Uvod u rudarstvodr.sc. Jerko Nui, dipl.ing.rud., prof

2010

vlastita naklada

1

PREDGOVOR "Natura parendo vincitur"

(Prirodu savladavamo ako joj se pokoravamo) Francis Bacon

U planu i programu nastave rudarskog odjela RGN fakulteta u Zagrebu od osnutka studija (uz samo kratki prekid) egzistira kolegij Uvod u rudarstvo.radi najmanje dva razloga: specifinosti struke i neinformiranosti polaznika studija o rudarstvu. Specifinost struke se ogleda u naravi posla, osobito u podzemnom radu, gdje izvan strunih rudarskih krugova izostaje svako informiranje. Srednje kole rudarskog smjera strogo su vezane na rudarske centre i vie su usmjerene na praktian rad u neposrednoj operativi, tako da manji broj zavrenih uenika nastavlja kolovanje. Takoer, nije posebno analizirano ali je ope poznato da su studij rudarstva upisivali dijelom oni kojima je to bila preostala mogunost upisa, dijelom u nakani mogunosti prijelaza na smjer naftnog rudarstva ili inenjerske geologije, a svakako ima i onih kojima je to prvotno opredjeljenje. Svima njima je potrebito da na poetku studija sagledaju osnove struke, koncepciju studija i da barem osluhnu predmet rada i podruje buduih ivotnih aktivnosti. Posljednjih godina predmet Uvod u geotehnologiju (umjesto bivih predmeta Uvod u rudarstvo i Uvod u naftno rudarstvo) sluaju svi studenti prve godine Rudarsko-geoloko-naftnog fakulteta. Odreeni deficit za studente geologije (za sada nije ukljuen profesor geologije u ovaj predmet) kompenziraju profesori rudarstva i naftnog rudarstva kojima je geoloka problematika na toj razini promatranja dobro poznata. Takoer, ova materija je pisana tako da i rudarski strunjaci-tehniari i inenjeri mogu u njoj nai interesantne poglede i razmiljanja o struci koja je toliko sadrajna, specifina i odgovorna da se nikada ne moe udbenikom graom do kraja obuhvatiti. U odnosu na atraktivne struke rudarstvo spada u teka zanimanja, jer ga obino prati iznimni fiziki i umni napor. Meutim, ako su mjerilo struke strune i znanstvene preokupacije, kojima treba raspolagati, onda rudarska struka nudi puninu prirodnih, tehnolokih i organizacijskih sadraja. Za razliku od mnogih drugih djelatnosti koje ive i rade u prirodi i od prirode rudarstvo ne stvara proizvod nego pridonosi njegovoj ekstrakciji iz milenijski oblikovanog okruja. Dugo je bilo vrijeme stvaranja rudnog blaga, ali je jo due postrudno razdoblje u kojem su refleksije Zemljinih aktivnosti ostavile bitnog traga na formiranje cjelokupnog rudnog ambijenta, to presudno utjee na mogunost ekstrakcije korisne komponente iz orudnjene stijene. Stoga, rudar treba biti matovit u zamislima, vizionar u prosudbama, tehniar u koncepcijama, i iznad svega praktiar u izvedbi. Vizionarstvo dariva punina zemljine prirode, tajne njene nude matovitost, a koncept eksploatacije i posebice realizacija u praksi ocrtavaju rudarsku stvarnost.

2

Istraivanje mineralnih sirovina ini predhodnicu i osnovicu svim daljnjim rudarskim aktivnostima. Tu je neprikoslovena geoloka struka ali i rudar mora voditi ili bar aktivno sudjelovati na izvoenju istranih radova, jer e prezentirani rezultati biti temelj svake projektne konstrukcije odnosno realizacije u praksi. Eksploatacija mineralnih sirovina predstavlja centralno pitanje, te uz istraivanje kao predhodnicu i oplemenjivanje kao zavrnicu sainjava cjelokupnu rudarsku djelatnost. Kod toga faza otkopavanja dominira po znaenju i sadrajima, a otvaranje leita i priprema su direktno u njenoj funkciji. Uoena je bitna razlika kod primjene podzemnog rada u odnosu na povrinsku eksploataciju kako u pristupu i realizaciji tako i u naknadnoj sanaciji degradiranog podruja. U tom kontekstu potrebno je ukljuiti i valorizirati moguu prenamjenu zavrno-otkopanih prostora jer to moe biti uvjet opstanka postojeih a osobito nastanka novih rudarskih objekata. Sve otriji zahtjevi u zatiti prirode, teak i opasan podzemni rad esto i ekonomski sporan namee potrebu iznalaenja novih metoda i tehnologije eksploatacije. Indirektne metode (uplinjavanje ugljena, izluivanje soli i metala i dr.) predstavljaju krajnje domete gdje e se iz utrobe zemlje eksploatirati samo korisne komponente, a pratee i obino dominirajue jalove primjese ostavljati u leitu. Sa ovim se i oplemenjivaki procesi prenose u leite i postaju integralni dio metoda i postupaka direktne eksploatacije. Meutim, ostaje mnogo toga jo nerjeeno, kako bi ove metode postale sveukupno komercijalno primjenjive, ali humani, sigurnosni i ekoloki faktori apsolutno su na strani ovih nastojanja. Geotehniki sadraji, kao to su izgradnja tunela i podzemnih prostorija druge namjene, izrada cesta, zatitnih brana, eksploatacija podzemnih voda i slino, su takoer predmet rudarsko-geoloke djelatnosti to u budunosti valja snanije prihvatiti i jae vrednovati. Sigurnosno-ekoloki faktori karakteriziraju rudarsku struku i svrstavaju u red sloenih, veoma odgovornih zanimanja to istie dodatne obveze u obrazovanju rudarsko-geotehnikih kadrova. Na kraju, rudarstvo kao i druge tehnike znanstvene discipline mora pratiti razvoj tehnike i tehnologije kao temeljne pretpostavke razvoja struke i uklapanja u ope trendove drutvenog razvitka. Rudarski fakultet mora biti nositelj rudarske znanstvene misli i promotor praktinih ostvarenja struke. Praksa favorizira rudarsko iskustvo, respektira znanost, ali cijeni samo njene prave efekte. "Rudarska znanost bez prakse je jalova, a praksa bez znanosti nemona" geslo je provjereno u prolosti, potvreno u sadanjosti i ovjereno za rudarsku budunost.

3

1. UVODNI DIO 1.1. POVIJEST RUDARSTVA U SVIJETU Rudarstvo datira jo u kameno doba kada se koristio kamen kresivac, pored drveta i kostiju za izradu orua i oruja. Kamen kresivac je sluio i za potpalu vatre pa je potraivan sve dublje u zemlju od ega su sauvane jame koje se smatraju prvim tragovima rudarske djelatnosti (slika 1.1).

Tuma: 1 - glina 2 - pjeani slojevi 3 - kreda s kresivcem 4 - otkopi 5 - zrano okno 6 ulazni i otkopni hodnik

Prema dosadanjim nalazima i novijim interpretacijama rudarstvo see i dalje u prolost ak u sedmi milenij. Na karti (slika 1.2) su prikazane lokacije prvih rudnika s naznakom mineralnih sirovina i okvirnog vremena njihova aktiviranja.

Prema ovom prikazu najstarije rudarstvo je bakra i olova u Maloj Aziji, na Cipru i Kreti te Kavkazu i Mezopotamiji. Kipros, grko ime Cipra preneeno je za naziv bakra u mnogim jezicima staroga svijeta. Prirodno je da su se bakar i olovo koristili prvi iza kamena, jer su postojala njihova bogata nalazita, a ujedno to su najmeki metali koji se daju na hladno kovati i oblikovati.

eljezo se spominje neto kasnije jer se tee obrauje a i tragovi se gube uslijed ranja. U Keopsovoj piramidi je pronaen dio eljezne alatke koji se datira u 3. milenij i smatra najstarijim eljeznim predmetom. Egipani su kopali plavi tirkiz u rudnicima na Sinajskom poluotoku, o emu su naeni zapisi na pjeanim hridima iz 4. milenija. Iz ovog razdoblja sauvani su tragovi eksploatacije zlata u

Slika 1.1 Prethistorijski rudnik kamena kresivca "Spiennes" u Belgiji

Slika 1.2 Podruja poetaka rudarstva (godine prije Krista)

4

stotinjak rudarskih okana du obale Nila. Najstarija sauvana rudarska karta na svijetu (slika 1.3) je egipatska karta iz vremena Ramzesa II ( 1290-1224), a odnosi se na rudnike zlata koje se kopalo plitkim oknima u nanosima rijeke i ispiralo u drvenim zdjelama.

Rudari su iskljuivo bili robovi, zatim zarobljenici i kanjenici na prinudnom radu, obino s cjelokupnom rodbinom. To je vjerojatno i razlog da u hijeroglifskim zapisima ima veoma malo pojedinosti o rudarskom radu, dok o obradi metala i izradi oruja ili nakita postoje iscrpni podaci.

Grki putopisac Diodor Sicilijanac ( 90-21) dao je ivotopisan i potresan prikaz stanja rudara robova u rudnicima na Sinajskom poluotoku. Neto kasnije prema slikovnim prikazima iz Posejdonova hrama u Korintu (slika 1.4) rudari su imali povoljniji poloaj. Na slikama se uoava dlijeto i eki kao osnovni alat to je ostalo neizmjenjeno do XIX stoljea i preuzeto za rudarske simbole iz ovog razdoblja.

Vrijedno je istai natpis u dolini Kidron kod Jeruzalema ( 700 god.) o proboju tunela za dovod vode u grad. Tunel je dug 533 m sa presjekom izboja 60 x 80 cm (slika 1.5). Tunel je i danas prohodan. Grci su na planini Laurion imali bogate rudnike olova i srebra.

Slika 1.3 Najstarija rudarska karta (XIII. stoljee, vladavina Ramzesa II) 1-cesta prema moru, 2-rudarske nastambe, 3-zlatonosne stijene, 4-pralite

Slika 1.4 Najstariji slikovni prikaz rudarskih radova

(Korint, 650-550)

5

Za vrijeme vladavine Temistokla ( 483) ovi rudnici su omoguili Atenjanima da opreme flotu od 200 ratnih brodova. Broj robova rudara je porastao da je pored seljakog i trgovakog stalea nastao i poseban rudarski stale. Osobito su bili cijenjeni robovi strunjaci koji su se prodavali skuplje i do 30 puta u odnosu na roba obinog rudarskog radnika. Na Kreti je bilo mnogo rudnika i topionica, a posebno se spominje leminos kao "otok plamenih dimnjaka". Rimljani su osvajakim ratovima u Britaniji,

Grkoj , Egiptu i Maloj Aziji prisvojili mnoge rudnike. Po Strablonu u rudnicima Nove Kartagene u panjolskoj radilo je oko 40.000 robova radnika. Rimsko rudarstvo je bilo razvijeno i u naim krajevima. Jedan od najveih rudnika je bio u Srebrenici sa naseljem Domara i sjeditem vrhovnog starjeine rudarstva tzv. procuratores metallorum, za provincije Panoniju i Dalmaciju. Rimski vojni poploani put koji je preko Romanije vodio do Srebrenice zvao se via argenta (srebreni put). Po tvrdnji rimskog pisca Plinija starijeg (23-78. god.) rimska drava je za vrijeme Nerona dobijala oko 20 kg zlata na dan samo iz provincije Dalmacije. U Srebrenici kao i u Sisku bile su rimske kovnice novca. Rimljani su razvijali i rudnike eljeza. Poznati su bili rudnici u Ljubiji (Bosna) do kuda je vodio put iz Salone. U ovom podruju naeni su mnogi rudarsko-metalurki ostaci kao to su pei za taljenje, rudarski alat, rudarske lampe, novac i posue. Sauvani tragovi upuuju da se u Ljubiji rudarilo ve u 3. mileniju. Openito rudarstvo starih naroda od prethistorijskih vremena do pada rimskog carstva ( 7. milenij do 5. stoljea) karakterizira: a) Proizvodnja metala, djelomino kamene soli i neznatno ugljena. Otkopavala se samo

bogata ruda; po Daves-u u Laurionu se ruda ispod 10% olova ostavljala u zasipu dok u rudnicima Etrurije rude bakra ispod 5% bakra nisu se uzimale u obzir.

b) Radnu snagu sainjavali su robovi, osuenici i ratni zarobljenici, a rijee stanovnici u okolici rudnika.

c) Rudnici su redovito otvarani potkopima i oknima malih presjeka tako da je podgrada izostajala. Otprema rude bila je u konim vreicama, korpama, koritima i bronanim posudama. Prema Pliniju starijem za rudnike na Pirinejskom poluotoku: "Rudari prenose komade rude dan i no bez prestanka, dodavajui ih jedan drugome; svjetlost dana vidi rudar samo na ulazu u rudnik".

d) Rudarski alat je bio najprije od kamena a kasnije od eljeza. Loila se vatra na elu radilita i stijene usijane polijevale vodom, da bi se uslijed naglog hlaenja raspucale.

