Dokumenty i skarby na hałdach
Powierzchniowe pozostałości górnictwa to nie tylko zabytek historyczny, lecz również ważny przedmiot badań geologicznych. W przypadku takich złóż jak Miedziana Góra czy Ławęczno, do których człowiek miał dostęp w okresie, gdy geologia dopiero rodziła się jako nauka, badania materiału występującego na hałdach mają podstawowe znaczenie. Teraz dopiero bowiem, dysponując mikroskopami oraz wieloma finezyjnymi metodami analitycznymi możemy dogłębnie poznać skład i struktury minerałów oraz skał występujących w złożu i jego otoczeniu. Próbki zaś do badań można uzyskać wykonując kosztowne wiercenia lub też właśnie pobierając je z hałd dawnych kopalń. Znając historię eksploatacji (głębokość i zasięg wyrobisk) oraz lokalizując dobrze miejsca pobrania próbek można próbować nawet wyobrazić sobie przestrzenną budowę złoża. Ponadto na hałdach dawnych kopalń mogą występować ciekawe lub rzadkie minerały, bądź też interesujące struktury skalne.
Dolnodewońskie zlepieńce miedzianogórskie odsłaniające się na zachód od Góry Kaplicznej. Słabo obtoczone fragmenty jasnych piaskowców kwarcytowych o różnej wielkości wypadają z różowawej masy praktycznie sypkiego spoiwa.
Malachit wydobyty z głębokiego wykopu, szer. okazu 4 cm.
Geologiczne badania materiału występującego na hałdach były prowadzone również w Miedzianej Górze i na polu górniczym Ławęcznej, przynosząc ciekawe informacje, zwłaszcza w tym drugim przypadku. Hałdy kopalń miedzianogórskich zbudowane są głównie z okruchów skał otaczających złoże: ciemnych wapieni, łupków marglistych, piaskowców kwarcytowych lub piaskowców, które urabiane były podczas głębienia szybów. Okruchy te przemieszane są z materiałem ilasto-piaszczystym. Miejscami składnikiem budującym hałdy są plastyczne, czarne lub pstre (szare, brązowe, żółte, czerwone) iły pochodzące z kompleksu złożowego. Wśród okruchów występujących w hałdach spotyka się tlenkowe minerały żelaza: żółtobrązowe i brunatne limonity (zwane też żelaziakami brunatnymi) i wiśniowoczerwone hematyty. Te pierwsze występują często w formie skorupowych konkrecji (kulistych lub owalnych skupień) o ciekawych strukturach wewnętrznych, widocznych po przecięciu lub rozbiciu. Rzadziej na hałdach można znaleźć minerały miedzi o charakterystycznych barwach: niebieski azuryt i zielony malachit. Najpiękniejsze (krystaliczne) okazy można znaleźć podczas głębokich wykopów. Do ciekawych znalezisk na hałdach Miedzianej Góry należą ostrokrawędziste okruchy skalne z naskorupieniami malachitu na powierzchni.
Naskorupienie malachitu i azurytu (niebieski) na otoczaku kwarcowym; powstało zapewne w rezultacie wtórnej mineralizacji w wyrobisku górniczym lub w obrębie hałdy.
Okruchy te stanowią fragmenty urobku kopalnianego, który długo zalegał w kopalni lub w zalanych wodą lejach szybowych, które były powtórnie odbudowywane. W takich warunkach okruchy skalne pokryte zostały malachitem a następnie wydobyte na powierzchnię. Już J. J. Ferber i J. F. Carosi znajdowali na dnie starych szybów fragmenty skał, kości i drewna powleczone malachitem.
Hałda szybu „Karol”
Materiał budujący hałdę Karola. Na fotografii można wyróżnić stosunkowo duże fragmenty jasnoszarych wapieni z przerostami ciemnych łupków i naskorupieniami lub wtrąceniami zielonego malachitu, prawie białe piaskowce kwarcytowe, czerwone i brązowe iły żelaziste (limonitowe) oraz limonity a także fragmenty drewna. Stan w 2002 r.
Wyniki badań materiału z hałd szybu „Karol” oraz jednego z szybów położonych po południowej stronie szosy („Stanisław”, „Franciszek” lub „Szyb Austriacki II”) opublikowane niedawno w Przeglądzie Geologicznym (tom 50, nr 3 z 2002 r.) wykazały wysoką zawartość miedzi (ponad 0,4%), cynku (prawie 0,3%) i ołowiu (ponad 0,2%) oraz stosunkowo małą zawartość srebra (0,0025%). Przy takiej zawartości metali w hałdzie szybu „Karol”[1] występuje około 127 ton miedzi, 64 tony ołowiu, 85 ton cynku i 76 kg srebra.
Zwiedzając pozostałości kopalni miedzianogórskiej warto zwrócić również uwagę na utwory geologiczne występujące na północ od strefy złożowej i odsłaniające się na stokach Góry Kaplicznej (także w skarpach szosy Kielce-Łódź). Są to dolnodewońskie skały piaskowcowo-zlepieńcowo-łupkowe antykliny miedzianogórskiej i jednocześnie północnego skrzydła uskoku, w obrębie którego występuje miedzianogórska strefa złożowa. Szczególnie charakterystyczny jest występujący w tych utworach pakiet jasnoszarych, miejscami różowawych, słabo zwięzłych zlepieńców, zwanych zlepieńcami miedzianogórskimi. Zlepieńce te zbudowane są z twardych i osiągających wielkość od kilku do kilkunastu centymetrów otoczaków kambryjskich piaskowców kwarcytowych, które tkwią w jasnej słabo zwięzłej masie piaszczysto-ilastej.
