Wojciech KACZMAREK, Robert ROŻEK

Nr 117
Prace Naukowe Instytutu Górnictwa
Politechniki Wrocławskiej
Studia i Materiały
Nr 117
Nr 32
2006
poszukiwanie i dokumentowanie złóż, historia rozwoju KGHM Polska Miedź S.A.,
badania geologiczne, monoklina przedsudecka
Wojciech KACZMAREK*, Robert ROŻEK*
HISTORIA POSZUKIWAŃ I ROZPOZNANIA ZŁÓŻ RUD
MIEDZI NA MONOKLINIE PRZEDSUDECKIEJ
W OKRESIE POWOJENNYM
Artykuł prezentuje najważniejsze epizody z historii badań geologicznych monokliny
przedsudeckiej, które w rezultacie doprowadziły do odkrycia największych w Europie
polimetalicznych złóż rud miedzi. Omówiono badania polskich geologów w okresie po II wojnie
światowej na tle wiedzy posiadanej przez naukowców niemieckich. Możliwość odkrycia złoża miedzi
zasugerował jako pierwszy prof. dr inż. Józef Zwierzycki w 1951 roku. Jego sugestie potwierdziły się
w 1957 roku, gdy w otworze wiertniczym w okolicy wsi Sieroszowice, wykonywanym pod nadzorem
geologicznym dr inż. Jana Wyżykowskiego, natrafiono na piaskowce z bogatym okruszcowaniem
miedziowym. Rozpoznawanie i eksploatacja odkrytego blisko 50 lat temu złoża trwa do dziś, a baza
zasobowa jest stale rozszerzana na nowe, coraz głębsze pokłady cechsztyńskiej serii miedzionośnej.
1. WPROWADZENIE
Do roku 1957, gdy odkryto ogromne złoża polimetalicznych rud miedzi
na monoklinie przedsudeckiej baza surowcowa tego metalu w Polsce była bardzo
skromna. Wiązała się ona z niewielkimi wystąpieniami kruszców miedzi w Górach
Świetokrzyskich (ślady wyrobisk na stokach Karczówki, Góry Zamkowej, Miedzianki
i Miedzianej Góry) i w Tatrach (Dolina Starorobociańska i Dolina Kościeliska, Ornak,
Baniste), gdzie wydobywano ubogie rudy miedzi z niewielkich złóż już
w średniowieczu. Po II wojnie światowej wznowiono eksploatację na obszarze niecki
północnosudeckiej, gdzie ubogie rudy miedzi odkryli i wydobywali przed wojną
Niemcy. Rudy miedzi eksploatowano w południowo-wschodniej części niecki,
w synklinach złotoryjskiej i grodzieckiej. Historyczne tereny wydobycia rud miedzi
na Dolnym Śląsku stanowią, ponadto liczne niewielkie stanowiska zlokalizowane
w Miedziance, Ciechanowicach, Radzimowicach, Chełmcu, Lipie, Gierczynie,
Głuszycy, Jugowicach, Wieściszowicach, Szklarskiej Porębie i w wielu innych
miejscowościach [3, 4].
* KGHM Polska Miedź S.A., O/ZG Rudna
114
Rozwijające się prace geologiczne, poszukiwawcze i rozpoznawcze dostarczyły
wielu nowych danych, dzięki którym odkryto ogromne polimetaliczne złoże rud
miedzi w cechsztyńskich utworach monokliny przedsudeckiej. Rozpoznanie tego
unikatowego na skalę światową złoża, trwa nieprzerwanie od blisko pięćdziesięciu lat.
Eksploatacja dostarcza wielu danych geologicznych, służących poznaniu specyfiki
budowy geologicznej, a wiedza ta w perspektywie pozwoli na rozszerzanie bazy
surowcowej rud miedzi na nowe obszary sąsiadujące z obecnie użytkowanymi
złożami kopalń KGHM Polska Miedź S.A.
