ZA O ENIA DLA NOWYCH PROJEKTÓW WIERCEÑ POSZUKIWAWCZO-BADAWCZYCH RUD METALI W POLSCE

Transkrypt

1 BIULETYN PAÑSTWOWEGO INSTYTUTU GEOLOGICZNEGO 439: , 2010 R. ZA O ENIA DLA NOWYCH PROJEKTÓW WIERCEÑ POSZUKIWAWCZO-BADAWCZYCH RUD METALI W POLSCE SUBSTANTIAL PRINCIPALS OF NEW ORE METALS PROSPECTING-RESEARCH DRILLING PROJECTS IN POLAND STANIS AW Z. MIKULSKI 1,STANIS AW SPECZIK 1 Abstrakt. W 2006 r., w Pañstwowym Instytucie Geologicznym, w ramach zadañ statutowych, przeprowadzono analizê prac geologicznych zwi¹zanych z poszukiwaniem rud metali, w celu opracowania za³o eñ projektu wierceñ poszukiwawczo-badawczych dla rozwi¹zania najistotniejszych zagadnieñ surowcowych Polski. Zaprojektowanych zosta³o 20 wierceñ poszukiwawczo-badawczych, o ca³kowitym metra u ok. 9 tys. m, w tym 12 wierceñ p³ytkich od 70 do 300 m oraz 8 g³êbokich wierceñ od 600 do 1200 m. Opracowano wstêpne projekty wierceñ poszukiwawczo-badawczych rud: (1) Au w Sudetach i na bloku przedsudeckim, (2) Cu i/lub Au w utworach cechsztyñskich w Sudetach i na peryklinie ar, (3) Mo Cu typu porfirowego i (4) Zn Pb typu MVT, w strefie kontaktu bloku ma³opolskiego z górnoœl¹skim oraz (5) Ti V w rejonie Œlê y na bloku przedsudeckim. Realizacja tych projektów wierceñ pozwoli zweryfikowaæ perspektywicznoœæ w/w obszarów pod wzglêdem surowcowym, a w przypadku uzyskania pozytywnych rezultatów bêdzie mia³a podstawowe znaczenie dla dalszych prac poszukiwawczo-dokumentacyjnych. Ponadto umo liwi rozpoznanie budowy geologicznej w tym istotnych formacji rudonoœnych. S³owa kluczowe: z³oto, miedÿ, molibden, cynk, wanad, z³o a rud metali, wiercenia poszukiwawczo-badawcze. Abstract. On the base of Polish Geological Institute detailed analyses of archive geological materials the principals for new ore metals projects were established to solve important questions considering the future metal perspectives in Poland. Twenty location of the foreseen prospecting-research boreholes were selected of total length ca. 9 thousands meters. Among them 12 shallow boreholes from 70 to 300 m deep and 8 boreholes from 600 to 1200 m deep. The geological prospecting-research projects were prepared for the following perspective ores: (1) Au in Sudetes and on the Fore-Sudetic Block, (2) Cu and/or Au in Zechstein sediments in Sudetes and on the ary Pericline, (3) Mo Cu of porphyry type and (4) Zn Pb of MVT type in the contact zone of Ma³opolska and Górnoœl¹ski Blocks (5) Ti V in the Œlê a region on the Fore-Sudetic Block. The outcome of the considering drilling projects will have important meaning for increasing the perspective metal resources of the country. This project substantially develop recognition of the geological structure including important ore formation in Poland. Key words: gold, copper, molybdenum, zinc, vanadium, metallic ore deposits, ore prospecting, Poland. WSTÊP Przeprowadzone w ostatnich latach przez Pañstwowy Instytut Geologiczny prace geologiczno-badawcze w kierunku rozpoznania pierwotnych mineralizacji polimetalicznych oraz molibdenonoœnych i z³otonoœnych rud siarczkowych w ró nych rejonach Polski, wykaza³y mo liwoœæ wyst¹pieñ interesuj¹cych pod k¹tem z³o owym nagromadzeñ 1 Pañstwowy Instytut Geologiczny Pañstwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, Warszawa; stanislaw.mikulski@pgi.gov.pl, stanislaw.speczik@pgi.gov.pl

