ogół poziomo lub nachylone pod niewielkim kątem. Strop utworów siarkonośnych znajduje się na głębokosci od kilku do maksymalnie kilkuset, zwykle 50-110 m. W obrębie zapadliska rozpoznano 13 złóż siarki. Znajdują się one w 3 obszarach (rejonach) eksploatacyj-nych:

- obszar starzowski - złoże Grzybów - Solec,

- obszar tarnobrzeski - złoża Piaseczno, Machów, Jeziurko, Jamnica, Osiek, Baranów,

- obszar lubaczowski - złoże Basznia.

Łączne zasoby bilansowe 501 mln ton. Obecnie tylko eksploatuje się złoże Osiek. W 2001 roku wyeks-ploatowano 678 tyś ton, w przeliczeniu na siarkę elementarną. W 2001 roku czynna była kop. Jeziurko - 264 tyś ton. W skali światowej wydobycie jest ograniczane: ekonomia, ekologia i odzysk konieczny (od-siarczanie ropy, gazu, węgla). Odzysk niejednokrotnie przekracza potrzeby własne państw. W Polsce w 2001 r. 162 tyś ton siarki z odzysku z ropy i gazu. Są również inne źródła: piryty - kwas siarkowy, tlenki siarki. Z H2SO4 280 tyś ton w 2001 r. w Polsce.

ZŁOŻA SOLI

O wartości przemysłowej w Polsce decydują 2 formacje: cechsztyńska i mioceńska.

Formacja cechsztyńska

Utwory rozciągają się na znacznej przestrzeni Europy, od Anglii, Beneluks, Niemcy, Dania, Polska do Litwy. Budują w Polsce 4 cyklotemy: Werra, Strasfurt, Leine, Aller. Składają się one na formację solną. Sól występującą w cyklotemie Z1 nazywamy najstarszą, Z2 solą starszą, Z3 solą młodszą, Z4 solą naj-młodszą. Formacja obejmuje około 2/3 Polski. W wykształceniu utworów wyróżnia się charakterystyczne zróżnicowanie facjalne. W centralnej części zagłębia solnego występują sole kamienne i potasowo-magnezowe (facja chlorkowa z solami K-Mg). Nieco bardziej na obrzeżeniu sole kamienne bez soli K-Mg (facja chlorkowa). W peryferyjnych częściach facja siarczanowa (gips, anhydryt) przechodząca w facje węglanową. W partiach brzeżnych facja litoralna (skały okruchowe). Miąższość całej formacji cechsztyń-skiej w Polsce w części centralnej i NW wynosi ponad 1000 m, maleje ku wschodowi i SW aż do jej cał-kowitego wyklinowania. Jednocześnie utwory te na przeważającej części występują na bardzo znacznych głębokościach rzędu 5-7 km. Możliwe do eksploatacji tylko w obrębie wysadów solnych - region kujawski (środkowopomorski). W częściach brzeżnych głębokość jest mniejsza 500-2000 m, szczególnie płytko występują w obrębie monokliny przedsudeckiej i wyniesienia Łeby.

Rejon środkowopolski (kujawski), obejmuje Wał Kujawski oraz niewielką część sąsiednich jednostek geo-logicznych. Stwierdzono tam kilkanaście wysadów solnych w pełni przebijających pokrywę osadów me-zozoicznych: Wapna, Demosławka, Mogilno 1 i 2, Inowrocławia, Izbicy Kujawskiej, Kłodawy, Lubienia Łanieta, Rogoźna, Dębina l/Bełchatowa (inaczej wysad Bełchatowa), Góry. Obecnie eksploatuje się wy-sad Mogilno 1 i Mogilno 2 oraz Góra - Inowrocławskie Kopalnie Soli S.A.. W 2001 roku wydobyto 2,7 mln ton. Kopalnia soli Kłodawa w 2001 r - 500 tyś ton. Wysady występujące odznaczają się zróżnicowaną wielkością, ich wysokość od podstawy do tzw. zwierciadła solnego (stropu) wysnoi 5-7 km. Natomiast powierzchnia w przekroju w poziomie 03-38 km2. Wysady odznaczają się na ogół złożoną budową we-wnętrzną. Zbudowane są z warstw soli przeławiconych skałami płonnymi silnie sfałdowanymi i zdeformo-wanymi.

Wysad w Kłodawie - związany z antyklina Izbica-Łęczyca, wydłużenie NW na SE. Zwierciadło solne znajduje się na głębokości 100 do 350 m. Ostro ograniczony od struktur sąsiadujących i przykryty czapą. W wewnętrznej budowie wyróżnić możemy warstwę ewaporatów należących do wszystkich 4 cyklote-mów. Spotykamy różne odmiany soli kamiennej: białą, różową, zanieczyszczoną min. ilastymi. W niewiel-kich ilościach sole K-Mg. Jest to wysad tzw. karnalitowo-kizerytowy. Bywa niestematycznie eksploatowa-ny. Towarzyszą anhydryty, zubry i skały ilaste. Łączne zasoby bilansowe soli w tym regionie wynoszą 52 mln ton.

