"Tektyty" - Ryszard Juśkiewicz

"Porfirowe złoża Cu"
"Permski pitekantrop" - Stanisław Krupa
"O pegamtytach słów parę" - Rafał Siuda
  "Geologia inaczje, czyli wizje adeptów wiedzy tajemnej - część II"
"Rozważania nad znajomością paleomalakofauny Zatoki Korytnickiej"

Tektyty
Chyba najdziwniejszymi i najbardziej tajemniczymi tworami przyrody nieożywionej, występującymi na Ziemi, są naturalne szkliwa, zwane tektytami. Znali je już ludzie z Cro – Magnon, z górnego paleolitu, żyjący na terenie dzisiejszej Akwitanii, około 45 000 lat temu. Nie tylko znali, ale i wykorzystywali jako narzędzia i amulety. Na terenie dzisiejszych Czech, od tysięcy lat zielone szkliwa, znajdowane w piaskach, były wykorzystywane jako klejnoty, tym bardziej cenne, że ich ostre krawędzie przydawały się w codziennym życiu.
Badania tektytów oraz próby wytłumaczenia źródeł ich powstania od minimum dwustu lat wzbudzają niemilknące emocje, podgrzewane przez coraz to nowe odkrycia. Dodatkowego „smaczku” w powstawaniu nowych (czasem bardzo dziwnych) hipotez dodaje fakt, że (szczególnie w ostatnich latach) tektytami zajmują się uczeni różnych specjalności, wykorzystujący najnowsze osiągnięcia techniki (w tym badania kosmiczne). Do tego wszystkiego można zaobserwować szczególnego rodzaju zacietrzewienie. Zwolennicy różnych hipotez koncentrują się nie nad potwierdzeniem własnych racji, lecz znajdowaniem luk i sprzeczności w pracach konkurentów. Nie dziwi zatem fakt, że w wydanym w 1966 roku „Małym słowniku geologicznym” /4/ czytamy notę: „Pochodzenie tektytów jest niejasne i szeroko dyskutowane. Przypuszcza się, że są one pochodzenia kosmicznego i stanowią bardzo szczególny typ meteorytów”. Dziwić może za to stwierdzenie zawarte pod hasłem „tektyty” w „Nowej Encyklopedii Powszechnej” wydanej w 1997 : „... pochodzenie tektytów nieznane”. Czy to możliwe? Czy w końcu dwudziestego wieku, przy takich możliwościach technicznych i poziomie nauki, poznanie sposobu powstania szkliwa może stanowić aż taki problem? W każdej nowej publikacji widać wyjątkowe emocje, spowodowane kolejnymi odkryciami w tej dziedzinie, a jednocześnie (często skrywaną) bezradność w wyjaśnieniu do końca zjawisk towarzyszących powstawaniu tektytów. W niniejszym artykule spróbuję przedstawić, w wielkim skrócie, dotychczasową wiedzę na ten temat.
Jak wyglądają?
 W wyglądzie zbliżone są do zastygłych kropli cieczy, podobne do zwykłego szkła o różnej barwie: od biało-żółtej, przez różne odcienie brązów i „butelkowej” zieleni, aż do czarnych. Zazwyczaj są przezroczyste lub przeświecające, z wyjątkiem tych smoliście czarnych. Na zewnętrznej, na ogół bardzo urozmaiconej, powierzchni posiadają bruzdy, wgłębienia i rowki. Mają pokrój przeważnie przypominający kroplę lub zniekształconą kulę z charakterystycznymi wyrostkami, przypominającymi małe jeże. Inne znów wyglądają jak wyrzeźbione, zeschnięte liście lub skamieniałe stwory morskie. Ich wielkość najczęściej ogranicza się do średnicy 3 cm, choć czasem zdarzają się większe okazy. Ich waga przeważnie nie przekracza 300 g. Zdarzają się jednak (choć rzadko) olbrzymy ważące do 12 kg.
Gdzie występują?
 Najbardziej znane i najlepiej poznane miejsce to dolina Wełtawy w Czechach i na Morawach. Tektyty tam znajdowane mają barwę butelkowo-zieloną. Przy czym te z Moraw charakteryzują się przeważnie ciemniejszą zielenią i mniejszą przezroczystością. Są większe od czeskich, lecz nie mają ich finezyjnych kształtów. Przez Czechów nazywane są vltavinami lub mołdawitami. Ta druga nazwa stała się międzynarodowym oznaczeniem czeskich tektytów /3/. Na przełomie XIX i XX wieku tektyty odkryto w Indochinach, na Jawie, oraz na Filipinach. Od miejsca znalezienia zostały nazwane odpowiednio: indochinitami, jawanitami, filipinitami. Są one przeważnie czarne. Karol Darwin, ze swej podróży dookoła świata, przywiózł tektyty z Australii /australity/. Później znaleziono tektyty na Wybrzeżu Kości Słoniowej, nazywając je ivorytami (od ang. ivory – kość słoniowa – przyp. red.). Na Saharze od dłuższego czasu znano szkliwa o barwie bladożółtej, zwane szkłem libijskim. W roku 1957 w okolicach Irgiz w Kazachstanie odkryto nową, nieznaną dotychczas grupę tektytów nazwanych irgizytem i zhamanshinitem, a w latach sześćdziesiątych w stanie Teksas i Georgia w USA /bedioryty i georgianity/. W 1999 roku na jednej z giełd minerałów spotkałem szkliwo, które znaleziono w Kolumbii. Trwają badania, które być może stwierdzą, czy są to kolejne tektyty, czy tylko jest to jedna z odmian obsydianu.
Co je łączy?
 Przede wszystkim skład chemiczny. Składają się one z krzemionki – ponad 78%, tlenku glinu – 11–15%, tlenku wapnia oraz dużej domieszki tlenku żelaza. Gdyby nie znacząca obecność tlenku glinu, to można byłoby powiedzieć, że jest to typowy skład szkła przemysłowego wytopionego w hucie. Budowa tego szkliwa jest doskonała: idealnie wymieszana przechłodzona ciecz, ciało amorficzne.
Pozostało ostatnie, najważniejsze pytanie:
Skąd się biorą lub jak powstają?
 W 1788 roku profesor Uniwersytetu Karola w Pradze, Józef Mayer /1/ ogłosił, że znajdowane w dolinie Wełtawy zielone bryłki, to zeszkliwione chryzolity. Niestety nie napisał, dlaczego wśród nich nie znaleziono nawet zbliżonych form do kryształów chryzolitu i dlaczego są one takie miękkie w porównaniu z prawdziwymi kamieniami szlachetnymi. Trudno się dziwić, że nie podał również, skąd się wzięły i jakie czynniki chemiczne lub fizyczne spowodowały powstanie na ich powierzchniach charakterystycznych zagłębień. Dla odróżnienia od prawdziwych chryzolitów, nazwano je chryzolitami wodnymi. Z hipotezy Mayera pozostała do dziś tylko nazwa, czasem jeszcze stosowana w odniesieniu do mołdawitów.
Po zbadaniu składu mołdawitów, oraz po odkryciu, że jest to szkliwo, przez pewien czas głośna była hipoteza mówiąca, że są to pozostałości po dużych hutach szkła; tektyty miały być tłuczką szklaną. W tym miejscu rodzą się pytania: dlaczego od tysięcy lat znajdowano odpady po hucie, której śladów nie znaleziono? jaka musiała być technologia /przed tysiącami lat !/, by uzyskać tak doskonałą technicznie masę szklaną? dlaczego odpady poprodukcyjne mają tak wysublimowane kształty? Oczywiście odpowiedzi są jednoznaczne. I z tej hipotezy pozostała tylko stara nazwa – kamień butelkowy /bouteilstein/.
Poważniejszą próbę odpowiedzi na pytanie, czym są mołdawity, podjął w 1900 roku austriacki geolog Suess /1/. Wysunął on tezę, że są to meteoryty, które najpierw uległy stopieniu, a potem zestaleniu w szkliwo. Nadał on im nazwę, która do dziś jest powszechnie używana i stanowi tytuł artykułu – tektyty. Trudno się dziwić, że nie podał mechanizmu tych zjawisk. Jest to jednak pierwsza hipoteza wiążąca powstanie tektytów ze zjawiskami pozaziemskimi. Nowym impulsem dla naukowców zajmujących się tektytami były opublikowane w latach sześćdziesiątych badania, przeprowadzone w Instytucie Fizyki Jądrowej przez niemieckiego fizyka Gentnera /1/. Stosując metodę izotopową (potasowo – argonową) stwierdził, że wszystkie badane mołdawity mają ten sam wiek, powstały 14,8 mln lat temu, a tektyty australijskie, filipińskie i indochińskie są dużo młodsze, bo powstały 0, 7 mln lat temu. Afrykańskie ivoryty mają 1,2 mln lat, a tektyty amerykańskie są najstarsze, bo ich wiek określono na 34 mln lat. A więc jasnym się stało, że tektyty nie tworzyły się przez długie okresy geologiczne, ale powstały na skutek jakiegoś jednorazowego, gwałtownego zjawiska związanego z wulkanizmem Ziemi lub Księżyca, albo upadkiem meteorytu na Ziemi lub Księżycu. Wykluczono jednocześnie, że mogą to być meteoryty z kosmosu, gdyż ich szczegółowe badania wykazały obecność w tektytach nietrwałych izotopów glinu, berylu i neonu /1/. Na podstawie znajomości czasu ich połowicznego rozpadu wykluczono, by mogły pochodzić spoza układu Ziemia – Księżyc, gdyż uległyby całkowitemu rozpadowi.
Popatrzmy teraz, jak w świetle współczesnej wiedzy, bronią się te cztery hipotezy, dotyczące powstania tektytów.
Pierwsza hipoteza mówi o wulkanicznym pochodzeniu tektytów. Jeżeli tektyty powstałyby w związku ze zjawiskami wulkanicznymi na Ziemi, ściślej, z gwałtownymi wybuchami, to wyrzucany materiał z kraterów powinien mieć mniej więcej taki sam skład chemiczny, jak lawa w pobliżu miejsca erupcji. Tektyty i obsydian, czyli szkliwo wulkaniczne, powinny zawierać więc te same ilości poszczególnych związków chemicznych i mieć podobną strukturę wewnętrzną. Szczegółowe badania wykazały jednak, że obsydian zawiera znacznie mniej krzemionki niż każdy rodzaj tektytów; są też znaczące różnice w zawartości wody. Tektyty są niezwykle „suche”, zawierają jedynie 0,005% wody, podczas gdy obsydian ma jej w swoim składzie około 1% /5/. Również budowa wewnętrzna obu ciał, mimo zewnętrznego podobieństwa, różni się znacznie od siebie. W skład obsydianu wchodzą mikrokryształy, gdy tymczasem w tektytach nie stwierdzono ich śladu – są one doskonale jednorodną, przechłodzoną i zestaloną cieczą. Również fizycy zabrali głos na ten temat, twierdząc jednoznacznie, że prędkość materiałów wyrzucanych przez ziemskie wulkany wynosi maksymalnie 700 m/s. Gdyby źródłem powstania tektytów australijskich był jeden wulkan, to prędkość wyrzutu powinna być co najmniej 10 razy większa /5/. Badania stopionych tektytów i szkła w tunelu aerodynamicznym, przeprowadzone przez Chapmana i Larsona /1/ wykazały, że naturalne kształty, z bruzdami, rowkami i charakterystycznymi pasmami, jakie obserwujemy w tektytach, powstają dopiero wtedy, gdy prędkość danego ciała w powietrzu osiąga wielkość zbliżoną do tej, w której wchodziłoby ono w atmosferę ziemską. Geolodzy włączający się do dyskusji stwierdzili, że tam gdzie znajdowane są np. mołdawity nie ma śladów działalności wulkanicznej. Biorąc pod uwagę wszystkie te argumenty, można z czystym sumieniem odrzucić hipotezę o wulkanicznym pochodzeniu tektytów.
