4. Nie tylko o czarnym skarbie polskiej ziemi

Ziemia zbudowana jest z różnego rodzaju skał, a skała to naturalny zespół minerałów. Surowce mineralne od wieków były pozyskiwane przez człowieka i wykorzystywane do rozmaitych celów. Stały się podstawą rozwoju przemysłu i umożliwiły postęp techniczny. Współczesne życie nie byłoby bez nich możliwe.

RlrNE1Dc77y7E

Na zdjęciu przezroczysta, połyskująca kopalna żywica drzew iglastych o brązowej barwie. Żywica ma nieregularny kształt i wypełnia większość ilustracji. Leży na białym materiale, który stanowi tło zdjęcia.

Surowce mineralne jako nieodnawialne bogactwo naturalne

Bogactwa naturalnebogactwa naturalneBogactwa naturalne to wszystkie użyteczne dla człowieka składniki środowiska przyrodniczego. Dzielą się one na:

• odnawialne – potrafią same szybko się zregenerować, np. energia wodna, energia wiatrowa, energia słoneczna;

• nieodnawialne – surowce, których odnowienie w wyniku naturalnych procesów jest niemożliwe bądź w skali geologicznej trwa bardzo długo, np. surowce mineralne.

Surowce mineralnesurowce mineralneSurowce mineralne to skały wydobywane spod ziemi lub pozyskiwane na powierzchni. Człowiek wykorzystuje je do różnych celów gospodarczych, np. jako paliwo czy materiał budowlany. Zastosowanie znajdują także w przemyśle przetwórczym, np. rudy metali w hutnictwie czy siarka w przemyśle chemicznym. W zależności od sposobu wykorzystania surowce mineralne podzielono na kilka głównych grup:

• surowce energetyczne (paliwa) – węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny;

• surowce metaliczne – rudy metali, np. żelaza, miedzi, cynku i ołowiu, cyny czy aluminium (boksyty);

• surowce chemiczne – sól kamienna, sole potasowe, fosforyty, siarka, węgle, ropa, gaz;

• surowce skalne (budowlane) – piaski, żwiry, wapienie, margle, dolomity, marmury, granity, gipsy i wiele innych.

RLvvQNOp1M2GF

Na zdjęciu zabudowania przemysłowe (kopalnia soli kamiennej w Bochni), w centrum ilustracji wieża szybowa. W dolnej części zdjęcia znajduje się droga dojazdowa do kopalni. W tle zielone korony drzew, nad nimi błękitne niebo.

Surowce mineralne są bogactwem nieodnawialnym, a to oznacza, że ich zasoby kiedyś się wyczerpią. Jednych wystarczy jeszcze na kilkaset lat, inne skończą się już za kilkadziesiąt. Człowiek powinien starać się racjonalnie je wykorzystywać, a jednocześnie dążyć do zastąpienia ich źródłami odnawialnymi. Problem ten w największym stopniu dotyczy surowców energetycznych, dlatego mamy coraz więcej elektrowni wiatrowych, słonecznych, wodnych. Rośnie również produkcja biopaliw. Przyczynia się to do poprawy czystości środowiska.

Występowanie bogactw mineralnych w Polsce

Ziemia kryje w sobie mnóstwo różnorodnych skał i minerałów. Jednak człowiek pozyskuje tylko te, które zgromadziły się w jednym miejscu w odpowiednio dużej ilości i są względnie łatwo dla niego dostępne, czyli nie zalegają zbyt głęboko. Takie właśnie nagromadzenie użytecznych minerałów i skał mogące być przedmiotem wydobycia to złoże mineralnezłoże mineralnezłoże mineralne.

Polska jest krajem dosyć zasobnym w surowce mineralne. W każdej z grup surowców mamy przynajmniej po kilka bogactw:

• surowce energetyczne – węgiel kamienny i węgiel brunatny oraz gaz ziemny, a także w mniejszym stopniu ropa naftowa;

• surowce metaliczne – rudy miedzi oraz rudy cynku i ołowiu, a także rudy żelaza (nieeksploatowane);

• surowce chemiczne – sól kamienna, a ponadto sole potasowe i siarka;

• surowce skalne – np. piaski, żwiry, gliny, iły, piaskowce, wapienie, dolomity, gipsy, kreda, granity, bazalt i inne.

Jak powstawał węgiel

Procesy wewnętrzne poprzez wypiętrzanie i fałdowanie urozmaicają powierzchnię Ziemi. Natomiast procesy zewnętrzne (egzogeniczne) – wietrzenie, erozja, akumulacja, ruchy masowe – przyczyniają się głównie do wyrównywania powierzchni Ziemi. Jeden z tych procesów – akumulacja – miał wielki udział w powstaniu pokładów węgla w Polsce.

