Państwowy Instytut Geologiczny    

Zakład Geologii Gospodarczej

SUROWCE CHEMICZNE

Siarka rodzima

 

ZŁOZA SIARKI

Historyczne stanowiska eksploatacji siarki rodzimej na terenach obecnej Polski zostały w I poł. XX w. zarzucone ze względów ekonomicznych. Odkrycia nowych, wielkich złóż tego surowca w II poł. XX w. spowodowały rozwój górnictwa siarki w Polsce na skalę światową.

Odkryć nowych złóż siarki dokonano w dwóch głównych rejonach, tj. w tarnobrzeskim, w pobliżu Tarnobrzega (obecne złoża Piaseczno, Machów I, Machów II, Jeziórko-Grębów-Wydrza, Jamnica, Świniary) i dalej w kierunku południowo-zachodnim (złoża Osiek, Baranów Sandomierski-Skopanie, Rudniki) i zachodnim (koło Grzybowa - Solec, Wola Żyzna, Grzybów-Gacki) oraz lubaczowskim złoże Basznia (B. Kubica, 1994a).

Złoża te były do niedawna eksploatowane (obecnie zamknięte lub zamknięte i zlikwidowane na skutek wyeksploatowania lub nierentowności i uciążliwości środowiskowej). Nadal czynna jest kopalnia na złożu Osiek.

Obecnie jedyną metodą wydobywczą siarki jest wytop podziemny, chociaż początkowo eksploatowano odkrywkowo płytko położone (pod cienką pokrywą osadów badeńsko-sarmackich i czwartorzędowych) fragmenty złoża tarnobrzeskiego (kopalnie siarki w Piasecznie i w Machowie). Wytop podziemny polega na zatłaczaniu w serię złożową gorącej wody i wytapianiu siarki.

Dalsza eksploatacja i rozwój przemysłu siarkowego w Polsce są bardzo niepewne. Jak wykazują ostatnie fluktuacje rynku zbytu, wydobycie siarki jest bardzo uzależnione od popytu na rynkach światowych i od wzrastającej roli siarki otrzymywanej jako produkt uboczny odsiarczania wydobywanych węglowodorów. Niemały wpływ na sytuację górnictwa siarkowego mają także towarzyszące eksploatacji tego surowca zagrożenia i degradacja otaczającego środowiska.

Dokumentacje złożowe siarki rodzimej w zapadlisku przedkarpackim obejmują zasoby występujące do głębokości 300 m. Udokumentowany stan zasobów geologicznych bilansowych siarki rodzimej na rok 2004 (S. Przeniosło, 2005), obliczony dla 13 złóż siarki (zagospodarowanych, rozpoznanych szczegółowo, rozpoznanych wstępnie i zaniechanych), wynosił 467,8 mln t. Ponadto w filarach ochronnych znajduje się 121 mln t. Natomiast wielkość zasobów prognostycznych, obejmujących również wystąpienia siarki głębiej niż 300 m, ocenia się na 40% zasobów dotychczas rozpoznanych (S. Pawłowski i in., 1987).

Wszystkie złoża siarki rodzimej brzeżnej polskiej części zapadliska należą do złóż pokładowych typu sycylijskiego (M. Nieć, 1986; S. Pawłowski i in., 1987). Ich występowanie jest w zasadzie ograniczone do poziomu ewaporatowego.

Przemysłowe koncentracje siarki występują w utworach wapiennych poziomu ewaporatowego, przeważnie otoczonych gipsami. Siarkonośne utwory wapienne miejscami na obszarze złóż, przy ich krawędzi i poza złożami przewarstwiają się bądź przykrywają lub podścielają siarczany (Pawłowski i in., 1965, 1979, 1985; Pawłowski, 1970). Kontakt utworów siarkonośnych z gipsami jest z reguły wyraźny, regularny i nieregularny.

Utwory siarkonośne zajmują najczęściej nieregularne połacie bardzo zmiennej wielkości. Złoża siarki natomiast są zwykle wyraźnie wydłużone w ogólnym kierunku NW-SE. Wyjątek stanowi (największe) złoże tarnobrzeskie, które odznacza się rozciągłością w kierunku W-E, znaczną nieregularnością zasięgu i jest pocięte uskokami. Wydłużenie w planie złóż siarki jest zgodne z układem głównych bloków tektonicznych w brzeżnej części zapadliska przedkarpackiego (S. Pawłowski i in., 1985, 1987; Z. Krysiak, 2000). Złoże tarnobrzeskie natomiast, najpłycej położone, występuje w obrębie dość szerokiego podniesienia zrębowego (S. Pawłowski i in., 1985). Wielkość zrzutów uskoków głównych jest zmienna i zwykle większa w części SE bloków tektonicznych. W efekcie tego, złoża są pochylone, zapadają w stronę centralnej części zapadliska.

Utwory siarkonośne pod względem litologicznym są nie jednolite. Głównie są to wapienie w różnym stopniu zasilone, margliste (średnio ok. 80%), które poza przewarstwieniami siarczanów (głównie gipsów), zawierają podrzędne ilości wkładek margli (ok. 15%) i iłów (ok. 5%) (S. Pawłowski i in., 1985; B. Kubica i in., 1996). Wapienne skały siarkonośne mogą być płonne lub osiarkowane. Utwory płonne mogą występować w różnych pozycjach litostratygraficznych, także w obrębie serii złożowych. Na ogół są one znacznie cieńsze niż utwory osiarkowane i zajmują ogólnie większe obszary niż obszary zmineralizowane, występują one przeważnie od strony południowo-zachodniej większych złóż (S. Pawłowski i in., 1987; B. Kubica i in., 1996).

