Obszar arkusza jest położony w północnej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
(GZW), w obrębie struktury antyklinalnej – siodła głównego. Dzięki licznym wierceniom i robotom
górniczym budowa geologiczna tego rejonu jest bardzo dobrze rozpoznana. Tę część zagłębia
tworzą wielkopromienne kopuły waryscyjskie utworów karbonu, pocięte uskokami. Oprócz
utworów karbonu, które stanowią trzon budowy geologicznej, występują tu także skały osadowe
triasu, neogenu i czwartorzędu (Wyczółkowski, 1957; Buła, Kotas, red., 1994).
Utwory karbonu mają miąższość kilku tysięcy metrów. Ich strop występuje na
zróżnicowanej głębokości. W środkowej i południowej części analizowanego obszaru zalegają
bezpośrednio pod cienkim nadkładem czwartorzędu lub tworzą wychodnie na powierzchni terenu
(tabl.1). W innych rejonach występują na większej głębokości pod nadkładem plejstoceńskich glin
lodowcowych oraz piasków i żwirów wodnolodowcowych. W północno-wschodniej części terenu
arkusza strop karbonu został stwierdzony na głębokości stu kilkudziesięciu metrów pod wapieniami
i dolomitami triasu niecki i rowu bytomskiego (Żero, 1968).
Najstarszymi rozpoznanymi utworami karbonu na tym terenie są osady węglonośnej serii
paralicznej (namur A). Powyżej występują osady lądowe – górnośląska seria piaskowcowa namuru
górnego (namur B i C) oraz seria mułowcowa westfalu dolnego (westfal A i B). Sumaryczna
miąższość tych serii na obszarze arkusza sięga 2000 m (Jureczka i in., 2005).
Charakterystyczną cechą serii paralicznej, której miąższość szacuje się tu na ok. 800 m
(op.cit.) jest cykliczność sedymentacji. Nad pokładami węgla występują zwykle iłowce
przechodzące w mułowce, nad którymi leżą osady gruboklastyczne: piaskowce drobno- i
średnioziarniste, sporadycznie – gruboziarniste. Piaskowce ponownie przechodzą w mułowce i
iłowce, zalegające do spągu kolejnego pokładu węgla. W całej serii występują liczne pokłady węgla
oraz osady z fauną morską, brakiczną i słodkowodną. Na obszarze objętym arkuszem seria
paraliczna występuje na głębokości ponad 200 m.
Górnośląską serię piaskowcową, miąższości ok. 300 m (warstwy siodłowe i rudzkie), tworzą
głównie piaskowce drobno- i średnioziarniste, także piaskowce gruboziarniste oraz zlepieńce
(Wilanowski i in., 2009). Przewarstwienia iłowców i mułowców mają zwykle kilka, kilkanaście
metrów miąższości. Charakterystyczne jest dość częste występowanie pokładów węgla o
miąższości do około 5 m, czasami przekraczającej 10 m. W obrębie warstw siodłowych występuje
najgrubszy w GZW pokład węgla 510, obecnie prawie wyeksploatowany. Osady tej serii
powszechnie występują na powierzchni obszaru arkusza. Wychodnie tworzą głównie warstwy
rudzkie, a lokalnie (w centralnej części Chorzowa) warstwy siodłowe.
Serię mułowcową, o bardzo monotonnej litologii, tworzą warstwy załęskie, odpowiadającewestfalowi A, a w stropowej części także warstwy orzeskie dolnego westfalu B. Dominują mułowce i iłowce, a przewarstwienia drobnoziarnistych piaskowców mają zwykle miąższość kilku,
czasami kilkunastu metrów. Dla całej serii charakterystyczna jest wyraźna przewaga osadów
aleurytowo-pelitycznych nad gruboklastycznymi oraz znaczna ilość cyklotemów węglowych, w
większości których występują pokłady węgla kamiennego (op.cit.). Wychodnie warstw orzeskich
odsłaniają się wzdłuż południowej granicy obszaru arkusza, w rejonie dzielnicy Osiedle Witosa w
Katowicach oraz w dzielnicy Kochłowice w Rudzie Śląskiej (tabl. 1) Miąższość osadów tej serii
wynosi ok. 500 m.
Utwory triasu dolnego i środkowego leżą niezgodnie na osadach karbonu górnego w
północnej części arkusza. Ich miąższość jest zmienna, na ogół w granicach 40–80 m (maksymalnie
126 m na terenie Siemianowic Śląskich). Profil osadów budują od spągu piaski, piaskowce, iły,
iłowce i mułowce warstw świerklanieckich, dolomity, margle i wapienie retu, wapienie warstw
gogolińskich oraz dolomity kruszconośne. Rozległe, silnie rozczłonkowane wychodnie tworzą
głównie wapienie warstw gogolińskich, budujące większość stoków i wierzchołków wzgórz o
wysokości ok. 310 m n.p.m., podrzędnie są to także dolomity kruszconośne oraz wapienie,
dolomity i margle retu (Strzemińska, Krieger, 2014).
