38Zagozdzon_Zagozdzon

Nr 117
Studia i Materiały
Prace Naukowe Instytutu Górnictwa
Politechniki Wrocławskiej
Nr 32
Nr 117
2006
historia górnictwa, górnictwo rud,
mineralizacja rudna, Rudawy Janowickie,
Czarnów, Bielec
Paweł P. ZAGOŻDŻON*, Katarzyna ZAGOŻDŻON**
SZTOLNIA NA GÓRZE BIELEC (RUDAWY JANOWICKIE)
– NIEZNANY ŚLAD GÓRNICTWA KRUSZCOWEGO
Przedstawiono charakterystykę morfologiczną, geologiczną i mineralogiczną praktycznie
nieznanego lecz ciekawego pod względem geologicznym, geologiczno-złożowym i górniczym
obiektu położonego w centralnej części Rudaw Janowickich. Na tle historii działalności górniczej
najbliższego rejonu ukazano prawdopodobną genezę sztolni „Bielec”. Wstępne badania mineralogiczne
wykazały obecność zróżnicowanego okruszcowania minerałami żelaza, arsenu i miedzi.
Zwrócono uwagę na konieczność zabezpieczania tego typu obiektów i zachowania ich jako tzw.
geotopy oraz jako element dziedzictwa górniczego.
1. WSTĘP
Sudety, pomimo powszechnie panujących opinii o ich bardzo dobrym terenowym
rozpoznaniu, nadal pełne są obiektów czekających na opracowanie. Przedmiotem
badań, których wyniki omówione zostały w artykule, stała się odosobniona sztolnia
znajdująca się w centralnej części Rudaw Janowickich, na zachodnim zboczu góry
Bielec. Jest to obiekt niewielki, ale przyciągający uwagę swą wyjątkowością w tym
rejonie, interesujący zarówno z geologicznego, jak i górniczego punktu widzenia.
Przeprowadzone badania objęły analizę dostępnych materiałów literaturowych,
prace terenowe w wyniku których wykreślono szczegółowy plan morfologicznogeologiczny [13] i pobrano bogaty zespół próbek, a także wstępne analizy
binokularowe, mikroskopowe oraz rentgenostrukturalne pod kątem określenie zmian
przykontaktowych [14] i charakteru mineralizacji kruszcowej.
Przeprowadzenie najnowszych etapów prac było możliwe dzięki finansowemu
wsparciu Łużyckiej Kopalni Bazaltu S.A. w Lubaniu, której Dyrektorowi, Tadeuszowi
Jęczmionkowi, autorzy składają serdeczne podziękowania.
* Politechnika Wrocławska, Instytut Górnictwa, 50-051 Wrocław, pl. Teatralny 2
** ul. Gersona 6/21, 51-664 Wrocław
374
2. BUDOWA GEOLOGICZNA REGIONU, TŁO METALOGENICZNE
Rejon Rudaw Janowickich jest bogaty w różnorodne przejawy mineralizacji
rudnej, przez stulecia stanowiące przedmiot działalności górniczej. Wymienić tu
trzeba szereg miejscowości od Miedzianki na północy (rudy Cu), przez Wieściszowice
(piryty do produkcji kwasu siarkowego), Czarnów (rudy As oraz złoto) do Kowar
i Podgórza (rudy żelaza i uranu). Historia eksploatacji sięga tu być może XII wieku
(1148 r. w Kowarach i 1156 r. w Miedziance), choć pierwsze wzmianki w źródłach
pisanych pojawiają się dopiero półtora wieku później [4].
Omawiana w artykule sztolnia położona jest około 2 km na północ od złoża
w Czarnowie, znajduje się na przedłużeniu występujących tam jednostek geologicznych
(por. [2, 9]) i była łączona z górnictwem tego rejonu [3]. Stąd bardziej szczegółowe
przedstawienie złoża w Czarnowie. Wykształcone było ono w obrębie formacji
łupków z Czarnowa zbudowanej w tym rejonie ze zhornfelsowanych łupków
łyszczykowych zawierających wkładki łupków grafitowych, amfibolitów, skał
wapienno-krzemionkowych oraz dolomitów [9, 10]. Strefa okruszcowana pojawiała
się na kontaktach tych skał [10], względnie na kontakcie łupków krystalicznych
i zsylifikowanych marmurów dolomitycznych [1], a zdaniem Berga [3] w obrębie
słabo zmetamorfizowanych łupków łyszczykowych.
