W przyrodzie solesolesole wapnia są szeroko występującą grupą związków chemicznych. Tworzą liczne minerały i skały oraz mają również duży wpływ na funkcjonowanie organizmów żywych.

Węglan wapnia

Węglan wapnia (${\text{CaCO}}_3$) charakteryzuje się polimorfizmempolimorfizmpolimorfizmem, czyli może występować w kilku odmianach krystalicznych. Dzięki temu możemy wyróżnić takie minerały, jak kalcyt, aragonit i wateryt. Mało tego – chemicznie czysta, przezroczysta, wielokrystaliczna postać węglanu wapnia znajduje się w minerale, jakim jest szpat islandzki.

R1bo8Q73Wk0M8

Zdjęcie przedstawiające kalcyt - częściowo biały, częściowo przeźroczysty o zwartej budowie, jest lekko połyskujący.

R1ZURkAYIIPvd

Zdjęcie przedstawiające fragment kalcytu - ma biało‑pomarańczowo‑czerwone zabarwienie i zwartą budowę.

R1ZKctcEbKL1A

Zdjęcie przedstawiające rozległy, wysoki klif nad morzem. Ściany klifu są strome i białe. Wierzch klifu jest porośnięty trawą. W tle nad powierzchnią wody rozciąga się mgła.

RHcg6uPmRg1WT

Zdjęcie przedstawia rozległy kompleks gorących źródeł w parku Yellowstone. To Mammoth Hot Springs. Woda utworzyła tarasy - charakterystyczny układ schodów. Woda płynąc w dół utworzyła nacieki i skorupy na schodach. Woda paruje. W tle znajdują się góry.

Rmn2heSRCd60A

Zdjęcie przedstawiające muszle małży. To omułek jadalny. Ma ciemną, nieco trójkątną muszlę.

Zawartość węglanu wapnia (${\text{CaCO}}_3$) jest podstawowym kryterium klasyfikacji skał wapiennych.

Węglan wapnia w formie kalcytu posiada twardość $3$ w Skali Mohsaskala twardości MohsaSkali Mohsa, a gęstość tego minerału wynosi: $\mathrm{2,71} \frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$. Im mniej węglanu wapnia, tym skały stają się coraz bardziej miękkie.

Rgwt7AClKNZ3F

Zdjęcie przedstawiające fragment rzeźby, którą stanowi głowa kobiety. Kobieta jest zamyślona, wspiera głowę na prawej dłoni. Rzeźba jest biała.

Dolomit, czyli węglan podwójny (węglan wapniowo‑magnezowy)

Dolomit (${\text{CaCO}}_3$, ${\text{MgCO}}_3$) lub ${\text{CaMg(CO}}_3{\text{)}}_2$ jest osadową skałą węglanową, zbudowaną głównie z minerału o tej samej nazwie (dolomit). Jest ona niemal monomineralna.

R2tSMbp8c2454

Zdjęcie przedstawiające szczyty o pionowych ścianach. To Tre Cime di Lavaredo w Dolomitach.

R1JUwYlp4ROLy

Zdjęcie przedstawiające podłoże skalne, na którym znajdują się żółte minerały - niektóre z nich mają kształt sześcianów.

RuhHKCUZcJuih

Zdjęcie przedstawiające pozrastane kryształy o jasnym, perłowym zabarwieniu, przybierające kształty wielościanów.

Siarczan(VI) wapnia

Siarczan(VI) wapnia (${\text{CaSO}}_4$) w przyrodzie spotykamy w dwóch postaciach:

• anhydryt – bezwodny siarczan(VI) wapnia (${\text{CaSO}}_4$)

  Nazwa anhydryt obejmuje dwa pojęcia: zarówno minerał z grupy siarczanów, jak i niemal monomineralną siarczanową skałę osadową. Znalazł zastosowanie m.in. w budownictwie czy przemyśle cementowym.

  R1StUZ22ZAdSU

  Zdjęcie przedstawiające minerał o fioletowo‑różowym zabarwieniu, miejscami ma gładką połyskującą powierzchnię.

  

• gips – siarczan(VI) wapnia – woda(½) (${\text{CaSO}}_4·2 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$)

  Nazwa gips obejmuje dwa pojęcia: zarówno minerał z grupy siarczanów, jak i niemal monomineralną siarczanową skałę osadową. Znalazł zastosowanie m.in. w budownictwie jako materiał wiążący, a także w modelarstwie.

  RxIVL9Uhcjhki

  Zdjęcie przedstawiające skupisko kryształów gipsu. Mają kształt słupków. Między kryształami występują połączenia i struktura przypomina promienie padające w różne strony.

