Złoża oolitowych rud żelaznych obszaru częstochowskiego. Studjum petrograficzno-chemiczne
Abstract
Die oolitischen Toneisenerzlagarstätten der Gegend von Częstochowa
Die vorliegende Abhandlung besteht aus zwei Teilen: der erste enthält petrographisch-chemische Untersuchungen; der zweite, allgemeine Betrachtungen über Entstehung, Klassifikation und Vergleichung der untersuchten Erze mit anderen diesbezüglichen Erzlagerstätten.
I. Im petrographischen Teile wurden die Aufbauerze und die begleitenden Felsarten beschrieben. Das Untersuchungsmaterial stammt aus dem Częstochowaer Gebiet, das sich in einer, mehrere Kilometer breiten Zone von Wieluń bis Zawiercie erstreckt. Es kamen hauptsächlich diese Stellen in Betracht, welche infolge des Bergbaues der Untersuchung zugänglich gemacht worden sind und zwar: Strojec, Dzietrzniki , Wręczyca, Łojki , Konopiska, Aleksander, Bargły, Młynek, Kamienica Polska, Rudniki , Parkoszowice u. s. w. (vid. die Orientierungskarte). Wie aus den Bergbauprofilen zu ersehen ist (pg. 31, 41, 46, 53,Taf. VI, VII) bestehen die in Betracht kommenden Felsarten, welche einer eingehenden chemischen und mikroskopischen Analyse unterzogen wurden, aus: Chloritsandsteinen, Tonen, aus tonigsandigen, pelitischen, kalzitischen und mergeligen Sedimenten, aus den Lagersphärosideriteisenerzen und Sphärosideritknollen. Zur Erklärung der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung der Aufbauerze und der sie umgebenden Felsarten, wurden 18 vollständige chemische Analysen ausgeführt. Die tabellarische Zusammenstellung der Ergebnisse der vom Verfasser ausgeführten Analysen, sowie derjenigen von W. Pawlica, welche Eisenerze von Starachowice betreffen, lässt Quantitätsverhältnisse der wichtigsten mineralogischen Bestandteile erkennen und zwar der Carbonate, der Tonsubstanz und der freien Eisenoxyde (pg. 58).
II. Im zweiten, allgemeine Betrachtungen enthaltenden Teile wurde das Entstehen der Eisenerzlager auf Grund der neuesten Forschungen dargestellt. In den einzelnen Abschnitten wurden folgende Probleme besprochen: 1) Physikalisch-chemische Bedingungen, bei welchen sich die Sedimenteisenerzlager bildeten; 2) Anwesenheit der organischen Überbleibsel und deren Mitwirkung bei der Entstehung der Eisenerzlager; 3) Die Bildung der Oolite und der Eisenerzkonkretionen; 4) Die Bedingungen, welche die Anhäufung so grösser Mengen von Eisensubstanz am Meeresgründe ermöglichen. Es wurde auch die Frage behandelt, ob die Częstochowa-Erzlagerstät ten auf den metasomatischen, oder auf den sedimentären Ursprung zurückzuführen sind. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Untersuchung lassen sich in folgenden Punkten zusammenfassen: 1) Auf Grund ausführlicher, mit Hilfe der chemischen und mikroskopisch-optischen Analyse vorgenommener Untersuchung gelang es uns, eine weitgehende mineralogisch-chemische Ähnlichkeit festzustellen, welche zwischen der Częstochowa-Eisenerzlagerstätte und den Erzen des Starachowice-Gebietes besteht; Auf dieselbe Weise wurden die sphärosideritischen Knollenerze des Częstochowa-Bergdistriktes erforscht. 2) Wir haben festgestellt, dass die drei wichtigsten Arten der polnischen Eisenerze, wie Knollensphärosiderite, Tonsphärosideritlager von Częstochowa und Eisenerze von Starachowice trotz ihrer scheinbaren Ähnlichkeit als verschiedene geologische Körper und als Resultate von besonderen, ganz verschiedenen geologischen Prozessen zu erachten sind. 3) Die Częstochowa-Toneisenerzlager sind sedimentären Ursprungs und gehören zu der Kategorie der oolitischen Eisenerzlagerstätten. Sie verdanken ihr Entstehen den, auf dem mitteljurassischen Meeresgrund vor sich gehenden Prozessen der Halmyrolyse (Hummel), dann der nachträglichen Carbonisation, die durch Descensionsgewässer veranlasst wurde und endlich der Oxydation derselben. Erst die Carbonisierung der Eisensilikate machte diese Lagerstätte abbauwürdig. 