^ ^ Minerali mežiških rudišč Miha Jeršek, Uroš Herlec, Breda Mirtič, Mirjan Žorž, Meta Dobnikar, Suzana Fajmut Štrucl, Franc Krivograd Dolino reke Meže je zaznamovala dolgoletna tradicija rudarstva. V svetu je dobro znana po rudiščih svinca in cinka, predvsem pa po mineralu wulfenitu, ki ga lahko občudujemo v številnih javnih in zasebnih zbirkah po vsem svetu. Med Peco in Uršljo goro so rudarili več kot 340 let. Sprva so pridobivali samo svinčevo rudo, od leta 1874 pa tudi cinkovo. V tem času so izkopali okrog 19 milijonov t rude iz več kot 1.000 km rovov in nadkopov. Iz rude so pridobili več kot milijon t svinca in 500.000 t cinka. Skozi Mežiško dolino teče reka Meža, ki izvira pod Olševo (1.929 m) in teče skozi vsa tri rudarska naselja: Črno na Koroškem (573 m), Žerjav (527 m) in Mežico (475 m) ter dalje do Poljane in naprej do izliva v Dravo. Rudišča ležijo večinoma na levem bregu reke Meže, med Mežico na severu in Črno na Koroškem na jugu. Izjemi sta rudišči Graben in Mučevo ter pojavi svinčevo-cinkove rude na Uršlji gori, ki so na desnem bregu reke Meže. Eksploatacijsko polje je na površini okrog 10 km2, celotno polje z vsemi rudnimi pojavi pa obsega 64 km2. Najvišji rov je bil malo pod vrhom Pece, na višini 2.060 m, najglobji pa v revirju Graben na višini 268 m. Pošta Slovenije, 1997: poštna znamka z motivom wulfenita iz Mežice iz zbirke Oddelka za geologijo Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Zamisel Mirko Majer, fotografija Miran Udovč, oblikovanje s sodelovanjem Mirka Majerja, J. Strgarja in Uroša Herleca Matjaž Učakar. # Rudarski nadzornik, geolog Franc Krivograd je vrsto let risal minerale, ki jih je našel pri svojem delu; risba skupka wulfenitovih kristalov iz revirja Union. 32 ZBORNIK MINERALI A.indb 32 ^ 16.12.2005 21:36:43 ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ Kristal wulfenita iz revirja Union (kota 490 m) na wettersteinskem apnencu ima razvite ploskve prizme in piramide. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Mirjan Žorž Največja rudišča so Union, Moring, Graben, Helena, Barbara, Doroteja, Riška gora, Srce, Igrčevo, Staro Igrčevo, Fridrih, Stari Fridrih, Luskačevo in Navršnik (Barget). Z geološkimi značilnostmi mežiških rudišč so se ukvarjali številni raziskovalci, saj je bilo prvo dovoljenje za raziskave svinčevega sijajnika, galenita, v bližini Črne izdano že davnega leta 1665. Mežiška rudišča so se iz časov, ko so jih upravljali grofi in fevdalni posestniki, nato male rudarske družbe in končno večje rudarske družbe, razvila v največji rudnik za pridobivanje mineralnih kovinskih surovin na Slovenskem, ki je bil v letu 2004 zaprt. V okviru turističnega rudnika in muzeja ostajajo odprti muzejski del rudnika na Moringu, del rudišča v Heleni in del rudišča Topla. V rudniku še vedno obratujeta dve vodni elektrarni. Mežiška rudišča ležijo v geotektonski enoti Severnih Karavank, ki pripadajo Vzhodnim Alpam. Narivno zgradbo Pecinega pokrova in Severnokaravanškega nariva sekajo številni prelomi. Orudeno litostratigrafsko zaporedje mežiških rudišč so plasti kamnin anizijske, ladinijske, karnijske, norijske in retijske starosti, ki sestavljajo skladovnico kamnin, debelo od 2.000 do 2.500 m. Ekonomsko in mineraloško so najpomembnejše ladinijske wettersteinske plasti, saj so v njih nastala največja epigenetska rudišča svinca in cinka. Glavna rudna minerala sta galenit in sfalerit, ki ju spremljata manj pogostna pirit in markazit. Poroznost in prepustnost kamnin sta določali obliko rudnim telesom. Konkordantna so nastala ob 33 ZBORNIK MINERALI A.indb 33 ^ 16.12.2005 21:36:44 ^ SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 Kubooktaedrski kristali galenita so v mežiških rudiščih sorazmerno redki, saj je galenit v Severnih Karavankah običajno masiven; 19 x 12 cm. Zbirka Prirodoslovnega muzeja Slovenije. Foto: Miha Jeršek ^ prepustnih horizontih paleozakrasevanja, diskordantna pa ob raz-poklinskih prelomnih conah. Orudenja v grebenskih sedimentih so nastala v conah največje prvotne poroznosti sedimenta, nastala pa so tam tudi rudna telesa, za katere vzroka efektivne poroznosti, ki je vodila orudenje, niso uspeli definirati. Spremembe prvotne mineralne sestave je povzročil tektonski dvig ozemlja in pretok descendentne meteorne vode, bogate s kisikom. Zaradi oksidacije prvotne mineralne združbe so se rudne komponente premeščale in deloma celo izgubile. Razmeroma preprosta mineralna združba je zato postala pestrejša in morfološko zelo raznolika. Mineral, iz katerega so pridobivali svinec, je galenit. S sfaleritom in spremljajočima dolomitom ter kalcitom ustvarja raznolike rudne teksture. Galenit je redko v metakristalih oziroma v močno korodiranih makroskopskih kubooktaedrskih kristalih. Za pridobivanje cinka je najpomembnejši mineral sfalerit. V mežiških rudiščih je v masivni obliki, delno pa v obliki skorjastih tekstur. Primarna sulfida sta še markazit in pirit. Večinoma sta razpršena v karbonatih ali v skupkih brez izrazitih kristalov, ki so večinoma popolnoma oksidirani in veliki do 3 mm. Kristali markazita so zelo enostavni, saj so omejeni le s ploskvami pinakoida in prizme, zato imajo obliko nizke rombske prizme. Kontaktni hemimorfni dvojčki pa so izrazito podaljšani vzdolž ravnine dvojčenja (110). Redki so kristali pirita z razvitimi ploskvami kocke, ki dosežejo velikost 5 mm. Pri oksidacijskih procesih so nastajali sekundarni minerali. Med njimi je največ železovih hidroksidov v obliki limonita, ki je poleg kalcita nedvomno najbolj razširjen. Nastal je z oksidacijo pirita in markazita, v zelo majhnem delu pa še iz železa, ki je # Kristali galenita iz mežiških rudišč imajo razvite ploskve kocke a{100} in oktaedra b{111}. Risba: Miha Jeršek 34 ZBORNIK MINERALI A.indb 34 ^ 16.12.2005 21:36:47 ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ Kristali markazita so limonitizirani. Zdvojčeni kristal markazita je desno ob wulfenitu, ki je na podlagi iz galenita, na kateri so tudi drobni kristali cerusita; izrez 5 x 3 mm. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Miha Jeršek ^ A B Kratkoprizmatski kristali marka-zita iz Mežiškega rudnika imajo enostavno morfologijo, ki jo določata prizma k{110} in pinakoid c{110} (A). Kontaktni dvojčki po (110) so hemimorfni in podaljšani vzdolž ravnine dvojčenja (B). Risbi: Mirjan Žorž bil vezan v sfaleritu. Sestavlja prevleke na vseh primarnih in sekundarnih mineralih. Poleg limonita so še cerusit, hidrocinkit in sadra. Z oksidacijo galenita najprej nastane anglesit, ki je lahko topen in zato redkeje ohranjen. V osrednjih delih geod so nastali tudi kristali anglesita – plavači. Večinoma so brezbarvni ali beli in prosojni. Imajo sploščen prizmatski habitus. Čeprav so kristali anglesita v mežiških rudiščih razmeroma redki in običajno ne presežejo dolžine 1 cm, so našli tudi do 5 cm velike primerke s tanko prevleko železovega hidroksida in so zato rdečkasti. Po nastanku anglesita je kristalil gospodarsko pomemben mineral cerusit, ki nadomešča oksidirani galenit. Običajno ga najdemo že med razkolnimi ploskvami galenita, pogosto pa lepo oblikovani kristali izraščajo iz galenita. Imajo značilen prizmatski ali piramidni habitus. Razmeroma pogosti so tudi dvojčki. Kristali cerusita so brezbarvni, beli, zaradi vključkov galenita so lahko tudi temnosivi. Imajo značilen diamanten sijaj. Galenit, ki je preraščen z drobnimi cerusiti, je lahko zelo lep. Kristali cerusita merijo do 1 cm, večji kristali so redki, največji najdeni v mežiških rudiščih meri 5 cm. Med vsemi cinkovimi oksidacijskimi minerali je najbolj razširjen hidrocinkit, ki je bil najden prav v vseh delih mežiškega rudišča. Nastaja z obarjanjem iz raztopin, ki so bogate s cinkom, v družbi z drugimi oksidacijskimi minerali ali pa sam v obliki tankih, snežnobelih sigastih tvorb na apnencu ali dolomitu ali prevlek na galenitu, sfaleritu, smithsonitu ali limonitu. Na hidrocinkitu pa lahko najdemo prevleke cerusita, hemimorfita, # 35 ZBORNIK MINERALI A.indb 35 ^ 16.12.2005 21:36:48 ^ SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 av g A mn co v pg ^ Kristali anglesita makroskopskih velikosti so v Mežiškem rudniku precej redki. Tako lepo razviti in ploskovno bogati kristali, ki so priraščeni na galenitu, pa so izjemno redki. Našli so jih v revirju Union na koti 331 m. Kristal anglesita na levi meri 5 x 5 mm. Glej tudi risbo anglesitovih kristalov. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Ciril Mlinar B Idealizirani kristali anglesita iz revirja Union. Razvite imajo like a{100}, b{101}, v{211}, g{011}, n{210} (A, revir Union, kota 351 m), zraven pa še k{411}, l{301}, m{201}, c{001}, 0{213}, p{122} in s{110} (B, revir Union, kota 331 m). Risbi: Mirjan Žorž # V najnižjih delih revirja Union so našli velike kristale cerusita. Drugače kot v ostalih delih rudnika, kjer jih vedno najdemo v obliki drobnokristaliziranih prevlek na galenitu, so tukaj priraščeni na karbonatni podlagi in deloma prekriti z limonitnimi prevlekami. Največji kristal na posnetku meri 13 x 9 mm . Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Ciril Mlinar 36 ZBORNIK MINERALI A.indb 36 ^ 16.12.2005 21:36:49 ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ ^ Kristali anglesita imajo običajno visok sijaj; 28 x 15 mm. Zbirka Marjetke Kardelj. Foto: Ciril Mlinar # 37 ZBORNIK MINERALI A.indb 37 ^ 16.12.2005 21:36:51 ^ SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 ^ wulfenita, sadre, aragonita, kalcita in smithsonita. Hidrocinkita ni v kristalih, ki bi bili vidni s prostim očesom. Pod mikroskopom kaže dokaj neurejeno združbo tankih