Osady neogenu to iły i piaski słodkowodne miocenu, zalegające w niewielkich płatach w
północnej części obszaru arkusza.
Utwory czwartorzędu pokrywają około połowy obszaru arkusza warstwą o bardzo
zróżnicowanej miąższości. Waha się ona od kilku metrów na wysoczyznach do kilkudziesięciu
metrów w obniżeniach i w dolinie kopalnej Kochłówki, przebiegającej prawie równoleżnikowo
przez południową część obszaru arkusza. Osady czwartorzędowe to głównie gliny lodowcowe,
piaski i żwiry lodowcowe i wodnolodowcowe oraz gliny deluwialne (zalegające lokalnie na
utworach triasu i karbonu). Przykrywają bezpośrednio karbon lub trias, a lokalnie neogen.
Holocen jest reprezentowany przez osady rzeczne i bagienne współczesnych dolin
rzecznych. Są to piaski drobnoziarniste, ku górze przechodzące w muły bagienne. Osady te (o
maks. miąższości 3 m) wypełniają dawne nierówności, starorzecza i łożyska rzek.
Znaczne powierzchnie zajmują utwory antropogeniczne, powstałe w wyniku wieloletniej
eksploatacji węgla kamiennego. Skupiska hałd i osadników o znaczących powierzchniach
(sięgających 2 km2
) zlokalizowane są w Rudzie Śląskiej-Kochłowicach, Starym Chorzowie,
Katowicach i Świętochłowicach-Lipinach.
Złoża kopalin. Cały obszar arkusza leży w obrębie GZW i jest węglonośny. Wyodrębniono
jedenaście udokumentowanych wielopokładowych złóż węgla kamiennego: Kleofas, Wujek,
Barbara-Chorzów, Śląsk, Centrum-Szombierki, Bobrek-Miechowice, Halemba, Pokój, PolskaWirek, Rozalia i Barbara-Chorzów1, które w całości lub w części leżą na omawianym obszarze(Szuflicki i in., red., 2014). Największe zasoby bilansowe węgla, sięgające 365 mln ton, zostały
udokumentowane w złożu Halemba, a w złożach Kleofas, Bobrek-Miechowice, Śląsk, PolskaWirek i Centrum-Szombierki wynoszą 150–170 mln ton.
Zasoby węgla zostały udokumentowane do głębokości 1000–1050 m, a w złożach Halemba
i Śląsk do głębokości 1200–1250 m. Serię złożową stanowią pokłady warstw orzeskich (grupa 300),
rudzkich (grupa 400) i siodłowych (grupa 500), a w północnej części obszaru arkusza także warstw
porębskich. Na opisywanym obszarze występuje węgiel energetyczny (typ 32–33) i koksowy (typ
34–35). Węgiel koksowy generalnie jest spotykany w dolnych partiach złóż położonych w
południowej części arkusza (złoża Śląsk i Halemba). Miąższość pojedynczych bilansowych
pokładów węgla waha się od 1 do 10 m, lecz na ogół eksploatuje się tylko pokłady grubsze od 2 m.
Parametry jakościowe węgla kamiennego charakteryzuje duże zróżnicowanie. Jego wartość
opałowa zmienia się od 16 500 do 34 000 kJ/kg, zawartość popiołu zawiera się w przedziale 1,6–
44%, a zawartość siarki wynosi od 0,08 do 1,0% (sporadycznie do 2%). Najlepszymi parametrami
charakteryzuje się węgiel warstw siodłowych. Zawiera najmniej popiołu (od kilku do 10%), do 1%
siarki, a jego wartość opałowa sięga 34 000 kJ/kg. Pokłady tych warstw wyróżniają się znacznymi
grubościami oraz stosunkowo małą ilością przerostów skał płonnych. Węgiel pokładów grupy
rudzkiej ma gorsze parametry jakościowe. Węgiel warstw orzeskich charakteryzuje znaczna
zawartość siarki i popiołu (od kilkunastu do 40%), spowodowana licznymi przerostami skał
płonnych.
W większości rejonów eksploatacyjnych kopalń występują zagrożenia naturalne –
metanowe, pyłowe, pożarowe i tąpania, zaliczone do najwyższych stopni i kategorii.
Eksploatacja węgla kamiennego na opisywanym obszarze ma bogatą historię, sięgającą
XVIII w. Kopalnia Pokój to jeden z najstarszych zakładów górniczych wydobywających węgiel
kamienny na terenie GZW. Pierwsze zatwierdzone nadanie na uruchomienie wydobycia węgla
nastąpiło w 1752 r. i dotyczyło kopalni Brandenburg (później Wawel, będącej obecnie częścią
kopalni Pokój). Od 1840 r. eksploatowano węgiel z obszaru kopalni Kleofas (zamkniętej w 2004 r.),
a w 1870 r. uruchomiono kopalnię Chorzów.
