Milleryt w sferosyderytach z kopalni węgla kamiennego "Bogdanka" (Lubelskie Zagłębie Węglowe)

więc utwory akumulowane prawdopodobnie w

interglacja-le zbójna, odpowiadające 9 stadium

o

utwo-rami ze zlodowacenia warty oraz interglacjałem zbójna występuje rozległy hiatus obejmujący zlodowacenie odry i interglacjał lubelski.

Profile lessowe w Szystowicach stanowią poza odsłonięciami w Trzeszczanach (Mojski, 1956, 1965),

Huszczki Wielkiej koło Skierbieszowa (Sawicki, 1933), Białopola (Jahn, 1956) oraz Buśna (Malicki & Pękala, 1972) jeden z bogatszych pod względem stratygraficznym profilów utworów czwartorzędowych Działów

Grabo-wieckich. Wskazuje on, że budowa geologiczna pokryw lessowych tego obszaru jest bardziej złożona niż

dotych-czas przypuszczano. Reprezentowane są w tych pokry-wach nie tylko lessy ze zlodowacenia wisły, ale także lessy ze starszych zlodowaceń. W badanych profilach istnieją liczne hiatusy. Fakt ten potwierdzająprofile wierceń karto-graficznych wykonanych na tym terenie podczas kartowa-nia do SMGP l : 50 000 na arkuszach Wojsławice i

Grabowiec. Stwarza to pewne trudności i nakazuje

ostro-żność w budowaniu schematu stratygraficznego. Literatura

DOLECKI L. 1995a- Reperowy profillessów najstarszych w Kolonii

Zadębce koło Hrubieszowa. Ann. UMCS, sect. B, 48 (1993), Lublin: 89-99.

DOLECKI L. 1995b- Litologia i stratygrafia mezoplejstoceńskich

utworów lessowych południowo-wschodniej części Wyżyny Lubel-skiej. Wyd. UMCS, Lublin:l-169.

Przegląd Geologiczny, vol. 48, nr 10, 2000

DOLECKI L. & SZYMAŃSKI J. 1999-Nowe profile lessów i osa-dów glacjalnych \ okolicach Grabowca (Wyżyna Lubelska). VI Kon-ferencja stratygrafii plejstocenu Polski: Czwartorzęd wschodniej części

Kotliny Sandomierskiej. Czudec, 31.08-04.09, 1999. Kraków: 18-19. FOLK R. L. & WARD W. C. 1957-Brazos River Bar: a study in the significance o f grain size parameters. Jour. Sedim. Petrol., 27, Menasha: 3-26.

IMBRIE J., HAYS J.D., MARTINSON D.G., MC INTYRS A., MIX A.C., MORLEY J.J., PISIAS N.C., PRELL \ '.L. & SHACKELTON N .J. 1984 - The orbita! theory o f Pleistocene climate: support from a revised chronology o f the marine- "O record. [W:] A. Berger et al. (eds.). Milankovitsch and Climate, part l. D. Reidei Publishing Comp. Dordrecht: 269-305.

JAHN A. 1956- Wyżyna Lubelska. Rzeźba i czwartorzęd. Pr. Geograf. !G PAN, 7: 327-335.

KOSIAK J. 1999-Wyniki dato vań osadów czwartorzędowych w pro-filach Szystowic. Arch. Zakł. Geogr. Fiz. Paleogeogr. UMCS, Lublin. LINONER L. 1988- Stratigraphy and ex ten ts o f Pleistocene conti-nental glaciation in Europe. Acta Geol. Pol., 38: 1-4.

MALI CK! A. & PĘKALĄ K. 1972- Interglacjał w nowym

plejstoceńskim profilu okolicy Białopola (Wyżyna Lubelska).

Wiado-mość wstępna. Ann. UMCS, sect. B, 27: 205-224.

MARUSZCZAK H. 1993- Chronostratygrafia lessów warciańskich oraz ich korelacja z osadami glacjalnymi w Polsce. Acta Geogr. Lodz., 65: 215-224.

MARUSZCZAK H. 1991-Zróżnicowanie stratygraficzne lessów polskich. [W:] Podsta\\owe profile lessów w Polsce. Wyd. UMCS, Lublin: 13-35.

MOJSKl J.E. 1956- Less i inne ut\ ory geologiczne okolic Hrubie-szov.a. Biul. Inst. Geol., 100: 463-501.