Następna hipoteza (która też wydaje się być do odrzucenia) to ta, która mówi, że tektyty są produktami wyrzuconymi przez wulkany Księżyca. Niektórzy naukowcy wskazują nawet krater Tycho, jako źródło powstania jawanitów. Argumentem pierwszym, przeciwko takiej tezie jest dość dokładnie wyliczona ogólna masa tektytów, które znajdują się na Ziemi. Szacuje się, że ogólna masa mołdawitów, które spadły w Czechach i na Morawach wynosi łącznie około 3 tys. ton (około 11 metrów sześciennych), a tych, które spadły w Australii, w Indochinach i okolicach szacuje się na około 250 mln ton /1/. Czy to możliwe, by jednorazowe wyrzucenie z Księżyca tak dużych mas pozostało bez wpływu na jego orbitę (oczywiście dodać trzeba masę, która wyparuje po drodze)? Należy wątpić. Inne badania udowodniły, że Księżyc jest wulkanicznie martwy od 3 miliardów lat, a przecież tektyty są dużo młodsze. Hipotezę o księżycowym pochodzeniu tektytów odrzucono ostatecznie po przywiezieniu próbek skał księżycowych w ramach programu „Apollo”. W próbkach gruntu księżycowego, pobranych z ośmiu różnych miejsc, stwierdzono mniej niż 50% krzemionki, gdy tymczasem tektyty mają jej ponad 78%. Również w skałach księżycowych jest około sto razy więcej tlenków metali /5/. To znaczące różnice. Niektórzy twierdzą jednak, że przywiezione próbki skał z Księżyca pochodzą jedynie z 8 miejsc. Nie można więc twierdzić na tej podstawie, że na Księżycu nie występują skały, które po stopieniu mogłyby stać się tektytami. Przypominają jednocześnie, że w trakcie wyprawy „Apollo 12” przywieziono wśród próbek jedną (próbka 12013), której około 1% stanowi skała o zbliżonym do jawanitów składzie chemicznym. Współczesne badania indochinitów wykazały, że w trakcie upadku wnętrza tektytów były plastyczne, czyli nie zdążyły w trakcie opadania na Ziemię wystygnąć. Wśród okazów indochinitów znaleziono takie, które były na zewnątrz popękane, a środek miały w wyraźny sposób „pogięty”. Ich zewnętrzne warstwy nie zawierały podłoża na które spadły. Świadczy to o tym, że w chwili upadku na Ziemię były na zewnątrz całkowicie zastygłe, a w środku plastyczne. Gdyby pochodziły z Księżyca byłoby dokładnie odwrotnie: wewnątrz byłyby zestalone, a na zewnątrz plastyczne ze śladami podłoża.
Hipoteza, że tektyty powstały w wyniku uderzenia meteorytu o powierzchnię Księżyca ma podobny mankament, jak ta dotycząca jego wulkanów. Jak duży musiałby być meteoryt, by w wyniku upadku na Księżyc wybił z jego powierzchni tyle materii, by tylko ta część, która spadła na Ziemię miała masę około 250 milionów ton i jaka musiałaby być prędkość wyrzucanej z Księżyca masy skalnej, aby dotarła ona do Ziemi? Jak wpłynęłoby to na orbitę Księżyca? Dlaczego tylko w pewnych rejonach Ziemi można spotkać poszczególne rodzaje tektytów (nie znaleziono przecież nawet małego mołdawitu np. w okolicach Warszawy)? Skąd takie skupienie materii, która przywędrowała z Księżyca? Dlaczego nie znaleziono tektytów na Księżycu? Ale nie odrzucajmy do końca tej tezy.
Najbardziej prawdopodobny scenariusz powstania tektytów, oparty na dotychczasowej wiedzy, przedstawia się następująco (dla uproszczenia przedstawię go dla mołdawitów, jako najbardziej znanych i najlepiej zbadanych).
14,8 mln lat temu spadł na Ziemię olbrzymi meteoryt. Uderzając w naszą planetę wytworzył on znacznych rozmiarów krater, topiąc jednocześnie skały w wyniku szybkiej zamiany energii kinetycznej w energię cieplną. Lecąc z prędkością rzędu 20 – 30 km/s utworzył za sobą korytarz rozrzedzonego powietrza, w który została wessana część stopionej masy skalnej, a następnie wyrzucona na dużą wysokość. W trakcie tego procesu nastąpiło wychłodzenie zassanej masy, jej zestalenie i rozdrobnienie. Na skutek przyciągania ziemskiego, po osiągnięciu pewnej wysokości, rozpoczął się powrót w kierunku Ziemi powstałego szkliwa. W trakcie przechodzenia przez atmosferę ziemską nastąpiło ponowne rozgrzanie i nadtopienie szkliwa (stąd na jego powierzchni charakterystyczne bruzdy i rowki; jednocześnie większość tektytów ma kształty areodynamiczne). Jakie są dowody na to, że opisane zjawiska mogły zajść właśnie w taki sposób? Przy użyciu bardzo wyrafinowanej techniki zbadano skład powietrza znajdującego się wewnątrz pęcherzy, które znaleziono w mołdawitach. Okazało się, że skład chemiczny gazów był identyczny, jak powietrza atmosferycznego, a ciśnienie 15 – 20 razy niższe od normalnego, czyli takie, jakie panowało za pędzącym meteorytem. Niebawem znaleziono również miejsce, w którym spadł meteoryt. W miejscowości Ries, 100 km od Stuttgartu znaleziono krater, który musiał powstać po uderzeniu meteorytu o średnicy mniej więcej 1 km. Skład chemiczny szkliwa znalezionego w kraterze był taki sam, jak mołdawitów, wiek skał wokół krateru odpowiadał wiekowi mołdawitów. W okolicach krateru odkryto również charakterystyczną odmianę kwarcu – kohezyt, który powstaje jedynie przy bardzo wysokim ciśnieniu (a takie było podczas upadku meteorytu). Kohezyt znaleziono również w mołdawitach. Na podstawie miejsc usytuowania krateru i miejsc gdzie występują zielone szkliwa ustalono również, że meteoryt musiał lecieć z kierunku wschodniego. Poszukiwania analogicznych kraterów dla innych typów tektytów dało połowiczne rezultaty. Znaleziono m. in. krater Bosumtui w Ghanie, który dziś jest jeziorem. I w tym przypadku wiek skał był zgodny z wiekiem ivorytów. Na podstawie wielkości krateru ustalono wielkość meteorytu (około 7 km średnicy) i kierunek, z którego dotarł na Ziemię. Ostatnio /6/, znaleziono krater tektytów amerykańskich. Szczególnie trudnym zadaniem okazało się znalezienie krateru tektytów australijsko – indochińskich. Ich bardzo duża masa i olbrzymi obszar, na którym zostały rozrzucone sugerowały, że musi być to szczególnie duży twór. Pierwszą hipotezą było usytuowanie krateru pod lodami Antarktydy. Rzeczywiście znaleziono taki, ale ze względów technicznych nie udało się zebrać próbek skał. W 1977 roku, dzięki zdjęciom satelitarnym odkryto krater na Czukotce nazywany Elgygytgyn, o eliptycznym kształcie i średnicach 12 i 17 km. To on był najbardziej „podejrzany”, jako źródło tektytów znajdowanych w Indochinach, na Filipinach i w Australii. Wszystko pasowało do przedstawionej teorii, ale… No właśnie. Ostatnio /7/ uczeni badający szkliwa wokół tego krateru stwierdzili, że powstał on 3,5 mln lat temu, a tektyty australijskie i indochińskie mają tylko 0,7 mln lat. Stanowczo zbyt duża różnica. Odezwali się od razu uczniowie profesora O`Keefe –  zwolennicy teorii księżycowych, przypominając, że w lodach Antarktydy znaleziono maleńkie okruchy skał o składzie takim samym jak grunt Księżyca. Skały te mają 65 mln lat, możliwe jest zatem dostanie się skał księżycowych na Ziemię i później, czyli wtedy, gdy powstawały tektyty indochińskie. Czyżby to był argument, że możliwe jest dostanie się gruntu księżycowego na Ziemię w postaci tektytów?
Swoje wątpliwości przedstawili też inżynierowie, specjaliści od technologii szkła, twierdząc, że jest im nieznana technologia powstania w warunkach ziemskich tak doskonałego technicznie szkła (jednorodnego, bez krystalitów) jakim są tektyty, w tak krótkim czasie jakim jest uderzenie meteorytu w Ziemię. Ich zdaniem procesy powstawania takiego szkła wymagają długiego czasu oraz odpowiedniej obróbki termicznej, by uzyskało ono odpowiednio jednorodną strukturę, a tym samym odporność mechaniczną.
Do badań nad tektytami włączyli się historycy. Znaleźli oni w katalogu kolekcji meteorytów Juliana Siemaszki wydanego w Sankt Petersburgu w 1891 roku opis fragmentu meteorytu wraz z relacjami świadków jego upadku w miejscowości Iigaste w Estonii /5/. O’Keefe poszedł tym śladem. Zbadał ten meteoryt i stwierdził z całą pewnością, że jest to tektyt. Byli więc świadkowie upadku tektytu. Ale skąd on się wziął? Z Ziemi, z Księżyca? Polem zaciekłych polemik w ostatnich czasach stał się krater Zhamanshin (Żamanszin), związany z wystąpieniami w Kazachstanie irgizytów i zhamanshitów. Zwolennicy ziemskiego powstania tektytów /1/ twierdzą, że krater i tektyty pochodzą z tego samego okresu i skład tektytów jest zbliżony do szkliwa znajdowanego w okolicach krateru. Przeciwnicy tej teorii twierdzą coś zupełnie odwrotnego. Trzeba mieć nadzieję, że dalsze badania wyjaśnią, kto ma rację.
 Jeszcze więcej zamętu stworzyło znalezienie tektytów warstwowych w Muong Nong. Są to bloki szkła o nieregularnych, spękanych kształtach, które musiały powstać poprzez zgrzewanie opadających małych fragmentów w ciągu setek tysięcy lat. Jest to przede wszystkim kłopot dla zwolenników teorii ziemskiego powstania tektytów. Lecz zwolennicy teorii księżycowej też nie do końca potrafią uzasadnić jego księżycowego pochodzenia.
Po przedstawieniu teorii powstania tektytów i licznych wątpliwości co do ich genezy, nasuwa się jedna konkluzja. Może – po prostu – każda z teorii jest słuszna w odniesieniu do różnych tektytów. Może niektóre z nich są pochodzenia ziemskiego, a inne to „kamienie księżycowe”. Czas pokaże, które z wątpliwości zwolenników obu teorii zostaną wyjaśnione. A może powstanie jeszcze inna hipoteza, której nikt dotychczas nie wymyślił?
Na każdym etapie badań, a zwłaszcza wtedy, gdy pojawiają się wątpliwości, do głosu dochodzą zwolennicy cywilizacji pozaziemskich, którzy w prosty sposób znajdują rozwiązanie. Tektyty powstały wówczas, gdy silniki rakiet stopiły skały rodzime podczas startu z Ziemi, albo są to odpady produkcyjne innych cywilizacji, których przedstawiciele swoje technologie przywieźli na Ziemię. Jakie proste, prawda?
Dlaczego o tym piszę? Otóż bez wątpienia tektyty to twory niezwykle interesujące i tajemnicze. Przedstawiając skrótowo historię badań nad nimi chcę jeszcze bardziej zainteresować Czytelników tymi cudami natury, szczególnie mołdawitami z ich niepowtarzalną formą i ciepłą butelkową zielenią. Czesi już dawno wykorzystywali je do produkcji biżuterii, która szczególnie w okresie secesji była niezwykle modna. A dla miłośników kamieni szlachetnych i kreatorów mody być może informacja, że królowa angielska Elżbieta II chętnie nosi biżuterię z tektytami, pomoże przezwyciężyć, powtarzany czasem pogląd: „przecież to tylko szkiełko”. Ale jakie piękne i tajemnicze!
 RYSZARD JUŚKIEWICZ
Bibliografia:
K. Błaszkowski; O szlachetnych kryształach; Nasza Księgarnia;1987
R. Hochleitner; Kamienie szlachetne i ozdobne; Muza SA
J.Kourrimsky; Encyklopedia minerałów i skał; Delta
G. Niemczynow J. Burchart; Mały słownik geologiczny; Wiedza Powszechna; Warszawa 1966
A.S. Pilski; „Księżycowe szkiełka” w:  Wiedza i Życie nr 9; 1994.
L.Varricchio; Wywiad z dr Paulem D. Lowmanem Jr „Pochodzenie tektytów: różnica poglądów” w: Meteroryt nr.3 wrzesień 1999-10-22
 7.  E.P. Gurow; Szkliwa krateru Elygygytgyn; tamże.
| do góry |