Slika 1.5 Tlocrt tunela Siloe

1-u pogrenom smjeru potjerani hodnici, 2-mjesto proboja

6

e) Podzemne vode su se odvodile potkopom ili prebacivale vjedrima, a iz veih dubina i pomou ueta i vitlova s veim posudama ispletenim od biljnih vlakana i impregniranih katranom. Koristili su se i crpni tokovi do visine dizanja od 4 m (slika 1.6).

f) mjeraki radovi su provjeravani izradom kontrolnih okana (svakih 50 m kod Rimljana).

g) Poznavali su mokro separiranje rude, naroito na stolovima pod nagibom. Ruda se prethodno usitnjavala ekiem i drobila mlinovima.

Padom Zapadnog Rimskog carstva rudarstvo slabi. Za vladavine Karla Velikog poinju se obnavljati rimski rudnici. U 9. i 10. stoljeu rudarstvo uzima velikog maha u Saskoj (istona Njemaka) te u ekoj, Moravskoj pa i Maarskoj. Zbog povlastica koje su ve tada rudari uivali opustjele su njive pa se ono ak sputavalo radi opasnosti od gladi. U naim krajevima, osobito u Bosni, veliku ulogu u razvoju rudarstva odigrali su Sasi dolaskom u Srebrenicu i Kreevo u 13. stoljeu, gdje su eksploatirali olovo i srebro. U rudniku Litija (Slovenija) ve od 12. stoljea vadi se srebro i olovo a od 15 stoljea i u Meicama kao i iva u Idriji. Za podruje Hrvatske znaajna je godina 1463. kada Matija Korvin, ugarski kralj izdaje Petru II Zrinskom pravo na otvaranje prvog rudnika u Gvozdenskom kod Zrinja. Rudarstvo srednjeg vijeka najbolje je opisao Georgius Agricola u svom djelu "De re metalica ("Po pitanju metala"). Agricola - njemako prezime Bauer (1494-1555) bio je filolog, prirodoslovac i lijenik. Roen je u mjestu Joahimovo na granici sa ekom. Djelo je objavljeno poslije njegove smrti (1556. god.) a sadri 12 knjiga-poglavlja sa preko 300 strunih crtea: I. Protiv rudarstva i za rudarstvo; II. Pouke o pronalaenju ruda; III. O rudnim ilama, pukotinama i rasjedima; IV. Premjeri ila i rudarski propisi; V. Otvaranje rudnika i rudarska mjerenja; VI. Rudarski alati i strojevi, i o bolestima rudara; VII. Ispitivanje ruda; VIII. Prenje, drobljenje, ispiranje i suenje; IX. Topljenje rude; X. Odvajanje srebra od zlata i olova od srebra; XI. Odvajanje srebra od bakra; XII. Dobijanje kuhinjske soli, sumpora, alauna, bitumena i stakla.

Slika 1.5 Tlocrt tunela Siloe

1-u pogrenom smjeru potjerani hodnici, 2-mjesto proboja

7

Ve po naslovima pojedinih poglavlja vidljivo je da se u djelu analiziraju poetne i trajne dileme o rudarstvu, daju pouke o istraivanju rude, nainu otvaranja rudnika, rudarskim alatima i strojevima te o pojedinim postupcima pripreme i obogaivanja ruda. Ovako sadrajno i sveobuhvatno djelo iz razdoblja prve polovice 16. stoljea predstavlja najznaajniji dokument o rudarstvu i uope tehnici Srednjeg vijeka. Djelo je plod nadarenog pisca koji je u rodnom mjestu Joahimovo sa 16.000 stanovnika suraivao meu 8.000 rudara, koji su radili u oko 900 okolnih rudnika. Na slici 1.7., prema Agricoli, prikazano je paljenje vatre na radilitu kako bi se kasnije polijevanjem vode uarena stijena raspucala, i time olakalo dobivanje.

Na slici 1.8 prikazan je rad rudara pod zemljom gdje se posebno uoava rudarski alat (dlijeto i eki - kasnije uzeto kao simbol struke), te kukuljica i zatitna pregaa po kojoj se simbolizira tzv. skok preko koe. Na slici 1.9 zorno se uoavaju dijelovi ureaja za izvlaenje tereta iz rudnika. Openito rudarstvo Srednjeg vijeka pokazuje veliki napredak u mehanizaciji, mjernitvu i dr. Rudar postaje slobodan struni radnik uz znatne beneficije za teki i opasni rad i zaetke primjene pravne regulative. Posebno se usavrava priprema mineralnih sirovina gdje se za usitnjavanje koriste mehanike stupe i mlinovi a za separiranje talonici i klasifikatori. Pronalaskom tehnike tiskanja u 16. stoljeu rudarstvo postaje vodee u primjeni i razvoju tehnikih znanosti. Dovoljno je istai da je u Kitzbhlu (Kicbilu) u Tirolu ve 1559. god. izraeno rudarsko okno "Duh sveti" do dubine 513 m i 1559. god. produbljeno do 17 horizonta na dubinu 886 m. Veliki doprinos je primjena eksploziva poetkom 17. stoljea. Zabiljeeno je prvo miniranje u podzemlju 3. oujka 1627. god. u "Biber potkopu" u rudniku

Slika 1.8 Dobivanje stijena dlijetom i ekiem

Slika 1.9 Ureaj za izvlaenje tereta iz rudnika

Slika 1.7 Dobivanje stijena vatrom i vodom

8

tjavnice u Slovakoj (slika 1.10), prema zidnoj slici u Rudarskom muzeju opodnje, Maarska. Godine 1673. u Njemakoj je Rsler (Resler) konstruirao prvi visei kompas od izuzetnog znaenja za mjerenja u rudarstvu. Primjenom parnog stroja James Watt-a (Dems Vat) na rudniku Greenock (Grinok) 1736. otvoren je put modernizaciji rudnika.

Prevoz rude vagonetima po drvenim tranicama uveden je prvi puta 1680. god u rudnicima ugljena u New Castle-u (Nju Kastl), dok su eljezne tranice uvedene 1733. god. u engleskim rudnicima. Prva parna lokomotiva, djelo biveg rudnikog konjovodca, loaa i na kraju konstruktora George Stephenson-a (Dord Stephenson) proradila je 1814. u rudniku Kilingworth (Kilinvert), u kotskoj (slika 1.11).

Godine 1831. uvedeno je u izvozna okna elino ue umjesto tekog izvoznog lanca za izvlaenje rude. Prva pneumatska builica, Ingersoll America, uvedena je 1873. god. a od firme Siemens izraena je 1880. prva builica na elektrini pogon. Umjesto crnog baruta (Nobel, 1869.god.) uvodi se dinamit. Veoma je znaajno istai primjenu flotacije (1924. god.) za odvajanje pojedinih korisnih komponenata iz siromanih mineralnih sirovina.

Slika 1.10 Prvo miniranje u rudniku

Slika 1.11 Prva parna lokomotiva

9

1.2. RUDARSTVO U HRVATSKOJ Dobivanje zlata na naim prostorima bili su prvi znakovi rudarske djelatnosti. Ono se jo od predhistorijskih vremena dobivalo ispiranjem iz naplavina Drave i Mure, ali hrvatsko rudarstvo u pravom smislu rijei, historijski dokumentirano, poinje u 14. stoljeu. Tada su krki Frankopani u Gorskom kotaru i Lici eksploatirali rude eljeza, a moda i bakra, te zlata i srebra. To je nae rudarstvo znaajno i zato to je po tehnikoj razini bilo jednako onome u drugim europskim zemljama tog doba. Tako je i prva visoka pe za eljezo, to je izraena u naim krajevima 1651. god. u abru, proradila u vrijeme kada su i drugdje po Europi podizani ti novi ureaji. Tada, pa i ranije nalazita plemenitih metala - zlata i srebra bila su i baza za rad i nekoliko hrvatskih kovnica. Tako su Zrinski ve u 16 st. u Gvozdanskom kovali svoje uvene srebrnjake (fenike, talire i denare), a kovnice su radile i u Kotoru, Dubrovniku, Splitu, Zagrebu, Virovitici, Pakracu, Poegi i Srijemskoj Mitrovici. Rudnici metala radili su u Zrinskoj gori (Gvozdansko), Lici (Rudopolje), Gorskom kotaru (Liki abar), Samoborskom gorju (Rude) i Medvednici. To je razdoblje rudarstva crnih i plemenitih metala u hrvatskoj trajalo oko 250 godina, posljednjih desetljea stalno ugroeno od Turaka. Zamrlo je potkraj 16. st., nakon pada Gvozdanskog u turske ruke. Nakon rudarskog muka od 200 godina poinje znaajno razdoblje rudarstva ugljena. Razdoblje ugljena u Hrvatskoj traje od poetka 19. stoljea do osamdesetih godina prolog stoljea. Domai je ugljen desetljeima podmirivao vie od tri etvrtine energetskih potreba Hrvatske (1956. god., 77%, 1961. oko 36%), dok se danas ugljen u Hrvatskoj spominje samo kod rada termoelektrane u Plominu (350 MW) koja radi na uvozni ugljen. Ugljen se eksploatirao u Istri (kameni ugljen), Dalmaciji (mrki ugljen), te sjevernoj Hrvatskoj (lignit). Poeci Istarskih ugljenokopa seu u XVII. stoljee, a stalna proizvodnja ugljena datira od 1785. godine. Rudnici su gospodarski djelovali na irokom podruju naselja Rae, Labina i Pina. Godine 1921. (2. oujka) dolo je do generalnog trajka rudarskih radnika kada je proglaena Labinska republika to je bio veliki dogaaj koji je ostavio snanog traga na sva budua kretanja u ovom rudarskom kolektivu. Taj datum je uzet za Dan rudara u bivoj Hrvatskoj. Godine 1942. postignuta je u Istarskim ugljenokopima rekordna proizvodnja (>1 mil. tona s preko 10 000 rudara), a zatvaranje posljednje jame (jama Tupljak) a time i zavretak viestoljetne kontinuirane proizvodnje kamenog ugljena u Istri uslijedio je 1998. godine. Revitalizacija podzemne eksploatacije u bivim Istarskim ugljenokopima teko je izvodljiva jer su slojne prilike veoma sloene (tanki ugljeni slojevi, uestale dislokacije u sloju-tzv. skalini, vrsti jalovi uloci u ugljenom sloju, veliki pritoci voda u podzemlje i dr.), to sve ne omoguava rentabilnu primjenu niti jedne poznate metode direktnog podzemnog otkopavanja ugljena. Osim toga, kameni ugljen Istre sadrava velike koliine sumpora (do 10%) to pretstavlja velike ekoloke problem u njegovoj primjeni. Ostaju jedino indirektne metode otkopavanja koje su za ugljena leita sadrane u podzemnom uplinjavanju ugljena kako bi se eventualno iskoristila vrijednost preostale znaajne akumulacije visokokalorinog ugljena Istre (procjenjuje se do 50 mil. tona).

10

Podzemnim uplinjavanjem ugljena izvlai se iz korisnog sloja energetski uinkovita plinska faza (CH4, CO i dr.) aktivnou s povrine kroz buotine podravajui plameno elo u ugljenom sloju pri emu se tzv. nepotpunim izgaranjem izdvajaju iz ugljena gorivi plinovi. Dakle, ne ulazi se u podzemlje, ne vadi se ugljen na povrinu ve se njegovi korisni produkti u vidu plina ekstrahiraju buotinama na povrinu. Ostaje negorivi dio u leitu to je ekonomski i napose ekoloki povoljno uz odreene gubitke na supstanci radi poticaja nepotpunog izgranja ugljenog sloja (plameno elo) kojim se potie destilacija ugljena i izdvajanje korisne plinske faze. Meutim, sustav podzemnog uplinjavanja ugljena nije jo dobio svoju istinsku provjeru i potvrdu u praksi. Jo uvijek su prisutni sporadini pokuaji u praksi na tome planu (mada ima ve dugo i termoelektrana na plin s podzemnim uplinjavanjem ugljena) to e se zasigurno ubrzo pozitivno mjenjati s obzirom na visoke cijene ostalih energenata-posebice nafte i plina. U sredinjoj Hrvatskoj bilo je veliki broj manjih rudnika na eksploataciji niskokalorinih lignitskih slojeva koji su svi u drugoj polovici prolog stoljea zatvoreni jer su u pitanju veoma sloeni uvjeti eksploatacije (tanki ugljeni slojevi, loe popratne naslage, prisustvo vodonosnih pijesaka i dr.). U Istri (Rovinj) i sredinjoj Dalmaciji (Obrovac, Drni) eksploatirana je ruda aluminija (boksit), ali su svi rudnica krajem prolog stoljea i nakon Domovinskog rata zatvoreni. Gips se eksploatirao od davnina (Rude kod Samobora) a danas je njegova proizvodnja znaajna oko Knina gdje je izgraena impozantna tvornica gipsnih proizvoda u Kosovu polju. Isto tako, gips se proizvodi u okolici Sinji za potrebe cementara (Split, Koromano, Naice), a istraena su gipsna leita u okolini Srba. U Hrvatskoj ima danas oko 650 eksploatacijskih polja ili istranih prostora gdje je dozvoljeno istraivati i eksploatirati minerlne sirovine. Kod toga tehniko-graevni kamen dominira (>50%), zatim ahitektonski graevni kamen (oko 20%), grevni pijesak i ljunak (oko 15%), ciglarske gline (oko 3%), dok je sve ostalo skupno oko 15%. Dakle, oko 70% eksploatacijskih polja i istranih prostora danas u Hrvatskoj su tehniko-graevnog kamena i graevnog pijeska i ljunka kojima Hrvatska obiluje (dinarski sustav, prisavlje, podravlje i dr.), tako da kod ovih mineralnih sirovina lokacija mogueg aktiviranja objektivno postaje resurs. Istraivanje zemnog ulja javlja se u 16. stoljeu na tlu Hrvatske, a prvi zapisi za poetak proizvodnje nafte vezani su uz Baindol 1858. godine. 1886. Na polju Bujavica 1918. zapoinje proizvodnja zemnog plina. Sredinom prolog stoljea, hrvatska proizvodnja nafte i plina pokrivala je vie od polovine domaih potreba, a povremeno i vie. U posljednje vrijeme proizvodnmja nafte opada a plina raste tako da se vie od polovice potreba zemlja uvozi a u narednom razdoblju e se uee uvoza poveavati.