MOJSKI J. 1965- Stratygrafia lessów w dorzeczu dolnej Huczwy na

W}żynie Lubelskiej. Biul. Inst. Geol., 187: 145-216.

SAWlCKI L. 1933 -Morena denna zlodowacenia starszego od

nasu-nięcia Cracovien (L3) w Huszczce Wielkiej k. Skierbieszowa. Rocz. Pol. Tow. Geol., 9: 113-146.

Milleryt

w sferosyderytach z

kopalni

kamiennego "Bogdanka"

(Lubelskie

Lucjan Gazda*,

Karger**, Dariusz

Bielec***

Kopalnia "Bogdanka" eksploatuje pokłady węgli kamiennych zalegające w obrębie mułoweowo-iłoweowych warstwach lubelskich

(westfal B). W szarych iłowcach o charakterze gleby stigmariowej mogą wyst([}Jować sferosyderyty o zróżnicowanych rozmiarach. W wyniku prac górniczych w spagu jednego z pokładów węgli, rozpoznano duże (od kilkudziesięciu cm do l m) elipsoidalne

sferosyderyty. Septariowe spękania w ich wnętrzach wypełniają grubokrystaliczne węglany (kalcyt) i/lub pylaste minerały ilaste

(dickit). Towarzyszy im palimineralne okruszcowanie pirytem, galeną i millerytem. Milleryt tworzy igiełkowate lub cienkowłókniste

agregaty, w których długość poszczególnych ziarn nie przekracza l cm. Jest to pierwszy przypadek stwierdzenia mineralizacji niklowej

w utworach karbonu lubelskiego.

Słowa kluczowe: milleryt, sferosyderyt, karbon lubelski

Lucjan Gazda, Michał Karger & Dariusz Bielec- Millerite in sphaerosiderites from Co al Min e "Bogdanka" (Lublin Coal Basin, eastern Poland). Prz. Geol., 48: 907-91 O.

S u m m ary. In mine "Bogdanka" a re exploited Carboniferous black coals w h ich occur within mudstone-claystone deposits Lublin Beds (Westphalian B). In grey claystones ofnature oj stigmarie may occur sphaerosiderites ofdifferent size. During underground working in floor o f one o f coal banks big (size from tens cm to l m) ellipsic sphaerosiderites were jound. Septarian fissures inside

sphaerosiderites arefilled by coarse-crystalline carbonafes (calcite) andlor dusty clay minera/s (dickite). They are associated by them polymineral metallization with pyrite, galenile and millerite. Millerile jorms needle orfine-fibrous aggregates in which partieu/ar

grains are • l cm. Millerite occurring in sphaerosiderites is the first record oj nickei minerallization in the Lublin Carboniferous deposits.

Key words: millerite, sphaerosiderite, Lublin Coal Basin

*Wydział Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40, 20-109 Lublin; e-mail: gazda@akropolis.pol.lublin.pl

**Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa; e-mail: karmin@geo.uw.edu.pl

***Akademia Medyczna, ul. Biernackiego 9, 20-089 Lublin

Przegląd Geologiczny, vol. 48, nr l O, 2000

10 15

_ _ _ _ granice nietektoniczne jednostek strukturalnych non tectonic boundaries bet11 een struciuraf units - - - - uskoki oraz granice tektoniczne

faults and tectonic boundaries

\ -::-~:\ Kopalnia Węgla Kamiennego "Bogdanka"

',,,_~) Coal Mine "Bogdanka"

Kopalnia Węgla Kamiennego "Bogdanka" S.A. jest zlokalizowana w obrębie osiowej części synkliny Radzyń­

Bogdanka (Zdano\ ·ski, 1999) (ryc. l), w której zachowały się utwory produktywne westfału (Porzycki, 1988). Kopal-nia eksploatuje obecnie węgle kamienne środkowej wiązki

pokładów warstw lubelskich (pokład 382 i 385),

stratygra-ficznie reprezentujących westfal B.

Cechą charakterystyczną warstw lubelskich jest

domi-nacja w profilu skał mułowcowo-iłowcowych, częste

występowanie warstewek i pokładów węgla kamiennego,

podrzędny udział piaskowców oraz obfitość występowania

skamieniałości roślinnych i konkrecji syderytowych.