W zależności od rodzaju głównych składników mineralnych i ziarnowych oraz struktur i tekstur, można wyróżnić następujące odmiany (litofacje) wapieni osiarkowanych i płonnych (Gąsiewicz, 1999): madstony (masywne, warstwowane i pylaste), rudstony (obejmujące wapienie gruzłowe i brekcjowe) i wapienie poselenitowe (niekiedy określane jako kawerniste) oraz margle, iło-mułowce i utwory (przejściowe) wapienno-gipsowe. Główną litofacją serii siarkonośnej są wapienie masywne lub madstony. Wymienione litofacje wykazują bardzo dużą zmienność już na małych odległościach tak w profilu pionowym, jak i w kierunku poziomym. Charakterystycznym składnikiem wapieni siarkonośnych, choć ilościowo podrzędnym (ok. 10%), są porowate i kawerniste tzw. wapienie poselenitowe (A. Gąsiewicz, 2000b).

Głównym składnikiem mineralnym wapieni siarkonośnych jest kalcyt (średnio ok. 62%) i siarka rodzima (średnio ok. 35%) (S. Pawłowski i in., 1987). Pozostałą część rudy stanowią lokalnie obfitsze minerały ilaste, gips, celestyn, piryt i baryt oraz domieszki gipsu i kwarcu oraz minerałów akcesorycznych (stroncjanit, witeryt i in.).

Wapienie siarkonośne wykazują zmienną porowatość zależną od wykształcenia litologicznego. Wapienie masywne są makroskopowo nieporowate. Próżnie po selenitach są pospolite w wapieniach poselenitowych. Lokalnie, w różnych litofacjach,  występują różnej wielkości pojedyncze kawerny i jaskinie. Porowatość całkowita wapieni siarkonośnych zmienia się od ok. 0,5 do 32%, najczęściej zaś wynosi 2-12%, a średnio 10% (S. Rybicki, 1973). Miejscami porowatość utworów siarkonośnych (wapieni poselenitowych) dochodzi do ok. 40% (A. Gąsiewicz, 2000b).

Osiarkowanie serii złożowych nie zajmuje stałej pozycji w profilach pionowych i obejmuje różne litologicznie utwory. Koncentracje siarki zmieniają się bardzo silnie i nieregularnie w kierunku poziomym i w profilach pionowch złóż na bardzo niewielkich odległościach, a stosunkowo największe są w utworach wapiennych. Osiarkowanie nie wykazuje związku z głębokością zalegania poziomu złożowego, a stopień zmineralizowania nie jest związany z siecią uskokową (S. Pawłowski i in., 1985).

Zasięg osiarkowania zmienia się od bardzo lokalnych, punktowych wystąpień do mineralizacji obejmującej rozległe obszary (np. złoże tarnobrzeskie). Miąższość serii siarkonośnej w poszczególnych złożach jest zmienna, od <0,5 m do ok. 45 m, a średnio wynosi ok. 10 m (S. Pawłowski i in., 1987).

Średnie osiarkowanie różnych złóż siarki jest zmienne 25-36% (S. Pawłowski i in., 1987). Na krótkich odcinkach serii siarkonośnej siarka może miejscami stanowić do 70% rudy, a wypełnienia kawern czystą siarką mogą dochodzić do ok. 1 m grubości. Wraz ze wzrostem zawartości substancji ilastej w zrębie skalnym ilość siarki szybko spada.

Siarka rodzima występuje w tle skalnym jako bardzo drobne kryształy o pokroju rombowym. Kryształy siarki mogą tworzyć masywniejsze skupienia, w dużym stopniu monomineralne, i mogą być mniej lub bardziej regularnie rozsiane w tle wapiennym lub marglistym. Nagromadzenia tych kryształów przybierają różne formy. Najpospolitszą zaś formą są bardzo drobne i nierówne skupienia (<1 mm) kryształów, a rzadziej mniej więcej równomiernie rozsiane w matriks pojedyncze kryształy (tzw. siarka impregnacyjna) i większe (do kilkunastu centymetrów) skupienia gruzłowe. Różne postacie morfologiczne siarki mogą być bezładnie rozsiane w tle skalnym lub tworzyć regularne akumulacje mineralne (laminy, warstewki i warstwy). Siarka występuje dość często również jako wypełnienia różnego rodzaju i wielkości próżni skalnych i międzyziarnowych, a rzadziej jako użylenia.

Konsystencja siarki zmienia się od pylastej do zbitej i krystalicznej, a kolor od jasnożółtego do pomarańczowego i jasnobrązowego. Zależnie od formy siarki rodzimej można wyróżnić różne typu rudy siarkowej (por. M. Nieć, 1969, 1982; S. Rybicki, 1973).

Surowcami towarzyszącymi złożom siarki rodzimej są również np. wody zmineralizowane, a także piaski szklarskie i formierskie oraz utwory ilaste, piaski i żwiry budowlane nadkładu złóż usunięte podczas eksploatacji odkrywkowej.

(A. Gąsiewicz)

Powrót do strony głównej