Mineralizacja kruszcowa Cu-Mo typu porfirowego
w rejonie Doliny Bêdkowskiej na Wy¿ynie Krakowsko-Czêstochowskiej
Rafa³ Ma³ek
1Porphyry-type Cu-Mo mineralization in the Bêdkowska Valley region of the Kraków-Czêstochowa Upland. Prz. Geol., 66: 252–258.
A b s t r a c t. Signs of mineralization were found in historical boreholes of the Bêdkowska Valley region within granodiorites, porphyry dykes and mostly in country rocks, which are represented chiefly by Ediacaran meta-mudstones and meta-claystones. Sulphide mineralization of epigenetic character and hydrothermal origin is represented mainly by pyrite, chalcopyrite, molybdenite, sphalerite and galena, which appear as both impregnations and quartz, quartz-feldspar, quartz-carbonate and quartz-chlorite veinlets. Both clastic and magmatic rocks are marked by numerous metasomatic alterations like sericitization, biotitization, feldspatization, pyritization and chloritization.
Keywords: porphyry-type mineralization, ore mineralization, Bêdkowska Valley, Cu-Mo porphyry
Mineralizacje porfirowe wystêpuj¹ w ska³ach felsyto-wych zwi¹zanych z systemami intruzji hipabisalnych, które powsta³y z magm alkalicznych i wapniowo-alka-licznych i zosta³y przeobra¿one przez procesy hydroter-malne (Lowell, Guilbert, 1970). W Polsce rozpoznano kilka wyst¹pieñ mineralizacji tego typu (Mikulski i in., 2012). Wiele ska³ zawieraj¹cych mineralizacjê wskazuj¹c¹ na mo¿liwoœæ wystêpowania niewielkich z³ó¿ porfirowych odkryto w Sudetach i w bloku przedsudeckim (Mikulski, 2007; Mikulski, Stein, 2012; Kanasiewicz, Mikulski, 1989; Chyliñska, 1958; Pendias, Walenczak, 1956). Najwiêksze znaczenie ma polimetaliczne z³o¿e Mo-W-Cu w Myszko-wie, udokumentowane w województwie œl¹skim (Podem-ski i in., 2001; Markowiak, 2008). Wiele przejawów tego typu mineralizacji odkryto na granicy bloków ma³opol-skiego i górnoœl¹ma³opol-skiego (Oszczepalski i in., 2010). Jedn¹ z nich jest mineralizacja w rejonie Doliny Bêdkowskiej (Harañczyk, 1978; Harañczyk, Lankosz, 1990).
Pomiêdzy blokiem ma³opolskim a górnoœl¹skim wystê-puje strefa uskokowa Kraków–Lubiniec, która stanowi czêœæ transkontynentalnej strefy tektonicznej Hamburg–Kraków (Bu³a i in., 2002). Skomplikowany, wieloetapowy rozwój tej strefy wp³yn¹³ na strukturaln¹ ewolucjê obu bloków oraz sedymentacjê osadów prekambryjskich i paleozoicz-nych. W wyniku intensywnego magmatyzmu, który roz-win¹³ siê w krawêdziowej strefie Kraków–Lubiniec, powsta³y intruzje granodiorytowe. Dotychczas nawiercono je w rejonie Nowej Wsi ¯areckiej–Myszkowa–Mrzyg³odu, Pilicy, Doliny Bêdkowskiej i Zawiercia. Wiele przes³anek wskazuje na to, ¿e intruzje granitoidowe wystêpuj¹ rów-nie¿ w rejonie ¯arek–Kotowic i Mys³owa (Lasoñ, Marko-wiak, 2001; MarkoMarko-wiak, Habryn, 2003; MarkoMarko-wiak, 2015). Wokó³ intruzji rozwin¹³ siê system dajek porfirowych, które zosta³y rozpoznane w rejonach: Nowej Wsi ¯arec-kiej–Myszkowa–Mrzyg³odu, Zawiercia, Doliny Bêdkow-skiej i Mys³owa (Oszczepalski i in., 2010; Mikulski i in., 2015). W strefie egzokontaktu oddzia³ywanie intruzji gra-nitoidowych zaznaczy³o siê w postaci metamorfizmu ter-micznego i metasomatycznego. Zasiêg tych oddzia³ywañ dochodzi do ok. 1800 m od granic intruzji (Markowiak,
2015). W strefie najsilniejszych przeobra¿eñ ska³y ila-sto-mu³owcowo-piaszczyste przekszta³ci³y siê w czarne hornfelsy biotytowe oraz ³upki plamiste. Dodatkowo zarówno ska³y magmowe, jak i otaczaj¹ce je zmetamorfi-zowane ska³y osadowe uleg³y strefowym procesom prze-obra¿eñ hydrotermalnych – sylifikacji, feldspatyzacji, serycytyzacji, karbonatyzacji, chlorytyzacji, argilityzacji oraz osiarczkowaniu. Strefom tym towarzyszy zazwyczaj impregnacyjno-¿y³kowa mineralizacja porfirowa typu Cu-Mo-(W).
Pierwsze poszukiwania z³ó¿ rud metali na obszarze kontaktu bloku ma³opolskiego i górnoœl¹skiego prowadzo-no w latach 1954–1957. Wyniki prac wiertniczych, realizo-wanych przez Instytut Geologiczny, wskazywa³y na obecnoœæ mineralizacji Cu-Mo-(W) w podmezozoicznych utworach w okolicy Mrzyg³odu. W kolejnych latach poszuki-wañ z³ó¿ rud Zn-Pb oraz rud polimetalicznych w bloku ma³opolskim odkryto wiele miejsc z przejawami bogatej mineralizacji. Udokumentowano m.in. z³o¿e Mo-(W)-Cu w Myszkowie i wyznaczono kilka rejonów prognostycz-nych z przejawami mineralizacji typu porfirowego (Harañ-czyk, 1978; Harañ(Harañ-czyk, Lankosz, 1990; Oszczepalski i in., 2010):
– Mys³ów;
– Nowa Wieœ ¯arecka–Myszków–Mrzyg³ód; – ¯arki–Kotowice;
– Pilica; – Zawiercie;
– Dolina Bêdkowska.
W rejonie Doliny Bêdkowskiej ostatnie prace wiertni-cze prowadzono w latach 1981–1983. Wykonano wówczas trzy g³êbokie otwory (WB-102A, DB-5 i DB-4). Najg³êbszy z nich osi¹gn¹³ 1600 m. PóŸniej poszukiwania z³ó¿ przerwa-no, gdy¿ ze wzglêdu na utworzenie Parku Krajobrazowego Dolinki Krakowskie, Urz¹d Miasta Krakowa wstrzyma³ zezwolenie na prowadzenie prac wiertniczych.
Celem pracy jest weryfikacja danych na temat wystê-powania mineralizacji kruszcowej typu porfirowego w rejonie Doliny Bêdkowskiej oraz szczegó³owe mikrosko-powe rozpoznanie mineralizacji w tych interwa³ach
g³êbo-1
koœciowych, które na podstawie dotychczasowych wyników wierceñ uznano za najbardziej obiecuj¹ce.
OBSZAR BADAÑ
Badaniami objêto obszar Doliny Bêdkowskiej, która jest jedn¹ z siedmiu dolin w Parku Krajobrazowym Dolinki Krakowskie, usytuowanym na Wy¿ynie Krakowsko-Czê-stochowskiej. Od Wy¿yny Olkuskiej w kierunku Rowu Krzeszowickiego p³ynie t¹ dolin¹ potok Bêdkówka. Admi-nistracyjnie obszar badañ nale¿y do gmin Wielka Wieœ i Jerz-manowice-Przeginia w powiecie krakowskim.
Pod wzglêdem geologicznym Dolina Bêdkowska le¿y blisko zachodniej krawêdzi bloku ma³opolskiego, który od po³udniowego zachodu jest ograniczony dyslokacj¹ Kra-ków–Lubiniec, a od pó³nocnego zachodu uskokiem prze-suwczym Krzeszowice–Charsznica (ryc. 1).
Pokrywa osadowa
Na obszarze Doliny Bêdkowskiej w pokrywie osado-wej bloku ma³opolskiego wyró¿nia siê trzy kompleksy skalne (Bu³a, 2000):
– kenozoiczny, zawieraj¹cy czwartorzêdowe piaski oraz gliny, o mi¹¿szoœci do kilkunastu metrów;
– mezozoiczny, w sk³ad którego wchodz¹ wêglanowe osady jury œrodkowej i górnej oraz lokalnie osady klastyczne jury dolnej, których mi¹¿szoœæ nie prze-kracza kilkudziesiêciu metrów;
– prekambryjski, sk³adaj¹cy siê z klastycznych osadów o nieznanej mi¹¿szoœci.
Pomimo braku dokumentacji stratygraficznej osady kla-styczne kompleksu prekambryjskiego zalicza siê do najwy¿-szego prekambru (ediakaru), na zasadzie analogii do podobnych utworów rozpoznanych w Niecce Nidy i otworze Cianowice-2, odwierconym ok. 8 km na wschód od Doliny Bêdkowskiej (Habryn i in., 2014). Wczeœniej utwory te, reprezentowane g³ównie przez zmetamorfizowane mu³owce
i i³owce, z lokalnymi przewarstwieniami piaskowców oraz zlepieñców polimiktycznych, by³y zaliczane do kambru, a nawet syluru i ordowiku (Harañczyk, Lankosz, 1990).
Magmatyzm
W pod³o¿u Doliny Bêdkowskiej wystêpuj¹ kwaœne ska³y magmowe wieku waryscyjskiego, charakteryzuj¹ce siê podobnym sk³adem chemicznym oraz paragenez¹ mineraln¹, ale ró¿ni¹ce pod wzglêdem wykszta³cenia i tek-stury (Oszczepalski i in., 2008). Datowania tych ska³ wska-zuj¹ na wieloetapowoœæ rozwoju magmatyzmu. Ramy czasowe tego procesu okreœlono za pomoc¹ metody U-Pb na ok. 305–292 Ma (Podemski i in., 2001; Mikulski i in., w druku).
