O możliwości wykorzystania porfirów Trógarbu jako potasowego surowca skaleniowego

(1)

HUBERT SYLWESTRZAK lDstytut Geologlczny

o

MOZLIWOSCI WYKORZYSTANIA PORFIROW TOOJGABBU

JAKO POTASOWEGO SUROWCA SKALENIOWEGO

Geochemiczne badarua kompleks6w magmowyeh Dolnego Slllska prowadzone przez ZaIdad Zl6t Pier-wiastk6w RzadlJtich i Pramdeniotw6rczych IG pozwo-lily na stwierdzenie szeregu przypadk6w znacznej zmiennoAci chemizmu skal. W/ir6d mlodopaleozqicz-nych wulkanit6w skalll 0 charakterystycznym skla-dzie jest porfir Tr6jgarbu. _

Porfirowy masyw Tr-6jgar-bu leZllCY w odleglo/ici kilku kUometr6w na N od Jablowa stanowi jeden z domlnulllcych element6w rzeZby terenu w NW od-cinku depresji sr6dsudeck1iej. Masyw ten 0 po-wierzchni okolo 4 kml osillga wysako/ie 779 m npm, tworzllc silnie 1L"0zci~tEl eroz)'ijnle ·gruPQ g6r.kll, kul-mlnujllcll (deniwelacje wynoszll okolo 280 m) nad otaezajlleymi terenami zbudowanymi

z

utwor6w kul-. mu, wyksztalconych jako zlepieilce, sza1"oglazy l' lup-ki ilaste. Utwory te w ISllsiedztwie masywu porfiro-wego GEl wypi~zone w s.iodle Jablowa (rye. 1).

Masyw Tr6jgarbu mniej interesowal geolog6w nit pozostale przejawy wulkan1zmu w obr~bie depresji sr6dsudeckiej. Wynikalo to z jego niezbyt charakte-rystycznego polozenia geologicznego, nie pozwalajll-eego na okrelilenie sytuacjiwdekowej (w calo6ci w

obr~bie utwor6w kulmu), braku wyramego zt6~i

cowania petrograflcznego budujllCych go skill oraz braku w sllsiedztwie masywu przejaw6w mlneraliza-cji hydrotermalnej (strefa Jablawa z mineralizacjEl barytowo-siarczkowll wypsa :w odleglo~i kUku k.flo-metr6w

na

SE od masywu). .

H. Teisseyre (5) omawiajllC lbudow~ geologicznll p6lnocnyoh okolie Walbrzycha. zalf.cza masyw Tu:6j-gar,bu do trodkowego czerwonego SPElgowca lub g6r-nego karbonu. stwierdza on jednoczeSnie, iZ doldad-ne oznaczenie wieku porftr6w nie jest moZHwe ze

wzgl~du na brak przykryoia przez mlodsze "aly

osa-dowe. A. Grocholski (2) zaLicza masyw Tr-6jgarlbu do wulkanit6w "nieokr~lonego bliZej wieku", a K. Dzie-dzie (l) stwierdza, Ze porflr

ten

jest wiekowym od-powiednikiem porfiru Chelmca, a wi~c podirem wde-ku g6rnokarboflskiego.

Masyw podirowy tworzy owalDEl intruzj~, kt6rej towanysZlil liczne nieregularne zyly, przecinajllce w r6tnych kierunkach utwory kulmu. Zwraca uwagQ faM, it graDice lntersakcyjne miQdzy porfilL"em a ota-czajllcymi skalamJ. osadowymi Sll bardzo siloie roz-czlonkowane. Cecha ta nie zaznacza si~ w przyrpadku innych masyw6w porfirowych p6lnocnego odeinka depresji /ir6dsudeckiej, swiadezy ona najprawdopo-dobIl'iej 0 bardziej gwaltownym charakterze intruzji.

