Z³oto okruchowe i inne minera³y ciê¿kie w osadach
potoku Maruszka k. Burgrabic (Sudety Wschodnie)
Artur Godlewski*, Jan Wierchowiec**
Detrital gold and others heavy minerals in alluvial deposits of Maruszka Stream near Burgrabice (East Sudety Mts., SW Poland). Prz. Geol., 52: 216–222.
Summary. Two main heavy mineral associations were found in the studied sediments: magnetite–ilmenite and garnet–zircon– pyroxene. The parental rocks for those minerals were rocks from a metamorphic complex: gneisses, amphibolites, quartzities and crys-talline limestones. Furthermore, the detrital gold was found in the alluvial deposits of Maruszka stream. The shape of most gold grains is discoidal or elliptical and they show various mechanical deformations (scratches, furrows, impact, and sandwich structures). The most significant primary gold source are amphibolites, which occur in Devonian quartzities and quartz schists of Vrbno group. The morphology, surface textures, and chemical composition of the gold particles suggest that the majority of gold was transported pre-sumably in a suspended form as flakes, scales, and small grains. Gold could have also been dissolved and transported as complex com-pounds, colloidal solutions or suspensions. Moreover, some of the gold could have been redeposited and entered the Maruszka stream directly as a result of erosion of the Neogene, Gozdnica Series -like sediments and of Quaternary clays.
Key words: alluvial deposits, heavy minerals, detrital gold, parental rocks, East Sudety Mts.
Badania osadów okruchowych okolic Burgrabic (Sudety Wschodnie) wykaza³y wystêpowanie w osadach eluwialnych z³ota rozsypiskowego (Wojciechowski, 1997). Wyst¹pienia te odnotowano w bezpoœrednim s¹siedztwie wychodni amfibolitów, buduj¹cych wk³adki w dewoñskich seriach kwarcytowych, zaliczanych do grupy Vrbna. Z³ociny maj¹ postaæ drobnych (0,1–0,2 mm), sre-brzysto¿ó³tych plewek, p³ytek i blaszek, i praktycznie nie wykazuj¹ œladów obtoczenia. Dodatkowo we wspomnia-nych wy¿ej amfibolitach natrafiono na przejawy pierwot-nej mineralizacji z³ota (Soko³owska & Wojciechowski, 1995).
G³ównymi celami niniejszej pracy by³o: oznaczenie sk³adu frakcji minera³ów ciê¿kich wystêpuj¹cych w doli-nie potoku Maruszka z podadoli-niem ich zawartoœci procento-wej w koncentratach oraz próba okreœlenia obszarów alimentacyjnych minera³ów ciê¿kich, ze zwróceniem szczególnej uwagi na pochodzenie z³ota okruchowego.
Zarys budowy geologicznej badanego obszaru
Dolina potoku Maruszka znajduje siê na obszarze Sudetów Wschodnich, w obrêbie struktury œl¹sko-moraw-skiej (metamorfiku wschodniosudeckiego) (Stupnicka, 1997) (ryc. 1). Struktura ta dzieli siê na trzy czêœci roz-ci¹gaj¹ce siê w kierunku NNE–SSW. Licz¹c od zachodu s¹ to: metamorfik wschodniosudecki, strefa kulmowa, niecka górnoœl¹ska.
Dolina potoku Maruszka znajduje siê w zachodniej czêœci struktury œl¹sko-morawskiej tj. na obszarze meta-morfiku wschodniosudeckiego utworzonego ze ska³ mezo-i epmezo-imetamorfmezo-icznych (Stupnmezo-icka,1997).
Ska³y metamorficzne w badanym rejonie nale¿¹ do dwóch ró¿nowiekowych, silnie sfa³dowanych komplek-sów. Z rozwa¿añ regionalnych oraz analogii do obszaru Czech kompleksy te zaliczono do okrywy Masywu ¯ulow-skiego (Badura & Przybylski, 1996).
Geneza i wiek starszego kompleksu nie s¹ do koñca ustalone. Niektórzy badacze uwa¿aj¹ go za proterozoiczny (Baraniecki i in., 1972), inni za dolnodewoñski z migmaty-zacj¹ spowodowan¹ intruzj¹ waryscyjskich granitoidów (Koverdynskv, 1993).
Wiek drugiego, m³odszego kompleksu skalnego rów-nie¿ nie jest dok³adnie okreœlony. Czescy i polscy badacze na podstawie jego wykszta³cenia koreluj¹ go z dewoñsk¹ grup¹ z Vrbna i Rejvizu (Sawicki, 1997) lub zaliczaj¹ go do proterozoiku (Baraniecki i in., 1972).