G³ównym cia³em magmowym jest na tym terenie intruzja granodiorytowa, stanowi¹ca jedno z ognisk plutonicznych zlokalizowanych wzd³u¿ transregionalnego wg³êbnego roz-³amu Zawiercie–Rzeszotary (Harañczyk, Lankosz, 1990; ¯aba, 1999). Wyniki badañ geofizycznych wskazuj¹ na stosunkowo niewielkie rozmiary intruzji, rzêdu 2 x 2 km (Kurbiel, 1978). Na podstawie wierceñ DB-5 i WB-102A stwierdzono, ¿e intruzja ta zosta³a przebita sztokiem por-firowym, który wdar³ siê w ni¹ w trakcie póŸniejszego epi-zodu dzia³alnoœci magmowej w miejscu skrzy¿owania dys-lokacji.
Granodioryt nawiercony w Dolinie Bêdkowskiej (otworem WB-102A na g³êbokoœci 1091,5 m oraz DB-5 na g³êbokoœci 1184,0 m) powsta³ w warunkach hipabisalnych. Jest to ska³a bia³oszara, holokrystaliczna, drobnoziarnista, zbudowana g³ównie z kwarcu, skaleni, biotytu, hornblen-dy, chlorytu oraz sk³adników akcesorycznych, takich jak apatyt czy cyrkon. Zawartoœæ krzemionki stanowi w niej ok. 66%. W granodiorycie tym wykryto obecnoœæ ubogiej mineralizacji siarczkowej oraz œlady przemian hydroter-malnych i metasomatycznych.
Hipabisalny dacyt, który w formie pnia przebija intruzjê granodiorytow¹, wystêpuje tak¿e w licznych
Ryc. 1. Lokalizacja otworów wiertniczych w rejonie Doliny Bêdkowskiej (Mikulski i in., 2008) Fig. 1. Location of drilling holes in the Bêdkowska Valley region (Mikulski et al., 2008)
apofizach, stwierdzonych w ska³ach os³ony w otworach DB-5 i WB-102A. W apofizach tych zawartoœæ krzemion-ki i wapnia jest wiêksza ni¿ w plutonie granodiorytowym. Ska³y wype³niaj¹ce ¿y³y maj¹ teksturê bez³adn¹ i strukturê porfirow¹, wykazuj¹ przeobra¿enia hydrotermalne oraz metasomatyczne i zawieraj¹ rozsian¹ mineralizacjê siarcz-kow¹.
Utwory ediakaru, rozpoznane w pod³o¿u Doliny Bêdkowskiej, s¹ poprzecinane przez liczne dajki sub-wulkaniczne (Oszczepalski i in., 2008). Wed³ug Harañ-czyka i Lankosz (1990) wystêpuj¹ w nich równie¿ kominy wulkaniczne i resztki potoków lawowych. Wydzielono kil-ka epizodów dzia³alnoœci magmowej, których efektem s¹ g³ównie ¿y³y porfirodacytoidów (ryolity, ryodacyty i dacyty), diabazów oraz andezytów. Najbardziej obiecuj¹ce pod wzglêdem z³o¿owym s¹ przejawy mineralizacji kruszco-wej Cu-Mo zwi¹zane z wulkanizmem ryodacytowo-ryolito-wym i andezytoryodacytowo-ryolito-wym (Harañczyk, Lankosz, 1990).
W profilach wszystkich trzech otworów badawczych stwierdzono powszechne wystêpowanie porfirów i to na ró¿nych g³êbokoœciach (pocz¹wszy od 50 m p.p.t.). ¯y³y diabazowe najliczniej wystêpuj¹ w profilu otworu DB–4 (Oszczepalski i in., 2008), natomiast wg Harañczyka i Lan-kosz (1990) s¹ one obecne równie¿ w profilu otworu DB–5 (na g³êbokoœci 1269 m). ¯y³y andezytów zaobserwowano w otworach WB-102A oraz DB-4 (Harañczyk, Lankosz, 1990). Mi¹¿szoœæ ¿y³ jest zmienna. Dajki porfirów dacyto-wych osi¹gaj¹ 45,8 m mi¹¿szoœci, natomiast diabazów i an-dezytów – maksymalnie 11,5 m (ryc. 2 – ze wzglêdu na ma³¹ mi¹¿szoœæ ¿y³y diabazów i andezytów nie zosta³y na niej uwzglêdnione).
Przeobra¿enia metasomatyczne
Najlepiej widocznym przeobra¿eniem granodiorytu z Doliny Bêdkowskiej jest biotytyzacja (przeobra¿anie
pierwotnych minera³ów ciemnych we wtórny biotyt), któr¹ rozpoznano na ca³ym 400-metrowym odcinku prze-wierconej intruzji. Wiek biotytu oznaczono metod¹ Ar-Ar na 297 mln lat (Harañczyk, Lankosz, 1990). Inne przeobra-¿enia obserwowane w plutonie granodiorytowym wystê-puj¹ wokó³ dyslokacji i spêkañ tektonicznych, tworz¹c aureole o rozmiarach od kilkunastu centymetrów do kilku metrów. Ma³e intruzje ¿y³owe i apofizy s¹ zazwyczaj jed-nolicie przeobra¿one w ca³ej swojej objêtoœci – wykazuj¹ g³ównie feldspatyzacjê i biotytyzacjê, natomiast propylity-zacja i argilitypropylity-zacja zosta³y poprzedzone ponownymi spêkaniami i wystêpuj¹ w jeszcze mniejszej skali.