Fragment hematytu ilastego lub iłu z dużą zawartością hematytu pochodzący z hałdy szybu „Karol”.
Pakiet zlepieńców miedzianogórskich buduje też szczytową część wzgórza Ławęczna, co – obok innych przesłanek – upewnia geologów, że występujące nieco na południe rudy żelaza należą do miedzianogórskiej strefy złożowej. Próbki skał i rud występujące na hałdach Ławęcznej różnią się jednak od miedzianogórskich przede wszystkim brakiem minerałów miedziowych. Wieloszybikowa eksploatacja prowadzona na tym polu górniczym pozwoliła na dokładniejszą niż w Miedzianej Górze rekonstrukcję budowy geologicznej. W takim bowiem przypadku na niewielkich hałdach płytkich kopalń można znaleźć materiał pochodzący z ich bezpośredniego sąsiedztwa. Porównanie powstałej w ten sposób mapy geologicznej z mapami opracowanymi na podstawie prac wiertniczych i geofizycznych wykazało ich bardzo duże podobieństwo.
Skomplikowana budowa geologiczna złoża na Ławęcznej powoduje duże zróżnicowanie skał na hałdach. Hałdy otaczające leje płytszych i starszych szybów środkowej części pola górniczego zbudowane są z okruchów piaskowców dolnodewońskich oraz otoczaków dolnodewońskich zlepieńców miedzianogórskich, które tkwią w materiale ilastym pochodzącym z górnej części strefy złożowej. W materiale tym występują fragmenty brązowo-żółtych limonitów i wiśniowoczerwonych hematytów o zróżnicowanych strukturach. Taki skład materiału na hałdach wskazuje, że szyby osiągnęły tu niezbyt głęboką i zwietrzałą strefę złoża, przebijając pokrywę utworów dolnodewońskich.
W niewielkich hałdach południowo-wschodniej części pola górniczego a także w zwałowiskach położonych wzdłuż południowego skraju całego pola górniczego występuje bardzo zróżnicowany materiał skalny, w którym – oprócz materiału ilastego – obserwuje się różnego typu limonity, okruchy skał dolnodewońskich oraz mniej lub bardziej zwietrzałych dolomitów środkowodewońskich. Oznacza to, że kopalnie sięgały tu czapy żelazistej złoża przy jego południowej granicy i kontaktu z węglanowymi skałami dewonu. Zapewne w wyrobiskach tych eksploatowano limonity, które mogły lokalnie wypełniać formy krasowe w obrębie dewońskich skał węglanowych.
Przekrój przez konkrecję limonitową pochodzącą z pola górniczego na Ławęcznej. Na przekroju widać koncentryczną budowę oraz miejscami obecność licznych drobnych pustek (kawern).
Zupełnie inny inwentarz skalny spotyka się w dużych hałdach otaczających leje szybów dziewiętnastowiecznych położone wzdłuż północnej granicy pola górniczego. W hałdach tych obserwuje się fragmenty piaskowców dolnodewońskich, niektóre zaś zwałowiska zbudowane są głównie z tego materiału. Powszechnie występują też w nich mułki oraz plastyczne iły o bardzo różnym zabarwieniu. W iłach o intensywnie czarnej barwie można pod mikroskopem zauważyć bardzo liczne okrągłe skupienia złotego pirytu. Obecność ciemnych iłów z pirytem wskazuje, że szyby dziewiętnastowieczne po przebiciu nadkładu piaskowców i łupków dolnodewońskich dotarły do pierwotnej strefy złożowej, położonej na głębokości 50-80 m. Ta głębsza część złoża była zapewne uboższa w koncentracje rud żelaza, niż wyższa, zwietrzała część.
Przekrój przez skałę węglanową użyloną zwietrzałym (brązowym) ankerytem. Próbka pochodzi z hałd południowej części pola górniczego Ławęczna.
Podsumowując obserwacje materiału z hałd pola górniczego w Ławęcznej można przypuszczać, że – z wyjątkiem największych szybów dziewiętnastowiecznych – przedmiotem eksploatacji były tu rudy zwietrzałej części złoża zbudowane z tlenkowych, głębiej również węglanowych minerałów żelaza. Syderyt i ankeryt (węglany żelaza) oraz hematyt (tlenek żelaza) mogły reprezentować pierwotną mineralizację występującą w skałach dolnodewońskich w formie soczewek zaś w środkowodewońskich – jako żyłki, natomiast najpowszechniej występujący limonit powstał w rezultacie utlenienia tych minerałów oraz pirytu w obrębie czapy żelazistej.
[1] Autor artykułu w Przeglądzie Geologicznym myli nazwy szybów nazywając hałdę leżącą po północnej stronie szosy hałdą szybu „Staszic”.