2 334 Stanis³aw Z. Mikulski, Stanis³aw Speczik rud metali w otoczeniu zaniechanych obszarów dzia³alnoœci górniczej, jak równie w rejonach nowych, w których analiza materia³ów lub ich ca³kowity brak wymaga weryfikacji poprzez wiercenia. Dla ka dego perspektywicznego rejonu, w 2006 roku zespó³ geologów z Pañstwowego Instytutu Geologicznego opracowa³ nowe projekty, w których wskazano lokalizacjê wierceñ wraz z ich rzeczowym uzasadnieniem oraz charakterystyk¹ geologiczno-surowcow¹ obszarów perspektywicznych (Mikulski i in., 2006). Realizacjê przedsiêwziêcia poprzedzi³y wnikliwe analizy publikowanych oraz dostêpnych materia³ów archiwalnych (vide spis literatury w: Mikulski i in., 2006), dotycz¹cych wykszta³cenia i charakterystyki petrologiczno- -mineralogicznej i geochemicznej wyst¹pieñ mineralizacji rudnych w wyselekcjonowanych rejonach Polski, pod k¹tem mo liwoœci jej z³o owych nagromadzeñ. Przeprowadzono równie analizy i interpretacje istniej¹cych regionalnych danych metalogenicznych, a tak e geochemicznych, tektonicznych oraz geofizycznych pod k¹tem zwi¹zku przestrzennego mineralizacji z tektonik¹ oraz anomaliami geochemicznymi i geofizycznymi. Dokonano tak e analizy wyst¹pieñ mineralizacji rudnych na powierzchni oraz w rdzeniach, w przypadku dostêpu do archiwalnych materia³ów wiertniczych. Wa n¹ spraw¹ by³a równie analiza konfliktu ekologicznego wyst¹pieñ mineralizacji rudnych w rejonach zurbanizowanych lub przyrodniczo chronionych. Przeprowadzone analizy oraz interpretacja ich wyników by³a podstaw¹ do opracowania projektów wierceñ poszukiwawczo-badawczych dla ka dego perspektywicznego rejonu Polski dla obszaru Sudetów, bloku przedsudeckiego, perykliny ar oraz dla strefy kontaktu bloku ma³opolskiego z blokiem górnoœl¹skim. Poszczególne zespo³y zaprojektowa³y 12 p³ytkich (g³êb. od 70 do 300 m) oraz 8 g³êbokich (g³êb. od 600 do 1200 m) wierceñ poszukiwawczo-badawczych, o ca³kowitym metra u ok. 9 tys. m. PROJEKTOWANE WIERCENIA POSZUKIWAWCZE RUD METALI RUDY Z OTA ORAZ RUDY TYTANOWO-WANADOWE (SUDETY I BLOK PRZEDSUDECKI) Na obszarze Sudetów wykonanych zosta³o dotychczas bardzo ma³o wierceñ. Dotyczy to szczególnie wierceñ poszukiwawczych rud z³otonoœnych. Za cel projektu postawiono rozpoznanie i zbadanie mineralizacji z³otem w g³êbszych partiach wyst¹pieñ y³ kwarcowo-siarczkowych, w kilku zarzuconych w pocz¹tkach XX wieku obszarach górnictwa z³ota. Nawiercenie stref z³otonoœnych w dawnych rejonach jego eksploatacji by³oby podstawowym elementem dla promocji nowoczesnych poszukiwañ przez firmy zagraniczne. Dla obszaru Sudetów