METODYKA
Na podstawie archiwalnych danych o koncentracji metali w rdzeniach wiertniczych z otworów WB-102A, DB-5 i DB-4 (Harañczyk, Lankosz, 1990) do szczegó³o-wych badañ mineralizacji kruszcowej wytypowano nastê-puj¹ce interwa³y profili (ryc. 3):
– w profilu otworu WB-102A interwa³ 400–640 m p.p.t. oraz 1000–1200 m p.p.t.
– w profilu otworu DB-5 interwa³ 230–530 m p.p.t. oraz 1050–1150 m p.p.t.
– w profilu otworu DB-4 odcinek na g³êbokoœci 420–620 m p.p.t.
Wytypowane fragmenty rdzeni poddano profilowa-niu litologicznemu, które polega³o na wyszukiwaprofilowa-niu miejsc z widoczn¹ makroskopowo mineralizacj¹. £¹cznie sprofilowano ok. 1050 m rdzeni wiertniczych WB-102A, DB-5 i DB-4W, które s¹ przechowywane w Archiwum Próbek Geologicznych NAG w Kielnikach. Z profili tych pobrano 45 próbek skalnych, stanowi¹cych wycinek mak-symalnie 0,25 pola powierzchni przekroju rdzenia. Spoœród tych próbek wyznaczono 30, z których wykonano polero-wane preparaty mikroskopowe do obserwacji zarówno w Ryc. 2. Przekrój geologiczny przez Dolinê Bêdkowsk¹ (Mikulski i in., 2007)
œwietle odbitym, jak i przechodz¹cym. Obserwacje mikro-skopowe prowadzono pod mikroskopem optycznym NIKON Eclipse E600 POL na Wydziale Geologii Uniwer-sytetu Warszawskiego.
WYNIKI BADAÑ
W badanych fragmentach rdzeni wiertniczych z otwo-rów WB-102A, DB-5 i DB-4 stwierdzono obecnoœæ mine-ra³ów kruszcowych, g³ównie pirytu, chalkopirytu, sfalerytu i galeny oraz podrzêdnie pirotynu, molibdenitu, magnetytu i kowelinu (ryc. 4). Jest to mineralizacja epigenetyczna, wystêpuj¹ca w postaci drobnych ¿y³ek kwarcowych, kwarcowo-siarczkowych, kwarcowo-chlorytowych i kwar-cowo-skaleniowych oraz w formie drobnych impregnacji i wypryœniêæ w skale.
Piryt, którego jest najwiêcej, w du¿ych iloœciach wystê-puje w profilu DB-4, a w mniejszych w profilu WB-102A. Jego ziarna s¹ przewa¿nie ksenomorficzne, jednak
odnoto-wano równie¿ obecnoœæ automorficznych ziaren tego mine-ra³u (przede wszystkim w DB-4). Jest on g³ównym minera³em wystêpuj¹cym w formie impregnacji. Wraz z in-nymi siarczkami wype³nia równie¿ ¿y³ki. Osi¹ga zró¿nico-wane rozmiary – od drobnych impregnacji, o œrednicy kilkudziesiêciu mikrometrów, do dobrze wykszta³conych ziaren o œrednicy kilku milimetrów. Wiêksze ziarna pirytu s¹ niekiedy silnie spêkane i nosz¹ na krawêdziach œlady tra-wienia metasomatycznego (g³ównie w DB-4). W ziarnach pirytu mo¿na zaobserwowaæ wrostki chalkopirytu, piroty-nu, sfalerytu oraz galeny – w profilach DB-5 i WB-102A wrostki chalkopirytu s¹ powszechne, natomiast w DB-4 nie wystêpuj¹. Nierzadko piryt wype³nia spêkania, np. w blaszkach biotytu, oraz przestrzenie miêdzyziarnowe. Przy-puszczalnie w mineralizacji tej wystêpuj¹ dwie generacje pirytu: pierwsza (starsza) to piryt impregnacyjny, nato-miast druga (m³odsza) jest zwi¹zana z mineralizacj¹ ¿y³kow¹.
Ryc. 3. Schematyczne profile litologiczno-stratygraficzne wierceñ DB-4, DB-5 i WB-102A (na podstawie: Bator, 1984; Lassak, 1983; Harañczyk, Lankosz, 1990)
Fig. 3. Schematic lithostratigraphic profiles of the DB-4, DB-5 and WB-102A boreholes (based on: Bator, 1984; Lassak, 1983; Harañ-czyk, Lankosz, 1990)
Chalkopiryt w najwiêkszych iloœciach pojawia siê w profilu WB-102A (najbogatszy wydaje siê byæ odcinek rdzenia z g³êbokoœci 480–610 m p.p.t.), natomiast w DB-4 jest go niewiele. Przewa¿nie tworzy skupiska bardzo drob-nych, ksenomorficznych ziaren o wielkoœci do kilku mili-metrów – rzadziej w³asne kryszta³y lub agregaty ziarniste. Czêsto wystêpuje w formie drobnych ¿y³ek, o gruboœci kil-kudziesiêciu mikrometrów, lub wype³nia spêkania w wiêk-szych kryszta³ach pirytu (przede wszystkim w DB-5), ale i sam zawiera liczne wrostki pirytu, sfalerytu oraz galeny. Miejscami jest zastêpowany przez kowelin (w WB-102A). W kilku miejscach profilu stwierdzono, ¿e chalkopiryt nie-jako obrós³ kryszta³y pirytu, pozostawiaj¹c na ich krawê-dziach œlady trawienia i zastêpowania (g³ównie w DB-5, podrzêdnie równie¿ w WB-102A). Doœæ powszechnie two-rzy emulsyjne odmieszania w sfalerycie.
