Skała to zespół minerałów powstały w sposób naturalny w wyniku działania określonych procesów geologicznych zachodzących we wnętrzu Ziemi lub na jej powierzchni. Ze względu na genezę skały dzielą się na trzy podstawowe grupy: magmowe, osadowe i przeobrażone, czyli metamorficzne. Mogą być one wykorzystywane w wielu dziedzinach gospodarki jako tzw. surowce skalne, zwane też czasem surowcami niemetalicznymi.

Do surowców skalnych zaliczane są wszystkie kopaliny stałe poza surowcami energetycznymi, metalicznymi i chemicznymi. Obejmują one bardzo szeroką i zróżnicowaną grupę skał, w tym skały bardzo zwięzłe (np. granit, bazalt, wapień) oraz skały okruchowe (piaski, żwiry) i ilaste (gliny, iły) o zróżnicowanym przeznaczeniu.

Główną grupą surowców skalnych są kruszywa naturalnekruszywo naturalnekruszywa naturalne, do których zalicza się naturalnie występujące kruszywa żwirowo‑piaskowe oraz kruszywa łamane, otrzymywane sztucznie z rozdrabniania i mechanicznej przeróbki skał litych – granitów, bazaltów, wapieni, piaskowców i wielu innych. Gospodarcze znaczenie mają także inne kopaliny skalne, niezaliczane do kruszyw mineralnych, takie jak iły, gliny i wiele innych.

Surowce skalne z reguły zalegają na małej głębokości i wydobywane są metodą odkrywkową (kopalnie kruszywa, kamieniołomy itp.). Oprócz kruszyw naturalnych coraz częściej wykorzystywane są także kruszywa sztuczne powstające z odpadów pogórniczych i pohutniczych oraz pochodzące z recyklingu, czyli z przeróbki wcześniej użytego materiału.

Światowa produkcja kruszyw szacowana jest rocznie na ponad 20 mld t i ciągle wzrasta. W Europie wynosi ona ponad 3,7 mld t (w tym w krajach Unii Europejskiej - 2,5 mld t).

R1CyFjRDLAJIV

Zdjęcie przedstawia kamieniołom. To kopalnia odkrywkowa. Dół kamieniołomu jest płaski, otaczają go odkryte, pionowe bloki skalne przypominające schody.

Wykorzystanie gospodarcze skał

Skały są wykorzystywane w wielu działach gospodarki. Jednym z głównych obszarów ich stosowania jest budownictwo oraz drogownictwo, gdzie zastosowanie znajdują m.in. piaski, żwiry, granity, sjenity, bazalty, piaskowce, wapienie i gliny. Skały te służą do konstrukcji fundamentów, murów, ogrodzeń, elementów małej infrastruktury, okładzin zewnętrznych i wewnętrznych oraz mają wiele innych zastosowań. Kruszywo stanowi nawet 95% objętości infrastruktury drogowej i kolejowej, jest bowiem niezbędne do budowy nasypów oraz innych elementów konstrukcyjnych (np. podbudowa dróg i linii kolejowych, pale żwirowe, warstwa ścieralna itp.). Kruszywa są także wykorzystywane do produkcji betonu i prefabrykatów.

RyRYZHJ34nXrJ

Zdjęcie przedstawia zewnętrzną ścianę domu okalającą drzwi. Ściana jest wykonana z kamienia.

R1PReO2vA2xdr

Zdjęcie przedstawia kuchnię. Blaty kuchenne są wykonane z granitu. Blaty mają gładką powierzchnię i błyszczą się. Blaty są jasne z brązowymi i szarymi dodatkami.

R1d19VfbEqLQt

Zdjęcie przedstawia tory kolejowe. Pomiędzy drewnianymi podkładami kolejowymi wysypane są brązowe kamienie.

RsjK4DcmPI7JD

Zdjęcie przedstawia jesienny krajobraz. Pomiędzy łąkami prowadzi ścieżka. Jest wysypana jasnym kamieniem. W tle są jesienne drzewa oraz wzgórza porośnięte lasami.