Porfirowe złoża Cu

Porfirowe złoża Cu stają się coraz ważniejszym, potencjalnym źródłem miedzi /4/. W przeszłości eksploatowano złoża o zawartości Cu sięgającej nawet 20%. Obecnie eksploatację miedzi porfirowej prowadzi się nawet przy zawartościach 0,5-1%. Porfirowe złoża Cu stanowią obecnie ponad połowę zasobów światowych. Ich znaczenie i udział stale wzrasta wraz z wyczerpywaniem się bardziej zasobnych złóż.
Przez miedź porfirową należy rozumieć olbrzymie złoża o niskiej koncentracji Cu, niezależnie od ich genezy, czy rodzaju skał okruszcowanych. Złoża wykazują wyraźną strefowość oraz są łatwe do eksploatacji.
 O znaczeniu miedzi porfirowej decydują duże jej zasoby (liczone w setkach milionów ton), łatwość eksploatacji, która zwykle prowadzona jest metodą odkrywkową, dobre parametry techniczne rudy, łatwość w oddzieleniu składnika użytecznego od skały płonnej poprzez ługowanie i flotację oraz cenne pierwiastki towarzyszące, głównie takie jak: Au, Ag, Mo, Rh i wiele innych.
 Porfirowe złoża Cu nie występują na całym świecie. Ich rozmieszczenie ściśle powiązane jest ze środowiskami geotektonicznymi. Złoża te grupują się w strefach aktywnych tektonicznie, a więc głównie na granicach płyt litosferycznych. Występują one w strefach subdukcji np: zachodnie wybrzeże obu Ameryk, na łukach wyspowych np: Papua-Nowa Gwinea, czy w dolinach ryftowych (fig. 1).
 Ponad 90% złóż związanych jest z młodymi intruzjami o wieku poniżej 75 milionów lat. Najmłodsze złoże Ok Tedi w Papuii-Nowej Gwineii jest datowane na 1,2 miliona lat. Potwierdza ono to, że złoża takie tworzą się na ziemi do dzisiaj, a ich geneza związana jest z aktywnymi centrami wulkanicznymi.
 Miedź porfirowa występuje w intruzjach: od kwaśnych do obojętnych, często związanych z procesami wulkanizmu alkalicznego. Ciało rudne budują skały o teksturze porfirowej takie jak: dacyty, latyty, riolity oraz ich głębinowe odpowiedniki: dioryty, monzodioryty, granity, rzadziej monzonity i sjenity. W obrębie intruzji można wyróżnić skały generowane przez wielokrotne pulsy magmowe. Przy czym okruszcowanie wiąże się z tym najmłodszym pulsem.
Strefy zmineralizowane przyjmują kształt walców o przekrojach eliptycznych, kolistych, pierścieniowych. Z reguły powierzchnia takiego walca w przekroju wynosi 1 – 2 km2. Strefy zmineralizowane ciągną się w głąb do 500 – 1000 m. Strefy przeobrażeń metasomatycznych i hydrotermalnych zajmują powierzchnię 10 – 20 km2.
Obok Cu złoża porfirowe zawierają wiele innych użytecznych pierwiastków: Mo, Au, Ag, Pb, Zn, Mn oraz mniejsze ilości As, Bi, Sn, W, V, Rh, Pd. Głównymi minerałami Cu są chalkopiryt, chalkozyn, bornit, rzadziej valleryt, kubanit, tennantyt, tetraedryt i enargit.
 Większość klasycznych złóż Cu można podzielić na różne strefy w zależności od występujących minerałów, przeobrażeń, czy form występowania mineralizacji. Tak jak w każdym złożu, można tutaj wydzielić od spągu strefę pierwotną, cementacyjną i wietrzeniową. Kolejno od centrum walca znajdują się strefy przeobrażeń: potasowa, fyllityzacji*, argilityzacji i propylityzacji. Centrum intruzji stanowi strefa masywna z mineralizacją rozproszoną, natomiast strefy położone płycej są silnie spękane, a siarczki wypełniają szczelinki sztokwerkowe.
 W 1970 roku Lowell i Guilbert skonstruowali model klasycznego złoża porfirowego Cu na podstawie ciała rudnego San Manuel – Kalamazoo w Arizonie (fig. 2a). Według tego modelu jądro intruzji odznacza się niskimi koncentracjami Cu i Mo. Z minerałów kruszcowych występuje chalkopiryt, piryt, molibdenit i bornit. Mineralizacja ma charakter rozproszony. Centrum intruzji otoczone jest strefą silnie okruszcowaną i wzbogaconą w pierwiastki użyteczne. Strefa ta obejmuje sztokwerk. W jego obrębie występują złożowe nagromadzenia molibdenitu, chalkopirytu oraz niewielkie ilości pirytu. Mo koncentruje się w częściach bardziej wewnętrznych, a Cu w zewnętrznych. Strefa okruszcowana Cu i Mo otoczona jest przez tzw. halo pirytowe. Halo jest nadzwyczaj bogate w piryt, którego zawartość waha się od 10 do 15% wagowych. Współwystępuje z chalkopirytem oraz z śladowo spotykanym tutaj molibdenitem. Jeszcze dalej od intruzji znajduje się strefa peryferyczna z niską zawartością pirytu. Odznacza się ona okruszcowaniem Au i Ag. Powyżej jest obecna strefa cementacji, szczególnie dobrze rozwinięta w warunkach suchego i gorącego klimatu. Powstaje ona jako efekt migrującej wody z strefy utlenionej, która wynosi jony Cu w dół, aż do zwierciadła wód gruntowych. Na granicy zwierciadła siarczki ponownie strącają się, tworząc wzbogaconą strefę cementacji. Jest to najbogatsza ze stref okruszcowanych, w której koncentracje Cu mogą dochodzić maksymalnie do 15-20%. Strefę tworzy głównie chalkozyn, bornit, a ponadto kowelin, miedź rodzima, digenit, czy djurleit.
Najbardziej przypowierzchniową strefą jest strefa wietrzeniowa (utleniona). Budują ją czapy tlenków Fe, polewy limonitowo-hematytowe, a także tlenki i wodorotlenki Cu (kupryt, tenoryt, melaconit, salesyt, atacamit), siarczany Cu (brochantyt, antleryt, kroehnkit, chalkantyt, kuprocopiapit), węglany, fosforany, jodany, czy chlorany. Wiele z tych minerałów stanowią rzadkości mineralogiczne, występujące tylko w jednym złożu na całym świecie. Minerały cechują wyjątkowe barwy: od zieleni malachitu, poprzez błękit azurytu do czerwieni kuprytu.
Migracja fluidów (kwaśne roztwory wodne oraz składniki lotne) prowadzi do rozpuszczania niektórych składników mineralnych skał pierwotnych oraz wynoszenia ich w inne strefy. Tak krótko można opisać sposób powstawania stref przeobrażeń metasomatycznych i hydrotermalnych, które ogólnie mówiąc różnią się tylko temperaturą roztworu i składem rozpuszczonych w nim składników. Zmiany mają rozprzestrzenienie poziome i pionowe. Klasycznie wykształcone złoże porfirowe Cu zawiera cztery strefy przeobrażeń: dwie metasomatyczne (potasowa, propylitowa) oraz dwie hydrotermalne (fyllitowa, argilitowa) (fig. 2b).
W centrum intruzji znajduje się strefa potasowa. Skład mineralny tworzących ją skał odznacza się występowaniem kwarcu, skalenia potasowego, biotytu oraz niekiedy znacznej ilości serycytu i anhydrytu. Powyżej jest obecna strefa fyllitowa zbudowana z trzech głównych minerałów takich jak: kwarc, serycyt, piryt /2-5/. Na granicy strefy fyllitowej i potasowej znajdują się największe koncentracje Cu. Nad nią niekiedy pojawia się strefa argilitowa zawierająca kwarc, chloryt, kaolinit oraz inne minerały ilaste. W stropie występuje strefa propylitowa z chlorytem, epidotem, węglanami, adularem, albitem /2-5/.
Należy podkreślić, że w wielu złożach nie wszystkie te strefy są obecne. Czasami mogą one występować w innej kolejności. W niektórych złożach powyżej opisane przeobrażenia stanowią wąskie strefy. Natomiast serycytyzacja, karbonatyzacja, pirytyzacja, sylifikacja, gipsyfikacja mogą być rozwinięte na większą skalę.
 Interpretacja tych stref przeobrażeń oraz prognozowanie ich wystąpień ma kluczowe znaczenie przy poszukiwaniu tego typu złóż. Jeżeli dobrze ustalimy następstwo przeobrażeń, to możemy powiedzieć w miarę precyzyjnie, gdzie wystąpi okruszcowanie Cu, pomijając kosztowne prace poszukiwawcze.
 Wszelkie przeobrażenia i mineralizacje zawdzięczają swe powstanie migrującym roztworom, dlatego tak ważne jest, aby ustalić skąd się te roztwory wzięły i jaki miały skład. Do dzisiaj trwają spory, czy fluidy są pochodzenia magmowego (z głębi ziemi), czy meteorycznego (z powierzchni ziemi np: solanki morskie) /2/. Badania inkluzji oraz stosunków izotopów Sr, O, D/H oraz ? 18O oraz ? D wskazują na oba źródła fluidów. Jedno jest pewne, że procesy migracji są skomplikowane i mogą powtarzać się wielokrotnie.
 Genezę złóż porfirowych tłumaczy się umiejscawianiem fluidów magmowych w przepuszczalnych skałach, stosunkowo płytko pod powierzchnią ziemi. Ciepło pochodzące ze stygnącej intruzji wywołuje ruch konwekcyjny roztworów. Fluidy zaczynają się gromadzić w komorze magmowej. Wzrasta ciśnienie, które po przekroczeniu wartości granicznej rozrywa ściany komory. Powstaje system spękań (sztokwerk). Jednocześnie spadek ciśnienia wywołuje wrzenie roztworów. Wrzenie absorbuje duże ilości ciepła. Efektem tego jest to, że w obrębie intruzji pojawiają się znaczne różnice temperatur i ciśnień. Pewne partie komory szybko stygną, zostają pocięte siecią spękań, w których precypitują siarczki. Wytrącają się z roztworów silnie zasolonych (30 – 60 % NaCl) o temperaturze = 250 – 500o C, w obecności jonów S-2. Skały te szybko stygną i dlatego ich tekstury są porfirowe.
 Oprócz migrujących fluidów również działalność wulkaniczna może być odpowiedzialna za mineralizację Cu. Powstanie złóż porfirowych Cu, szczególnie w pasie andyjskim tłumaczy się podsuwaniem płyty pacyficznej pod kontynent amerykański. Efektem tego jest wulkanizm alkaliczno-wapniowy, którego powierzchniowym przejawem są liczne stratowulkany (fig. 3). Złoże umieszcza się gdzieś na granicy batolitu i komina wulkanicznego w obrębie utworów silnie zbrekcjonowanych.