Wykształcenie litofacjalne i cykliczny charakter warstw

lubelskich są typowe dla limniczno-fluwialnych formacji produktywnych. Sedymentacja przebiegała w środowisku

jezior, zastoisk i bagien, w warunkach spokoju

tektonicz-nego. Echem diastrofizmu kruszcogórskiego jest występo­

wanie w ich obrębie kilku poziomów tufogenicznych

(Cebulak, 1988; Porzycki, 1988).

Synklina Radzyń-Bogdanka została uformowana po

sedymentacji westfalu, w fazie górotwórczości młodoastu­

ryjskiej. Ma ona rozciągłość NW-SE i wyraźnie

asyme-tryczną budowę. Skrzydło NE ma upady 2-:-4°, a skrzydło

SW, graniczące z antyklinaino-zrębową strukturą Kocka,

zapada pod kątem 12-:-17". W obrębie synkliny stwierdzo-no występowanie dwóch systemów uskoków. Jeden ma

przebieg NE-SW i przecina warstwy karbonu prostopadle do rozciągłości. System ten jest rozwinięty na starszych

założeniach bretońskich. Drugi system obejmuje uskoki o

908

23'3o· E Ryc. l. Lokalizacja KWK "Bogdanka" na tle mapy

51°40' N geologicznej środkowej części Lubelskiego Zagłębia

Węglowego (bez utworów młodszych od karbonu)

(wg Zdanowskiego, 1999); Cw - westfal, formacja

lubelska i magnuszewska; Cn - namur: Cne -

for-macja dęblińska, ognh ·o kumowskie, Cn8 -

forma-cja dęblińska, ogniwo bużańskie, CnA - formacja terebińska; Cv - wizen, formacja Huczwy; D

-dewon; syn R-B - synklina Radzyń-Bogdanka, syn

S-D -synklina Stoczek-Dorohucza, syn K -

syn-klina Kumowa, synB-synklina Bychawy, str K -struktura Kocka, ant D-M -antyklina Dęblin-Min­

kowice, ant F - antyklina Fajsławic, ant R - anty-klina Rejowca, obn P - obniżenie Puław, U.H.

-51°20' N uskok Hanny, U.Ś. - uskok Święcicy, U.U. -uskok

U dal u

Fig. l. Location of Coal Mine "Bogdanka", central part of the Lublin Coal Basin (without formations younger than the Carboniferous) (after Zdanowski,

1999); Cw - Westphalian, Lublin Formation and

Magnuszew Formation; Cn - Namurian: Cne

-Dęblin Formation, Kumów Member, Cn8 - Dęblin

Formation, Bug Member, CnA- Terebin Formation;

Cv- Visean, Huczwa Formation; D - Devonian;

syn R-B-Radzyń-Bogdanka Syncline, syn S-D-Stoczek-Dorohucza Syncline, syn K- Kumowa Syncline, syn B- Bychawa Syncline, str K -Kock Structure, ant D-M - Dębiin-Minkowice Anticline,

ant F Fajsławice Anticline, ant R - Rejowiec Antic-line, obn P - Puławy Depression, U.H. - Hanna Fault, U.Ś.-Święcica Fault, U.U.- Uda! Fault

przebiegu NW-SE, przecinające osady karbonu równole-gle do rozciągłości (Porzycki, 1988).

Podczas prac górniczych związanych z przybierkami

spągów we wschodniej części obszaru górniczego (rejon

szybu Nadrybie), w spągu pokładu 382 napotkano duże (od

kilkudziesięciu cm do l m), elipsoidalne, regułamie

wykształcone sferosyderyty. Dotychczas w warstwach

lubelskich dokumentowano w oparciu o rdzenie wiertni-cze, małe konkrecje syderytowe o średnicach do 5 cm (Porzycki, 1988). Przekroje większych traktowano jako warstwy lub pokłady syderytowe.

Omawiane w pracy sferosyderyty występują w szarych iłowcach o charakterze gleby stigmariowej, w rejonach stwierdzanych nieciągłości tektonicznych (ustna informacja

służb geologicznych kopalni). Stan dotychczasowych

obserwacji i badań nie pozwala jednak na razie wiązać ich

obecności z uprzywilejowanymi kierunkami tektonicznymi.

