Orientacja przestrzenna i wykształcenie spękań w utworach triasowych kopalni "Bolesław" k. Olkusza

(1)

ORIENTACJA PRZESTRZENNA I

WYKSZTAŁCENm SP~

.

W

UTWORACH TRIASOWYCH KOPALNI

"BOLESŁAW" K. OLKUSZA

tJKD &I1.tłL1

+

IiBUIII:iO.I4a:5S1.'1a1.ł:651.'III1 .• 1I.2:553.44'26(ł38.m kop. ,,Bo1eI!rl4W")

SpękaiDfa "Ił utworach tl"iasawyeh kopaJm "Bolę slaJw" były jut pm;edmdo.tern kilku publikacji· i opra-cowań me pubWcQW8llYCh (2, 8,5-8), Tektooik~ ~

kań ~.w ramach: .

a) qpfsu złob na tle geologii rejonu Olkusza. (2), . b) analizy s:truktun:a1nej złoia {3, 'l, 8), .

c) badania zja'WliBk: geologiC'llllO-'inżynierSki.dh w

kopalot (8), . . . . _. .

. d),l'<1ZPorlll'laWaInia.złoża dla patrzeb bieiąeej .eks-pJ.oatacji (5, 6). . .

Obser.wacjam1 l pomfaram!. obj~to rMne ogniwa lll:toefln:1,łygraficme profilu, a infanowicle:

ret,

walpie-nie gogoHDskde, dolomity k:rus:r.con'06ne i ctiplqporowe. Badainia prowadzono zar6wno w rowie tektonicznym BoJ.esłaW'la (rowde bolesłalWBklm), jak i na południe od niego. Ostatnie S7A:Zeg6łowe badania autora, pro-wacbone w ubworach

retu

oraz wymieniooe wcrześ nieJsr.r:e prace, umożlJiwdły podjęc:le próby qpIsu i cha-l'akJterystyki SlPękań w całym lPl'oliliu triasu odSłon~~

tym

1\VY'XObJBkam!

góm'1czymi kqpalol.

~ DoLOMITOW Rfto

WCześniejsze, Eczeg6rowe kartowanie l.'oZjpomaw-erze wyrobisk- ohodnllrowych (5), pcEwo1iło amorowi na lWy.kooanie obserwacjd i pomiar6w spękań dolmni-t6rw .retu. Rejeeti'acja tektol1ild spękań obJęła. 42

sta-nowiska pomięrowe IW prostopadłych do siebie cbod-nfkach o kierunkach N-S i W-E, w odległości. kilku-set metrow od południowej krawędzi cootraJnej cz~ śo1 roWu. boleślawskiEigo. ~fa _objęły pomiary

0-rientacji przestrzeooej -1340 spękań, oceIl~ morM~ powlerzclmi, pomiarry rozwarcia l' zasięgów _oraz ze-branie danych o mblerallzacji ~ a na nielk1t6-rych ·8taoowiilkach równiei pomiary g~ości l!I,Pękań.

$pęk8ll'a w _ \lt'\>rorach retu grupują sł~ pnzede

'WSzystJdm "Ił dwa ·1Z~oły

o

k:l.erunkach zb1:l:bOlnych do NW-SE i NE-SW~ /przy czym zamacza się duty romrm.lt kierunk6w poBZar;egó1nycll ~ od wyrot-~h kierunków gł6WU1ych. Mob wi~ przyjąć, . Ze sty·l tektonłki spękań określają og6Jrlie dwa ~

tone :zespoły sp~ I-I' 1 II-II', z· kt6rych ltaidY odznacza 8i~ zbUtoną rozciągłoścl:ą i p;rzechWlłe

i!ikie-. rowanym! QPadaml pawłezrrołmt, a oba p.rzecfnaj ą się pod'

qtem zb.liżoIlym

do prostego ('l'Yc. 1). Spmę-. żone zespoły I-I' i II-II' I\1w1doozniły się Da WB/ZY-stkich atan·owfskach parniarowyoh. Na ldlku stano-wISkach,

w

naj:bHł.szym sąsłedz'llwie drobnych usko-~, 9bwierdzOllOpanadtO wystqpawaoie charaldery-sty~ych 9,Pękń qpierającyoh. Na,jrw1~

W1\r&-556

zfs.tośolą występawama odmacza si~ zespół II o

śred-nieJ orientacji 148°/66°. . .

Aczk'Olwiek wyTÓim!ienie dość prostego systemu spdtań przema!Wia

za.

znaczną jedncxr-odności.ą struk-turalną utworów re'tu w rejonie badań .uwagę 2'JW·raca fakt, it SiPęIamia wchodzące w skład obu zespoł6w,

tzo.

gnJ(pU.jące się 'wokół wyr6tnionycll maksimów, stanowią .tyiko około 2/3 ogółu ,pomierzonych spękań.

Z r6ty spękań (!l'Yc. 2) wyclka jes7l('.Ze !wprawdzie is1m:lente

kmru

słabiej zazrulCZOlllych kięrunk6w sp~ kań (azymuty ll'OZCiągłiJŚCi 35° i 265°), lecz mimo to

,;tło" IW postaci spękań zo.r'i.eotowanych przypadkowo

jest -W)'Il'aŹlle. Może to oznaczać, Ze me W8~tk1e ~ mają oharakter teJktonk2lny. Powstanie gru-py BtPąkań o 1Jl'6mreawanej orientacji moa by wią mćz .. procesami ni~toniC'lJDymi, bp. z procesem tworzenia brekcji nie~h - sedymentacyj-nych tub krasowych, klt6re obserrwuje Silę w rejooie badań. P.oflwIie:rdzenia tego PQl/ffiądu należałoby szUkać

prm& da8sze pomiary' BłPękań w obrębie brekcji oraz

w lab najbliższym sąsiedztwie i po.rÓWllWlie wynJlk:6w z wynikami pomiarow

w

utworach uławiconych nie -złrrelk.~{)wBlDYclh.

Spę1amda IW dolomiltach .retu są wy-i-aźrle, choć nie-zbyit gęs'te. Srednia gęStość powierzelmiowa spękań

wy1DOSi ok. 2,6 mim· .. Pewne zróżniCOW8llie gęstości

mlety wiązać prrede wszystkim ze Z1'Mnicowa.nllem mi_oki ła'W'ic .dolomlt6w (intensY'Wlniej są &pęka ne dolomity o1eDkołalWicowe). Powder.zchnie spękań są najczęjciej róWne - aol'Slikie lUb gładkie, zlustro-waDia! !l'Ysy. absel'Wllłje się l'ZIldko i to tylko w po-bUm wspomnianych drobalych uskoków. 2'41~a w1ę'ksZ'OŚć S\l,>ękań odrmacza si~ stromym i bardzo stro-mym naClhyleniem, najerzęściej w pmedziale 80°-85°. Nie11czne spękania o kątach

1.I/P8dU

pon.itej 60° wy-stępują na ogół przy UBkokach, IW dolOlIl!itach margli-stych !u:b w (prIZeE'ostach ilastyCh. Zasięgi spękań wynoszą od kUku cm do ponad 1,,5 m. P.rzewmają spęka0f8 o niermaC7lDym l"OII'Jwarclu· (do l mm), ty1k{) sporadyC'1Jllie szerokość Bf'ozelin dochodzi do 6-8 mm . Zaledwie ok.

5°/0

og6łu pomiel"Zonych spękań jest _zmmeralw!JW8/Da. SpękanJa zmill1eraJdrr.owane slm'crzJka-' mi ielaza, barytem, rzadziej sfalerytem IJub gaJ.mą me . tw-cJMą ockębnego systemu,· ich kieruolcl

pokry-~ą sl~ z głównymi kierunkam.l. . og6łu spękań. W m1ejSCI\1 wystąpienia wyraźnej ·minerallzacji baJry!to-'Waj utworów

retu

niekt6re spękania są wypełnione

baoryItem (gł6wnłe !I!l)ękanfa Q kiel'UIllru IlIblliąlym do . NW-SE), trme

zd

przecinają gnłada lub tyłki ba ..

(2)

n

=15'10

()O

DC3~

_ _

"'I" f-Zc;. t-5~ 3~4~

>""0

Ryc. 1. Diagram kontu.Towy spękań dolomitów retu.

