Bursztyn, Amber, Jantar, Sukcynit - to ta sama żywica kopalna

Historia bursztynu bałtyckiego

Bursztyn bałtycki powstał z przeobrażonej żywicy drzew iglastych, porastających w środkowym paleogenie, przed około 40 mln lat, północne i wschodnie wybrzeża epikontynentalnego morza wypełniającego wschodnią część basenu Morza Północnego. Żywica drzew bursztynodajnych była transportowana do morza przez sieć rzeczną i spływy powierzchniowe i w środowisku morskim uległa zaawansowanej diagenezie, przede wszystkim polimeryzacji.

Procesy te doprowadziły do zmian cech fizykochemicznych żywicy, w tym wzrostu twardości i temperatury topnienia, a w konsekwencji do powstania substancji znanej dziś jako bursztyn bałtycki. Okruchy bursztynu były przemieszczane przez prądy morskie i deponowane wśród drobnoziarnistych osadów klastycznych: piasków, mułków i iłów glaukonitowo-kwarcowych. Takie osady w klasycznym miejscu występowania – na Półwyspie Sambijskim – noszą nazwę „niebieskiej ziemi”.

Powstawanie bursztynu bałtyckiego

Około 30–40 milionów lat temu znaczną część dzisiejszych ziem polskich i terenów sąsiadujących z nimi pokrywało płytkie morze. Ogromne połacie lądów były porośnięte lasami. W zbiorowiskach leśnych wyższych partii gór rosły sekwoje, jodły, świerki, sośnice, modrzewie, cyprysiki, cedrzeńce i tuje. Niższe partie zajmował lasostep sosnowo-palmowodębowy, w dolinach rzek rosły wilgotne lasy z woskownicami i wierzbowatymi. Wśród drzew były gatunki silnie żywicujące, bursztynodajne.

Żywica drzew gromadziła się bezpośrednio pod korą i wewnątrz pni, wypełniając rozwarstwienia drewna i szczeliny. Żywica wyciekająca na powierzchnię pni, zastygała w postaci kropli i sopli. Tworzyła nabrzmienia regenerujące uszkodzone tkanki i zasklepiające obnażone miejsca zranień . Do spływającej po pniach żywicznej substancji dostawały się drobne kawałki kory, igły i liście, szczątki z poszycia leśnego. Płynna, lepka żywica była też pułapką dla zwierząt. Zamknięte w bursztynowej żywicy znajdowały swój kres życia małe stawonogi – owady, pajęczaki i wije, a czasami również większe zwierzęta, takie jak jaszczurki. Te organiczne inkluzje bursztynu do dziś są świadectwem bogatego świata roślin i zwierząt w tamtej odległej epoce geologicznej.

Do gruntu dostawały się duże ilości żywicy tkwiące w powalonych pniach drzew tworząc pokłady złóż pierwotnych. Z czasem złoża uległy erozji – ulewne deszcze rozmyły ziemię i zniosły do pobliskich strumieni bryłki stężałej żywicy. Żywiczny materiał był transportowany i osadzany w płytkiej, przybrzeżnej strefie morza eoceńskiego, przeobrażając się w bursztyn bałtycki. W kolejnych epokach geologicznych bursztyn odbywał dalszą wędrówkę do nowych miejsc. Wszelkie nagromadzenia bursztynu poprzedzone mniej lub bardziej odległym transportem należą do złóż wtórnych pochodzenia osadowego.

Znane złoża bursztynów i występowanie

Bursztyn bałtycki występuje na znacznych obszarach Europy Środkowej w formie nagromadzeń pierwotnych, związanych z osadami środkowego i górnego eocenu oraz nagromadzeń wtórnych, związanych z osadami młodszymi, głównie czwartorzędowymi. Wyróżnia się trzy zasadnicze typy złóż bursztynu bałtyckiego:

• stratoidalno-pokładowe występujące w utworach paleogeńskich (złoża pierwotne),

• stratoidalne gniazdowo-soczewowe, tworzące nagromadzenia bursztynu w utworach holoceńskich, przybrzeżno-morskich i aluwialnych (złoża wtórne),

• gniazdowe, występujące wśród utworów plejstoceńskich, głównie w porwakach bursztynonośnych utworów paleogeńskich oraz na obszarach pokryw sandrowych (złoża wtórne).