Od strony wschodniej, z wy¿ej wymienionymi kom-pleksami granicz¹ ska³y m³odsze, o ni¿szym stopniu meta-morfizmu i nie sprecyzowanej pozycji stratygraficznej. Przez analogiê z obszarem Czech zosta³y one zaliczone do warstw andelskohorskich.
Pierwotna z³otonoœna mineralizacja kruszcowa, bêd¹ca potencjalnym Ÿród³em z³ota okruchowego w aluwiach poto-ku Maruszka zosta³a opisana z 3 rejonów Sudetów Wschod-nich: Zlatého Chlumu, Zlatvvch Hor oraz z okolic Burgrabic.
W rejonie Zlatvvch Hor wystêpuje polimetaliczna mine-ralizacja rozproszona, miejscami przechodz¹ca w rudy o
*ul. Kazimierza Wielkiego 2/1, 05-200 Wo³omin; arturgod@o2.pl **Wydzia³ Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. ¯wirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa; janzloz@geo.uw.edu.pl
10km
PRZEDGÓRZE S UDETÓW WS CHODNICH
Ea s t s u d e t ic f o r e l a n d c z e c h Y c z e c h r e p . P O L S K A p o l a n d Wroc³aw Opole metamorfik wschodniosudecki
East-Sudetic metamorphic rocks ska³y osadowe strefy kulmowej górnego dewonu i karbonu Upper Devonian and Carboniferous sedimentary rocks of Kulm zone
granity ¿ulowskie ulova granitoids uskoki faults granica pañstwa state border uskoki przypuszczalne hypothetical faults S UDETY WS CHODNIE e a s t s u d e t y mt s . Zlaté Hory Zlatý Chlum 875 G³ucho³azy Giera³cice Nysa Prudnik sudecki uskok brze¿ny S ude tic Mar ginal Faul t Ryc. 2 Fig. 2
Ryc. 1. Uproszczona mapa geologiczna Sudetów Wschodnich i Przedgórza Sudeckiego
Fig. 1. Simplified geologic map of the East Sudety Mts. and their foreland
teksturach warstwowych i masywnych. Mineralizacja ta zosta³a stwierdzona w chlorytowych kwarcytach i metake-ratofirach kwarcowych. G³ównym noœnikiem z³ota jest tam piryt, rzadziej chalkopiryt i galena (Fojt i in., 1987).
W z³o¿u Zlatv Chlum (okolice Jesenika), po³o¿onym w kompleksie dewoñskich ska³ grup Vbrna i Rejvizu, pod-wy¿szone zawartoœci z³ota odnotowywano w ¿y³ach kwar-cowych, jak równie¿ w otaczaj¹cych je ³upkach i osadach eluwialnych. Z³oto jest tu zwi¹zane z przejawami sztokwer-kowej mineralizacji w serii kwarcowej. Tworzy ono mikro-skopijne oraz submikromikro-skopijne wrostki w minera³ach siarczkowych i charakteryzuje siê stosunkowo wysok¹ prób¹. Z³o¿e Zlatv Chlum zosta³o zaliczone do z³ó¿ typu metamorfogenicznego (Fojt & Hauk, 1984).
Podwy¿szone zawartoœci z³ota w okolicy Burgrabic nale¿y wi¹zaæ z wk³adkami amfibolitów. Pod wzglêdem genetycznym ich mineralizacja porównywalna jest do z³otonoœnego okruszcowania z okolic Jesenika (Wojcie-chowski, 1997).
Metodyka badañ
Materia³ do badañ zosta³ pobrany z odsypów bocznych i œródkorytowych oraz z tarasów nadzalewowych potoku Maruszka (ryc. 2). Próbki szlichowe o objêtoœci ok. 20 litrów po przesianiu przez sito o œrednicy oczek 16 mm by³y przep³ukiwane rêcznie do uzyskania tzw. „szlichu szarego”. Nastêpnie po wysuszeniu i przesianiu na kolum-nie sit (œrednica oczek od 0,4 do 0,16 mm) koncentraty minera³ów ciê¿kich rozdzielano za pomoc¹ magnesu rêcz-nego na frakcjê magnetyczn¹ i niemagnetyczn¹. Identyfi-kacji poddano frakcjê <0,16 mm jako najbardziej reprezentatywn¹ dla tego typu osadów w rejonie Sudetów Wschodnich (Wierchowiec, 2000). Preparaty oznaczano iloœciowo, identyfikuj¹c po ok. 300 ziarn w ka¿dym i podaj¹c ich zawartoœci w procentach objêtoœciowych (Mange & Maurer, 1992).
Badania struktury i analizê chemiczn¹ siedmiu wybra-nych z³ocin przeprowadzono przy u¿yciu mikroskopu ska-ningowego JOEL JSM–35, wyposa¿onego w sondê typu EDS firmy Oxford Instruments Ltd. U.K. Ziarna z³ota po zatopieniu w ¿ywicy polerowano i analizowano na zawar-toœæ Au, Ag, Cu i platynowców, a nastêpnie fotografowano przy u¿yciu techniki elektronów wstecznie rozproszonych (back-scattered electron photograph) w celu zarejestrowa-nia stref o ró¿nym sk³adzie chemicznym.
