Rock raw materials from the Mesozoic–Neogene contact zone in the Bełchatów Lignite Deposit – recognition and evaluation of their utility

• Autorzy: Pękala Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.24425/gsm.2020.133943

Warianty tytułu

PL

Surowce skalne ze strefy kontaktu Mezozoik–Neogen ze złoża węgla brunatnego Bełchatów – rozpoznanie i ocena ich przydatności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The open-cast nature of deposit exploitation means that apart from the extraction of the main mineral, rocks are also found in its vicinity. Their nature, raw material quality and geological and mining conditions allow them to be used in various branches of the economy. Hence, it seems that more attention should now be given to these rocks. However, the long-term, open-cast mining operations involving Bełchatów lignite ultimately necessitated basic, raw-material-related research on the deposits accompanying the lignite as the main mineral. The presented work shows the state of the recognition of rocks lying in the Mesozoic–Neogene contact zone in the Bełchatów lignite deposit as well as their petrographic nature and possible directions of their use. Attention was drawn to the lithological diversity of the studied rocks and diagenetic processes that contributed to the impact on their physical and mechanical characteristics. Based on the analysis of the literature, the current state of utilization and development as well as the balance of accompanying rock resources in the Bełchatów lignite deposit are presented. Today, it would seem very important from various economic points of view for utilization and management of the aforementioned rocks encountered as open-cast lignite mining to take place. Natural resources are protected where the area mined is kept in check, and there is economic significance to any increasing in the supply of minerals, or materials made from them. The level of profitability for economic entities that exploit lignite deposits may obviously be raised in this way, and environmental goals can also be served if some of what is extracted can be transformed into environment-friendly materials.

PL

Odkrywkowy charakter eksploatacji złóż sprawia, że poza wydobyciem kopaliny głównej pozyskiwane są również skały występujące w jej sąsiedztwie. Ich charakter, jakość surowcowa oraz geologiczno-górnicze warunki zalegania sprawiają, że mogą być one wykorzystane w różnych gałęziach gospodarki. Jednak wieloletni, odkrywkowy charakter eksploatacyjny węgla brunatnego, m.in. w Bełchatowie, przyczynił się do konieczności wykonywania badań podstawowych, jak i surowcowych dla utworów towarzyszących kopalinie głównej, jaką jest węgiel brunatny. W prezentowanej pracy przestawiono stan rozpoznania skał zalęgających w strefie kontaktu mezozoik– neogen w złożu węgla brunatnego Bełchatów ich charakter petrograficzny oraz aktualne i ewentualne kierunki ich wykorzystania. Zwrócono uwagę na zróżnicowanie litologiczne omawianych skał oraz procesy diagenetyczne, które przyczyniły się do wpływu na ich cechy fizyko-mechaniczne. W oparciu o analizę literatury przedstawiono ponadto dotychczasowy stan wykorzystania i zagospodarowania oraz bilans zasobów skał towarzyszących w złożu węgla brunatnego Bełchatów. Wykorzystanie i zagospodarowanie skał podłoża serii burowęglowej przy odkrywkowej eksploatacji węgla brunatnego jest bardzo istotne w wielu aspektach gospodarczych. Stanowi ochronę zasobów naturalnych poprzez ograniczenia powierzchni obszarów górniczych. Ma znaczenie ekonomiczne, jak i w ochronie środowiska, poprzez wykorzystanie niektórych z pozyskanych surowców do produkcji materiałów proekologicznych.

Słowa kluczowe

EN

brown coal; rocks accompanying; mineral resources; brown coal mining; resource balance

PL

węgiel brunatny; kopalnia węgla brunatnego; zasoby mineralne; skały towarzyszace

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN ; Komitet Zrównoważonej Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN
• Czasopismo: Gospodarka Surowcami Mineralnymi
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 36, z. 4
• Strony: 127--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pękala Agnieszka

• Rzeszów University of Technology, Rzeszów, Poland; ORCID iD: 0000-0001-5011-3060