2. PRZEDWOJENNE BADANIA GEOLOGICZNE
Badacze niemieccy w okresie przedwojennym nie zbadali szczegółowo budowy
monokliny przedsudeckiej, jedynie najbliższe okolice Wrocławia zostały rozpoznane
kilkoma otworami wiertniczymi. Z lat 1882 i 1891 pochodzą opisy geologiczne
wierceń (Krajków, Piotrowice Wielkopolskie, Brodzie) wykonane przez Roemera,
a z roku 1915 opracowania profili (Krzyki, Karłowice, Muchobór Mały) sporządzone
przez Tietzego. Pierwszą próbę interpretacji budowy geologicznej monokliny
przedstawił w 1932 roku Berger, a w 1939 roku Eisentraut opisał charakterystykę
cechsztynu okolic Wrocławia. Na tym etapie badań nie stwierdzono możliwości
znalezienia złóż rud miedzi na monoklinie. Na mapie geologicznej Brockampa z 1940 r.
(rys. 1) obszar monokliny przedsudeckiej stanowi białą plamę, co świadczy
o braku wiedzy o budowie geologicznej tego obszaru [13].
Rys. 1. Mapa geologiczna strefy przedsudeckiej autorstwa B. Brockampa z 1940 r. [13]
Fig. 1. Sketch map of Foresudetic area by Brockamp, 1940 [13]
115
3. POSZUKIWANIA, ODKRYCIE I ROZPOZNAWANIE ZŁOŻA RUD MIEDZI
Pierwszą sugestię dotyczącą możliwości wystąpienia rud miedzi w głębokich
partiach monokliny przedsudeckiej przedstawił prof. dr inż. Józef Zwierzycki. Jego
prace z lat 1947 i 1951 stanowiły fundament rozpoczęcia intensywnych poszukiwań
złoża. Zwierzycki przewidywał realne możliwości znalezienia kopalin w obrębie
poziomu łupków bitumicznych cechsztynu [17]. Ponadto przedstawił on nowy
syntetyczny pogląd na budowę geologiczną monokliny przedsudeckiej oraz pierwszą
mapę geologiczną (rys. 2) prezentującą główne rysy budowy geologicznej strefy
przedsudeckiej. Mapa ta obarczona jest pewnymi niedokładnościami lecz przy
ówczesnym stanie rozpoznania otworami wiertniczymi, uznać należy, iż stanowiła ona
niebagatelny krok w rozwoju badań geologicznych monokliny [13].
Rys. 2. Mapa geologiczna regionu wrocławskiego autorstwa J. Zwierzyckiego z 1951 r. [13]
Fig. 2. Geological map of Wrocław region by Zwierzycki, 1951 [13]
Koncepcje Zwierzyckiego stanowiły podstawę do poszukiwań rud miedzi na monoklinie
przedsudeckiej. Prace poszukiwawcze rozpoczął w 1952 roku Instytut Geologiczny
od zaprojektowania profilu sejsmicznego na linii Głogów–Bolesławiec. Zadaniem tego
profilu było zbadanie zasięgu i głębokości występowania utworów cechsztyńskich
na monoklinie przedsudeckiej i w niecce północnosudeckiej. Niejednoznaczna
interpretacja tego profilu skłoniła wykonawców do zaprojektowania kilku otworów
wiertniczych mających na celu potwierdzenie wyników wcześniejszych badań.
116
Pierwszym zaprojektowanym wierceniem był otwór Gromadka, jednak wykonanie
go zbyt daleko na południe spowodowało, iż po przewierceniu utworów
kenozoicznych (170 m) napotkano łupki krystaliczne wału przedsudeckiego [16]. Dwa
kolejne wiercenia zaprojektowano wzdłuż profilu sejsmicznego Głogów–Bolesławiec
(rys. 3), tym razem wykonując otwory w okolicach Głogowa. Wiercone w latach
1955–1956 otwory w Ruszowicach i w Gaikach ze względu na swą niedostateczną
głębokość (projektowano je na długość ok. 500 m) nie osiągnęły zamierzonego celu
i dotarły jedynie do utworów pstrego piaskowca [10].
Rys. 3. Plan prac poszukiwawczych autorstwa J. Wyżykowskiego z 1955 r. [16]
Fig. 3. Exploration plan by Wyżykowski, 1955 [16]
Wykonane w tych samych latach przez przemysł naftowy wiercenia we Wschowej
oraz w okolicach Ostrzeszowa napotkały jednak łupki miedzionośne w dolnym
cechsztynie, co potwierdzało słuszność podjętych poszukiwań. W otworze Ostrzeszów
na głębokości ok. 1683 m stwierdzono łupek miedzionośny o miąższości 22 cm
i zawartości 1,07% Cu, natomiast w otworze Wschowa-1 na głębokości około 1930 m
stwierdzono łupek o miąższości 17 cm i zawartości 1,94% Cu.
Na podstawie danych geologicznych uzyskanych z wierceń w Gromadce, Gaikach,
Ruszowicach i Wschowej, zaprojektowano kolejny otwór w linii przekroju
sejsmicznego Głogów–Bolesławiec. Tym razem wiercono w okolicach wsi
Sieroszowice w odległości 5,4 km na SW od poprzedniego wiercenia w Gaikach.
Wiercenie Sieroszowice-IG1 (S-1) stało się wierceniem odkrywczym (rys. 4), bowiem
23 marca 1957 r. na głębokości 655,951–658,700 m napotkano warstwę margla
miedzionośnego o miąższości 225 cm i zawartości 1,40% Cu [16].
Już w sierpniu 1957 r. nawiercono tę samą warstwę w okolicach Lubina (otwór
S-19), w odległości 22 km na SE od otworu w Sieroszowicach. Rozmiary złoża były
więc ogromne co wydatnie zwiększyło tempo prac wiertniczych ukierunkowanych
na udokumentowanie odkrytego złoża.
117
Rys. 4. Strona tytułowa karty otworu wiertniczego Sieroszowice IG-1 [18]
Fig. 4. The title sheet of the borehole chart Sieroszowice IG-1 [18]
Rozpoczęto planowe rozwiercanie obszaru złoża, najpierw w siatce 3×3 km
i zagęszczanej do siatki 1,5×1,5 km, a lokalnie nawet do 1,1×1,1 km. Obszar objęty
pracami rozpoznawczymi obejmował teren o rozmiarach 30×15 km. Na podstawie
danych geologicznych z 24 otworów wiertniczych (11 wykonanych przez Instytut
Geologiczny w Warszawie i 13 wykonanych przez Ministerstwo Przemysłu
Ciężkiego) Instytut Geologiczny w Warszawie sporządził pierwszą Dokumentację
Geologiczną Złoża Rud Miedzi Lubin–Sieroszowice w kategorii C2 (rys. 5).
Wszystkimi pracami poszukiwawczo-rozpoznawczymi kierował J. Wyżykowski [16].
Od 1 stycznia 1960 roku inwestorem i koordynatorem prac badawczych zostają
Zjednoczenie Górniczo-Hutnicze Metali Nieżelaznych w Katowicach oraz nowoutworzone
Zakłady Górnicze Lubin w budowie, przekształcone w 1961 roku w Kombinat
Górniczo-Hutniczy Miedzi w Lubinie. Wykonawcą prac wiertniczych są
Przedsiębiorstwa Geologiczne z Warszawy, Wrocławia i Katowic [10].
118
Rys. 5. Strona tytułowa pierwszej dokumentacji geologicznej złoża Sieroszowice-Lubin [18]
Fig. 5. The title page of the first geological documentation of the Sieroszowice-Lubin doposit [18]
Przed przystąpieniem do dokumentowania złoża w kategorii C1, obszar złożowy
podzielono na trzy rejony: Lubin, Polkowice i Sieroszowice; a dokładne
dokumentowanie rozpoczęto od części SE obszaru. Rejon Lubina, obejmujący 96 km2,
udokumentowano w kat. C2 i C1 w 1959 r. Rejon Polkowic o powierzchni 70,6 km2,
w kat. C2 i C1 udokumentowano w latach 1961–1963. Rejon Sieroszowic o powierzchni
53,9 km2, udokumentowano w 1962 roku. Ogółem do dnia 1 stycznia 1968 roku
w obszarze złożowym Lubin–Sieroszowice wykonano 312 otworów wiertniczych
o łącznym metrażu 241248 mb [10]. Tempo prac było więc zawrotne.