11

1.3. RUDARSKA OBILJEJA I ZNAKOVLJE Rudarstvo, kao specifina grana ljudske djelatnosti, datira u daleku prolost. Svoju tradiciju rudari uvaju, odravaju i ispoljavaju rudarskim obiljejima i znakovljem. Rudarski pozdrav je Sretno. Pored dobrih elja u nazivlju, izriajem se opominje na opasnosti, upuuje na siguran rad i budi potrebiti osjeaj zajednitva meu rudarima. Potekao je od rada u tekim podzemnim uvjetima. Prema Antunovi-Kobliki (1980) prvi se put spominje 1684. god. u jednom rukopisu u Freibergu, pa se ve dugo koristi u svakoj prilici, na svakom mjestu i u svako doba u okvirima rudarske djelatnosti. Sretno je upisano na jamskim ulazima, istaknuto visoko na rudnikim tornjevima, a esto se nalazi u nazivljima pojedinih kopova, jama, revira i rudarskih tvrtki ili pak u naslovima rudarskih asopisa.

Uz pozdrav Sretno ispjevane su brojne rudarske pjesme i Rudarska himna. Himnom se istie ponos rudara, zaziva slava za uinjene zasluge domovini, uz elje trajnog zajednitva "sinova rudnika i rova" i da ih navijek Sretno prati. Rudari imaju svoj Grb. Sainjavaju ga dlijeto na drci postavljeno ukri s ekiem prema izgledu rudarskog alata jo iz staroga vijeka (Slika 1.12). U njemu je iskazana snaga rudara, skromnost rudarskog poziva i odanost tradiciji.

Rudarski stijeg je zeleno-crna zastava. Gornja polovina je zelene boje i doarava nadu u pronalaenje rude, a donja je crne boje i asocira na podzemlje i mrak. Rudari imaju svoju sveanu odoru. Ona je crne boje, osim za rudara u rudnicima soli koja je bijele boje. Noenje odore stara je rudarska tradicija; potjee vjerojatno iz starodrevnih rudarskih podruja Saksonije, eke i Slovake (Freiberg, Kutna Hora, Banska tiavnica), gdje su ve u XIII. stoljeu postojali pisani rudarski pravilnici-zakonici s nekim propisima i za svakodnevni ivot. Posebno je za rudarsku uniformu austrijski car Ferdinand I. 1837. propisao pravilnik s veoma detaljnim uputama. Tako je uz odoru propisano noenje sablje "za njemake" dunosnike ravne i kratke a za "maarske" (u tzv. donjougarskim, tj. slovakim rudnim krajevima) krive sablje, po maarskom obiaju. Odora se odijeva u posebnim prigodama kada se obiljeavaju rudarski i dravni blagdani, kao i pri posljednjim ispraajima nastradalih i umrlih rudara. Mlai studenti rudarstva "brucoi" i "stare bajte", kao i njihovi profesori, nose sveane odore prilikom izvedbe rituala Skoka preko koe. U sveanim odorama nastupaju i lanovi rudarske glazbe, koja je redovita pratilja svih znaajnih dogaaja u rudarskim okrujima.

Slika 1.12 Rudarski zatitni znak - dlijeto i eki

12

Simbol struke je rudarska sigurnosna svjetiljka (slika 1.13) uz iju se rasvjetu radilo u podzemlju, a plamenom provjeravala prisutnost opasnog plina - metana. Smjelo i revolucionarno otkrie kojim se zapaljivi i eksplozivni plin kontrolira plamenom-vatrom, pronaao je 1815. god. mladi engleski kemiar Humphry Davy. To je ostvareno pomou guste eljezne mreice koja proputa kisik za podravanje gorenja i metan za indiciranje, ali i odvodi nastalu toplinu izgaranja. Ovo je 9. sijenja 1816, pred posjetiteljima u jami Hepburn prvi put provjerio i potvrdio njezin tehniki upravitelj Mathius Dunn (Repecki, 1973): u narednih je 150 godina taj izum sauvao brojne ivote i znatnu imovinu rudara.

Rudarski tap s metalnim rukohvatom u obliku dlijeta karakterizira struku. Sluio je nadzorno-tehnikom osoblju kao pripomo u obilascima rudnikih prostorija i za okucavanje-oslukivanje krovine i bokova, radi ega je druga strana iljata i obloena limom od mjedi. Osim pozdrava, himne i grba, zastave i prepoznatljive odore rudari cijeloga svijeta imaju i zajedniku zagovornicu Svetu Barbaru zatitnicu rudara, talioniara, topnika i ratara koje nepoudne ljudske i prirodne sile mogu ugroziti (slika 1.14). Rudarski rad je teak i grub, ali

srce umiljato, djeaki iskreno i djevojaki njeno, ba kao u mlade zatitnice koja je sauvala ponos i spremno se rtvovala svojim idealima. Njezino ime ovjekovjeeno je brojnim crkvama na rudarskim podrujima slavenskih, germanskih i romanskih naroda. U naim krajevima sauvane su crkve Sv. Barbare u Rudama kod Samobora, Velikoj Mlaki kod Zagreba, Jakiu kod Poege, Brezi u Bosni, Idriji u Sloveniji i dr.

Slika 1.14 Sveta Barbara

Slika 1.13 Rudarska sigurnosna svjetiljka

13

Rudari imaju svoj dan-Dan rudara koji je u slobodnoj Hrvatskoj uprilien 4. prosinca, upravo na Sv. Barbaru, kako bi se snagom svoje zatitnice trajno odrao kao i u ostalom kranskom svjetu, jer je u dijelu nae prolosti bio priguen i odnaroen prolaznim i nametnutim vrijednostima. Skok preko koe je tradicionalna sveanost studenata rudarstva, geologije i nafte, njihovih starijih bajta i profesora, ime se, preskakanjem koe umjesto rudarskog okna, simbolizira spremnost mladih pristupnika odabranom pozivu.U Skoku preko koe sadrana su sva obiljeja i znakovlje rudarske struke. Studenti-pristupnici nose sveano rudarsko odijelo ukraeno resama i rudarskim grbovima, u rukama nose sigurnosnu rudarsku svjetiljku, u prostorijama ceremonijala izvjeeni su rudarski stjegovi i ostala rudarska obiljeja i znamenje, pjeva se rudarska himna i drugi napjevi po posebnom ceremonijalu koji oznaavaju i podravaju rudarsku tradiciju. Ceremonijal se odigrava za Sv. Barbaru i Dan rudara, svake druge godine, tako da se u ovoj-2008. godini ta sveanost odvija dvadesetosmi puta. Rudarse su u prolosti isticale i povezivale opasnosti kojima je valjalo ovladati pri eksploataciji mineralnih sirovina. One su odnosile nerijetko ljudske rtve i kod rudara prirodno razvile hrabrost, neustraivost, radinost i iznad svega skromnost ime se itekako ponosimo. Rezultat toga su rudarska obiljeja i znakovlje: pozdrav sretno (vrebaju opasnosti), rudarski grb (eki i dlijeto, rudarski posao grub i teak), zastava (zeleno-crne boje, kontrast prirode-svjeine i podzemlja), u sigurnosnoj svjetiljci (svjetlo u tami, signal opasnosti), u zatitnici (Sv. Barbara, junakinja i muenica) i Danu rudara (oputnje i slavlje nakon napornog rada). Razvojem tehnike i rudarske tehnologije kao i trinim uvjetima, uvelike su izbjegnute i svladane izvorne opasnosti, stoga valja promovirati nove vrijednosti rudara u novim okolnostima: umjsto hrabrosti, spremnost; umjesto neustraivosti, odlunost; skromnost pretoiti u umjerenost i poslovnost; iznad svega odravati i razvijati postojenost jer sami sebe ponekad dovodimo u dvojbe. Mineralne sirovine su osnovni predmet naeg rada a njihovo istraivanje, eksploatacije i oplemenjivanje podruje djelovanja to se ne moe mjenjati, jedino se metode i sredstva za postizanje optimalnih ciljeva mogu i moraju razvijati, to su stalni izazovi i uvjeti opstanka svake pa nae struke. Ranije je bila dominantna zatita rudara u proizvodni a sada postaje odluna zatita ljudi i okolia od rudarske proizvodnje-npose njene prerade i potronje emu u edukaciji rudarskih strunjaka treba dati adekvatnu panju. Rudarsko-geoloko-naftni fakultet Sveuilita u Zagrebu, kao nositelj znanstvene misli i promotor praktinih ostvarenja struke, za blagdan Svete Barbare organizira simpozije s aktualnim tematskim sadrajima, to e postati trajna praksa kao prilog razvoju struke i prosperitetu domovine.

14

1.4. PREDMET RADA I PODRUJE RUDARSKE STRUKE Rudarsku struku definiraju rudno blago kao predmet, a istraivanje, eksploatacija i oplemenjivanje mineralnih sirovina kao podruje rada. Rudno blago je dobro od dravnog interesa, ima njenu osobitu zatitu i iskoritava se pod uvjetima i na nain koji su propisani Zakonom o rudarsvu. Mineralne sirovine se mogu klasificirati kao energetske mineralne sirovine, tj. sirovine iz kojih se dobiva energija, zatim metali i sve ostalo to ne daje energiju i nije metal, moemo zvati nemetalnim mineralnim sirovinama. Prema. Zakonu o rudarstvu Hrvatske, rudniom blagom smatraju se: ...sve organske i neorganske mineralne sirovine koje se nalaze u vrstom, tekuem ili plinovitom stanju, u prvobitnom leitu, u nanosima, jalovitima, talionikim troskama ili prirodnim rastopinama Mineralnim sirovinama (rudnim blagom), prema Zakonu o rudarstvu smatraju se: a) Energetske mineralne sirovine - sve vrste fosilnog ugljena, ugljikovodici u vrstom,

tekuem i plinovitom stanju, sve vrste bitumenoznih i uljnih stijena, ostali plinovi koji se nalaze u zemlji i radioaktivne mineralne sirovine;

b) Mineralne sirovine iz kojih se mogu proizvoditi metali i njihovi spojevi; c) Nemetalne mineralne sirovine - grafit, sumpor, magnezit, fluorit, barit, azbest, tinjac,

fosfat, gips, kalcit, kreda, bentonitna glina, kvarc, kvarcni pijesak, kaolin, keramika i vatrostalna glina, feldspat, talk, tuf, sirovine za proizvodnju cementa i vapna, te karbonatne i silikatne sirovine za industrijsku preradu;

d) Arhitektonsko-graevni kamen; e) Sve vrste soli i solnih voda; f) Mineralne i geotermalne vode iz kojih se mogu pridobivati mineralne sirovine ili

koristiti akumulirana toplina u energetske svrhe, osim mineralnih i termalnih voda koje se koriste u ljekovite, balneoloke i rekreativne svrhe ili kao voda za pie;

g) Tehniko-graevni kamen, graevni pijesak i ljunak te opekarska glina. 1.5. SPECIFINOSTI MINERALNIH SIROVINA Mineralne sirovine karakteriziraju slijedee specifinosti; neobnovljivost rezervi, sve vea uporabivost, lokacijska predisponiranost i ekoloko-sigurnosna upitnost pri eksploataciji. Neobnovljivost rezervi mineralnih sirovina je posebna znaajka rudarske djelatnosti. Rudno blago nastajalo milenijskim razdobljima izvan je domaaja stvaranja ljudske moi. Ono je za nae okolnosti prirodno oblikovano i statino, ali nedovoljno istraeno i definirano. to je definirano ogranieno je, a to je neistraeno moguno je ali isto tako ogranieno jer se objektivno vie ne stvara. U rudarskom zakonodavstvu i praksi, obnavljanje rezervi pojmovno se eksploatira u smislu permanentnog istraivanja novih rezervi, uporedno s likvidacijom postojeih. Obnovljivost u smislu kontinuiteta eksploatacije a ne reprodukcije kao pojmovne