Fig. l. ContouT dtagram

of

fTactures trom RMt do-Zomites.

rytu. Mogłoby to przemawnać za poglądem,

te

spę

kania twomyły się w trahiie ,minara.lizacJi batrYitawej,

przy czym baryttyea~a ~ s~ WeześnieJ, a

za-kończyła

w

okresie ostatecmego tllmlOW$lla spę

kim (6).

STOSUNEK 'SPJi;KAN w' UTWORACH RETU DO sPJIlKAN W ~ZYCH OGNIWACH TRIASU

W całym 'Obsrr.a.rze badań i lWe wazyetkIich ogni-,

wach li~tTatyeraficlmych triasu domialuJą dwa

kie-l"1.lIDki badań; lob. zesta.'wdeod.e, według danych P •

.Po-laka (8), Nguyena (7) i dainych autora, pizedstawiono

;na diagnunie' (ryc. 3). Diagram nie obejml.liJe wYTfrż

nioo~h' przez Nguyena. (7) zee.połów spękań; które

nie rwystfp.lją pows~ie w re.jooie badań luil

za-znaczają się słabo. ŚJ:ednJa orientacja wyr6żniooych

zespołów wyddczona z danych przed.s'talWionyah;na

d:lagramie (1l'YC. 3) lWY!1os1 48°f17°~290n5° !I. 144°1

n5o~on4°. Jest Io:na pra'W1e zgodna ,z ;Jdel'lUlDbmi

spękań PQdanymi dla dolQlDłf;6w d,jplqporowych,

;kruK-C<lIOOŚllych i rwapiEDi gogdLińskllch przez F. Ekiier.ta (2).

Więlmrl:ąintens)"WlIl'OŚcią wyst!pJWallia 1 stałością

kienmków oomac:m się iW'SZędziezesp6ł II-II'. W

dolomitach diploporawych i w recie najmęsdllZe są

spędtan'ia zesporu II, w dolOllllktacb. ilmJsr.cano:myob.

zaś i w wapieniach gcgOlift<;kdch - ' spękania zetllPołu

II'. Spę.kania w recie odznaczają się nieco wyższymi

kątami upadu; o ile !kąt upadu wyMazany .dla

ca-łości spękań triasu 'WYIll0S!l. ok. 75°,

w

spękaniach

utworów retu wy:nos.i on' około 84°. Martol<Jglia

po-wierzcbni spękań w \VY'ŻIIZYch ogl]dwach triasu nie

odbiega od morfulog4i spękań retu. Powie'l'lllClłmie są

najczęściej równe - gładlkie lub szorstkie, ~dko

po-żłQbione lUib zlustr~e (7, 8).

Porównanie wyników porni.a.r6w ' gęs'tości spękań

g6mej .części profd1u (8) z

wYlllikami

pomiarlm

wy-kanao:lYOO prz~ autora

w

utworach retu, prowadzi

do 'Wriiosdro, ze szczególnie J.ntensywnie spękane' są

dolomd.ty k.ruszCOłllośne i diplqparo.we, a najmniej ~

dolomity retu. Różnice w gęstości spękań są zapewne

jednym, z c.zymrlk6w określających zróżnicowanie

w~~ości skał

w

pro1Jlu WWlanowych .

n

=

13110

Ryc. 2. Róża spękań dolomitów retu. Fig. 2. FTacture rOBe fOT Rhiit dolomites.

- - _ _ 4 .--,-a. - . - - - 4

-.-8 ...

..

.. .

Ryc. 3. Diagram orientacji przestrzenne; spękań tO

poszcżegóZnych ogniwach litostratygraficZnych triasu;

1 - ~kan1a w dolomiłach dlpioporoWJ'Ch (wg Nguyena), 2 - według Polaka,

a -

spękania w dolomitach

kruszco-D-OŚDych według Nguyena, 4 - według Polaka, 5 - spę

kania w wapieniach gogoUńliJdch wedlug NguyeDa, CI

-spękania, w dolomitach rełu. .

FiU.

3.

Diagram

01

spatiaZ orientation

01

fractures Irom vaTious UthostraUgraphłc links ot the TriCl8sic.

