PIG-PIB na 43. wyprawie polarnej na Antarktydę

Prawie 5 tygodni – w lutym i marcu 2019 roku pracownicy Państwowego Instytutu Geologicznego - prof. dr hab. Jerzy Nawrocki i dr Krystian Wójcik uczestniczyli w 43. polskiej wyprawie polarnej na Antarktydę, prowadząc badania na Stacji Polarnej im. H. Arctowskiego. W wyprawie wzięli udział także biolodzy Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, hydrolodzy i ekolodzy Polskiej Akademii Nauk.

Polska Stacja Antarktyczna im. H. Arctowskiego została założona 26 lutego 1977 roku w Zatoce Admiralicji na Wyspie Króla Jerzego (Szetlandy Południowe). Obecnie jest zarządzana przez Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk. Już od początku istnienia Stacji geologia stanowiła istotny element prowadzonych tutaj badań naukowych, a to głównie za sprawą prof. Krzysztofa Birkenmajera, który był autorem pierwszych i jak dotąd jedynych map geologicznych Zatoki Admiralicji i jej sąsiedztwa. Z wielkim smutkiem przyjęliśmy wiadomość o Jego niedawnej śmierci, zwłaszcza gdy w tym samym czasie na Stacji badania prowadzili pracownicy PIG-PIB, korzystając z ogromnego dorobku profesora.

Polska Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego. Mapy za http://arctowski.aq/   


Polska Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego. Mapy za http://arctowski.aq/

Polska Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego. Mapy za arctowski.aq


Wyspa Króla Jerzego jest położona w archipelagu Szetlandów Południowych i stanowi łuk wulkaniczny rozdzielający płytę Scotia i płytę antarktyczną, uformowany w efekcie rozpadu Gondwany i subdukcji skorupy oceanicznej pod Antarktydę. Proces subdukcji trwał od późnej jury po miocen.

W budowie geologicznej wyspy biorą udział cztery bloki tektoniczne, rozdzielone regionalnymi strefami uskokowymi o charakterze przesuwczym. Sukcesję skalną Wyspy Króla Jerzego tworzą głównie utwory kenozoiku z nielicznymi tylko odsłonięciami skał górnej kredy. Są to głównie bazalty i andezyty, podrzędnie skały osadowe – tyllity i lądowe i morskie piaskowce i mułowce, pocięte młodymi (21–20 mln lat) intruzjami. Sukcesja skalna jest podzielona na liczne formacje i ogniwa litostratygraficzne, których wzajemne relacje wiekowe są przedmiotem przeszło 40-letniej debaty naukowej.

Należy jednak podkreślić, że wybrzeże Zatoki Admiralicji i Zatoki Króla Jerzego pozostają najlepiej rozpoznanymi geologicznie obszarami Szetlandów Południowych, stanowiąc wyzwanie, ale jednocześnie atrakcję dla obecnych i przyszłych badań naukowych.

Budowa geologiczna Wyspy Króla Jerzego na podstawie prac prof. Krzysztofa Birkenmajera (2003)


Budowa geologiczna Wyspy Króla Jerzego na podstawie prac prof. Krzysztofa Birkenmajera (2003)

Budowa geologiczna Wyspy Króla Jerzego na podstawie prac prof. Krzysztofa Birkenmajera (2003). Za: Nawrocki, J., Pańczyk, M., Williams, I. 2010: Isotopic ages and palaeomagnetism of selected magmatic rocks from King George Island (Antarctic Peninsula), Journal of the Geological Society, London, Vol. 167, 1063–1079 oraz Mozer, A., Pécskay, Z., Krajewski, K. 2015: Eocene age of the Baranowski Glacier Group at Red Hill, King George Island, West Antarctica, Polish Polar Research, Vol. 36, 307–324.

Półwysep Antarktyczny i wyspy do niego przyległe są kontynuacją struktur andyjskich Ameryki Południowej, które obfitują w strefy mineralizacji metalicznej. Na Wyspie Króla Jerzego, w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku rozpoznano kilkanaście miejsc mineralizacji pirytowej, które wstępnie badano pod względem genetycznym (Paulo i Rubinowski, 1987: Pyrite mineralization on King George Island, South Shetland Islands, Antarctica: its distribution and origin. Studia Geologica Polonica, 15: 39–79). Ówczesne zaplecze analityczne nie pozwalało jednak na jednoznaczne wnioski dotyczące pochodzenia i wieku siarczków. Nie udało się też zgromadzić istotnych danych na temat pierwiastków towarzyszących mineralizacji pirytowej, a stratygrafia sukcesji wulkanicznej wyspy stała się w ciągu ostatniej dekady nieaktualna.

Celem prac prowadzonych przez pracowników naszego Instytutu było pozyskanie materiału skalnego ze stref mineralizacji siarczkowej, które później posłużą do ogólnych i selektywnych badań mikroskopowych, geochemicznych i izotopowych, umożliwiając dowiązanie mineralizacji do lokalnych procesów magmowych i do nowej, aktualnej skali stratygraficznej.

Prace terenowe na Antarktydzie wymagają jednak nie lada wysiłku. Już samo dotarcie na wyspę stanowi spory problem organizacyjny, jako że z Punta Arenas (Chile) – jedno z dwóch ostatnich miejsc (obok Ushuai), do których docierają komercyjne loty, należy przesiąść się do wojskowego samolotu, który po pokonaniu Cieśniny Drake’a ląduje na niewielkim lotnisku w chilijskiej stacji Frei na półwyspie Fildes w zachodniej części Wyspy Króla Jerzego. Stąd statkiem, pokonując Cieśninę Bransfielda, a potem zodiakiem przez Zatokę Admiralicji można trafić do Polskiej Stacji Antarktycznej.

Góra lodowa w Cieśninie Bransfielda

Góra lodowa w Cieśninie Bransfielda

Pingwiny białobrewe – stali mieszkańcy Stacji

Pingwiny białobrewe – stali mieszkańcy Stacji

Kości wielorybów przed Stacją im. H. Arctowskiego. W tle „samolot” – główny budynek Stacji

Kości wielorybów przed Stacją im. H. Arctowskiego. W tle „samolot” – główny budynek Stacji

Uczestnicy wyprawy – Krystian Wójcik i Jerzy Nawrocki

Uczestnicy wyprawy – Krystian Wójcik i Jerzy Nawrocki

Zodiakiem przez Zatokę Ezcurry (na zdjęciu uczestnicy wyprawy – Jerzy Nawrocki i Krystian Wójcik wraz z kierownikiem 43. polskiej wyprawy polarnej na Antarktydę – Robertem Bialikiem)

Zodiakiem przez Zatokę Ezcurry (na zdjęciu uczestnicy wyprawy – Jerzy Nawrocki i Krystian Wójcik wraz z kierownikiem 43. polskiej wyprawy polarnej na Antarktydę – Robertem Bialikiem)

 Lodowiec przy nunataku – Igle Czajkowskiego

Lodowiec przy nunataku – Igle Czajkowskiego

 Lodowiec „Ekologia” w sąsiedztwie Stacji

Lodowiec „Ekologia” w sąsiedztwie Stacji

 Uczestnicy wyprawy u czoła „Ekologii”

Uczestnicy wyprawy u czoła „Ekologii”

 Refugium brazylijskiej stacji polarnej na półwyspie Kellera

Refugium brazylijskiej stacji polarnej na półwyspie Kellera

W ramach prac terenowych zgromadzono materiał z licznych stanowisk z mineralizacją na półwyspie Point Barrel (Zatoka Ezcurry) i na półwyspie Keller (Zatoka Admiralicji). Opróbowano także skały płonne w sąsiednich lokalizacjach – Lions Rump i w okolicy stacji polarnej, gromadząc obfity materiał badawczy – około 260 próbek skalnych o łącznej wadze ponad 350 kg. Dużym osiągnięciem wyprawy było odkrycie mineralizacji kruszcowej – miedzi rodzimej w żyłach kwarcowych formacji Arctowski Cove.

Mineralizacja siarczkowa (Półwysep Keller, Zatoka Admiralicji)

Mineralizacja siarczkowa (Półwysep Keller, Zatoka Admiralicji)

wojcik 21

Zatoka Ezcurry, Point Barrel. Miejsce opróbowań mineralizacji siarczkowej

Półwysep Keller. Widok na Zatokę Admiralicji. Ore Point. Miejsce opróbowań mineralizacji siarczkowej

Półwysep Keller. Widok na Zatokę Admiralicji. Ore Point. Miejsce opróbowań mineralizacji siarczkowej

Wyprawa antarktyczna oraz prace badawcze są realizowane w ramach zadania PSG nr 22.6014.1901.02.1 pt.: „Analiza uwarunkowań i współpraca w zakresie bezpieczeństwa surowcowego Polski na tle czynników międzynarodowych – Uczestnictwo w badaniach antarktycznych”. W tym miejscu uczestnicy wyprawy składają serdeczne podziękowania Instytutowi Biochemii i Biofizyki PAN za organizację, aprowizację i logistykę na Stacji podczas 43. wyprawy antarktycznej.

Tekst i zdjęcia: Krystian Wójcik i Jerzy Nawrocki

wocjik20