15

odrednice, jer se radi o dopunjavanju rezervi, odnosno njihovoj adekvatnoj zamjeni od istog raspoloivog potencijala. Racionalno crpljenje postojeeg i tenja za moguim rudnim blagom je temeljna odrednica rudarske struke. Sloeni postupak rudarske eksploatacije u uvjetima neobnovljivosti rezervi u odnosu na druge resurse u prirodi koji se redovito reproduciraju (umski fond, poljoprivredi fond, stoni fond i dr.), daju rudarstvu za pravo da ljubomorno uva i gospodari mineralnim resursima i titi struku. Neobnovljivost rezervi je u suprotnosti s intencijama ope depresije cijena mineralnih sirovina, to objektivno stimulira eksploataciju najpovoljnijih leita ili njihovih bogatih dijelova. Rudna leita su dislocirana u prirodi, neravnomjerno dispergirana po koncentraciji korisne supstance u prostoru pojedinog lokaliteta, tako da se eksploatacijom razara i nepovratno likvidira cjelokupni rudni masiv. Kontrolirano crpljenje postojeeg i tenja za moguim rudnim blagom mora biti temeljna odrednica rudarske struke. Uporabna vrijednost mineralnih sirovina nije statina pojava, ve se razvija u funkciji irenja ljudskih potreba, pa je zadatak struke da permanentno valorizira vrijednost svojih resursa. Dapae, markentiki se ponaa, tj. iznalazi i kreira nove mogunosti kao osnovu irenja potreba u cilju oplemenjivanja ivljenja sadanjeg ovjeka i buduih generacija. Mogunosti se naziru osobito kod nemetalnih mineralnih sirovina iji je broj izuzetno velik, a raspon primjene sve vei ija aplikacija see od obinog graevinskog supstrata do stonog punila. Mineralne sirovine nalaze se u intaktnoj prirodi ali i u aktivnom okruju gdje su transferirane u prilagodljivi oblik uporabne vrijednosti. Gotovo sve to se uoava u ljudskom obzorju od stambenih zgrada, cesta, mostova, eljeznica, motornih vozila, dalekovoda, plovila i zrakoplova u direktnom ili preraenom obliku sazdano je od mineralnih sirovina. ak i plastini proizvodi koji prosto preplavljuju ovjekovu svakidanjicu, izraeni su od mineralne sirovine - nafte. Moderni informacijski sustavi sainjeni su od mineralnih sirovina. ovjek je kroio u svemirske prostore u metalnom kuitu pogonjen energijom mineralne sirovine. Praktino sve osim hrane i odjee, pa i njih, ovjek ostvaruje osnovom mineralnih sirovina ili pomou od njih izraenih produkata. Podzemne vode imaju sve karakteristike mineralnih sirovina kako se i tretiraju u mnogim dravama. Ambijentalno su vezane za podzemlje-zemljinu koru, nastaju prirodno tj. izvan domaaja ljudske moi, imaju iznimnu uporabnu vrijednost, slue i za pie. U sunim krajevima (Afrika) voda je vrijednija od mnogih drugih napitaka, a u vodonosno bogatim podrujima svijeta ekoloki problemi e veoma brzo podzemne vode privesti u skupinu najtraenijih i najvrijednijih (mineralnih) sirovina. Trajna obnovljivost vodenog resursa, kao uvjet praktine primjene pojedinog lokaliteta u funkciji je strogo kontrolirane eksploatacije gdje se uspostavlja sukladan odnos crpljenja s prirodnim tokom kruenja vode. Koritenje podzemnih voda veoma je sloen proces, pri emu u postupku istraivanja i eksploatacije ove sirovine geoloko-rudarska struka dominira.. Zasienost potreba i trajnost konanih proizvoda u odnosu na stupanj troenja mineralnih resursa, kao njihova prirodnog izvorita, nije usklaena, posebno u sluaju energetskih

16

sirovina. Tu se vrijednost prenosi u stvaranju novih dobara, ali i nepovratno troi u svom pojavnom obliku, naroito je velika disproporcija izmeu utroka nafte i plina u odnosu na raspoloive rezerve. Lokacija mineralnih sirovina je predisponirana-predodreena pa je njeno pronalaenje ustvari samo potvrda injeninog stanja. To znai lokaciju rudnika ne moemo birati osim kada je pitanje izbora prioriteta izmeu vie moguih lokaliteta. Za vrijednije i obino mineralne sirovine rjee pojavnosti (nafta, plin, boksit, gips i dr.) to je presudno, za manje vrijedne i uestale pojave (tehniko-graevni kamen, graevni ljunak i pijesak) to ne mora biti odluno. Openito, lokacija mineralnih sirovina je fiksna kategorija prema kojoj se usklauje sva rudnika infrastruktura pa i ostala nadgradnja. Svaki rudnik je, ustvari, povrinska ili podzemna tvornica koja putuje za sirovinom-proizvodom, jer je korisna supstanca dispergirana u prostoru pojedinog lokaliteta, to sve odaje specifinost rudarske struke neusporedivo u zadacima i odgovornostima u odnosu na druge djelatnosti. Lokacija mineralnih sirovina vezana je za zemljinu koru plie, dublje ili na samu njenu povrinu. Zakon o rudarstvu Hrvatske u lanku 4 tretira: ...Istraivanje i eksploataciju mineralnih sirovina koje se nalaze u zemlji ili na njenoj povrini, na rijenom, jezerskom ili morskom dnu ili ispod njega u unutarnjim morskim vodama ili teritorijalnom moru.... Lokacija mineralne sirovine moe biti od izuzetnog znaenja u smislu uvjeta eksploatacije i razlogom diferenciranju unutar rudarske struke, ali nikako i nikada gubljenju patronata nad rudarskim radovima. Mogu biti dublji ili plii kopovi, duboke ili plitke jame, mali ili veliki rudnici, ali ne moe biti malo ili veliko rudarstvo, ve rudarska struka verzirana i verificirana za rudarsko istraivanje i eksploataciju mineralnih sirovina. Isto se odnosi i na koliine zaliha i veliinu proizvodnje rudarskog objekta, to tehniko-tehnoloki, a posebno organizacijski i kadrovski znatno odstupa, ali nikako ne istupa iz rudarstva kao struke. Ekoloko-sigurnosni utjecaji pri dobivanju vrstih mineralnih sirovina su presudni jer je destrukcija prirodnog masiva uvjet svake produkcije, to uz pratee tetnosti tehnolokog procesa (buka, praina, zagaenje voda i dr.) uslonjava sustav rudarske eksploatacije. Obzirom da je potranja mineralnih sirovina sve vea temeljni zadaci struke su kontinuirano poveanje proizvodnje uz maksimiranje zatite okolia-posebice ouvanje krajobraza. Eksploatacija mineralnih sirovina predstavlja masovno dobivanje rudne supstance, posebno kada je korisna supstanca pomijeana s jalovinom i najee ini njen manji ili veoma mali udjel. U tom sluaju znaajni su otpadni produkti prerade koji deponijama ugroavaju okoli. Kod podzemne eksploatacije povrinski tereni se devastiraju-uruavaju, to reducira rezerve i limitira proizvodne kapacitete kada se tite povrinski objekti. Tendencije su u kombiniranju metoda otkopavanja, koje ugrauju jalovinski otpad u otkopane prostore, i time tite povrinu i okoli, a smanjuju gubitke u pridobivim rezervama. Kod povrinske eksploatacije bitno se degradira povrina i stvaraju otkopne depresije, ukoliko nije mogue unutarnje odlagalite jalovih masa. Kod mineralnih sirovina bez ili s manjim jalovim

17

pokrovom, to je redovno sluaj s nemetalima, otkopni krateri su neizbjena pojava i poseban ekoloki problem. Zatita okolia u rudarstvu ima iznimne zadatke u koncipiranju povrinske eksploatacije u smislu adekvatne valoirizacije otkopanih prostora, jer to postaje uvjet opstanka postojeih i posebno nastanka novih povrinskih kopova. Sigurnost ljudi i imovine u procesu rudnike eksploatacije posebno je ugroena. Rudarski zakon verificira ope ponaanje u rudarstvu i bazira se na rudarskoj znanstvenoj misli, a posebice iskustvu. Iskustvo objektivno dominira u podzakonskim aktima (propisi, pravilnici, tehnike upute rada i dr.), jer ukljuuju i neznanja koja rudarska znanost nije u potpunosti razrijeila ili uspjela aplicirati u praksu. Kako se iskustvo bazira na pozitivnim efektima i negativnim posljedicama, i to samo onih pojava koje su se dogodile, ono je objektivno defektno, i pitanje je vremena kada e se morati dopunjavati. Posljedice toga su evidentne, jer se nesree uestalo dogaaju, a propisi esto mijenjaju ili dopunjuju. Ako neobnovljivost mineralnih sirovina snano opominje rudare, uporabna vrijednost animira, lokacija rezervi iznimno aktivira, to ekoloko-sigurnosni aspekti najvie uzbuuju rudara i zahtijevaju njegovu trajnu nazonost. 1.6. MULTIDISCIPLINARNOST RUDARSKE STRUKE Rudarstvo podrazumjeva skup aktivnosti na istraivanju, eksploataciji i oplemenjivanju mineralnih sirovina. Za ostvarenje te zadae rudar mora poznavati, osim temeljne rudarske i srodne geoloke struke, osnove strojarstva, elektrotehnike i raunarstva, graevinarstva, geodetskih mjerenja, gospodarenja i sociolokih naela djelovanja. Obzirom da mineralnu sirovinu treba pronai, eksploatirati, preraditi i plasirati na trite, rudar mora biti kreator i koordinator ovih aktivnosti, jer se one meusobno uvjetuju, podstiu i nadopunjuju. Geolozi postavljaju i vode istraivanja mineralnih sirovina, ali se tek rudarskim istranim radovima a posebice tijekom eksploatacije leite potpuno definira, to se esto mora uvaiti tekuim izmjenama zacrtanog koncepta radova. Istraivanja rudar naruuje, koordinira i koristi, to mu daje posebne obveze i prava da tom problematikom ovlada i radovima upravlja. Kao krajnji korisnik rezultata istraivanja rudar uvia njihovu pravu vrijednost, to rudarska praksa potvruje oekivanim efektima ili demantira uz tetne posljedice. Istraivanje mineralnih sirovina djelomino se bazira na pretpostavkama pa su konkretni rudarski radovi njihova stvarna interpretacija, to je nedostatak ali i velika poduka za rudare i geologe. Praksa potvruje snanu interakciju primjenjene geologije u rudarstvo, to valja edukacijom adekvatno podrati. Strojari izrauju rudarske strojeve, ali je njihova uporaba i odravanje u rudarskim rukama. Rudarski strunjak mora sudjelovati pri koncipiranju rudarskog stroja i ureaja, koji je namijenjen za specifine radne uvjete. Na povrinskim kopovima robusna i snana mehanizacija nema alternative, doim u podzemnom radu skuen prostor, neposredni kontakt stroja s vrstom prirodom i u stalnom pokretu, zahtijevaju male gabarite, snanu konstrukciju i izraenu fleksibilnost ureaja.