Złoże w Czarnowie po raz pierwszy zostało scharakteryzowane przez Berga
w 1913 i 1918 r. (vide [7]). Przez Mochnacką [5] było ono opisane jako pojedyncza
żyła kwarcowa okruszcowana głównie arsenopirytem, choć Berg [3] i Petrascheck [7]
podają, iż południowo zachodnią jego część budowały masywne skupienia pirotynu.
Podrzędne znaczenie mają wystąpienia pirytu, sfalerytu, galeny, siarczków Cu
(chalkopiryt, bornit), antymonitu i kasyterytu [1, 5]. Banaś [1] stwierdził także
występowanie śladowych ilości bizmutu i manganu, oraz wtórnych węglanów miedzi
w spękaniach skalnych. Autor ten określił bieg żyły na SW–NE, a upad na 80° ku SE.
Średnia miąższość żyły wynosiła ok. 0,5 m [1], a maksymalna sięgała 3 [1] lub 4 m [3].
Berg [3] informował o pozornym podwajaniu miąższości żyły, będącym wynikiem
istnienia licznych uskoków kompresyjnych, przecinających ją pod ostrymi kątami,
natomiast Banaś [1] użył terminu „soczewkowe wykształcenie żyły”. Wspomniane
uskoki spowodowały pocięcie żyły i przemieszczenie jej fragmentów, największy ze
stwierdzonych uskoków ograniczał złoże od południowego zachodu [1, 5].
Zamieszczony w opracowaniu Osiki [6] przekrój ukazuje, że złoże stanowiły lokalnie
nawet trzy odrębne żyły kruszcowe. Skały wykazywały silną tektonizację i zbrekcjowanie
ze śladami przemieszczeń i obecnością mączki uskokowej. Szczeliny uskokowe i brekcje
cementowane były kwarcem, skaleniem i kalcytem z okruszcowaniem rudnym [10].
Omawiając złoże w Czarnowie Berg [3] wspomina także o „odosobnionej żyle
rudnej (położonej) w przybliżeniu w tym samym horyzoncie, pojawiającej się
ponownie na zachodnim zboczu Bielca, tuż przy kontakcie granitu karkonoskiego”.
375
Rys. 1. Przekrój geologiczny złoża arsenu w Czarnowie (na podstawie [6]): 1 – gleba i zwietrzelina, 2 –
skały węglanowe, 3 – łupki łyszczykowe shornfelsowane, 4 – żyły arsenopirytu
Fig. 1. Geological cross-section of arsenium deposit in Czarnów (after [6]):
1 – soil and weathered rocks, 2 – carbonate rocks, 3 – hornfels, 4 – arsenopyrite veins
Petrascheck [7] podał następujący schemat sukcesji mineralnej: arsenopiryt
+piryt+pirotyn+sfaleryt–chalkopiryt–galena. Zdaniem Mochnackiej [5] początek
tworzenia się czarnowskiego złoża (okruszcowanie kasyterytem) mógł nastąpić już
ok. 300 mln lat temu i wiązany jest z powstawaniem granitoidowego masywu
Karkonoszy. Jego etap zasadniczy (piryt, pirotyn, galena, sfaleryt, antymonit
i siarkosole Sb, Pb, Cu) można określić na 265 i 70 mln lat (przez korelację
z datowaniami smółki uranowej z Kowar).