* w odniesieniu do tej strefy bywa również używany termin „serycytyzacji”, jednak w opisie złoża modelowego „San Manuel Kalamazoo” użyto nazwy, jak w tekście [przyp. red.]
Uwaga! Jako, że część z przedstawionych w tekście stwierdzeń jest w dalszym ciągu przedmiotem sporów naukowych, przy niektórych stwierdzeniach podano cytowania z literatury.
Słowniczek:
argilityzacja – niskotemperaturowy proces hydrotermalny, będący wynikiem działalności powulkanicznej, polegający na zastępowaniu minerałów pierwotnych skały minerałami ilastymi.
fluidy – składniki lotne (gazy, pary) oraz roztwory o określonej temperaturze i aktywności chemicznej, zawierające pewne pierwiatki lub związki chemiczne.
fyllityzacja – proces na granicy przeobrażeń hydrotermalnych i metamorfizmu regionalnego prowadzący do zwiększenia gęstości skały, rekrystalizacji oraz na przekształceniu minerałów ilastych w serycyt, chloryt, biotyt.
metasomatoza potasowa (alkaliczna) – metasomatyczny proces rozpuszczania pierwotnych minerałów barwnych i na ich miejsce osadzania skaleni potasowych i łyszczyków.
okruszcowanie – proces nagromadzania się minerałów kruszcowych w skałach, niezależnie od ich zawartości i sposobu koncentracji.
procesy hydrotermalne – procesy zachodzące poniżej 500oC i przy ciśnieniu wskazującym na głębokość nie większą niż 4000 m, pod wpływem roztworów hydrotermalnych. Polegają na przekształceniu składu chemicznego, mineralnego oraz tekstury i struktury skały.
procesy metasomatyczne – procesy rozpuszczania pewnych składników mineralnych i zastępowania ich przez inne w określonych warunkach ciśnienia i temperatury, zachodzące w skale w stanie stałym, bez jej przetopienia.
propylityzacja – proces metasomatyczny zachodzący na niewielkich głębokościach pod wpływem działania roztworów zasobnych w CO2 i S, polegający na przeobrażeniu barwnych minerałów w chloryt, epidot i kalcyt, z jednoczesną albityzacją plagioklazu.
sztokwerk (stockwerk) – drobna siateczka spękań wypełniona mineralizacją kruszcową.
sztok – ciało intruzyjne o kształcie zbliżonym do walca, w przekroju koliste, eliptyczne, pierścieniowe, zwykle o powierzchni 1 – 2 km2.
Bibliografia:
1.Bolewski, A. et. al. „Surowce mineralne świata: miedź – Cu”. Warszawa 1977, str 28 - 41
2. Bowen, R., Gunatilaka, A. „Cooper: its geology and economics”. Londyn, 1977, str. 61 - 83
3. Edwards, R., Atkinson, K. „Ore deposit geology”. Nowy Jork, 1986, str. 69 – 92
4. Evans, A. M. „Ore geology and industrial minerals”. Oxford, 1993, str. 171 - 189
5. Guilbert, J. M., Park, Ch. F. Jr. „The geology of ore deposits”. Nowy Jork, 1975, str. 405 – 426

Załączniki:
Fig. 1 Rozmieszczenie porfirowych złóż Cu na kuli ziemskiej.
Fig. 2 Model Lowell`a – Guilbert`a (1970): a). przedstawienie zmian składu minerałów kruszcowych w profilu poziomym i pionowym, b). pokazanie stref przeobrażeń metasomatycznych i hydrotermalnych.
Fig. 3 Model powstania porfirowych złóż Cu w pasie andyjskim (Sillitoe 1973).

| do góry |


Permski pitekantrop

Sensacyjne polskie odkrycie naukowe - szczątki pitekantropa z osadów permskiego morza, sprzed ponad 220 milionów lat!

„- Czy serce podskoczyło mi do gardła? Aż tak, to nie. Ot, zrobiło mi się niejako. To fakt…
Wtajemniczeni powiadają, że przestraszył się nielicho i porządnie zatrząsł portkami, lecz "ambit" nie pozwala mu teraz przyznawać się do tego. Dziwić się zaś mu trudno, skoro dokoła sypią się proroctwa, że Ociepa, jak kamień wypuszczony z procy, wpadł już do historii polskiej nauki. Żeby to tylko polskiej! Trafił do ogólnoludzkich dziejów poznania świata. Tak o nim mówią i podobnie sam o sobie myśli. A wszystko się zaczęło bardzo zwyczajnie.
Henryk Ociepa, górnik szybowy kopalni "Lubin", ładował na kopalniany wózek skalny urobek. W pewnym momencie dostrzegł na tym wózku osobliwy kawałek rudy. Wziął go do rąk, otarł rękawicą, podniósł bliżej oczu.
Na minerale widniał ostro zarysowany kształt ryby. Głowa, płetwy, ogon, nawet łuski były doskonale widoczne.
"Płoć nie płoć, kiełb nie kiełb" - medytował Ociepa w mrocznym szybie. Wiedział, że dyrektor "Lubina" kolekcjonuje paleontologiczne ciekawostki, postanowił więc uzupełnić dyrektorską kolekcję swoim kiełbiem-niekiełbiem.
Gdy ostrożnie chciał ułożyć rybę na wózku, zimny dreszcz przebiegł mu po krzyżach i poczuł, że robi mu się "nijako". Ze sterty rudy patrzyła nań pustymi oczodołami, czarna jak heban, ludzka czaszka. Zwidzenie, czy kopalniany diabeł, co to lubińskich górników maltretuje ową piekielną kurzawką? Br.
Powoli opanował się Ociepa, wziął się w garść i dopadł telefonu. Połączył się z górą, z naszybiem. Za chwilę usłyszał głos geologa, Jerzego Błaszczyka.
- Co się stało? - pytała góra.
- Ryba i czaszka, czaszka i ryba! - wrzeszczał Ociepa z szybu.
- Co takiego?
- Ryba i czaszka! W dole były! Ludzka czaszka, czarna jak pieron! Jeno dolnej szczęki nie posiada!
- Hallo, Ociepa! - głos geologa zdradzał podekscytowanie. - Nie dotykajcie ich! Dobra? Zaraz u was będę!
*
Profesor dr Kazimierz Jung z wrocławskiego Instytutu Antropologii ma bogaty dorobek naukowy, a problemy związane z cechsztynem wyjątkowo go absorbują. Właśnie prof. Junga powiadomiła kopalnia "Lubin" o niecodziennym znalezisku, jakie przytrafiło się Henrykowi Ociepie. Otrzymana informacja przypięła profesorowi skrzydła do ramion. Wszystko inne z miejsca stało się mało ważne. W parę godzin później profesor znalazł się w Lubinie i z nietajonym podnieceniem, uważnie, ze wszystkich stron, oglądał czaszkę.
- Fenomenalne, nieprawdopodobne! - powtarzał zaskoczony - Taka niespodzianka… Sensacja naukowa najwyższej rangi.
Potem profesor wyprostował się znad czaszki, ochłonął z pierwszego wrażenia i oznajmił świadkom oględzin:
- Wydaje mi się, że oto mamy potwierdzenie moich żmudnie wypracowywanych hipotez, nad którymi strawiłem tyle czasu…
Dodajmy: profesor Jung karierę naukową rozpoczął przed ponad trzema dziesiątkami lat.
Czarną czaszkę pieczołowicie otulono watą i umieszczono w drewnianej skrzynce. Jak najcenniejszy skarb powiózł ją profesor do Wrocławia. Przez całą drogę trzymał skrzynkę na kolanach, by wstrząsy nie spowodowały najmniejszego uszkodzenia jej zawartości.

*
Jakie są rzeczywiście szanse górnika Ociepy trafienia do kroniki rozwoju naszej wiedzy o matce Ziemi? Dlaczego znaleziona przez niego czaszka niewątpliwie pitekantropa tak bardzo zafrapowała wrocławskiego antropologa? Ociepa wniósł na warsztat naukowców, nie tylko zresztą antropologów, bardzo interesujące zagadnienie, które być może zaowocuje rewelacyjnymi zmianami na tablicach ukazujących formowanie się naszego globu i kształtowanie się na nim rodowodu homo sapiens.
Uczeni są zazwyczaj przezornie powściągliwi w konstruowaniu definicji i ostatecznych ustaleń. Jak najbardziej uzasadniona jest ta ich małomówność i nie obiecujmy sobie też zbyt szybkiej wypowiedzi prof. K. Junga, stwierdzającej, że lubińska czaszka, jak bomba, zburzyła obowiązujące dziś schematy antropologiczno-geologiczne, czy bodaj któryś z ich rozdziałów.
Zauważmy tylko, że cechsztyn, jak dotąd, okazał się nie tylko polskim zagłębiem miedziowym, na którym wyrósł i rozwija się największy sukces gospodarczy PRL - Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy, ale który jednocześnie związał ze sobą liczne pracownie naszych uczonych. I o lubińskiej czaszce trudno cokolwiek mówić w oderwaniu od cechsztynu. Więc parę zdań na temat samego cechsztynu.
W okresie mniej więcej od 250 do 220 milionów lat wstecz wielki szmat Europy - Anglia, Morze Północne, Francja, Holandia, Niemcy i Polska - przedstawiał sobą rozpaloną od słońca pustynię. W wyniku ruchów tektonicznych cały obszar pustyni wydatnie się obniżył i wdarła się nań woda, zalewająca od strony Morza Północnego najpierw Holandię i Danię, a następnie Niemcy i Polskę. Utworzył się na tym obszarze basen, zwany w paleontologii Morzem Cechsztyńskim, które po milionach lat wyparowało. W okresie od zalania tego obszaru do jego wyparowania zamyka się podstawowy okres powstawania geologicznych złóż miedzionośnych.
Warunki, w jakich Ociepa znalazł czaszkę, zdają się sugerować, że ów pitekantrop zawędrował do Lubina wtedy, gdy formowały się owe złoża. Muszą to potwierdzić badania promieniotwórcze i chemiczne, definitywnie ustalające wiek i skład chemiczny czaszki. Przyjmijmy, że wynik badań orzeknie: osobnik ów przywędrował do Lubina około 200 mln lat temu, a jego czaszka przetrwała działania tych samych procesów, jakie wpływały na osadzanie się w cechsztynie metali nieżelaznych, w tym miedzi. Takie orzeczenie byłoby dla antropologów i geologów eksplozją atomową, zwłaszcza dla tych pierwszych. Dlaczego?
Ano dlatego, że według aktualnych danych wyodrębnienie się homo sapiens spośród naczelnych (Primates) zaczęło się nie wcześniej niż w miocenie, ok. 30 mln lat temu. A zatem proces wyodrębniania się należałoby umieścić znacznie niżej, albo znacznie wyżej przesunąć okres powstawania mechsztyńskich (powinno być cechsztyńskich - przyp. aut.) formacji geologicznych, powstawania naszych miedzionośnych pokładów. Chodziłoby o niebagatelną różnicę, mniej więcej o 150 mln lat, przeciwko czemu obie strony ostro stanęłyby okoniem. Każda próbowałaby dowieść swojej racji, w końcu wyklarowałyby się nowe hipotezy, a polemiki między specjalistami wyszłyby nauce na dobre. Oczywiście, przyjęliśmy absolutnie skrajny wariant, podobna sytuacja nie wyłoni się, uczeni nie staną wobec rebusu, jak pogodzić okres permski, sprzed 250 mln lat, z okresem miocenu i poliocenu (powinno być pliocenu - przyp. aut.), sprzed 30-12 mln lat, ale jakaś mniej rewelacyjna zagadka z lubińskiej czaszki może wyniknąć.
Bez rozpędzenia się w proroctwa wydaje się, że skromny górnik szybowy wetknął przysłowiowy kij do wielce dostojnego mrowiska. Poczekajmy, aż się okaże, jakiego kalibru jest ten kij.