W erze paleozoicznej, w karbonie, utworzyły się pokłady węgla kamiennego. W tamtym czasie na terenie Polski występował klimat podobny do równikowego. Dominowała bujna roślinność wiecznie zielona, bogata w różnorodne gatunki i przypominająca współczesne lasy równikowe. Szczątki roślinne zasypywane były osadami skalnymi nanoszonymi przez wiatr i wodę. W warunkach beztlenowych i przy wysokim ciśnieniu następował proces zamiany tych szczątków najpierw w torf, potem w węgiel brunatny, a na końcu w węgiel kamienny. Było to tzw. uwęglanie, czyli zwiększanie zawartości pierwiastka $\text{C}$ (węgla) w skałach.

Po pewnym czasie na osadach znów gromadziły się szczątki roślinne i powstawały kolejne warstwy węgla.  W Polsce pokłady tego surowca energetycznego znajdują się na Wyżynie Śląskiej i Wyżynie Lubelskiej i wciąż są eksploatowane. Natomiast w Sudetach w okolicach Wałbrzycha wydobycie węgla kamiennego zakończono pod koniec XX w.

W kenozoiku kilkadziesiąt milionów lat temu ponownie zapanował u nas wilgotny i gorący klimat i znów mogły zacząć tworzyć się pokłady węgla. Jednak do dziś „zdążyły” one osiągnąć tylko etap węgla brunatnego. Złoża tego surowca zalegają płytko pod ziemią i są u nas dosyć bogate. Aktualnie węgiel brunatny wydobywa się w kopalniach odkrywkowych koło Bełchatowa, Konina i Turoszowa.

RdYsEoU2DuTuB

Animacja przedstawiająca sposób powstania węgla.

Animacja przedstawiająca sposób powstania węgla.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RdYsEoU2DuTuB

Animacja przedstawiająca sposób powstania węgla.

Polecenie 4

Zaznacz na mapie – przenosząc w odpowiednie miejsca elementy z legendy – obszary występowania węgla brunatnego i kamiennego.

RqgXsT8F3XyN1

Węgiel kamienny i brunatny w Polsce

Węgiel kamienny i brunatny w Polsce

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/b/PEQKhGXuG

Bazując na zdobytej wiedzy, wymień miejsca występowania węgla brunatnego oraz kamiennego w Polsce.

R1XMUD0dUNyjI

(Uzupełnij).

Wydobycie i wykorzystanie bogactw mineralnych w Polsce

Nie wszystkie złoża bogactw mineralnych nadają się do eksploatacji. W gospodarce liczy się przede wszystkim rachunek ekonomiczny i wydobycie danego surowca w określonym miejscu musi po prostu przynosić zysk. Pod koniec lat 90. XX wieku nieopłacalne stało się na przykład wydobycie węgla kamiennego na Dolnym Śląsku. Wcześniej podobna sytuacja spotkała rudę żelaza, którą pozyskiwano na naszych wyżynach do lat 70. XX wieku.

Obecnie w Polsce największe znaczenie ma wydobycie trzech surowców:

• węgla kamiennego na Górnym Śląsku i Lubelszczyźnie – jest on wykorzystywany m.in. jako paliwo w elektrowniach cieplnych i gospodarstwach domowych oraz jako surowiec w przemyśle chemicznym i w hutnictwie przy produkcji stali (m.in. jako jej składnik, gdyż stal to stop żelaza z węglem);

• węgla brunatnego w rejonie Bełchatowa, Konina i Turoszowa – zdecydowana większość spalana jest w elektrowniach działających przy kopalniach (transport na większe odległości węgla brunatnego jest nieopłacalny);

• rud miedzi w Okręgu Legnicko‑Głogowskim (Lubin, Polkowice) – rudy przetapia się w hutach (w Legnicy i Głogowie) na czystą miedź, której wyroby w dużej części sprzedawane są za granicę; przy obróbce rud miedzi uzyskuje się też inne metale, np. wanad, kobalt, molibden, nikiel, a także złoto oraz srebro, którego sprzedaż również przynosi duże dochody.

Spośród innych naszych bogactw mineralnych na uwagę zasługuje gaz ziemny pozyskiwany w Wielkopolsce oraz na Podkarpaciu i Pomorzu. Zaspokaja on ok. 40% krajowych potrzeb, resztę sprowadzamy głównie z zagranicy. Znacznie gorszą sytuację mamy z ropą naftową**,** której aż 97% pochodzi z zagranicy.