1 - fractures !rom Diplopora dolomiłes Carter NgUyen), 2

-after Polak, 3 ...,.. tracture.a tram ore-bearing dolomites -after

Nguyen, 4 - after' Polak, Ił .... tractures trom Gogolln

U:-meatonea &f ter N'8U'1en, CI - , fractureB fram RhOł dolomites.

~w

triasu.

PPlt'wlierdzałylby to

badania

Pton~egQ

zr6żn.ioowania :wodoprzeplStl.CZałności skał węglano

WYi:h w .rejooie Olkusza (4)~ ż których wynika, iź

dolna część profilu triasu jest ll'Zeczywiście słabiej

przepuszczalna (wsp6łczyruńkJI. tlltracji wynoszą od

ok. 1,5 mM

w recie

do około 8 mld 'W wyłszych

ogIlllwacb l dboć ~e są .to lW'le!l!kie il'Mnice, to, jednak

srtatysrtycmie uflasadniooe).

(3)

UWAGI KONCOWE

PodobieilstIWo kierlllllkbw i wy~ ~il

w 'W~owyoh ubwaraoo trlasowych kqpakU

"Bole-slaw" lm:i:e wnioskawae,

:re

\VBZYJ;Ude ~

wiIl-~e ,wsp6Lna geneza. Nguyen (7) przypOlllllina,

:re

paw-stame tych a;p~

wdll!e

sit: .z rucham1 ldmeryjski-· mi, og6lJride prtZedlm-edowymi. Uwaia on jednak, ze wy.r6!1oiany system sp$ati ana stare ~a. · Mda-lo sifj ono lWY1'azic Uikrytymi nap.r~niami wewn~ nymi g6r.otwaru, wyrwOOmymi pIZea; silt: napierajQCl\, ]gt6re nrLladowa;ty sd.t: IWItpie podczas lXJ'llPrt:iania

maBywru i uwydatnily jal}to s,pQkaDl.a 1 uskokd 0 dwu-stronnych nachyleofach przy tej samej r<rLCi~ci ~6IInyoh zespol6rw.

Wydaje sifl, ze tek!tonika sp~il · odgrywa rol~ dI!ugqplano~ 'W romnieszezaaUu mineralizacj;i,

decy-dujl'lC najwyzej 0 zr6Zndcow8IIliu jej inJtensywnoBci. Z oota1nich badail (1) wyoika,

:re

klierunki stref, w obr~bie kt6ryoh lolruj~ si~ gniarzda rudne W recie Odpowiadaj~ kierunkom~kail, co pc.zwalaloby pmypuszczae, it zmie.nno§C. mineralizacji moze· bye . jednadt przyna~mniej

c.zc:Sciowo

kontrolowana p!'Zez telmonik~. To przeslldm - jalk 6i~ wydaje - 0 ce-loW'OOOi da1s.zyc.b elnJdi6w m. iD. nad

tektood.kll

~ kail OIlIl8tWd8IIlego ~u.

LITERATURA

1. Blajda R., G61'ecka M., Mucha J., Nhe

M., Niedzdelski B., RadlWanek R. ·- Ba-dania nad Zmieo:moScl~ i doldadno6ci~

opr6bawa-SUMMARY

The paper presents the results

Of

s·tudies on :fracture tectonics of the RhOt deposMs (spatial orien-tation, surface morphology, openEg, eJDtent and den-sity cl fractures and their minera1izatl.on). The re-lation of fracfures from Rhot dolomites 'to those from higber links of the TrJassic ·is also discussed. Two fracture directions, ctIoseto NW-SE

am

NE-SW, predominate in the whOle area' studied and in all the lithO!ltratigr~c links of the lTlassii:. The ore-.

bearing dolomitElS are most strongly fractured and·

the Rhot deposits - least .fractured. It 8.1P1Peared· purposeful

to

carry out furtber studies and take measuremenits of fraotures in that area in . order to

trnce the in1lluence of fraoture teabonics on dJstri-bution of mineraiUzM;!o.n.

rua

Ik!raikmwko-~ rU6:i: rud Zm-PJb. Referat

II1a VI Sympazjum "ZasboSowalnie mebod

materna-ltycZnych i linforunatyoki iW geoloeid", Krakaw, 1977.