Duże znaczenie gospodarcze – zwłaszcza jako materiały ceramiczne, szklarskie i ogniotrwałe – mają piasek kwarcowy, wapień, margiel, glina, ił i magnezyt. Niektóre skały znajdują także zastosowania specjalne jako materiał ścierny, farmaceutyczny, kosmetyczny, optyczny czy też jako farby mineralne.

Przykładowe zastosowanie niektórych skał magmowych:

• granit - materiał budowlany, drogowy, dekoracyjny i rzeźbiarski (np. produkcja grysów twardych oraz płyt okładzinowych),

• sjenit - materiał budowlany i drogowy (np. produkcja płyt okładzinowych, cokołów, schodów, posadzek, pomników); ma zastosowanie także w przemyśle ceramicznym i szklarskim,

• granodioryt - materiał budowlany i drogowy (np. produkcja grysów),

• gabro - materiał drogowy, budowlany i dekoracyjny (np. produkcja kamienia łamanego, tłucznia, grysów),

• porfir - materiał drogowy i dekoracyjny, w starożytności był używany jako materiał rzeźbiarski,

• andezyt - materiał drogowy, budowlany, dekoracyjny, kwasoodporny (np. produkcja betonu, zapraw kwasoodpornych),

• bazalt - materiał drogowy, budowlany (np. produkcja leizny kamiennejleizna kamiennaleizny kamiennej, betonu, wełny mineralnej).

Rajs4rmn7uUak

Zdjęcie przedstawia fragment wyłożony kostką brukową z ułożonym ozdobnym wzorem. Kostka jest jasna, wzór jest wykonany z ciemnej kostki.

R1IGavE8jFFua

Na zdjęciu jest szary kamień. Jest na nim wyryty tekst.

R1KqTe41BDtUH

Zdjęcie przedstawia roboty drogowe w mieście. Wykonywane są pomiędzy wysokimi budynkami. Na pierwszym planie jest nawierzchnia wysypana drobnym, jasnym kamieniem. Pracuje przy niej kilku robotników.

R57wSyA7H6IzC

Zdjęcie przedstawia fragment fontanny w formie płaskorzeźby, wykonanej z jasnożółtego kamienia. Płaskorzeźba przypomina twarz. W miejscu ust jest otwór, z którego może wylewać się woda.

RTQ0gMMOu5YtF

Zdjęcie ukazuje przekrój przez blok wełny mineralnej. Ma żółtawy kolor, przypomina wełnę zwierząt.

Przykładowe wykorzystanie niektórych skał osadowych:

• wapień - kamień i kruszywo budowlane, surowiec dla przemysłu hutniczego, wapienniczego i cementowego (produkcja wapna palonego, cementu), papierniczego i chemicznego (produkcja karbidu, sody, nawozów mineralnych), cukrowniczego, szklarskiego i metalurgicznego (jako topnik) oraz w rolnictwie (nawóz po zmieleniu) i in.,

• kreda - surowiec dla przemysłu cementowego, ceramicznego, chemicznego, farmaceutycznego, papierniczego, w farbiarstwie (produkcja farb malarskich), w budownictwie i in.,

• magnezyty - surowiec dla przemysłu papierniczego, chemicznego, gumowego, farmaceutycznego, elektrotechnicznego, m.in. do produkcji cementu Sorela, spoiw magnezytowych, izolatorów elektrycznych i wyrobu materiałów ogniotrwałych oraz w farbiarstwie; niekiedy używany jako kamień jubilerski,

• margiel - surowiec do produkcji cementu oraz nawóz mineralny,

• dolomit - surowiec dla przemysłu metalurgicznego (jako topnik), ceramicznego, szklarskiego, chemicznego, w budownictwie i drogownictwie oraz do wyrobu materiałów ogniotrwałych i in.,

• opoka - kamień budowlany, surowiec do produkcji cementu, w budownictwie oraz jako środek absorpcyjny i filtracyjny, materiał izolacyjny, ścierny i nośnik katalizatorów,

• gips, gipsyt - surowiec dla przemysłu materiałów budowlanych (składnik cementu, spoiwo szybko wiążące, produkcja płyt gipsowych), chemicznego, w chirurgii, dentystyce, modelarstwie oraz jako materiał rzeźbiarski i dekoracyjny (alabaster),