  

Fluoryt, czyli fluorek wapnia

Fluoryt (${\text{CaF}}_2$) jest szeroko rozpowszechnionym minerałem z grupy halogenków. Posiada zdolność obniżania temperatury topnienia szeregu innych minerałów, stąd jest wykorzystywany jako topniktopnik (odtleniacz)topnik. Od jego nazwy pochodzi nazwa pierwiastka chemicznego – fluoru – oraz nazwa zjawiska fluorescencji.

R1ctrXBdEGTG6

Zdjęcie przedstawiające niebieskie kryształy w kształcie sześcianów. W tle są drobne, białe kryształy. Na pierwszym planie niebieskie minerały pokryte są drobnymi złotymi drobinami.

Ortofosforan(V) wapnia

Fosforany stanowią główny składnik fosforytów, czyli skał osadowych, które zawierają od 12 do 40% ${\mathrm{P}}_4{\mathrm{O}}_{10}$. Fosforyty tworzą wkładki, przewarstwienia lub szeroko rozprzestrzenione pokłady wśród wapieni i margli.

RUuHAVpvh2nPq

Zdjęcie przedstawiające minerał mający barwę szarą, gdzieniegdzie zielonkawo‑niebieską. Ma metaliczny połysk i zwartą budowę.

Przykładem minerału zawierającego sole wapnia i kwasu fosforowego(V) jest stosunkowo twardy apatyt, ${\mathrm{Ca}}_5\left({\mathrm{PO}}_4{)}_3\right(\mathrm{F},\mathrm{Cl},\mathrm{OH})$. Szeroko rozpowszechniony występuje we wszystkich typach skał. Z kolei hydroksyapatyt, $3{\mathrm{Ca}}_3({\mathrm{PO}}_4{)}_2·\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}{)}_2$, stanowi mineralne rusztowanie tkanki łącznej, która odpowiada za wytrzymałość mechaniczną kości.

RXXqCHCf7z7pj

Zdjęcie rentgenowskie stawu kolanowego łączącego kość udową z kością piszczelową.

W wielu miejscach w Polsce możemy spotkać złoża wapienia. Występują one na obszarach Gór Świętokrzyskich, na zapadliskach śląsko‑krakowskich, pasmach krakowsko‑wieluńskich, a także w okolicach Karpat i Dolnego Śląska. Z kolei złoża marmuru w naszym kraju są znacznie uboższe, a jego wydobycie przeprowadza się jedynie na terenie Sudetów.

R1GTXrCYJZEtq

Mapa przedstawia występowanie skał wapiennych w Polsce. Największe zagęszczenie występowania wapieni to obszary w Górach Świętokrzyskich, w zapadlisku śląsko‑krakowskim, w pasmie krakowsko‑wieluńskim, w rejonie Karpat i Dolnego Śląska, w południowej części województwa lubelskiego. Zatem złoża dominują w południowej części Polski.

R1jxzBLNspMg2

Mapa przedstawiająca obszary występowania marmuru w Polsce. Są to głównie rejony Sudetów, w okolicach Kłodzka, a także na południu Dolnego Śląska.

W Polsce istnieją także złoża kredy piszącej i kredy jeziornej. Możemy je odnaleźć m.in. na Lubelszczyźnie (Chełm), w rejonach Kornicy i Mielnika nad Bugiem.

R1DE0ghwNUx9T

Zdjęcie przedstawiające złoże kredy w Polsce. Po lewej stronie rośnie las iglasty. Podłoże jest piaszczyste. Na skraju lasu znajduje się fragment odsłoniętego i osuniętego pod drzewem podłoża - zaraz poniżej warstwy trawy podłoże jest białe, pod nim znajduje się warstwa piaszczystej gleby. Po prawej stronie zdjęcia obszar porośnięty trawą, nierówny, nieco pagórkowaty.

Skały węglanowe – zarówno osadoweskały osadowe (sedymentacyjne)osadowe, jak i metamorficzneskały metamorficzne (przeobrażone)metamorficzne – występują powszechnie na terenie całej Europy. Poniższa mapa obrazuje rozmieszczenie skał węglanowych w odniesieniu do innych skał osadowych i magmowychskały magmowemagmowych, które występują w Europie.

Wapienie występują powszechnie na terenie całej Europy, dlatego nie zagraża nam wyczerpanie się ich źródeł. Z kolei złoża kredy występują w zachodniej Europie, na południe od Szwecji i w Anglii, a złoża marmuru w występują m.in. we Włoszech i Hiszpanii.

R13c3ijEwFU5j

Zdjęcie przedstawia kamieniołom, w którym jest wydobywany marmur. Obszar wydobycia obejmuje płaszczyznę, z której wydobywane są kolejne bloki, co tworzy charakterystyczne dla kopalni odkrywkowych schody. W tle znajduje się błękitne niebo pokryte częściowo chmurami.

RphTxdtu8UqD4

Zdjęcie przedstawia klif. Ma pionowe, różnej wysokości ściany. Z jednej strony są wyższe, z drugiej niższe. Wierzch klifu jest pochylony i porośnięty trawą. Dookoła klifu morze. W tle błękitne niebo, pokryte jasnymi chmurami po horyzont.

