Surowce mineralne

Surowce mineralne to wydobyte ze złoża kopaliny użyteczne, mające zastosowanie w gospodarce. Województwo śląskie odgrywa bardzo ważną rolę w ogólnej produkcji surowców mineralnych Polski. Występujące na terenie województwa śląskiego surowce mineralne można zaliczyć do pięciu zasadniczych grup. Są to: surowce energetyczne (złoża węgla kamiennego, węgla brunatnego, gazu ziemnego i torfu), surowce chemiczne (sól kamienna, gipsy i siarka), rudy metali (złoża rud cynku i ołowiu, rudy molibdenowo-wolframowo-miedziowe, rudy żelaza), surowce skalne (piaskowce, wapienie, margle, dolomity, piaski, żwiry, kopaliny ilaste) oraz wody lecznicze.

Surowce energetyczne

Węgiel kamienny

Węgiel kamienny - węgiel kopalny zawierający od 78% do 92% pierwiastka węgla. Ma barwę czarną. Jest zwarty, jego twardość wynosi 2,0 do 2,5, a gęstość od 1,16 do 1,6 g/cm3 (średnia 1,3 g/cm3). Węgiel kamienny należy do węgli humusowych, niejednorodnych w swej strukturze, stanowiących mieszaninę kilku odmian petrograficznych (różniących się twardością i połyskiem), tworzących pojedyncze pasma. Należą do nich:

1. fuzyn - węgiel włóknisty,
2. duryn - węgiel matowy,
3. klaryn - węgiel półbłyszczący,
4. witryn - węgiel błyszczący.

W granicach obszaru województwa śląskiego położona jest zdecydowana większość złóż węgla kamiennego Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW). Są to największe złoża w Polsce i jedne z większych w Europie. Eksploatacja węgla kamiennego na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego jest prowadzona od ponad 250 lat. Maksymalny jej rozwój przypadał na lata 70-te XX wieku. W polskiej części zagłębia wydobywano wtedy ponad 200 mln ton węgla rocznie. Od roku 1990, w wyniku rozpoczętej restrukturyzacji górnictwa, liczba kopalń systematycznie malała. Obecnie eksploatowane złoża zajmują około 1 106 km2, a wydobycie wynosi ok. 65 mln ton węgla rocznie (Rys. 1). Węgle eksploatowane w GZW są zróżnicowane pod względem stopnia uwęglenia. Największą część zasobów tworzą węgle energetyczne (typy 31-32), w mniejszej ilości występują węgle koksujące (typy 34-36), znane są również węgle chude i antracytowe (typy 38 i 41) oraz antracyty (typ 42). Główne typy węgla kamiennego z krótką charakterystyką i zastosowaniem przedstawiono w Tabeli 1.

Rys.1. Rozmieszczenie złóż węgla kamiennego w GZW (Jureczka i in. 2009) 1 – złoża zaniechane (zakreskowane – złoża skreślone z rejestru), 2 – złoża eksploatowane, 3 – złoża niezagospodarowane (zakreskowane – złoża skreślone z rejestru zasobów).