• ił - podstawowy surowiec w przemyśle ceramicznym, wykorzystywany także w przemyśle papierniczym, gumowym, elektrotechnicznym, chemicznym i cementowym,

• piaskowiec - materiał budowlany, drogowy (kamień budowlany, kruszywo łamane, materiał ścierny), rzeźbiarski, surowiec do wyrobu materiałów ogniotrwałych i kwasoodpornych, tarcz szlifierskich, osełek i in.,

• piasek - surowiec dla przemysłu szklarskiego (czyste odmiany piasków kwarcowych, tzw. piaski szklarskie) i ceramicznego, w hutnictwie (piaski formierskie do wyrobu form odlewniczych, odlewów staliwnych i żeliwnych), w górnictwie (jako materiał na podsadzkę), w budownictwie (produkcja, cegły wapienno‑piaskowej, betonu, zapraw budowlanych, cegieł silikatowych) i in.,

• żwir - w budownictwie (m.in. do wyrobu betonu), jako materiał drogowy na podbudowy (podsypki) nawierzchni kolejowych i drogowych.

R1B5GBgVhGhZi

Zdjęcie przedstawia dom stojący przy ulicy, którego ściany zewnętrzne wykonane są z równo ułożonego kamienia. Dom ma spadziste dachy. Wybudowany jest na pochyłej działce.

R1WTIxvVX0uZ8

Zdjęcie przedstawia okazały budynek wybudowany nad wodą. Bryła jest zbliżona do prostokąta. Ma liczne kolumny, arkady i okna łukowe.

R9ClDio9JX5yc

Na zdjęciu jest grobowiec wykonany z jasnego materiału. Powierzchnie grobowca stanowią dwie leżące sylwetki - mężczyzny i kobiety. Mają dłonie złożone do modlitwy.

RgKg4Ja5Sn5Nu

Zdjęcie przedstawia traktor jadący z przyczepą po pustym, zaoranym polu. Za traktorem unosi się biały dym.

R1a583XFMg84y

Zdjęcie przedstawia kościół otoczony kamiennym, jasnym murkiem. Wokół kościoła rosną drzewa.

Przykładowe wykorzystanie niektórych skał metamorficznych:

• gnejs - surowiec do produkcji materiałów drogowych i budowlanych,

• łupek krystaliczny – produkcja papy, środków ochrony roślin, wypełniacz mas plastycznych, materiał ogniotrwały, izolacyjny i kwasoodporny,

• kwarcyt - materiał drogowy i budowlany, surowiec do wyrobu materiałów ogniotrwałych i kwasoodpornych,

• marmur - surowiec dla przemysłu wapienniczego oraz w budownictwie jako materiał budowlany, dekoracyjny, rzeźbiarski (kamień budowlany, grys, płyty ścienne i posadzkowe), także jako surowiec dla przemysłu chemicznego, szklarskiego i in.

Rra3lqMH7bEGb

Na zdjęciu jest kamienny mur i kamienna zabudowa, włącznie z dachem. W tle są wzniesienia. Na fotografii jest bezchmurne niebo.

R1BFAQXVcN0lY

Zdjęcie przedstawia przestronne wnętrze pałacu. Zdobienia na ścianach, schody oraz balustrady są białe, wykonane z marmuru. Z półokrągłego sufitu zwisają żyrandole.

R1V1qarkQbetM

Zdjęcie prezentuje trzy jasnobrązowe kamienie. Na kamieniach są napisy. Kamienie mają ostre krawędzie.

Zasoby surowców skalnych i ich wykorzystanie w Polsce

Zasoby surowców skalnych w Polsce wynoszą ponad 60 000 mln t i występują w ponad 13 000 udokumentowanych złożach, spośród których zagospodarowanych jest 34%. Kruszywa żwirowo‑piaskowe oraz kruszywa łamane i bloczne produkowane z bazaltów, granitów, dolomitów, wapieni i wielu innych skał litych stanowią ponad 50% wydobycia surowców skalnych. Na drugim miejscu sytuują się surowce do produkcji cementu (wapienie, margle) i wapna (około 30%). Dalsze miejsca zajmują surowce ilaste, piaski szklarskie i formierskie, piaski podsadzkowe, gips i wiele innych.

