Sosnowiec - miasto górnicze - geologia i historia kopalnictwa węgla kamiennego

Sosnowiec: Geologiczna Podróż w Głąb Czasu. Od Trylobitów po Reden

Sosnowiec, choć powszechnie kojarzony z krajobrazem przemysłowym i górniczym dziedzictwem, skrywa pod swoją powierzchnią fascynującą kronikę geologiczną obejmującą setki milionów lat. Historia wydobycia węgla, zapoczątkowana w 1802 roku w kopalniach „Fanny” czy „Ludmiła”, to zaledwie ostatni rozdział opowieści, której fundamenty sięgają prekambru.

Początki kopalnictwa w Sosnowcu sięgają 1802 roku. Pierwsze prymitywne, odkrywkowe zakłady wydobywcze powstały w Sielcu (kopalnia Fanny), Dańdówce oraz w rejonie Radochy. Ich lokalizacja była związana z dogodnymi warunkami geologicznymi zalegania kopaliny (płytkie występowanie, znaczna grubość pokładów). Początkowo dostarczały one do kilku tysięcy ton węgla rocznie. Stopniowo wprowadzane ulepszenia doprowadziły do wzrostu wydobycia – w roku 1870 wynosiło ono około 70 000 ton.

W roku 1863 w Dębowej Górze powstała pierwsza głębinowa kopalnia „Ludmiła” (później Stary Renard). Po jej katastrofalnym w skutkach zatopieniu w roku 1881 i kilkuletnich, bezskutecznych próbach odwodnienia, podjęto decyzję o rozbudowie kopalni „Fanny” (początkowo nazywanej Nowy Renard, a potem Hrabia Renard). W roku 1921, z załogą liczącą około 4200 osób, była ona największym zakładem przemysłowym w Sosnowcu. Oprócz niej działały kopalnie: Milowice, Modrzejów i Niwka (Jerzy). W latach powojennych nastąpił dalszy rozwój przemysłu węglowego. Obecnie, w dobie restrukturyzacji, zlikwidowano wiele kopalń. Jedyną czynną na terenie miasta Sosnowca była KWK Kazimierz-Juliusz (zamknięta w 2015 r.).

1. Fundamenty i Paleozoiczny Ocean

Pod współczesnymi ulicami Sosnowca, na głębokości około 4 kilometrów, spoczywają krystaliczne skały prekambryjskie stanowiące rdzeń masywu górnośląskiego. Nad nimi zalegają utwory kambryjskie – mułowce i diabazy, odnalezione podczas słynnego głębokiego wiercenia IG-1 Sosnowiec (głębokość 3156 m). To właśnie w nich uwięzione zostały ślady prymitywnych zwierząt morskich – trylobitów.

Getty Images

Po długiej lądowej przerwie (ordowik i sylur), dewon przyniósł ponowną transgresję morza. Przez setki metrów osadów (wapieni i dolomitów) możemy odczytać obraz ciepłego, tropikalnego akwenu zasiedlonego przez liliowce i koralowce.

Dewon reprezentują mułowce, piaskowce oraz kompleks wapieni i dolomitów o znacznej miąższości (1300 m). Utwory te powstały w rozległym i ciepłym morzu zasiedlonym przez koralowce, liliowce oraz grubościenne małże.

2. Karbońska Fabryka Energii

Kluczowy dla tożsamości miasta okres nastąpił pod koniec dolnego karbonu. Morze zaczęło ustępować, a klimat zmienił się na parny i wilgotny. Na rozległych nizinach powstały gigantyczne torfowiska.

W karbonie dolnym kontynuowana była sedymentacja węglanowa. Dopiero pod koniec tego okresu nastąpiła zmiana typu osadów – pojawiły się iłołupki, w których odnajdujemy goniatyty oraz cienkoskorupowe małże. Miąższość tych osadów w rejonie Sosnowca szacowana jest na ok. 450 m. Pod koniec karbonu dolnego morze zaczęło się wycofywać z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Procesowi temu towarzyszyła zmiana klimatu na ciepły i wilgotny, sprzyjający wegetacji roślinnej. Na powstałych równinach, z obumierającej biomasy, zaczęły tworzyć się wielkopowierzchniowe torfowiska. Stanowiły one materiał wyjściowy, z którego w wyniku przemian fizykochemicznych (ok. 100°C i 500 atmosfer) powstał węgiel kamienny.

Ogółem pod obszarem miejskim Sosnowca stwierdzono 100 pokładów węgla o średniej miąższości od 1 do 1,5 m. Najgrubszy znany pokład osiąga 24 m miąższości (pokład Reden 510). Niekiedy utwory karbońskie występują pod niewielkim nadkładem czwartorzędowym – stwierdzono to np. podczas wykopów na osiedlu Sielec czy w przekopie kolejki kopalnianej przy zlikwidowanej KWK Sosnowiec.

To właśnie z tej obumierającej biomasy, pod wpływem ekstremalnego ciśnienia (500 atmosfer) i temperatury (100°C), powstał węgiel kamienny. Pod Sosnowcem udokumentowano aż 100 pokładów tego surowca. Najbardziej imponującym z nich jest legendarny pokład Reden (510), osiągający miąższość nawet 24 metrów. W profilu osadów wyróżniamy trzy serie:

Paraliczną (osady morsko-lądowe),

Mułowcową,

Górnośląską serię piaskowcową.

3. Triasowe Przebłyski i Erozyjna Luka

Na zerodowanych skałach karbońskich, niczym izolowane wyspy, zalegają płaty utworów triasowych (wapień muszlowy). Można je dostrzec w morfologii miasta – tworzą one charakterystyczne wzniesienia i progi, jak ten przy ulicy Stromej, sięgający 10 metrów wysokości. Co ciekawe, w Sosnowcu niemal całkowicie brakuje skał z jury i kredy. Jak sugerują badania (Bukowy, 1994), potężna erozja trzeciorzędowa „zmiotła” stąd warstwę skalną o grubości kilometra.

Utwory permu nie występują w samym Sosnowcu (znane są z Dąbrowy Górniczej czy Sławkowa). Bezpośrednio na karbonie zalegają skały morskie triasu: piaski i iły (pstry piaskowiec) oraz wapienie i dolomity. Są to osady morza płytkiego i ciepłego. Skały triasowe leżą niezgodnie na zerodowanym podłożu karbońskim i występują w postaci izolowanych płatów, tworząc charakterystyczne wzgórza (np. przy ulicy Stromej). Utworów jury i kredy w rejonie Sosnowca nie stwierdzono z powodu silnej erozji trzeciorzędowej, która usunęła ok. 1000 m skał. W pleistocenie obszar pokrył lądolód, pozostawiając piaski i gliny zwałowe.

4. Tektonika i Współczesne Oblicze Miasta

Budowa geologiczna Sosnowca nie jest układem statycznym. Miasto leży pomiędzy tzw. Siodłem Głównym a Niecką Bytomsko-Kazimierzowską. Liczne uskoki (o zrzutach do 300 m) oraz kopuła Sosnowca (fałd normalny) świadczą o burzliwej przeszłości tektonicznej.

Intensywna, dwustuletnia eksploatacja górnicza odcisnęła trwałe piętno na powierzchni. Deformacje niecki osiadań osiągnęły w niektórych rejonach (Milowice, ul. Jaworowa) blisko 12 metrów, prowadząc do powstania nowych zbiorników wodnych i podmokłości. Mimo likwidacji większości kopalń (ostatnią czynną była KWK Kazimierz-Juliusz), górotwór wciąż „pracuje”, o czym przypominają sporadyczne zapadliska, jak to z 2007 roku przy ul. Narutowicza.

Bibliografia i Odnośniki do źródeł:

Profil głębokiego otworu Sosnowiec IG-1: Państwowy Instytut Geologiczny - PIB

Geologia Górnośląskiego Zagłębia Węglowego: Portal Geologiczny PGI

Historia górnictwa w Sosnowcu: Muzeum w Sosnowcu - Pałac Schoena

Wpływ eksploatacji na hydrografię: Jankowski A.T. (1994), Zmiany stosunków wodnych w rejonie Sosnowca.