kristalov v obliki lističev, postavljenih pravokotno na podlago. V delih s sfaleritom in v višjih delih mežiških rudišč je razmeroma pogost mineral smithsonit. Nastaja na kalcitu z neposrednim obarjanjem iz raztopin. Smithsonit je sam ali pa v združbi s hemimorfitom, sadro, cerusitom in redko s fluoritom. Njegova barva se spreminja od rdečkastorjave do sivkaste, sive in bele, lahko pa je tudi brezbarven. Smithsonit najdemo v obliki skorjastih natečnih tekstur, idiomorfnih skalenoedrov, ki nato preidejo v značilne snopaste kristale. Kristali so le redko večji od 1-2 mm. Posebno zanimivi so drobni snopasto razviti kristali smithsonita v paragenezi z idiomorfno oblikovanimi kristali fluorita. Kristali fluorita imajo razvite ploskve kocke, rombskega dodekaedra in heksakisoktaedra. Do sedaj najdeni kristali so majhni in niso večji od 2 mm. Skupaj s smithsonitom najdemo še hemimorfit, ki je razmeroma redek mineral v mežiškem rudišču. Njegovi kristali so večinoma brezbarvni ali pa sivkasti in sivkastozeleni, lahko v družbi s hidrocinkitom, cerusitom, wulfenitom ali kalcitom. Kristali so sploščeni vzdolž c-osi in značilno progasti v tej smeri. Hemimorfizem, ki je značilen za ta mineral, je neizrazit. Največji kristali dosežejo do 3 mm v dolžino. Hemimorfit je v Mežiškem rudniku dokaj redek mineral. Vedno pa je v obliki snopastih in pahljačastih kristalov, kakršni so na tem posnetku. Do 2 mm veliki posamični kristali so priraščeni na ploskvi velikega kristala kalcita, kar je tudi svojevrstna redkost. Kristali hemimorfita so namreč praviloma zraščeni v prevlekah, zaradi česar težko razločimo njihovo obliko. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Miha Jeršek Snopasto razviti kristali smithsonita in brezbarven prozoren fluorit; izrez 3 x 2 mm. Zbirka Marjetke Kardelj. Foto: Miha Jeršek m # A en d B Kristali hemimorfita kažejo bolj ali manj izrazit hemimorfizem. Imajo razvite kristalne ploskve b{010}, m{110}, kp{011}, kn{011}, dp{101}, dn{101}, ep{103} in en{103}. Risbi: Mirjan Žorž 38 ZBORNIK MINERALI A.indb 38 ^ 16.12.2005 21:36:54 b k n ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ ^ Hemimorfit in hidrocinkit iz primerka na spodnji sliki; izrez 10 x 7 mm. Zbirka Prirodoslovnega muzeja Slovenije. Foto: Ciril Mlinar Hidrocinkit in hemimorfit na podlagi iz galenita; 18 x 14 cm. Zbirka Prirodoslovnega muzeja Slovenije. Foto: Ciril Mlinar # 39 ZBORNIK MINERALI A.indb 39 ^ 16.12.2005 21:36:55 ^ SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 Kalcit je najpogostejši mineral mežiških rudišč. Ker je jalovinski mineral, mu v preteklosti niso posvečali pozornosti. Šele v zadnjem času je bil podrobno morfološko in geokemično raziskan. Deloma je nastal hkrati z rudnimi minerali. Velika večina lepih kristalov je nastala v odprtih razpokah, kjer so se mešale talne vode z meteornimi. Kalcit mežiških rudišč odlikuje razgibana morfologija. Ločimo več značilnih tipov kristalov. Skalenoedrski so kot posamezni kristali ali pa v skupkih, ki dosežejo velikost nekaj deset centimetrov, po celotnem rudišču. V sukcesivnih fazah so jih prerasle mlajše generacije kristalov kalcita. Njihov habitus se je zato spremenil v sodčkasti, prizmats-ki ali romboedrski. Med zadnjimi so nastali strmoromboedrski do strmoskalenoedrski kristali. Ti so lahko zaradi vključkov različno obarvani. Posamezni imajo lahko temnosive vključke, zaradi česar so jih v preteklosti imenovali plumbokalcit. Poleg samskih kristalov so pogosti dvojčki, ki so običajno, ne pa vedno, mnogo večji kot samski kristali na istem primerku. Razmeroma pogosto so obarvani s tankimi prevlekami železovih oksidov. Kristali s primesjo svinca imajo navadno lepši oziroma višji sijaj. Kristale kalcita lahko prekrivajo še wulfenit, descloizit, hemimorfit, hidrocinkit in sadra. Kljub temu, da skalenoedrske kristale kalcita lahko najdemo po vsem mežiškem rudišču, so posebej značilni za revir Navršnik (Barget). Imajo razvit lik v{211}. Risba: Miha Jeršek ^ # Eden najimenitnejših primerkov kalcita iz mežiških rudišč (bazalni dvojčki) z wulfenitom; 11 x 9 cm. Kalcit ima izrazito skalenoedrski habitus. Poleg skalenoedrov so razviti še osnovni romboedri, ki so lepo vidni na terminacijah kristalov. Zbirka Gregorja Koblerja. Foto: Ciril Mlinar Značilen kristal kalcita mežiških rudišč ima razvite ploskve likov r (101), j{12.1.14}, i{517}, e{012},, n{716}, d{615}, z{413}, v{211} in u{532}. Risba: Miha Jeršek 40 ZBORNIK MINERALI A.indb 40 ^ 16.12.2005 21:37:00 ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ ^ A B C Skalenoedrski kristali kalcita z razvitim skalenoedrom v{211} iz mežiških rudišč oblikujejo kristale dvojčke z dvojčičnimi ravninami (001) (A), (012) (B) in (021) (C). Risbe: Miha Jeršek Kristali kalcita z razvitim skalenoedrom v{211} oblikujejo kristale dvojčke z dvojčičnimi ravninami (012). Obdaja jih množica nezdvojčenih enostavnih skalenoedrskih kristalov. Primerek na sliki je iz revirja Navršnik (Barget). Največji dvojček je visok 22 mm. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Mirjan Žorž. # 41 ZBORNIK MINERALI A.indb 41 ^ 16.12.2005 21:37:03 ^ SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 rlk v mo A B Bazalna dvojčka z dvojčično ravnino (001) in dominantnim negativnim položnim romboedrom e{012}. V revirju Union, na sedmem obzorju, najdemo dvojčke tega tipa, ki imajo razvit samo omenjeni lik (A). Ponekod v mežiških rudiščih pa so lahko na tovrstnem tipu kalcitovih dvojčkih razvite še kristalne ploskve likov r{101}, l{716}, k{413}, v{211}, m{131}, 0{1.16.5} in f s približnim indeksom {14.1.2} (B). Risbi: Miha Jeršek ,e g f ^ Razmeroma redki kristali kalcita iz mežiških rudišč imajo razvite strme romboedre s približnim indeksom s{0.20.1}. Najbolj značilni so za revir Graben. Lahko pa imajo razvite še kristalne ploskve e{012}, g{075}, f{021} in b{072}. Risba: Miha Jeršek re ^ h g N \f »Karo« kalcit je nastal tako, da je starejšo skalenoedrsko generacijo kalcita prerasla mlajša generacija kalcita, za katero je značilen bolj sodčkast habitus; 52 x 30 mm. Zbirka Prirodoslovnega muzeja Slovenije. Foto: Ciril Mlinar Za sodčkaste kristale kalcita iz mežiških rudišč je značilno, da ne prevladuje nobena od kristalnih oblik. Na tem kristalu so razvite e{012}, r{101}, g{413}, v{211}, m{100}, f{021}, p{241} in h{067}. Risba: Miha Jeršek 42 ZBORNIK MINERALI A.indb 42 ^ 16.12.2005 21:37:07 ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ ^ Kristali kalcita iz revirja Igrčevo; 55 x 75 mm. Zbirka Prirodoslovnega muzeja Slovenije. Foto: Ciril Mlinar # 43 ZBORNIK MINERALI A.indb 43 ^ 16.12.2005 21:37:11 ^ SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 Najbolj znan mineral mežiških rudišč je wulfenit. Med drugo svetovno vojno so ga pridobivali zaradi molibdena, ki je bil strateška surovina. Številni raziskovalci so ugotavljali razloge za nastanek wulfenita v mežiških rudiščih. Največji problem je bil razložiti izvor molibdena, za katerega so menili, da je bil izlužen iz bituminoznih karnijskih plasti, ki so krovnina wettersteinskim apnencem. Nekoč so menili, da je nastal iz hidrotermalnih raztopin, kasneje pa so povezovali transport molibdena z amorfnim jordisitom. Izsledki raziskav v novejšem času kažejo na tesno povezanost med molibdenom in posameznimi generacijami sfalerita. Tako lahko preprosto povežemo nastanek wulfenita z dejstvom, da so meteorne vode vir kisika, ki poskrbi za oksi-dacijo sfalerita. Cink iz sfalerita migrira iz rudišča, medtem ko se molibden ob stiku z galenitom, ki je vir svinca, veže v wulfenit, ki je praktično vsepovsod v mežiških rudiščih. Koncentracije wulfenita so večje le v unionskem sistemu in to ne glede na dejstvo, da je oksidacija zajela bolj ali manj celotno rudišče. ^ # Wulfenit iz revirja Doroteja; 50 x 35 mm. Zbirka Marjetke Kardelj. Foto: Miha Jeršek 44 ZBORNIK MINERALI A.indb 44 ^ 16.12.2005 21:37:15 ^ MINERALI MEŽIŠKIH RUDIŠČ V revirju Union so na obzorju 455 m živooranžni kristali wulfenita na modrikasti podlagi drobnokristaliziranega kalcita. Kristali so conirani vzporedno z ravnino (001), zato so ploskve piramide n{011} progaste. To je posledica pogostega menjavanja kristalizacijskih pogojev. Značilna je nazobčana rast na ploskvah obeh pedionov. Največji kristali merijo na robu 8 mm. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Mirjan Žorž ^ Wulfenit je vedno v združbi z drugimi oksidacijskimi minerali, zlasti z limonitom, cerusitom, hidrocinkitom in descloizitom ter galenitom, ki je navadno močno oksidiran. Pirit in markazit sta v bližini nahajališč wulfenita večinoma oksidirana. Nenavadno oblikovani kristali, piezoelektrični efekt in odvisnost morfologije od globine so le nekateri izmed izvirnih znanstvenih izsledkov, ki so jih raziskovalci ugotovili na vzorcih wulfenita mežiških rudišč. Če na kratko povzamemo: za najnižja # Na višini 490 m revirja Union imajo posamezni kristali wulfenita izrazito piramidno obliko, pri kateri prevladujejo ploskve zgornje piramide n{011} in spodnjega pediona {011}; kristal 7 x 6 mm. Zbirka Mirjana Žorža. Foto: Mirjan Žorž 45 ZBORNIK MINERALI A.indb 45 ^ 16.12.2005 21:37:16 SCOPOLIA SUPPL. 3 - 2006 ^ c Ä. u Y .s s Yu J, (J) A n an B C n FfF D g, E G ^ Morfologija kristalov wulfenita je v tesni zvezi z globino v rudišču. V najnižjih nivojih so nastali tankoploščati kristali wulfenita. Z naraščajočo nadmorsko višino pa se kristali vse bolj debelijo in preko prizmatskega habitusa preidejo v piramidni habitus, dokler niso že povsem igličasti (od A do G). Na slikah so prikazani liki s{013}, Y{014}, u{114}, 0{3.4.75}, c{001}, X{119_}, s{013},