Sk³ad petrograficzny osadów potoku Maruszka
Analizie granulometrycznej i petrograficznej poddano holoceñskie osady z odsypów korytowych potoku Marusz-ka oraz z tarasów nadzalewowych. Obliczone parametry sk³adu ziarnowego wskazuj¹, ¿e badany osad to ¿wir drob-noziarnisty lub œrednioziarnisty o bardzo z³ym wysortowa-niu (ryc. 3). Dodatkowo badane utwory charakteryzuj¹ siê bardzo s³abym obtoczeniem.
Sk³ad mineralny
Analiza minera³ów ciê¿kich wykaza³a du¿e zró¿nico-wanie w udziale procentowym poszczególnych minera³ów w ich koncentratach (tab. 1, 2). Na podstawie badañ mikro-skopowych w osadach potoku Maruszka oznaczono 27
nr próbki: No of sample: 20 0 40 60 80 100 % 0,01 0,10 1,00 [mm]10,00 1 3 5* 7 9 GPS GSO GS Nr próbki No of sample 1 5* 3 7 9 3,28 -0,22 2,23 3,66 -0,48 2,10 3,06 -0,01 2,21 3,37 -0,19 2,11 4,07 -0,76 2,16
*–próbka pobrana z tarasu sample taken from terrace wielkoœæ ziarna
granulation
Ryc. 3. Krzywe kumulacyjne uziarnienia osadów potoku Maruszka; parametry: GPS — graficzna przeciêtna œrednica, GSO — graficzne standartowe odchylenie, GS — graficzna sko-œnoœæ
Fig. 3. Granulation curves of Maruszka alluvial deposits; para-meters: GPS — graphic mean diameter, GSO — graphic standard deviation, GS — graphic skewness
S£AWNIOWICE BURGRABICE 1 2 45 6 7 8 0 1KM gnejsy i ³upki
gneisses and schists
amfibolity amphibolites kwarcyty quartzities wapienie krystaliczne crystalline limestones DEWON DEWONIAN
miejsce pobrania próbki
sampling points 2 nierozdzielony not separated PLIOCEN PLIOCENE CZWARTOR ZÊ D QUA TERNAR Y piaski i ¿wiry
sands and gravels
granica pañstwa
state border
Ryc. 2. Szkic geologiczny obszaru badañ (na podstawie map: Sawickiego, 1972; Baranieckiego i in., 1972) z lokalizacj¹ punk-tów opróbowania panwiowego (szlichowego)
Fig. 2. Geological sketch of investigated area (adapted from: Sawicki, 1972; Baraniecki et al., 1972) with sample location
minera³ów ciê¿kich: andaluzyt, apatyt, biotyt, chromit, cyrkon, dysten, epidot, granaty, hematyt, hornblendê, ilme-nit, ilmenohematyt, leukoksen, magnetyt, martyt, pirokse-ny, pirotyn, piryt, rutyl, staurolit, sylimanit, topaz, turmalin, tytanit, tytanomagnetyt, zoizyt i z³oto rodzime. Najliczniej reprezentowane minera³y nieprzezroczyste to:
magnetyt i ilmenit, natomiast wœród minera³ów przezroczystych przewa¿aj¹ granaty, cyrkon i pirokseny.