Aktualnie eksploatowane są głównie pokłady warstw rudzkich i siodłowych w kopalniach
Halemba-Wirek, Pokój i Wujek. Eksploatacja jest prowadzona systemem ścianowym, na
przeważającym obszarze na zawał; sporadycznie z użyciem podsadzki hydraulicznej (na terenach
najbardziej zurbanizowanych). Wydobycie węgla kamiennego jest zróżnicowane – od 0,28 mln
ton/rok ze złoża Śląsk do około 1,65 mln ton/rok ze złoża Halemba. Eksploatuje się węgiel
energetyczny i koksowy o wysokich parametrach – niewielkiej zawartości siarki (0,37–0,5%) i
popiołu (<10%) oraz wysokiej kaloryczności.
Eksploatacja złóż Barbara-Chorzów, Rozalia, Centrum-Szombierki i Bobrek-Miechowicezostała zakończona w latach 90. XX w.
Złożom węgla kamiennego towarzyszy metan, występujący w postaci sorbowanej
(związany fizykochemicznie z węglem kamiennym i rozproszoną substancją węglową). Zawartość
metanu w węglu rośnie wraz z głębokością zalegania pokładów. Na obszarze arkusza metan jest
dokumentowany do głębokości około 1250 m jako kopalina towarzysząca w złożach BarbaraChorzów i Halemba. Jest on ujmowany w związku z prowadzoną eksploatacją węgla kamiennego i
wykorzystywany w ciepłownictwie. Łączne zasoby bilansowe metanu w tych złożach wynoszą ok.
430 mln m3
.
Historyczne znaczenie mają złoża rud cynku i ołowiu w triasowej niecce bytomskiej.
Występowały w dolomitach kruszconośnych triasu i należały do największych i najbogatszych złóż
rud Zn-Pb w skali świata (Szuwarzyński, 1996; Paulo, Strzelska-Smakowska, 2000). Dawniej
eksploatowano tylko płytkie ciała rud utlenionych (galmany), z czasem bogate do coraz uboższych
rudy siarczkowe. Rudy nieopłacalne do przerobu pozostawiano w złożu lub składowano na
powierzchni, a po rozwoju technologii i poprawie koniunktury podejmowano wtórną eksploatację.
W latach 60. XX w. zamykano stopniowo ostatnie kopalnie – Nowy Dwór, Waryński, Marchlewski
i Orzeł Biały, a potem działający w latach 1973–1987 nowy rejon wydobywczy w Dąbrówce
Wielkiej k. Sosnowca na skutek wyczerpania zasobów rud siarczkowych i rezygnacji z
przetwarzania galmanów. Z tego powodu bytomskie złoża rud cynku i ołowiu nie są już
wykazywane w krajowym bilansie zasobów (Szuflicki i in., red., 2014). W dolomitach i na
kilkunastu zwałowiskach pozostały jednak w dużych stężeniach pewne ilości cynku, ołowiu i
towarzyszących im pierwiastków, choć niewystarczających do przemysłowej ekstrakcji.
Analizowany teren jest zasobny w surowce ilaste ceramiki budowlanej, które były
wydobywane już od XIX w. Udokumentowano tu pięć złóż glin zwietrzelinowych, iłów i iłołupków
górnego karbonu: Brynów, Kochłowice II, Lech-Wirek, Polska i Chebzie-Dobra Nadzieja oraz
złoże glin czwartorzędowych Barbara (Szuflicki i in., red., 2014).
Gliny zwietrzelinowe iłołupków karbonu górnego odsłaniają się na powierzchni lub
występują pod cienkim nadkładem osadów czwartorzędowych (najczęściej nieprzekraczającym
kilku metrów) w zachodniej i południowej części arkusza. Są to złoża pokładowe o prostej budowie
geologicznej, czasem z wkładkami węgla i piaskowców w części spągowej. Miąższość kopaliny
sięga 20–30 m. Iły i iłołupki charakteryzują się dobrą jakością i były wykorzystywane do produkcji
cegły i innych wyrobów ceramiki budowlanej w licznych cegielniach.
Czwartorzędowe gliny ze złoża Barbara, używane do produkcji cegły, były eksploatowane
od 1900 r. do lat 60. XX wieku. Eksploatacja czterech złóż została zakończona w latach 90. XX w.
Niezagospodarowane pozostaje złoże Kochłowice II.
Wyrobiska powstałe w wyniku eksploatacji iłów, iłołupków i glin ze względu na korzystneparametry izolacyjne są powszechnie wykorzystywane jako składowiska odpadów, po czym najczęściej zostają zrekultywowane. Zasoby pozostałe w złożach są niemożliwe do
zagospodarowania i w przeważającej części kwalifikują się do skreślenia z krajowego rejestru
zasobów kopalin.
Cały tekst w wersji PDF