Przeczytaj

Wnętrze Ziemi

Geologia bada budowę Ziemi, jej skład i procesy zachodzące w jej wnętrzu i na powierzchni. W jej obrębie wyróżnia się m.in. geologię dynamiczną i geologię historyczną. Pierwsza z nich zajmuje się badaniem wspomnianych wyżej procesów, druga zaś – odtwarzaniem dziejów geologicznych naszej planety. Oba te zagadnienia zostały opisane w e‑materiałach: „Procesy endogeniczne – zagadnienia z geologii historycznejPDifGZz1qProcesy endogeniczne – zagadnienia z geologii historycznej” i „Procesy egzogenicznePedZAhJS7Procesy egzogeniczne”.

Źródła wiedzy na temat budowy wnętrza Ziemi

Ze względu na wysoką temperaturę i ciśnienie panujące we wnętrzu Ziemi, wciąż nie jest możliwe jego dokładne poznanie. Dlatego też za pomocą metod bezpośrednich bada się jedynie warstwy przypowierzchniowe. Poznawanie cech głębszych warstw opiera się na badaniach geofizycznych, czyli za pomocą metod pośrednich.

R1YbWLjxeeNQb1

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ciekawostka

Najgłębszy odwiert wykonano na Półwyspie Kolskim w Rosji (na głębokość 13 km), a najgłębsza kopalnia na świecie to kopalnia złota Mponeng w RPA (położona na głębokości 4,6 km).

Budowa wnętrza Ziemi

Wnętrze Ziemi nie jest jednorodne – tworzą je powłoki (warstwy, sfery, geosfery), które różnią się między sobą właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Na graniach tych powłok występują wąskie strefy przejściowe, czyli tzw. nieciągłości, na których odnotowuje się wyraźne zmiany w prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych.

RsXHjsef9pFqw1

Schemat przedstawia budowę wnętrza Ziemi. Każda warstwa ma kształt prostokąta. Od góry znajduje się podział na skorupę kontynentalną i oceaniczną. Na skorupę kontynentalną składają się warstwa osadowa, warstwa granitowa, strefa nieciągłości Conrada oraz warstwa bazaltowa. To wszystko składa się na skorupę ziemską. Na skorupę oceaniczną składają się warstwa osadowa oraz warstwa bazaltowa. Sięga ona od 5 do 80 km. Pod obydwoma skorupami znajduje się strefa nieciągłości Moho oraz warstwa perydotytowa. Sięga maksymalnie do 200 km i razem z wcześniej wymienionymi warstwami tworzy litosferę. Od 150 do 350 km sięga astenosfera, która wchodzi w skład płaszcza górnego. Pod nią znajduje się strefa nieciągłości Golicyna. Płaszcz górny sięga od 350 do 400 km. Pod nim znajduje się strefa nieciągłości Repettiego. Płaszcz dolny sięga 2900 km. Pod nim znajduje się strefa nieciągłości Wiecherta‑Gutenberga. Mezosfera sięga od astenosfery do końca płaszcza dolnego. Do głębokości 5100 km występuje jądro zewnętrzne. Pod nim znajduje się strefa nieciągłości Lehmanna. Do głębokości 6371 km położone jest jądro wewnętrzne. Oba jądra tworzą razem barysferę. — Uproszczony schemat budowy wnętrza Ziemi (nie zachowano skali)
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RDRZvaNGIXPPA

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RaVmcMyRGaOuO1

Schemat przedstawia budowę litosfery i skorupy ziemskiej. Z lewej strony znajduje się skorupa oceaniczna. Składają się na nią grzbiety śródoceaniczne z ryftami oraz rowy oceaniczne zbudowane z osadów. Pod nimi znajduje się kompleks krystaliczny skorupy oceanicznej, czyli bazalty, gabra, dioryty, diabazy. Pod nimi znajduje się strefa Moho oraz perydotyty. Od około 15 km pod grzbietem śródoceanicznym oraz od 60 km pod rowem znajduje się astenosfera. Następna jest skorupa subkontynentalna, na którą składają się łuki wyspowe zbudowane z poziomu górnego, czyli z granitów, granitognejsów oraz gnejsów. Pod nimi znajduje się poziom środkowy zbudowany z granodiorytów, diorytów kwarcowych oraz enderbitów. Poniżej leży poziom dolny zbudowany z diorytów, amfibolitów oraz gabr. Jeszcze niżej znajduje się strefa Moho, perydotyty oraz astenosfera. Na skorupę suboceaniczną składają się morza marginalne. Pod nimi znajdują się osady. Niższe warstwy to poziom środkowy, dolny, strefa Moho, perydotyty oraz astenosfera. Skorupa kontynentalna dzieli się na kratony oraz górotwory. Kratony to platformy zbudowane z osadów i leżące równo z poziomem morza oraz tarcze zbudowane z poziomu górnego i wystające ponad poziom morza. Górotwory dzielą się na stare i młode. Stare są niższe od młodych. Zbudowane są z poziomu górnego. Skorupa kontynentalna zbudowana jest z poziomu górnego, środkowego, dolnego, strefy Moho, pod którą mogą znajdować się soczewy eklogitowe, perydotytów. — Schemat budowy skorupy ziemskiej i litosfery
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie L. Baraniecki, W. Skrzypczak, Geografia fizyczna ogólna i Polski, Wydawnictwo Efekt, Warszawa 2004, licencja: CC BY-SA 3.0.

Skład chemiczny wnętrza Ziemi

Skład chemiczny wnętrza Ziemi jest zróżnicowany w zależności od badanych warstw, ponieważ są one zbudowane z różnych rodzajów skał. Na poniższym wykresie – z uwagi na ograniczone możliwości badań – przedstawiono jedynie najbardziej prawdopodobne dane. Uwagę zwraca bardzo duży udział tlenu (większy niż w powietrzu atmosferycznym). Należy jednak pamiętać, że jest to tlen, który z reguły wchodzi w skład związków chemicznych, np. tlenków krzemu, żelaza, glinu, nie występuje zaś w stanie wolnym.

RUbYRGdrOxJSE

Skład chemiczny wnętrza Ziemi

Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne wnętrza Ziemi

Głównym źródłem energii wnętrza Ziemi jest rozpad nietrwałych izotopówizotopizotopów niektórych pierwiastków (Indeks górny 40K, Indeks górny 238U, Indeks górny 235U i Indeks górny 232Th), który na największą skalę zachodzi w jądrze i płaszczu.

Temperatura

Temperatura powietrza w jądrze Ziemi wynosi 5000‑6000°C, a w przypowierzchniowej warstwie jest bliska średniej rocznej temperaturze powietrza na danym obszarze (np. w Polsce ok. 7‑8°C). Właściwości termiczne wnętrza Ziemi opisuje się przez stopień geotermiczny i gradient geotermiczny.