Molibdenit zaobserwowano tylko w profilu otworu WB-102A, na g³êbokoœci 488–491 m, w dwóch próbkach brekcji ska³ piaskowcowych. Wystêpuje on przede wszyst-kim w postaci automorficznej, tworz¹c charakterystyczne, rozetowate skupienia o wielkoœci do 1 centymetra. Czêsto wspó³wystêpuje z chalkopirytem.
Sfaleryt najpowszechniej wystêpuje w profilu DB-4. Doœæ czêsto tworzy samodzielne ziarna w s¹siedztwie pi-rytu, a tak¿e chalkopipi-rytu, wraz z którymi wype³nia ¿y³ki i drobne impregnacje. Ziarna sfalerytu s¹ ksenomorficzne, o wielkoœci do kilkuset mikrometrów. W profilu DB-4 pra-wie zawsze zapra-wiera on emulsyjne odmieszania chalkopiry-tu. Niekiedy obrasta ziarna pirytu i tworzy wrostki w pirycie oraz chalkopirycie.
Pirotyn wystêpuje zarówno w postaci niewielkich wrostków w pirycie (do 100mm), jak i w formie zrostów z in-nymi siarczkami. Niemal zawsze towarzyszy mu chalkopiryt, z którym wzajemnie siê przerasta. Miejscami zastêpuje chalkopiryt (WB-102A).
Galena, której najwiêksz¹ iloœæ stwierdzono w profilu DB-4, tworzy zarówno spore kryszta³y w³asnokszta³tne, o œrednicy do 3 mm, jak i liczne wrostki w pirytach, a miej-scami obrasta ziarna pirytu. Wiêkszoœæ samodzielnych kryszta³ów ma charakterystyczne, trójk¹tne wykruszenia.
Kowelin wystêpuje sporadycznie i jedynie w profilu WB-102A. Na brzegach ziaren mineralnych nosi œlady zastêpowania pirytu i chalkopirytu.
Magnetyt obserwowano zaledwie w kilku miejscach, przede wszystkim w otworze DB-5, gdzie wystêpuje jako impregnacje – zazwyczaj w postaci ziaren ksenomorficz-nych.
W ¿adnym otworze nie stwierdzono wystêpowania minera³ów wolframu, z³ota ani srebra w formach, które umo¿liwia³yby ich mikroskopowe rozpoznanie.
Ska³ami kruszconoœnymi s¹ przede wszystkim zmeta-morfizowane i³owce oraz mu³owce o brunatno-br¹zowych oraz zielonych przebarwieniach, nosz¹ce œlady przeobra¿eñ, wœród których znacz¹c¹ rolê odgrywa feldspatyzacja i chlo-rytyzacja, ale obserwowane s¹ równie¿ serycytyzacja, silifi-kacja, epidotyzacja oraz pirytyzacja. Lokalnie zauwa¿ono niewielkie zmiany metamorficzne wokó³ ¿y³ek kwarco-wych, kwarcowo-kruszcowych oraz kwarcowo-chloryto-wych o ró¿nej gruboœci.
W profilu DB-4 najwiêksz¹ koncentracj¹ minera³ów rudnych charakteryzowa³a siê ¿y³a kwarcowa gruboœci
kilku centymetrów, wystêpuj¹ca na g³êbokoœci 464,7 m p.p.t., a tak¿e próbki z g³êbokoœci 490 i 580 m p.p.t. Najwiêksze koncentracje chalkopirytu stwierdzono w 4 próbkach z pro-filu DB-5, pochodz¹cych z g³êbokoœci 381–393 m p.p.t. i 477–493 m p.p.t. Natomiast w rdzeniu z otworu WB-102A najwiêcej siarczków odnotowano w brekcjach tektonicznych oraz zmetamorfizowanych piaskowcach zalegaj¹cych na g³êbokoœci 480–530 m p.p.t, jednak koncentracje minera-³ów kruszcowych wystêpuj¹ na ca³ej d³ugoœci interwaminera-³ów wyznaczonych do badañ (400–640 oraz 1000–1200 m p.p.t.). W intruzji granodiorytowo-dacytowej, nawierconej otwo-rami DB-5 i WB-102A, nie stwierdzono znacz¹cych kon-centracji minera³ów kruszcowych.
DYSKUSJA I INTERPRETACJA WYNIKÓW
Minera³y kruszcowe, rozpoznane w trzech badanych profilach, powsta³y podczas kilku stadiów mineralizacji. Najstarsze s¹ prawdopodobnie minera³y wystêpuj¹ce w postaci impregnacji w zmetamorfizowanych osadach g³êbokomorskich datowanych na ediakar, takich jak mu³owce czy i³owce – przede wszystkim piryt, chalkopiryt i pirotyn. Osady ediakaru powstawa³y prawdopodobnie w warunkach utleniaj¹cych, poniewa¿ zawieraj¹ rozproszony py³ hematytowy (Markowiak, 2015), a towarzysz¹ca im impregnacyjna mineralizacja siarczkowa jest efektem procesów epigenetycznych. G³ówny etap okruszcowania jest zwi¹zany z intruzj¹ granodiorytow¹ i objawia siê w postaci ró¿nych rodzajów ¿y³ i dajek porfirowych wielu generacji, zawieraj¹cych liczne siarczki, takie jak piryt, chalkopiryt, pirotyn, sfaleryt, galena i molibdenit. W trak-cie tego etapu nast¹pi³y liczne przeobra¿enia hydrotermal-ne i metasomatyczhydrotermal-ne, którym towarzyszy³a intensywna precypitacja siarczków. W wyniku trzeciego, najm³odsze-go etapu mineralizacji wytr¹ci³y siê minera³y Zn-Pb, repre-zentowane g³ównie przez galenê i sfaleryt, a tak¿e piryt.
