Charakterystyka geologiczna złoża

Złoże węgla kamiennego kopalni "Morcinek" położone jest w południowo-zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego na pograniczu niecki głównej i rybnicko - ostrawskiej strefy nasunięciowo - fałdowej. Od zachodu ograniczone jest granicami: administracyjną - państwową przebiegającą wzdłuż rzeki Olzy oraz naturalną - uskokiem, przechodzącym wzdłuż doliny rzeki Olzy o zrzucie około 350 metrów w kierunku wschodnim, a od północy, wschodu i południa złoże to otoczone jest głębokimi rynnami erozyjnymi wypełnionymi utworami nadkładu - czwartorzędu (miąższość warstw czwartorzędowych: 1,8 m - 39 m), trzeciorzędu (o miąższości 506,5 - 938 m) i kredy. Łączna grubość tych trzech rodzajów nadkładu waha się od 550 m w strefie powierzchni głównej kopalni do ponad 1500 m na obrzeżach obszaru górniczego o powierzchni 22,6 km² (co jest oczywiście równoznaczne z minimalną głębokością zalegania warstw karbońskich zawierających pokłady węgla). Złoże tworzy garb o zboczach zapadających na południe, północ i wschód.

Karbon zbudowany jest z warstw orzeskich, rudzkich, siodłowych i brzeżnych.

Warstwy orzeskie zalegają w środkowej i północno-wschodniej części złoża. Miąższość mierzona od stropu karbonu do stropu pokładu 401 stanowiącego dolną granicę warstw orzeskich wzrasta w kierunku północno-wschodnim od 118 do 313 m. Występują tutaj liczne pokłady (od 354 do 364) o zmiennej grubości.

Warstwy rudzkie zalegają na całym obszarze górniczym kopalni. W części zachodniej stanowią strop warstw karbońskich. Górną granicę tych warstw przyjęto w stropie pokładu 401, a dolną nad pokładem 501. Miąższość tych warstw waha się od 452 do 486 m.

Warstwy siodłowe zwężają się w kierunku południowo - wschodnim i w tym kierunku maleje też liczba pokładów. Górną granicę warstw postawiono w stropie pokładu 501, a dolną w spągu pokładu 510.

Warstwy brzeżne zostały stwierdzone w zachodniej części złoża. Pokłady węgla występują rzadko, a ich grubość dochodzi do 1,90 m.

W złożu występują łącznie 34 bilansowe pokłady zawierające głównie węgle typu 35.1 do 35.2. Procentowy udział poszczególnych typów węgla w zasobach bilansowych pozafilarowych wg stanu na 1 stycznia 1986 r. wynosił: typ 34 - 13,6%, typ 35.1 - 51,0% i typ 35.2 - 35,4%.
Należy jednak podkreślić, że stopień rozpoznania zasobów geologicznych był niski.
Zasoby kopalni

Dokumentacja geologiczna złoża opracowana na podstawie wyników odwiertów wykonanych do lat 60. XX wieku określała zasoby bilansowe na 201 mln t do głębokości 1000 m oraz 278 mln t poniżej 1000 m (do 1250 m).

Wielkość zasobów geologicznych zmieniała się na przestrzeni lat nie tylko na skutek lepszego rozpoznania złoża, ale również poprzez zmiany kryteriów bilansowości złóż węgla.

Na podstawie wyników uzyskanych po wykonaniu serii odwiertów na obszarze projektowanej kopalni zasoby przedstawiały się następująco:

• geologiczne: 560 mln t
• bilansowe pozafilarowe: 356 mln t
• operatywne: 208 mln t

wielkość zasobów operatywnych w rozbiciu na poziomy:

• poz. 950 m (-721): 54 mln t
• poz. 1100 m (-869): 76 mln t
• poz. 1250 m (-1000): 78 mln t

Zasoby węgla kopalni "Morcinek" na poszczególnych poziomach według dokumentacji geologicznej złoża z dnia 1 stycznia 1989 r. oraz "Programu zagospodarowania złoża" z dnia 1 stycznia 1991 r. przedstawiały się następująco:


W wyniku urealnienia bazy zasobowej opracowanej na podstawie nowych kryteriów bilansowości złóż węgla ustalonych przez MOSZNiL w kwietniu 1994 r. w złożu kopalni "Morcinek" udokumentowano łącznie 1 115 351 000 t zasobów węgla, z czego do poziomu 1100 m, ze względu na trudne warunki geotermiczne, udokumentowano jedynie 269 250 000 t zasobów bilansowych. Zasoby pozabilansowe wynoszą 755 387 000 t (67,7% zasobów geologicznych).

W dniu 1 stycznia 1998 roku (ostatni rok działalności kopalni jako czynnego zakładu wydobywczego) zasoby węgla w kopalni do głębokości 1100 m określono następująco:

• bilansowe: 261 119 tys. ton
• przemysłowe: 187 441 tys. ton
• operatywne: 102 646 tys. ton

Baza zasobowa kopalni na udostępnionych poziomach była jednakże znacznie mniejsza. Według stanu na dzień 1 stycznia 1998 r. wielkość zasobów do głębokości 950 m wynosiła:

• bilansowe: 89 694 tys. ton
• przemysłowe: 22 000 tys. ton
• operatywne: 12 100 tys. ton

Metan

W złożu kopalni "Morcinek" występował także metan i to w dużych ilościach (złoże było zaliczone do IV kategorii zagrożenia metanowego). Metan występuje w złożu w dwóch zasadniczych postaciach: jako metan sorbowany, czyli związany fizykochemicznie z substancją węglową pokładów węgla oraz jako metan wolny wypełniający szczeliny w węglu, porowate i spękane skały płonne, szczeliny uskokowe itp.

Według stanu na 1 stycznia 1994 r. do głębokości 1500 m udokumentowano 2,5 mld m³ gazu w karbonie i 182,5 mln m³ w warstwach dębowieckich. Gaz w warstwach dębowieckich występuje z wodą w stosunku około 2:1.

Woda

W profilu litologicznym złoża wydzielono trzy zasadnicze horyzonty wodonośne:

- czwartorzędowy - w osadach piaszczysto-żwirowych grubości od kilku do 31 m

- trzeciorzędowy - związany z warstwami piaszczysto-pylastymi, o ograniczonym zasięgu i bardzo małej wydajności

- karboński - występuje w ostrej, zwietrzałej partii karbonu - piaskowcach warstw orzeskich, rudzkich i siodłowych

Odrębny poziom trzeciorzędowy występuje w tzw. zlepieńcach dębowieckich grubości 0,5 - 39,8 m na obszarze ok. 16 km². Woda i gazonośne, piaszczysto - zlepieńcowate utwory warstw dębowieckich na około 72 - 75% powierzchni stropu karbonu, pochodzące ze zniszczenia trzonu Karpat, stwarzają III stopień zagrożenia wodnego dla robot górniczych.

Tektonika

Złoże charakteryzuje się bogatą tektoniką typu uskokowego, utworzoną z zespołu siedmiu dyslokacji o zrzutach od 20 do 300 m i kierunkach równoleżnikowych równoległych do nasunięcia karpackiego oraz trzech dyslokacji południkowych o zrzutach od 25 do 140 m. Dyslokacje te tworzą bloki tektoniczne o wymiarach maksymalnych około 800 x 800 m o charakterze zrębów i rowów. Tak złożona tektonika, łącznie z kilkumetrowymi przemieszczeniami wewnątrz poszczególnych bloków, powodowała lokalne anomalie rozciągłości i zapadania warstw. Przebieg głównych dyslokacji tektonicznych spowodował wydzielenie w obszarze górniczym kopalni umownych partii eksploatacyjnych takich, jak partie: N, A, B, C, S.

Szczegółowe dane złoża zawiera poniższa tabela: