BUDOWA GEOLOGICZNA REGIONU GÓRNOŚLĄSKIEGO

Region górnośląski usytuowany jest w obrębie jednostki geologicznej (tektonicznej) – bloku górnośląskiego, który z kolei wraz z blokiem Brna (terytorium Czech) stanowi część tzw. Brunovistulicum. W skali całego kraju, Górny Śląsk wraz z zagłębiem węgla kamiennego, to jedno z ważniejszych miejsc o dużym znaczeniu gospodarczym dla Polski.

Górnośląskie Zagłębie Węglowe

Kopalnie Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Górnośląskie Zagłębie Węglowe (GZW) ma kształt trójkąta, którego hipotetyczne wierzchołki znajdują się w miastach: Kraków, Tarnowskie Góry i Ostrawa. Powierzchnia GZW wynosi około 7250 km2, w tym na terenie państwa polskiego około 5650 km2. Eksploatacja węgla kamiennego z utworów karbonu produktywnego prowadzona jest od blisko 250 lat. Na obszarze całego GZW rozpoznano 500 pokładów węgla (średnia miąższość około 1,20 m), z czego przemysłowe znaczenie ma jedynie 200. Obecnie czynnych jest 40 kopalń, w tym 34 w części polskiej zagłębia.

Profil karbonu produktywnego

W budowie profilu karbonu produktywnego (zawierającego pokłady węgla) GZW widoczna jest wyraźna dwudzielność. Starszą część tworzą tzw. osady paraliczne (z wpływami sedymentacji morskiej), młodszą zaś osady kontynentalne (zwane również lądowymi, a dawniej limnicznymi, czyli jeziornymi). Utwory paraliczne są skałami klastycznymi (okruchowymi) z wkładkami osadów morskich, często z fauną morską, tworzących tzw. poziomy lub horyzonty morskie. Utwory paraliczne występują na obszarze całego zagłębia na różnych głębokościach. Ich miąższość (grubość) waha się od prawie 3800 m na zachodzie GZW do około 200 m na wschodzie.

Sedymentację kontynentalną (lądową) GZW rozpoczynają osady określone jako górnośląska seria piaskowcowa. W obrębie tej serii występują przeważnie utwory gruboklastyczne – piaskowce oraz zlepieńce. Wśród nich stwierdzono obecność warstw węgla, w tym pokładów o grubości 4 – 8 m, a nawet 24 m (pokład Reden - na obszarze Sosnowca miąższość pokładu 510 „Reden” wynosi około 12,5 m czystego węgla). Maksymalna miąższość górnośląskiej serii piaskowcowej wynosi około 1100 m (osady tej serii nie występują we wschodniej części zagłębia).
Drugą jednostką utworów kontynentalnych GZW jest seria mułowcowa. W jej obrębie dominują utwory drobnoklastyczne – mułowce, podrzędnie iłowce. Występuje tu około 160 warstw węgla. Większość z nich ma niewielką grubość. Miąższość serii mułowcowej rośnie w kierunku zachodnim. W centralnej części niecki głównej GZW, w pełnym wykształceniu osiąga ona maksymalnie 2000 m.
Krakowska seria piaskowcowa kończy sedymentację kontynentalną karbonu produktywnego na obszarze GZW. Zdecydowaną przewagę mają w niej utwory gruboklastyczne – piaskowce, piaskowce zlepieńcowate i zlepieńce. Warstwy węglowe są w niej dość nieliczne, lecz mają dużą miąższość. Występuje tu około 40 pokładów – w tym 20 grubości kilku do 7 metrów. Krakowska seria piaskowcowa rozwinięta jest we wschodniej i centralnej części zagłębia. Jej największą bezwzględną miąższość stwierdzono w rejonie Libiąża – 1140 m.

W okresie karbońskim (359 – 299 mln lat temu) Polska wraz z częścią Ameryki Północnej, Afryką Północno-Wschodnią i większością Europy, znajdowała się w międzyzwrotnikowej strefie klimatycznej, w odległości zaledwie kilku stopni na północ od równika. Cały Górny Śląsk przypominał wówczas duży obszar deltowy zalewany okresowo morzem, który z czasem przekształci się w rozległe równiny pocięte siecią meandrujących rzek. Podmokły teren, gorący i wilgotny klimat, a także duża zawartość tlenu w atmosferze sprzyjały bujnemu rozwojowi roślin osiągających wręcz „monstrualne” rozmiary.
Flora karbońska rosła bardzo szybko. Bezkręgowce i mikroorganizmy glebowe nie nadążały z rozkładem jej obumarłych szczątków, które pogrążały się we wszędobylskich bagnach. W środowiskach beztlenowych - w płytkich, zarastających zbiornikach wodnych (bagnach), substancja organiczna budująca obumarłą roślinę nie ulega zupełnemu rozkładowi - szybkość tego procesu spada prawie do zera. Materia organiczna podlega wówczas procesowi uwęglenia (karbonizacji). Kolejne warstwy bagienne były materiałem wyjściowym dla powstania torfu – nieco bardziej zwięzłej formy butwiejących roślin. Skupiska powalonych pni, połamanych gałęzi i liści, pod wpływem swojego ciężaru, a także przygniatających je dodatkowo naniesionych przez rzeki warstw piasków, mułów i iłów zmniejszały dość znacznie objętość i traciły wodę – torf przemienia się w węgiel brunatny. W miarę narastania osadów nadległych materia organiczna „przesuwana” była w głąb ziemi, gdzie w warunkach podwyższonego ciśnienia oraz temperatury przeobraża się w węgiel kamienny, a w wyjątkowych przypadkach antracyt.