Jak podaje Dziekoński [4] działalność górnicza w rejonie Czarnowa mogła trwać
już od 2. poł. XVII wieku, bardziej prawdopodobne jest jednak, że rozpoczęła się
w 1. poł. XVIII stulecia. Jej cechą charakterystyczną był brak ciągłości, przerwy
w pracy powodowane były nierentownością lub małym popytem na rynku. Przez kilka
lat na przełomie XVIII i XIX wieku funkcjonowała kop. Rothezehe, w roku 1838
wznowiono prace w kopalni nazwanej wówczas Evelinensglück i w nowej kopalni
Arnold, położonej zdaniem Staffy [8] na zboczach Bielca. Początek lat 20. XX wieku
wydawał się przynosić dalsze ożywienie działalności górniczej w Czarnowie –
wydano koncesje na wydobycie rud antymonu w kop. Hoffnung i złota w kop. Ernste
Glück – jednak już w roku 1925 podjęto decyzję o ostatecznym zakończeniu
wydobycia [4]. Dane na temat ilości pozyskiwanej rudy są bardzo fragmentaryczne.
376
W roku 1803 pozyskano jej 145 Mg, natomiast od roku 1888 (po rozpoczęciu
eksploatacji głębszej części złoża) wartość rocznego uzysku kształtowała się
w granicach 414–1760 Mg.
Szereg prac poszukiwawczo-badawczych przeprowadzono w latach 1952–1955,
wykazały one jednak obecność znikomych zasobów arsenu [1, 10]. W ich wyniku
udokumentowano wtedy w kat. C2 złoże arsenu o zasobach wynoszących 20488 tys. Mg
rudy, w tym 2131 tys. t metalu [10].
Rezultatem prowadzonych przez ponad dwa stulecia robót górniczych było
powstanie 12 poziomów wyrobisk schodzących do głębokości ok. 250 m [4].
3. SZTOLNIA „BIELEC” – OPIS I CHARAKTERYSTYKA GEOLOGICZNA
Zlokalizowany przez autorów w roku 1996 otwór wejściowy sztolni znajdował się
około 200 m na zachód od szczytu góry Bielec, ponad niewielką hałdą porośniętą
iglastym młodnikiem (rys. 2) [13]. Miał on formę otworu o średnicy ok. 60 cm
utworzonego w wyniku zapadnięcia się kilkumetrowego, początkowego odcinka
wyrobiska. Kolejne penetracje prowadzone w latach 1997–1998 wykazały jego
postępującą degradację, jesienią 2005 otwór był całkowicie niedostępny. O tempie
w jakim ulegał zniszczeniu przywejściowy odcinek sztolni świadczyć może fakt iż na
początku lat 70. był on bardzo dobrze zachowany, wnętrze wyrobiska było łatwo
dostępne co umożliwiało prowadzenie badań geologicznych (wg Teisseyre`a [12] oraz
informacji ustnych udzielonych przez prof. M. Mierzejewskiego).
Rys. 2. Lokalizacja sztolni Bielec
Fig. 2. Location of the Bielec adit
Sztolnia na zachodnim zboczu Bielca pojawia się na mapie geologicznej Berga [2],
obok drugiej sztolni położonej ok. 200 m na południe. Autor ten nie wspomina jej
377
jednak w objaśnieniach [3], podając tylko cytowaną powyżej wzmiankę o istnieniu na
stokach Bielca odosobnionej żyły rudnej, łączonej z okruszcowaniem w Czarnowie.
Sugeruje to związek powstania sztolni Bielec z górnictwem tamtego terenu. Otwór
wejściowy sztolni został ukazany również na polskiej mapie geologicznej w skali
1:25000 [9], zaznaczono go jednak w niewłaściwym miejscu – na obszarze wychodni
skał metamorficznych, a nie granitu. Obiekt ten nie pojawia się w opracowaniu
Sztuka i in. [11], a więc nie był przedmiotem zainteresowania ekip poszukujących
w okresie powojennym oznak mineralizacji uranowej.
Sumaryczna długość wyrobiska wynosi 220 m, azymut biegu jego początkowego
60-metrowego odcinka ma wartość 100°, dalsza część biegnie generalnie ku NNE
(por. rys. 2) [13]. Podczas prac terenowych w latach 1996–1998 sztolnia na większej
części swej długości była zalana wodą do wysokości ok. 40–60 cm. Wyrobisko nie
posiada obudowy, a rzucającą się w oczy cechą jest zmiana proporcji szerokości do
wysokości z ok. 1:2,5 na odcinku przywejściowym do ok. 1:1 w głębszej części [13].
Może to świadczyć o dwuetapowości jej powstawania.
Rys. 3. Geologiczny plan sztolni Bielec [13]:
1 – granit aplitowy (facja przykontaktowa), 2 – granit porfirowaty drobnoziarnisty, 3 – hornfels, 4 –
strefa kontaktowa, 5 – miejsce pobrania próbek z mineralizacją rudną
Fig. 3. The geological sketch map of the Bielec adit [13]: 1 – aplitic granite, 2 – porphyraceous mediumgrained granite, 3 – hornfels, 4 – contact zone, 5 – sampling place with ore mineralisation
378
Sztolnia na górze Bielec jest unikatowym w środkowej części Rudaw Janowickich
stanowiskiem, w którym obserwować można kontakt granitowego masywu
Karkonoszy z jego metamorficzną osłoną, wykształconą tu w postaci hornfelsów
[2, 9, 13, 14]. W obrębie granitu obserwować można przykontaktową strefę
o charakterystycznej bardzo drobnokrystalicznej strukturze [14], ma ona charakter
zgodny, modyfikowany tektonicznie [12, 13, 14] (rys. 4).
Strefa okruszcowana (bardzo słabo widoczna na skutek precyzyjnego wybrania
surowca) znajduje się w obrębie hornfelsu, w bezpośrednim sąsiedztwie kontaktu. Na
podstawie przebiegu wyrobiska można stwierdzić, że ułożona jest lekko skośnie do
powierzchni kontaktowej i ku północy stopniowo oddala się od niej.
Rys. 4. Strefa kontaktu granitu karkonoskiego (po prawej) z hornfelsem.
Fig. 4. Contact zone of Karkonosze granite (on the right side) and hornfels
4. CHARAKTER MINERALIZACJI
W trakcie badań pobrano trzy próbki skalne wykazujące przejawy mineralizacji
rudnej. Dwie z nich pochodzą z wnętrza sztolni , z punktu położonego w odległości
ok. 150 m od otworu wejściowego (por. rys. 3). Próbka ostatnia została pozyskana na
hałdzie przed otworem wejściowym sztolni.
Ostatnia ze wspomnianych próbek to, w obrazie makroskopowym, skała
o szarozielonkawej barwie, z licznymi brunatnymi nalotami na powierzchniach
spękań. Cechuje ją niska zwięzłość wywołana zwietrzeniem. Skałę określono jako
kataklazyt z dominacją kwarcu w składzie mineralnym. Obserwacje makroskopowe
379
oraz prowadzone za pomocą binokularu wykazały obecność w jej obrębie żyłek
kruszcowych o miąższości do 5 mm. Tworzą je dwa minerały o wyraźnie odmiennych
cechach. Drobnokrystaliczna faza o szarej barwie i brązowej (ciemnobrązowej) rysie
określona została jako arsenopiryt. Występuje on w peryferycznych częściach żyłek,
a także w postaci rozproszonej, w obrębie kwarcowego tła. Centralne części żyłek
kruszcowych zajmuje faza o mosiężnożółtej barwie i metalicznym połysku, często
wykształcona w postaci wyraźnych kryształów o kostkowym pokroju i rozmiarach do
ok. 1 mm, opisana jako piryt. Niekiedy zajmuje on całą miąższość żyłek, tworząc
skupienia o rozmiarach do 5 mm.
Próbki pobrane wewnątrz sztolni Bielec są fragmentami skały o odcieniu zielonym
z licznymi cienkimi żyłkami (o miąższości ok. 1 mm) lub szeregowymi zespołami
wpryśnięć barwy żółtordzawej lub ciemnobrązowej. Jest to brekcja o spoiwie
kwarcowym, a miejscami kataklazyt. Pierwotne powierzchnie próbek są bardzo
nieregularne, prawdopodobnie ukształtowane w wyniku selektywnego wietrzenia.
Jedna z próbek pokryta jest pylastą substancją o barwie brązowo-żółtej. Badania
makroskopowe sugerowały więc obecność hematytu i limonitu. W próbkach występuje
również drobnokrystaliczny minerał o cechach charakterystycznych dla arsenopirytu.
Wstępne badania mikroskopowe w świetle odbitym wykazały, iż w próbce
pobranej z hałdy, poza pirytem i arsenopirytem, występuje prawdopodobnie
chalkozyn oraz bardzo drobne wrostki chalkopirytu. Rentgenostrukturalna analiza
próbki ze sztolni potwierdziła natomiast obecność hematytu. Wyniki badania próbki
pobranej w sztolni są bardzo niejednoznaczne ze względu na maskowanie na
dyfraktogramie pików charakterystycznych dla innych minerałów przez dominujące
kwarc i piryt. Konieczne jest wykonanie kolejnego oznaczenia dla koncentratu
minerałów rudnych obecnie niemożliwe w związku z niedostateczną ilością
posiadanego materiału i niedostępnością sztolni.
Analiza opisanych próbek wykazuje ich wyraźne zróżnicowanie pod względem
rodzaju okruszcowania, co może świadczyć o nałożeniu się tu dwóch etapów
mineralizacji. Co prawda można poddawać w wątpliwość wiarygodność próbki
pobranej z hałdy, jednak jej autochtoniczność (ze względu na odosobnienie
stanowiska badawczego) jest wysoce prawdopodobna. Obecność minerałów żelaza
jest wyraźnym rysem odróżniającym charakter mineralizacji w sztolni Bielec od
mineralizacji w Czarnowie.
5. PODSUMOWANIE
W literaturze nie natrafiono na precyzyjne informacje dotyczące czasu powstania
sztolni w górze Bielec. Zgodnie z sugestią Berga [3] jej genezę należy łączyć
z aktywnością górniczą w rejonie Czarnowa – prawdopodobnie z późniejszym jej
okresem, być może z działalnością kop. Arnold na stokach Bielca w 1. poł. XIX w.
380
Obiekt ten nie był penetrowany w czasie intensywnych poszukiwać uranu po II wojnie
światowej.
Sztolnia Bielec jest niewielkim, ale bardzo interesującym geologicznym
stanowiskiem obserwacyjnym na obszarze środkowych Rudaw Janowickich.
Przedmiotem badań może tu być zarówno kontakt granitu karkonoskiego
z kompleksem skał metamorficznych, przykontaktowa zmienność tych skał, jak
również ciekawy i zróżnicowany zespół minerałów rudnych. Dalsze badania obejmą
szczegółową instrumentalną analizę tych zjawisk. Wskazana jest również
dokumentacja sztolni od strony górniczej, zwłaszcza w kwestii technik urabiania
i utrzymania wyrobiska w bardzo niesprzyjających warunkach górniczogeologicznych (prowadzenie wyrobiska równolegle do biegu zluźnionej tektonicznie
strefy kontaktowej i foliacji w hornfelsach). Może to pozwolić m. in. na uściślenie
okresu jej funkcjonowania.
W ciągu ostatnich kilku lat otwór wejściowy sztolni uległ całkowitemu
zablokowaniu w wyniku postępującej degradacji i zapadania się odcinka
przywejściowego. Jednak głębsze partie wyrobiska zachowane są znacznie lepiej.
Zdaniem autorów uzasadnione jest powtórne udostępnienie sztolni, wymagające
wykonania niewielkich prac ziemnych i zdrenowania wylotu wyrobiska, oraz
zabezpieczenia jej otworu wejściowego. W ten sposób sztolnia Bielec mogła by się
stać interesującym poligonem badawczym oraz zapleczem dydaktycznym.