i bloku przedsudeckiego zaprojektowano 14 wierceñ (pionowych i/lub kierunkowych) o g³êbokoœci od 70 do 500 m. W po³udniowej czêœci struktury kaczawskiej, w obrêbie z³otonoœnego pasa o kierunku WNW ESE i d³ugoœci ok. 70 km, wystêpuje kilka porzuconych z³ó z³ota (fig. 1). Z³o a te by³y eksploatowane do niewielkich g³êbokoœci, a ich skomplikowana budowa geologiczna (prawie pionowe u³o enie y³ oraz uskoki poprzeczne) i trudne warunki hydrogeologiczne spowodowa³y, e tylko czêœæ p³ytko le ¹cych z³otonoœnych rud siarczkowych zosta³a z nich wyeksploatowana. W rejonie tych z³ó zaprojektowano dwa kierunkowe otwory poszukiwawczo-badawcze, o g³êbokoœci m. Celem projektu dla tego obszaru prac bêdzie, oprócz rozpoznania z³otonoœnych rud, opracowanie profilu utworów paleozoiku jednostki Pilchowic oraz rozpoznanie budowy geologicznej w strefie nasuniêcia utworów metamorfiku kaczawskiego na utwory permskie wype³niaj¹ce rów Wlenia. Istotnym bêdzie tak e okreœlenie geometrii struktur tektonicznych i zwi¹zanych z nimi z³otonoœnych mineralizacji kwarcowo-siarczkowych, które umo liwi¹ rozpoznanie budowy wg³êbnej dawnego obszaru górniczego. Dodatkowym celem bêdzie zweryfikowanie stwierdzonej w badaniach powierzchniowych i mikroskopowych obecnoœci z³ota poza y³ami kwarcowymi, w strefach spêkañ kruchych w ³upkach serycytowo-kwarcowych. W rejonie wyst¹pieñ mineralizacji rud arsenowych w Górach Z³otych, zaprojektowano dwa otwory o g³êbokoœci od 250 do 500 m, natomiast w udokumentowanym rejonie z mineralizacj¹ W Ti (+Au) jeden otwór o g³êbokoœci ok. 80 m. Mineralizacja z³ota z scheelitem, rozpoznana po raz pierwszy w Sudetach, jest ju znana ze swych z³o owych koncentracji w po³udniowej czêœci Masywu Czeskiego. Celem wierceñ w rejonie Z³otego Stoku by³oby, poza udokumentowaniem nowych mineralizacji z³otonoœnych i arsenowych, uzyskanie danych o mineralizacji uranowej na podstawie danych geochemicznych na ci¹g³ych profilach wiertniczych. Istotne by³oby tu okreœlenie geometrii struktur tektonicznych, ich rozwoju i ich zwi¹zku z mineralizacjami z³otonoœnymi, rozpoznanie budowy obszaru górniczego jak równie rozpoznanie charakteru ewentualnej granicy terranów litostratygraficznych. Odkryte w ostatnich latach wystêpowanie mineralizacji z³otem w strefie utlenionej pomiêdzy czerwonym sp¹gowcem a cechsztynem w niecce pó³nocnosudeckiej, mo liwe by³oby do zweryfikowania pod wzglêdem surowcowym ju za pomoc¹ jednego wiercenia do g³êbokoœci zaledwie 120 m. Pozwoli³oby ono okreœliæ mi¹ szoœci i zawartoœci z³ota oraz metali towarzysz¹cych w z³otonoœnych osadach rdzenia, równie poza ich wychodniami na powierzchniê terenu. W przypadku otrzymania pozytywnych wyników, tj. wystêpowania w przewidywanym interwale z³otonoœnym ekwiwalentnej zawartoœci z³ota Au e = (ppm Au) +2(%Cu) + 0,01 (ppm Ag) = 2,5, nast¹pi³oby prawdopodobnie rozszerzenie prac rozpoznawczych na obszary s¹siednie, w tym równie weryfikacja zasobów z³o a miedzi Nowy Koœció³.