18

Pogon rudarskih strojeva i ureaja je elektrini, hidrauliki, diselski ili na komprimirani zrak. Poznavanje teoretskih i praktinih osnova-posebice elektrine energije za rudare je izuzetno znaajno, jer ona moe biti izvor opasnosti irih razmjera, naroito u podzemnom radu. Poznate su rudarske katastrofe uslijed eksplozije plinova potaknute upalom od elektrine iskre, a esta su individualna stradanja zbog nestrunog rukovanja i odravanja elektrinih ureaja. Rudarski strunjaci imaju prilike sve vie koristiti strunjake elektrotehnike, ali sami moraju stei toliko znanja da mogu kreirati i voditi rudarske radove u kojima je elektrina energija osnov rada i izvor opasnosti. To je razlog da se na studiju rudarstva izuava nekoliko predmeta iz ove oblasti, a praksa nalae stalna usavravanja. Graevinski objekti su sastavnica svih rudarskih pogona a sustav graenja je rudarska praksa pored neposredne destrukcije kao temeljnog izvorita pri dobivanju mineralnih sirovina. Radi se o specifinom vidu rudarskog graenja gdje su zastupljeni i tipini elementi graevne struke, koja je radi toga odgovarajue programski zastupljena na studiju rudarstva. Izrada tunela pripada podzemnim radovima, vodne brane geotehnikim objektima a pristupne ceste povrinskim kopovima, to je sve u domeni rudarsko-graevne struke. Obzirom na prostornu distribuciju mineralnih sirovina preduvjet produktivnog djelovanja je kontinuirano napredovanje rudarskih radova. Stalna promjena pozicije ela radilita, njihova brojnost i meusobna povezanost mogu se ostvariti i usklaivati samo preciznim mjerakim radnjama u prostoru i vremenu izvoenja. Na povrinskim kopovima se skidaju, prevoze i odlau velike koliine jalovine i dobiva ruda, to se prostorno mora pratiti radi obrauna masa kao i odravanja radnih i geomehanikih parametara kopa u projektiranim veliinama. U podzemnom radu napreduju otkopni frontovi, od kojih svaki ima svoju formu, smjer napredovanja i utjecaje na okolinu i povrinu. Radovi otvaranja i pripreme prethode procesu otkopavanja, tako da sve skupa predstavlja jedan sloen podzemni sustav, ija se pozicija mora uvijek znati i prostorno pratiti. U praksi su poznati tzv. jamski proboji, gdje se radovi izvode s dvije ili vie strana i smjerova, ali se konano prostorije moraju spojiti u jednu namjensku cjelinu. Rudari izvode radove po datim pravcima, vode mjerake knjige i ucrtavaju rudarske karte, to je mogue ostvariti samo poznavanjem osnova geodetske struke i detaljnih aplikacija u rudarstvo. Stoga su osnove geodezije i rudarska mjerenja oduvijek sastavnica programa studija rudarstva, a neka su rudarska uilita uvela i posebna mjeraka usmjerenja u okviru redovitog studija. Rudar mora tehniki djelovati a gospodarski misliti-posebice pri kreiranju pojedinih segmenata tehnolokog procesa i proizvodnog kompleksa u cjelini. Tijekom njihove realizacije prati se zacrtani koncept rudarskih radova i tehnoekonomski usklauje i poboljava njegova svrsishodnost. Gospodarski efekti nisu samo u finalizaciji proizvodnih rezultata tj. prodaji, ve prvotno u optimalizaciji tehnolokih parametara proizvodnje, koji su poluili te rezultate. Efekti su npr. u smanjenju potronje energije po jedinici proizvoda, to moe biti samo rezultat racionalizacije tehnolokog procesa. Smanjenje utroka eksplozivnih sredstava zahtijeva optimalni raspored minskih buotina, njihovu dubinu i nagibe, odgovarajuu vrstu

19

punjenja i intervale palenja, a sve u kontekstu karakteristika stjenskog masiva..., i tako redom, ekonomika uvjetuje i rezultira osnovom tehnolokog procesa. Ekonomika moe biti presudna u sferi prodaje, ali i tu su bitni cijena i kvalitet proizvoda te promptnost isporuke, to je sve opet izravna posljedica tehnolokog procesa. Poto rudar-strunjak kreira i vodi tehnoloki proces on mora tijekom kolovanja i kasnije apsolvirati osnovne teoretske postavke i svladati gospodarsku praksu, te djelovati edukativno na ostale sudionike u procesu. Rudarska eksploatacija angaira veliki broj zaposlenih svih kvalifikacija i vie struka. Naroito je to bilo izraeno u podzemnom radu, kada su potrebe za mineralnom sirovinom rasle, a mehanizacija zaostajala u razvoju i primjeni. Postojee stanje i trendovi za budunost ocrtavaju opadanje zaposlenih, sve veu mehaniziranost proizvodnje i selektivnu eksploataciju samo izglednih leita traenih sirovina na tritu. Ipak, obiljeje rudarske proizvodnje i dalje ostaje velika zaposlenost, a to implicira meuljudske odnose i usklaivanje ponaanja-posebice u sferi rukovoenja, to su redovni zadaci za rudarske strunjake. Izuavanje sociolokih odnosa dugogodinja je praksa na studiju rudarstva kao i ostalim tehnikim fakultetima, to e se u novom drutvenom sustavu primjereno vrjednovati. 1.7. GEOTEHNIKI SADRAJI U rudarstvu se radi o tehnici zemlje, koja moe biti i u graevinarstvu, poljoprivredi, umarstvu, pa i arheologiji, te sve do fortifikacijskih objekata u vojsci, ali rudarstvo prvenstveno sadrava tehniku zemlje vezano za rude. Rudarstvo je ljepota imena, bogatstvo tradicije, snaga argumenata, ispit savjesti humanog drutva i reperna odrednica fizikih i umnih mogunosti modernog ovjeka. Pojmovno je odreeno i ne treba ga mijenjati. Zakonska regulativa Hrvatske, kao i svih drugih drava, tretira ga jedino mjerodavnim za obavljanje predmetnih poslova. U proizvodnji mineralnih sirovina rudarstvo je osnova-stoer po imenu i zadatku, jer se radi o rudama. Rudno blago kao predmet rada temeljno je odreenje, a primarni zadatak struke je u funkciji istraivanja, eksploatacije i oplemenjivanja mineralnih sirovina. Ne mogu se mijenjati predmet rada i funkcija struke, ve metode i sredstva za postizanje optimalnog cilja. Stjecanje znanja za ostvarivanje osnovne funkcije i realizacija u praksi su obveza i neprikosnoveni zadaci rudarske struke. Znanja steena za obavljanje osnovne funkcije mogu se primjeniti i izvan primarnog zadatka struke ali, u pravilu, pod patronatom drugoga. U formi rudarske geotehnike znanja se mogu teoretski i dopuniti u smislu zadovoljenja operativnih zadataka. Primjer izrade tunela najoitije ilustrira tu potrebu, gdje se struna znanja i iskustvo na izradi podzemnih rudarskih prostorija proiruju i na prostorije tunelskog tipa. Tuneli su u izvedbi tipini rudarski-podzemni rad, ali kako nisu primarno u funkciji dobivanja mineralne sirovine, ve u cilju komunikacijske uspostave, objektivno su u domeni graevinske struke. Namjena prostorije u ovom sluaju ima dodatne zahtjeve u smislu gabarita, posebice permanizacije podgradne obloge, jer su kriteriji odravanja prostorije stroiji u odnosu na zahtijeve u rudnicima. Praksa potvruje uzajamnost rudarske i

20

graevinske struke na ovim i slinim radovima i treba je podrati adekvatnim obrazovanjem na obostranu korist. 1.8. OCJENE STANJA I POGLEDI U BUDUNOST Potrebe za mineralnim sirovinama e rasti te e se okoli sve vie ugroavati, propisi pootravati a izdvajanja za zatitu okoline postupno poveavati. Realno je oekivati eliminaciju tetne i redukciju ugroavajue proizvodnje po okoli, a maksimalnu sanaciju redovitih rudarskih radova. Konana rjeenja su u tednji svekolike potronje, supstituciji spornih proizvoda i posebice iznalaenju ekoloki prihvatljive eksploatacije mineralnih sirovina. Posljedice valja apostrofirati a raspon rudarske aktivnosti ovisit e o tehniko-tehnolokim dostignuima i moguim aplikacijama u struku. Rudar mora ekoloki djelovati, prvenstveno kroz projektna rjeenja kako bi se u praksi mogue tetne pojave odstranile, suzbile ili ublaile na podnoljivu mjeru. Temeljno je da rudarske aktivnosti u postupku produkcije prate koncept oblikovne kreacije i proces recentne sanacije, to daje priliku tekuem i trajnom usklaivanju prirodnog, tehnolokog i ekolokog u tijeku i nakon provedene eksploatacije. Ovo valja strukovno izuavati i usavravati a ne samo preputati onima koji probleme uopavaju u smislu ekoloke izdvojenosti umjesto integralnog djelovanja s osloncem na temeljnu struku. 2. POSTANAK RUDNOG BLAGA I REZERVE 2.1. POSTANAK I STRUKTURA ZEMLJE Sva poznata nebeska tijela (zvijezde, planete, meteori, komete, asteroidi i prirodni sateliti) sainjavaju Svemir (Kozmos) ija se starost procjenjuje na oko 15 milijardi godina. Prema najnovijim teorijama svemir je nastao velikim praskom (big bang) odnosno ekspanzijom, nama nezamislive, velike koncentracije energije sabijene u malom prostoru. Svemir je podijeljen na galaksije koje ustvari predstavljaju jata zvijezda. Broj galaksija u ''beskonanom'' svemirskom prostoru ne moe se pouzdano odrediti jer se procjene izraavaju u milijardama. Prema nekim suvremenim znanstvenicima broj zvijezda u galaksijama kree se i do 100 milijardi pa se svaki pokuaj utvrivanja broja nebeskih tijela ini potpuno besmislenim. Galaksija u kojem je, izmeu ostalih, na Sunev sustav naziva se Mlijena staza. Svemir se, prema teoriji velikog praska, stalno iri tako da se galaksije protokom vremena udaljavaju jedna od druge i sve skupa od nekog mjesta koje predstavlja sredite svemira. Praktino se sve kree u svemiru: planete oko svoje osi i oko zvijezda; zvjezdani sustavi oko sredita galaksija, galaksije oko sredita svemira; vidljivi svemir oko nevidljivog i tako unedogled. Ljudski vijek, u pogledu misaonog i svjesnog, toliko je malen da se pojam svemira moe predoiti samo kao neto velianstveno i nepoznato. ovjek je tek unazad etrdesetak godina dobio prvu priliku da kroi u svemir a potraga za novim dokazima ivota u beskraju

21

nepoznatog tek predstoji. No, bezbroj pitanja o postojbini ovjeanstva, planeti Zemlji, jo eka brojne odgovore. U sreditu naeg sustava nalazi se Sunce izgraeno uglavnom od vodika i helija (99%), a ostatak je od teih elemenata. Temperatura na njegovoj povrini iznosi oko 5.500 C, a u unutranjosti i dosta vie. Planete Suneva sustava mogu se svrstati u dvije skupine. Blie Suncu nalaze se unutranji, manji tzv. terestriki planeti: Merkur, Venera, Zemlja i Mars, a udaljeniji su veliki planeti: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun i Pluton. Zemlja je geoid koji je zbog rotacije neto malo spljoten na polovima te je ekvatorski polumjer 6378 km a polumjer sredinjeg meridijana 6357 km. Starost Zemlje se procjenjuje na oko 4,5 milijardi godina. Zemljina masa je 6x1021 metrikih tona i, prema periodnom sustavu elemenata, sastoji se od 88 razliitih kemijskih elemenata. etiri elementa s niim atomskim brojevima od urana koji je oznaen s brojem 2 nisu indetificirani na Zemlji. Elementi koji nedostaju u periodnom sustavu elemenata nekada su postojali na Zemlji, ali su nestali radioaktivnim raspadom. Radi bolje spoznaje o postanku, vrstama, koliini i posebno distribuciji mineralnih sirovina u Zemlji, nuno je to vie dokuiti tajne ukupne strukture Zemlje kao i nastalih promjena tijekom proteklih geolokih razdoblja. Iako se o Zemlji dosta zna, ostale su mnoge pretpostavke, posebno o njenoj unutarnjoj strukturi i sadrajima. Temeljem izravnog promatranja Zemljine kore i posrednim izuavanjem njene unutranjosti (potresi, sastavi meteorita i dr.) formirana je slika o strukturi Zemlje koja se stalno dopunjuje (Slika 2.1). Zemlja je u cjelini graena zonalno (lupinasto). To potvruju razliite pojave. Tako prema dubini raste gustoa od 2,7 g/cm3 do 10,3 g/cm3 (prosjene vrijednosti). To vrijedi i za temperaturu pa se rauna da ona u sreditu dosee blizu 5.000 C. Pri irenju potresnih valova zapaeno je da prema dubini postoji vie ploha diskontinuiteta [8]. Na granici Zemljine kore i plata (omotaa) utvrena je ploha diskontinuiteta koju je interpretirao Hrvatski geofiziar A. Mohorovii (1857-1936) analizom snanog potresa u Pokuplju, 1909. godine. (do tada jo nije bila jasno definirana). Raunski su dobivene razliite brzine irenja longitudinalnih valova potresa na dubini od 54 km te je ocijenjeno da se tu naglo mijenja gustoa materijala od kojeg se sastoji unutranjost Zemlje. Danas je ova ploha poznata kao Mohoroviiev diskontinuitet (slika 2.1). Kasnije je objanjeno vie ploha diskontinuiteta prema sreditu Zemlje. Najznaajniji je Wiechert-Gutenbergov diskontinuitet koji je 1912. godine ustanovljen na dubini 2898 km, a obiljeava granicu izmeu donjeg plata (mezosfere) i vanjske jezgre. Godine 1936., na dubini 5.121 km utvren je Lehmanorin diskontinuitet gdje se vanjsko jezgro odjeljuje od unutarnjeg.