Region południowo - wschodni (monoklina przedsudecka), wycinek monokliny 350 km2. Duże zróżnico-wanie facjalne. Przeważająca część to facja chlorkowa i siarczanowo-węglanowa (na granicy facji). Cały obszar złożowy jest w Lubińsko - ZGłogowskim zagłębiu miedziowym LGOM - Złoża Bytom Odrzeński i Sieroszowice. Sieroszowice eksploatowane są przez kopalnię Polkowice - Sieroszowice Kombinat Pol-ska Miedź S.A. KHGM. Forma pokładowa, strop serii solnej na 470 - 1270 m. Około 20 do 100 m ponad eksploatowanym złożem miedzi. Głównie sól biała i zanieczyszczona min. ilastymi, skały węglanowe i ewaporaty. 2001 r - 213 tyś ton.

Rejon północny - obręb Wyniesienia Łeby, sole kamienne oraz sole K-Mg (polihalit, kainit, karnalit), an-hydryt, gips, zubry, skały ilaste. 4 złoża np. Chłapowo. Brak eksploatacji.

Formacja mioceńska

Wypełnia prawie całe zapadlisko przedkarpackie i ciągnie się od Górnego Śląska, Kraków, Tarnów po wschodnie granice kraju. Typowe zróżnicowanie dla zagłębi solnych. W części centralnej facja chlorkowa (wąski pas), otoczona przez fację siarczanową, w warstwach brzeżnych facja węglanowo-litoralna. Miąż-szość rośnie z E i uzależniona jest od morfologii podłoża. W okolicach Wieliczki 250-400 m, Bochni 600 m. Udokumentowano kilka złóż między innymi: Wieliczka, Bochnia, Siedlec-Moszczenica, Wojnicz, Ryb-nik-Żory-Orzesze.

Złoże Wieliczka - rozciągnięte równoleżnikowo W-E 10 km z N na S 1,2 km. Dwudzielna budowa - efekt nasuwania Karpat. Górna część ma charakter bryłowy (druzgotowy). Zbudowane ze skał ilastych i zu-brów, w obrębie których występują zróżnicowanej wielkości bryły solne. Część dolna ma charakter pokła-dowy i warstwowany. Różne odmiany soli, anhydryt, gips, skały ilaste, lokalnie węglanowe i okruchowe. Złoże w części S jest silnie sfałdowane i zaburzone.

Pozostałe złoża maja prostą budowę, żadne nie jest obecnie eksploatowane. Wieliczka i Bochnia - mu-zea, w Bochni sanatorium.

ZŁOŻA GIPSU I ANHYDRYTÓW

Złoża gipsu - północne obrzeżenie zapadliska przedkarpackiego - głównie w obrębie Doliny Nidy. Zwią-zane z morskimi utworami miocenu. Zasoby płytko występujących złóż kilka mld ton. 8 złóż rozpoznanych - zasoby bilansowe 173 mln ton. Obecnie zagospodarowane złoża Leszcze i Borków - Chwałowice. To-warzyszy anhydryt, skały ilaste, miejscami sole. Łopuszka Wielka k/Przeworska - alabaster - ozdobna odmiana gipsu. Budowa złóż prosta, pozioma, pokładowa. Rozwinięta odmiana krasu gipsowego.

Anhydryty - główne złoża w niecce północnosudeckiej. Udokumentowano 4. 3 w rejonie Niwic k/Lwówka Śląskiego - eksploatacja, 1 w Iwinach k/Bolesławca. Pokłady, stromo nachylone w stosunku do mioceń-skich warstw, naturalnie związane z cechsztynem. Zasoby 4 złóż: 82 mln ton.

Wydobycie na Polskę w 2001 r. gips 794 tyś ton, anhydryt 300 tyś ton.

Gipsy występują koło Kietna k/Raciborza - Górny Śląsk, rezerwat „Góra Gipsowa".

