The occurrence and prospective resources of nickel ores in Poland

W Polsce jedynym jak dotychczas udokumentowanym złożem niklu jest, zaniechane w 1983 r., złoże saprolitowe w Szklarach na Dolnym Śląsku. Udokumentowane zasoby bilansowe (w kat. B i c1) wynoszą tu około 117 tys. Mg niklu metalicznego przy zawartości brzeżnej ni w rudzie 0,7%. Jednak złóż rud krzemianowych niklu zalegających w niewielkich i odizolowanych gniazdach można spodziewać się wokół bloku gnejsowego gór sowich. Zasoby prognostyczne rud niklu, występujących w tych zwietrzelinach serpentynitowych, wynoszą szacunkowo około 25 tys. Mg niklu. Postępy hydrometalurgii rud wietrzeniowych ni oraz wysokie i stabilne ceny niklu pozwalają brać pod uwagę koncentracje tego metalu w rudzie już na poziomie <0,5% Ni. Dlatego wraz z intensyfikacją poszukiwań można oczekiwać przyrostu zasobów perspektywicznych niklu o co najmniej kilkadziesiąt tysięcy ton Ni ze złóż typu saprolitowego występujących w zwietrzelinach serpentynitowych na masywach Szklar, Braszowic–Brzeźnicy i Gogołów–Jordanowa. Ponadto przeprowadzenie weryfikacji pozabilansowych rud niklu, według nowych kryteriów bilansowości, powinno dodatkowo wpłynąć na zwiększenie zasobów niklu w Polsce. Innym źródłem niklu jest cechsztyńska formacja miedzionośna, z której corocznie odzyskiwane jest około 2 tys. Mg siarczanu Ni podczas przeróbki technologicznej. Dlatego wraz z dokumentowaniem nowych zasobów cechsztyńskich rud Cu-Ag na monoklinie przedsudeckiej należy również oczekiwać przyrostu zasobów niklu, jako pierwiastka współwystępującego w tych złożach. Ponadto istnieją przesłanki dla wystąpień hipotetycznych magmowych złóż Ni-Cu typu likwacyjnego związanych z wystąpieniami ultrazasadowych kumulatów sekwencji ofiolitowej w masywach Gogołów–Jordanów, Braszowice–Brzeźnica i Nowa Ruda.In Poland, the only one documented nickel deposit is the saprolitic-type deposit in Szklary Lower Silesia, abandoned in 1983. Its documented balance resources are (b and c1 categories) ca. 117 thousands Mg of metallic nickel at 0.7% cut-off. However, around the Sowie mts. Block gneisses, more such Ni-layer silicate type ores in small and separate lenses are expected. Prognostic resources of nickel in serpentinite waste are estimated for ca. 25 thousand Mg. The advances in hydrometallurgy of weathering-type nickel ores and high nickel prices allowed considering the poor Ni-ores containing <0.5% Ni as potentially economic to modern processing. Intensification of Ni prospecting should cause an increase in the amount of prospective nickel resources by tens of thousands tons of nickel from saprolitic-type deposits hosted by serpentinite wastes developed on the Szklary, Braszowice–Brzeźnica and Gogołów–Jordanów massifs. Moreover, the verification of current documented resources according to new balance criteria should also result in an increase in Ni resources in Poland. The additional source of Ni in Poland is the Zechstein Cu-Ag-formation, from which the annual production is ca. 2 thousands Mg of nickel-sulfates during technological processing of Cu ores. It is worthy to notice that during documentation of the new Cu-Ag resources hosted by the Zechstein formation in the Fore-Sudetic Monocline, an increase in nickel resources should be expected in Poland. In this area, nickel is the coexisting element in the copper-bearing sulfide ores. Besides, some evidence for possible hypothetic resources of magmatic Ni-Cu deposits connected with ultramafic cumulates of ophiolitc sequences in the Gogołów–Jordanów, Braszowice–Brzeźnica and Nowa Ruda gabbros massifs, is also suggested

Strongly siliceous and ferrugineous metasomatite (birbirite) from the weathered zone of the serpentynite massif in the Szklary saprolitic nickel deposit in Lower Silesia