W Polsce bursztyn występuje nie tylko w strefie wybrzeża, lecz także na terenach znacznie oddalonych od Bałtyku. Pierwotne nagromadzenia w Polsce stwierdzano dość powszechnie. Największe znaczenie mają nagromadzenia występujące na Pobrzeżu Kaszubskim (rejon Chłapowa) i Północnej Lubelszczyźnie, gdzie osady eocenu występują względnie płytko. W obu tych rejonach nagromadzenia bursztynu mają charakter złożowy. W sąsiedztwie granic Polski, znane złoża bursztynów występują na Półwyspie Sambijskim w Rosji i na Wołyniu (Ukraina).

W rejonie Pobrzeża Bałtyku istnieją także wtórne nagromadzenia bursztynu. Te niewielkie nagromadzenia mają często charakter małych złóż, jednak najczęściej zostają wyeksploatowane już na etapie odkrycia. Największe znaczenie mają nagromadzenia bursztynu o charakterze złożowym występujące w północnej części Lubelszczyzny. Bursztyn występuje tu jako kopalina towarzysząca piaskom i mułkom glaukonitowym. Złoża te zlokalizowane są w pobliżu, lub też są częścią wcześniej udokumentowanego złoża Górka Lubartowska.

Wydobycie bursztynu

Według danych archeologicznych historia pozyskiwania, a także obróbki bursztynu bałtyckiego sięga trzeciego tysiąclecia przed naszą erą. Początkowo bursztyn był wyławiany z morza, choć prawdopodobnie również wykopywano go z płytkich warstw gruntu. Wydobycie bursztynu metodami górniczymi zaczęło rozwijać się w XVIII wieku.

W dzisiejszych granicach Polski zinwentaryzowano ponad 750 miejsc, w których znajdowano lub wydobywano bursztyn bałtycki. Szybki rozwój górnictwa bursztynu przypada na wiek XIX i początek XX. W licznych kopalniach szybikowych. Niektóre z kopalń przetrwały do początków XX w. Kilka kopalń istniało w tradycyjnym już rejonie Mierzei Wiślanej i delty Wisły. Występujące tu nagromadzenia sukcynitu nadal są głównym źródłem dużych ilości bursztynu.

W latach 1860-1890 bagrowano również dno Zalewu Kurońskiego używając stalowych bagrownic z napędem parowym. W wyniku badań geologicznych prowadzonych w połowie XIX w. zostały odkryte na Półwyspie Sambijskim duże ilości bursztynu i nazwano je niebieską ziemią” (Blaue Erde). Zaczęły powstawać kopalnie odkrywkowe na klifowych brzegach półwyspu. Od połowy XIX w. do lat 20. XX w. na wschodnim wybrzeżu funkcjonowały kopalnie głębinowe, a w 1874 r. otwarto pierwszą nowoczesną kopalnię odkrywkową na lądzie.

Bursztyn naturalny - metody pozyskania

Wydobycie bursztynu naturalnego ze złóż odbywa się różnymi metodami w zależności od typu złoża. Eksploatacja bursztynu ze stratoidalno-pokładowych złóż paleogeńskich jest prowadzona metodą odkrywkową. Kopalnia bursztynu wydobyty materiał wstępnie rozdrabnia silnym strumieniem wody podawanym hydromonitorami i przesyłany hydraulicznie systemem rurociągów do sortowni znajdującej się poza wyrobiskiem.

W Polsce złoże rozpoznane w rejonie Górki Lubartowskiej – Niedźwiady na Lubelszczyźnie jest eksploatowane metodą odkrywkową hydrauliczną. Polega ona na wykonywaniu z powierzchni ziemi lejów przy użyciu strumienia wody rozmywającego urabiany grunt. Strumień wody doprowadzany do gleby elastycznym wężem zakończonym głowicą jest zagłębiany ręcznie za pomocą żerdzi manipulacyjnych.

W 2012 roku po raz pierwszy zastosowano metodę odkrywkową do wydobycia na terenie Gdańska. Zawodniony materiał z dna wyrobiska przenoszony był taśmociągiem na sita, gdzie następowało oddzielenie bursztynu od kopaliny podstawowej (piasku).

Złoża gniazdowe były eksploatowane na dużą skalę w XIX wieku. Kopalnie bursztynu znajdowały się na Pomorzu Zachodnim i Wschodnim. Powszechnie stosowano tzw. kopalnie skrzyniowe. Były to szybiki oszalowane grubymi ramami i ułożonymi jedna nad drugą platformami ułatwiającymi przerzucanie urobku ku górze wyrobiska. Głębokość szybików dochodziła zwykle do kilkunastu metrów. Najgłębsza kopalnia znana z rejonu Ugoszczy w okolicach Bytowa miała 27 m.

Bursztyn bałtycki był również wydobywany z dna akwenów. W drugiej połowie XIX wieku penetrowano dno Zalewu Kurońskiego za pomocą stalowych bagrownic z napędem parowym. W Polsce próby poszukiwania bursztynu na przybrzeżnym akwenie Zatoki Gdańskiej były podejmowane w latach 70. minionego stulecia i na początku XXI wieku. W pracach stosowano pogłębiarkę ssąco-skrawającą połączoną rurociągiem z pontonem, na którym znajdował się zestaw sit do separacji bryłek bursztynu od płonego osadu. Osad ten był kierowany do poprzedniego wyrobiska w celu jego likwidacji.

Tradycyjnie Jantar bywa wyławiany z morza u wybrzeży Mierzei Wiślanej, zwłaszcza w okresach sztormowych. Do poławiania bryłek, jak przed wiekami, stosuje się specjalne siatki zamocowane na długich tyczkach, tzw. kaszorki.

Właściwości Bursztynu z morza bałtyckiego

Bursztyn z morza bałtyckiego jest mineraloidem pochodzenia organicznego. Odznacza się niską twardością 2–2,5 w skali Mohsa oraz niewielką gęstością (0,9–1,1g/cm3 ), podobną do gęstości wody. Wykazuje właściwości elektrostatyczne. Przy pocieraniu elektryzuje się ujemnie, przyciągając drobne, lekkie okruchy (np. papier). Przy silnym pocieraniu lub podgrzaniu wydziela przyjemny żywiczny zapach. Pali się jasnym kopcącym płomieniem, stąd jego niemiecka nazwa Bernstein – kamień, który się pali. Jantar jest opisywany ogólnym wzorem C10H16O. Poszczególne pierwiastki występują w zmiennych stosunkach procentowych: 61–81% stanowi węgiel, 8,5–11% wodór, a dopełnienie do 100% – tlen.

Szczególną cechą wyróżniającą amber spośród żywic kopalnych jest zawartość kwasu bursztynowego wynosząca od 3 do 8%. W innych żywicach kopalnych nie stwierdzono tego kwasu, albo jedynie poniżej 3%. Ponadto bursztyn z morza bałtyckiego charakteryzuje się niespotykaną u innych żywic różnorodnością odmian, wynikającą ze zróżnicowania stopnia przezroczystości i barw. Zazwyczaj ma barwę żółtawą, w różnych odcieniach. Bywa też mlecznobiały, czerwonawy lub brunatny, rzadziej niebieskawy lub zielonawy. W zależności od ilości zawartych w nim pęcherzyków gazu może być przezroczysty, przeświecający lub mętny.

W bursztynie bałtyckim spotyka się szczątki dawnych roślin i zwierząt, szczególnie różne gatunki muchówek, mrówek, chrząszczy, a także liście i łodygi roślin, tworzące tzw. inkluzje. Pozwalają one na określenie środowiska przyrodniczego, w którym powstawał. Wyjątkową inkluzję w bryłce bursztynu bałtyckiego stanowi okaz jaszczurki znaleziony w Gdańsku-Stogach, obecnie eksponowany w Muzeum Bursztynu w Gdańsku.

Rodzaje bursztynu bałtyckiego

Pierwotne odmiany bursztynu

Pośród pierwotnych odmian bursztynu wyróżnia się bursztyn przezroczysty (1), w którym nie ma pęcherzyków gazu (tzw. cacko, miodowy) lub są w niewielkiej ilości (z chmurką) oraz bursztyn przeświecający (obłoczkowaty lub wełnisty), jeśli duże gazowe pęcherzyki powodują miejscowe zmętnienia.

Jeśli liczba pęcherzyków gazu, które można dostrzec w mikroskopie elektronowym, dochodzi do 25 000 na powierzchni 1 mm powstaje bursztyn nieprzezroczysty żółty, z całą gamą żółci i beżu, czasami z dodatkiem bieli. Dzięki różnobarwnym układom można wyróżnić bursztyn łaciaty, marmurkowy i mozaikowy, pasiasty i słoisty, a także kapuściak, w którym jasne smugi na żółtym tle przypominają żyłki kapuścianego liścia.

Bursztyn nieprzezroczysty biały tworzy się wówczas, gdy liczba pęcherzyków gazu dochodzi do 900 000 na powierzchni 1 mm . Struktura wewnętrzna uzyskuje wówczas charakter piany, bursztyn jest bardzo lekki a jego barwa staje się biała. Wśród tej odmiany wyróżnia się bursztyn kredowy – barwy kredowobiałej oraz lekki, biały z odcieniem brunatnym kościak, a także unikalny bursztyn niebieskawy.

Bursztyn, niezależnie od wewnętrznej struktury pęcherzykowej, może być w różnym stopniu zanieczyszczony i jest to wówczas bursztyn „ziemny”. Odmiana ta ma barwę brązową lub zielonkawą, zawiera drobny detrytus roślinny, wiórki drewna, zdarzają się też inkluzje zwierzęce i roślinne. Do odmiany „ziemnej” należy między innymi bursztyn jarzębaty, w którym szare lub czarne drobinki detrytusu roślinnego odcinają się od żółtego tła.

Wtórne odmiany bursztynu bałtyckiego

Działanie powietrza, światła, a także zmiany wilgotności i temperatury wpływają na przeobrażenia barwy i struktury pierwotnych odmian bursztynu. Powstają odmiany wtórne. Żółta barwa zmienia się na pomarańczową lub czerwoną – powstaje bursztyn czerwony (6) lub ognik. Tworzą się wielokierunkowe spękania, przez co struktura bursztynu zmienia się na cukrowatą. Wietrzejąca powierzchnia bryłek staje się chropowata, nierówna – bursztyn pokrywa się charakterystyczną „korą”.

Bursztyn z morza bałtyckiego - zastosowanie bursztynu w przemyśle, sztuce i ezoteryce

Bursztynowi od wieków przypisywano właściwości magiczne i lecznicze. Pierwsze informacje o jego dobroczynnym działaniu można znaleźć w opisach Hipokratesa czy Pliniusza Starszego. Ze względu na charakterystyczny zapach wydzielany podczas palenia bursztynu już w starożytnej Grecji używano go jako kadzidła podczas obrzędów religijnych.

Od pradziejów bursztyn bałtycki był jednakże wykorzystywany głównie do wyrobu luksusowych ozdób i przedmiotów zbytku. Karierę robiła biżuteria z bursztynu - oryginalne i technicznie zaawansowane naszyjniki znajdowano na wielkim obszarze, od Renu po Morze Czarne. Wiele ośrodków przetwórczych istniało nad Zatoką Gdańską i na Żuławach Wiślanych. Ustanowienie w 1477 r. przez Radę Gdańska, a wkrótce również przez władze Elbląga statutu bractwa cechowego wpłynęło na trwały rozwój gospodarczy i kulturowy środowiska bursztynników w rejonie Zatoki Gdańskiej. Dzięki wymaganiom stawianym mistrzom bursztynnictwa zaczęły powstawać bogato zdobione większe obiekty, jak ołtarzyki, szkatuły, kabinety, o które zabiegały dwory całej Europy. Ze sztuki tej słynęli mistrzowie gdańscy.

Bursztyn do dziś jest najbardziej znanym i rozpowszechnionym kamieniem jubilerskim w Polsce, a polskie bursztynnictwo wyróżnia się indywidualnym charakterem produktów. Bursztynowa biżuteria najczęściej łączy jantar ze srebrem. W formach większych dzieł wydobywane są walory wyjątkowych odmian barwnych sukcynitu. Liderem światowego bursztynnictwa w dziedzinie oryginalnej biżuterii z bursztynu i wyrobów artystycznych pozostaje Gdańsk wraz z innymi polskimi ośrodkami przetwórstwa sukcynitu. Szacuje się, że w Polsce do celów produkcji bursztynowej biżuterii wykorzystuje się od 60 do 150 ton surowca rocznie.

Bursztyny mają równiez zastosowanie do wyrobu farb i politur oraz pigmentów. Zawarty w nim kwas bursztynowy może pełnić rolę surowca przy produkcji tworzyw sztucznych, takich jak polibursztynian butylenu (PBS) czy poliuretany, rozpuszczalników i plastyfikatorów.

Zastosowanie bursztynu w medycynie niekonwencjonalnej, farmacji i kosmetyce jest również bardzo powszechne. Ma on właściwości bakteriobójcze i antyseptyczne. Wyrabia się z niego maść bursztynową – zawarte w nim związki z grupy terpenów działają rozgrzewająco i wspomagają leczenie bólów reumatycznych. Uważa się, że nalewka spirytusowa na bursztynie wzmacnia odporność, łagodzi objawy przeziębienia, kataru, gorączki oraz bóle reumatyczne i bóle mięśni.

Ciekawostki związane z bursztynem

• Największa bryła bursztynu bałtyckiego ma długość około 50 cm i waży 9,75 kg. Znaleziona została na pocz. XX wieku w Rarwinie koło Kamienia Pomorskiego. Obecnie jest eksponowana w Muzeum Przyrodniczym Uniwersytetu Humbolta w Berlinie.

• Bursztynowa Góra w Bąkowie koło Gdańska – jeden z nielicznych widocznych w terenie śladów dawnego górnictwa bursztynu — to obecnie geostanowisko i rezerwat archeologiczny. Kopalnia działała tu najprawdopodobniej od XVIII do początku XX wieku.

• Szlak Bursztynowy to nazwa szlaku handlowego między europejskimi krajami basenu Morza Śródziemnego, a ziemiami leżącymi na południowym wybrzeżu Morza Bałtyckiego. Przedmiotem wymiany był bursztyn. Pierwsze zorganizowane wyprawy po ten surowiec odbywały się w V wieku p.n.e., jednak nie docierały one do wybrzeża Bałtyku, a bursztyn kupowano od celtyckich pośredników. Szczytowy rozwój handlu na tym szlaku przypadł na V wiek n.e.

• Jednym z najbardziej znanych dzieł sztuki była Bursztynowa Komnata zamówiona u gdańskich mistrzów na początku XVIII wieku przez Fryderyka I do jego podberlińskiego pałacu Charlottenburg. W 1716 r. car Piotr I otrzymał ją w podarunku jako dowód przyjaźni od Fryderyka Wilhelma. Zainstalowana była w pałacu w Carskim Siole koło Sankt Petersburga, skąd została skradziona przez Niemców w 1941 r. Do dziś nie została odnaleziona.

• Największym współczesnym dziełem gdańskich sztukmistrzów jest Bursztynowy Ołtarz w Bazylice Św. Brygidy w Gdańsku, który według pierwotnego projektu ma osiągnąć ponad 100 m2 powierzchni dekorowanej bursztynem. Ołtarz gotowy jest w połowie, jednak dzięki koncepcji architektonicznej autorów dzieło na każdym etapie prac stwarza wrażenie już ukończonego.

• Polską autostradę A1 nazwano Autostradą Bursztynową (Amber One). Leży ona w ciągu międzynarodowej trasy E75. Autostrada ta jest jedyną polską autostradą o przebiegu południkowym.

• W XVI wieku Mierzeja Wiślana nosiła nazwę Ripa Succini – bursztynowego wybrzeża. • Pierwszą monografią dotyczącą bursztynu jest dzieło Andreasa Aurifabera Succini historia z 1551 r.

• Międzynarodowe targi bursztynu Amberif, organizowane w Gdańsku począwszy od 1993 roku, gromadzą corocznie kilkaset firm z kilkunastu krajów świata (w 2018 r. 480 firm z 15 krajów).