* * *
Powyższy tekst jest fragmentem artykułu „Zagłębie miedziowych rebusów”, autorstwa F.Z. Weremieja, zamieszczonego w "Tygodniku Katolików - WTK". Nie ukazał się on 1 kwietnia, jakby wskazać mogła treść artykułu, lecz dopiero 5 maja 1973 roku.

Fakt znalezienia ryby w osadach cechsztyńskich nie jest czymś wyjątkowym, gdyż spotykane są one w łupkach miedzionośnych dość często. Jeżeli górnik Ociepa znalazł szczątki permskiej ryby, to z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, iż był to okaz Palaeoniscus freieslebenense (fig. 1), który jest najczęściej spotykanym gatunkiem (ponad 90 % znajdowanych ryb) i właśnie z racji swojego licznego, w porównaniu z innymi gatunkami permskich ryb, występowania nazywany bywa żartobliwie "śledziem miedziowym".
Natomiast czaszki pitekantropów w łupkach miedzionośnych znajdowane są o wiele rzadziej niż szczątki ryb - a dokładnie nigdy.
Autor starał się uwiarygodnić znalezisko czaszki, posługując się autorytetem profesora Junga z Instytutu Antropologii z Wrocławia. Tytuł profesorski miał uwierzytelnić opinię pana Junga co do rangi znaleziska. Zdanie oznajmiające, iż "profesor Jung karierę naukową rozpoczął przed ponad trzema dziesiątkami lat", miało zapewne na celu dodatkowe zwiększenie autorytetu tej postaci - naukowiec z tak długim stażem nie może się mylić w swoich opiniach co do powagi odkrycia.
Telefonowałem do Wrocławia, aby dowiedzieć się czegoś więcej w sprawie tego odkrycia. I cóż się okazało? Ani w Zakładzie Antropologii PAN-u, ani na Uniwersytecie Wrocławskim w Katedrze Antropologii nie pracował przed 26 laty żaden prof. dr Kazimierz Jung. Fakt ten wskazuje na to, iż znalezienie jakiejkolwiek czaszki - oczywiście nie pitekantropa, ale na przykład permskiego płaza, którego szczątki miały szansę miliony lat temu dostać się do zatoki cechsztyńskiego morza - w ogóle nie miało miejsca. Dlatego autor artykułu, pisząc "nie obiecujmy sobie też zbyt szybkiej wypowiedzi prof. K. Junga" (na temat domniemanego znaleziska), asekurował się, by zainteresowani tematem czytelnicy nie oczekiwali od niego dalszego ciągu informacji o odkryciu, które się nie zdarzyło.
Także w końcowej części artykułu autor, puszczając wodze fantazji, wypowiadał się popełniając wiele nieprawidłowości i nieścisłości. Pisząc "osobnik ów przywędrował do Lubina około 200 mln lat temu", zrobił zbyt duże uogólnienie czasowe. Wcześniej sam napisał, iż cechsztyn zakończył się 220 mln lat temu, a w tym piętrze miała być znaleziona czaszka. Więc już "uciekło" mu 20 mln lat (w nowszych opracowaniach stratygraficznych granicę cechsztynu przesunięto do 230 mln lat, ale te następne 10 mln lat autorowi daruję, gdyż zmiana w datowaniu została wprowadzona wiele lat po ukazaniu się jego artykułu).
Autor dokonał także odmłodzenia naczelnych, nie wiem czy korzystał z tak archaicznych źródeł (mimo iż sugeruje inaczej, pisząc "według aktualnych danych"), czy też przyczyną tego był brak rzetelności. Podaje, że "wyodrębnienie się naczelnych (Primates) zaczęło się nie wcześniej, niż w miocenie, ok. 30 mln lat temu". Tymczasem już w czasach powstania tego artykułu wiadomo było, iż pierwsze niewątpliwe formy rzędu Primates występują w środkowym paleocenie Ameryki Północnej, więc gdzieś około 60 mln lat temu (formy niepewne znane są od górnej kredy, lecz z powodu ich problematyczności nie uwzględniam ich).
Odmłodzenie o ok. 30 mln lat naczelnych nie jest drobnostką, gdyż to połowa czasu ich istnienia. Żeby uzmysłowić, iż nie jest to mała różnica w czasie (nawet dla geologów, którzy bez problemu żonglują milionami lat) wspomnę, iż tyle czasu, ile wyniosła "drobna" nieścisłość autora artykułu, trwała tak ważna jednostka stratygraficzna jak okres triasowy.
Pisząc o tym, iż różnica między czasem powstawania osadów w morzu permskim, a pojawieniem się naczelnych wynosi "mniej więcej 150 mln lat" (bardziej więcej niż mniej), też znacznie przesadza. Posługując się danymi używanymi przez autora - czyli koniec cechsztynu 220 mln lat, a powstanie naczelnych 30 mln lat (o zgrozo!!!) - to różnica wynosi 190 milionów lat (220 mln - 30 mln = 190 mln). Pomyłka autora dotyczy więc, bagatela, 40 mln lat, a mniej czasu trwał nie tylko wcześniej wspomniany przeze mnie trias, ale i na przykład sylur. Nie chcę być złośliwy, ale przydałyby się naszemu panu redaktorowi korepetycje z matematyki (lub chociaż z zasad zaokrąglania do pełnych setek).
Ciekaw jestem, czy błędna pisownia cechsztynu i pliocenu, występująca w powyższym tekście, wynikła z błędu drukarskiego, czy też jest następnym przykładem braku solidności autora.
Następny fragment "uczeni nie staną wobec rebusu, jak pogodzić okres permski, sprzed 250 mln lat z okresem miocenu i poliocenu sprzed 30-12 mln lat" (poliocen musi być zniekształconą nazwą pliocenu, który nie kończy się - jak sugeruje powyższy cytat - 12 mln lat temu, lecz ok. 2 mln lat temu, a w czasach gdy pisany był ten artykuł uznawano za jego granicę 1 mln lat), też jest merytorycznie niepoprawny. Autor napisał (wyrażając zresztą swoją prywatną opinię, a nie zdanie "mitycznego" profesora Junga), iż jest to "czaszka niewątpliwego pitekantropa". W jakim celu więc rozpisuje się o miocenie i pliocenie, skoro uznaje czaszkę za należącą do pitekantropa, którego pierwsze, naprawdę znalezione szczątki (w przeciwieństwie do "lubińskiej sensacji") pochodzą ze środkowego plejstocenu (wiek tych warstw oceniono na ok. 1,5 mln lat). Znaleziono je na Jawie (stąd popularne określenie - człowiek jawajski). Znalazca nazwał te wydobyte resztki Pithecanthropus erectus, czyli małpolud wyprostowany (dlatego resztki, gdyż odkryto tylko 3 zęby trzonowe, kość udową i sklepienie mózgoczaszki). Później znaleziono w Chinach jeszcze dwa gatunki istot człekokształtnych, którym nadano nazwę Sinanthropus pekinensis i Sinanthropus chinensis. Stwierdzono potem, iż obydwa chińskie gatunki należą do tego samego rodzaju co Pithecanthropus. Obecnie, wszystkie pitekantropy zalicza się do rodzaju Homo, gatunku erectus.
Reasumując, przypuszczam, iż autorowi brakowało pomysłu na to, aby zapełnić czymś rzeczowym część strony przydzieloną mu na artykuł, więc wpadł na pomysł dopełnienia jej "sensacyjnym odkryciem" zaczerpniętym wprost z sufitu. Innym wytłumaczeniem może być to, iż chciał czymś czytelnika zaciekawić (zresztą jedna z przyczyn nie wyklucza drugiej), a może jednak po prostu któryś z pracowników kopalni nabił redaktora w butelkę. Może czytelnicy stali się "ofiarami" tak zwanego "sezonu ogórkowego". Jest to okres przypadający na wakacje, kiedy nie dzieje się nic ciekawego ani w polityce, ani w gospodarce, ani w kulturze, gdyż wszyscy ważni ludzie w tych dziedzinach są na urlopach, więc dziennikarze szukają tematów zastępczych, by zarobić na chleb powszedni.
Przeanalizowawszy tekst, widać wyraźnie, iż autor pisał o czymś, o czym kompletnie nie miał pojęcia. Popełnił zbyt dużo błędów, nawet w części, gdzie korzystał z jakichś źródeł pisanych, lub z czyjejś niedokładnej informacji ustnej.
 Mimo tych wszystkich niedociągnięć pragnę pogratulować panu Weremiejowi poczucia humoru, a przede wszystkim fantazji.

 Stanisław Krupa

| do góry |


O pegmatytach słów parę

Różnego rodzaju utwory pegmatytowe zwracały uwagę badaczy już w XVII i XVIII wieku. Wyróżniającą je cechą jest wielkość ziaren minerałów, które w przeciwieństwie do skały otaczającej, są zazwyczaj o wiele większe. Interesujący był zwłaszcza granit pismowy, używany w zdobnictwie od niepamiętnych czasów, którego tekstura miała przypominać znaki pisma. W 1798 roku skałę tą określono po raz pierwszy mianem Spathum Hebraicum. W 1801 roku Hauy po raz pierwszy użył, wywiedzionego z greki, pojęcia pegmatyt na określenie granitów pismowych.
W połowie XIX wieku rozpoczęto badania sukcesji mineralnych w obrębie utworów pegmatytowych. Delesse w 1853 roku przedstawił parę faz ich powstawania: I – jednoczesna krystalizacja kwarcu, skalenia i biotytu, II – topaz, beryl, kwarc, ortoklaz, albit, łyszczyki, III – talk, chloryt, allofan.
Ostatecznie w drugiej połowie XIX wieku ustalono definicję pegmatytu w brzmieniu podobnym do tej, którą i dzisiaj się posługujemy. W jej myśl pegmatyt to grubo- i wielkokrystaliczna skała, zbudowana przeważnie z tych samych minerałów, które tworzą skałę macierzystą. Bardzo często jest on wzbogacony w składniki lotne.