3 Za³o enia dla nowych projektów wierceñ poszukiwawczo-badawczych rud metali w Polsce 335 Fig. 1. Obszary perspektywiczne dla pierwotnych wyst¹pieñ z³ota w Sudetach i na bloku przedsudeckim wraz z lokalizacj¹ projektowanych wierceñ ISF uskok œródsudecki; MSF sudecki uskok brze ny Perspective areas for primary gold mineralizations in the Sudetes and on the Fore-Sudetic Block with the exploratory boreholes location ISF Intra-Sudetic fault; MSF Marginal Sudetic fault We wschodniej os³onie metamorficznej waryscyjskiej granitoidowej intruzji Karkonoszy w rejonie Czarnowa zaprojektowano odwiercenie dwóch otworów kierunkowych, o g³êbokoœci m, w celu rozpoznania i zbadania eksploatowanych ju, lecz zarzuconych na pocz¹tku XX wieku mineralizacji polimetalicznych ze z³otem, wystêpuj¹cych w przed³u eniu y³ kwarcowych zarówno po ich biegu, jak i upadzie. Wykonanie planowanych wierceñ umo liwi równie rozpoznanie budowy geologicznej oraz opracowanie profilu utworów paleozoiku jednostki Kowar Czarnowa. Dla obszaru bloku przedsudeckiego zaprojektowano cztery otwory poszukiwawczo-badawcze. Dwa wiercenia, o g³êbokoœci 200 i 450 m, przewidziano dla strefy intensywnej mineralizacji tytanowo-wanadowej na pó³nocno- -wschodnich zboczach góry Œlê y oraz dwa otwory wiertnicze, o g³êbokoœci 110 i 70 m, w celu poszukiwañ mineralizacji z³ota pierwotnego w rejonie wyst¹pieñ y³ kwarcowych pomiêdzy Miko³ajowicami, a W¹dro em Wielkim. Na pó³nocno-wschodnich zboczach Œlê y znajduje siê cia³o gabrowe, które w swej stropowej czêœci zawiera magmow¹ strefê mineralizacji ilmenitowo-magnetytowej (pseudopok³ad?) z domieszk¹ wanadu. Strefa Œlê y zosta³a rozpoznana wstêpnie na powierzchni miêdzy Strzegomianami a Kunowem. Jest tak e udokumentowana zdjêciem magnetycznym, radiofalowym VLF, radiometrycznym i polaryzacji wzbudzonej. Celem projektowanych wierceñ poszukiwawczo-badawczych w tej strefie, by³oby wstêpne rozpoznanie pod wzglêdem surowcowym mineralizacji tytanowo-wanadowej w g³êbszych partiach strefy znanej z powierzchni, jak równie zdefiniowanie jej geometrii, wieku oraz genezy.

4 336 Stanis³aw Z. Mikulski, Stanis³aw Speczik G³ównym zadaniem prac wiertniczych w rejonie W¹dro- a Wielkiego bêdzie rozpoznanie pierwotnej mineralizacji ze z³otem, w znanej yle kwarcowej (lub stref y³) oraz weryfikacja zasobnoœci w z³oto okruchowe niewyeksploatowanych osadów z³otonoœnych poni ej poziomu wód gruntowych, a takze rozpoznanie w profilu wyst¹pieñ z³ota okruchowego w interwale od stropowej (ok. 10 m) partii pod³o a podkenozoicznego. W zwi¹zku z powy szym, celem bêdzie rozpoznanie geologiczne sp¹gowych partii kompleksu utworów kenozoicznych oraz stropowej partii gnejsów z y³ami kwarcowymi. RUDY MOLIBDENOWO WOLFRAMOWO MIEDZIOWE ORAZ RUDY CYNKOWO O OWIOWE (BLOK MA OPOLSKI I BLOK GÓRNOŒL SKI) Ze wzglêdu na stabilne wysokie ceny metali, obszar wystêpowania mineralizacji polimetalicznej w regionie krakowsko-lublinieckim mo e zainteresowaæ potencjalnych inwestorów. Na pocz¹tku 2006 