Typ węgla	Wyróżnik	Zawartość części lotnych V%	Charakterystyka	Główne zastosowanie
Węgiel płomienny	31	powyżej 28	Duża zawartość części lotnych, brak lub słaba zdolność spiekania oraz silnie świecący i długi płomień	Wykorzystywany jest do budowy pieców domowych, przemysłowych i generatorów
Węgiel gazowo - płomienny	32	powyżej 28	Duża zawartość części lotnych i średnia zdolność spiekania	Znalazł zastosowanie przy budowie pieców domowych i przemysłowych oraz uwodornianiu i wytlewaniu (niskotemperaturowe odgazowanie stałych paliw)
Węgiel gazowy	33	powyżej 28	Duża wydajność smoły i gazu, znaczna spiekalność	Używany jest w wytlewaniu, gazownictwie i koksownictwie.
Węgiel gazowo-koksowy	34	powyżej 28	Duża wydajność smoły i gazu, duża spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania	Stosuje się go w koksownictwie i gazownictwie
Węgiel ortokoksowy	35	od 20 do 31	Średnia zawartość części lotnych, dobra spiekalność, duże ciśnienie rozprężania	Wykorzystywany jest w procesie produkcji koksu metalurgicznego
Węgiel metakoksowy	36	od 14 do 28	Duże ciśnienie rozprężania i dobra spiekalność	Stosowany jest w produkcji koksu odlewniczego
Węgiel semikoksowy	37	od 14 do 28	Mała zawartość części lotnych, średnie ciśnienie rozprężania i słaba spiekalność	Wykorzystywany jest jako dodatek schładzający wsad węglowy
Węgiel chudy	38	od 14 do 28	Brak lub bardzo słaba spiekalność, niewielka zawartość części lotnych i krótki płomień	Znalazł zastosowanie w budowie pieców domowych, przemysłowych i generatorów
Węgiel antracytowy	41	od 10 do 14	Mała zawartość części lotnych, nie posiada zdolności spiekania	Węgiel na mieszanki do produkcji koksu; węgiel energetyczny do palenisk specjalnych oraz produkcji paliwa bezdymowego
Antracyt	42	od 3 do 10	Bardzo niewielka ilość części lotnych, nie posiada zdolności spiekania	Stosowany jest podobnie jak węgiel antracytowy jako paliwo specjalne
Metaantracyt	43	do 3	Bardzo mała zawartość części lotnych, nie posiada zdolności spiekania	.....................

Tabela 1. Typy węgla kamiennego według Polskiej Normy.

Węgiel brunatny

Węgiel brunatny - węgiel kopalny zawierający 65% do 78% pierwiastka węgla. Barwę ma brunatną lub czarną. Odmiany czarne różnią się od węgla kamiennego rysą, która w przypadku węgla brunatnego jest zawsze brunatna, a węgla kamiennego czarna. Rozróżnia się kilka odmian węgla brunatnego:

1. węgle twarde (subbitumiczne), charakteryzujące się dużą zwięzłością i kalorycznością (4165-5700 kcal/kg), wśród nich wyróżnia się węgle błyszczące (podobne do węgli kamiennych) oraz matowe,
2. węgle miękkie - mniej zwięzłe, po wysuszeniu łatwo rozsypujące się na małe kawałki, o niższej kaloryczności (poniżej 4165 kcal/kg), obejmujące węgle ziemiste i łupkowe,
3. węgle ksylitowe (węgle lignitowe, lignity) odznaczające się wyraźnie zachowaną strukturą drewna.

Na obszarze województwa śląskiego twardy węgiel brunatny występuje w utworach dolnej jury w tzw. warstwach blanowickich (okolice Zawiercia). Warstwy te mają miąższość około 30 metrów. Zbudowane są głównie z iłowców i mułowców z wkładkami piaskowców. Charakterystyczną cechą tych utworów jest występowanie uwęglonego detrytusu roślinnego oraz pokładu węgla brunatnego, zwanego blanowickim. Pokład węgla jest dwuławicowy. Ławica dolna ma miąższość 0,9 – 1,1, m, natomiast górna 0,2 – 0,3 m. Głębokość występowania pokładu węgla jest zmienna i wynosi od 4 do 35 metrów (Gabzdyl i Gorol 2008). Węgiel blanowicki był eksploatowany od połowy XVIII wieku aż do 1956 roku. Eksploatację przerwano wskutek wyczerpania się zasobów oraz zbyt dużej konkurencyjności węgla kamiennego.

W utworach miocenu, pomiędzy Gliwicami a Kędzierzynem Koźlem, stwierdzono w otworach wiertniczych cienkie wkładki węgla brunatnego miękkiego (lignitu), występującego w warstwach kłodnickich i kędzierzyńskich. Pokłady te nie mają znaczenia gospodarczego.