Stopień geotermiczny Ziemi to liczba metrów, które trzeba pokonać w głąb skorupy ziemskiej, aby temperatura wzrosła o 1°C. Średnia wartość tego wskaźnika wynosi ok. 33 m, jednakże do głębokości ok. 20 km temperatura rośnie najszybciej, a poniżej głębokości 100 km wzrost temperatury jest zdecydowanie wolniejszy. Ma to szczególne znaczenie dla górników pracujących pod ziemią. Największy stopień geotermiczny występuje na obszarach starych tarcz i platform (rosyjski Półwysep Kolski – do 165 m głębokości, okolice Johannesburga w Republice Południowej Afryki – 117 m, Krzywy Róg na Ukrainie – 112,5 m). Najniższy stopień notuje się w obrębie młodych górotworów, na obszarach sejsmicznych, gdzie płytko zalega ruchliwa magma. Niedaleko Florencji stopień geotermiczny wynosi 1,5 m, na greckim Santorynie – 7 m, a na Islandii – 10 m. W Polsce wynosi średnio ok. 47,2 m.

Gradient geotermiczny to liczba stopni Celsjusza, o którą następuje wzrost temperatury wnętrza Ziemi co 1 km głębokości. Jest on związany ściśle ze stopniem geotermicznym. Średnia wartość tego wskaźnika wynosi ok. 30°C/km. Na Islandii wynosi on ok. 100°C/km, w Afryce Południowej ok. 8,3°C/km, a w Polsce – ok. 21,2°C/km.

RpoF31QTDNkM1

Wykres przedstawia zależność głębokości w kilometrach od temperatury. Od dołu wykresu są warstwy: na głębokości 6370 jest jądro wewnętrzne, na głębokości 5000 kilometrów jądro zewnętrzne, na głębokości około 2700 kilometrów płaszcz dolny, na głębokości około 500 kilometrów płaszcz górny, na głębokości od 0 do około 70 kilometrów jest skorupa ziemska. Od skorupy do jądra wewnętrznego poprowadzono krzywą biegnącą wypukłym łukiem od temperatury 0 stopni w skorupie do 600 stopni Celsjusza w jądrze wewnętrznym. — Wykres zmiany temperatury we wnętrzu Ziemi
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Oblicz średnią temperaturę wnętrza Ziemi na świecie na głębokości 660 m. Przyjmij, że średnia roczna temperatura powietrza wynosi 16°C

R6htJzslLa8bW

RK3HBP1s8N90B1

Tabela przedstawia wartości stopnia geotermalnego. W Lądku Zdroju w Cieplicach Śląskich wynosi 20 m. W Paruszowicach na Górnym Śląsku wynosi 32 m. W Szubiniu na Kujawach wynosi 33 m. W Karpatach wynosi 42 m. W Zakopanem wynosi 47,1 m. W Olsztynie wynosi 57,9 m. W Piszu wynosi 96 m. W Larderello we Włoszech wynosi 1,5 m. W Budapeszcie na Węgrzech wynosi 15 m. W Japonii wynosi 23 m. W Bristolu w Wielkiej Brytanii wynosi 37,9 m. W Masywie Czeskim wynosi 66 m. W Krzywym Rogu na Ukrainie wynosi 112,5 m. Na Wyspach Bahama wynosi 180,2 m. — Stopień geotermiczny w Polsce i w wybranych miejscach na świecie
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ciśnienie i gęstość

Wraz z głębokością wzrasta także ciśnienie i gęstość skał. Zbadano, że w obrębie skorupy ziemskiej wraz ze wzrostem głębokości ciśnienie rośnie przeciętnie o ok. jedną atmosferę na 3,7 m.

R1NI0nwBiheAO

Wykres przedstawia właściwości fizyczne wnętrza Ziemi. Zaznaczono warstwy skorupę ziemską na 0 km, płaszcz górny na 700 km, dolny na 2900 km, jądro zewnętrzne na 5100 km oraz wewnętrzne na 6370 km. Ciśnienie w skorupie wynosi 0 gigapaskali. Poprowadzono z tego miejsca niemal prostą linię, która kończy się na 300 gigapaskalach w jądrze wewnętrznym. Temperatura w skorupie wynosi około 0 stopni Celsjusza. Z tego miejsca poprowadzono po łuku linię, która kończy się na trochę ponad 300 stopniach Celsjusza w jądrze wewnętrznym. Gęstość skorupy ziemskiej wynos około 2 gramów na centymetr sześcienny. Z tego miejsca poprowadzono łamaną linię, która kończy się na około 10 gramach na centymetr sześcienny w jądrze wewnętrznym. — Właściwości fizyczne wnętrza Ziemi
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Tworzywo litosfery

Litosfera ma złożoną budowę. Niewidzialną, podstawową cząstką materii jest atom. Atomy tego samego rodzaju tworzą pierwiastki chemiczne, które w litosferze występują bardzo rzadko, gdyż reagują z innymi pierwiastkami, tworząc związki chemiczne. Te pierwiastki i związki chemiczne, które są kryształami (odznaczają się uporządkowaną budową wewnętrzną), nazywamy minerałami. Natomiast skupisko minerałów to skała.

Minerały

Minerał to naturalny, podstawowy i najmniejszy – z geologicznego punktu widzenia – składnik skorupy ziemskiej o charakterystycznym składzie chemicznym i swoistych właściwościach fizycznych. Obecnie rozpoznanych jest ok. 5 tysięcy minerałów. Ich badaniem zajmuje się mineralogia.

Cechy minerałów

R1WML5ogDJwKh1

Sposób powstania Powstają w sposób naturalny., Budowa Budowa krystaliczna – są to ciała o prawidłowo uporządkowanej budowie wewnętrznej, czyli sposobie ułożenia atomów i jonów w charakterystycznym układzie krystalograficznym. Ciała podobne do minerałów, lecz nieposiadające budowy krystalicznej, to mineraloidy (np. opal, bursztyn, obsydian, wosk ziemny, rtęć rodzima). Ilustracja przedstawia różne układy kryształów. Układ trójskośny: chalkantyt, dysten, aksynit, rodonit, albit. Układ jednoskośny: wolframit, gips, tytanit, augit, ortoklaz. Układ rombowy: siarka, baryt, oliwin, struwit, hemimorfit. Układ tetragonalny: kasyteryt, cyrkon, wezuwian, szelit, wulfenit. Ilustracja przedstawia układy krystalograficzne. Układ trygonalny: dolomit, hematyt, kalcyt, cynober w dwóch wariantach. Układ heksagonalny: beryl, pirotyn, apatyt, cynkit, nefalin. Układ regularny: ośmiościan na przykład magnetyt, dwunastościan rombowy na przykład granaty, ośmiościan potrójny na przykład diament, dwudziestoczterościan na przykład leucyt, czterdziestoośmiościan na przykład granaty, sześcian na przykład halit, galenit na przykład galena, dwunastościan pięciokątny na przykład piryt, czworościan na przykład tetraedryt, czworościan potrójny na przykład sfaleryt.Układy krystalograficzne
_{Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0, oprac. na podstawie J. Bauer, Przewodnik: skały i minerały, Multico, Warszawa 1995.}, Stan skupienia Z reguły występują w stanie stałym., Skład chemiczny Podział minerałów ze względu na skład chemiczny – minerałami mogą być:

pierwiastki chemiczne (złoto rodzime, srebro rodzime, platyna rodzima, miedź rodzima, siarka rodzima, rtęć rodzima, diament),
związki chemiczne, np.: tlenki (kwarc czy korund), chlorki (halit), węglany (kalcyt, malachit czy dolomit), krzemiany (granaty czy pirokseny), glinokrzemiany (amfibole, skalenie czy miki),
jednorodne mieszaniny pierwiastków lub związków chemicznych; ich jednorodność chemiczna oznacza niezmienny skład chemiczny w każdym punkcie.

Podział minerałów ze względu na stopień podobieństwa:

izomorficzne – mają taką samą budowę krystaliczną i cechy fizyczne, ale inny skład chemiczny, np. kalcyt (CaCO³) i syderyt (FeCO³),
polimorficzne – mają taki sam skład chemiczny, ale inną budowę krystaliczną i cechy fizyczne, np. odmiany alotropowe węgla – grafit i diament.

, Właściwości fizyczne, w tym: Ich jednorodność fizyczna odpowiada za stałe właściwości fizyczne.,

twardość Opór, jaki stawia dany minerał przy próbie zarysowania go innym minerałem – określa się go za pomocą 10-stopniowej skali Mohsa; im wyższy stopień, tym większa twardość. Tabela składa się z czterech kolumn i jedenastu wierszy. Dotyczy ona twardości, która może być wyrażana w stopniach w skali Mohsa od jednego do dziesięciu. Przedstawiono w niej minerały wraz z ich wzorami chemicznymi oraz przykładami materiałów z życia codziennego umożliwiającymi zarysowanie tychże minerałów. Tytuły kolumn od lewej strony: "stopień", "minerał wzorcowy", "wzór chemiczny", "przykłady materiałów z życiach codziennego". Stopnie uszeregowane są od jednego do dziesięciu, licząc od drugiego do jedenastego wiersza. Pierwszy stopień twardości charakteryzuje talk o wzorze chemicznym ${Mg}_{3} [{(OH)}_{2} {Si}_{4} O_{10}]$ . W czwartej kolumnie nie podano przykładu. W kolejnym wierszu znajduje się posiadający drugi stopnień gips o wzorze chemicznym ${CaSO}_{4} \cdot 2 H_{2} O$ . Przykładami materiałów z życia codziennego umożliwiającymi zarysowanie gipsu są paznokieć oraz aluminium (o stopniu dwa przecinek pięć). Dalej przedstawiono kalcyt o trzecim stopniu w skali o wzorze ${CaCO}_{3}$ . Przykładem z życia codziennego materiału pozwalającego na zarysowanie kalcytu jest czysta miedź (o stopniu twardości 3,0 do 3,5), na przykład drut. Kolejno pokazano fluoryt o czwartym stopniu twardości i wzorze ${CaF}_{2}$ . Fluoryt może być zarysowany, na przykład przez żelazny gwóźdź o stopniu twardości wynoszącym od czterech do pięciu. W następnym wierszu znajduje się charakteryzujący się piątym stopniem w skali twardości apatyt o wzorze ${Ca}_{5} F {({PO}_{4})}_{3}$ , który może być zarysowany przez szkoło lub stal o stopniu twardości wynoszącym od pięciu do sześciu. Dalej przedstawiono otoklaz o szóstym stopniu w skali i wzorze chemicznym $K [{AlSi}_{3} O_{8}]$ , który może być zarysowany na przykład przez stal narzędziową (o stopniu w skali Mohsa równym sześć i pół). W kolejnym wierszu tabeli znajduje się kwarc o stopniu twardości równym siedem i wzorze ${SiO}_{2}$ . Nie podano przykładu w czwartej kolumnie. Dalej przedstawiono topaz o ósmym stopniu twardości i wzorze chemicznym ${Al}_{2} F_{2} {SiO}_{4}$ . Nie podano przykładu w czwartej kolumnie. W następnym wierszu znajduje się charakteryzujący się dziewiątym stopniem w skali twardości Mohsa korund o wzorze chemicznym ${Al}_{2} O_{3}$ . Również nie podano przykładu dla korundu w czwartej kolumnie. Ostatni w wierszu znajduje się diament o dziesiątym stopniu w skali twardości i wzorze chemicznym C, dla którego nie podano przykładu, ponieważ diament można zarysować jedynie drugim diamentem._{Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.},
- barwa
  - minerały bezbarwne, np. korund w stanie czystym,
  - minerały zabarwione – gdy rysa (sproszkowany materiał po zarysowaniu minerału) jest biała; zabarwienie zależy od domieszek, np. rubin (korund czerwony), szafir (korund niebieski),
  - minerały barwne – gdy rysa jest barwna, np. piryt, malachit.
  ,
  - przezroczystość Jest to przepuszczalność światła przez dany minerał:
    - minerały przezroczyste,
    - minerały półprzezroczyste,
    - minerały nieprzezroczyste.
    ,
    - połysk Jest to sposób odbijania światła:
      - połysk tłusty,
      - połysk szklisty,
      - połysk perłowy,
      - połysk metaliczny,
      - połysk diamentowy,
      - połysk matowy.
      ,
      - łupliwość Jest to łatwe pękanie minerałów wzdłuż ich płaszczyzn (płaszczyzn łupliwości):
        łupliwość doskonała,
        łupliwość dokładna,
        łupliwość niewyraźna.
        ,
        przełam Jest to brak łupliwości minerału, który pęka wzdłuż nierównych powierzchni, np.:
        przełam muszlowy,
        przełam haczykowaty,
        przełam włóknisty.
        ,
        kształt i wielkość kryształów
        minerały mogą występować w postaci słupków, pręcików czy igieł,
        minerały mogą mieć różną wielkość – od kilkumetrowej aż po mikroskopijną.
        ,
        inne. Niektóre minerały można rozpoznać dzięki innym ich charakterystycznym cechom, np. dzięki magnetyzmowi, przewodnictwu elektrycznemu, radioaktywności, gęstości (z reguły 2,5–3,5 g/cm³), kruchości, sprężystości czy smakowi.

pierwiastki chemiczne (złoto rodzime, srebro rodzime, platyna rodzima, miedź rodzima, siarka rodzima, rtęć rodzima, diament),
związki chemiczne, np.: tlenki (kwarc czy korund), chlorki (halit), węglany (kalcyt, malachit czy dolomit), krzemiany (granaty czy pirokseny), glinokrzemiany (amfibole, skalenie czy miki),
jednorodne mieszaniny pierwiastków lub związków chemicznych; ich jednorodność chemiczna oznacza niezmienny skład chemiczny w każdym punkcie.