22

Zemljin centar je metalna jezgra sastavljena preteito od eljeza i nikla (nife) prema eljezno-nikalnim meteoritima koji su nastali raspadom planeta. Jezgra je podijeljena na vanjski, od 2900 km do dubine 5.200 km, i unutarnji dio, od 5.200 km do sredita Zemlje. U sreditu Zemlje gustoa iznosi i do 10,7 g/cm3, a temperatura raste do 5.000 C. Oito su prema centru Zemlje mase sve vee, jer vrsta kora ima gustou 2,7 g/cm3, a Zemlja kao nebesko tijelo 5,29 g/cm3. Jezgru okruuje plat (omota) gustih stijena od eljeza i magnezija (do dubine 2.900 km). Jezgra i omota ine 99,6% ukupne zemljine mase. Iznad omotaa je kora, koja je samo povrinski dio vrste zemlje (do dubine 60 km, slika 2.1). Plat (omota) je gotovo tekua faza gustoe 4,3 g/cm3, a podijeljen je na tri sfere ili lupine: donji - mezosferu, srednji astenosferu i gornji plat koji skupa s korom nazivamo litosfera. vrsta kora poput ljuske pliva na fluidnoj osnovi (omotau). Kora zauzima samo 1,5% obujma Zemlje odnosno 0,375% ukupne mase, a tek je njen manji dio predmet rudarskih aktivnosti. Gornji dio Zemljine kore ine preteno silicij i aluminij tzv. sial gustoe 2,7 g/cm3, a dio ispod je sima (silicij i magnezij) poveane gustoe naslaga na 2,9 g/cm3.

1909. god. - Mohoroviiev diskontinuitet (54 km) 1912. god. - Gutenbergov diskontinuitet (2898 km) 1936. god. - Lehmanorin diskontinitet (5121 km)

Slika 2.1 Struktura Zemlje

23

Kora se sastoji od dva dijela: jedan stri iznad oceana, a jedan lei ispod. Dio iznad, koji okruuje svaki kontinent, zove se kontinentalna kora; dio ispod zove se oceanska kora. Postoji razlika u debljini kore od mjesta do mjesta i oita je raznolikost sastava donjeg omotaa. Kontinentalna kora dosee debljinu od 70 km a prosjeno to iznosi 50 km. Oceanska kora je debljine od 4-12 km (prosjeno 10 km) i prilino je razliita po sastavu u odnosu na kontinentalnu koru. Hidrosfera je Zemljin vodeni omota, u obliku fluida i leda, a smjetena na i blizu zemljine povrine (oceani, jezera, rijeke i gornji dio kore). Ona je granica izmeu atmosfere i kore; kora i hidrosfera meusobno reagiraju uzrokujui fenomen koji zovemo mijene, zatim slanost mora, sastav rijeka i dobru vodu koju pijemo. Sama voda je najdragocijenija rezerva hidrosfere, ali postoje i druge vane rezerve. Oceani, koji prekrivaju 70,8% zemljine povrine prosjeno su duboki 3,96 km, djeluju kao zbirni rezervoar za mnoge topive materijale formirane na zemlji. Stupanj slanosti tijekom godina se mjenjao. Slanost od 3.5% je priblino 36x106 metrinih tona otopljenih tvari u svakom km3 morske vode. Natrij i klorid ine sol NaCl, a postoje i drugi obilno rastopljeni elementi; oni zajedno sa Mg, S, Ca i K ine 99.5% otopljenih krutina u moru (Slika 2.2). Svaki km3 mora sadri znaajnu koliinu elemenata (64 elemenata): sa malim varijacijama, svaki km3 prosjeno sadri 2.000 kg Zn i Cu; 800 kg Sn, 280kg Ag, i 11kg Au.

Slika 2.2 Prosjeni sastav otopljenih soli u morskoj vodi (%)

Sastav morske vode je dobro utvren i obujam oceanskih bazena je tono izmjeren. Budui da je obujam mora 1.375x106 km3, potencijalne rezerve su zaista ogromne. Zanimljivo je usporediti prosjean sastav stijena kontinentalne kore sa sastavom morske vode. Dragocijeni elementi kao to su zlato i bakar obilniji su u stijenama kore (tablica 2.1)

24

Tablica 2.1 Sadraj nekih vanih elemenata po km3 prosjene kontinentalne kore i morske vode

METAL KOLIINA U KONTINENTALNOJ KORI

(METRINE TONE)

KOLIINA U MORSKOJ VODI (METRINE TONE)

Na 69.000.000 11.020.000 K 51.000.000 396.000 Mg 1.809.000 1,9 Cl 570.000 19.800.000 Zn 170.000 2 Kr 130.000 0,2 Br 120.000 68.000 Ni 100.000 2 Cu 86.000 2 Co 32.000 0,05 U 7.800 3,3 Ca 5.700 0,8 Ag 160 0,3 Au 5 0,01

Na, K, Mg, Ca i stroncij; halogeni elementi Cl, Br, I i F te S, boron i P sadrani su u moru kao ogromne potencijalne rezerve koje se jednog dana mogu eksploatirati. Plinovita atmosfera, koja je podijeljena na troposferu (donji dio) i stratosferu (gornji dio), okruuje cijelu Zemlju i predstavlja samo 0,0001% mase ukupne mase planete. Atmosfera se neprestano mijea i ima u osnovi jednak sastav; takoer je dostupna i jednostavna kao uzorak. Sastav atmosfere je jednostavan i detaljno poznat. Tri plina- duik, kisik i argon- ine 99,9% obujma atmosfere; duik kao esencijalni element u biljnoj oplodnji je najobilnija tvar. Kisik i argon, zajedno s rijetkim plinovima neonom, xenonom i kriptonom su takoer naeni u atmosferi ali u relativno maloj koliini. Gornji dijelovi kore, hidrosfera i atmosfera predstavljaju sredinu u kojoj obitava ljudski rod te biljni i ivotinjski svijet. Jednom rjeju iva materija s okruenjem naziva se biosfera koja ini 0,0000003% Zemljine mase. Kora, hidrosfera, biosfera i atmosfera predstavljaju nositelje rezervi mineralnih sirovina. Ogrta i jezgra su nepristupani pa zato ne mogu biti potencijalni dobavljai rezervi mineralnih sirovina. 2.1.1. NOSITELJI MINERALNIH SIROVINA Mineralne sirovine su svugdje - u atmosferi, u oceanima, visoko u planinama, u stijenama ispod morskog dna, u stvari u svakoj dostupnoj regiji zemlje - ali nisu jednako rasporeene. Ba suprotno, one su vrlo nejednako distribuirane i u razliitim koliinama od mjesta do mjesta. Veina mineralnih rezervi potjee iz kore. Kora se jasno razlikuje od hidrosfere i atmosfere. Prvo, ona je preteno sastavljena od minerala-kristalno vrstih sa specifinim jednostavnim sastavom. Drugo, minerali nisu sluajno rasporeeni i mjestimice su koncentrirani unutar svojstvenih i specifinih skupina nazvanih stijene. Vapnenac, npr. je stijena uglavnom sastavljena od minerala kalcita, CaCO3. Granit sadri openito tri minerala:

25

KAlSn3O8, KAl3Si3O10(OH)2, kvarca (SiO2). Ugljen je stijena sastavljena od vrste organske materije. Kemijski elementi zbog toga nisu ravnomjerno rasporeeni kroz koru, ali su jasno odijeljeni. ak i elementi prosjeno niske koncentracije ponekad su prisutni u velikoj lokalnoj koncentraciji. Najbogatija lokalna koncentracija su rudne naslage. Sastav kore oceana dobro je poznat. Ona je sastavljena od minerala bogatih kalcijem, magnezijem, eljezom, aluminijem i silicijem koji su hlaenjem lave isticale na morsko dno formirajui tip stijene nazvane bazalt. Oceanska kora je podvodni fenomen. Rijetko na specifinim mjestima, kao to su Hawai, Island i ostali oceanski otoci izdignuti su iznad razine mora i izloeni su eroziji. Kontinentalna kora ini vie od pola mase cijele zemljine kore, tj. priblino 0,29% zemljine mase: sadri manje eljeza, kalcija i magnezija nego oceanska kora, ali relativno vie silicija, aluminija, natrija i kalija. Cijela zemljina kora, oceanska i kontinentalna, plus gornji sloj ogrtaa zove se litosfera, koja je 100 km debela zona vrstih lomljivih stijena. Litosfera lebdi ili se dri na povrini pomou tekue regije ogrtaa nazvane astenosfera. Plutanje litosfere objanjava zato su oceanski bazeni nisko, a kontinent je povien. Stijene oceanske kore su gue nego one kontinentalne kore. Kontinenti poput blokova laganog drvea plutaju na vodi, a oceanska kora sijedi nie, kao blokovi teeg drvea. Oceani se preljevaju na rubove kontinenata, kreirajui poplavljene kontinentalne grebene i kosine. Poplavljeni rubovi imaju potencijalno vanu ulogu u budunosti mineralnih rezervi. 2.1.2. DOSTUPNOST MINERALNIH SIROVINA ovjek je uspio prodrijeti duboko pod Zemlju (najdublja buotina na kopnu je 9.583 m i pod morem 1.300 m, a najdublji otvoreni rudnik 3848 m), ali to je ispod 20% debljine tanke Zemljine kore i neznatno-svega 0,15% prema udaljenosti do sredita Zemlje, odnosno 0,06 % do kuda je kroila ljudska noga. Teko je povjerovati da e ovjek zai znatno dublje u podzemlje jer se problemi s dubinom multipliciraju kroz poveane gorske tlakove i visoke temperature to zahtijeva enormne trokove radova, a ugroava sigurnost ljudi i rudarske imovine. Valja se pomiriti s injenicom da nam je dostupan samo neznatni dio Zemljine strukture tj. manji dio Zemljine kore, a sve ostalo je za trajno van domaaja ljudske moi. Zato je nuno i svrsishodno kontrolirano i sustavno eksploatirati dostupno nego se iscrpljivati prema irealnom koje moe ostati trajna tenja i vizija kao to je to, uostalom, ve dugo prema svemirskim prostorima. Ipak prouavati se mora cjelokupni sustav jer su strukture dostupnog dijela Zemljine kore u direktnoj svezi s njenom unutarnjom graom. Naime, svojstva Zemlje kao to su raspored gustoa masa, magnetizam, radioaktivnost, toplotna vodljivost i dr. posljedica su njene ukupne grae i prirodnih aktivnosti u unutranjosti Zemlje reflektirale su se na tanku Zemljinu koru kada su nastala i rudna leita kao magmatski izljevi korisnih komponenata pri emu su i okolne stijene metamorfizirane. Magmatske, metamorfne te sedimentne stijene nastale mehanikom ili kemijskom degradacijom kao i taloenjem organskih sastojaka tvore Zemljinu koru koja je

26

tako postala kolektorom korisnih komponenata do koncentracija i koliina danas isplativih za eksploataciju to tretiramo kao rudna leita. 2.2. VRSTE STIJENA I POSTANAK RUDITA 2.2.1. GEOLOKA RAZDOBLJA Planeta Zemlja, od postanka pa do danas, prolazila je kroz razliita geoloka razdoblja. Osnovna podjela radoblja geoloke prolosti, koja je prikazana u tablici 2.2., ima viestruko znaenje. Ova podjela predoava nam opu sliku razvoja Zemlje odnosno povijest stvaranja anorganske i organske materije. Za rudarsku znanost, geologija je nuna pratiteljica svih aktivnosti koje su vezane za eksploataciju mineralnih sirovina. Tablica 2.2 Razdoblja geoloke prolosti [8]

TRAJANJE, 106 god. PODJELA po razdoblju ukupno

OROGENEZE IVOT

KVARTAR (Q) 2 2

KE

NO

ZO

IK

TERCIJAR (Tc) 63-65 65-67

ovjek, hominizacija, prevlast sisavaca i kritosjemenjaa

KREDA (K) 70 135-137

JURA (J) 45-55 180-192

AL

PIN

SKA

ME

ZO

ZO

IK

TRIJAS (T) 35-45 215-237

PERM (P) 50-55 265-292

Gorostasni gmazovi, kritosjemenjae, sisavci

KARBON (C) 65 330-352

HE

RC

INSK

A

DEVON (D) 50-55 380-407

SILUR (S) 40 420-447

Golosjemenjae, gmazovi, vodozemci, kopnene biljke, ribe

ORDOVICIJ (O) 60-65 480-512

KA

LE

DO

NSK

A

Bujan ivot bezkraljenjaka u moru

FA

NE

RO

ZO

IK

PAL

EO

ZO

IK (P

z)

KAMBRIJ (Cm) 70 550-582 BAJKALSKA Diferencijacija ivota

PROTEROZOIK (Pr2) (Algonkij)

SVEKOKARELIDSKA

KR

IPT

OZ

OIK

PRE

KA

MB

RIJ

(Pr)

ARHAIK (Pr1) (arheozoik)

Oko 4000 Oko 4600

SAMIDSKA

Poetak ivota

27

2.2.2. VRSTE STIJENA Zemljinu koru (litosferu) sainjavaju stijene koje su magmatskog, sedimentnog ili metamorfnog podrijetla (slika 2.3) [8] Magmatske stijene rezultat su prodora tene magme iz uarene unutranjosti Zemlje koja se tijekom prodiranja ohladila i iskristalizirala. Kada se lava izlila izravno na povrinu dolo je do naglog hlaenja i stvaranja efuzivnih (izljevnih) ili vulkanskih (po Vulkanu, bogu vatre) stijena koje su samo djelomino kristalizirale. Ako se uarena magma zaustavila ispod povrine dolo je do sporijeg hlaenja i potpune kristalizacije pa su tako nastale intruzivne ili plutonske (po Plutonu, bogu podzemlja) stijene. Brzina hlaenja i razina kristalizacije uvjetovali su razliite strukture i teksture stijena, a naroito njihov oblik pojavljivanja (slika 2.4). Efuzivne (izljevne) stijene su produkt potpune vulkanske aktivnosti. Javljaju se u obliku kupa ili ploa a sastavljene su od: dacita, trahita, andenzita, bazalta i pikrita. Intruzivne (dubinske) stijene javljaju se u obliku batolita, lakolita, dimnjaka, ila i dr., a zastupljeni su s granitima, granodioritima, sijenitima, dioritima, gabrima i peridotitima.