Torf

Torf - skała osadowa złożona z masy organicznej i mineralnej znajdująca się w pierwszym stadium uwęglenia. Do procesu powstania torfu wymagany jest wysoki poziom wód gruntowych i niewielki dopływ powietrza. W stanie naturalnym ma barwę brunatną, niekiedy czarną. Zależnie od rodzaju dominujących szczątków roślinnych rozróżnia się torf: turzycowy, trzcinowy, mszysty, drzewny i torfowcowy. Ze względów na cechy genetyczne wyróżnia się torfy: niskie, wysokie i przejściowe. Najbardziej zasobne w składniki pokarmowe są torfy typu niskiego występujące w dolinach rzek, w obniżeniach terenowych oraz na brzegach jezior. Torfy typu wysokiego są ubogie w składniki pokarmowe i występują na wododziałach, natomiast torfy przejściowe charakteryzują się cechami obu typów łącznie.

Na obszarze województwa śląskiego występuje niewielka ilość torfowisk. Na południowym brzegu Zbiornika Goczałkowskiego występuje enklawa torfowiska wysokiego, na którym utworzono rezerwat przyrody Rotuz. We wsi Góra (Gmina Miedźna) znajduje się torfowisko niskie Zapadź. Borowinę (torf leczniczy) eksploatuje się w Ustroniu, w okolicach Czechowic-Dziedzic, Goczałkowic-Zdroju i w Zabłociu.

Gaz ziemny

Gaz ziemny - mieszanina lotnych węglowodorów z domieszką dwutlenku węgla, tlenu i azotu, niekiedy helu. Rozróżnia się dwa rodzaje gazu ziemnego: gaz suchy złożony głównie z metanu (ponad 90% CH4) i gaz mokry zawierający obok metanu również inne węglowodory (etan, propan, butan). Wartość opałowa gazu ziemnego wynosi ponad 35 000kJ/m3.

Znaczenie przemysłowe ma gaz ziemny (metan pokładów węgla - MPW) występujący w utworach węglonośnych karbonu górnego. Udokumentowane zasoby MPW występują w 51 złożach znajdujących się na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Gazonośne są porowate piaskowce warstw porębskich, siodłowych i rudzkich. Według ostatnich badań geologiczne zasoby prognostyczne i perspektywiczne metanu pokładów węgla w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym oceniane na koniec 2009 r. wynoszą około 107 mld m3 (Kwarciński 2011). Największe zasoby bilansowe metanu udokumentowano w kopalniach: Budryk, Murcki i Wesoła. Natomiast największe wydobycie uzyskują kopalnie Borynia-Zofiówka-Jastrzębie, Pniówek i Krupiński (Gabzdyl i Gorol 2008).

Gaz ziemny występuje na terenie województwa śląskiego w zapadlisku przedkarpackim, w utworach miocenu, w tzw. przykarpackiej strefie gazonośnej. Od 1908 roku jest eksploatowane złoże w Dębowcu, znajdujące się na głębokości 680 metrów. Zasoby wydobywalne wynoszą 12,4 mln m3, natomiast wielkość wydobycia około 4 mln m3/rok (Gabzdyl i Gorol 2008).

Surowce metaliczne

Rudy cynku i ołowiu

Obszarem występowania złóż rud cynku i ołowiu o znaczeniu przemysłowym jest północne i północno-wschodnie obrzeżenie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Znaczenie przemysłowe mają głównie rudy związane z tzw. dolomitami kruszconośnymi środkowego triasu (wapienia muszlowego), występujące w rejonie Bytomia i Zawiercia. Główny poziom rudonośny występuje najczęściej w dolomitach, na pograniczu warstw gogolińskich i górażdżańskich. Bytomski rejon złóż rud Zn-Pb ma jedynie znaczenie historyczne. Wydobycie prowadzono tu od wielu wieków. Po wojnie eksploatację prowadzono w 5 kopalniach. Ostatnią kopalnię rud cynkowo-ołowiowych (Orzeł Biały w Brzezinach Śląskich) zamknięto 1990 roku, głównie z uwagi na tlenkowy charakter rud, które uznano za nieprzemysłowe.

Złoża rejonu zawierciańskiego nie były dotychczas eksploatowane. Najzasobniejsze złoże Zawiercie I zawiera około 34 mln t rudy o zawartości 4,2 % Zn i 2,4 % Pb (Gabzdyl i Gorol 2008). Pozostałe złoża oraz czynne kopalnie rud cynku i ołowiu znajdują się poza obszarem województwa śląskiego.