Według danych udostępnionych na platformie geoportal.pgi.gov.pl, w 2019 r. w Polsce udokumenowanych było 15 złóż gipsu i anhydrytu, a łączne ich wydobycie wynosiło w przybliżeniu 1,065 mln t (w tym: gipsu z trzech złóż – 887,25 tys. t) oraz anhydrytu z dwóch złóż – 132,69 tys. t).

WYKAZ ZŁÓŻ GIPSU I ANHYDRYTU W POLSCE wg stanu na 31.XII.2019 r. [tys. t]

Skróty literowe stanu zagospodarowania zasobów w wykazach złóż oznaczają:
B – dla kopalin stałych – kopalnia w budowie, a dla ropy i gazu – przygotowane do wydobycia lub eksploatacja próbna;
E – złoże eksploatowane; G – podziemny magazyn gazu (PMG);
M – złoże skreślone z bilansu zasobów w roku sprawozdawczym;
P – złoże o zasobach rozpoznanych wstępnie (w kat. CIndeks dolny 2₂+D, a dla ropy i gazu – w kat. C);
R – złoże o zasobach rozpoznanych szczegółowo (w kat. A+B+CIndeks dolny 1₁, a dla ropy i gazu – w kat. A+B);
Z – złoże, z którego wydobycie zostało zaniechane;
T – złoże zagospodarowane, eksploatowane okresowo;
K – zmiana rodzaju kopaliny w złożu.

Produkcja gipsu na świecie

Sole wapnia są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i wchodzą w skład licznych skał i minerałów, a także są związkami budującymi szkielet kostny organizmów żywych (hydroksyapatyt).

Słownik

skala twardości Mohsa

skala twardości Mohsa

dziesięciostopniowa skala twardości minerałów, charakteryzująca się odpornością na zarysowania materiałów twardszych przez materiały bardziej miękkie; została stworzona w 1812 r. przez niemieckiego mineraloga Friedricha Mohsa

RTbCNtRGilV8b

Ilustracja przedstawiająca skalę twardości Mohsa. Po lewej stronie strzałka skierowana w dół z napisem "wzrost twardości", przy której zapisano wartości od jednego na górze do dziesięciu na dole. Po prawej stronie strzałki znajdują się nazwy minerałów, z których najtwardszy stanowi diament, a jego twardość w skali Mohsa wynosi $10$, znajduje się na samym dole ilustracji. Na skali od góry $1$ w skali Mohsa posiada talk, biały połyskliwy minerał daje się zarysować z łatwością paznokciem. Dalej $\mathrm{}$ w skali Mohsa ma gips, ciemnoszary minerał daje się zarysować paznokciem. Wartość równą trzy charakteryzuje szary minerał kalcyt, który daje się zarysować z łatwością miedzianym drutem. Dalej na skali przy wartości wynoszącej $4$ znajduje się fluoryt, minerał tworzący przeźroczyste, zielone kryształy daje się zarysować z łatwością ostrzem noża. $5$ w skali Mohsa charakteryzuje apatyt, szarawy minerał daje się zarysować z trudem ostrzem noża. Następnie przy wartości $6$ w skali Mohsa znajduje się ortoklaz, brązowo‑szary minerał daje się zarysować stalą. Przy wartości wynoszącej $7$ znajduje się kwarc, szarawy minerał, trudno jest zarysować stalą. Dalej $8$ w skali Mohsa odpowiada topazowi, który z łatwością rysuje szkło. Przy wartości równej $9$ w skali Mohsa znajduje się korund, który tnie szkło, daje się zarysować jedynie diamentem. Przy wartości wynoszącej $10$ występuje diament, który rysuje korund i daje się zarysować tylko innym diamentem.

Bibliografia

Bilans zasobów złóż kopalnych w Polsce według stanu na 31.XII.2014, Państwowy Instytut Geologiczny, Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa 2015.

Radwanek‑Bąk B., Zasoby kopalin Polski w aspekcie oceny surowców krytycznych Unii Europejskiej, „Gospodarka Surowcami Mineralnymi” 2011, t. 27, z. 1, s. 5–19.

Smakowski T. J., Perspektywy rynku kruszyw mineralnych w Polsce, „Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej” 201, t. 32, nr 39, s. 259–275.

Stelmach M., Geologia Polski, Warszawa 2007.

Szewczyk A., Nowotny M., Chemia jonów wapnia. Fizykochemiczne właściwości wapnia, „Kosmos” 1997, t. 46, nr 4, s. 479‑482.

Wyrwicka K., Litostratygraficzne podstawy podziału surowcowego kredy górnej z obszaru radomsko‑lubelskiego, „Przegląd Geologiczny” 1984, t. 32, nr 6.