2. E

ac

i e il" If; F. - ZIioZe kqpaJn.i Boleslaiw IIla tIe geologti ohsmru 1P(lIll!i.~ Slawkawem a

0Lkiu-stzem. Bdlul. 1Jrurt. Geol. 1959, m 66.

a.

H

e u

d g J. - OhatraIkIteryetyka ~an cioeowych

. IW utIworach «"etu kopaWni "Bole:SlaIW" ik. Ol.k.USlZa

(praca dyplomowa). Aarch. IHiGI AGH, Xa:ak6w

1974. .

4. Mo·tyka J., WUk Z. -

.PIi~e

1Dl"6micowante

. IWOCiqprzepuszazaillIlo4cl w~ch akal

1Iriaso-IWYCh

IW sWli.etle Btatystycmej an8IIIizy wynikOw

pr6Ibnycb. !POIDlIPOfWQil (manokMna SlItsko-.krakow-ska). ~rt. gaol., 1976, nr 2.

5. Niec M., Blajda B., G6reck,i J., Kokesz Z .. Nied·zielski B., Wilk I. - Mebodyka rorz;-lPQI'llll8IWania zJoZa iW Ultworach .retu ikopailind "Bo-ilEl6lalw" ·dJa potmeb bieZQCej eksp1oa,tacji. Arch.

IHdGI AGH, KTak6w, 1975.

6. Niedrziehki B., Nle6 M., G61l"eckl J., B 1

a

j d

a

.

R. - Wy~e bacty.tu W ikopaml "Boleslaw" lkoJ:o 0Ik:usza. Spraw. IZ Ptos. Komis.

Nauk. PAN Odda:. TW K:rakawie 1975. t .. ,19, rz. 1. 7. N guy e In KJhac An - Zagadnienie cdoeu na

100-paInd "Bo1esIalw" (Jpraca dokJboil"ska). Alrch. IHJI.GI AGH, Ka:a,kllfw, 19'11.

8. ~ 0 la k P. - Spdran1

_a

_ciosowe_irDjawmka geollo-glClmlo-ilnZynlerSlk:de IW ikqpaliii "Boleslaw" k.

01-k.usza (praca dYJPlOlDOfW8). Ibidem, Knkllfw 19'10. PE3IOME

B CTaTl>e npe~~aBJIeHDl pe3YJll>TaTl>I HCCJIe~OBaHMti <rpeIqHHHO:A T'eETOIIUIKH O'1'JIOEeHH:A p9'l'CKoro spyca (npOCT'paHCTBeHHaJI OPHeH'nSpOBKa, MOpcpoJIOrHll DO-BePXHOCTM, paCEpbITHe, ,ItaJIl>HOC'l'!>, MKHepamf3aqKll, DJIOTHOCTh TPelQHH), a TaJOEe paCCMOTpeH() COOTHo-meHHe 'l'peIJ:{Jm B ~OJIOMHTaX p&ra It Tpe~HaM. B OT-. JIO:m:eHHSX BiIcwmc SpyCOB TPHaCOBOrO DepHO~a. Bo BceM HCCJIe~B8HHOH paAOIIIe H DO ace)(· JrumCrpaTH-rp8cPJAecxJ!X 3BeHBX TPHaca npeoI5JIa~8lOT ~Ba· Ha-npaBJIeHWI TpeIJ:{HH, I5J1HClO1e It C3-IOB

M

CB-I03.

CaJIaJI 60JJbUJaJI TPeII{IfHOBaTOCTb· HaOJIIO,ItaeTCJi B .

py-~HOCBl>IX ,lljOJIOMHTaX, 8 caMaS MaJJaf.l - B

OTJIO:m:e-HHJIX psTa. IIo~TBepm:,lleHa ~JJec006pa3HOCTL· Be,IteHHR Bal5mo,lleHmt It H3MepeHHA Tpe!Ipfii B ODHCbIB8HHOlI4 paiitoHe, B 'l~THOCTH l1)UI onpe;lteJIeHHJ! poJJH Tpe~

HO:A T'eETOHHKH B pa3lo1eIJ:{eHHH l\4HHepaJIJf3a~.