4) Die knollenförmigen Erze von Częstochowa, welche weder Oolite noch Eisensilikate enthalten, bilden eine besondere Serie von Sedimenten, die in einem ruhigen Wasserbecken entstanden und als Folge der Diagenese der kolloidalen Tonsubstanzen zu betrachten sind. 5) Ein besonders auffallendes Merkmal der Częstochowa-Lagerstätte ist der vollständige Mangel an Mineralien, die dreiwertiges Eisen enthalten. Dieses Merkmal unterscheidet die Częstochowa-Erze grundsätzlich von den französischen Eisenlager, dagegen stellt es dieselben in eine Reihe mit denjenigen von Cleveland in England. 6) Ausser dem beachtenswerten geologischen Unterschied zwischen dem Częstochowameere und demjenigen von Starachowice kommt eine andere geologische und petrographische Facies der erzhaltigen Serien von Starachowice zum Ausdruck in ihrem beinahe süsswasserartigem Charakter, in einer kleinen Menge von kalzitischen, organischen Überbleibseln und in bedeutendem Reichtum an Kohlensubstanz der Pflanzenreste. Die petrographischen Bedingungen im Starachowice-Gebiete waren für die Bildung der Eisensilikate ungünstig; sie verursachten lediglich die Eisenpräcipitation in Form von Carbonaten die von Tonsubstanz absorbiert wurden. Dieser Mangel der oolitischen Struktur unterscheidet Toneisenlager aus Starachowice von den Częstochowa-Lagerstatten ; bei der Bildung der ersteren war nicht Oolitisation, sondern der Absorbtionsprozess vorherrschend. Somit sind eher die Lagerstätten von Starachowice der „Coal measures“-Gruppe einzureihen.
Die vorliegende Abhandlung besteht aus zwei Teilen: der erste enthält petrographisch-chemische Untersuchungen; der zweite, allgemeine Betrachtungen über Entstehung, Klassifikation und Vergleichung der untersuchten Erze mit anderen diesbezüglichen Erzlagerstätten.
I. Im petrographischen Teile wurden die Aufbauerze und die begleitenden Felsarten beschrieben. Das Untersuchungsmaterial stammt aus dem Częstochowaer Gebiet, das sich in einer, mehrere Kilometer breiten Zone von Wieluń bis Zawiercie erstreckt. Es kamen hauptsächlich diese Stellen in Betracht, welche infolge des Bergbaues der Untersuchung zugänglich gemacht worden sind und zwar: Strojec, Dzietrzniki , Wręczyca, Łojki , Konopiska, Aleksander, Bargły, Młynek, Kamienica Polska, Rudniki , Parkoszowice u. s. w. (vid. die Orientierungskarte). Wie aus den Bergbauprofilen zu ersehen ist (pg. 31, 41, 46, 53,Taf. VI, VII) bestehen die in Betracht kommenden Felsarten, welche einer eingehenden chemischen und mikroskopischen Analyse unterzogen wurden, aus: Chloritsandsteinen, Tonen, aus tonigsandigen, pelitischen, kalzitischen und mergeligen Sedimenten, aus den Lagersphärosideriteisenerzen und Sphärosideritknollen. Zur Erklärung der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung der Aufbauerze und der sie umgebenden Felsarten, wurden 18 vollständige chemische Analysen ausgeführt. Die tabellarische Zusammenstellung der Ergebnisse der vom Verfasser ausgeführten Analysen, sowie derjenigen von W. Pawlica, welche Eisenerze von Starachowice betreffen, lässt Quantitätsverhältnisse der wichtigsten mineralogischen Bestandteile erkennen und zwar der Carbonate, der Tonsubstanz und der freien Eisenoxyde (pg. 58).
