KRAINA CZARNEGO ZŁOTA

geografia, przyroda
Przypomnij sobie

1. W jakim celu wykorzystuje się węgiel kamienny?

2. Spośród poniższych surowców mineralnych wybierz te, które obecnie są eksploatowane na terenie Górnego Śląska: węgiel brunatny, węgiel kamienny, rudy żelaza, rudy cynku i ołowiu.

1. Geneza węgla kamiennego

W okresie karbonu (360 – 300 milionów lat temu) krajobraz Górnego Śląska był zgoła odmienny od dzisiejszego. Centralna część obecnego województwa śląskiego miała postać niecki, nazywanej przez geologów niecką górnośląską lub zapadliskiem górnośląskim. Panował wówczas ciepły i wilgotny klimat, który sprzyjał rozwojowi bujnej roślinności porastającej rozległe tereny. Były to wielkie byliny o wysokościach sięgających nawet 30 m. Dominującą rolę wśród roślinności porastającej bagniska odgrywały widłaki – lepidodendrony i sigillarie. Pnie tych pierwszych przypominały rybią łuskę, a drugich pokryte były charakterystycznymi poduszeczkami z bliznami po liściach. Licznie występowały też rośliny skrzypowe, zwłaszcza kalamity o segmentowanych, grubych na 1 m pniach.

Rekonstrukcja lepidodendrona. Pień przypominał rybią łuskę. Lepidodendrony były widłakami dorastającymi do 30 m wysokości i ok. 2 m średnicy u podstawy. Były jednymi z najpowszechniejszych roślin drzewiastych karbonu późnego, a ich szczątki stały się ważnym składnikiem tworzących się wówczas torfowisk, z których później powstał węgiel kamienny

Wikimedia Commons, na licencji CC

Sygilaria (Sigillaria)

K. Sabath, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Odmiana paproci drzewiastej

K. Sabath, P. Woźniak, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Duże rośliny karbońskie m.in. lepidodendrony, sigillarie, kalamity, kordaity tworzyły tzw. „las karboński”. Jednak nazwa „las” nie jest poprawna, ponieważ drzewa były bardzo rzadkie.

Karboński las oczami artysty. rys. A. Olszyńska, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Odcisk „pieczęci″ – blizn po liściach na pniu

coll. P. Woźniak, fot. M. Markowiak, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Odmiana paproci drzewiastej

K. Sabath, P. Woźniak, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Fragment skamieniałego pnia sygilarii

coll. P. Woźniak, fot. M. Markowiak, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Wielkie paprocie, skrzypy i widłaki, po obumarciu podlegały rozkładowi, a następnie były zasypywane materiałem mineralnym przynoszonym przez rzeki z gór na obrzeżach zapadliska. Proces ten powtarzał się wielokrotnie. W warunkach beztlenowych następowało stopniowe, nieodwracalne przeobrażanie materii organicznej, najpierw w torf, potem w węgiel brunatny, a ostatecznie w węgiel kamienny. Zasadnicze znaczenie w tym procesie miał wzrost ciśnienia i temperatury.

Tak tworzył się torf

A. Olszyńska, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Z warstwy torfu o miąższości 7-8 m powstawał pokład węgla o miąższości 1 m, a zatem dla powstania najgrubszego pokładu w zagłębiu górnośląskim i jednego z najgrubszych na świecie – Chrobry (nazwa używana w zachodniej części zagłębia) / Redenu (nazwa używana we wschodniej części zagłębia), o miąższości dochodzącej do 24 m, teoretycznie musiało istnieć torfowisko o grubości stu kilkudziesięciu metrów. Pokłady węgla kamiennego, poprzedzielane piaskowcami, łupkami, mułowcami i zlepieńcami powstawały w zapadlisku górnośląskim przez cały karbon górny. Dno niecki ciągle się obniżało, dlatego miąższość wypełniających go osadów sięga 8 tysięcy metrów, przy czym jest wyraźnie większa w części zachodniej niż wschodniej. Pokłady węgla kamiennego występują na różnych głębokościach, gdyż wskutek ruchów górotwórczych część osadów karbońskich została sfałdowana i poprzecinana licznymi uskokami. Złoża węgla kamiennego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym należą do największych w Europie. Najbogatsze w węgiel są tzw. warstwy siodłowe występujące na niewielkich głębokościach w jego północnej części. Zasoby węgla kamiennego szacowane są obecnie na około 35 mld ton, z tego większość to węgle energetyczne, a reszta koksujące. Obecnie eksploatuje się pokłady z głębokości od kilkuset do ponad 1000 metrów.