Petro8l'aticzne wyksztalcenie porfiru Tr6jglH'bu

i towarzysZlilcych mu dlrobnych zyl oraz dajek :ro:mi

si~ znacznie od pozostalych porfir6w depresji /ir6d-sudeckiej. W literatutze ~eologicznej i w objasnie-niach do map geologicznych por:Mr ten jest okre8la-ny jako felzytowy. Jest to porfir 0 strukturze afani-tawej, charakterystyeznej barwie jasnorozowe', prze-chodZlilcej miejscami w jasnoz6lt!l. Fenokr:rsztal6w brak niemal zupelnie, w pojedynczych tyl'ko przy-padkach daje si~ zauwazyc drobne fenokrysztaly kwarcu. Badania mikroskoBQwe pozwoli!y stwierdzie obecnose mikrouystaIicznego Ua skalnego, dose. sla-bo reagujllcego na swiaUo spolaryzowane. Tlo skalne jest przypr6szone bardzo delikatnym pylem tlenk6w zelaza, powodujllcych zabarwienie skaly. Moineral6w femicznych nie stwierdzono. Ze wzg1~ na afanito:" Wll, mikrokrystallcznEl 'struktur~ skaly, okre§lanie charakteru mineral~go tla skalnego, a tym samym i s·kaly Jest bardzotrudne.

UKD 552.233.2.003.1 :553.613 :6110.84:11111.735(438.232 WalbrzYch- okolice) Dotychczasowe dane 0 charakterze petrograficz-nym ,i chemicznym omawianyeh porfdr6w SIl bardzo skl:[pe. W stalL"szej literaturze geologicznej (4) cytowa-ne SIl tylko dwie pelcytowa-ne analizy tych iSkal. Poniewaz jedna z tyeh analiz (ana:liza nr H1 w przytoczoneJ praey) zostala, jak wynJka z 'pl'zypis6w, wykonana

~ porfiiru felzytowego pobranego na kontakcie ze zlepieflcem, przeto n·asuwa si~ pociejrzenie, iZ sklad

skaly moze !tu Die odpowiadae typowemu skladowi porfiru z powodu kontaminacji porwakaml. otaczajll-cych skal osadowych.

Autor prowadZlilc prace nad geochemicznym cha~

rakterem mlodapaleozoicznyeh wulkanit6w Dolnego SlllSka pobral w latach 1959-J.963 szereg pr6bek por-firu felzytowego Tr6jgarbu, ich lokalizacj~

przedlfta-w~a zablczona mapka (rye. 2). Kilka z tych pr6bek zostalo poddane analizie na zawartose gl6wnych skladnik6w. Oznaczenia

te

obejmowaly: Si~, MgO, CaO, Na.O i. K .. O. We Wszystkdch pr6bkach wyko-nano oznaczenia zawartojci Zelaza dwu i troJwart04-ciowego. Wyniki wszystkich dotychczasowyeh ozna-czeil sktadu porfir6w Tr6jgarbu przedstawlono w tab. I i II.

Przedstawlon~ w tabelach wyniki pozwalajll

stwierdZie,

te

sklad por&u Trojgarbu jest wyraZn.ie r6iny od skladu innych kwasnych wulkanit6w de-presji sr6dsudeckiej. Cechami charakterystycznymi tego skladu sll: wysoka zawartosc 'potasu, bBr'dzo wy-soka warto/ie stosunku potasu do sodu oraz niska zawartoSC zelaza. Na podstawle danTch zawartych w tabelach obliczono warto/ici srednle dla poszcze-g61nycb cech. Przedstawiajll si~ one nas~jllco (w

procentach): . 8102 - 74,52 Fe,aO, O,~7 FeO 0,10 MgO OJl7

Cao

0,31 NaaO 0,50 KsO 6,85

K.aO

+ NaJO .7,35 K20 : Na.O - ' 13,7 MgO

+

CaO - 0,48

Sklad porfiru felzytowego wystfWujElcego w ma-sywie T,r6jgarbu pozwala sEldzle, ze skabi ta mote bye wykorzystana jako powowy surowiec skalenio-wy. Wymagania Itechniczne obowillZUjllCe dla SurOW-ca skaleniawego Sll obj~te norm~ BN-<62/67J.~l,

wyr6tniajElcEl trzy rodzaje skalenia:

LSkalefl potasowy 0 ostosunku KsO: NaJO powyzej 1,5; skalefl potasowo-sodowy 0 stosunku KaO : Na20

w gran,ieach 1,5 - 0,6;

skalefl sodowy 0 stosunku K,IO : NaJO ponizej 0,6. Wymagania co do skladu chemicznego 81l nas~

puj~ce (w procentach):

sktadnik gat. I gat. II gat. III SiO

O

max 75,0 77,0 78,0

Al2 , max 14,0 114,0 . 20,0.

Fe,lO,+T,iO, max 0,2 0,2-0,4 0,4-1,0

MgO+CaO malt il,O 2,0 2,5

NazO+XaO min 8,0 7,0 6,0

'straty prazenia w 10000_C

max

1,5 1,5 1,5

Z por6wnarua oblicmnych arednich 8kladu . che-micznego z wymaganiami normy BlIJ-62/67.l4-01

wy-n.ika, it iPorfiry T'r6jgallbu odpowladaj~ swoim skla-dem wymagaIl'iom tej normy. Pod wzgl.Qskla-dem

(2)

Tabela I

ZAWARTOSe Gl.OWNYCH PIlCRWIASTKOW W PORFlRACH TRo.rGARBU (W PROCJCNTACH WAGOWYCH)

DJ: pr6bJd

I

SiOa

I

AlsO.

I

Fe~.

I

FeD

I

MgO

I

CaO

I

Nap

I

KP

analiza 340 715,84 ~UB 0;18 0,14 O.lB

61.

0,.20 6,37

m/Wrp/63 75,00

-

0,71 0,23 O·,as 0,37 0,60 5,80

MJW.p{63 7.3,60

-

0,14 1),02 0,10 0,34 0;518 7,90

~JW.p/fJ3

_74.30

-

0,33 0,04 0,10 0,40 0,58 7,00

28/Wp/63 74,20

-

0,57 0,(16 .0,23

O,.M

0,50 7,10

3l2IWpf63 . '14,20

-

0,461

O.os

0,15 0.,3'1 0,54 6,90

ADal1tyk: ana11za Me - Ko KlilslJ, poZ08tale - SI0J' MgO, cao, NaJo 1 ~O - G!6wne Labor. IG., Fe.O~ I Feo -autor.

• • •

•

• • •

•

• • •

•

• • • • 0 • SIIIIzi'" • • • • • • fi • • " • •

•

• CJ

fill '

·U··

o •

•

• 0

Rvc. I.

szkiC

geologicznll pcSlnocnego odctn1cla

depre-s;t lT6dsudeckiej.

1 - porf1r Tr6jgarbU, 2 _. poZOlltale wulkanit)', 3 - kulm, • - karbon gmy, IS - perm, B - utwory mezozolczne.

Ftg. I. Geological sketch

Of

the tlMthern pmrt

of

the Int'ra.-Sudetic depresrion.

1 - Tr6jgarb porphYry. 2 - other vulcanltes. 3 - Culm, • - Upper carboniferous, 11 - Permian, • - Mesozolc

for-matlons.

Tabela D

ZAWARTOSe 1:ELAZA W PORFIRACH TROJGARBU (W PROCENTACH WAGOWYCH)

DJ: pr6bki _{I F¥>·I FeO}

I

ru:' pr6bki _{IFeAl FeO} 141Wp/60 0,88 O,lB 31/Wp/83 1,28 0,06

53/Wp16O 0,51 O,OB 22IWp/ea 0,46 0,05

~~:

e,09

0,13 23lWp/63 0.,43 0,08 1,416 O,OB 35/Wp/6a 0,27 O,OB 161Wp163

0.-

0,26 261WPte3 0,508 .0,04 17/Wp/63 0,40 O,OB 29/WP163 0,26 0,08 18/Wp/63 1,26 0,08 3IJ/Wp/63 0,64 0,26 191Wp/63

o.,ea

0,05 31/W1p/63 0,79 0,31

166 CJf

..