roku koncesjê na poszukiwanie mineralizacji polimetalicznej M W Cu w utworach prekambryjskich i dolnopaleozoicznych, w obszarze Myszków arki, uzyska³a na okres 5 lat Œl¹sko-Krakowska Kompania Górnictwa Metali Sp. z o o. z siedzib¹ w Krakowie. Przedmiotem zainteresowania zagranicznych firm poszukiwawczych s¹ tak e ró ne obszary koncesyjne z mineralizacj¹ Zn Pb w rejonie zawierciañskim. W celu udokumentowania w tym rejonie rud typu Mo W Cu i Zn Pb zaprojektowano trzy wiercenia poszukiwawczo-badawcze, o g³êbokoœci od 1000 do 1200 m. Wykonanie zaprojektowanych wierceñ w rejonie Zawiercia powinno udokumentowaæ istnienie nowego, nierozpoznanego dotychczas, bogatego centrum mineralizacji kruszcowej w podmezozoicznym pod³o u, jak równie mineralizacji Zn Pb w osadach triasu. Projektowane otwory mog¹ prawdopodobnie nawierciæ tak e y³y z³otonoœne oraz cia³a skarnowe z mineralizacj¹ tellurkow¹. Jeden z projektowanych otworów poszukiwawczo-badawczych znajduje siê równie na bloku ma³opolskim w pobli u strefy tektonicznej Kraków Lublinie, w rejonie Pilicy. Analiza materia³ów archiwalnych wskazuje na to, e w rejonie tym istnieje bardzo du e prawdopodobieñstwo nawiercenia intensywnie okruszcowanych ska³ (mineralizacja Cu Mo) z przejawami mineralizacji z³otonoœnej i tellurkowej. Dodatkowym celem projektowanych prac badawczych, oprócz rozpoznania mineralizacji polimetalicznej i jej zwi¹zku z charakterem i intensywnoœci¹ przeobra eñ hydrotermalnych i zaanga owaniem tektonicznym ska³ w strefie roz³amu Kraków Lubliniec, by³oby wszechstronne zbadanie utworów starszego paleozoiku i prekambru oraz przeœledzenie rozwoju sedymentacyjno-diastroficznego utworów prekambryjskich, dolnopaleozoicznych i mezozoicznych na tym obszarze. RUDY MIEDZIOWO SREBROWE (PERYKLINA AR I NIECKA PÓ NOCNOSUDECKA) W rejonie wschodniej czêœci perykliny ar, gdzie mo na siê spodziewaæ stosunkowo p³ytko wystêpuj¹cej mineralizacji miedziowej ze srebrem w utworach cechsztyñskiej formacji miedziowej zaprojektowano jedno wiercenie o g³êbokoœci ok. 600 m. W pó³nocno-wschodniej czêœci niecki pó³nocnosudeckiej dwa wiercenia o g³êbokoœci 650 m. W przypadku znalezienia bogatej mineralizacji miedziowej, mo liwe bêdzie uruchomienie projektu dalszych poszukiwañ cechsztyñskich rud miedzi w rejonie projektowanych wierceñ (przy udziale KGHiM Polska MiedŸ S.A.). Niewykluczone, e mo liwe by³oby tak e znalezienie mineralizacji w jeszcze p³ycej le ¹cych utworach cechsztynu w pobli u podkenozoicznych wychodni cechsztynu w s¹siedztwie bloku przedsudeckiego. Realizacja zaplanowanych w tym rejonie wierceñ poszukiwawczo-badawczych, umo liwi³aby tak e lepsze rozpoznanie budowy geologicznej tego rejonu oraz wykszta³cenia utworów kenozoiku (w tym wêgla brunatnego), pstrego piaskowca, cechsztynu (przede wszystkim cechsztyñskiej serii miedzionoœnej) i czerwonego sp¹gowca. Wykonanie projektowanych wierceñ geologicznych mo e przyczyniæ siê równie do zbadania okruszcowania wulkanitów autuñskich oraz wobec