Stanowiłaby zabezpieczony dla potomności element dziedzictwa górniczego, zaś dla
środowiska geologicznego była by doskonałym geotopem – stanowiskiem ukazującym
modelowy przykład zmodyfikowanego tektonicznie kontaktu intruzji granitowej.
Autorzy skłaniają się ku promocji nowego spojrzenia na tego rodzaju pozostałości
dawnego górnictwa. Zamiast likwidacji ich otworów wejściowych, powodującej
nieodwracalne pogrzebanie dostępnych tam informacji, należy zabezpieczać je przed
degradacją oraz ingerencją osób niepowołanych.
LITERATURA
[1] BANAŚ M., Złoże rudy arsenowej w Czarnowie, Prz. Geol. T. 15, nr 5, 1967, s. 239.
[2] BERG G., Geologische Karte von Preussen und benachbarten deutschen Ländern, Erläuterungen
zu Blatt Kupferberg, Berlin 1938.
[3] BERG G., Geologische Karte des Deutschen Reiches 1:25000, Blatt Kupferberg, Berlin 1940.
[4] DZIEKOŃSKI T., Wydobywanie i metalurgia kruszców na Dolnym Śląsku od XIII do połowy XX
wieku, Ossolineum, 1972.
[5] MOCHNACKA K., Mineralizacja polimetaliczna wschodniej osłony metamorficznej granitu
Karkonoszy i jej związek z geologicznym rozwojem regionu, Biul. Inst. Geol. 341, 1982, s. 273–285.
[6] OSIKA R. [red.], Geologia i surowce mineralne Polski, Biul. I.G. nr 251, Wyd. Geol., Warszawa 1970.
[7] PETRASCHECK W.E., Die Erzlagerstätten des Schlesischen Gebirges. Archiv für Lagerstättenforschung, Heft 59, 1933.
[8] STAFFA M. (red.), Słownik geografii turystycznej Sudetów, tom 5, Rudawy Janowickie. Wyd. I-BIS,
Wrocław 1998.
381
[9] SZAŁAMACHA J., SZAŁAMACHA M., Szczegółowa mapa geologiczna Sudetów 1:25000 Ark.
Pisarzowice, Wyd. Geol., Warszawa 1988.
[10] SZAŁAMACHA J., SZAŁAMACHA M., Objaśnienia do szczegółowej mapy geologicznej Sudetów
1:25000 Ark. Pisarzowice, Państw. Inst. Geol., Warszawa 1994.
[11] SZTUK H., ADAMSKI W., GAWOR F., Inwentaryzacja uszkodzeń środowiska na skutek
prowadzenia poszukiwań i eksploatacji rud uranowych. Arch. Inst. Górn. Polit. Wr., 1992.
[12] TEISSEYRE J., Skały metamorficzne Rudaw Janowickich i Grzbietu Lasockiego, Geol. Sud. vol. 8,
1973, s. 7–111.
[13] ZAGOŻDŻON K., ZAGOŻDŻON P., Wybrane sztolnie Sudetów w aspekcie możliwości ich
udostępnienia, Pr. Nauk. Inst. Górn. Polit. Wr. Nr 85, Studia i Materiały nr 27, 1998, s. 139–147.
[14] ZAGOŻDŻON K., ZAGOŻDŻON P., Kontakt granitu karkonoskiego z jego wschodnią okrywą
metamorficzną w nieczynnych sztolniach okolic Kowar, P.T.Min. – prace specjalne, zesz. 11, 1998,
s. 181–183.
AN ADIT IN MT. BIELEC (RUDAWY JANOWICKIE MOUNTAINS)
– AN UNKNOWN TRACE OF ORE MINING
The paper presents morphological, geological and mineralogical characteristics of an almost
unknown, but very interesting from geological and mining point of view, Bielec adit in central part
of Rudawy Janowickie Mts. The genesis of the adit was shown on the background of the regional history
of mining activities. Preliminary research showed occurrence of diversified ore mineralization (Fe, As
and Cu minerals).
The necessity of protection of such kind of objects and to keep them as so called geotopes and as the
element of mining heritage was indicated