Na podstawie porównania okruszcowania badanych profili z modelem zaproponowanym przez Lowella i Guil-berta (1970) mo¿na przypuszczaæ, ¿e profil otworu WB-102A, charakteryzuj¹cy siê najwiêksz¹ koncentracj¹ chalkopirytu i molibdenitu, znajduje siê najbli¿ej centrum cia³a rudnego, w okolicy strefy rudy (ore shell) lub strefy pirytu (pyrite shell). Mineralizacja stwierdzona w profilu otworu DB-5 mo¿e wskazywaæ na jego umiejscowienie w strefie pirytu (pyrite shell) lub w strefie o s³abej mineraliza-cji pirytowej (low grade pyrite shell). Natomiast zdecydo-wana dominacja pirytu oraz obecnoœæ z³ota w profilu DB-4 (Mikulski i in., 2008) mog¹ sugerowaæ lokalizacjê w pery-ferycznej strefie mineralizacji (peripheral ore mineraliza-tion). Zak³adaj¹c tak¹ hipotezê mo¿na przypuszczaæ, ¿e centrum mineralizacji porfirowej znajduje siê kilkaset metrów na po³udniowy wschód od otworu WB-102A.
Odleg³oœæ pomiêdzy otworem WB-102A (o profilu znajduj¹cym siê przypuszczalnie najbli¿ej centrum mine-ralizacji), a otworem DB-4 (o profilu znajduj¹cym siê przy-puszczalnie w strefie peryferycznej) wynosi ok. 2,5 km. W zwi¹zku z tym rozmiary ca³ego cia³a rudnego, o kszta³cie zbli¿onym do owalu, mog¹ mieæ ok. 5–6 km œrednicy (nie licz¹c strefy peryferycznej, której wielkoœci nie mo¿na oszacowaæ). Wokó³ cia³a rudnego tej wielkoœci mog³a powstaæ aureola peryferyczna o rozmiarach kilku do
kilku-nastu kilometrów. Niestety, zbyt ma³a liczba otworów wiertniczych uniemo¿liwia stworzenie modelu z³o¿owego. Dotychczasowe wyniki badañ mineralizacji kruszcowej w rejonie Doliny Bêdkowskiej wskazuj¹, ¿e oprócz mi-nera³ów Cu-Mo s¹ w niej tak¿e obecne œladowe iloœci
minera³ów wolframu – scheelit i wolframit (Oszczepalski i in., 2010; Mikulski i in., 2012). W punktowych próbkach, przede wszystkim z profilu DB-4 (szczególnie z g³êboko-œci 253,0 i 584,5 m p.p.t.), wykryto tak¿e podwy¿szon¹ zawartoœæ z³ota – maks. do 15 ppm, które wystêpuje tu w Ryc. 4. Mineralizacja kruszcowa w zmetamorfizowanych mu³owcach i i³owcach z otworów wiertniczych DB-4 (A, B); DB-5 (C, D) i WB-102A (E, F). A – g³êbokoœæ 464,15 m; B – g³êbokoœæ 464,70 m; C – g³êbokoœæ 381,51 m; D – g³êbokoœæ 1094,43 m; E, F – g³êbo-koœæ 490,39 m. Objaœnienia symboli: Py – piryt, Cp – chalkopiryt, Sf – sfaleryt, Ga – galena, Mo– molibdenit, Po – pirotyn, q – kwarc, c – wêglany
Fig. 4. Ore mineralization in methamorphosed mudstones and claystones from the boreholes: DB-4 (A, B); DB-5 (C, D) and WB-102A (E, F). A – depth 464.15 m; B – depth 464.70 m; C – depth 381.51 m; D – depth 1094.43 m; E, F – depth 490.39 m. Expla-nation of symbols: Py – pyrite, Cp – chalcopyrite, Sf – sphalerite, Ga – galena, Mo – molybdenite, Po – pyrrhotite, q – quartz, c – carbonates
formie z³ota rodzimego lub elektrum zawieraj¹cego od 19,7 do 46,9% wag. srebra (Mikulski i in., 2008).
WNIOSKI
W klastycznych, zmetamorfizowanych utworach edia-karu, wystêpuj¹cych w rejonie Doliny Bêdkowskiej, które s¹ poprzecinane górnokarboñskimi dajkami porfirów, pochodz¹cymi z intruzji granodiorytowej, rozpoznano epi-genetyczn¹ i hydrotermaln¹ mineralizacjê siarczkow¹. Mineralizacja ta wystêpuje w postaci impregnacji ska³ o ró¿nej litologii, a tak¿e w postaci ¿y³ek kwarcowych, kwarcowo-skaleniowych, kwarcowo-wêglanowych i kwar-cowo-chlorytowych. Zarówno ska³y klastyczne, jak i mag-mowe s¹ naznaczone licznymi przeobra¿eniami metasoma-tycznymi, z których najwiêksze znaczenie mia³y serycyty-zacja, biotytyserycyty-zacja, pirytyzacja i chlorytyzacja.