Granaty s¹ najczêœciej spotykanymi minera³ami
przezroczystymi w badanych koncentratach. Tak znaczna zawartoœæ jest efektem powszechnego ich wystêpowania w prawie wszystkich ska³ach otaczaj¹cych, zarówno
star-Nr próbk i Sample n umbe r Minera³y nieprz ez rocz yste Opaque minerals Gra n a ty Garnets Cyrk on Zircon Pirok seny Pyroxene Epidot Ep id o te Staurolit Staurolit e
Horblenda Hornblende Rutyl Rutile Dysten Kyanite Turm
alin Turmaline Andaluz y t A n dalusite Sylim anit Sillimanite Zo iz y t
Zoisite Topaz Topaz Tytanit Titanite Inne
i n ieoz nacz one Others and non-classified 1 64,5 13,5 5,2 10,5 0,4 1,1 2,6 0,4 0,3 0,6 – – 0,3 0,1 – 0,3 2 47,1 24,3 7,0 11,1 2,0 2,4 2,9 0,9 0,6 0,8 – 0,2 0,3 – – 0,5 3 41,5 22,4 3,6 1,5 0,7 1,2 0,5 1,0 22,9 1,0 – 3,0 0,3 – – 0,5 4 56,9 23,0 7,5 2,8 2,1 2,3 1,0 0,6 0,8 0,7 – 0,9 0,6 – – 0,9 5* 43,4 14,4 4,2 16,5 2,6 5,6 1,9 0,6 2,9 1,9 0,1 3,9 1,6 – – 0,6 6 60,3 21,1 4,8 3,5 1,1 3,9 1,8 0,8 1,3 0,6 – 0,2 – 0,1 – 0,6 6* 45,3 16,8 5,8 12,3 1,8 4,4 1,3 0,7 2,5 2,2 0,1 4,1 1,0 0,3 – 1,5 7 55,8 17,2 5,7 4,2 1,9 4,0 1,7 0,7 0,6 1,9 0,2 2,1 0,7 0,4 – 2,7 8 61,4 15,2 7,1 3,0 3,1 2,9 2,2 1,0 1,0 1,0 – 0,8 0,4 0,1 – 0,8 9 65,4 12,8 7,3 2,2 1,5 2,7 2,7 0,8 0,5 0,5 0,1 0,7 0,6 0,7 0,1 1,5
Tab.1. Sk³ad mineralny frakcji ciê¿kiej w % obj. Table 1. Composition of heavy minerals in volume %
*próbka pobrana z tarasu, sample taken from terrace
®
Ryc. 4. Minera³y ciê¿kie: zielony amfibol (a), bezbarwne, euhedralne ziarno cyrkonu (ce), dysten (d), s³abo przezroczyste granaty (g), pomarañczowy staurolit bez wrostków (s), bezbarwny staurolit z wrostkami minera³ów nieprzezroczystych (sw), brunatny turma-lin (t); œwiat³o odbiteFig. 4. Heavy minerals: green amphibole (a), colourless, euhedral zircon (ce), kyanite (d), semi-opaque garnets (g), orange staurolite without inclusions (s), colourless staurolite with inclusions of opaque minerals (sw), brown turmaline (t); reflected light
Ryc. 5. Odmiany morfologiczne cyrkonu: ziarna euhedralne (ce), ziarna u³amkowe (cu), ziarna pó³obtoczone (cp) i ziarna dobrze obtoczone o owalnym kszta³cie (co); œwiat³o odbite
Fig. 5. Morfological variants of zircon: euhedral grains (ce), broken grains (cu), semi-rounded grains (cp) and well-rounded, oval-sha-ped grains (co); reflected light
Ryc. 6. Ziarno epidotu o ¿ó³tozielonej barwie i wyraŸnej ³upliwoœci; œwiat³o odbite Fig. 6. Yellow-green epidote grain with visible plane of cleavage; reflected light
Ryc. 7. Brunatne ziarna turmalinu (t); bia³e, s³abo obtoczone ziarno leukoksenu (l); œwiat³o odbite Fig. 7. Brown turmalines (t); slightly rounded, white grain of leucoxene (l); reflected light Ryc. 8. Ziarno sylimanitu o barwie zielonej; œwiat³o odbite
Fig. 8. Green sillimanite grain; reflected light
Ryc. 9. Minera³y nieprzezroczyste: ziarna magnetytu uleg³e martytyzacji (ma), pseudomorfoza leukoksenu (l) po ilmenicie (i); œwiat³o odbite
Fig. 9. Opaque minerals: martitised magnetite grain (ma), leucoxene (l) pseudomorph after ilmenite (i); reflected light
Ryc. 10. Minera³y nieprzezroczyste: ziarno magnetytu (m), pseudomorfoza hematytu (h) po magnetycie (m), zwietrza³e ziarno piro-tynu — ptasie oko (p); œwiat³o odbite
Fig. 10. Opaque minerals: magnetite (m), hematite (h) pseudomorph after magnetite (m), weathered grain of pyrrhotite — bird-eye (p); reflected light
szych jak i czwartorzêdowych. W badanych koncentratach minera³y te spotykane s¹ g³ównie w postaci ostrokrawêdzi-stych, nieforemnych kryszta³ów, rzadziej dwunastoœcia-nów, b¹dŸ ziarn obtoczonych (czêsto spêkanych i skorodowanych) (ryc. 4).
Cyrkon jeden z najodporniejszych minera³ów przezro
-czystych, charakteryzuje siê ró¿norodnym wykszta³ceniem morfologicznym. Wyró¿niono 4 zespo³y cyrkonów: ziarna euhedralne, u³amkowe, pó³obtoczone oraz obtoczone (ryc. 4, 5). Pokrój bipiramidy tetragonalnej, czêsta budowa zonalna i wrostki rutylu oraz brak zabarwienia sugeruj¹ pochodzenie ze ska³ magmowych — granitoidów Masywu ¯ulowskiego, gdzie cyrkon wystêpuje jako minera³
akce-soryczny (Baraniecki i in., 1972). Natomiast formy dobrze obtoczone, bez oznak zonalnoœci, czêsto zabarwione mog¹ pochodziæ ze ska³ kwarcytowych okolic G³ucho³azów i/lub gnejsów oraz ³upków ³yszczykowych rejonu Giera³cic i S³awniowic (Dumicz, 1961; Grodzicki & Ma³eta, 1997).
Staurolit w badanych koncentratach wystêpuje w
dwóch odmianach. Jako ziarna bezbarwne (rzadziej zabar-wione) z du¿¹ iloœci¹ nieprzezroczystych wrostków, g³ównie tlenków ¿elaza lub jako ziarna ostrokrawêdziste barwy pomarañczowej bez ¿adnych wrostków (ryc. 4). We wszystkich próbkach dominuje odmiana bezbarwna. Jed-nak stosunek obu rodzajów nie jest sta³y i zmienia siê w zale¿noœci od zawartoœci frakcji minera³ów
nieprzezro-ce co co co ce cu cu cp cp cp 100 µm 250 µm t t s s g g a sw ce d d d 25 µm 100 µm 100 µm i ma i i ma l l 250 µm m p m h 250 µm
czystych. Gdy zawartoœæ procentowa minera³ów nieprze-zroczystych w koncentracie roœnie, wzrasta równie¿ iloœæ ziarn bogatych we wrostki. Mo¿e to œwiadczyæ o pochodze-niu tej odmiany staurolitu ze ska³ z mineralizacj¹ magnety-towo-hematytow¹. Prawdopodobnie s¹ to gnejsy biotytowe i biotytowo-sylimanitowe metamorfiku wschodnio-sudec-kiego.
Pirokseny s¹ spotykane najczêœciej w postaci obtoczo
-nych, nieforemnych lub ostrokrawêdzistych,
bezbarw-nych, rzadziej jasnozielonych lub ¿ó³tych ziarn. Zwykle o pokroju tabliczkowym lub s³upowym. W koncentratach pirokseny wystêpuj¹ w zmiennych iloœciach, z najwy¿szy-mi zawartoœcianajwy¿szy-mi w pobli¿u wychodni serii metamorficz-nych z gnejsami i amfibolitami. Ska³y te s¹ prawdopodobnie g³ównym Ÿród³em tych minera³ów w osadach aluwialnych potoku Maruszka.
Epidot jest spotykany w niewielkich iloœciach (tab. 1)
jako nieforemne, rzadziej okr¹g³awe b¹dŸ kanciaste ziarna, czêsto mocno zwietrza³e (ryc. 6). Jest dobrym minera³em wskaŸnikowym dla okreœlonych typów serii skalnych, jed-nak ze wzglêdu na swoj¹ nisk¹ odpornoœæ na procesy wie-trzenia chemicznego jest ma³o przydatny do wyznaczania obszarów alimentacyjnych oraz kierunków transportu (Morton & Hallsworth, 1994). ród³em epidotu w bada-nych osadach s¹ prawdopodobnie serie metamorficzne z gnejsami i amfibolitami (Sawicki, 1972; Badura & Przy-bylski, 1996).
Turmalin wystêpuje w koncentratach akcesorycznie
(pojedyncze ziarna) w formie s³upów lub nieforemnych, lekko obtoczonych b¹dŸ ostrokrawêdzistych ziarn o szklistym po³ysku (ryc. 4, 7). Cechuje go silny pleochroizm, który zmienia siê w zale¿noœci od barwy tego minera³u. W ska³ach pierwotnych rejonu badañ jest spotykany w seriach metamorficznych z gnejsami i amfibolitami (Sawicki, 1972).
Sylimanit jest notowany w zmiennych iloœciach w
wiêkszoœci badanych koncentratów minera³ów ciê¿kich (tab. 1). Najczêœciej ziarna odznaczaj¹ siê w³óknistym, rza-dziej s³upowym pokrojem, s¹ bezbarwne, blado¿ó³te lub zielone (ryc. 8). Czasami tworzy przerosty z magnetytem (ryc. 11) wskazuj¹ce na pochodzenie sylimanitu z gnejsów serii metamorficznej (Badura & Przybylski, 1996).