Uproszczona mapa geologiczna niecki górnośląskiej (według Kotasa 1972)

J. Burda, Niecka górnośląska, Encyklopedia Województwa Śląskiego, Instytut Badań Regionalnych Biblioteki Śląskiej

Instytut Badań Regionalnych Biblioteki Śląskiej (wyk. EXGEO, www.exgeo.pl)

2. Wpływ eksploatacji węgla kamiennego na środowisko

Eksploatacja węgla kamiennego poza korzyściami gospodarczymi i ekonomicznymi wywiera jednak poważny wpływ na środowisko przyrodnicze. Wraz z węglem wydobywa się duże ilości skały płonnej, którą składa się na zwałowiskach (hałdach), natomiast przeróbce węgla na powierzchni towarzyszą dodatkowe odpady, gromadzone w osadnikach. W krajobrazie Górnego Śląska istnieje wiele hałd, na których w ciągu ostatnich 200 lat nagromadzono ogromne ilości odpadów. Zbudowane są one z łupków, piaskowców oraz odpadów z sortowni i płuczek. W przeszłości hałdy były sypane w pobliżu kopalń na kształt wysokich stożków lub gór stołowych, natomiast obecnie tworzy się z reguły zwałowiska centralne, na których składuje się odpady z kilku kopalń, często w jakimś zagłębieniu terenu, w celu jego wyrównania. Nadal jednak około 60% zwałowisk to formy nadpoziomowe. Wiele z nich zajmuje znaczne powierzchnie i ma duże wysokości, sięgające kilkudziesięciu metrów, a słynna „Szarlota” w Rydułtowach ma nawet ponad 100 m wysokości. Liczne zwałowiska przez lata były czynne termicznie, w tym ogromna hałda kopalni „Bolesław Śmiały” w Łaziskach Górnych – hałda Skalny.

Hałda Skalny w pobliżu KWK „Bolesław Śmiały” w Łaziskach Górnych. Hałda ma wysokość względną 92 m (bezwzględną – 389 m n.p.m.) i zajmuje powierzchnię 30 ha. Wagę zgromadzonego w niej materiału skalnego szacuje się na 17 mln ton. Jest jedną z największych w Europie. Kopalnia działa od końca XVIII wieku, a pogórnicze odpady na „Skalnym” gromadzono przez 86 lat, od 1912 do 1998 roku. Przez wiele lat w hałdzie następował samozapłon materiałów – wydzielały się wtedy m.in.: tlenek węgla, dwutlenek siarki i tlenki azotu. Obecnie hałda jest wygaszona. Do wygaszenia hałdy zastosowano nowatorską metodę z wykorzystaniem popiołów z pobliskiej elektrowni

www.laziska.com.pl; fot. D. Parzniewski.

Część starych zwałowisk jest już porośnięta roślinnością, a nowsze są rekultywowane. Rekultywacja hałd polega m.in. na sadzeniu drzew i krzewów takich jak np. dąb szypułkowy, dąb czerwony, olsza czarna, robinia akacjowa, modrzew europejski, rokitnik czy dereń.