W artykule opisano silnie krzemionkowy zażelaziony metasomatyt – birbiryt, występujący w dwóch otworach wiertniczych (Bobolice B2 i B5) zlokalizowanych w południowej części saprolitowego złoża niklu Szklary–Wzgórze Siodłowe w rejonie Bobolic na Dolnym Śląsku. Birbiryt występuje w formie 5–6-metrowej miąższości horyzontu (?soczewki) o rozciągłości co najmniej 300 ×100 m. Jest to skała twarda, charakteryzująca się jasnordzawą barwą, dużą porowatością i niskim ciężarem właściwym. W jej składzie dominuje zdecydowanie bezpostaciowa krzemionka, drobnoziarnisty rekrystalizacyjny kwarc (ok. 90 % wag. SiO2) oraz uwodnione tlenki i wodorotlenki Fe, głównie w postaci getytu (ok. 4–9 % wag. Fe2O3). Typowe dla birbirytu są również niskie koncentracje MgO (<1 % wag.) oraz śladowe ilości niklu, kobaltu i chromu. Zwietrzelina saprolitowa utworzyła się w paleogenie, w warunkach klimatu wilgotnego i ciepłego, w wyniku długotrwałych zmian egzogenicznych zserpentynizowanych i spękanych górnodewońskich perydotytów. Birbiryt jest wynikiem migracji pierwiastków (ze zwietrzeliny saprolitowej) spowodowanej wahaniami poziomu zwierciadła wód gruntowych wskutek zmian morfologii terenu wywołanych najmłodszą aktywnością tektoniczną. W birbirycie doszło do wyługowania z saprolitu Mg, Ni, Co, Cr oraz silnego wzbogacenia i rekrystalizacji Si i Fe.The paper describes strongly siliceous ferruginous metasomatite – birbirite found in two boreholes (Bobolice B2 and B5) located in the southern part of the Szklary–Wzgórze Siodłowe nickel saprolitic deposit in Lower Silesia. Birbirite forms a 5–6 m thick horizon (?lense), ca. 0.03 km2 in area (its horizontal extent is at least 300×100 m). The birbirite is a hard rock with a very characteristic light-rusty colour, strongly porous and of very low specific gravity. Amorphous silica, fine-grained recrystallized quartz (ca. 90 wt % SiO2), hydrated oxides and iron hydroxides (mainly goethite – ca. 4–9 wt % Fe2O3) definitely dominate in the birbirite composition. The birbirite is also characterised by a low MgO content (<1 wt %) and traces of nickel, cobalt and chromium. Birbirite formed as a result of strong leaching out and enrichments of saprolitic wastes (loss of MgO, Ni, Cr and Co and enrichment in amorphous silica and goethite). Saprolitic waste formed previously in the Palaeogene during exogenic changes of serpentinitized and fractured Upper Devonian peridotites in a humid and wet climate, and subsequently changed by local water table fluctuations resulting from a morphological uplift caused by the youngest tectonic activities

Substantial principals of new ore metals prospecting-research drilling projects in Poland

W 2006 r., w Państwowym Instytucie Geologicznym, w ramach zadań statutowych, przeprowadzono analizę prac geologicznych związanych z poszukiwaniem rud metali, w celu opracowania założeń projektu wierceń poszukiwawczo-badawczych dla rozwiązania najistotniejszych zagadnień surowcowych Polski. Zaprojektowanych zostało 20 wierceń poszukiwawczo-badawczych, o całkowitym metrażu ok. 9 tys. m, w tym 12 wierceń płytkich od 70 do 300 m oraz 8 głębokich wierceń od 600 do 1200 m. Opracowano wstępne projekty wierceń poszukiwawczo-badawczych rud: (1) Au w Sudetach i na bloku przedsudeckim, (2) Cu i/lub Au w utworach cechsztyńskich w Sudetach i na peryklinie Żar, (3) Mo–Cu typu porfirowego i (4) Zn–Pb typu MVT, w strefie kontaktu bloku małopolskiego z górnośląskim oraz (5) Ti–V w rejonie Ślęży na bloku przedsudeckim. Realizacja tych projektów wierceń pozwoli zweryfikować perspektywiczność w/w obszarów pod względem surowcowym, a w przypadku uzyskania pozytywnych rezultatów będzie miała podstawowe znaczenie dla dalszych prac poszukiwawczo-dokumentacyjnych. Ponadto umożliwi rozpoznanie budowy geologicznej w tym istotnych formacji rudonośnych.On the base of Polish Geological Institute detailed analyses of archive geological materials the principals for new ore metals projects were established to solve important questions considering the future metal perspectives in Poland. Twenty location of the foreseen prospecting-research boreholes were selected of total length ca. 9 thousands meters. Among them 12 shallow boreholes from 70 to 300 m deep and 8 boreholes from 600 to 1200mdeep. The geological prospecting-research projects were prepared for the following perspective ores: (1) Auin Sudetes and on the Fore-Sudetic Block, (2) Cu and/orAuin Zechstein sediments in Sudetes and on the Żary Pericline, (3)Mo–Cuof porphyry type and (4) Zn–Pb of MVT type in the contact zone of Małopolska and Górnośląski Blocks (5) Ti–V in the Ślęża region on the Fore-Sudetic Block. The outcome of the considering drilling projects will have important meaning for increasing the perspective metal resources of the country. This project substantially develop recognition of the geological structure including important ore formation in Poland