Bibliografia

• [1] Bajda, T. and Ratajczak, T. 2005. Possibilities of using Bełchatów beidellite clay as sorbents of toxic elements based on the use of chromium (Możliwości wykorzystania bełchatowskich iłów beidellitowych jako sorbentów pierwiastków toksycznych na przykładzie związków chromu). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining XLVII(2), pp. 39–43 (in Polish).
• [2] Balances of Mineral and Groundwater Resources in Poland 1994 (Bilanse zasobów mineralnych i wód podziemnych w Polsce 1994). Warszawa: PIG (in Polish).
• [3] Balance of Mineral Resources in Poland 2018 (Bilans zasobów w Polsce 2018). Warszawa: PIG-PIB (in Polish).
• [4] Balance of Mineral Resources in Poland 2019 (Bilans zasobów w Polsce 2019). Warszawa: PIG-PIB (in Polish).
• [5] Ciuk, E. and Piwocki, M. 1980. Tertiary geology in the Kleszczów fault trench and its surroundings. Guide of the LII Congress of the Polish Geological Society. Warszawa: Geological Publishing (in Polish).
• [6] Comprehensive Geological Documentation of the Bełchatów lignite deposit in category C1+B. 1983 (Kompleksowa Dokumentacja Geologiczna złoża węgla brunatnego Bełchatów w kategorii C1 + B). Wrocław: Geological Enterprise (in Polish).
• [7] Comprehensive Geological Documentation of the Bełchatów–Szczerców field lignite deposit in category C1+B. 1989. (Kompleksowa Dokumentacja Geologiczna złoża węgla brunatnego Bełchatów–Szczerców w kategorii C1+B). Wrocław: Geological Enterprise (in Polish).
• [8] Grabiński, A. 1993. Assessment of the suitability of carbonized lake chalk from KWB Bełchatów for rehabilitation of soils acidified by industrial activity (Ocena przydatności zawęglonej kredy jeziornej z KWB Bełchatów do sanacji gleb zakwaszonych działalnością przemysłową). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining XXXV(3–4), pp. 66–73 (in Polish).
• [9] Hycnar, E. 2015. Structural-textural nature and sorption properties of limestones from the mesozoic-neogene contact zone in the Bełchatów deposit. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 31(4), pp. 75–94, DOI: 10.1515/gospo-2015-0033.
• [10] Hycnar, E. and Pękala, A. 2011. Opoka-rock from the Bełchatów lignite deposit and the possibilites of it’s practical use (Opoka ze złoża węgla brunatnego „Bełchatów” a możliwości jej praktycznego wykorzystania). Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture 58(2), pp. 57–65 (in Polish).
• [11] Hycnar et al. 2013 – Hycnar, E., Ratajczak, T. and Jończyk, W.M. 2013. Lake chalk from Bełchatów as a SO2 sorbenr in fluidized beds (Kreda jeziorna z Bełchatowa jako sorbent SO2 w paleniskach fluidalnych). [In:] Mineral sorbents. Raw Materials. Power Engineering. Environmental Protection. Modern Technologies. Kraków: AGH, pp. 153–167 (in Polish).
• [12] Jończyk et al. 2003 – Jończyk, W.M., Skórzak, A., Specylak, J. and Ślusarczyk, G. 2003. Flint pavements in the Bełchatów lignite deposit-Szczerców field, accompanying mineral or difficulties in exploitation (Bruki krzemienne w nadkładzie złoża węgla brunatnego Bełchatów – pole Szczerców, kopalina towarzysząca czy utrudnienie w eksploatacji). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining XLV(3–4), pp. 19–23 (in Polish).
• [13] Kasztelewicz et al. 2007 – Kasztelewicz, Z., Kozioł, W., Kozioł, K. and Klich, J. 2007. Energy production based on brown coal – outlook (Energetyka na węglu brunatnym – perspektywy rozwoju). Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 10(special issue 1), pp. 163–183 (in Polish).
• [14] Kozioł et al. 2007 – Kozioł, W., Sośniak, E., Jończyk, W.M. and Machniak, L. 2007. Exploitation of hard-to-cut rocks accompanying the Bełchatów lignite deposit with the possibility of their industrial use (Eksploatacja skał trudno urabialnych towarzyszących złożu węgla brunatnego Bełchatów z możliwością ich przemysłowego wykorzystania). Górnictwo i Geoinżynieria – Mining and Geoengineering 31(2), pp. 399–412 (in Polish).
• [15] Marek, A. 2003. Research and concept of using of lake chalk and sands to improve water quality in municipal plants (Badania i koncepcja wykorzystania kredy jeziornej i piasków do polepszenia jakości wód w zakładach komunalnych). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining XLV(6), pp. 77–80 (in Polish).
• [16] Pękala, A. 2012. Mineralogical-geochemical study of transitional rocks from mesozoic-neogen contact zone in the „Bełchatów” lignite deposit (Charakterystyka mineralogiczno-geochemiczna skał przejściowych ze strefy kontaktu mezozoik-neogen w złożu węgla brunatnego „Bełchatów”). Górnictwo i Geologia – Mining and Geology 7(2), pp. 187–196 (in Polish).