Powstawanie pegmatytów
 Proces ewolucji pierwotnej, zrodzonej w głębi Ziemi, magmy możemy zobrazować wykresem z fig. 1. Magma pierwotna może na drodze odmieszania generować potomne stopy m1, m2, itd. (np. odmieszanie stopu siarczkowego od krzemianowego może doprowadzić do oddzielenia się tego ostatniego i powstania złóż siarczków). Nasza przykładowa magma m1 może migrować do płytszych części skorupy ziemskiej. Tu, w nowych warunkach temperatury i ciśnienia, dochodzi do krystalizacji części składników stopu. Spowoduje to zmianę chemizmu magmy i powstanie nowej magmy potomnej. Magma potomna może zostać oddzielona od wykrystalizowanych wcześniej składników lub też z nimi reagować. W wyniku całego szeregu takich procesów dochodzi do powstania stopu bogatego w kwarc i inne składniki. W ten sposób zostaje utworzona magma granitowa, będąca ostatecznym produktem dyferencjacji.
Magma granitowa również krystalizuje w paru etapach. Na początku ze stopu „wypadają” minerały ciemne, zawierające dużo żelaza (np. biotyt, hornblenda, magnetyt, granat). Następnie krystalizują składniki jasne (kwarc, skalenie i jasne łyszczyki). Końcowym etapem jest powstanie pegmatytów, wzbogaconych w składniki lotne i pierwiastki, które nie wchodzą w struktury wcześniej powstałych minerałów.
Nieco inaczej przebiega proces krystalizacji pegmatytów związanych ze skałami ubogimi w składniki jasne. Jako przykład mogą posłużyć pegmatyty ze skał ultrazasadowych masywu Chibińskiego. Utwory te zbudowane są głównie z nefelinu, skaleni, amfiboli i piroksenów. Często są one wzbogacone w minerały z dużą ilością w Ti i Zr (np. eudialit - fig. 2).
 
Krystalizacja stopu jako układu dwuskładnikowego
U podstaw teoretycznego zrozumienia procesów krystalizacji stopu granitoidowego leżą prace eksperymentalne.
Jeżeli będziemy ochładzać układ złożony z dwóch składników „A” i „B”, to ich krystalizacja może przebiegać dwojako.
Temperatury krytyczne obu składników są podobne. Dany jest system „A”+„B”, o określonym składzie „x”, przy zmiennej temperaturze i stałym ciśnieniu (fig. 3). „MA” i „MB” to temperatury topnienia czystych składników „A” i „B” przy danym ciśnieniu. Odpowiednio „CA” i „CB” – punkty krytyczne tych substancji. Punkt „m” stopu określa wydzielanie się stałej fazy „B” i współgra z punktem „n” dla fazy gazowej. W czasie spadku temperatury krystalizacja składnika „B” przebiega wzdłuż linii „MB E”. Punkt „E” nazywany jest punktem eutektycznym, w którym jednocześnie krystalizują oba składniki „A” i „B”, dające fazę stałą o składzie „x1”. Punkt F opisuje skład „x2” fazy gazowej złożonej z składników „A” i „B”. Niestety, taki prosty schemat nie znajduje zastosowania przy opisie krystalizacji pegmatytów ze względu na duże różnice własności fizycznych obecnych w nim składników.
Temperatury krytyczne składników są różne (np. H2O i K2Al2Si6O16). Wówczas krzywą temperatur krytycznych przecinają krzywe fazy gazowej (fig. 4). Jeżeli spróbujemy określić skład układu w punkcie „x”, to zobaczymy, iż dużej ilości trudno lotnego składnika „B” towarzyszy tylko niewielka ilość lotnego składnika „A”. Przy stopniowym spadku temperatury, w punkcie m, osiągamy granicę między ciekłym stopem, a krystaliczną fazą stałą: od punktu m składnik „B” będzie przechodzić do fazy stałej, przy czym każdemu momentowi (każdej nowej porcji substancji związanej w krysztale) przemieszczenia po krzywej m->Q będzie odpowiadał składowi fazy gazowej („n”), wzbogaconej w składnik „A”. W przypadku opisanym przez punkt „n” istnieje jednocześnie stop o składzie „m”, składnik stały (np. mikroklin) i gazowa faza „n”. Przy dalszym spadku temperatury oba punkty („m” i „n”) będą się stopniowo obniżać na krzywych, na których się znajdują i zejdą się ostatecznie w punkcie „Q”, w którym skład stopu i fazy gazowej jest taki sam. Poniżej tego punktu, na obszarze między „Q” i „P”, faza gazowa i stop są tożsame i otrzymujemy „stan fluidalny”. W miarę dalszego spadku temperatury lub ciśnienia z roztworu fluidalnego wypada faza stała, zaś ciśnienie gazu ulega zwiększeniu. W tym interwale istnieć mogą tylko dwie fazy: fluidalna i stała. Dalszy spadek temperatury prowadzi do przejścia do punktu „P” – niższego punktu krytycznego, poniżej którego ponownie pojawiają się trzy fazy. Krystalizacja substancji „B” postępuje od punktu „P” wzdłuż wytłuszczonej krzywej do punktu „E”, który jest punktem eutektycznym. Skład chemiczny w tym punkcie określa punkt „x1”. Punktowi „E” odpowiada punkt „F” dla fazy gazowej o składzie określonym przez punkt „x2”.
Proces schładzania i przemian, zachodzących w naszym układzie w czasie tego procesu, możemy podzielić na trzy etapy.
Magmowy. Obszar powyżej punktu „Q”, kiedy obecne mogą być wszystkie trzy fazy. Faza gazowa wydziela się w zależności od wartości ciśnienia i tylko częściowo rozpuszcza się w stopie.
Fluidalny (pneumatolityczny). Między punktami „Q” i „P”, gdzie obecne są tylko dwie fazy: fluidalna i stała.
Hydrotermalny. Poniżej punktu „P”, w którym zachodzi krystalizacja z wodnych roztworów. Obecne są ponownie wszystkie trzy fazy. Substancja stała krystalizuje z roztworu jednocześnie z wydzieleniem fazy lotnej – zazwyczaj pary wodnej.
Oczywiście przedstawiony powyżej schemat ulegnie dodatkowej komplikacji pod wpływem zmian ciśnienia, lecz zawsze pojawia się obszar, w którym jednocześnie nie może być obecny stop i odpowiadająca mu faza gazowa. Obszar ten, przy niskich ciśnieniach, przypominać będzie gaz, przy wysokich ciecz, zaś przy średnich stan fluidalny.
 W naszym schemacie punkty „P” i „Q” mają specjalne znaczenie. Pomiędzy nimi znajduje się obszar charakterystyczny dla układów fluidalnych z którymi związane są procesy krystalizacji pegmatytów granitowych. Jednocześnie w okolicach tych punktów równowaga między fazami jest najbardziej nietrwała. Już stosunkowo niewielkie wahnięcia temperatury lub ciśnienia prowadzą do przesunięcia równowagi w różne strony krzywych rozdziału faz.

Etapy procesu pegmatytowego
 Na podstawie badań pegmatytów naturalnych i eksperymentów laboratoryjnych, możliwe jest odtworzenie procesów prowadzących do ich powstania. Należy zaznaczyć, iż jest to droga bardzo skomplikowana na skutek wahań parametrów środowiska i ustalania się nowych równowag między składnikami układu, co wielokrotnie prowadzi do rozpuszczania i rekrystalizacji osadzonych wcześniej faz.
 W pierwszym etapie dochodzi do krystalizacji samego granitu i szlir minerałów ciemnych, z którymi często związane są słońca turmalinowe i wystąpienia magnetytu. Następnie powstają drobnoziarniste strefy aplitowe, stowarzyszone z późniejszymi pegmatytami. Po tym etapie pojawia się granit pismowy, przechodzący w pegmatyt właściwy z minerałami: berylem, topazem, szerlem, muskowitem i skaleniami. Na pegmatyt właściwy nakładają się procesy związane z penetracją roztworów pneumatolitycznych i wydzieleniem łyszczyków, rubelitu i ostatnich generacji topazu. Faza hydrotermalna prowadzi do powstania siarczków, kalcytu i zeolitów, które często tworzą ostateczne wypełnienie pustek.
Na podstawie przejścia kwarcu ? w?? możemy pokusić się o wyznaczenie temperatury przejścia między granitem pismowym a pegmatytem właściwym. Przy ciśnieniu atmosferycznym przejście to ma miejsce w temperaturze 573oC. Wysokość temperatury przejścia zależy od ciśnienia, co obrazuje poniższa tabelka (fig. 4). Poniżej głębokości 20 km kwarc ? jest niestabilny i nie występuje (T=639oC i P=5272 atm). Tworzenie się aplitów i pegmatytu właściwego leży w polu trwałości kwarcu wysokotemperaturowego. Przejście kwarcu ? w ? powoduje często powstanie wewnętrznych naprężeń w minerałach i powstanie nowych centrów krystalizacji. W dalszych etapach procesu powstaje tylko kwarc ?? który często zgodnie narasta na pierwszych generacjach kwarcu, tworząc często odcinające się zadymione partie. W takim przypadku, w jednym osobniku, możemy podziwiać oba etapy powstawania kwarcu, pamiętając jednocześnie, iż widzimy tylko kwarc ?? tworzący kwarc późniejszy i pseudomorfozy po kwarcu ?.
Oprócz krystalizacji z roztworów wodnych, dużą rolę odgrywa krystalizacja ze składników lotnych, będących pod różnym ciśnieniem. Moment wydzielania się składnika gazowego ze stopu możemy odczytać z fig. 5. Stop o składzie „x” ulega ochłodzeniu. W punkcie m krystalizuje składnik „B” i wydziela się faza lotna, która przy danej temperaturze ma skład odpowiadający punktowi „n”. Przy dużych ciśnieniach zewnętrznych wydzielenie fazy gazowej jest opóźnione. Składniki gazowe przechodzą wówczas do fluidalnych pozostałości, z których krystalizują pegmatyty. Duży wpływ na koncentrację ma również prężność par substancji. Im większa prężność par, tym szybciej przejdzie ona do fazy gazowej i tym mniej będzie jej we fluidalnej pozostałości.
Magmy różnych typów zawierają różnego rodzaju pierwiastki przechodzące do fazy lotnej. Magmy kwaśne zawierają większe ilości boru, fluoru, wody i CO2, pośrednie: chloru, wody, siarki i mniejsze ilości CO2, zaś zasadowe: chloru, fluoru, wody, CO2 i mniejsze ilości siarki. Największą rolę w tym procesie odgrywają temperatury wrzenia poszczególnych związków i prężności ich par (fig. 3). Należy zwrócić szczególną uwagę na postać, w jakiej występują pierwiastki metaliczne. Są to zazwyczaj kompleksy fluorkowe i chlorkowe o bardzo dużej lotności, odpowiedzialne za przenoszenie tych pierwiastków w środowisku magmowym.