Placer scheelite and gold from alluvial sediments as indicators of the primary mineralization – examples from SW Poland

Detailed morphologic studies of detrital scheelite and gold grains from clastic Cenozoic sediments (alluvial and eluvial-colluvial) in two selected areas of the Lower Silesia region allowed to describe their specific features (size, roundness, lustre, and lack or remnants of primary intergrowths with other minerals). It allows estimating length of hydrodynamic transport and distance from the source area. Such features are also an important tool in determining the source of ore mineralization and to establish the parent area for detrital accumulations. Moreover, electron microprobe (EMPA) investigation of detrital gold allowed to recognized internal structure and chemical composition of placer gold grains. The grains commonly revealed zonal structures due to chemical supergene gold mobility recognized nearly in all studied pan-concentrate samples

The age of molybdenites in Poland in the light of Re-Os isotopic studies

W artykule przedstawiono wyniki datowań metodą Re–Os wieku molibdenitów związanych z waryscyjskimi intruzjami granitoidowymi w Polsce. W masywie karkonoskim oraz w jego wschodniej osłonie metamorficznej stwierdzono dwa etapy krystalizacji molibdenitów (od 326 ±1 do 310 ±1 mln lat), które odzwierciedlają aktywność pneumatolityczną i hydrotermalną w okresie karbońskim od wizenu/ serpuchowu do moskowu. W masywie Strzegom–Sobótka zarówno molibdenity rozetkowe występujące w formie impregnacji w granitach, jak i molibdenity w przecinających je żyłkach kwarcowych wykazują zbliżony wiek (od 309 ±1 do 296 ±2 mln lat). Krystalizacja molibdenitów w tym masywie była pochodną procesów pomagmowych związanych z powolnym stygnięciem magm odpowiedzialnych za powstanie monzogranitów hornblendowo-biotytowych. Zakres wiekowy krystalizacji molibdenitów ze strefy kontaktu bloku małopolskiego z blokiem górnośląskim mieści się w czasie od 301 ±2 do 296,3 ±1,4 mln lat. Najstarszy wiek izotopowy Re–Os krystalizacji wśród zbadanych dotychczas molibdenitów uzyskano dla próbki molibdenitu pochodzącej z Tatr – 350,5 ±1,2 mln lat. Z kolei najmłodsze wieki krystalizacji molibdenitów stwierdzono w próbkach z kamieniołomu w Siedlimowicach (257 ±1 mln lat) oraz w Miedziance (213 ±1 mln lat). Wieki te wskazują na procesy kataklazy i remobilizacji roztworów hydrotermalnych w młodszych okresach, tj. w późnym permie i triasie. Wyniki badań izotopowych molibdenitów pozwoliły określić relacje czasowe pomiędzy poszczególnymi hydrotermalnymi etapami krystalizacji kruszców i procesami magmowo-tektonicznymi w czasie ok. 140 mln lat, tj. od missisipu (karbon) do noryku (późny trias) w różnych obszarach wystąpień waryscyjskich intruzji granitoidowych w Polsce.The paper presents the results of molybdenites that closely correlate with the Variscan granite intrusions in Poland. In the Karkonosze Massif and its eastern metamorphic cover, there are two separate stages of Re-Os ages of molybdenite crystallization (326 ±1 to 310 ±1 Ma), which reflect pneumatolitic and hydrothermal activity in the Carboniferous (from the Visean/Serpukhovian to the Moscovian). In the Strzegom–Sobótka Massif, both rosette-like molybdenites disseminated in granitoids and those from the quartz veinlets reveal similar Re-Os ages that range from 309 ±1 to 296 ±2 Ma. Molybdenite crystallization in the Strzegom–Sobótka Massif was related to the post-magmatic processes associated with a slow cooling of magma responsible for the formation of hornblende-biotite monzogranites. The time range of molybdenites crystallization form the contact zone between the Małopolska and Upper Silesian blocks is from 301 ±2 to 296.3 ±1.4 Ma. The oldest Re-Os isotopic age of molybdenite (350.5 ±1.2 Ma) was received for a molybdenite sample from the Polish part of the Tatra Mountains. The molybdenites from the eastern part of the Strzegom–Sobótka Massif (Siedlimowice quarry, 257 ±1 Ma) and from the Miedzianka abandoned Cu (-U) mine (213 ±1 Ma) yielded the youngest Re-Os ages. These ages indicate tectonic reactivation and remobilization of hydrothermal fluids in the Late Permian and Late Triassic. The Re-Os isotopic studies of molybdenites allowed defining the time relation between successive hydrothermal stages of ore precipitation and tectonic-magmatic processes during ca. 140 million years e.g. from the Mississippian (Carboniferous) to the Norian (Late Triassic) in different areas of the occurrence of Variscan granitoid intrusions in Poland

Zircon U-Pb ages of granitoid apophyses in the western part of the Kłodzko–Złoty Stok Granite Pluton (SW Poland)

Granitoids from the Graniec–Bardo and Myszak apophyses of the Kłodzko–Złoty Stok (KZS) Granite Pluton that intrude the Upper Paleozoic flysch of the Bardo Unit have zircon U-Pb ages, measured by SHRIMP, of 341.6 ± 2.8 Ma and 341.4 ± 2.2 Ma, respectively. These results augment our previous dating that recorded a short period of Middle Mississippian (Visean) hypabyssal magmatism that produced a variety of KZS igneous rocks of different compositions between ca. 341 and 331 Ma. The Graniec–Bardo and Myszak apophyses belong to the earliest stage of the pluton emplacement. Geochemical and petrographic studies of the dated samples indicate that they are biotite- and hornblende-rich tonalite and syenogabbro of diverse composition and typical of rocks originating from hybrid magmas formed in the geotectonic transition from an early stage collisional granitoid emplacement to its fast orogenic uplift. The polymetallic auriferous ore mineralisation of contact metasomatic type found in intimate contact with the Graniec–Bardo apophysis near Bardo Śląskie may also be of Visean age

The occurrence and prospective resources of molybdenum and tungsten ores in Poland

Złoże Myszków występujące w strefie kontaktu bloku małopolskiego z blokiem górnośląskim jest jedynym udokumentowanym porfirowym złożem Mo-Cu-W w Polsce. Zasoby bilansowe rud siarczkowo-tlenkowych wynoszą tu około 0,3 mln Mg molibdenu, 0,24 mln Mg wolframu i 0,8 mln Mg miedzi. W strefie tej zostały wydzielone obszary perspektywiczne dla złożowych koncentracji nie tylko Mo-Cu-W typu porfirowego, ale również złóż typu skarnowo-metasomatycznego czy żyłowego. Złoża te są związane z górnokarbońskimi postkolizyjnymi wapniowo-alkalicznymi granitoidami i porfirami, które intrudowały w prekambryjsko-paleozoiczne utwory występujące w strefie kontaktu bloków małopolskiego i górnośląskiego wzdłuż strefy tektonicznej Hamburg–Kraków. Najbardziej perspektywicznym rejonem występowania złoża porfirowego typu Mo-Cu-W jest obszar Nowa Wieś Żarecka–Myszków–Mrzygłód, usytuowany w bezpośrednim otoczeniu porfirowego złoża Mo-Cu-W Myszków. Jednak obszar ten, podobnie jak i pozostałe wydzielone obszary perspektywiczne w tym regionie (Żarki–Kotowice, Zawiercie, Pilica, Dolina Będkowska i Mysłów), wymagają dodatkowych prac poszukiwawczych w celu udokumentowania nowych złóż Mo-Cu-W. Wraz z dokumentowaniem nowych zasobów cechsztyńskich rud Cu-Ag na monoklinie przedsudeckiej należy również oczekiwać przyrostu zasobów molibdenu, jako pierwiastka współwystępującego w tych złożach. Jednak molibden nie jest obecnie odzyskiwany w procesie przeróbki rud Cu-Ag. Liczne przejawy mineralizacji molibdenowej i wolframowej stwierdzone w Sudetach zostały zaliczone do kategorii zasobów hipotetycznych. Mają one obecnie jedynie znaczenie wskaźnikowe dla ewentualnych poszukiwań rud Mo i/lub W typu kontaktowo-metasomatycznego, porfirowego lub żyłowego.The Myszków deposit located in the contact zone of the Małopolska and Upper Silesian blocks is the only one documented Mo-Cu-W porphyry type deposit in Poland. Inferred resources of sulfide-oxide ores are ca. 0.3 million Mg molybdenum, ca. 0.24 million Mg tungsten and ca. 0.8 million Mg copper. In this region the prospective areas were recognized for not only Mo-Cu-W porphyry type deposits but also for skarns, contact-metasomatic and vein type deposits. The prospective areas for ore mineralization of porphyry Mo-Cu-W type and skarn-contact metasomatic type may be related to Ediacaran-Paleozoic sediments intruded by Upper Carboniferous post-collisional calc-alkaline granitoids and porphyries, located in the contact zone of the Małopolska and Upper Silesian blocks along the Hamburg–Kraków tectonic zone. The most prospective area for the occurrence of the porphyry-type Mo-Cu-W deposit is the region between Nowa Wieś Żarecka, Myszków and Mrzygłód, which surrounds the Myszków Mo-Cu-W porphyry deposit. However, this area like the other selected prospective areas (Żarki–Kotowice, Zawiercie, Pilica, Dolina Będkowska and Mysłów), requires additional prospecting for the new targets. As a result of new documentation work of the copper and silver resources hosted by Zechstein sediments in the Fore-Sudetic Monocline, an increase in molybdenum resources (coexisting element in the Kupferschiefer deposits) should be expected. However, molybdenum is not extracted during processing of the Cu-Ag sulphide ores. Numerous occurrences of molybdenum and tungsten mineralization recognized in the Sudetes are classified into the hypothetical resources. These sites are strong indicators, which may be valuable in direct prospecting for Mo and/or W deposits of the contact-metasomatic, porphyry and vein types

In memory of Jerzy Kanasiewicz on 20th anniversary of His death

Jerzy Kanasiewicz was born on May 9, 1934, in Lwów. In the years 1953-1958 he studied geology at the Mining Institute in Jekaterinburg (Russia - Ural Mts.). In 1958, he began to work in the Geological Insti¬tute in Warszawa, in the Department of Rare and Radio¬active Elements. In 1967, he defended his doctoral thesis titled: "Occurences of rhenium and selenium and some other accompanying elements in the Lower Zechstein cupri¬ferous series of the Fore-Sudetic Monocline". He took part in several scientific expeditions in Asia and Africa, as an expert. In Vietnam (1971), Jerzy Kanasiewicz evaluated industrial potential of the Nam Nam Xe rare earth deposits in the Lao Cai province. He also visited North Korea in 1975. In the years 1979-1981, he worked in India as an expert of the United Nations. He conducted exploration for gold, tin, lithium, niobium and tantalum pegmatite ores, together with Indian geologists. The investigations took place in the state of Madhya Pradesh. He also visited Malaysia at that time, where he had opportunity to acquaint with methods of identifications and documentation ofclastic tin ores of the global importance. In 1982, Jerzy Kanasiewicz visited Libya where was involved in exploration and evaluation of the uranium resources. In mid-1980s, he created an ambitious and innovative program of geochemical-mineralogical researches in the Sudetes and Fore-Sudetic Block. He died untimely in Warszawa on August 24, 1992

The polymetallic mineralization from the Beiyi mine, Shilu iron ores district, Hainan Island (Southern China)

W regionie górniczym Shilu posiadającym olbrzymie zasoby rud żelaza typu BIF (Banded Iron Formation), oprócz mineralizacji tlenkami Fe (głównie hematyt), występuje lokalnie w spągu 6 poziomu stratygraficznego grupy Shilu, bogata polimetaliczna mineralizacja siarczkowa Cu–Co. W regionie górniczym Shilu występują słabo zmetamorfizowane skały wulkanoklastyczne i węglanowe zaliczane do mezo- i neoproterozoiku, w które intrudowały różnego wieku granitoidy. Przedmiotem badań mikroskopowych w świetle odbitym i w mikroskopie elektronowym CAMECA SX 100, wyposażonym w przystawkę EDS i WDS, była polimetaliczna mineralizacja kruszcowa z kopalni Beiyi i jej okolic. Mineralizacja kruszcowa, głównie pirotynowo-chalkopirytowa oraz kobaltonośny piryt (do ok. 11% wag. Co), występuje w zmienionych skałach węglanowo-krzemianowych i silnie okwarcowanych skałach diopsydowo-tremolitowych w postaci impregnacji, żyłek i masywnych agregatów ziarnistych. Pirotyn i chalkopiryt zawierają liczne wrostki oraz tworzą przerosty z innymi minerałami (sfaleryt, galena, glaukodot, costibit, kobaltyn, arsenopiryt, ullmannit, siegenit, tytanit, Co-bravoit i kasyteryt). Niewielkie kryształy (10–20 μm średnicy) tworzą minerały Bi (matyldyt i cosalit) i argentyt. W paragenezie z barytem, kalcytem i chlorytem pojawiają się amalgamaty Ag–Hg oraz cynober. Wyniki prac pozwoliły rozpoznać nowe, dotychczas nieopisywane ze złoża minerały. Rezultaty badań wskazują na krystalizację minerałów kruszcowych podczas 4–5 oddzielnych etapów precypitacji kruszców z roztworów hydrotermalnych, w zakresie od temperatur średnich do niskich. Wstępne wyniki oznaczeń wieku izotopowego metodą Re–Os młodszej generacji pirytów (pozbawionych domieszek kobaltu) wskazują na ich precypitację w interwale 240–260 mln lat.The famous Shilu iron-polymetallic ore mining district located in western Hainan Island, South China, occurs within Meso- and Neoproterozoic low-grade metamorphosed volcanoclastics and carbonates, that belong to the 6th sequence of the Shilu Group. Granitoid intrusions of different ages occur in the surroundings of the mining area. The Shilu deposit is considered to be a structurally reworked as well as hydrothermally altered and enriched ore deposit of a Banded Iron Formation type. The deposit is a very important iron producer from hematite (and minor magnetite) ores. Our work focused on the polymetallic sulfide mineralization that underlies the iron oxide ores. We selected several samples of sulfide ores from the Shilu deposit of the Beiyi mine and its close vicinity. We performed detailed ore microscopic studies as well as electron microprobe analyses using the CAMECA SX 100 equipped with EDS and WDS systems. Pyrrhotite, chalcopyrite and Co-bearing pyrite (up to 11 wt% Co) dominated among ore sulfides in the studied samples. These ore minerals occur in calc-silicate rocks and strongly silicified diopside, tremolite-bearing rocks, either as disseminated grains, sometimes in veinlets, or in aggregates that may form massive ores. Pyrrhotite and chalcopyrite may contain numerous solid inclusions, overgrowths and intergrowths of subordinate sulfides (sphalerite, galena), sulfosalts (glaucodot, costibite, cobaltite, arsenopyrite, ullmannite), sulfospinels (siegenite) and cassiterite that belong to the minerals crystallizing at medium to low temperatures. Among these minerals, siegenite and Co-bravoite dominate. Tiny crystals (10–20 μm in size) of Bi-minerals (matildite, cosalite) and argentite are also present. Moreover, in association with barite, calcite and chlorite, Ag-Hg amalgamate and cinnabar can occur. The results of our study point to the multistage medium- to low-temperature hydrothermal precipitation of ore sulfides during 4–5 separate stages. Preliminary results of Re-Os isotope datings indicate that pyrites of younger generation (lack of significant Co admixture) crystallized during 240–260 Ma