Slika 2.4 Magmatske stijene

Slika 2.3 Postanak stijena

28

Sedimentne ili talone stijene nastale su na povrini Zemlje, uslijed fizikih, kemijskih i biolokih procesa. Zagrijavanjem ili smrzavanjem stijena gube se intergranularne veze to dovodi do mehanike degradacije stijena iji materijali se odlau na mjestu raspadanja ili odnose vodom ili vjetrom na nova odredita. Dolazi do taloenja erodiranog materijala koji povezivanjem odnosno litifikacijom (okamenjivanjem) prelazi u sedimentne stijene, ija bitna odlika je uslojenje (slojevitost). Meu sedimentne stijene spadaju: bree, konglomerati, vapnenci i dolomiti. Vapnenake stijene su u osnovi anorganski, skeletni ostaci mikro i makro organizama. Raspadanjem stijena u kojima ima korisnih mineralnih supstanci i njihovim odlaganjem na istim ili novim lokacijama dolazi do prirodne diferencijacije, grupiranja masa po gustoi, granulatu i drugim utjecajnim znaajkama, tako da nastaju pojedina sedimentna leita npr.: zlata, dijamanata, boksita, platine, eljeza i dr. Pri tome je znaajno da se mineralna tvar po kemijskom sastavu ne mijenja ve se mehaniki razlae, transformira, taloi i litificira. Sedimentna leita nastaju i izluivanjem rudae iz vodenih otopina to je karakteristino za barit, boksit, i neke eljezne rude, a ishlapljivanjem slanih jezera sedimentirala se kamena sol. Najzastupljenija sedimentna rudita su ugljena leita koja su nastala taloenjem biljnog raslinja, posebno u geolokim razdobljima pogodnim za bujanje vegetacije kao to su karbon i tercijar. Drvee i ostalo bilje kao i organski mulj taloio se u jezerskim ili movarnim jezerima na to su se kasnije nataloile anorganske mase koje su sprijeile pristup kisiku i tako uspostavile proces pougljenjivanja tj. karbonizacije organskog supstrata. Tako su sedimentacijom nastala primarna ugljena leita u ishodinom prostoru ili naknadnom translacijom na druge lokalitete i opet taloenjem u tzv. sekundarna leita. Sedimentna leita su slojevita i po pravilu regularna sa irim prostranstvom u odnosu na debljinu to osobito pogoduje procesu eksploatacije (slika 2.5). Metamorfne stijene nastaju izmjenama postojeih stijena u litosferi uslijed djelovanja kemijskih i fiziko- mehanikih procesa, pri emu su glavni imbenici: temperatura, tlak i kemijski aktivne tekuine. Posljedica navedenih procesa je promjena kemijskog sastava prvobitno nastalih stijena, bilo da se radi o magmatskim ili sedimentnim stijenama. Temperatura dolazi utjecajem geotermikog gradijenta (25 Kkm-1) a posebno djelovanjem magmatskog tijela u fazi utiskivanja u litosferu. Tlak moe biti standardan to pogoduje stvaranju homogenih struktura, ili iznimno visok i jednostran to izaziva stresove, intezivno

Slika 2.5 Sedimentne stijene

29

drobljenje i prekristalizaciju. Na mjestima veeg tlaka mineral se otapa, a na mjestima manjeg tlaka kristalizira (slika 2.3). Prosjean sastav kontinentalne kore (slika 2.6) pokazuje da samo devet elemenata ini 99% njezine ukupne mase. Ostalih 79 elemenata dolazi neznatno u tragovima.

Slika 2.6 Osnovni elementi kontinentalne kore

2.2.3. RUDNA LEITA (RUDITA) Rudna leita (rudita) su akumulacije korisnih mineralnih sirovina u Zemljinoj kori nastale geolokim procesima. Da bi takva akumulacija, meutim, dobila znaenje pravog rudnog leita, mora sadravati neku minimalnu koliinu mineralne komponente (kvaliteta ruda) i neku minimalnu koliinu rude (rudna rezerva), a njezina eksploatacija mora biti tehniki mogua i ekonomski opravadana. Ti uveti nisu stalni, nego se mijenjaju s napretkom rudarske tehnike i potranjom pojedinih mineralnih sirovina. Ako se rudno leite u suvremenim tehnikim uvjetima ne moe ekonomino eksploatirati naziva se rudnom pojavom, dok je ruda mineralni agragat u kojem je udio mineralne komponente ili korisnih komponenata toliki da opravdava njegovo ekonomino iskoritavanje. Minimalni udio korisnog elementa u rudi uvijek je vei od prosjenog udjela tog elementa u Zemljinoj kori. Tako, minimalni udio ive mora iznositi oko 22 500 puta nego li je njen prosjeni satav u zemljinoj kori, olova ~3100 puta, kositra ~2900 puta, urana ~600 puta, zlata ~900 puta, cinka ~300, bakra 50 puta, eljeza 5 puta i aluminija 4 puta, sve prema narednoj tablici. to je vea vrijednost mineralne sirovine, to su manje minimalne rudne rezerve. Tako za leita eljezne rude minimalne rudne rezerve iznose stotinjak tisua tona, za leita obojenih metala desetke tisua tona, za leita rijetkih metala (volfram, molibden, kositar, iva) stotinjak tona, a za leita plemenitih metala (zlato, platina) minimalne rezerve mogu iznositi svega nekoliko kilograma.

30

Tablica 2.3. Obogaenje rudnih leita metala kako bi se mogli privesti eksploataciji

Metal u zemljinoj kori %

minimum za eksploataciju %

faktor obogaenja %

iva 0,0000089 0,2 22 500 olovo 0,0013 4 3 100 kositar 0,00017 0,5 2 900 volfram 0, 00011 0,2 1 800 zlato 0,00000035 0,0003 900 molibden 0,00013 0,1 800 uran 0,00017 0,1 600 cink 0,0094 3 300 bakar 0,0063 0,3 50 nikal 0,0089 0,3 35 eljezo 5,80 30 5 aluminijum 8,30 30 4

Izvor: Peters, 1980. (By permission from Rocky Mountain Mineral Law Foundation, Denver, CO) Boljim upoznavanjem rudita ustanovljeno je da se pojedini tipovi rudita uvijek nalaze u blizini ili unutar odreenih vrsta stijena. Tako se leita kroma, platine i azbesta nalaze u ultrabazinim magmatskim stijenama, rudita kositra, volframa i mnoga rudita obojenih metala u blizini granitnih masiva, boksiti lee na vapnencima ili stijenama s poveanim udjelom aluminija, a najvea leita eljeza nalaze se u metamorfnim stijenama. Time je ustanovljena genetska veza izmeu rudita i stijena, to je bio velik napredak. U novije vrijeme utvrena je prostorna i vremenska veza izmeu pojedinih tipova rudita, magmatizma i tektonskih pokreta, pa je dokazano da su svi procesi u razvoju Zemljine kore, pa tako i stvaranje rudnih leita, u uskoj meusobnoj vezi. Rudna tijela mogu biti razliitih tipova i oblika, ve prema njihovoj genezi, nainu koncentracije rude i strukturno-litolokim karakteristikama okoline u kojoj se nalaze. Singenetska rudna tijela nastala su u procesu formiranja okolnih stijena. Stijene na kojima rudno tijelo lei (podina) starije su, a stijene iznad rudnog tijela (krovina) su mlae od rudnog tijela. Epigenetska rudna tijela mlaa su od okolnih stijena.Impregnacijski tip orudnjenja nejednoliko su rasprene koncentracije rudnih minerala u orudnjenom prostoru. Kompaktna (masivna) orudnjenja visoke su koncentracije rudnih minerala u orudnjenom prostoru. tokverkno-impregnacijski tip je orudnjenje u kojem se pored impregnacija nalaze sustavi prslina ispunjenih rudnim mineralima (slika 2.7). Prema obliku rudna tijela mogu biti izometrina, ploasta i stupasta. Izometrina rudna tijela imaju sve tri dimenzije podjednake, a presjeci su im nepravilnih oblika. Meu njima se izdvajaju tokovi i gnijezda. tokovi su velika rudna tijela izgraena od kompaktne rude, tokverknog ili tokverkno-impregnacijskog orudnjenja. Gnijezda su mala rudna tijela.

Slika 2.7 Impregnacijsko-tokversko orudnjenje

31

U ploastih rudnih tijela dvije su dimenzije vee od tree. To su slojevi, lee i ice. Slojevi su preteno nastali sedimentacijom, a njihove su osnovne karakteristike nagib i debljina, koji mogu biti stalni ili promjenjivi (slika 2.8).

Slika 2.8 Slojevita rudna tijela

Lee ine prijelaz od slojeva ka gnijezdima. ice su epigenetska rudna tijela nastala ispunjavanjem praznog prostora pukotina ili rasjeda. ice mogu biti jednostavne ili sloene (slika 2.9). Rudni stupovi imaju dvije dimenzije puno manje od tree. Obino su strma nagiba a popreni su presjeci ovalni ili nepravilni [35].

Slika 2.9 ina-stupasta rudna tijela

Rudna leita nastaju procesima diferencijacije i koncentracije rudnih minerala u endogenom, egzogenom i metamorfnom ciklusu nastajanja stijena. Zbog toga postoje endogena, egzogena i metamorfogena rudna leita [35]. Endogena (dubinska) rudna leita nastaju u vezi s geokemijskim procesima u dubljim dijelovima Zemljine kore, najee u vezi s magmatskim procesima. Toj grupi pripadaju magmatska, pegmatitna, skarnovska, grajzenska i hidrotermalna leita.

32

Magmatska leita nastaju u vezi s procesom irenja magme, neposredno iz silikatne taljevine za vrijeme hlaenja i kristalizacije magme ultrabazinog i bazinog sastava. Prostorno se ta leita nalaze u matinim intruzivima ili u okolnim stijenama. Prema postanku magmatska leita mogu biti likvidnih segregata i leita magmatske kristalizacije. Skarnovska leita visokotemperaturna su leita u genetskoj i prostornoj vezi sa skarnovima. Skarnovi su silikatni minerali kalcija, eljeza i magnezija nastali u kontaktnoj zoni granitoidnih intruziva s karbonatnim stijenama kao rezultat procesa metasomatoze djelovanjem plinovito-tekuih hidrotermalnih otopina. Dio rudnih minerala nastao je istodobno s skarnom, a dio naknadno. Skarnovska leita najee su vezane za kupole krupnih intruzivnih masa. Rudna tijela izgraene su od bogate, masivne rude ili od impregnacija, a imaju ploasti, cjevasti, leasti ili nepravilni oblik. Ruda je bogata mineralnim vrstama, a meu skarnovskim leitima mogu se izdvojiti leita eljeza, kositra, molibdena, berilija, olova i cinka. Naroito su vana leita magnetita, meu kojima se istie Magnitnaja Gora na Uralu, s rudnim tijelima debelim do 70 m i s udjelom eljeza od 3067%. Ukupne rezerve iznosile su ~500 milijuna tona rude.