i
I
500 µm 10 µm
Ryc. 11. Okruch skalny: przerosty sylimanitu (sy) z magnety-tem, I — soczewkowe odmieszania ilmenitu (i) w magnetycie; œwiat³o odbite
Fig. 11. Rock grain: sillimanite (sy) with magnetite, I — lenticu-lar inclusions of ilmenite (i) in magnetite; reflected light
Nr próbk i Sample n umber Magnet yt M agnetite Tyt a nom agnet yt Titanomagnetite Ilm e nit Ilmenite Mart yt Martite Tlenk i i w odorot lenk i F e i Mn Oxides and hydroxides of F e and Mn Hem a ty t Hematite Ilm e nohem a tyt Ilmenohematite Leuk ok sen Leucoxene Chrom it Chromite Piro ty n Pyrrhotite Piry t Pyrite Inne i n ieoz nacz one Others and non-clasificate d 1 82,3 1,4 3,8 2,9 4,3 0,5 1,0 – 2,9 1,0 – – 2 59,1 3,7 11,7 12,0 3,7 4,0 2,9 – 1,1 1,1 0,3 0,3 3 59,9 1,4 7,8 2,0 7,5 2,4 2,4 0,3 2,0 12,2 0,3 1,7 4 41,3 2,5 11,2 20,8 11,2 3,1 5,6 0,3 0,3 1,2 2,5 – 5* 38,8 3,5 11,5 30,6 0,6 3,8 6,5 0,3 1,2 3,2 – – 6 41,4 1,2 13,7 19,6 7,5 4,7 7,8 1,6 0,3 0,3 0,3 1,6 6* 36,0 5,1 20,1 26,4 – 5,4 6,4 – 0,6 – – – 7 35,1 2,1 15,8 12,5 11,9 3,9 6,5 2,1 1,8 5,4 0,3 2,7 8 41,6 2,6 18,5 9,1 8,1 3,9 4,5 0,6 3,9 3,6 1,0 2,6 9 20,7 3,1 34,0 3,7 10,9 1,7 9,2 1,7 1,7 3,7 2,4 7,1
*próbka pobrana z tarasu, sample taken from terrace
Tab. 2. Sk³ad mineralny frakcji nieprzezroczystej w % obj. Table 2. Composition of opaque minerals in volume %.
We wszystkich koncentratach minera³ów ciê¿kich dominuj¹ minera³y nieprzezroczyste (41,5–65,4% obj.) (tab. 1). Wœród minera³ów tej grupy jedynie magnetyt, ilmenit i martyt wystêpuj¹ w wiêkszych iloœciach; odpo-wiednio (20,7–82,3% obj.), (3,8–34,0% obj.) i (2,9–30,6% obj.). Pozosta³e minera³y: ilmenohematyt, tytanomagnetyt, hematyt i pirotyn wystêpuj¹ w mniejszych iloœciach, nato-miast chromit i piryt notowane s¹ sporadycznie.
Magnetyt jest najpowszechniejszym,
nieprzezroczy-stym minera³em magnetycznym. Obecne w tym minerale inkluzje ilmenitu mog¹ œwiadczyæ o pochodzeniu magne-tytu ze ska³ magmowych lub utworów pegmatytowo-pneu-matolitowych (ryc. 11) (Ramdhor, 1975). Powszechne s¹ równie¿ ziarna magnetytu czêœciowo zmienione w hematyt (martytyzacja) (ryc. 9, 10). G³ównym Ÿród³em magnetytu by³y prawdopodobnie serie metamorficzne (gnejsy bioty-towe i biotytowo-sylimanibioty-towe) oraz ska³y Masywu ¯ulo-wej (Jêczmyk, 1958; Sawicki, 1972). Czêœæ magnetytu mo¿e równie¿ pochodziæ z wietrzej¹cych ska³ skandynaw-skich, w których magnetyt wystêpuje jako sk³adnik akce-soryczny (Grodzicki, 1989).
Ilmenit jest drugim pod wzglêdem liczebnoœci
mine-ra³em nieprzezroczystym. Wystêpuje w postaci okr¹g³awych lub kanciastych ziarn czêsto pokrytych kremowobia³¹ pow³ok¹ leukoksenu (ryc. 7, 9). Obserwowane s¹ równie¿ nieregularne przerosty z magnetytem (ryc. 11). ród³em
20 µm
Ryc. 13. Fotografia polerowanego ziarna z³ota w technice elek-tronów wstecznie rozproszonych (ziarno z1). Z³ocina homoge-niczna, porowata, wysokiej próby (>99% wag. Au) Mechaniczne (sztuczne) rysy widoczne na powierzchni z³ociny Fig. 13. Back-scattered electron micrograph of polished gold particle (grain z1). Homogeneous, pore-rich, low Au particle (>99% wt Au). Visible scratches on particle’s surface are artifi-cial
Numer z³ociny
Gold grain number
Numer próbki
Sample point
Sk³ad chemiczny w % atomowych
Chemical composition in atomic %
Au Ag Cu Pd z1 7 96,96 3,39 -0,64 0,30 z2 7 99,47 0,09 0,37 0,07 z3 8 99,25 0,13 0,21 0,41 z4 8 85,71 12,58 1,43 0,28 z5 8 100,05 -0,77 0,41 0,31 z6 9 98,77 0,8 0,44 -0,02 z7 9 100,54 0,24 -0,42 -0,36
Tab. 3. Sk³ad chemiczny wybranych z³ocin w % atomowych Table 3. Composition of chosen gold particles in atomic %
i
A
20 µm DB WD = 11 mm Mag = 310 X Detector = SE1 EHT = 15,40 kV Date : 1 Oct 2002 30 µm WD = 21 mm Mag = 399 X Detector = SE1 EHT = 15,00 kV Date : 2 Oct 2002B
Ryc. 12. Obraz skaningowy ziarn z³ota: A — struktura kanapkowa ze zginania z widocznymi strukturami impaktowymi (i), ziarno z2; B — struktury wleczeniowe w postaci rys i zadrapañ, ziarno z5
Fig. 12. Secondary electron micrographs of typical fluvial gold particles: A — sandwich structure with impact structures (i), grain z2; B — scratches and furrows — drag structures, grain z5
ilmenitu podobnie jak magnetytu s¹ ska³y Masywu ¯ulowej oraz serii metamorficznych (Sawicki, 1972).
Pirotyn spotykany jest w koncentratach w niewielkich
iloœciach. Jest jednym z najszybciej ulegaj¹cych dezinte-gracji siarczkiem ¿elaza (Ramdohr, 1975), dlatego te¿ w badanych próbkach obserwowane s¹ jedynie ziarna silnie zwietrza³e, otoczone przez tlenki i wodorotlenki ¿elaza. Tworz¹ one charakterystyczne struktury typu ptasiego oka (ryc. 10).
Szczegó³owa analiza z³ota okruchowego
Wyst¹pienia z³ota okruchowego odnotowano tylko w najbli¿szym otoczeniu wychodni amfibolitów (próbki nr 7–9). Jego zawartoœæ w badanych koncentratach z aluwiów potoku Maruszka jest niska i nie przekracza œrednio 2 z³ocin o wielkoœci 0,1–0,2 mm na 0,02 m3
osadu. G³ównym Ÿród³em z³ota okruchowego s¹ prawdopodobnie amfiboli-ty, stanowi¹ce wk³adki w dewoñskich kwarcytach i ³upkach kwarcytowych. W mniejszym stopniu Ÿród³em z³ota okruchowego by³y przemyte, starsze osady okrucho-we: póŸnotrzeciorzêdowe osady typu serii Gozdnicy i gli-ny czwartorzêdowe. Morfologia i sk³ad chemiczgli-ny z³ocin oraz struktury obserwowane na ich powierzchni wskazuj¹ na kilka mechanizmów transportu z³ota (tab. 3) (ryc. 12A, B). G³ówn¹ form¹ transportu z³ocin by³o przenoszenie w zawiesinie sp³awialnych ziarn p³ytkowo-blaszkowych. Czêœæ z³ota by³a transportowana zapewne chemicznie w postaci mobilnych zwi¹zków kompleksowych, roztworów koloidalnych lub drobnodyspersyjnych zawiesin. Œwiad-czyæ o tym mo¿e ma³a zawartoœæ srebra w ca³ym przekroju ziarn z³ota i ich g¹bczasta struktura (ryc. 13) lub cementa-cyjno-grudkowy kszta³t (Youngson & Craw, 1993; Wier-chowiec, 2002). Na skutek redepozycji i transportu czêœæ homogenicznych z³ocin ulega³a abrazji i ró¿norodnym deformacjom mechanicznym (podgiêcia, zagiêcia, struktur kanapkowe i inne) zatracaj¹c tym samym swoj¹ pierwotn¹ porowat¹ strukturê.
Podsumowanie
Na podstawie przeprowadzonych badañ terenowych i laboratoryjnych oraz analizy materia³ów publikowanych mo¿na sformu³owaæ nastêpuj¹ce wnioski:
1. Minera³y ciê¿kie osadów potoku Maruszka pochodz¹ z ró¿nych serii skalnych. G³ównym Ÿród³em dominuj¹cej asocjacji granat–cyrkon–piroksen by³ kompleks ska³ meta-morficznych: gnejsy, amfibolity, kwarcyty i wapienie kry-staliczne, w mniejszym stopniu materia³ pochodzenia skandynawskiego: granitoidy, kwarcyty oraz porfiry.
2. ród³em staurolitu, dystenu i sylimanitu by³y gnejsy biotytowe i biotytowo-sylimanitowe.
3. G³ównym Ÿród³em z³ota okruchowego w badanych osadach aluwialnych s¹ prawdopodobnie amfibolity, sta-nowi¹ce wk³adki w dewoñskich kwarcytach i ³upkach kwarcytowych.
4. W mniejszym stopniu Ÿród³em z³ota okruchowego by³y przemyte, starsze osady okruchowe: póŸnotrzeciorzê-dowe osady typu serii Gozdnicy i gliny czwartorzêpóŸnotrzeciorzê-dowe.