II. Im zweiten, allgemeine Betrachtungen enthaltenden Teile wurde das Entstehen der Eisenerzlager auf Grund der neuesten Forschungen dargestellt. In den einzelnen Abschnitten wurden folgende Probleme besprochen: 1) Physikalisch-chemische Bedingungen, bei welchen sich die Sedimenteisenerzlager bildeten; 2) Anwesenheit der organischen Überbleibsel und deren Mitwirkung bei der Entstehung der Eisenerzlager; 3) Die Bildung der Oolite und der Eisenerzkonkretionen; 4) Die Bedingungen, welche die Anhäufung so grösser Mengen von Eisensubstanz am Meeresgründe ermöglichen. Es wurde auch die Frage behandelt, ob die Częstochowa-Erzlagerstät ten auf den metasomatischen, oder auf den sedimentären Ursprung zurückzuführen sind. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Untersuchung lassen sich in folgenden Punkten zusammenfassen: 1) Auf Grund ausführlicher, mit Hilfe der chemischen und mikroskopisch-optischen Analyse vorgenommener Untersuchung gelang es uns, eine weitgehende mineralogisch-chemische Ähnlichkeit festzustellen, welche zwischen der Częstochowa-Eisenerzlagerstätte und den Erzen des Starachowice-Gebietes besteht; Auf dieselbe Weise wurden die sphärosideritischen Knollenerze des Częstochowa-Bergdistriktes erforscht. 2) Wir haben festgestellt, dass die drei wichtigsten Arten der polnischen Eisenerze, wie Knollensphärosiderite, Tonsphärosideritlager von Częstochowa und Eisenerze von Starachowice trotz ihrer scheinbaren Ähnlichkeit als verschiedene geologische Körper und als Resultate von besonderen, ganz verschiedenen geologischen Prozessen zu erachten sind. 3) Die Częstochowa-Toneisenerzlager sind sedimentären Ursprungs und gehören zu der Kategorie der oolitischen Eisenerzlagerstätten. Sie verdanken ihr Entstehen den, auf dem mitteljurassischen Meeresgrund vor sich gehenden Prozessen der Halmyrolyse (Hummel), dann der nachträglichen Carbonisation, die durch Descensionsgewässer veranlasst wurde und endlich der Oxydation derselben. Erst die Carbonisierung der Eisensilikate machte diese Lagerstätte abbauwürdig. 4) Die knollenförmigen Erze von Częstochowa, welche weder Oolite noch Eisensilikate enthalten, bilden eine besondere Serie von Sedimenten, die in einem ruhigen Wasserbecken entstanden und als Folge der Diagenese der kolloidalen Tonsubstanzen zu betrachten sind. 5) Ein besonders auffallendes Merkmal der Częstochowa-Lagerstätte ist der vollständige Mangel an Mineralien, die dreiwertiges Eisen enthalten. Dieses Merkmal unterscheidet die Częstochowa-Erze grundsätzlich von den französischen Eisenlager, dagegen stellt es dieselben in eine Reihe mit denjenigen von Cleveland in England. 6) Ausser dem beachtenswerten geologischen Unterschied zwischen dem Częstochowameere und demjenigen von Starachowice kommt eine andere geologische und petrographische Facies der erzhaltigen Serien von Starachowice zum Ausdruck in ihrem beinahe süsswasserartigem Charakter, in einer kleinen Menge von kalzitischen, organischen Überbleibseln und in bedeutendem Reichtum an Kohlensubstanz der Pflanzenreste. Die petrographischen Bedingungen im Starachowice-Gebiete waren für die Bildung der Eisensilikate ungünstig; sie verursachten lediglich die Eisenpräcipitation in Form von Carbonaten die von Tonsubstanz absorbiert wurden. Dieser Mangel der oolitischen Struktur unterscheidet Toneisenlager aus Starachowice von den Częstochowa-Lagerstatten ; bei der Bildung der ersteren war nicht Oolitisation, sondern der Absorbtionsprozess vorherrschend. Somit sind eher die Lagerstätten von Starachowice der „Coal measures“-Gruppe einzureihen.