nieznacznej mi¹ szoœci czerwonego sp¹gowca nawiercenie i zbadanie pod³o a permu. Mo liwe bêdzie tak e dokonanie oceny ropo-gazonoœnoœci permu oraz wêglonoœnoœci neogenu w badanych rejonach. PODSUMOWANIE W Pañstwowym Instytucie Geologicznym przeprowadzona zosta³a szczegó³owa analiza dotychczasowych prac geologicznych, zwi¹zanych z poszukiwaniem rud metali, która sta³a siê podstaw¹ do opracowania za³o eñ projektu wierceñ poszukiwawczo-badawczych w celu rozwi¹zania istotnych zagadnieñ surowcowych Polski. Poszczególne zespo³y wytypowa³y miejsca pod lokalizacjê wierceñ geologicznych, w których istnieje potencjalna szansa na odnalezienie pierwotnych mineralizacji z³otonoœnych oraz rud Cu Ag, Mo W Cu, Zn Pb i tlenkowych rud Ti V w obszarze Sudetów, bloku przedsudeckiego, perykliny ar oraz w strefie kontakt bloku ma³opolskiego z blokiem górnoœl¹skim. Wykonanie w/w rejonach projektowanych wierceñ pozwoli rozwi¹zaæ istotne ze wzglêdów surowcowych zagadnienia, a tak e zweryfikowaæ obecny zasób informacji, wskazuj¹c nowe rejony perspektywiczne. Szczególnie w Sudetach, gdzie zupe³nie nieznany jest jak dot¹d zasiêg stref rudnych w starych rejonach górniczych z³ota. Ich ewen-

5 Za³o enia dla nowych projektów wierceñ poszukiwawczo-badawczych rud metali w Polsce 337 tualne rozpoznanie zosta³o ju zlokalizowane za pomoc¹ powierzchniowych anomalii geochemicznych, potwierdzonych równie anomaliami geofizycznymi. W przypadku znalezienia mineralizacji w strefach g³êbszych potwierdzi siê koncepcja o g³êbszym po³o eniu bogatych y³ kwarcowo-siarczkowych ze z³otem, które by³y ze wzglêdów technicznych niedostêpne dla dawnej eksploatacji. Realizacja projektu wierceñ pozwoli tak e rozwi¹zaæ wiele istotnych zagadnieñ geologicznych wybranych rejonów Polski (m in. sekwencji ska³ w jednostkach Pilchowic oraz Kowar Czarnowa, budowy geologicznej perykliny ar, zasiêgu ska³ prekambru czy paleozoiku na bloku ma³opolskim). Szczególnie wa nym dodatkowym efektem prac bêdzie sprofilowanie formacji skalnych oraz rozpoznanie nastêpstwa procesów tektonicznych i ich zwi¹zku z mineralizacjami rudnymi. W sytuacji stabilnie wysokich cen metali na rynkach œwiatowych, rozpoznanie nowych potencjalnych zasobów miedzi, molibdenu, cynku, o³owiu, z³ota i metali towarzysz¹cych, spowoduje zwiêkszenie zainteresowania w/w obszarami. Uzyskane wyniki mog¹ byæ równie wykorzystane przez instytucje naukowe, s³u bê geologiczn¹, oraz przemys³ górniczy (np. KGHM Polska MiedŸ S.A.) i przemys³ naftowy (PGNiG Zielona Góra) oraz przez zagraniczne firmy poszukiwawczo-eksploatacyjne. LITERATURA MIKULSKI S.Z., BU A Z., CWOJDZIÑSKI S., CYMERMAN Z., KOZDRÓJ W., MARKOWIAK M., SPECZIK S., STACHO- WIAK A., LASOÑ K., OSZCZEPALSKI S., WOJCIECHOW- SKI A., 2006 Analiza dotychczasowych prac geologicznych za rudami metali dla opracowania za³o eñ projektu wierceñ poszukiwawczo-badawczych w celu rozwi¹zania istotnych zagadnieñ surowcowych Polski. Centr. Arch. Geol. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa.