Predavanje 12Predavanje 12GeoloGeološški resursiki resursi

GeoloGeološški resursiki resursi

►►GeoloGeološški resursi su vrijedne sirovine ki resursi su vrijedne sirovine geologeološškog podrijetla, koje se mogu dobiti iz kog podrijetla, koje se mogu dobiti iz Zemlje.Zemlje.

►►Tri su glavne kategorije: (1) energetski Tri su glavne kategorije: (1) energetski izvoriizvori-- nafta, ugljen, uran i geotermalni nafta, ugljen, uran i geotermalni izvori; (2) metaliizvori; (2) metali--žželjezo, bakar, eljezo, bakar, aluminijumaluminijum, , olovo, cink, zlato, srebroolovo, cink, zlato, srebro……; (3) nemetali; (3) nemetali--pjesakpjesak i i valuticevalutice, vapnenac, sumpor, drago , vapnenac, sumpor, drago kamenje, gips, gnojiva, i podzemna voda.kamenje, gips, gnojiva, i podzemna voda.

PIGMENT

GLINA

ŽELJEZO

BAKAR

CINK

PETROLEJ

►►GeoloGeološški resursi su neobnovljivi, osim ki resursi su neobnovljivi, osim podzemne vode.podzemne vode.

►►Formirani su sporo, a troFormirani su sporo, a trošše se brzo. Neki e se brzo. Neki Zemljini resursi, kao drvo i hrana se mogu Zemljini resursi, kao drvo i hrana se mogu obnavljati brzo kao i troobnavljati brzo kao i troššenje i oni su enje i oni su obnovljivi.obnovljivi.

►►Stoga, geoloStoga, geološški resursi ki resursi ćće biti ili potroe biti ili potroššeni ili eni ili ćće njihova cijena biti tako visoka da e njihova cijena biti tako visoka da ćće e njihova upotreba postati minorna.njihova upotreba postati minorna.

Nafta i prirodni plinNafta i prirodni plin

►► Nastaju iz organskog Nastaju iz organskog materjalamaterjala (mikroskopski (mikroskopski organizmi ga stvaraju) marinskom organizmi ga stvaraju) marinskom sedimentacijom.sedimentacijom.

►► OkoliOkolišš u kojem nastaju mora biti s slabom u kojem nastaju mora biti s slabom cirkulacijom vode. Organski cirkulacijom vode. Organski materjalmaterjal se dijelom se dijelom raspadne, upotrebljavajuraspadne, upotrebljavajućći otopljeni kisik u i otopljeni kisik u sedimentu. Kada kisika u sedimentu visedimentu. Kada kisika u sedimentu višše nema, e nema, ostatak organske tvari je saostatak organske tvari je saččuvan. uvan. DaljnaDaljnasedimentacija zatrpava organsku tvar, dovodesedimentacija zatrpava organsku tvar, dovodećći je i je pod utjecaj povipod utjecaj poviššene temperature i pritiska, ene temperature i pritiska, stvarajustvarajućći naftu i prirodni plin.i naftu i prirodni plin.

►► IzvoriIzvoriššna stijenana stijena --sadrsadržži i organsku tvar koja je pretvorena organsku tvar koja je pretvorena u naftu.u naftu.

►► RezervoarRezervoar -- uglavnom uglavnom pjepješšććenjakenjak ili vapnenac, koja je ili vapnenac, koja je doovoljnodoovoljno porozna i propusna da porozna i propusna da uskladiuskladiššti i ti i poropuporopušštata naftu.naftu.

►► ““ZamkaZamka”” --niz uvjeta i okolnosti niz uvjeta i okolnosti koji zadrkoji zadržže naftu u rezervoaru i e naftu u rezervoaru i onemoguonemogućće njezinu daljnju e njezinu daljnju migraciju (slika).migraciju (slika).

►► Dubina nastankaDubina nastanka -- daje daje potrebne uvjete da se nafta potrebne uvjete da se nafta ““skuhaskuha”” iz organske tvari (zato iz organske tvari (zato moramo bumoramo buššiti da bi doiti da bi doššli do li do nafte).nafte).

ANTIKLINALA

NORMALNI RASJED

NAVLAKA

LEĆE PJEŠĆENJAKA

ISKLINJAVANJE PJEŠĆENJAKA

DISKORDANCIJA

GREBEN

Plin

Nafta

Voda

UgljenUgljen

►► Ugljen je sedimentna stijena koja je formirana Ugljen je sedimentna stijena koja je formirana kompakcijomkompakcijom biljnog biljnog materjalamaterjala koji nije kompletno koji nije kompletno istrunuo. Djelomiistrunuo. Djelomiččno truljenje obilnog biljnog no truljenje obilnog biljnog materjalamaterjala upotrijebi sav kisik u jezeru ili upotrijebi sav kisik u jezeru ili priobalnom dijelu mora, koje se pretvori u priobalnom dijelu mora, koje se pretvori u momoččvaru, te se truljenje zaustavi. Daljnja varu, te se truljenje zaustavi. Daljnja sedimentacija zatrpa i stavi pod pritisak biljni sedimentacija zatrpa i stavi pod pritisak biljni materjalmaterjal, te dolazi do postupnog gubitka vode i , te dolazi do postupnog gubitka vode i plinovitih dijelova. Kako koliplinovitih dijelova. Kako količčina ugljika raste, taku ina ugljika raste, taku ugljen postaje sve ugljen postaje sve crnijicrniji. (treset. (treset--lignitlignit--kameni kameni ugljen=zadnji ima najmanje dima i pepela). ugljen=zadnji ima najmanje dima i pepela).

Metali i rudeMetali i rude

►►Ruda je prirodno stvoren Ruda je prirodno stvoren materjalmaterjal koji sadrkoji sadržži i metale i mometale i možže se e se profitablinoprofitablino iskoriiskorišštavati.tavati.

►►Da li Da li ćće mineral ili stijena biti smatran e mineral ili stijena biti smatran metalnom rudom ovisi o njihovom kemijskom metalnom rudom ovisi o njihovom kemijskom sastavu, postotku dobivanja metala iz nje, i sastavu, postotku dobivanja metala iz nje, i trtržžiiššne cijene metala. Npr. hematit je dobra ne cijene metala. Npr. hematit je dobra ruda ruda žželjeza jer teeljeza jer težžinski sadrinski sadržži 70% i 70% žželjeza. eljeza.

Rude povezane s Rude povezane s magmatskimmagmatskimstijenamastijenama

►► KristalizacijaKristalizacija--nastaje kod nastaje kod minerala koji rano minerala koji rano kristaliziraju i skupljaju se kristaliziraju i skupljaju se na dnu magme koja se na dnu magme koja se hladi. Tako nastaju rude hladi. Tako nastaju rude kroma.kroma.

►► HidrotermalneHidrotermalne otopineotopine--najvanajvažžniji su izvor metalnih niji su izvor metalnih ruda. Topla voda i ostali ruda. Topla voda i ostali fluidi mogu biti dio fluidi mogu biti dio magme, ubrizgani su u magme, ubrizgani su u okolnu stijenu tijekom okolnu stijenu tijekom zavrzavrššnog hlađenja magmenog hlađenja magme. . NajNajččeeššćće su povezana s e su povezana s kvarcom.kvarcom.

Ruda kromita

Sil koji se hladi

Magmatski fluidi

Matična stijena

Skoro iskristalizirani pluton

Magma

Podzemna voda

Matična stijena1 km

►► HidrotermalneHidrotermalneotopine daju otopine daju nekoliko tipova nekoliko tipova leležžiiššta: (1) ta: (1) Kontaktni Kontaktni metamorfizammetamorfizam(slika A)(slika A)--stvara stvara rude bakra, rude bakra, olova, cinka, olova, cinka, srebra u srebra u okolnoj stijeni. okolnoj stijeni. Okolna stijena Okolna stijena momožže e djelomidjelomiččno ili no ili kompletno biti kompletno biti zamjenjenazamjenjena s s rudom.rudom.

Vrući izvor

Oceanska kora

Ruda

D

Diseminirana (rapršena)

ruda

PlutonC

Hidrotermalne žile

PlutonB

Pluton

Ruda

Ruda

A

►►HidrotermalneHidrotermalne žžileile (B slika na (B slika na prethpreth.) .) ––formiraju formiraju se duse dužž pukotina i rasjeda i mogu biti jako pukotina i rasjeda i mogu biti jako udaljena od udaljena od magmatskogmagmatskog izvora. Uz njih su izvora. Uz njih su vezana velika levezana velika ležžiiššta olova, cinka, srebra, zlata, ta olova, cinka, srebra, zlata, žžive i dijelom bakra.ive i dijelom bakra.

►►DiseminiranaDiseminirana (raspr(rasprššena) leena) ležžiišštata (C slika na (C slika na prethodnom)prethodnom)-- metalna metalna orudnjenjaorudnjenja su su raspoređena u malim koncentracijama u raspoređena u malim koncentracijama u velikom volumenu okolne i velikom volumenu okolne i magmatskemagmatske stijene. stijene. NajviNajvišše bakra se vadi iz ovakvih lee bakra se vadi iz ovakvih ležžiiššta.ta.

►►VruVrućći izvorii izvori (slika D) (slika D) –– javljaju se gdje vrujavljaju se gdje vrućće e otopine izlaze na povrotopine izlaze na površšinu (tamo gdje magma inu (tamo gdje magma stalno izlazi na stalno izlazi na ““povrpovrššinuinu””!). !).

►►PegmatitiPegmatiti –– leležžiiššta koja sadrta koja sadržže drago kamenje, e drago kamenje, a predstavljaju tip ekstremno veliko zrnate a predstavljaju tip ekstremno veliko zrnate magmatskemagmatske stijene. stijene.

Rude formirane povrRude formirane površšinskim inskim procesimaprocesima

►►Kemijsko taloKemijsko taložženje enje –– najnajččeeššćće za nastanak ruda e za nastanak ruda žželjeza.eljeza.

►►DepozicijskaDepozicijska leležžiišštata-- za njih su vezana leza njih su vezana ležžiiššta ta zlata, platine, dijamanata i ostalog dragog zlata, platine, dijamanata i ostalog dragog kamenja, nastaju djelovanjem tekukamenja, nastaju djelovanjem tekućće vode e vode (rijeke) i valova (obala)(rijeke) i valova (obala)

►►LeLežžiiššta nastala trota nastala troššenjem enjem ––za to su vezana za to su vezana leležžiiššta dijamanata i boksita.ta dijamanata i boksita.

►►LeLežžiiššta nastala trota nastala troššenjem (desno) i enjem (desno) i depozicijskadepozicijska leležžiiššta (lijevo).ta (lijevo).

BoksitBoksit istaložentrošenjem površine

Magmatska stijenabogata aluminijem

Dijamanti

Dijamantna cijev

Dijamanti koncetrirani na površini trošenjem stijena

RIJE NI SPRUDČ UDUBINA ISPOD VODOPADA

UDUBINE NA RIJEČNOM DNU PLAŽA (OBALA)

►► OrudnjenjaOrudnjenja i i tektonika plotektonika pločča a ––mogumogućće veze s e veze s srednjooceanskimsrednjooceanskimgrebenima i grebenima i zonama zonama subdukcijesubdukcije

Diseminirana (raspršena)bakrena ruda Olovo-cink-srebroVolfram

Rifna dolina

Željezna rudaŽeljezna ruda

Hidrotermalnacirkulacija

►►Tipovi rudarenja (desno) i izgled Tipovi rudarenja (desno) i izgled otvorenog (povrotvorenog (površšinskog) inskog) kopa(na slici kopa(na slici MajdanpekMajdanpek, , Srbija).Srbija).