. .

..

.

..

.

. ..

.. ..

..

.. .. ..

..

.. ..

..

.. .. .. ..

.. ..

..

.. ..

..

.. ..

.. .. .. .. " _{.. ..}

.. .. ..

_..

_{.. ..}

....

_..

..

_..

.. ..

_..

..

_{.. ..}

.

..

_..

..

.. .. .. ..

..

. .

...

_.

..

_.

.. ..

. .

.

_.

.

. . . .

.

0+

o.

.Rvc.

2. LokaZua.c;a prcSbek porfiTOw T.,cSjgarbu.

1 - portir, :I - kulm, I - aluwla • • - pr6bld, w kt6rych

oznaczono gl6wne U1adnlk1, IS .... pr6bld, w kt6rych

ozna-czono ~ .

Fig. 2. LocaUtll .,ketch

Of

porph1l1'1I samples

of

TTcS;-gtrb masstf •

.

1 - porpiU'rY, 2 - Culm, I .... alluviWll, t .... samples, in

which main cODlltltuents have been determined, 5 .... sam-ples, in which Iron has been determined.

to~ci Sd~ oraz (MogO+CaO) odpowiadajll one

wyma-ganiom gatunku I, pod wzgI~em I~cznej zawartoki (N~O+ KzO) gatunkowl 11, pod wzgl~em zawarlo-&cl FeaO. gatunkowi III (zawartoM: T·iO.. nie zostaJa okreAlona, lecz w skalaoh tego ttypu nie powinna przekroczye zawartoAcl Aladowyeh). ZawartoM: AlzO, byl-a oznaczona tylko w jednej analizie, zmiennoAC tego parameilru nie maZe jednak bye zbyt wielka wobec malej DIlienno6ci pozostaJych skladnik:6w. Pra'Wdopodobnle przek:roczy ona nleznacznie wyma-gania

w

stosunku do gatunku I 1 II. Strat praienia nie okrejlano. Przy.pu81:czalnie ·struktura skaJy, a zwlaszcza lej homogeniczny charakter -1 brak mi-neraJ6w ciemny<:h (powodujllcych przy spiekantu su-_ rowca ,powstawanie tak zwanej ,,IDUBzkltt) stanowi

r6wn1ei okolicznoAC sprzyjaJllcll zastosowanfu jej ja-ko Iturowca skalenlowego. .

Przedstawione powyzej wynlki badafl majll· ze

)VZgl~u na niewleIq noM zbadanych pr6bek

cha-raIder wst@ny. Niernniej jednak wobec nleznaczne-go (prawdopodobnie) zr6inicowania akaJ w masywie Tr6jprbU moma przypuszczac, te skaly te mogll znaleic zastosowanle 'ako surowiec skaleniowy.

(3)

Szczeg6bul uwag.:: ~aca bardzo wysoka warto§~ stosunku potasu do sodu,

Jest

ona 0 wiele wytsza nit

w pozosta!ych kra30wych surowcacll skalenlowych. Jest to bardzo wame wobec niedoboru skalema pota-sowego w na:szej bazie surowcowej! konieczno§ci pO'Szukiwania zl6z skalenla 0 wyzszej zawarto§ci ska-leni potasowych (3). Prawdopodobnie porflr Tr6jgar-bu ze wzg1.::du na wyso'kll zawarto§~ skalenia pota-sowego m6glby by~ stosowany r6wniez do standary-zacjl i ulepszanda &kladu innych s~o~w skalenio-wych.