Z surowców metalicznych poza miedzią wydobywamy jeszcze rudy cynkowo‑ołowiowe koło Olkusza. Ważnym surowcem chemicznym jest sól kamienna, której największe złoża znajdują się w Zagłębiu Legnicko‑Głogowskim, w Kłodawie, na Kujawach oraz nad morzem (znane kopalnie w Wieliczce i Bochni są już tylko atrakcjami turystycznymi). Znaczenie przemysłowe ma również siarka eksploatowana w Grzybowie i Osieku (okolice Tarnobrzega).

Największa różnorodność bogactw mineralnych występuje u nas w grupie surowców skalnych, które wykorzystywane są głównie do celów budowlanych. Wielu z nich używa się bez obróbki, np. granitów, piaskowców, wapieni, łupków, marmurów jako kamieni budowlanych czy dolomitów, bazaltów, granitów jako kamieni drogowych. Żwir i piasek to gotowe kruszywa naturalne stosowane do wyrabiania betonu. Ponadto piasek wykorzystywany jest do produkcji szkła. Wapienie margliste są podstawowym składnikiem cementu. Natomiast z gliny, iłów, mułków i lessów wytwarza się ceramikę budowlaną oraz kleje i zaprawy.

Żwiry, piaski, gliny oraz iły występują niemal w całej Polsce, gdyż są to głównie osady polodowcowe i rzeczne. Wapienie, dolomity, gipsy i inne chemiczne skały osadowe pozyskiwane są przede wszystkim na wyżynach. Natomiast skały typu granit, bazalt czy marmur wydobywa się zwłaszcza na Dolnym Śląsku.

Oprócz „starych”, dobrze znanych i częściowo wyeksploatowanych złóż mamy też „nowe”. Zalicza się do nich gaz łupkowy, który prawdopodobnie występuje na znacznym obszarze Polski, w szerokim pasie biegnącym od Pomorza poprzez Mazowsze aż po Lubelszczyznę. Znajduje się on jednak we wczesnopaleozoicznych łupkach, które zalegają bardzo głęboko. Możliwość pozyskania gazu z łupków jest dla Polski bardzo istotna, gdyż jego opłacalne wydobycie umożliwiłoby uniezależnienie się od dostaw gazu z Rosji.

R8artnZ1Fu2GI

Ilustracja przedstawia mapę Polski. Na mapie przedstawiono występowanie gazu łupkowego. Kolorem ciemnobrązowym przedstawiono obszar o wstępnie udokumentowanym potencjale występowania gazu ziemnego, a obszarem jasnobrązowym – obszar o nieokreślonym lub niższym potencjale występowania gazu ziemnego. Oba obszary występowania gazu łupkowego biegną z północy na południowy wschód i obejmują województwo pomorskie, północną i zachodnią część województwa warmińsko‑mazurskiego, północno‑zachodnią część województwa kujawsko‑pomorskiego, centralną część województwa mazowieckiego i województwo lubelskie przy czym kolor ciemnobrązowy ma znacznie węższy zasięg niż kolor jasnobrązowy. Na mapie przedstawiono granice województw, przedstawiono i opisano hydrografię oraz miasta wojewódzkie. Dookoła mapy w białej ramce opisano południki i równoleżniki co jeden stopień. Na dole mapy w legendzie opisano kolory użyte na mapie.

Podsumowanie

• Surowce mineralne to nieodnawialne bogactwa naturalne.

• Surowce mineralne dzielą się na kilka głównych grup – energetyczne, metaliczne, chemiczne, skalne (budowlane). Odrębną grupę stanowią metale i kamienie szlachetne.

• Najważniejsze surowce mineralne Polski to węgiel kamienny, węgiel brunatny, rudy miedzi oraz surowce skalne. Duże znaczenie mają też: gaz ziemny, rudy cynku i ołowiu, sól kamienna i siarka.

• Etapy powstawania węgla kamiennego:

  • rozwój bujnej roślinności;

  • gromadzenie się szczątków roślinnych w zagłębieniach terenu;

  • zasypywanie ich osadami skalnymi nanoszonymi przez wiatr i wodę;

  • uwęglenie w warunkach beztlenowych przy wysokim ciśnieniu; proces ten powtarza się wielokrotnie. tworząc powyżej kolejne warstwy (pokłady)

  • tworzenie się torfu, potem węgla brunatnego, a na końcu węgla kamiennego.

Słownik

Ćwiczenia

Notatnik