Dane na temat mineralizacji siarczkowej i zawartoœci sk³adników mineralnych umiejscawiaj¹ rejon Doliny Bêd-kowskiej w sferze zasobów perspektywicznych. Centrum mineralizacji porfirowej mo¿e siê znajdowaæ w odleg³oœci kilkuset metrów na po³udniowy wschód od otworu WB-102A. Byæ mo¿e dok³adniejsze rozpoznanie wiertni-cze obszaru przyczyni³oby siê do udokumentowania z³o¿a kopalin metalicznych, które wraz innymi znanymi minera-lizacjami z obszaru kontaktu bloków ma³opolskiego i gór-noœl¹skiego (wliczaj¹c udokumentowane ju¿ z³o¿e Mo-W-Cu Myszków) mog³oby stanowiæ rezerwy pier-wiastków metalicznych w bilansie surowcowym Polski (Mikulski i in., 2016).
Autor pragnie serdecznie podziêkowaæ Recenzentom oraz Redaktorowi Naczelnemu Przegl¹du Geologicznego za poœwiê-cony czas oraz wiele niezmiernie cennych uwag. Badania zosta³y sfinansowane ze œrodków w³asnych Wydzia³u Geologii Uniwer-sytetu Warszawskiego.
LITERATURA
BATOR J. 1984 – Profil otworu wiertniczego Dolina Bêdkowska DB-4. Nar. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.
BU£A Z. 2000 – Dolny paleozoik Górnego Œl¹ska i zachodniej Ma³opol-ski. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 171: 1–89.
BU£A Z. (red.), HABRYN R., KRIEGER W., KUREK S., MARKO-WIAK M., WONIAK P. 2002 – Atlas geologiczny paleozoiku bez per-mu w strefie kontaktu bloków górnoœl¹skiego i ma³opolskiego. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa.
CHYLIÑSKA H. 1958 – Sprawozdanie z prac geologiczno-poszukiwaw-czych przeprowadzonych w rejonie Paszowic w 1957–1958 r. Nar. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.
HABRYN R., BU£A Z., NAWROCKI J. 2014 – Strefa tektoniczna Kra-ków–Lubiniec na odcinku krakowskim w œwietle danych uzyskanych z nowych otworów badawczych Trojanowice 2 i Cianowice 2. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 459: 45–59.
HARAÑCZYK C. 1978 – Mineralizacja polimetaliczna w utworach pa-leozoicznych wschodniego obrze¿enia GZW. Pr. Inst. Geol., 83: 171–185.
HARAÑCZYK C., LANKOSZ M. 1990 – Sprawozdanie z badañ geolo-gicznych z rejonu Doliny Bêdkowskiej. Arch. Przeds. Geol. S.A., Kra-ków.
KANASIEWICZ J., MIKULSKI S.Z. 1989 – O mo¿liwoœci wystêpowa-nia z³ó¿ molibdenu formacji miedziowo-molibdenowej w strzegomskim masywie granitowym. Prz. Geol., 37: 129–133.
KURBIEL H. 1978 – Badania magnetyczne i grawimetryczne. Pr. Inst. Geol., 83: 263–272.
LASOÑ K., MARKOWIAK M. 2008 – Perspektywy odkrycia cia³a rud-nego w rejonie ¯arki–Kotowice w œwietle badañ petrograficzno-geoche-micznych. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 430: 65–78.
LASSAK J. 1983 – Profil geologiczny otworu DB-5. Nar. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa.
LOWELL J.D., GUILBERT J.M. 1970 – Lateral and vertical altera-tion-mineralization zoning in porphyry ore deposits. Economic Geology, 65: 373–408.
MARKOWIAK M. 2008 – Z³o¿e polimetaliczne Mo-W-Cu Myszków. Prz. Górn., 64: 57–64.
MARKOWIAK M. 2015 – Charakterystyka mineralizacji kruszcowej na tle przeobra¿eñ termiczno-metasomatycznych ska³ w rejonie ¯arek–Ko-towic. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 203: 1–74.
MARKOWIAK M., HABRYN R. 2003 – Kompleksowa ocena polimeta-licznej mineralizacji kruszcowej w utworach paleozoiku i prekambru w obszarze krakowsko-lublinieckim. Narod. Arch. Geol. PIG-PIB, Warsza-wa.
MIKULSKI S.Z. 2007 – Metal ore potential of the parent magma of gra-nite – the Karkonosze massif example. [W:] Koz³owski A., Wiszniewska J. (red.), Granitoids in Poland. Arch. Miner. Monograph., 1: 123–145. MIKULSKI S.Z., MARKOWIAK M., OSZCZEPALSKI S. 2007 – Preli-minary results of geochemical and ore-microscopic studies of Mo-Cu mineralization from Bedkowska Valley near Kraków (Poland). [W:] Colin J.A. i in. (red.), Digging deeper. Procced. Ninth Biennial SGA Meeting, Dublin, 2007: 447–450.