Powierzchniowo syderyty są jasnoszarobrązowe,

wewnątrz ciemnoszare i silnie po ligonalnie spękane. Część

powierzchniowa, grubości około l cm ma strukturę

peli-tową, jest miękka i łatwo, współkształtnie do morfologii

konkrecji daje się od niej oddzielać. Kora ta w sposób

ciągły przechodzi w drobnokrystaliczną masę wewnętrznej

części sferosyderytu. Septariowe spękania o rozwarciu

szczelin do kilku centymetrów, są mineralizowane

krysta-licznymi, przezroczystymi węglanami, pylastymi i

drobno-krystalicznymi minerałami ilastymi oraz siarczkami. Rentgenagraficznie i derywatograficznie zdiagnozowano

węglany jako kalcyt, a minerały ilaste, genetycznie młodsze

Ryc. 2. Bardzo drobne (rzędu O, l mm) ciemnobrązowe ziarna

pirytów (P) tkwiące w jasnych, szarożółtawych węglanach róż­

noziarnistych

Fig. 2. Very fine (0,1 mm) dark-brown grains of pyrite (P) in light, grey-yellowish vari-size grained carbonates

Ryc. 3. Ziarno pirytu wrastające w gruboziarnisty kalcyt

Fig. 3. Pyrite grain is growing into coarse-grained calcite

Ryc. 4. Cienkopłytkowe ziarno galeny wśród

grubokrystalicz-nych węglanów wypełniających pustkę w sferosyderycie

Fig. 4. Fine lamellar grain o f galenite among coarse-grained

car-bonates, which filled interstice in sphaerosiderite

Przegląd Geologiczny, vol. 48, nr l O, 2000

Ryc. 5. Skupienia cienkoigiełkowatych ziarn millerytu w

drob-noziarnistych, cukrowatych węglanach

Fig. 5. Aggregation offine-needle millerite grains in the midst o f fine-sugary grained carbonate

D

,

_c

Ryc. 6. Cienkowłókniste, spilśnione ziarna millerytu rozwinięte w obrębie żyłki dickitowo (D)-kalcytowej (C)

Fig. 6. Fine-fibrous, felted millerite grains developed within dic-kite (D)-calcite (C) vein

c

Ryc. 7. Włókniste ziarna millerytu otaczające grubokrystaliczny

kalcyt (C)

Fig. 7. Fibrans millerite grains surround coarse-grained calcite (C)

Przegląd Geologiczny, vol. 48, nr l O, 2000 7000. - - - -- - - -- - - -- - - -- -- - - -- -- - - -- - - - , 6000 5000 4000 3000 2000 piryt pyr i te 2,784 2,706 . - - -- -- - -- --- - - -- -- -3:124 -milleryt mil/erite 4,782 2,398 2,507 1,814 1,860 _1,728 1,632 1,601

Ryc. 8. Derywatogramy próbek: l

- różnokształtne ziarna siarczku

żelaza (piryt), 2- włóknisty mine-rał mosiężnożółty (milleryt) Fig. 8. Results of X-ray powder diffraction patterns: l - vari-size grains o f iron' s suiphi de (pyrite ), 2 - fibrous, brass-yellow minera! (millerite)

15 20 25

30

28

W obrębie żyłek kalcytowych, kalcytowo-dickitowych

i dickitowych stwierdzono pelimineralne okruszcowanie:

l) różnokształtne ziarna siarczków żelaza:

idiomor-ficzne sześciany lub ich zrosty tkwiące w masie węglano­

wej (ryc. 2, 3) lub krótkie słupki barwy czerwonożółtej

narastające w próżniach sferosyderytów,

2) pojedyncze płytki ciemnosrebrzystej galeny (ryc. 4),

3) cienkowłókniste i igiełkowate (różniące się

elastycz-nością ?) skupienia mosiężnożółtego minerału o czarnej

rysie (ryc. 5, 6), tworzącego włosowate agregaty (ryc. 7).

Badania rentgenograficzne preparatów proszkowych

wykazały (ryc. 8), że siarczkiem żelaza jest piryt, a

igiełkowate i włosowate skupienia są zbudowane z

mille-rytu. Jest to pierwszy przypadek stwierdzenia mineralizacji

niklowej w utworach karbonu lubelskiego.