• [17] Pękala, A. 2014. Geochemistry of the kaolinite clay from the Mesozoic–Neogene contact zone in the Bełchatów lignite deposit (Geochemia iłów kaolinitowych ze strefy kontakru Mesozoik–Neogen w złożu Węgla Brunatnego Bełchatów). [In:] Pozzi, M. ed. Geochemistry and Environmental Geology of Industrialized Areas (Geochemia i geologia środowiska terenów uprzemysłowionych), pp. 138–150 (in Polish).
• [18] Pękala, A. 2017. Analysis of the Toxic Elements Concentrations in the Mesozoic Siliceous Rocks in Terms of the Raw Material Importance. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 245, DOI: 10.1088/1757-899X/245/2/022035.
• [19] Pękala, A. 2019. The Opoka-Rock from the Mesozoic/Neogene Contact Zone in the Bełchatów Lignite Deposit – Characteristics of a Petrographic Nature and as a Raw Material. Journal of Ecological Engineering 20(8), pp. 232–237, DOI: 10.12911/22998993/111714.
• [20] Pękala, A. 2020. Silification of the Mesozoic Rocks Accompanying the Bełchatów Lignite Deposit, Central Poland. Gosciences 10(4), DOI:10.3390/geosciences10040141.
• [21] Ratajczak, T. (ed.). 2014. Laboratory tests of peat and assessment of their usefulness (Badania laboratoryjne torfów oraz ocena ich przydatności). Department of Mineralogy, Petrography and Geochemistry AGH, 41 pp. (in Polish).
• [22] Ratajczak, T. and Hycnar, E. 2017. Accompanying minerals in lignite deposit (Kopaliny towarzyszące w złożach węgla brunatnego). Vol. 1. Kraków: MEERI PAS (in Polish).
• [23] Ratajczak et al. 2015 – Ratajczak, T., Hycnar, E. and Borzęcki, P. 2015. Mineralogical criterion as an element of assessing the suitability of some Polish clay raw materials for the construction of waterproofing screens (Kryterium mineralogiczne jako element oceny przydatności niektórych polskich surowców ilastych do budowy przesłon hydroizolacyjnych). Studia, Rozprawy, Monografie 194, Kraków: MEERI PAS, pp. 134 (in Polish).
• [24] Sałaciński, R. and Gąsiński, A. 2012. Possibilities of economic use of Pliocene clay from KWB Bełchatów – Szczerców field (Możliwości wykorzystania gospodarczego plioceńskich iłów z KWB Bełchatów – pole Szczerców). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining LIII(1–2), pp. 83–89 (in Polish).
• [25] Sałaciński, R. and Puff, Z. 2003. The technology of obtaining synthetic wollastonite from accompanying and waste minerals from the Piotrków region deposits (Technologia otrzymywania syntetycznego wollastonitu z kopalin towarzyszących i odpadowych ze złóż regionu piotrkowskiego). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining XLX(6), pp. 30–34 (in Polish).
• [26] Sałaciński, R. and Puff, Z. 2007. Possibilities of using accompanying minerals in ceramics technologies (Możliwości wykorzystania kopalin towarzyszących w technologiach ceramicznych). Sympozja i Konferencje 71, Kraków: MEERI PAS, pp. 251–266 (in Polish).
• [27] Stryszewski, M. ed. 1995. Selective exploitation of brown coal and associated minerals together with technical and economic conditions and ecological benefits (Eksploatacja selektywna węgla brunatnego i kopalin towarzyszących wraz z uwarunkowaniami techniczno-ekonomicznymi i korzyściami ekologicznymi). Kraków: CPPGSMiE PAN (in Polish).
• [28] Wiśniewski, W. 2000a. 117 Development of accompanying minerals. KWB Bełachatów. From eneterprise to joint-stock company S.A. 25 years 1975–2000. (Zagospodarowanie kopalin towarzyszących. [In:] KWB Bełchatów. Od przedsiębiorstwa do spółki akcyjnej S.A. 25 lat 1975–2000). Inowrocław: Druk-Nitro, pp. 109–117 (in Polish).
• [29] Wiśniewski, W. 2000b. Development of accompanying minerals at KWB Bełchatów (Zagospodarowanie kopalin towarzyszących w KWB Bełchatów). Summaries of papers delivered in 1999 at meetings of PTGeol., Branch in Poznań IX, pp. 61–72.
• [30] Wyrwicki, R. 1993. The need to protect beidellite clay from KWB Bełchatów (Potrzeba ochrony beidellitowych iłów z KWB Bełchatów). Przegląd Geologiczny – Geologiacl Review 41(9), pp. 612–620 (in Polish).
• [31] Wyrwicki, R. 1999. Determination of the properties of lake chalk as a raw material from the production of quicklime (Określenie właściwości kredy jeziornej jako surowca do produkcji wapna palonego). Górnictwo Odkrywkowe – Opencast Mining XLI(1), pp. 107–117 (in Polish).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).