Obszar złoża zostaje podzielony na obszary górnicze pod kątem potrzeb
projektowanych kopalń (rys. 6): OG Lubin, OG Małomice, OG Polkowice, OG Rudna,
OG Sieroszowice (obecnie funkcjonują dodatkowo obszary rezerwowe: Radwanice,
Gaworzyce, Ścinawa, Retków, Głogów, Bytom Odrzański). W 2004 roku
udokumentowano w kat. C1 obszar górniczy Głogów Głęboki Przemysłowy.
Tempo prac rozpoznawczo-wiertniczych traci nieco na impecie na przełomie lat
1969 i 1970 i w roku 1976 złoże rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej zostaje
okonturowane i udokumentowane w kat. C1 do głębokości zalegania 1200 m.
119
Rys. 6. Rozmieszczenie otworów wiertniczych na obszarach górniczych KGHM Polska Miedź S.A. [18]
Fig. 6. Location of boreholes within mining areas of KGHM Polska Miedź S.A. [18]
Rys. 7. Mapa udokumentowanych złóż rud miedzi i obszarów perspektywicznych [18]
Fig. 7. Map of documentated copper deposits and perspective areas [18]
120
W latach 1977–1991 prowadzono jeszcze prace rozpoznawcze złoża w interwale
zalegania warstw cechsztynu na głębokości 1200–1500 m. Udokumentowano wtedy
w kat. C2 złoża: Bytom Odrzański, Głogów i Retków–Ścinawa.
Jednocześnie prowadzono prace poszukiwawcze w innych rejonach perspektywicznych m.in. w rejonie Wrocławia, w peryklinie Żar, niecce północnosudeckiej,
w zachodniej części monokliny przedsudeckiej i w rejonie Kożuchowa (rys. 7).
Dotychczasowy stan rozpoznania cechsztyńskiej serii miedzionośnej obszaru
przedsudeckiego zawdzięczamy systematycznym wieloletnim badaniom. W latach
1951–1991 wykonano ponad 1200 wierceń (tab. 1) i na podstawie informacji
geologicznych z tych otworów sporządzono dokumentacje geologiczne i oszacowano
zasoby polimetalicznych złóż miedzi, unikalnych w skali światowej.
Tabela 1
Nasilenie prac wiertniczych w przedziałach czasowych rozpoznania złoża rud miedzi (na podst. [18])
Lata prac wiertniczych
Przedział
Ilość lat
1957–1967
11
1968–1973
6
1974–1979
6
1980–1991
12
Ilość otworów
307
44
78
34
Otwory wiertnicze
Średnio na rok
28
7
13
3
4. ZAKOŃCZENIE
Ogromna ilość wyników badań geologicznych wykonanych w celu odkrycia
i udokumentowania złoża rud miedzi w LGOM stanowi bardzo rozbudowaną bazę
danych. Informacje geologiczne uzyskane na przestrzeni blisko 50 lat posłużyły
do opracowania licznych prac naukowych dotyczących budowy i genezy złoża. Prace
te są wykorzystywane przy rozpoznaniu obszarów przyszłej eksploatacji, gdyż baza
surowcowa rud miedzi powinna być stale rozszerzana. Wyniki badań pozwalają
również na coraz bardziej efektywne i racjonalne zagospodarowanie dostępnych
zasobów; doświadczenia wielu lat skutkuje faktem, iż rudy wybierane są
z minimalnymi stratami i zubożeniem, a ponadto odzyskuje się coraz większą gamę
składników współwystępujących z miedzią w rudzie polimetalicznej.
LITERATURA
[1] BŁĄDEK W., BRYJA Z., PAŹDZIORA J., Górnictwo rud miedzi i srebra w KGHM Polska Miedź
S.A. Prace Naukowe Inst. Górn. PWr, Konferencja Nr 43, 2005, s. 9–21.
[2] DZIEKOŃSKI T., Dawne górnictwo i hutnictwo miedzi na ziemiach polskich. Szkice Legnickie
nr 2, 1965, s. 5–19.
121
[3] DZIEKOŃSKI T., Górnictwo, hutnictwo i przerób miedzi na ziemiach polskich do połowy XIX
wieku w: Monografia przemysłu miedziowego w Polsce. Wyd. Geol. 1971, s. 5–25.
[4] DZIEKOŃSKI T., Wydobywanie i metalurgia kruszców na Dolnym Śląsku od XIII w. do połowy XX w.
Ossolineum, 1972.
[5] DUBIŃSKI K., Rozpoznawanie i dokumentowanie złoża rud miedzi obszaru monokliny przedsudeckiej.
Mat. Konf. Wybrane zagadnienia geologii złóż Polski zachodniej, Wrocław 1988, s. 132–142.
[6] GUNIA T., Historia odkrycia rud miedzi na obszarze monokliny przedsudeckiej, Rudy i Metale, 1960.
[7] GUNIA T., Działalność naukowa Prof. dr inż. J. Zwierzyckiego w latach 1946–1961. Mat. Konf.
Wybrane zagadnienia geologii złóż Polski zachodniej, Wrocław 1988, s. 50–60.
[8] KIJEWSKI P., Sole cechsztyńskie na północ od Wrocławia. Mat. Konf. Wybrane zagadnienia
geologii złóż Polski zachodniej, Wrocław 1988, s. 61–75.
[9] KŁOS T., Górnictwo miedzi w Polsce Ludowej do odkrycia nowego zagłębia miedziowego. Szkice
Legnickie nr 2, 1965, s. 20–33.
[10] KONSTANTYNOWICZ E. (red.), Monografia przemysłu miedziowego w Polsce. Wyd. Geol., 1971.
[11] MATWIJOWSKI K. (red.), Lubin. Wyd. DTSK, 1996.
[12] SALSKI W., Znaczenie gospodarcze oraz perspektywy rozwojowe LGOM. Szkice Legnickie nr 2,
1965, s. 34–46.
[13] TOMASZEWSKI J., Rozwój poglądów na budowę geologiczną brzeżnej części monokliny
przedsudeckiej cz. 1. Acta UWr, Prace Geol.-Min. XI. 1, 1988.
[14] TOMASZEWSKI J., Rozwój poglądów na budowę geologiczną brzeżnej części monokliny
przedsudeckiej cz. II. Acta UWr, Prace Geol.-Min. XII, 1988.
[15] TOMASZEWSKI J., Geologiczne koncepcje profesora J. Zwierzyckiego podstawą programu
odkrycia złóż rud miedzi LGO. Mat. Konf. Wybrane zagadnienia geologii złóż Polski zachodniej,
Wrocław 1988, s. 76–84.
[16] WYŻYKOWSKI J., Poszukiwania rud miedzi na obszarze strefy przedsudeckiej. Przegl. Geol., nr 1,
1958.
[17] ZWIERZYCKI J., Sole potasowe na północ od Wrocławia,. Prace Inst. Geol. T.VII, 1951.
[18] Monografia KGHM Polska Miedź S.A. Praca zbiorowa (pod red. A. Piestrzyńskiego), Lubin 1996.
HISTORY OF GEOLOGICAL SURVEYS AND EXPLORATION OF FORESUDETIC MONOCLINE
COPPER DEPOSITS AFTER THE WORLD WAR II
The article presents the main episodes of geological surveys in the Foresudetic Monocline, which
finally resulted in discovery of the polimetalic copper ore deposits, the biggest in Europe. The
researches of polish geologists after the second world war, were discussed in the paper, against the
former german scientists knowledge. The possibility of discovery of copper deposit was suggested for
the first time by prof. Józef Zwierzycki in 1951. His suggestions were confirmed in 1957. The drilling
near Sieroszowice village, performed under geological supervision of dr Jan Wyżykowski stroke the
sandstone with reach copper mineralization. The exploration and expoitation of the deposit which was
discovered 50 years ago still continues, and its reserves continuously extend of deeper and deeper parts
of cechstain copper series beds.