ZŁOŻĄ MAGNEZYTU

Jedynie na Dolnym Śląsku, związane z masywami serpentynowymi Gogołowo-Jordanów, Sobótki, Gro-chowej-Braszowic, Szklary (najmniejszy). 2 formy: cienkie żyły tworzące struktury siatkowe lub grube żyły do 7 m. W rejonie masywu Gogołowo-Jordanów występuje znacznych rozmiarów złoże w okolicy miej-scowości Wiry, eksploatowane do 1997 roku. Maksymalna mineralizacja magnezytem na głębokości 60-80 m. 3 odmiany magnezytu różniące się zawartością krzemionki i tlenku żelaza - różne barwy. Najcen-niejsza odmiana - magnezyt biały - hutnictwo, pozostałe stosowane w materiałach budowlanych. Wystę-puje również chalcedon, opal, chryzopraz, chryzotyl i talk. Eksploatację prowadzono również w masywie Sobótki. Grochowa-Braszowice aktualnie prowadzi wydobycie. Strefa mineralizacji 140 m, oba typy wy-stępowania magnezytu. Kopalnia odkrywkowa „Konstanty" Zakład Magnezytowy Grochów 20-40 tyś ton rocznie, kilka odmian magnezytu: biała, żółta i różowa.

ŻŁOŻA BARYTU I FLUORYTU

Przede wszystkim na Dolnym Śląsku. Niedawno eksploatowano 2 złoża: Boguszów k/Wałbrzycha i Stani-sławów k/Jawora.

Boguszów - związane z dyslokacją przecinającą porfirowy lakkolit Chełmca. W obrębie dyslokacji porfir jest zbrekcjowany i wtórnie zmineralizowany. Występuje baryt, żyły o stromym upadzie, towarzyszy flu-oryt, kwarc i siarczki metali (galena, sfaleryt, piryt, chalkopiryt). Złoże hydrotermalne, żyły barytu 1-5 m. Do 1997 r. eksploatacja, obecnie zasoby pozabilansowe.

Stanisławów - hydrotermalna żyła barytowa przecina masyw zieleńców i diabazów. Stromo nachylona, zmienna grubość 1-3 m. Także fluoryt, kwarc, siarczki metali, syderyt. Zasoby bilansowe 5,2 mln ton.

Niewielkie złoże w Jedlince - na SE od Wałbrzycha. Kletno - fluoryt, wyeksploatowane, kopalnia zabyt-kowa.

ZŁOŻA FOSFORYTÓW

Występują w SE obrzeżeniu Gór Świętokrzyskich - rejon Annopola, Jurzy i Radomia.

Annopol - okolice Orzarowa, złoże Chałupki, kiedyś eksploatowane. Fluoryt konkrecyjny, słabozwięzły w piaskach kwarcowych z glaukonitem. Grubość strefy 0,2-4 m. Średnia zawartość P2O5 w konkrecji 15%.

Złoże w Rachowie, kiedyś eksploatowane, konkrecje w obrębie margli piaszczystych.

Wszystkie związane z utworami albu.

KRYTERIA BILANSOWOŚCI ZŁÓŻ GŁÓWNYCH KOPALIN W POLSCE

Rudy miedzi (stratoidalnych)

Kryterium Zasoby bilansowe Zasoby pozabilansowe

Zawartość Cu w próbce konturującej złoże 0,7 % 0,7 %

Zawartość ekwiwalentu miedzi Cue w profilu złoża z przerostami (średnia ważona) 0,7 % 0,5 %

Zasobność przeliczona Cue. Ilość Cu uzyskane z m2 powierzchni 50 kg/m2 35 kg/m2

Maksymalna głębokość spągu złoża 1250 m 1500 m

Rudy cynku i ołowiu

Kryterium Zasoby bilansowe Zasoby pozabilansowe

Maksymalna głębokość spągu złoża 500 m 500 m

Suma minimalnej zawartości Zn+PB w formie siarczków w próbce konturującej złoże 2 % ----------

Minimalna średnia zawartość Zn+Pb w formie siarczków w profilu z przerostami 2 % ----------

2+3 ---------- 2 %

Maksymalny stopień utlenienia rudy < 35 % ----------

Zasobność złoża w profilu pionowym 7 m% 5 m%

Sól kamienna

Oddzielne kryteria dla soli mioceńskich i cechsztyńskich (wysady).

Cechsztyn: 2 typy wydobycia na sucho i z odwiertów jako solanka.

Kryterium Zasoby bilansowe Zasoby pozabilansowe

Minimalna zawartość chlorku sodu w złożu objętym eksploatacją suchą 96,5 % 80 %

Minimalna grubość warstwy złoża dla suchej 10 m ----------

Minimalna grubość końcowa eksploatacji sucha 1000 m

odwiert 150 m od zwierciadła

Maksymalna głębokość początkowa eksploatacji sucha 1000 m

odwiert 1400 m

Minimalna ilość zasobów geologicznych sucha 105 mln ton

odwiert 128 mln ton

Siarka rodzima

Kryterium Zasoby bilansowe

Maksymalna głębokość spągu 400 m

Minimalna zawartość siarki w próbce konturującej złoże 10 %

Minimalna średnia zawartość siarki w serii złożowej 10 %

Minimalna zasobność złoża 150 m%