Zrekultywowane hałdy w Czerwionce-Leszczynach, obecnie porośnięte są krzewami, które osiągają nawet kilka metrów wysokości

Wycieczka w kraj'a - fotoblog turystyczny

Zrekultywowane hałdy w Czerwionce-Leszczynach. Przebywając na zrekultywowanej hałdzie można mieć wrażenie, że jest się w lesie. Niewątpliwą zaletą rekultywacji jest podniesienie walorów krajobrazowych

Wycieczka w kraj'a - fotoblog turystyczny

Jednym z najbardziej znanych przykładów obszaru poddanego rekultywacji jest „Park Śląski” (do niedawna zwany Wojewódzkim Parkiem Kultury i Wypoczynku im. gen. Jerzego Ziętka), powstały na granicy Chorzowa, Katowic i Siemianowic Śląskich. Dawny „księżycowy” krajobraz pełen hałd i nieużytków poprzemysłowych został zamieniony w ładny park miejski o powierzchni ponad 600 ha i z licznymi atrakcjami (m.in. ZOO, wesołe miasteczko, planetarium, skansen).

Fragment Parku Śląskiego z widokiem na tzw. „Kapelusz”. Park Śląski został utworzony w połowie XX wieku na zdewastowanych terenach poprzemysłowych: hałdach, odpadach pogórniczych, biedaszybach, zapadliskach, bagnach i wysypiskach na terenie Chorzowa i Katowic. Obecnie całkowicie znajduje się w granicach administracyjnych Chorzowa. Na terenie parku przemieszczono ok. 3,5 mln m³ ziemi oraz dowieziono 0,5 mln m³ torfu.

Wikimedia Commons, na licencji CC

Wydobycie węgla powoduje także obniżanie się powierzchni terenu nad podziemnymi wyrobiskami, gdyż po zakończeniu eksploatacji ulegają one zawaleniu wskutek ciśnienia nadległych warstw. W konsekwencji na powierzchni terenu powstają łagodne, rozległe formy wklęsłe zwane nieckami osiadania. Setki kilometrów kwadratowych obszaru Górnego Śląska obniżyły się w ten sposób o kilka metrów, lokalnie nawet o około 30 m. Największe niecki osiadania występują na terenie Bytomia, Radzionkowa, Piekar Śląskich, gdzie nałożyły się wpływy eksploatacji węgla kamiennego i rud cynkowo – ołowiowych, a także na Płaskowyżu Rybnickim w okolicach Pszowa, Radlina, Rybnika-Chwałowic, Jastrzębia Zdroju. W nieckach osiadania często gromadzi się woda i powstają podtopienia, zalewiska lub zbiorniki wodne. W ten sposób region, w którym w warunkach naturalnych nie występowały jeziora stał się krainą niezliczonej ilości małych zbiorników wodnych, dla której od lat stosuje się nazwę „górnośląskie pojezierze antropogeniczne”. Z powodu osiadania powierzchni terenu wiele rzek wymagało obwałowania na długich odcinkach, by woda rzeczna nie rozlała się na okoliczne tereny. Wskutek osiadania powierzchni uszkadzana jest ponadto infrastruktura techniczna, np. sieć kanalizacyjna czy wodociągowa, szlaki komunikacyjne – drogi, linie kolejowe, tramwajowe, a także obiekty budowlane – budynki, wiadukty.

W wyniku prowadzonej działalności górniczej na terenie Górnego Śląska w wielu miejscach dochodzi do osiadania terenu. W konsekwencji w zagłębieniach gromadzi się woda, która zalewa drzewa, zabudowania i inne elementy infrastruktury

R. Machowski

W wielu miejscach Górnego Śląska w wyniku osiadania terenu, woda gromadząca się zalewa domy, drzewa. Na zdjęciu widoczny jest zalany budynek w Bytomiu

M. Giersa, www.giersa.pl

Jeżeli eksploatacja podziemna prowadzona jest na mniejszych głębokościach to na powierzchni terenu powstają pęknięcia, szczeliny, progi, zapadliska i leje. Formy te tworzą się w sposób nagły i gwałtowny. Na obszarach intensywnej eksploatacji górniczej wiele obiektów, szczególnie domów uległo z tego powodu spękaniu, a w przeszłości nawet zawaleniu. Większość z nich zabezpieczana jest przed zniszczeniem specjalnymi klamrami i kotwami.