MIKULSKI S.Z., MARKOWIAK M., OSZCZEPALSKI S. 2008 – Z³oto w ¿y³ach kwarcowo-siarczkowych z wiercenia DB-4 (rejon Doliny Bêd-kowskiej, po³udniowa Polska). Biul. Pañstw. Inst. Geol., 429: 99–112. MIKULSKI S.Z., STEIN H.J. 2012 – Wiek molibdenitów w Polsce w œwietle badañ izotopowych Re-Os. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 452: 199–216.
MIKULSKI S.Z., OSZCZEPALSKI S., MARKOWIAK M. 2012 – Wystêpowanie i zasoby perspektywiczne rud molibdenu i wolframu w Polsce. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 448, 2: 297–314.
MIKULSKI S.Z., MARKOWIAK M., SAD£OWSKA K., CHMIE-LEWSKI A., ZIELIÑSKI G. 2015 – Pilota¿owe badania pierwiastków ziem rzadkich w strefie kontaktu bloku ma³opolskiego z blokiem górno-œl¹skim. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 465: 77–98.
MIKULSKI S. Z., OSZCZEPALSKI S., CZAPOWSKI G., G¥SIEWICZ A., SAD£OWSKA K., MARKOWIAK M., SZTROMWASSER E., BU-KOWSKI K., GIE£¯ECKA-M¥DRY D., STRZELSKA-SMAKOWSKA B., PAULO A., MICHNIEWICZ M., RADWANEK-B¥K B., CHMIE-LEWSKI A., M¥DRY S., KUÆ P., SIKORSKA-MAYKOWSKA M., KOMA J., BLINIUK A., PIOTROWSKA M., KOSTRZ-SIKORA P. 2016 – Obszary i zasoby perspektywiczne wyst¹pieñ rud metali i surow-ców chemicznych w Polsce na mapach w skali 1 : 200 000 wraz z ich ocen¹ surowcow¹ oraz ograniczeniami œrodowiskowymi i zagospodaro-wania przestrzennego. Prz. Geol., 64 (9): 657–670.
MIKULSKI S.Z., WILLIAMS I.S., MARKOWIAK M. (w druku) – Syn-chronous post-collisional magmatism and mineralization in the contact zone between the Ma³oposka and Upper Silesia Blocks – An example from the foreland of the Variscan orogenic belt (S Poland). Lithos (w druku).
OSZCZEPALSKI S., MARKOWIAK M., STRZELSKA-SMAKOWSKA B. 2008 – Prognoza z³o¿owa pod³o¿a paleozoicznego (i pokrywy mezozo-icznej triasu) pó³nocno-wschodniego obrze¿enia GZW. Nar. Arch. Geol. Warszawa, nr inw. 5485/2008.
OSZCZEPALSKI S., MARKOWIAK M., MIKULSKI S.Z., LASOÑ K., BU£A Z., HABRYN R. 2010 – Porfirowa mineralizacja Mo-Cu-W w utworach prekambryjsko-paleozoicznych – analiza prognostyczna strefy kontaktu bloków górnoœl¹skiego i ma³opolskiego. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 439 (2): 339–353.
PENDIAS H., WALENCZAK Z. 1956 – Objawy okruszcowania w pó³nocno-zachodniej czêœci masywu strzegomskiego. Biul. Inst. Geol., 227: 209–228.
PODEMSKI M., BU£A Z., CHEFFEE M.A., CIEŒLA E., EPPINGER R., HABRYN R., KARWOWSKI £, LASOÑ K., MARKIEWICZ J., MARKOWIAK M., SNEE L., ŒLOSARZ J., TRUSZEL M., WYBRA-NIEC S., ¯ABA J. 2001 – Paleozoic porphyry molybdenum-tungesten deposit in the Myszków area, suthern Poland. Pol. Geol. Inst. Sp. Papers, 6: 1–87.
¯ABA J. 1999 – Ewolucja strukturalna utworów dolnopaleozoicznych w strefie granicznej bloków górnoœl¹skiego i ma³opolskiego. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 166.
Praca wp³ynê³a do redakcji 22.08.2017 r. Akceptowano do druku 8.01.2018 r.
260
Ryc. 12. Pola naftowe w Borysławiu z przekrojem geologicznym (Lencewicz, 1937)
Konstanty Tołwiński – wybitny geolog karpacki,
organizator poszukiwań i badań złóż nafty i gazu (patrz str. 209)
Cena 12,60 zł (w tym 5% VAT) TOM 66 Nr 4 (KWIECIEŃ) 2018 Indeks 370908 ISSN-0033-2151
Konstanty Tołwiński
– badacz złóż nafty i gazu
Wtłaczanie wód do górotworu
a przepisy prawne
Koncesje eksploatacyjne
i plan ruchu – wady proceduralne
Jurajskie syderyty na Kujawach
otwór DB-5 w Dolinie Bêdkowskiej, g³êbokoœæ 392,43 m (zobacz artyku³ R. Ma³ka na str. 252). Fot. K. Skurczyñska-Garwoliñska Cover photo: Sulphide mineralization in a quartz vein. On the left – pyritic impregnation in Ediacaran metamudstones, DB-5 borehole, Bêdkowska Valley, depth 392.43 m (see article by R. Ma³ek on p. 252). Photo by K. Skurczyñska-Garwoliñska