Podział minerałów ze względu na stopień podobieństwa:

izomorficzne – mają taką samą budowę krystaliczną i cechy fizyczne, ale inny skład chemiczny, np. kalcyt (CaCO³) i syderyt (FeCO³),
polimorficzne – mają taki sam skład chemiczny, ale inną budowę krystaliczną i cechy fizyczne, np. odmiany alotropowe węgla – grafit i diament.

, Właściwości fizyczne, w tym: Ich jednorodność fizyczna odpowiada za stałe właściwości fizyczne.,

twardość Opór, jaki stawia dany minerał przy próbie zarysowania go innym minerałem – określa się go za pomocą 10-stopniowej skali Mohsa; im wyższy stopień, tym większa twardość. Tabela składa się z czterech kolumn i jedenastu wierszy. Dotyczy ona twardości, która może być wyrażana w stopniach w skali Mohsa od jednego do dziesięciu. Przedstawiono w niej minerały wraz z ich wzorami chemicznymi oraz przykładami materiałów z życia codziennego umożliwiającymi zarysowanie tychże minerałów. Tytuły kolumn od lewej strony: "stopień", "minerał wzorcowy", "wzór chemiczny", "przykłady materiałów z życiach codziennego". Stopnie uszeregowane są od jednego do dziesięciu, licząc od drugiego do jedenastego wiersza. Pierwszy stopień twardości charakteryzuje talk o wzorze chemicznym ${Mg}_{3} [{(OH)}_{2} {Si}_{4} O_{10}]$ . W czwartej kolumnie nie podano przykładu. W kolejnym wierszu znajduje się posiadający drugi stopnień gips o wzorze chemicznym ${CaSO}_{4} \cdot 2 H_{2} O$ . Przykładami materiałów z życia codziennego umożliwiającymi zarysowanie gipsu są paznokieć oraz aluminium (o stopniu dwa przecinek pięć). Dalej przedstawiono kalcyt o trzecim stopniu w skali o wzorze ${CaCO}_{3}$ . Przykładem z życia codziennego materiału pozwalającego na zarysowanie kalcytu jest czysta miedź (o stopniu twardości 3,0 do 3,5), na przykład drut. Kolejno pokazano fluoryt o czwartym stopniu twardości i wzorze ${CaF}_{2}$ . Fluoryt może być zarysowany, na przykład przez żelazny gwóźdź o stopniu twardości wynoszącym od czterech do pięciu. W następnym wierszu znajduje się charakteryzujący się piątym stopniem w skali twardości apatyt o wzorze ${Ca}_{5} F {({PO}_{4})}_{3}$ , który może być zarysowany przez szkoło lub stal o stopniu twardości wynoszącym od pięciu do sześciu. Dalej przedstawiono otoklaz o szóstym stopniu w skali i wzorze chemicznym $K [{AlSi}_{3} O_{8}]$ , który może być zarysowany na przykład przez stal narzędziową (o stopniu w skali Mohsa równym sześć i pół). W kolejnym wierszu tabeli znajduje się kwarc o stopniu twardości równym siedem i wzorze ${SiO}_{2}$ . Nie podano przykładu w czwartej kolumnie. Dalej przedstawiono topaz o ósmym stopniu twardości i wzorze chemicznym ${Al}_{2} F_{2} {SiO}_{4}$ . Nie podano przykładu w czwartej kolumnie. W następnym wierszu znajduje się charakteryzujący się dziewiątym stopniem w skali twardości Mohsa korund o wzorze chemicznym ${Al}_{2} O_{3}$ . Również nie podano przykładu dla korundu w czwartej kolumnie. Ostatni w wierszu znajduje się diament o dziesiątym stopniu w skali twardości i wzorze chemicznym C, dla którego nie podano przykładu, ponieważ diament można zarysować jedynie drugim diamentem._{Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.},
- barwa
  - minerały bezbarwne, np. korund w stanie czystym,
  - minerały zabarwione – gdy rysa (sproszkowany materiał po zarysowaniu minerału) jest biała; zabarwienie zależy od domieszek, np. rubin (korund czerwony), szafir (korund niebieski),
  - minerały barwne – gdy rysa jest barwna, np. piryt, malachit.
  ,
  - przezroczystość Jest to przepuszczalność światła przez dany minerał:
    - minerały przezroczyste,
    - minerały półprzezroczyste,
    - minerały nieprzezroczyste.
    ,
    - połysk Jest to sposób odbijania światła:
      - połysk tłusty,
      - połysk szklisty,
      - połysk perłowy,
      - połysk metaliczny,
      - połysk diamentowy,
      - połysk matowy.
      ,
      - łupliwość Jest to łatwe pękanie minerałów wzdłuż ich płaszczyzn (płaszczyzn łupliwości):
        łupliwość doskonała,
        łupliwość dokładna,
        łupliwość niewyraźna.
        ,
        przełam Jest to brak łupliwości minerału, który pęka wzdłuż nierównych powierzchni, np.:
        przełam muszlowy,
        przełam haczykowaty,
        przełam włóknisty.
        ,
        kształt i wielkość kryształów
        minerały mogą występować w postaci słupków, pręcików czy igieł,
        minerały mogą mieć różną wielkość – od kilkumetrowej aż po mikroskopijną.
        ,
        inne. Niektóre minerały można rozpoznać dzięki innym ich charakterystycznym cechom, np. dzięki magnetyzmowi, przewodnictwu elektrycznemu, radioaktywności, gęstości (z reguły 2,5–3,5 g/cm³), kruchości, sprężystości czy smakowi.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RAPilf4ta2O0U

Zdjęcie przedstawia talk. Jest to gładki minerał o przezroczystej, lekko białej barwie. — Talk (1 w skali Mohsa)
Źródło: dostępny w internecie: https://www.flickr.com/photos/jsjgeology/16921632302/in/photostream/, licencja: CC BY-SA 2.0.

Ryv7VCvqPwuKC

Zdjęcie przedstawia gips. Jest to minerał o delikatnych nierównościach. Ma białą barwę. — Gips (2 w skali Mohsa)
Źródło: J. Petts, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gypsum_(12249949575).jpg, licencja: CC BY-SA 2.0.

R2y8fl3ksrC9r

Zdjęcie przedstawia kalcyt. Posiada nieregularne narośla przypominające słupki. Ma białą barwę. — Kalcyt (3 w skali Mohsa)
Źródło: dostępny w internecie: https://www.flickr.com/photos/blackcountrymuseums/4481556462/, licencja: CC BY-NC-SA 2.0.

Rf2dPPjnNBZqc

Zdjęcie przedstawia fluoryt. Ma gładka powierzchnię o kolorowym różowo‑żółto‑zielonym zabarwieniu. — Fluoryt (4 w skali Mohsa)
Źródło: dostępny w internecie: https://pixabay.com/pl/photos/fluoryt-zielony-fioletowy-1593144/, domena publiczna.

RCl6Edj20tJNy

Zdjęcie przedstawia apatyt. Ma nieregularną, zbitą, ziarnistą powierzchnię o białej barwie. Posiada również przezroczyste kryształy. — Apatyt (5 w skali Mohsa)
Źródło: E. Zimbres, T. Epaminondas, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Apatite.jpg, licencja: CC BY-SA 2.0.

R1Gbrc3zUlXF6

Zdjęcie przedstawia ortoklaz. Ma gładką, równo wyciosaną powierzchnię. Ma brązową barwę. — Ortoklaz (6 w skali Mohsa)
Źródło: D. Descouens, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:OrthoclaseBresil.jpg, licencja: CC BY-SA 4.0.

RXj7xeoNZGivP

Zdjęcie przedstawia kwarc. Ma kształt kryształu słupkowego o gładkiej powierzchni. Ma przezroczystą barwę. — Kwarc (7 w skali Mohsa)
Źródło: R.M. Lavinsky, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Quartz-qtzrl-14ab.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

RahkImGYbka0z

Zdjęcie przedstawia topaz. Posiada gładką, regularną powierzchnię o żółtawym zabarwieniu. — Topaz (8 w skali Mohsa)
Źródło: R.M. Lavinsky, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Topaz-114617.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

RxTEspMsZZuHJ

Zdjęcie przedstawia korund. Ma nieregularną powierzchnię w kształcie sześcioboku. Ma czerwoną barwę. — Korund (9 w skali Mohsa)
Źródło: R.M. Lavinsky, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corundum-131462.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

R1SrJ9WBYrUuc

Zdjęcie przedstawia diament. Ma gładka powierzchnie w kształcie graniastosłupa trójkątnego. Ma bezbarwną, przezroczystą barwę. — Diament (10 w skali Mohsa)
Źródło: R.M. Lavinsky, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamond-diamond_macle1.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ciekawostka

Grafit i diament są minerałami, które są utworzone z takich samych, lecz w różny sposób ułożonych atomów węgla. Diamenty mają bardzo dużą twardość i odznaczają się rzadkością występowania. Powstają w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury powietrza. Występują m.in. w kimberlitach, czyli skałach wypełniających kominy wulkaniczne. Z uwagi na swoje właściwości znajdują zastosowanie w produkcji ostrzy pił, szlifierek i wierteł. Po oszlifowaniu stają się brylantami – najdroższymi kamieniami świata. Jeżeli chodzi zaś o grafit, to odznacza się on małą trwałością i znaczną kruchością. Jest wykorzystywany w produkcji ołówków i tygli do pieców, ponieważ jest odporny na ogień.

R1R0Tb8b3ieh7

Grafika przedstawia strukturę diamentu i grafitu. Diament przedstawiony jest jako brylant. Jego struktura wpisana jest w sześcian i składa się z kulek połączonych liniami. W jego środku znajduje się mniejszy sześcian ustawiony pod skosem i połączony z trzema wierzchołkami dużego sześcianu. Odległość między kulkami wynosi 0,15 nanometra. Grafit przedstawiony jest jako bryła o błyszczącej czarnej powierzchni. Jego struktura składa się z równych warstw złożonych z sześciobocznych struktur. — Diament i jego struktura (z lewej) oraz grafit i jego struktura (z prawej)
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamond_and_graphite2.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ciekawostka

Gęstość to cecha minerałów, która pozwala m.in. odróżnić złoto rodzime od pirytu (tzw. złota głupców). Masa 1 cm³ pirytu jest prawie czterokrotnie mniejsza niż masa 1 cm³ złota rodzimego.

Minerały powszechnie oraz rzadko występujące w litosferze

Minerały skałotwórcze to minerały wchodzące w skład skał. Jest ich kilkadziesiąt. Występują powszechnie w skorupie ziemskiej.

Główne minerały skałotwórcze	Udział procentowy w skorupie ziemskiej
skalenie – glinokrzemiany sodu, wapnia i potasu; twarde, nie da się ich zarysować stalą, ale trudno nimi zarysować szkło, są barwy białej, różowej i czerwonej	55‑60
oliwiny, pirokseny i amfibole – krzemiany i glinokrzemiany magnezu, żelaza, wapnia, litu, sodu i inne	17
kwarc – dwutlenek krzemu, najłatwiej go rozpoznać – brak łupliwości, tłusty połysk, wysoka twardość (nie da się zarysować gwoździami, a zarysowuje szkło), występuje w postaci nieregularnych, półprzezroczystych, szarych lub białych ziaren; jest najbardziej rozpowszechnionym minerałem, ma wiele odmian: agat, ametyst, awenturyn, chalcedon, cytryn, jaspis, karneol, kryształ górski, kwarc dymny, kwarc mleczny, kwarc różowy, onyks, opal, tygrysie oko	12
miki (łyszczyki) – glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia, glinu, magnezu, żelaza, manganu; bardzo niska twardość (2,5–3 w skali Mohsa), cienkie i blaszkowate ziarna, doskonała łupliwość wzdłuż powierzchni blaszek	4
magnetyt i hematyt – tlenki żelaza; posiadają właściwości magnetyczne	4
kalcyt – węglan wapnia; reaguje z HCl (Uwaga! Z kwasem tym reagują też siarczki, np. galena - PbS, lecz wydzielają cuchnący i toksyczny gaz), niewielka twardość (3 w skali Mohsa), szklisty połysk, doskonała łupliwość	1‑2
gips – uwodniony (dwuwodny) siarczan wapnia; jego bardzo niska twardość (2 w skali Mohsa) umożliwia zarysowanie go nawet paznokciem halit – chlorek sodu; odznacza się słonym smakiem – to właśnie z niego składa się sól kamienna	< 1

RK3LiXQmJQ7KG

Zdjęcie przedstawia skaleń. Posiada kształt prostopadłościanu. Ma on gładką powierzchnię o źółtawej barwie. — Skaleń
Źródło: Doronenko, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2010_-_Feldspar.jpg, licencja: CC BY 3.0.

R1U5evH5AKgHu

Zdjęcie przedstawia oliwiny. Mają one kształt małych gładkich, nieregularnych jednomilimetrowych kuleczek o zielonej barwie. — Oliwiny
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Papakolea_Beach_sand_high_mag_052915.jpg, licencja: CC 0 1.0.