Slika 2.10 Shematski prikaz odnosa rudnih tijela i skarnova Hidrotermalna leita nastaju cirkulacijom podzemnih vruih mineralnih otopina. Rude se koncentriraju odlaganjem iz hidrotermi u upljinama stijena. Hidrotermalne otopine putuju uzdu pukotina i rasjeda i kroz porozne stijene navie i na svom putu postupno prelaze iz podruja viih u podruja niih temperatura i tlakova. Tako se remeti ravnotea hidrotermalnih otopina, pa se iz njih kristaliziraju minerali, prvo oni koji se kristaliziraju na viim temperaturama, a zatim oni s niom temperaturom kristalizacije. Tako nastaju mineralne parageneze (skupine minerala), karakteristina za pojedina temperaturna podruja. Na viim temperaturama formiraju se neka leita zlata, kobalta i nikla, i ta se leita nazivaju katatermalnim. Mezotermalna leita nastaju na srednjim temperaturama, npr. leita bakra, olova i cinka, a leita ive, antimona, arsena i barita glavni su predstavnici niskotemperaturnih, epitermalnih leita. Temperaturni intervali na kojima se formiraju hidrotermalna leita nalaze se izmeu 400 C i 100 C, pri tlaku od nekoliko desetaka do

33

stotinu MPa. Dimenzije su hidrotermalnih leita jako razliite. Pojedine rudne ice duge su samo nekoliko metara, a zlatonosna kremena ica Mother Lode u Kaliforniji duga je 200 km i debela do 3 m. Najvee ice seu i do 3 km dubine. Okolne stijene hidrotermalnih leita esto su izmjenjene djelovanjem hidrotermalnih otopina. Izmjenjene se stijene razlikuju od neizmjenjenih bojom i tvrdoom, pa mogu posluiti kao putokaz za otkrivanje rudnih leita. Leita vezana za vulkanogeno-intruzivne magmatske komplekse. Mnoga hidrotermalna leita nastala su u genetskoj vezi s vulkansko-subvulkanskim dacitsko- andenzitnim kompleksima i njihovim dubinskim ekvivalentima. Za razliku od prethodnog tipa, ta su leita preteno nastala u mlae geoloko doba. Rudna tijela smjetena su u vulkanskom krateru ili oko kratera, a magmatske i druge okolne stijene obino su jako hidrotermalno izmijenjene. Rudna su tijela sloene grae; rudne su ice nepravilnih oblika s estim grananjima, esta su impregnacijska i tokverkna rudna tijela, te nepravilna metasomatska tijela u karbonatima. Mineralne parageneze esto su vrlo bogate, a u nekim su leitima na malom prostoru koncentrirane velike koliine metala. Taj tip leita est je na podruju Srbije i Makedonije. Prema mineralnim paragenezama mogu se izdvojiti leita olova i cinka (Trepa, Srebrenica, Zletovo), bakra (Bor), srebra (Meksiko), antimona (Srbija i Makedonija). Porfirna leita genetski su vezana za granodioritne i dioritne stijene. Rudita su smjetena u apikalnim (vrnim) dijelovima masiva tih stijena, gdje im je struktura porfirna. To su leita bakra i molibdena velike ekonomske vanosti, jer daju vie od polovice svjetske proizvodnje bakra i molibdena. Rudna su tijela tokverkno-impregnacijskog tipa s niskim udjelom metala (najee manje od 1%), tako da se obino eksploatira samo dio leita obogaen povrinskim procesima. Rudna su tijela ogromnih dimenzija, njihovi su horizontalni presjeci povrine do 4 km2, a vertkalno se proteu nekoliko stotina metara. Najvea rudita bakra tog tipa sadrae 1015 milijuna tona metala. Meu mnogobrojnim leitima tog tipa treba spomenuti leite Bingham i Ajo u SAD, Chuquicamata u ileu, Majdanpek na podruju bive Jugoslavije, te leita molibdena Climax u SAD. Niskotemperaturna leita olova i cinka u karbonatnim stijenama nalaze se u nekim stratigrafskim razinama sedimentnih stijena i stoga se jo nazivaju stratiformnim leitima. Rudna tijela najee su u dolomitima, rjee u vapnencima, a samo iznimno u klastinim stijenama. Za ta su leita karakterisrina slojevito-trakasta konkordantna rudna tijela, ali se nalaze i dikordantna u zonama razlamanja i orudnjene bree. Mineralni je sastav rudita jednostavan: galenit, sfalerit, barit, a rjee fluorit, pirit, markazit i halkopirit. Ta su leita nastala na temperaturama 70150C. Nema jedinstvenog miljenja o genezi stratiformnih leita. Neki smatraju da su nastala za vrijeme sedimentacije i dijageneze karbonatnih stijena, kad su rudni metali dospijeli s kopna ili iz okolnih stijena. Prema drugim miljenjima leita su hidrotermalno- epigenetska, a o porijeklu hidrotermi i rudnih metala postoje razliite hipoteze.

34

Tom tipu pripadaju mnoga vana leita olova i cinka: Mississippi Valley u SAD, leita cinka u trijadskim dolomitima u ljonsku u Poljskoj. Hidrotermalna vulkanogeno-sedimentna leita genetski su vezana za submarinske vulkanske i intruzvne neutralne i bazine magme. Rudni se minerali odlau iz hidrotermi na morskom dnu u neposrednoj blizini izljeva magme, ili na veoj udaljenosti, ponekad gdje su tragovi vulkanske aktivnosti neznatni ili se uope ne zapaaju. Temperatura je nastanka rudnih minerala od 100300 C. Morska voda ini najvei dio termalnih otopina, dok je udio juvenilne i meteorske vode znatno manji. Morska voda prodire u dubinu prema magmi do nekoliko kilometara, gdje se zbog blizine magme zagrijava i vraa prema morskom dnu. Rudni metali potjeu od vulkansko-intruzivnih kompleksa, a dijelom od okolnih stijena kroz koje prolaze hidrotermalne otopine. Dolaskom na morsko dno, odnosno u more, naglo se mijenjaju fizikalno-kemijski uvjeti okoline, pa se rudni minerali brzo taloe, te nastaju rudna tijela slojnog i leastog oblika.

Slika 2.11 Shematski prikaz vulkanogeno-sedimentnih leita

Stvaranje egzogenih rudnih leita vezano je geokemijske procese na povrini ili u pripovrinskoj zoni Zemljine kore. Mineralne se tvari koncentriraju u tankoj zoni do razine podzemne vode i na dnu rijeka, jezera i mora. Egzogena leita nastaju kemijskim, biokemijskim i mehanikim odvajanjem mineralne materije djelovanjem vanjskih sila. Djelovanjem tektonskih sila i erozije, na povrinu Zemlje dospijevaju magmatske, metamorfne i sedimentne stijene, pa na minerale tih stijena djeluju povrinske sile. U tim su uvjetima silikati, oksidi, karbonati i sulfidi vie ili manje nepostojani te se u potpunosti ili dijelom razaraju. Produkti tih reakcija odjeljuju se jedni od drugih i povrinskim se silama prenose na razliite udaljenosti. U povoljnim uvjetima stvaraju se nove mineralne zajednice koje su u povrinskim uvjetima stabilne, meu njima i rudni minerali.

35

Leita raspadanja nastaju povrinskim raspadanjem primarnih stijena. Produkti raspadanja, od kojih nastaju rudni minerali, ostaju na mjestu ili se transportiraju na male udaljenosti, najee unutar matine stijene. Vanija su leita tog tipa rezidualna leita kaolina, boksita, eljezovitog laterita i nikla, te infiltracijska leita urana i magnezita. Leita boksita prema nainu postanka i okolini u kojoj se nalaze mogu biti lateritni i krki boksiti. U humidnim tropskim uvjetima na povienim podrujim a gdje mogua jaka cirkulacija meteorskih voda kroz povrinske dijelove alumosilikatnih stijena, nastaju leita lateritnog boksita. U uvijetima poviene temperature i jakog izluivanja stijena meteorskim vodama, iz stijena se izluuje i silicij. Aluminij-oksid se taloi u vidu gela kao hidroksid koji zatim kristalizira, najee kao dipsit, Al(OH)3. jednako se ponaa i prisutno eljezo koje daje getit. Zbog malo vee migrabilnosti aluminija, lateritni profili su zonalne grae: u njihovom donjem dijelu sa slabijom cirkulacijom vode, neposredno na neizmjenjenim matinim stijenama nalazi se glinoviti laterit, u srednjem je dijelu zona sa alumohidroksidima (zona obogaenja), a na povrini je zona izgraena od getita i hematita. Matine stijene lateritnih boksita odlikuju se poveanim udjelom aluminija te umjerenim udjelom silicija i eljeza.

1-eljezovita kora 2-zona obogaenja

3-glinoviti laterit 4-dijabaz 5-pjeenjak 6-blokovi dijabaza

Slika 2.12 Profil lateritnog leita Lateritni boksiti nalaze se u mnogim zemljama tropskog podruja, a istiu se leita u Australiji, Indiji, Gani, Gvineji i Brazilu. Velika leita sadre od vie stotina milijuna do nekoliko tona boksita. Oko 90% rudnih rezervi boksita nalazi se u tom tipu leita, a i veina proizvodnje potjee iz takvih leita. Krki boksiti dobili su naziv po tome to se nalaze u podrujima u kojima prevladavaju karbonatne stijene. U podini su leita vapnenci, rjee dolomiti, a u krovini mogu biti razliite sedimentne stijene. Rudna tijela boksita nastala su zapunjavanjem krkih udubljenja, te su zato nepravilnog ili leastog oblika, rjee slojevita, pa je kontaktna ploha s podinskim karbonatnim stijenama veoma nepravilnog oblika, a s krovinskim stijenama preteno ravna. Veliina rudnih tijela je razliita i varira od malih rudnih pojava do onih koji sadre vie milijuna tona boksita.

36

1-prominske naslage 2-boksit

3-foraminiferni vapnenac

4-buotine

Slika 2.13 Profil boksitnog leita kod Drnia

1-kvartar 2-eocenski vapnenac 3-uti boksit

4-crveni boksit 5-kredni vapnenac 6-buotine

Slika 2.14 Profil boksitnog leita u Istri Krkih boksita ima u mediteranskim zemljama (Francuska, podruje bive Jugoslavije, Grka i Turska), te u Maarskoj gdje su oni mezozojske i tercijarne starosti, zatim Rusija (paleozojske i mezozojske starosti), a najmlaa i najvea leita su na Jamajci. Leita urana. Izluivanjem urana iz postojeih leita ili uranonosnih stijena, njegovim prenoenjem i ponovnim taloenjem u okolnim stijenama nastaju infiltracijska leita urana. Viestrukim ponavljanjem tih procesa nastaju ekonomski vane koncentracije tog metala.

37

Rudna su tijela oblika srpa, leasta ili nepravilna, a udio urana u njima veoma je promjenjiv; ekonomski zanimljiva rudna tijela sadre prosjeno 0,150,25% U3O8. Infiltracijska leita urana su esta, a njihovo je ekonomsko znaenje veliko, jer znatan dio urana potjee iz takvih leita. Povrinkim troenjem rudnih leita, naroito sulfidnih i urana nastaju raznovrsne promjene u povrinskim dijelovima. Te promjene imaju ekonomsko znaenje, jer mogu prouzrokovati osiromaenje leita, ali i obogaenje, tako da neka leita imaju ekonomsku vrijednost samo u zonama obogaenja. Sedimentna leita nastaju od produkata povrinskog troenja (raspadanja) stijena i leita. Produkti raspadanja prenose se na vee udaljenosti, i to uglavnom povrinskim vodama, a veoma rijetko vjetrom ili gleerima. Rudne komponente iz zone raspadanja ili iz zone mehaniki dezintegriranih stijena prenose se u obliku ionskih otopina, koloida, finodispergiranih suspenzija ili zrna. Deponiranjem tih komponenata u vodi ili na kopnu nastaju rudita. Leita mehanikih sedimenata (nanosna leita) nastaju razaranjem stijena i leita koja sadre primjese korisnih minerala koji se kasnijim procesima mogu mehaniki koncentrirati. Mehanike koncentracije mogu formirati minerali koji su otporni na fizika raspadanja i kemijska razlaganja u oksidacijskoj zoni, a imaju veu gustou. Ti se minerali separiraju i koncentriraju mehanikim djelovanjem u potocima i rijekama, a poveane koncentracije nastaju na mjestima gdje voda naglo mijenja brzinu kretanja. Ta se leita nazivaju aluvijalnim, za razliku od obalnih marinskih nanosa koji se separiraju i koncentriraju djelovanjem morskih valova. Meu nanosnim leitima najpoznatija su leita zlata, zatim leita ilmonita, magnetita, rutila, cirkona, monacita i granata, dok su leita dijamanata, platine i dragog kamenja rjea. Toj gupi pripadaju i leita kremenog pijeska. Sedimentna leita gline nastala su od materijala povrinkog raspadanja stijena koji vode mehaniki prenose. Pri utjecanju u vodene bazene, najee jezera, brzina vode postupno se smanjuje, tako da se iz nje prvo taloe krupnije estice (pijesci), a zatim, pri vrlo malim brzinama vode, najsitnije, glinovite estice. Tako se, klasiranjem po veliini, formiraju leita pijeska, odnosno glina. Mineralni sastav glina varira: pored minerala glina (kaolinita, ilita, montmorilonita i dr) nalaze se zrna kremena, feldsapata i oksida eljeza, a o tom sastavu ovisi upotrebljivost glina (opekarska, vatrostalna, keramika glina). Leita soli nastaju u uvjetima tople aridne klime u obalnim morskim bazenima koji su od otvorenog mora djelomino odvojeni barijerom. Zbog visoke temperature voda se isparuje pa koncentracija otopljenih soli u vodi raste. Isparavanjem vode sniava se razina vode u bazenu pa preko barijere u bazen utjee morska voda, te se tako unose nove koliine otopljenih soli. Kada se dostigne stupanj zasienja pojedinih vrsta soli, one se taloe i kristaliziraju. Najprije se kristalizira gips, zatim anhidrit, pa halit (kuhinjska ili kamena sol), i na kraju kalijske i magnezijske soli. Opisani ciklus nastajanja leita soli rijetko se odvija do kraja, pa su leita gipsa mnogo ea od leita halita, dok su leita kalijskih i magnezijsk