Doldadne rozpoznanie moZliwo§ci zastosowania porflr6w Tr6jgarbu jako potasowego aurowca skale-niowego wymaga dalszych prac terenowych i badaA laboratoryJnych. Prace

te

.powinny wyja§nI~, jak przedstawia sit: zagadnienie jednorodnoicl skaly

i ewentualnie pozwoli~ na okonturowanle partil ma-sywu 0 najlepszych wlasnoAeiach technologlcznych.

Wymaga .tet ostatecznego wyja§nienia na podstawie anaHz chemicznych d ceramlcznych sprawa jako§ci

i przydatn~ci surowca.

Potwierdzenie opinii 0 przydatnoAcl technologicz-nej porfiru Tr6jgar.bu mialoby d·uie znaczenie

gospo-8UlIUIARY

The Tr6jgaro massif, situated in the northern part of the Intra-SudeUc depression, Is built up of }!'oung Palaeozoic felsite p01U)hyries characterized. by aphanite texture. Geochemdcal examinations have demonstrated that the porphyrles are characterized by a high potassium content (about 7./1/X.~), by a considerable potassium/sodium ratio (~:Na!O about 14'/0), as well aB by a low iron content (FeJ03 - below 1'/0). The chemical composition of these porphyrles suggests that the rocks here con-sidered may be used as potassium feldspath!c raw materill'1.

darcze, gdyt surowlec ten wyst~uJe w wlel1dej fio-§Cl -I sprzyjajllcych warunkach (mozHwo§~ ebploata-cji w kamien!lolomach zboczowych, nlewielki nadklad, bardzo dogodne warunki komunikacyjne, odleglo§~ okolo 2 km od zelektryflkowanej linH kolejowej,

roz-ci~ie masywu plaskitni doUnaml itd.).

LITERATURA

1. D z led z i c It. - Geneza wUlowego Zagl.::bia WaJbrzysklego. Z geologU Ziem Zachodnlch.

Wroc-law, 1968.

2. G r 0 c h 0 I ski A. - Wulkanlty nleekl walbrzy-skiej w 6w·ietle bada6 strukturalnych. Biul. lG,

nr 1Q1, 1965. .

3. Ko z low s 'k i S. - ZloZa surowc6w skalenlo-niowych na Dolnym Sll\sku. Prz. geoL 1961, m." 10.

4. Penddas H., Macleje'Ws'kl S. - Zbi6r ana-liz chemtcznych aka! magmqwych I metarnorficz-nych Dolnego Slllska. Prace IG, t. XXIV, 1959.

15. T e i s s e y r e H. - Budowa geologiczna p6!noc-nej okollcy Walbrzycha. Biu!. PIG, or 62, 1952.

PE310ME

ropa Tpyjirap6, paCnOJIOOKeHBaR B ceaepHofi!: ':IaCTH MeJKcyp;eTc:ltoA: MYJIh;D;hI, CJIOEeRa q,eJU,3HTOBhlMH DOPcPHPaMH c aq,aHHTOBofi!: CTPYJt'l'Y'PoA, O!l'HOC~

MHCH :It BepXHeMY DaJIElO3OIO. Ku IIOEa38JlH

reoXlOlH-'1eCltHe HCCJI~OBamm, STH IIOpcPHphl O'1'JIJA8IO'1'CJI

BhlCOEmf COp;epEaHHeJI JalJIWI (O:ltOJIO ~/, KsQ),

BhI-COIDDI OTBODIeBHeM :lt8JDUI :It HaorpHIO (Kz<): NazO ... OltOJIO 148/,) H m£3KHM Co,t{epEaHHelI EeJIe3a (F~03

MeBee 10_{/e). XHMH"Iecl!:HA: COCTaB nopcPHpoB}

DOEa3hl-BaeT, ':ITO OBH MOryT IShITh HcnOJIh30B8.BhI B :ltB-':IecTBe :ltaJIHeBoro DOJIeBOIDDaTOBoro ChlPhB.