R1GtvSIC65mkW

Zdjęcie przedstawia kwarc. Ma kształt kryształu słupkowego o gładkiej powierzchni. Są one zbite w jedną strukturę. Ma przezroczystą barwę. — Kwarc
Źródło: D. Descouens, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Quartz_oisan.jpg, licencja: CC BY-SA 4.0.

R17Pw0UPKpSvX

Zdjęcie przedstawia magnetyt. Ma chropowatą powierzchnię i regularny kształt. Posiada brązową barwę. — Magnetyt
Źródło: L.M. Bugallo Sánchez, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mineral_Magnetita_GDFL108.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

RohuN6TvltKtP

Zdjęcie przedstawia hematyt. Ma nieregularne przyrosty o gładkiej powierzchni. Ma czarne zabarwienie. — Hematyt
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:WLA_hmns_Hematite.jpg, licencja: CC BY 2.5.

R1BRGJCStR4Fd

Zdjęcie przedstawia kalcyt. Posiada krzyształy przypominające słupki. Ma białą barwę. — Kalcyt
Źródło: R.M. Lavinsky, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Calcite-20188.jpg, licencja: CC BY-SA 3.0.

R11lYTEMEZS9R

Zdjęcie przedstawia halit. Bryła ma trójkątny kształt o gładkiej powierzchni. Posiada biało‑różową barwę. — Halit
Źródło: P. Sosnowski, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halit_2.JPG, licencja: CC BY-SA 4.0.

Rc4cluU7d0Aei

Zdjęcie przedstawia miki. Skała ma nieregularny kształt, chropowatą powierzchnię składającą się ze zbitych skupisk. Posiada brązowawą barwę. — Miki (łyszczyki)
Źródło: Dschwen, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mica.webm, licencja: CC BY-SA 4.0.

Kamienie szlachetne to minerały bardzo cenione ze względu na rzadkość występowania oraz niezwykłe właściwości (dużą twardość, połysk i ciekawe zabarwienie), np. diament, beryl, szafir, szmaragd, akwamaryn, rubin, topaz. Mogą to być odmiany minerałów i mineraloidów, rzadziej skał. Kamienie ozdobne są również cenione ze względu na swoje ciekawe właściwości, co więcej są powszechniejsze niż kamienie szlachetne. Należą do nich m.in. agat, turkus, malachit, ametyst, granat czy opal.

Skały

Skały to skupiska minerałów powstałe pod ziemią lub na jej powierzchni w sposób naturalny. Nie są nimi zatem np. beton czy asfalt. Badaniem skał zajmuje się petrografia.

R1Pp9xXblEA2s1

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R14Y1pMAOrm0v

Wykres przedstawia skład chemiczny grup skał. Skały magmowe zawierają 59,4% krzemu, 15,4% glinu, 6,9% żelaza, 5,1% wapnia, 3,9% sodu, 3,5% magnezu, 3,1% potasu oraz 2,7% pozostałych. Piaskowce zawierają 78,4% krzemu, 4,8% glinu, 1,4% żelaza, 5,5% wapnia, 0,4% magnezu, 1,2% potasu oraz 7% pozostałych. Łupki zawierają 58,5% krzemu, 15,5% glinu, 6,5% żelaza, 3,1% wapnia, 1,3% sodu, 2,5% magnezu, 3,3% potasu. Wapienie zawierają 5,2% krzemu, 0,8% glinu, 0,5% żelaza, 42,6% wapnia, 7,9% sodu oraz 42,6% pozostałych. Skały ogółem zawierają 59,1% krzemu, 15,2% glinu, 6,8% żelaza, 5,1% wapnia, 3,7% sodu, 3,5% magnezu, 3,1% potasu oraz 3,5% pozostałych. — Porównanie składu chemicznego wybranych grup skał
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., oprac. na podstawie P. Wład, *Bogactwo przyrodnicze Ziemi*, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa 2007, licencja: CC BY-SA 3.0.

Cykl geologicznycykl geologicznyCykl geologiczny (obieg skał w przyrodzie) – to procesy, które zachodzą w skorupie ziemskiej i powodują wielokrotne niszczenie i powstawanie skał. Ziemia jest wciąż geologicznie żywa.

RAROoFKcBbqRg1

Schemat przedstawia obieg skał w przyrodzie. Skały magmowe poprzez transport, wietrzenie oraz sedymentację przekształcają się w skały osadowe luźne. Pod wpływem cementacji zamieniają się one w skały osadowe scementowane. Skały osadowe scementowane poprzez transport, wietrzenie oraz sedymentację zamieniają się w skały osadowe luźne. Skały osadowe scementowane poprzez metamorfizację zamieniają się w skały metamorficzne. Skały magmowe poprzez metamorfizację zamieniają się w skały metamorficzne. Skały metamorficzne poprzez przetapianie zamieniają się w magmę, która poprzez krzepnięcie i krystalizację zamieniają się w skały magmowe. Skały metamorficzne poprzez transport, wietrzenie oraz sedymentację zamieniają się w skały osadowe luźne. Organizmy poprzez akumulację mogą stać się skałami osadowymi luźnymi. — Obieg skał w przyrodzie
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Surowce mineralne (kopaliny użyteczne)

Surowce mineralne – są to skały i minerały, które można wydobyć, a następnie przetworzyć na wyroby służące do zaspokajania potrzeb człowieka lub dalszej produkcji. Występują w różnych stanach skupienia: jako ciała stałe (np. węgiel kamienny, rudyrudyrudy żelaza, rudy cynku i ołowiu), jako ciecze (np. ropa naftowa i rtęć) oraz w postaci gazowej (np. gaz ziemny). Są to zasoby nieodnawialne.

Surowce mineralne dzielą się na: energetyczne, metalurgiczne, chemiczne i skalne. Ze względu na wielorakie zastosowanie niektóre z nich zaliczane są do więcej niż jednej grupy.

RvFXOsq9h8Dlc1

Tabela przedstawia kopaliny i ich zastosowanie gospodarcze. Energetyczne to ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf, pierwiastki promieniotwórcze w tym rudy uranu, łupki i piaski bitumiczne. Ich zastosowanie to produkcja energii elektrycznej i cieplnej. Metalurgiczne dzielą się na metale kolorowe i szlachetne. Metale kolorowe to rudy żelaza używane przy produkcji stali, która jest materiałem wyjściowym do wielu artykułów na przykład blach, śrub i belek konstrukcyjnych. Rudy miedzi używane w produkcji przewodów elektrycznych i układów scalonych, rur, pokryć dachowych, monet, jest surowcem w rzemiośle artystycznym i jubilerskim. Rudy cynku używane przy pokrywaniu blach stalowych w celu zabezpieczenia przed korozją, jest składnikiem wielu stopów. Rudy ołowiu używane w produkcji akumulatorów i baterii, kabli, rur, amunicji, farb, ciężarków, ekranów zabezpieczających przed promieniowaniem RTG. Metale szlachetne to złoto, srebro oraz platyna. Są one najbardziej odporne chemicznie, stosowane są do produkcji urządzeń precyzyjnych na przykład medycznych i aparatury chemicznej. — Klasyfikacja skał
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ważne!

Pojęcia złoża używa się w kontekście nie tylko skał, ale również wód podziemnych.

Podział złóż

Ważnym kryterium podziału złóż jest ich bilansowość.

Złoża bilansowe – opłaca się je eksploatować w obecnych warunkach ekonomicznych.
Złoża pozabilansowe – w obecnych warunkach nie opłaca się ich eksploatować, lecz w przyszłości sytuacja ta może się zmienić.

Opłacalność wydobycia zależy m.in. od: wielkości zasobów, głębokości ich zalegania, warunków tektonicznych, zawartości czystego składnika, warunków wodnych, rodzaju struktury geologicznej, ceny surowca, popytu, kosztów transportu, kosztów eksploatacji, odległości od rynku zbytu, zasobów siły roboczej, infrastruktury technicznej, możliwości zagrożenia dla środowiska, możliwych konfliktów społecznych czy obecności obszarów chronionych.

Innym kryterium podziału złóż jest ich geneza. Podział ten obrazuje poniższa tabela.

Rd2gwBlmoVCz51

Tabela przedstawia podział skał na endogeniczne i egzogeniczne. Endogeniczne to metamorficzne w tym grafit, azbest, koks naturalny, magnetyt, surowce skalne oraz magmowe w tym złoża platyny, diamentów, rud chromu, niklu i żelaza, wolframu, miedzi fluorytu. Egzogeniczne to wietrzeniowe w tym boksyty, kaolin czyli minerał ilasty do produkcji porcelany, siarka. Osadowe właściwe organiczne i chemiczne to węgle, ropa, gaz, sole, gips, anhydryt, rudy żelaza, fosforyty, rudy miedzi, skały osadowe czyli wapienie, dolomity, kreda pisząca. Osadowe mechaniczne okruchowe to diamenty, złoto rodzime, kasyteryt, korund czyli rubin i szafir, piaski i żwiry. — Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Formy występowania złóż

Surowce mineralne występujące w stanie stałym przybierają różnorodne kształty.

RI6SYH4ilwIM61

Mapa myśli. Lista elementów: Nazwa kategorii: Formy występowania złóżElementy należące do kategorii Formy występowania złóżNazwa kategorii: pokładowe (pokłady)Elementy należące do kategorii pokładowe (pokłady)Nazwa kategorii: tworzą warstwy [br] ukształtowane [br]w procesie [br]sedymentacji Nazwa kategorii: np. węgiel, sól, [br]rudy manganu, [br]miedzi, cyny, żwiry,[br] piaski złotonośne, [br]kamienie szlachetneKoniec elementów należących do kategorii pokładowe (pokłady)Nazwa kategorii: soczewkowe (soczewki)Elementy należące do kategorii soczewkowe (soczewki)Nazwa kategorii: stanowią niewielkie [br]przestrzenie, występują [br]najczęściej między [br]pokładami,Nazwa kategorii: np. platyna, iłKoniec elementów należących do kategorii soczewkowe (soczewki)Nazwa kategorii: wysadowe (wysady):[br] słupy, diapiryElementy należące do kategorii wysadowe (wysady):[br] słupy, diapiryNazwa kategorii: mają formę [br]wyciśniętych ku górze[br] (w postaci pni lub [br]słupów) pierwotnych [br]pokładów Nazwa kategorii: np. wysady[br] solne, [br]gipsoweKoniec elementów należących do kategorii wysadowe (wysady):[br] słupy, diapiryNazwa kategorii: żyłowe [br](żyły)Elementy należące do kategorii żyłowe [br](żyły)Nazwa kategorii: tworzą się [br]w szczelinie skalnej [br]lub w spękaniu [br]w skaleNazwa kategorii: np. złoża [br]magmowe [br]i metamorficzne, [br]rudy złota, [br]żelazaKoniec elementów należących do kategorii żyłowe [br](żyły)Nazwa kategorii: sztokwerkiElementy należące do kategorii sztokwerkiNazwa kategorii: sieci cienkich[br] żyłNazwa kategorii: np. magnezyt, [br]rudy cyny,[br] złota, [br]miedzi [br]i molibdenuKoniec elementów należących do kategorii sztokwerkiNazwa kategorii: gniazdowe[br] (gniazda, kieszenie) Elementy należące do kategorii gniazdowe[br] (gniazda, kieszenie) Nazwa kategorii: w pustych [br]przestrzeniach [br]skalnychNazwa kategorii: np. złoża magmowe [br]i metamorficzne,[br] boksyty, [br]rudy cynku i ołowiu, [br]żelaza, miedziKoniec elementów należących do kategorii gniazdowe[br] (gniazda, kieszenie) Nazwa kategorii: konkrecjeElementy należące do kategorii konkrecjeNazwa kategorii: nagromadzenie [br]minerałów [br]wokół jakiegoś obiektu Nazwa kategorii: najczęściej [br]w rejonie dna [br]oceanicznegoNazwa kategorii: np. krzemienie,[br] fosforytyKoniec elementów należących do kategorii konkrecjeKoniec elementów należących do kategorii Formy występowania złóż

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1LBsGsWVOLxG1

Grafika przedstawia formy złóż. Z lewej strony znajduje się skała, potem pokłady osadów i woda. W skale znajdują się gniazda o ostrych krawędziach oraz żyły odchodzące z głębi w górę i w bok skały. Słupy i diapiry odchodzą z głębi w górę pokładów. W pokładach znajdują się soczewki wypełnione wodą. Na dnie zbiornika wodnego znajdują się okrągłe konkrecje. — Schemat form złóż
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Pułapki geologiczne

Ta forma dotyczy przede wszystkim węglowodorów – złóż ropy naftowej i gazu ziemnego, czyli surowców występujących w stanie ciekłym i lotnym. Występują przeważnie blisko siebie. Przemieszczają się one w kierunku powierzchni, dlatego miejsce ich powstania i wydobywania nie pokrywają się. Wypełniają przestrzenie porowe i inne wolne przestrzenie w litosferze, głównie w piaskowcach, wapieniach, dolomitach i piaskach (tzw. skałach kolektorowych). Ich ruch może być zatrzymany przez warstwę skał nieprzepuszczalnych. Powstające wówczas pułapki ropy naftowej i gazu ziemnego występują najczęściej w strefach: antyklinalnejantyklinaantyklinalnej, przyuskokowejuskokprzyuskokowej i w rejonie wysadu. Ich kształt zależy od wzajemnego ułożenia skały kolektorowej i nieprzepuszczalnej. Gaz ziemny, będąc lżejszym, znajduje się u góry, a ropa naftowa, jako substancja cięższa, znajduje się niżej. Jeżeli w danej pułapce występuje woda, to jest ona wówczas rozmieszczona najniżej, z uwagi na większą gęstość.

RR62iXMDxBOMq1

Grafika przedstawia pułapki ropy naftowej i gazu ziemnego. Przekrój przedzielony jest uskokiem. Od góry znajduje się warstwa nieprzepuszczalna razem z gazem ziemnym oraz ropą naftową, które w formie szybu wydostają się na powierzchnię. Z lewej strony uskoku znajduje się warstwa nieprzepuszczalna z przepuszczalną. Pod nią znajduje się ropa naftowa a pod nią warstwa przepuszczalna. Z prawej strony uskoku znajduje się warstwa przepuszczalna, warstwa nieprzepuszczalna wygięta w łuk. W łuku znajduje się gaz ziemny, pod nim ropa naftowa oraz warstwy przepuszczalne przesycone wodą. — Pułapki ropy naftowej i gazu ziemnego
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Metoda	Charakterystyka
odkrywkowa	- dotyczy złóż znajdujących się blisko powierzchni (do 100‑200 m): pokładowych, gniazdowych i soczewkowych - polega na usunięciu warstw skał płonnych (nieużytecznych, nadkładu) i wydobywaniu surowca warstwa po warstwie, - metoda ta jest najbardziej agresywną formą ingerencji w środowisko (potrzeba dużej przestrzeni na zwałowisko, problem z gęstą zabudową na powierzchni), lecz jest dosyć tania
głębinowa	- dotyczy złóż znajdujących się głębiej pod powierzchnią (do 1,5 km) - pokładowych, soczewkowych, wysadowych i gniazdowych - polega na wydobywaniu surowców z wykorzystaniem szybów (wyrobisk o przebiegu pionowym) lub sztolni (wyrobisk poziomych) - zmienia środowisko znacznie mniej niż odkrywkowa
podziemnej ekstrakcji (hydrauliczna)	- dotyczy złóż na różnej głębokości, gdzie panują trudne warunki geologiczne - polega na wywierceniu w powierzchni otworów i wpompowaniu przez nie substancji rozpuszczającej poszukiwany minerał, a następnie wypompowuje się uzyskany roztwór - sposób pozyskiwania soli kamiennej i rud miedzi
otworowa	- dotyczy stosowania otworów wiertniczych, wydobywa się kopaliny ciekłe i gazowe (przede wszystkim węglowodory), początkowo wykorzystuje się ciśnienie złożowe, a następnie dokonuje się pompowania - odznacza się niskimi kosztami stosowania, można ją stosować w obrębie dna oceanicznego, nie zmienia bowiem ukształtowania terenu, ale wprowadza nowe elementy krajobrazu (wieże wiertnicze, rurociągi), a jej wpływ na środowisko ma charakter pośredni, związany głównie z wyciekami surowców

R1JPAHXGoCnmr

Zdjęcie przedstawia kopalnię odkrywkową. Na pierwszym planie znajdują się drogi, którymi poruszają się wózki z miedzią. W głębi znajduje się głęboki wykop z licznymi drogami. Całość otoczona jest wysokimi stromymi ścianami powstałymi przez działalność kopalni. — Bingham Canyon Mine jest największą kopalnią odkrywkową oraz największym wykopem utworzonym przez człowieka na świecie. Znajduje się w USA w stanie Utah i wydobywa się tam rudy miedzi.
Źródło: dostępny w internecie: https://www.flickr.com/photos/19779889@N00/3747003066/, licencja: CC BY-NC-SA 2.0.

Ciekawostka

Kopalnie odkrywkowe surowców skalnych mają swoje nazwy. Dla przykładu w kamieniołomach wydobywa się skały zwięzłe i lite, w żwirowniach – żwir, w piaskowniach – piasek. W wyniku zatopienia takich kopalni powstają sztuczne zbiorniki wodne, np. bagry (zatopione żwirownie i piaskownie) czy glinianki.

RhOpge1mdlO8f

Zdjęcie przedstawia żwirownię. Na pierwszym planie znajduje się zbiornik wodny oraz dźwig. Obok zbiornika, pod górkę, biegnie droga. Na szczycie niewielkiego wzgórza znajdują się górki z materiałem oraz urządzenia żwirowni. Naokoło rosną drzewa. — Żwirownia (Kończyce Wielkie)
Źródło: User: D_T_G, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:POL_Ko%C5%84czyce_Wielkie_%C5%BBwirownia.JPG, licencja: CC BY 3.0.

Słownik

antyklina

wypukła część fałdu warstw skalnych

cykl geologiczny

nieustający cykl obiegu skał na Ziemi, który polega na wietrzeniu, cementacji, przeobrażaniu, topnieniu, a także krzepnięciu skał; jest on efektem budowania i niszczenia skorupy ziemskiej przez siły natury; czas trwania tych procesów oblicza się w milionach lat; podczas tego cyklu dochodzi do tworzenia się skał osadowych, które pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia przeobrażają się w skały metamorficzne; następnie mogą znów zmienić się w skałę osadową lub stopić się i zasilić magmę; magma po wydostaniu się na powierzchnię krzepnie, tworząc skałę magmową; skała magmowa pod wpływem ciśnienia i temperatury może być przeobrażona w skałę metamorficzną lub poddana procesom niszczenia Indeks dolny Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Cykl_geologiczny Indeks dolny koniec

izotop

każdy z atomów tego samego pierwiastka chemicznego mających jednakową liczbę protonów, lecz różne liczby neutronów

morze marginalne

morze między kontynentem a łukiem wysp

rudy

minerały zawierające związki metali, np. rudy żelaza (magnetyt, hematyt, limonit), miedzi (chalkozyn, chalkopiryt), ołowiu (galena, anglezyt), cynku (sfaleryt, galman), cyny (kasyteryt, stannin)

spreading

rozsuwanie się płyt litosfery

uskok

pionowe lub ukośne pęknięcie mas skalnych i przesunięcie się ich względem siebie; szczelina powstała wskutek tego przesunięcia

Wprowadzenie

Grafika interaktywna

Wnętrze Ziemi

Źródła wiedzy na temat budowy wnętrza Ziemi

Budowa wnętrza Ziemi

Skład chemiczny wnętrza Ziemi

Właściwości fizyczne wnętrza Ziemi

Temperatura

Ciśnienie i gęstość

Tworzywo litosfery

Minerały

Cechy minerałów

Minerały powszechnie oraz rzadko występujące w litosferze

Skały

Surowce mineralne (kopaliny użyteczne)

Podział złóż

Formy występowania złóż

Pułapki geologiczne

Słownik