Ruda

RUDARSKO OKNO

Ruda

Ugljen

Riječni sprud

OTVORENI KOPOVI

►►Rezultat rudarenja za okoliRezultat rudarenja za okolišš ––haldihaldišštata(deponije jalovine) i (deponije jalovine) i subsidencijesubsidencije (propadanje (propadanje krovine) i velike promjene na okolikrovine) i velike promjene na okolišš. Na slici . Na slici otvoreni kop u Boru (Srbija) otvoreni kop u Boru (Srbija) (iz predavanja (iz predavanja ““Rudna leRudna ležžiiššta, ta, profprof. . PalinkaPalinkašš).).

►►Rudarenjem Rudarenjem oborinskeoborinske vode mogu ispirati rudu vode mogu ispirati rudu i dovesti do onei dovesti do oneččiiššććenja podzemnih voda. Na enja podzemnih voda. Na slici dno povrslici dno površšinskog kopa u Boru, Srbija.inskog kopa u Boru, Srbija.

Podzemna vodaPodzemna voda

►►Podzemna voda je jedini geoloPodzemna voda je jedini geološški resurs koji ki resurs koji je obnovljiv, je obnovljiv, osim ako ne dođe do njezinog osim ako ne dođe do njezinog zagađenjazagađenja..

►►Pesticidi (DDT), Pesticidi (DDT), herbicidiherbicidi, te, tešški metali, ki metali, radioaktivni otpad mogu biti otopljeni ili radioaktivni otpad mogu biti otopljeni ili prisutni u vodi.prisutni u vodi.

►►Benzin je lakBenzin je lakšši od vode pa se nalazi na vrhu i od vode pa se nalazi na vrhu podzemne vode, no neke kemikalije koje su podzemne vode, no neke kemikalije koje su guguššćće od vode se mogu nalaziti na dnu.e od vode se mogu nalaziti na dnu.

►►Primjer onePrimjer oneččiiššććenja od benzina (lakenja od benzina (lakšši od i od vode) i kemikalije.vode) i kemikalije.

Benzin

Otrovne kemikalije gušće od vode

Podzemna voda

Nepropusna podloga

►► TipiTipiččni ni izgled izgled otopljenog otopljenog oneoneččiiššććenja i enja i njezinog njezinog oblaka oblaka ((““perjaniceperjanice””) ) koja se koja se šširi iri ovisno o ovisno o kretanju kretanju podzemne podzemne vodevode-- ako je ako je crpicrpišš, , ““vuvuččeeš”š” je je prema sebi prema sebi zajedno s zajedno s zagađenjemzagađenjem..

Kiša

Gradsko smetlište

Podzemna voda

Zagađenje

Perjanica onečišćenja

Glavni smjer kretanja podzemne vode

►►Stijene i zemlja mogu filtrirati neke Stijene i zemlja mogu filtrirati neke zagađivazagađivačče iz podzemne vode.e iz podzemne vode. U idealnim U idealnim okolnostima, ljudsko zaokolnostima, ljudsko zagađenje se mogađenje se možže e proproččistiti kretanjem u duistiti kretanjem u dužžini od 30ini od 30--45 m 45 m kroz kroz sitnozrnatesitnozrnate sedimentne naslage. sedimentne naslage. OneOneččiiššććenje se proenje se proččisti filtracijom, isti filtracijom, absorbcijomabsorbcijom i djelovanjem organizama koji i djelovanjem organizama koji obitavaju u sedimentu.obitavaju u sedimentu.

►► Primjer Primjer ““ččiiššććenjaenja”” podzemnog zagađenja filtracijom kroz podzemnog zagađenja filtracijom kroz sedimentne naslage, te nemogusedimentne naslage, te nemoguććnost nost ččiiššććenja u sluenja u sluččaju aju ččvrstih , tektonski razlomljenih stijena (donja slika).vrstih , tektonski razlomljenih stijena (donja slika).

IzvorSeptička jama

Kanalizacijska voda Pješćenjak pročišćuje kanalizacijsku vodu prijenego što dođe do sljedećeg izvora

Pukotine u magmatskoj stijeni

Onečišćenje teče brzo kroz pukotinebez mogučnosti pročišćavanja

Onečišćeni izvorIzvor

Septička jama

Ispust