Formy i rozmiary pegmatytów
Pegmatyty wypełniają zazwyczaj pustki, powstałe w procesie stygnięcia ciała magmowego, jak i szczeliny tektoniczne w samym ciele magmowym lub w skałach otaczających. Utwory żyłowe, związane ze szczelinami tektonicznymi w samym ciele magmowym lub jego osłonie dochodzą do 300-500 m długości i 20-30 m miąższości (np. żyły z Margarita na Madagaskarze).
Pegmatyty o nieregularnych kształtach wypełniają zazwyczaj pustki powstałe w czasie schładzania intruzji. Przeważnie są to różnej wielkości miarole lub gniazda, których rozmiary dochodzą maksymalnie do 10 m średnicy.
Pegmatyty kopułowe pojawiają się w wierzchnich częściach intruzji. Mają one znaczne rozmiary, osiągając promień do 300 m (np. pegmatyty Karelii).
Szczególną formą występowania pegmatytów są ich nagromadzenia w formie pól pegmatytowych. Na tego typu obszarach żyły pegmatytowe występują seriami, liczącymi często powyżej 10 tysięcy ciał pegmatytowych. Często współwystępują z nimi pneumatolityczne złoża rud.
Osobnym zagadnieniem, interesującym nie tylko badaczy, jest powstawanie pustek wewnątrz pegmatytów. Wielokrotnie z różnych światowych wystąpień opisywano pustki o znacznych rozmiarach. Przykładem mogą posłużyć pegmatyty uralskie (pustki o rozmiarach 4x1,5 m) lub pegmatyty stanu Maine (6x3, 5x2 m). Ogromne pustki opisane są z Kolorado (14 m długości i 0,5-4 m szerokości), w których tkwiły gigantyczne kryształy topazu, mikroklinu, kasyterytu i fluorytu.
Powstanie tak dużych pustek może przebiegać na drodze dwojakiej. Mogą to być pozostałości po nagromadzeniu się pod dużym ciśnieniem dużych ilości gazów, lub też pustki wtórne, powstałe przez wyługowanie pewnych składników skały.
Intruzje granitoidowe ochładzają się szybciej w swych brzeżnych partiach w stosunku do wnętrza plutonu. Powstające w ochładzanym ciele naprężenia, związane z zmianą objętości minerałów budujących skały, powodują rozwarcie szczelin, do których wdzierają się roztwory dające pegmatyty żyłowe. Często centralne partie tych żył są niezapełnione przez minerały.

Mineralne giganty
Jedną z charakterystycznych cech utworów pegmatytowych jest obecność bardzo dobrze wykształconych kryształów, które osiągają niekiedy gigantyczne rozmiary, co jest bezpośrednim odbiciem specyficznych warunków ich krystalizacji (m. in. spokój w czasie tego procesu, niewielka ilość zarodków krystalizacji).
Beryl. Minerał ten był wielokrotnie opisywany z różnego rodzaju pegmatytów. Ze stanu Maine opisano skupienie 25. radialnie ułożonych kryształów, zabarwionych na kolor jasnozielony, z których największy osiągnął wymiary 5,5x1,2 m i ciężar 18 ton. Kryształy wrośnięte były w biały mikroklin. Towarzyszyły mu masy różowego kwarcu i bezbarwny łyszczyk. Całe skupienie osiągnęło masę około 100 ton i zawierało 5 ton czystego metalicznego berylu. Zaś z Dakoty Południowej znane są kryształy o długości 9 m i masie do 61 ton. Nieco mniejsze okazy pochodzą z Brazylii. W stanie Minas Gerais znajduje się beryle o długości dochodzącej do 1 m długości, zaś w Picui – okazy dochodzące do 200 ton ciężaru. Największy z tutejszych okazów osiągnął rozmiary 2x3 m. Różowe beryle napotkano w Kalifornii. W ich obrębie występuje strefowe przejście barwy, od koloru fioletowego po różowy. Długość kryształu wynosi 140 cm. Beryle pochodzące z Ampangabe (Madagaskar) dochodzą do kilku metrów długości.
Topaz. Podobnie jak beryl, topaz tworzy dość duże kryształy. Z pegmatytów Norwegii opisano okaz o masie 81 kilogramów i rozmiarach 48x33x20 cm. Z Murzinki znany jest topaz o masie 27,84 kg, zaś ze stanu Wirginia o masie 200 kg. Z Ukrainy pochodzi topaz o masie 100 kilogramów
Spodumen. Kryształy tego minerału znalezione w Południowej Dakocie osiągają rozmiary 14x2 m i masę 100 ton. Tworzą one radialne skupienia w obrębie masywnego kwarcu.
Biotyt. Łyszczyk ten bardzo często występuje w pegmatytach, osiągając niekiedy znaczne rozmiary. Z Evje w Norwegii znane są „blaszki” biotytu osiągające 7 m2 powierzchni.
Flogopit. Kryształy opisywane z Kanady osiągały rozmiary 2x2,9x0,6 m i masę do 7 ton. Wielkie okazy znane są ponadto z Madagaskaru, Rosji, Korei i Indii.
Muskowit. Okazy tego minerału dochodzą do kilku metrów kwadratowych powierzchni (np. 5-6 m2 dla okazów z Indii, przy ich masie około 85 ton). Muskowity rosyjskie wydobywane dawniej na Uralu oprawiane były jako szyby okienne.
Mikroklin i ortoklaz. Minerały te tworzą, w niektórych wystąpieniach, wielkie kryształy. Z Norwegii znane są osobniki o rozmiarach 10x10 metrów i masie dochodzącej do 100 ton. W stanie Maine znaleziono kryształy dochodzące do 7 m długości. Wszystkim jest zapewne znany kamieniołom z Gór Ilmeńskich, założony w jednym, olbrzymim krysztale amazonitu.
Kwarc. Największe kryształy kwarcu znaleziono na Uralu i w północnej Mongolii (1,5-2 m długości i masa do 2 ton). Okazy kryształu górskiego z pegmatytów Madagaskaru przekraczają niekiedy długość 2,5 metrów, zaś pochodzące z Minas Gerais ważą ponad 40 ton.
Samarskit. Kryształ o masie 120 kilogramów znaleziono w stanie Wyoming.
Cyrkon. Z Kanady znane są kryształy o długości 30 cm, dochodzące do 6 kilogramów wagi, zaś z Wisconsin pochodzą okazy wykształcone jako długie na 20 cm igły.
Turmalin. Wielkie kryształu szerlu opisywano z wielu wystąpień pegmatytów na świecie. Jako przykład może posłużyć wystąpienie w Mineville w Alabamie, gdzie kryształy tego minerału osiągały długość do 2 m i masę około 100 kilogramów lub w norweskim Arendal, słynącym z okazów osiągających długość do 5 metrów. Najsławniejsze turmaliny, odznaczające się przepięknym zabarwieniem pochodzą z Elby we Włoszech.
Ortyt. Ten stosunkowo rzadki minerał nieczęsto osiąga większe rozmiary. Z pegmatytów Mineville znane są kryształy o wymiarach 25x20 cm, zaś z żyłowych pegmatytów Ałtaju – kryształy o wymiarach 25x5 cm.
Fluoryt. Kryształy których krawędzie miały długość 40 cm znajdowano w pegmatytach Kaliforni.
Ilmenit. Z pegmatytów norweskiego Iveland znajdowano kryształy dochodzące do 1 metra długości.
Monacyt. Kryształy monacytu o rozmiarach 18x26x31 cm i masie 26 kg pochodzą ze Wschodniej Karoliny.

Pegmatyty w Polsce
Na terenie naszego kraju pegmatyty występują na powierzchni terenu w dwóch regionach. Pierwszym z nich są Tatry, drugim zaś są Sudety.
W Tatrach pegmatyty przywiązane są do skał krystalicznych (np. Czuba Goryczkowa, Kasprowy Wierch, Suchy Kondracki Wierch, Hala Kondratowa). Są one słabo poznane ze względu na słabe odkrycie terenu i znaczny stopień zwietrzenia skał. Skład pegmatytów jest dość prosty. Zbudowane są zazwyczaj z kwarcu, mikroklinu, ortoklazu, muskowitu, biotytu, szerlu i podrzędnie: kalcytu, apatytu, prehnitu i granatów (spessartyn).
Bardziej bogate i różnorodne są pegmatyty sudeckie. Najciekawsze z nich związane są z granitoidowym masywem Strzegom – Sobótka, masywem Karkonoszy i gnejsami Gór Sowich. Z pegmatytów strzegomskich opisano ponad 70 minerałów. Ich dokładny opis i charakterystyka zostanie podana w jednym z kolejnych artykułów, dotyczących polskich pegmatytów. Pegmatyty karkonoskie dostarczyły 50 rodzajów minerałów. Z Gór Sowich opisano najpiękniejsze Śląskie beryle i turmaliny.
Również i w polskich pegmatytach pojawiają się okazy znacznych rozmiarów (np. kryształy kwarcu o masie 66 kg i skalenia o wielkości dochodzącej do 0,5 m z Karkonoszy i Strzegomia). Czasami są to nawet mineralne rzadkości, występujące w niewielu miejscach na świecie.

Rafał Siuda
| do góry |


Geologia inaczej,  czyli wizje adeptów wiedzy tajemnej – część II

W drugiej części cyklu, prezentującego alternatywne trendy w geologii,  zaczniemy od sugerowanych przez uczniów i studentów metod badawczych:

„Budowę wnętrza ziemi poznajemy wysyłając tam sondy.”
„Aby odróżnić kwaśną skałę magmową od zasadowej należy polać ją kwasem.”
Niestety, ten opis jest nie pełny i nie wiadomo co się wtedy dzieje oraz jak postępować dalej.
  „Do monitoringu hydrogeologicznego służy litograf. Jest to skrzynka, w której znajduje się akumulator. Aby odczytać dane (...) podłączamy komputer do akumulatora i odczytujemy wyniki.”
Wielu młodym geologom marzy się Wielka Ropa, więc czasami dają się ponieść fantazji:
„W Karpatach jest tak wiele złóż ropy, że praktycznie każda większa stacja benzynowa ma własne ujęcie ropy.”
Bardzo trudnym i kontrowersyjnym zagadnieniem jest kwestia genezy rozmaitych skał węglanowych - oto niektóre poglądy:
„Wapienie są skałami  pochodzenia organicznego, powstają przez wytrącanie z pancerzyków i muszli organizmów wodnych węglanu wapnia.”
„Stromatolity powstają przez przykrycie mułem organizmów roślinnych i zwierzęcych w nocy, kiedy śpią. W dzień wychodzą (one) na powierzchnię. Tak powstają pionowe kreski na stromatolitach.”
„Onkolity są to zwierzęta, które są składnikiem wapieni onkolitowych.”
Nie mniej tajemnicza jest geneza innych skał osadowych:
„Iły warwowe są to osady powstałe w wyniku ciśnienia warstw wyższych na osady iłów, co powoduje powstanie tzw. warw czyli warstw.”
„Lessy należą do skał krzemionkowych, są to skały osadowe, powstają w wyniku zjawisk krasowych.”
„Węgle są skałami osadowymi  i mogą powstać z organizmów żywych, cząstek organicznych oraz pod wpływem ciśnienia”
„Brekcja czerwonego spągowca osadziła się w zachodniej części kamieniołomu.”
Na zakończenie profil osadów cyklu alpejskiego z obszaru  Azji Mniejszej:
„D  - wapienie dolomity – węglonośne
P - osady lądowe tzw. Facja pelagiczna
2 - osady łupków granitoidowych
   -  łupki graptolitowe”
Uwaga! Starano się zachować pisownię i składnię oryginału, redakcja i autor nie podzielają cytowanych opinii i nie ponoszą odpowiedzialności za potraktowanie przez czytelników tej rubryki serio.
P.S. Dziękuję Paulinie i Magdzie za udostępnienie archiwum, z którego pochodzi część cytatów.
| do góry |