5. Istotn¹ rolê w genezie z³ota okruchowego odegra³y procesy chemicznego rozpuszczania i wtórnego wytr¹cania Au w osadzie.
Literatura
BADURA J. & PRZYBYLSKI B. 1996 — Objaœnienia do szcze-gó³owej mapy geologicznej Polski, skala 1 : 50 000, ark. Nysa. Wyd. Pañstw. Inst. Geol.
BARANIECKI L., BEREZOWSKA B. & MORAWSKI T. 1972 — Objaœnienia do Szczegó³owej mapy geologicznej Sudetów, skala 1 : 25 000, ark. Kijów. Wyd. Geol.
BOYLE W.R. 1979 — The geochemistry of gold and its deposits. Canada Geol. Surv. Bull., 280: 1–584.
DUMICZ M. 1961 — Budowa geologiczna metamorfiku Sudetów Wschodnich w okolicy S³awniowic. Zesz. Nauk. UWroc³., ser. B, 6. FOJT. B. & HAUK J. 1984 — Parageneza zlata ze Zlatvch Hor a Zlatego Chlumu u mesta Jeseniku. Sbor. Konf. Komplexni vyzkum a vyzuiti Ag–U surovin.csti n Labem, Jesenik.
FOJT B., HAUK J. & VODOVÁ E. 1987 — Zlato jesenickych strati-formnich lozisek. Sbor. Sympozjum Zlato v Zpadnich Karpatech. Geologia, Bratislava: 36–39.
GRODZICKI A. 1989 — Metoda denudodezagregacji i jej zastosowa-nie w badaniach ska³ okruchowych. Pr. Geol.-Miner. Acta Univ. Wratisl., 1092:
GRODZICKI A. & MA³ETA D. 1997 — Piaski z³otonoœne okolic Jele-niej Góry. Metale szlachetne w NE czêœci Masywu Czeskiego i w obszarach przyleg³ych. Geneza, wystêpowanie, perspektywy. Konf. Nauk. 19–21 czerwiec 1997 r. Wyd. UWroc³.: 112–116. JÊCZMYK B. 1958 — Wstêpne sprawozdanie z prac geologicznych przeprowadzonych w roku 1954 na obszarze G³ucho³azów w celu zbadania przyczyn anomalii magnetycznych. Biul. Inst. Geol., 126: 443–452.
KOVERDYNSKÝ B. 1993 — Geologicke problemy silezika. Geologie Moravy a Slezska. Moravsk zemsk muzeum a Sekce geologia, Brno. MANGE M.A. & MAURER H.F.W. 1992 — Heavy minerals in colour. Chapman and Hall, London.
MORTON A.C. & HALLSWORTH C. 1994 — Identifying provenan-ce-specific features of detrital heavy mineral assemblages in sandsto-nes. Sedim. Geol., 90: 241–256.
RAMDOHR P. 1975 — Die Erzmineraliem und ihre Verwachsungen, 4. Auflage. Akademie–Verlag. Berlin.
SAWICKI L. 1972 — Objaœnienia do szczegó³owej mapy geologicznej Sudetów, skala 1 : 25 000, ark. Podlesie. Wyd. Geol.
SAWICKI L. 1997 — Mapa geologiczna regionu dolnoœl¹skiego z przyleg³ymi obszarami Czech i Niemiec 1 : 100 000, podstawy litostra-tygraficzne i kodyfikacja wydzieleñ. Wyd. PIG, Warszawa.
SOKO³OWSKA G. & WOJCIECHOWSKI A. 1995 — Geochemiczna ocena z³otonoœnoœci perspektywicznych utworów geologicznych Polski. CAG Pañstw. Inst. Geol.
STUPNICKA E. 1997 — Geologia regionalna Polski. Wyd. UW, War-szawa: 102–109.
WIERCHOWIEC J. 2000 — Z³otonoœnoœæ trzeciorzêdowych i czwar-torzêdowych osadów rzecznych na przedpolu Sudetów Wschodnich. Arch. Wydz. Geol. UW.
WIERCHOWIEC J. 2002 — Morphology and chemistry of placer gold grains indicators of the origin of the placers: an example from the East Sudetic Foreland, Poland. Acta Geol. Pol., 52: 563–576.
WOJCIECHOWSKI A. 1997 — Przejawy z³ota pierwotnego w amfi-bolitach okolic Burgrabic k. G³ucho³azów. Metale szlachetne w NE czêœci Masywu Czeskiego i w obszarach przyleg³ych. Geneza, wystê-powanie, perspektywy. Konf. Nauk. 19–21 czerwiec 1997 r. Wyd. UWroc³.
YOUNGSON J. & CRAW D. 1993 — Gold nugget growth during tectonically induced sedimentary recycling, Otago, New Zealand. Sedim. Geol., 84: 71–88.