Na wielu budynkach, spękanych, zniszczonych, znajdujących się w zasięgu tzw. szkód górniczych umieszcza się specjalne klamry lub wykonuje się drewniane podpórki, które podtrzymują budynek przed nagłym zawaleniem. Na zdjęciu bytomska dzielnica Karb

M. Bugała, Archiwum "Dziennika Zachodniego"

Udostępnianie złóż węgla do eksploatacji wymaga stałego ich odwadniania. Prowadzi to do wyraźnego obniżenia poziomu wód podziemnych i utworzenia się tzw. leja depresyjnego. W obrębie rozległego leja depresyjnego znajduje się znaczna część Górnego Śląska. Wielkie ilości wód dołowych zrzucane są do rzek, co powoduje ponadnormatywne zasolenie ich wód. Wody kopalniane stanowią około połowy ścieków przemysłowych, przy czym większość odprowadzana jest do dorzecza Wisły.

Tekst źródłowy

Druga grupa form stanowi pośredni efekt działalności człowieka, który poprzez swoją aktywność stworzył odpowiednie warunki do rozwoju procesów naturalnych. Obejmuje ona głównie niecki z osiadania oraz zapadliska. Formy te powstają na powierzchniach terenu zlokalizowanych nad obszarami podziemnej eksploatacji surowców mineralnych prowadzonej metodą „na zawał” bez stosowania podsadzki. Powstanie podziemnych pustek może prowadzić do powolnego ugięcia lub zawalenia nadległego materiału. Konsekwencją tych procesów są odkształcenia powierzchni terenu oraz związane z nimi szkody górnicze, jak np. uszkodzenia czy zniszczenia budynków w Bytomiu, Katowicach, Sosnowcu-Klimontowie, Zabrzu-Makoszowach, uszkodzenia odcinków dróg i szlaków kolejowych, podtopienia gruntów oraz osiedli, konieczność nadbudowy obwałowań rzek Brynicy, Rawy, Kłodnicy.

J. Pełka-Gościniak, T. Szczypek, Główne rysy rzeźby Górnośląskiego Związku Metropolitalnego i jego przekształcenia, w: Górnośląski Związek Metropolitalny. Zarys geograficzny, red. R. Dulias, A. Hibszer, Sosnowiec 2008, s. 34-42.

Pytania i polecenia:

1. Wyjaśnij, na czym polega eksploatacja surowców metodą „na zawał”.

2. Omów zmiany w rzeźbie terenu będące konsekwencją eksploatacji surowców mineralnych prowadzonych metodą „na zawał”.

Zadania

1. Zaproponuj sposób rekultywowania hałd i zwałowisk. Podaj przykład, którego nie było w tekście.

2. Wyjaśnij, na czym polega samozapłon hałd i zwałowisk.

3. Wyjaśnij, dlaczego obszar Górnego Śląska nazywany jest „górnośląskim pojezierzem antropogenicznym”.

4. Poniższe formy, które są następstwem eksploatacji węgla kamiennego na Górnym Śląsku wpisz w kolejności alfabetycznej w odpowiednie miejsce w tabeli

    Formy terenu wypukłe
    Formy terenu wklęsłe

    • zwałowisko,
    • zapadlisko,
    • hałda,
    • niecka osiadania,
    • pęknięcie.

     

    Tutaj dowiesz się więcej Burda J., Niecka górnośląska, Encyklopedia Województwa Śląskiego, Instytut Badań Regionalnych Biblioteki Śląskiej, t. 1, 2014.Krawczyński W., Fauna kopalna, Encyklopedia Województwa Śląskiego, Instytut Badań Regionalnych Biblioteki Śląskiej, t. 1, 2014.

    Dulias R., Hibszer A., Województwo śląskie. Przyroda, gospodarka, dziedzictwo kulturowe, Krzeszowice 2004.