Lokalizacja złóż naturalnych kruszyw łamanych jest ściśle związana z płytkim występowaniem wychodni skał magmowych, metamorficznych i osadowych w południowej części Polski. Skały magmowe i metamorficzne występują w regionie dolnośląskim, zaś skały osadowe - w regionie świętokrzyskim, małopolskim i podkarpackim. Tylko na Dolnym Śląsku występuje ponad 50% krajowych zasobów skał, z których produkuje się kruszywa łamane. Intensywnie eksploatuje się zwłaszcza bazalty.

Natomiast występowanie naturalnego kruszywa piaskowo‑żwirowego wykazuje wyraźny związek z zasięgiem zlodowaceń, zwłaszcza interglacjałów, podczas których akumulowany był materiał okruchowy, a także z nagromadzeniem tego surowca w ławicach Morza Bałtyckiego. Niemal w każdym rejonie kraju piaski i żwiry są łatwo dostępne i możliwe do wydobycia metodami odkrywkowymi.

R7kI5IyORC933

Wykres przedstawia wydobycie kruszyw naturalnych w Polsce w latach 1950–2017. Na wykresie przedstawiono kruszywa naturalne piaskowo-żwirowe oraz kruszywa łamane. Zarówno wydobycie kruszyw łamanych, jak i piaskowo‑żwirowych rośnie od 1950 roku. Wówczas wydobycie kruszyw naturalnych żwirowo-piaskowych wynosiło około 25 milionów ton, a kruszyw łamanych nieco więcej - około 53 milionów ton. Wyraźny wzrost zaznacza się po 2000 roku, z maksimum dla obu kruszyw w 2011 roku - około 340 milionów ton dla kruszyw łamanych i 250 milionów ton dla kruszyw naturalnych. Po roku 2011 odnotowano nieznaczny spadek wydobycia do roku 2014, po którym nastąpił ponowny wzrost wydobycia - w 2017 roku wydobycie wynosiło 250 milionów ton dla kruszyw łamanych i 175 milionów ton dla kruszyw naturalnych piaskowo-żwirowych.

Wydobycie w Polsce kruszyw łamanych i piaskowo‑żwirowych systematycznie rośnie. Szczególnie wyraźnie wzrost zaznacza się po 2000 roku. Zwiększone zapotrzebowanie na surowce budowlane, w tym głównie kruszywa, było związane m.in. ze wzrostem eksportu, realizacją Programu Budowy Autostrad, a przede wszystkim z okresem boomu gospodarczego po wstąpieniu Polski do Unii Europejskiej.

W strukturze wykorzystania kruszyw istotne miejsce zajmuje budowa i modernizacja dróg. Szacuje się, że do budowy 1 km autostrady zużywa się ok. 110–330 tys. t kruszywa, w tym: na nasypy drogowe 30–250 tys. t oraz 80 tys. t na dodatkowe warstwy podbudowy drogi. Na odcinkach z węzłami komunikacyjnymi wielkości te są znacznie większe.

RuuOiLUBpY9Y7

Tabela zawiera dane dotyczące zapotrzebowania na kruszywa do budowy i modernizacji dróg publicznych i kolejowych w Polsce w latach 2012 2020. W tabeli w kolejnych kolumnach wyszczególniono: przeznaczenie, Budowę podaną w milionach ton, Modernizację podaną w milionach ton, Razem podano w milionach ton. 1. Drogi krajowe: budowa 36,5 miliona ton, modernizacja 10,4 miliona ton, razem 46,9 miliona ton. 2. Drugi samorządowe: budowa 19 milionów ton, modernizacja 52 miliony ton, razem 71 milionów ton. 3. Drogi razem: budowa 55,5 miliona ton, modernizacja 62,4 miliona ton, razem 117,9 miliona ton. 4. Kolej: budowa 13 milionów ton, modernizacja 27 milionów ton, razem 40 milionów ton. Na końcu tabeli zsumowano wszystkie wartości: budowa 68,5 miliona ton, modernizacja 89,4 miliona ton, razem 157,9 miliona ton.

Słownik