Wyniki wcześniejszych badań tych skał informowały o

rozwoju mineralizacji siarczkowej, przede wszystkim

pirytowej (Ratajczak, 1974; Karger, 1978; Kowalski i in.,

1982), zarówno wczesnodiagenetycznej (głównie w

iłowcach i mułowcach) o niewielkich rozmiarach

rozpro-szonych ziarn (m.in. mikrokonkrecje, framboidy), jak i

diagenetycznej właściwej, żyłkowej, rozwiniętej głównie

w piaskowcach. Skrajnym przykładem tego typu

minerali-zacji są piaskowce o spoiwie pirytowo-węglanowym

roz-poznane w otworze Warka I G-1 w północno-zachodniej

części rowu lubelskiego (Kowalski i in., 1982). Wyraźnie

mniejsza jest częstotliwość wystąpień markasytu, a inne

siarczki: sfaleryt, galena i chalkopiryt na ogół towarzyszą

pirytowi lub jak w przypadku galeny z piaskowców

górn-onamurskich z otworu Dęblin-l O (Karger & Rdzanek,

1986) tworzą drobne ziarna o postdiagenetycznym

charak-terze, rozwinięte na powierzchniach ścian szczelin

tekto-nicznych.

Przejawy mineralizacji niklowej były stwierdzane w

osadowych skałach karbońskich oraz w stanowiących ich

podłoże gabroidach w rejonie Nowej Rudy, Dolnośląskie­

go Zagłębia Węglowego (Kowalski & Lipiarski, 1973).

Minerały nikłonośne to oprócz millerytu, nikielin i

ullman-nit (Zakrzewski, 1975). Wystąpienia minerałów niklu w

rejonie Nowej Rudy obejmująróżne piętra strukturalne, ale

zawsze są związane z epigenetycznymi utworami żyłowy­

mi, głównie folerytowymi, co powoduje że Kowalski i

Lipiarski (1973) uważająje za przejaw działalności

epiter-910

malnej cyklu waryscyjskiego. Natomiast Zakrzewski

(1975) przypuszcza, że rozwój minerałów niklu był możli­

wy dzięki uruchomieniu tego pierwiastka ze zwietrzeliny

gabra przez roztwory hydrotermalne.

W przypadku mineralizacji niklowej w skałach

karbo-nu lubelskiego, jej jednoznaczny związek przestrzenny ze

sferosyderytami nie pozostawia wątpliwości, na temat

ist-nienia zależności fizyko-chemicznych procesów formowania

się sferosyderytów z krystalizacją millerytu. Jednocześnie

odmienne warunkipHi Eh tych dwóch procesów utrudniają

przedstawienie prostej zależności. Wyjaśnienie tego

zagad-nienia jest tematem dalszych, szczegółowych badań

petrolo-giczno-mineralogiczno-geochemicznych prowadzonych

obecnie przez autorów.

Autorzy pragną serdecznie podziękować Panu dr inż. Sta-nisławowi Stachowiczowi, Prezesowi KWK "Bogdanka" za

udo-stępnienie informacji i materiałów oraz zainteresowanie dalszą współpracą w badaniach utworów karbonu lubelskiego.

Literatura

CEBULAK S. 1988-Karbon Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Charakterystyka petrograficzna karbonu. Pr. Inst. Geol., 72: 77- 88. KARGER M. 1978- Mineralogia i geochemia siarczków w utworach karbonu lubelskiego. Arch. Inst. Geoch., Miner., Petrol. U\\'. KARGER M. & RDZANEK K. 1986- Galena w piaskowcu górnona-murskim z profilu ot~ oru wiertniczego Dęblin-l O. Arch. Miner., 41: 117-124.

KOWALSKI \ '.M. & LIPIARSKI l. 1973- Utwory epitermalne z niecki Słupca w Zagłębiu Sudecki. Pr. Geol.,78, Kom. Nauk Geol. PAN, Oddz. Kraków: 1-72.

KOWALSKI W.W., CHLEBOWSKI R. & ŻELICHOWSKI A.M. !982 - Charakterystyka mineralogiczno-petrograficzna utworów karbonu rowu mazowiecko-lubelskiego. Biul. Geol. UW, 25: 165-231. PORZYCKI J. 1988- Karbon Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Charakterystyka litologiczno-sedymentologiezna karbonu. Pr. Inst. Geol., 72: 40-76.

RATAJCZAK T. 1974 -Charakterystyka mineralogicz no-petrogra-ficzna skał płonn)ch Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Pr. Geol., 85 Kom. Nauk Geol. PAN Oddz. Kraków: 1-81.

ZAKRZEWSKI M. 1976-Mineralizacja niklowa w okolicach Nowej Rudy. Sprawozd. Posiedz. Kom. Nauk PAN, Oddz. Kraków, 19: 192-193.

ZDANOWSKI A. (red.) 1999-Atlas geologiczny Lubelskiego