Rozważania nad znajomością paleomalakofauny Zatoki Korytnickiej

Kilkanaście lat temu, mając już wcale bogaty zbiór muszli współczesnych mięczaków, nie sposób było nie zwrócić uwagi na faunę kopalną (na szczęście, przy odrobinie umiejętności - łatwiejszą do znalezienia w stosownym kamieniołomie). W tym samym czasie natrafiłem na pracę prof. W. Friedberga pt.: „Zasady geologii”, wydaną w Warszawie, w 1923 roku. Słysząc już wcześniej o Korytnicy, natrafiłem na kolejny ślad, który zadecydował o kierunku moich zainteresowań. Profesor pisał, że: „…czasem, w dogodnych, cichych zatokach tworzą się iły bogate w skorupy mięczaków, jak w Korytnicy, w których przeważa ślimak z rodzaju Pleuroma…”. Wiemy, że nazwa rodzajowa Pleuroma (Lam) jest synonimem, który obecnie figuruje jako Clavatula (Lam). Wracając do iłów korytnickich, to tak mnie to zdanie zaintrygowało (do tego jeszcze kryjące w sobie tajemnicze „bogate pokłady skorup mięczaków”), że za wszelką cenę postanowiłem to zobaczyć. Efektem tego było kilkanaście pobytów na terenie Zatoki Korytnickiej (w ciągu następnych kilku lat), podczas których zebrałem obfity materiał bezkręgowców mioceńskich. Postanowiłem zgłębić wiedzę (dotyczącą tej fauny), a to doprowadziło mnie do zajęcia się tym tematem całkiem poważnie. Ze względu na bardzo dużą różnorodność fauny, występującej na terenie zatoki i ograniczone ramy artykułu, podam jedynie kilka danych z moich badań oraz ogólne warunki, dotyczące występowania mięczaków (Mollusca) kopalnych w tym regionie.
Wieś Korytnica (woj. Małopolskie, gm. Sobków), w której prowadziłem badania nad kopalną malakofauną okresu mioceńskiego, położona jest na południowych stokach Gór Świętokrzyskich. W obrębie wsi Korytnica rozciągało się morze mioceńskie z zatoką, która stanowiła teren moich badań. Na przestrzeni lat 1987-98 zebrałem okazy kopalnej fauny morskiej z dna Basenu Korytnickiego, a ponadto w latach 1996-97 pobierałem materiał malakologiczny z odkrywek w trzech stanowiskach. Stanowiska posłużyły do głównych badań jakościowych i ilościowych, a pozostały teren do badań porównawczych. Łącznie z obszaru Zatoki Korytnickiej zebrałem ok. 3500 okazów mięczaków (Mollusca), w tym 2700 osobników ślimaków (Gastropoda) (fig. 3 i 4), 650 okazów małży (Bivalvia) (fig. 5), 100 okazów łódkonogów (Scaphopoda), 33 okazy głowonogów (Cephalopoda) i 17 okazów chitonów (Polyplacophora).
Z terenów obecnej Zatoki Korytnickiej (fig. 1) dotychczas opisano 800 gatunków ślimaków, 200 gatunków małży, 13 gatunków łódkonogów, 1 gatunek głowonogów i 15 gatunków chitonów.
Osady mioceńskie tego regionu posiadają bardzo bogatą faunę i w miarę kontynuowania badań opisywane stąd są do tej pory nie znane gatunki. Jako pierwszy badania nad fauną mioceńską tego obszaru prowadził w latach 1908-20 prof. W. Friedberg [w rzeczywistości jako pierwszy ślimaki i małże z Korytnicy badał Pusch (1837) i to jemu zawdzięczamy rozsławienie tego stanowiska – przyp. red.], a później kontynuował je prof. W. Bałuk (lata 1970-98), który stwierdził tutaj 800 gatunków ślimaków, opisując zarazem około 300 nowych [dla tego stanowiska – przyp. red.] gatunków. Wraz z prof. A. Radwańskim opisali również warunki ekologiczne, sedymentologiczne, faunę współtowarzyszącą i stosunki ilościowe fauny bentosu.
Zestawiając wyniki badań wymienionych autorów z własnymi, muszę przyznać, że nie są one w pełni porównywalne, gdyż stwierdziłem znacznie mniejszą liczbę gatunków mięczaków. Nie potwierdziłem występowania wszystkich gatunków zebranych przez prof. W. Bałuka, ze względu na to, że materiał zbierałem samodzielnie przez okres 10 lat, natomiast profesor dysponował materiałem ze zbiorów Uniwersytetu Warszawskiego, zbiorów muzeów w różnych województwach oraz prywatnych kolekcji [również zbiór Friedberga – przyp. red., na podstawie informacji ustnej]. Obecnie nadal prowadzone są badania na terenie Zatoki Korytnickiej (fig. 2). Niemniej oznaczyłem 137 gatunków ślimaków, 43 gatunki małży, 5 gatunków łódkonogów, 1 gatunek chitona i 1 gatunek głowonoga. Ponadto udało mi się oznaczyć wiele gatunków innych grup zwierząt, takich jak: koralowce (fig. 5), wieloszczety, pąkle, kraby (szczypce), jeżowce, mszywioły oraz zęby ryb i szczątki ssaków morskich. Wielu okazów mięczaków zebranych przeze mnie niestety nie zdołałem oznaczyć ze względu na pewne braki w literaturze lub jej niekompletność. W związku z tym oznaczenie tych domniemanych nowych gatunków uważam za chwilowo niemożliwe.
U pewnych gatunków ślimaków (Gastropoda), takich jak: Ancilla glandiformis, Murex friedbergi, Turritella badensis stwierdziłem duże odstępstwa od cech typowych (dotyczące kształtu i grubości muszli), opisanych w atlasach opracowanych przez prof. W. Bałuka, co z pewnością jest dowodem na zmienność morfologiczną. Zmienność tę, jak przypuszczam, spowodowały takie czynniki, jak: szybkość i siła falowania, stopień zasolenia, zawartość węglanu wapnia (CaCO3) w wodzie, jonów wapnia (Ca2+) w wodzie oraz stężenie dwutlenku węgla (CO2), zależne od głębokości i temperatury wody. Prócz zmienności kształtu i grubości muszli znajdowałem muszle uszkodzone przez różne zwierzęta drapieżne, głównie kraby (Brachyura), wraz ze śladami odbudowy tych uszkodzeń. Zwracałem również uwagę na obecność w obrębie stanowisk gatunków mięczaków drapieżnych, głównie rodzajów Natica i Murex (fig. 6). Charakterystyczne dla nich jest to, że atakowały inne mięczaki, wiercąc otwory w ich muszlach za pośrednictwem tarki, przy udziale enzymów i kwasów, wydzielanych do muszli swojej ofiary. Odbywało się to w ten sposób, że enzymy i kwasy trawienne, powodowały dość szybki rozkład ciała, a doprowadzając je do stanu gęstej papki, ułatwiały wsysanie jej przez ryjek drapieżnika. Przypuszczam, że na obszarze Basenu Korytnickiego występowała pełna równowaga biologiczna i ustabilizowany ekosystem. Wnioski te opieram na podstawie stwierdzonej dużej różnorodności malakofauny, porównywalnej z fauną, występującą obecnie w Morzu Śródziemnym. W zależności od rodzaju dna: piaszczystego, mulistego lub skalistego stwierdziłem występowanie gatunków charakterystycznych dla danego podłoża. Ponadto zwracałem uwagę na stosunki ilościowe w obrębie określonych stanowisk. Mogę wywnioskować, że na badanym terenie były one ustabilizowane: pomiędzy drapieżnikami, detrytusożercami, planktonożercami, roślinożercami i wszystkożercami oraz odpowiadają tym, które panują w dzisiejszych morzach. Szczególnie duże podobieństwo dostrzegam pomiędzy malakofauną morza mioceńskiego Zatoki Korytnickiej, a współczesnego Morza Śródziemnego. Przypominam niezorientowanym, że morza Śródziemne, Azowskie i Czarne są pozostałością po regresji morza mioceńskiego, będącego częścią Oceanu Paratetydy.
Odnośnie uszkodzeń muszli przez drapieżniki (fig. 6), stwierdziłem, że dotyczyły one określonych gatunków ślimaków (Gastropoda), takich jak: Tudicla rusticula (Bast), Clavatula asperulata (Lam), Clavatula laegivata (Eichw.), Ancilla glandiformis (Lam.) i Charonia nodifera (Lam.). Uszkodzenia te były wynikiem ataków krabów (Brachyura), należących do rodziny Paguridae, żyjących również współcześnie w ciepłych morzach stref klimatu umiarkowanego, tropikalnego i subtropikalnego. Niektóre gatunki przystosowały się do życia w trudnych warunkach, pogrążone w całkowitej ciemności, na dnie oceanicznym, poniżej 1000 m głębokości [oczywiście, w przypadku środowiska Zatoki Korytnickiej nie może być mowy o takich warunkach – przyp. red.]. Paguridae były więc naturalnymi regulatorami wyżej wymienionych gatunków ślimaków, odznaczających się szybkim cyklem rozwojowym. Z kolei drapieżne ślimaki z rodzin Naticidae i Muricidae nie odznaczały się wyraźną wybiórczością pokarmową i atakowały wszystkie oskorupione (Conchifera) mięczaki (Mollusca) – niezależnie od gatunku i wielkości, nie gardząc nawet jadowitymi ślimakami, należącymi do rodzaju stożków (Conus), uprawiając również kanibalizm. Świadczą o tym charakterystyczne otwory, wywiercone na muszlach zarówno Natica, jak i Murex. Moje wnioski w zakresie drapieżnictwa, dotyczące Mollusca, pokrywają się z wynikami badań, prowadzonych przez Radwańskiego (1968) i Hoffmana, Pisery & Ryszkiewicza (1974).
Opracowując zebrany materiał, uwzględniłem stosunki ilościowe między gatunkami, w obrębie danego stanowiska. Dało to możliwość zorientowania i wytypowania gatunków dominujących, subdominantów i gatunków akcesorycznych. Pragnę zaznaczyć, że z takim ujęciem nie spotkałem się w dostępnej mi literaturze z zakresu malakologii.
Różnice jakościowe i ilościowe, stwierdzone w malakofaunie badanych stanowisk, wynikają ze specyfiki warunków życiowych. I tak: na piaskach heterosteginowych stwierdziłem występowanie mięczaków, związanych z płytkim i piaszczystym dnem (Cyclocardia, Panopea, Chlamys, Bittium, Nassa), w zacisznych strefach G. Łysej – występowanie fauny, charakterystycznej dla słonawego i mulistego środowiska morza klimatu subtropikalnego (Cardium, Ostrea), natomiast w strefie przyboju, na skałach G. Łysej, malakofauna była typową dla przestrzeni otwartych w kierunku morza (Ancilla, Cypraea, Murex, Alvania, Cerithium).
Otrzymane przeze mnie wyniki, dotyczące badanego terenu na pewno nie wyczerpują tematu i nie wykluczają występowania zupełnie nowych gatunków, których nie stwierdziłem, a co w przyszłości może zmienić spojrzenie na całość mioceńskiej malakofauny Zatoki Korytnickiej.
Uwzględniając wyniki badań W. Friedberga (1911-28), W. Bałuka (1968, 1975-97), A. Radwańskiego (1968), jak również i moje, nie da się jednoznacznie stwierdzić, ile gatunków Mollusca żyło na obszarze Zatoki Korytnickiej. Co roku odkrywane są tutaj nowe gatunki i dlatego konieczne jest kontynuowanie badań faunistycznych i paleoekologicznych na tym terenie.

| do góry |