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:
- fuzyn - węgiel włóknisty,
- duryn - węgiel matowy,
- klaryn - węgiel półbłyszczący,
- 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.
| 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:
- 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,
- węgle miękkie - mniej zwięzłe, po wysuszeniu łatwo rozsypujące się na małe kawałki, o niższej kaloryczności (poniżej 4165 kcal/kg), obejmujące węgle ziemiste i łupkowe,
- 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.
Rudy molibdenowo-wolframowo-miedziowe
Złoże rud molibdenowo-wolframowych z miedzią występuje w północno-wschodnim obrzeżeniu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (okolice Zawiercia) w strefie kontaktu bloku małopolskiego z blokiem górnośląskim, wzdłuż strefy tektonicznej Hamburg-Kraków (złoże Myszków). Jest to złoże typu porfirowego Mo-W-Cu. Mineralizacja rudna ma charakter sztokwerku (systemu żył kwarcowych) zawierającego impregnacyjno-żyłkowe okruszcowanie siarczkowo-tlenkowe, związane z waryscyjskim magmatyzmem granitoidowym. Głównymi minerałami kruszcowymi są: chalkopiryt, piryt, molibdenit, szelit, galena, bornit oraz minerały bizmutu. Stwierdzono tu także występowanie podwyższonych zawartości złota, srebra, selenu, telluru i renu. Zasoby bilansowe molibdenu oszacowano na ok. 0,295 mln t, wolframu na 0,238 mln t i miedzi na 0,8 mln t oraz zasoby pozabilansowe w ilości 0,298 mln t Mo, 0,212 mln t W i 0,771 mln t Cu (Szuflicki i in., 2013). Jak dotychczas rudy Mo-W-Cu nie były przedmiotem eksploatacji.
Rudy żelaza
Rudy żelaza występują w utworach karbonu i triasu wypełniających nieckę górnośląską oraz w skałach fliszu karpackiego. W utworach górnego karbonu występują syderyty ilaste oraz sferosyderyty zawierające około 35% Fe. Sferosyderyty to spłaszczone buły syderytu (węglan żelaza) o średnicy do 50 cm, natomiast syderyty ilaste tworzą nieregularne wkładki o grubości 10-30 cm. Rudy żelaza występują najczęściej w warstwach rudzkich, załęskich i orzeskich. Karbońskie rudy żelaza były eksploatowane głównie w drugiej połowie XIX wieku, w płytkich kopalniach w okolicy Orzesza, Łazisk i Mikołowa.
W okolicach Tarnowskich Gór i Bytomia, ruda żelaza tworzyła gniazda w utworach węglanowych triasu. Ruda limonitowa (żelaziak brunatny) występowała w zagłębieniach krasowych, wzdłuż wychodni triasu kruszconośnego. Eksploatowano ją m.in. w Miasteczku Śląskim i w Bytomiu-Bobrownikach.
Złoża karpackie występują w formie sferosyderytów, zawierających 26% Fe, w czarnych iłołupkach kredowych i zielonych iłołupkach eoceńskich. W rejonie Ustronia, Cisowicy, Lesznej i Górek eksploatowano rudę występującą w formie pokładów o grubości 5 – 20 cm w łupkach cieszyńskich i wierzchowskich, natomiast w rejonie Istebnej – w łupkach istebniańskich. Złoża karpackie zostały prawie całkowicie wyczerpane (Gabzdyl i Gorol 2008).
