Minerały i skały

Minerały to podstawowe pierwiastki oraz związki chemiczne, które tworzą skorupę ziemską.
Około 100 minerałów tworzących skorupę ziemską to minerały skałotwórcze. Należą do nich m.in.:
  • mika,
  • skaleń,
  • magnetyt,
  • oliwin,
  • kwarc.
Cechy minerałów:
  • Powstały w naturalny sposób w głębi Ziemi lub na jej powierzchni.
  • Mają określone właściwości chemiczne (np. skład) oraz właściwości fizyczne (np. twardość).
  • Minerały skałotwórcze występują powszechnie.
  • Minerały występujące rzadko to kamienie szlachetne. Są nimi np. diamenty, szmaragdy, szafiry czy rubiny.
Minerały wchodzą w skład skał. Skałę może tworzyć jeden minerał lub wiele minerałów.

Podział skał

Skały powstają w różnych miejscach oraz warunkach, dlatego mają odmienne cechy, m.in. barwę oraz twardość. Ze względu na pochodzenie (miejsce i warunki powstania) wyróżnia się 3 główne grupy skał:
  1. skały magmowe,
  2. skały osadowe,
  3. skały metamorficzne (przeobrażone).

1. Skały magmowe

Skały magmowe dzielą się na:

  • głębinowe, które powstają w wyniku powolnej krystalizacji magmy głęboko pod powierzchnią Ziemi;

    Przykłady: granit, gabro.

  • wylewne (wulkaniczne), które powstają z lawy wydobywającej się z wulkanu. W kontakcie z chłodnym powietrzem lawa szybko zastyga na powierzchni Ziemi.

    Przykłady: bazalt, andezyt.

2. Skały osadowe

Skały osadowe dzielą się na:

  • okruchowe, które powstają wskutek nagromadzenia w morzu lub na lądzie okruchów skalnych pochodzących z niszczenia innych skał. Mogą mieć postać luźnych ziaren lub skał zwięzłych;

    Przykłady:
    skały luźne – piasek, żwir;
    skały zwięzłe – piaskowiec, zlepieniec.

  • pochodzenia chemicznego, które mogą powstać na 2 sposoby:
    w wyniku osadzania się minerałów na dnie płytkich zbiorników wodnych (mórz i jezior),
    wskutek odparowywania wody z roztworu, w którym te minerały były rozpuszczone;

    Przykłady: sól kamienna, gips.

  • pochodzenia organicznego, które powstają w wyniku nagromadzenia się szczątków obumarłych roślin i zwierząt.

    Przykłady: wapienie, torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny.

3. Skały metamorficzne

Skały metamorficzne (przeobrażone) tworzą się pod wpływem oddziaływania wysokiej temperatury oraz dużego ciśnienia na skały magmowe lub osadowe.

Przykłady: gnejs – przeobrażony granit, marmur – przeobrażony wapień.

Gospodarcze zastosowanie skał

Ze skał uzyskuje się surowce mineralne, które można podzielić na 4 grupy:

  1. surowce energetyczne,
  2. surowce chemiczne,
  3. surowce metaliczne,
  4. surowce skalne.

1. Surowce energetyczne

Służą do wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i energii mechanicznej. Te rodzaje energii powstają wskutek spalania surowców energetycznych.

Przykłady: ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel kamienny, węgiel brunatny.

2. Surowce chemiczne

Służą do wytwarzania substancji o różnorodnym zastosowaniu. Niektóre surowce energetyczne (np. ropa naftowa czy węgiel kamienny) są jednocześnie surowcami chemicznymi.
Przykłady:
  • Ropa naftowa to surowiec wykorzystywany m.in. do produkcji benzyny i smarów, asfaltu, tworzyw sztucznych (np. opakowań, opon), kosmetyków i lekarstw oraz materiałów wybuchowych.
  • Węgiel kamienny jest surowcem służącym m.in do produkcji tworzyw sztucznych, barwników i lekarstw.
  • Sól kamienna ma zastosowanie w przemyśle spożywczym (np. do konserwacji żywności), chemicznym (np. do produkcji chloru), w drogownictwie (np. do posypywania zimą nawierzchni dróg) i lecznictwie uzdrowiskowym (np. do kąpieli solankowych).

3. Surowce metaliczne

Surowce metaliczne są nazywane rudami metali. Z tych rud w hutach wytapia się metale o różnorodnym zastosowaniu.
Przykłady:
  • Rudy żelaza są wykorzystywane jako surowiec do produkcji stali, z której wytwarza się m.in. elementy konstrukcyjne budynków i mostów.
  • Ruda miedzi to surowiec do produkcji miedzi, którą wykorzystuje się m.in. w urządzeniach elektrycznych (np. silnikach), elektronicznych (np. procesorach), do krycia dachów, w instalacjach grzewczych oraz wodociągowych.
  • Rudy ołowiu są surowcem używanym do produkcji ołowiu. Ten z kolei ma zastosowanie m.in. w produkcji baterii, rur, amunicji i farb.
  • Z rud cynku wytapia się cynk, który służy m.in. jako surowiec do produkcji powłok chroniących inne metale przed rdzewieniem.

4. Surowce skalne

Surowce skalne są przede wszystkim wykorzystywane w budownictwie.
Przykłady:
  • Piasek służy jako budulec np. do wyrobu zaprawy murarskiej.
  • Wapień to surowiec do produkcji materiałów budowlanych (np. cementu).
  • Granit służy m.in. do utwardzania nawierzchni dróg i chodników, wykładania oraz wzmacniania ścian budynków.