Thaumasite - a rare mineral containing Si(OH)62- groups from Dubie (the Dębnik anticline, S Poland)

• Autorzy: Lewandowska A. , Rospondek M.

Warianty tytułu

PL

Thaumasyt - rzadki minerał zawierający grupy Si(OH)62- z Dubia (antyklina Dębnika, s Polska)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Detailed mineralogical investigation of exo- and endocontact rocks formed due to the emplacement of late Palaeozoic rhyodacite laccolith in carbonate sedimentary rocks, drilled in the Dębnik anticline near Dubie, revealed the presence of thaumasite Ca3[Si(OH)6 ·12H2O](CO3)(SO4). The thaumasite veins cut the rocks of the proximal zone of the highest temperature metamorphism, which extends few tens of meters within exocontact rocks (marbles) and one meter within rhyodacite. Apparently, the thaumasite formed as result of retrogression reactions from minerals contrived at the peak of metamorphism. High temperature calcium silicates reacted, at low temperatures, with basic waters containing carbonate and sulphate ions, allowing the changes of silicon coordination from SiIV to SiVI. The thaumasite, calcite, aragonite and sepiolite veins belong to the last mineral generations formed in the Dębnik anticline. Thaumasite forms mineral paragenesis with calcite. To the best of our knowledge this is the first finding of this unique mineral in Poland.

PL

Szczegółowe badania mineralogiczne skał egzo- i endokontaktowych, powstałych w wyniku oddziaływania późnopaleozoicznej intruzji ryodacytowej na dewońskie skały węglanowe, doprowadziły do identyfikacji thaumasytu Ca3[Si(OH)6 ·12H2O] (CO3)(SO4) występującego w tnących te skały żyłach. Żyły thaumasytu przecinają utwory strefy najwyżej temperaturowych przeobrażeń, która to strefa obejmuje kilkadziesiąt metrów aureoli egzokontaktowej oraz około jednego metra skał endokontaktowych. Thaumasyt powstawał w procesach retrogresywnych przeobrażeń, kosztem minerałów uformowanych w temperaturowym piku metamorfizmu. Wysokotemperaturowe krzemiany wapnia reagowały w niskich temperaturach z zasadowymi wodami zasobnymi w jony wapnia oraz jony siarczanowe, umożliwiając zmianę koordynacji krzemionki z SiIV na SiVI. Thaumasyt w paragenezie z kalcytem, oraz aragonit i sepiolit tworzą ostatnie generacje minerałów żyłowych w skałach przeobrażonych antykliny Dębnika. Niniejsza praca dokumentuje pierwsze stanowisko występowania tego unikalnego minerału w próbkach geologicznych w Polsce.

Słowa kluczowe

EN

thaumasite; IR spectrum; contact metamorphism; retrogression; Dębnik anticline

PL

thaumasyt; antyklina Dębnika; Polska

• Wydawca: Mineralogical Society of Poland
• Czasopismo: Mineralogia
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 33, iss. 1
• Strony: 25--34 + 1 k. tab.
• Opis fizyczny: Bibliogr. [37] poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lewandowska A.

• Department of Mineralogy and Petrography, Institute of Geological Sciences, Jagiellonian University, Oleandry 2a, 30-063 Kraków, Poland

autor

Rospondek M.

• Department of Mineralogy and Petrography, Institute of Geological Sciences, Jagiellonian University, Oleandry 2a, 30-063 Kraków, Poland

Bibliografia

• AGUILERA, J., BLANCO VARELA, M.T., VÄZQUEZ,T., 2001. Procedure of synthesis of thaumasite. Cement and Concrete Research 31,1163-1168.
• BENSTED J., VARMA P.S., 1974: Studies of thaumasite. Part II. Silicates Industriels 39,11-19.
• BOLEŃSKI W., 1981: Opisowy profil litologiczny otworu Z-4. Opracowanie Archwalne. Przedsiębiorstwo Geologiczne, Kraków (unpublished).
• BLANC G., VITALI F., STILLE P., 1995: Unusual alteration of volcanoclastic sediments in the Tonga fore-arc: Evidence from chemical and strontium isotopic composition of interstitial waters. Geochim. Cosmochim. Acta 59,4633-4644.
• CARPENTER A.B. 1963: Oriented overgrowths of thaumasite on ettringite. Amer. Miner. 48,1394-1395.
• EDGE R., TAYLOR H.F. 1969: Crystal structure of thaumasite, a mineral containing [Si(OH)6]2— groups. Nature 224,363-364.
• EDGE R., TAYLOR H.F., 1971: Crystal structure of thaumasite. Acta Cryst. B27,594-601.
• EFFENBERGER H., KIRFEL A., WILL G., ZOBETZ E., 1983: A further refinement of the crystal structure of thaumasite, Ca3Si(OH)6CO3SO4 12H2O. N. Jb. Miner. Mh. 2,60-68.
• GIAMPAOLO C., 1986: Dehydration kinetic of thaumasite at ambient pressure. N. Jb. Miner. Mh. 6, 3H, 126-134.
• GOUDA, G.R., ROY, D.M., SARKAR A., 1975: Thaumasite in deteriorated soil-cements. Cement and Concrete Research 5,519-522.
• HARAŃCZYK C., WALA A., 1989: Skarny magnezowe i marmury brucytowe grzbietu Dębnika. Przegl. Geol., 37, 330-334.
• JACOBSEN S.D., WARWICK J., SMYTH J.R, SWOPE R.J., 1996: Single-crystal X-ray diffraction study of the SiIV-OH and SiVI-OH bonds in pectolite and thaumasite respectively at room pressure and temperatures from 25 to -130°C. In: AGU 1996 Spring Meeting. Eos, Transactions, American Geophysical Union. 77 (17 Suppl.), 144-145.
• KARPOFF A.M., FRANCE L.C., LOTHE F., KARCHER P., 1992: Miocene tuff from Mariana Basin, Leg 129, Site 802; a first deep-sea occurrence of thaumasite. In: Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. Old Pacific crust; covering Leg 129 of the cruises of the drilling vessel JOIDES Resolution, Apra Harbor, Guam, to Apra Harbor, Guam, sites 800-802, (20 November 1989-18 January 1990), 129 (Ed. by R. L. Larson, Y. Lancelot et al.), 119-135.
• KNILL D.C., YOUNG B.R., 1960: Thaumasite from County Down, Northern Ireland. Miner. Mag. 32,416-418.
• KOLLMANN H., STRÜBEL G., TROST F., 1977: Mineralsinthetische Untersuchungen zu Treibursachen durch Ca-Al-Sulfat-Hydrat and Ca-Si-Carbonat-Sulfat-Hydrat. Tonindustrie Zeitung 101, 63-70.
• KOLLMANN H., STRÜBEL G., 1981: Ettringit-Thaumasit-Mischkristalle von Brenk (Eifel). Ettringite -Thaumasite Mixed Crystals of Brenk (Eifel). Chemie der Erde 40,110-120.
• KOZŁOWSKI S., 1955: Intruzje porfirowe w grzbiecie Dębnickim. Bild. Inst. Geol., 97, 39-86.
• KRIVOLUTSKAYA N.A., 1984: Nakhodka taumasita na Chineyskom mestorozhdenii (Severnoye Zabaykal'ye) (Discovery of thaumasite deposit at Chineja; northern Transbaikalia). Doklady Akademii Nauk SSSR (Part: Mineralogia) 279,1218-1219.
• LEWANDOWSKA A., 1989: Minerały strefy przeobrażenia dolomitów dewońskich okolic Dubia. M.Sc. thesis (manuscript), Jagiellonian University, Institute of Geological Sciences, Cracow, 140 pp (in Polish).
• LEWANDOWSKA A., 1991: Minerals of the zone of altered Devonian dolomites from Dubie near Kraków (Southern Poland). Miner. Polon. 22, 2,29-40.
• LEWANDOWSKA A., 1996: Fe-bearing sepiolite from Dubie near Krzeszowice. Miner. Polon. 27,2,9-21.
• LEWANDOWSKA A., 1998: Mineralogia skarnów magnezowych grzbietu Dębnika. Ph.D. thesis (manuscript), Jagiellonian University, Institute of Geological Sciences, Kraków, 173 pp. (in Polish).
• LEWANDOWSKA A., ROSPONDEK M., 2000: Grossular from metamorphosed Devonian carbonate rocks of the Dębnik anticline. Miner. Polon. 13, 2, 35-46.
• LEWANDOWSKA A., WINCHESTER J., GARBE-SCHOENBERG D., ARPE T„ ROSPONDEK M., 2000: Endocontact alterations of the rhyodacite of the Dębnik anticline. Pol. Tow. Min. Prace Spec. 17,47-50.
• LUKAS W., 1975: Betonzerstörung durch SO3-angriff unter Bildung von Thaumasit und Woodfordit. Cement and Concrete Research 5,503-517.
• ŁAPTAŚ A., 1982: Sedymentacja utworów węglanowych dewonu środkowego rejonu Dębnika. Stud. Geol. Polon. 75:59-100.
• MOENKE H., 1964: Ein weiteres Mineral mit Silizium in 6er-Koordination: Thaumasit. Naturwiss. 51,239.
• MOENKE H., 1966: Mineralspektren II, Tafel 6.164. Akademie-Verlag. Berlin.
• MOORE A., TAYLOR F.W., 1968: Crystal structure of ettringite. Nature 218,1048-1049.
• MUSZYŃSKI M., PIECZKA А., 1994: Porphyry of the Dębnik laccolith. Miner. Polon. 25,1,15-28.
• MUSZYŃSKI M., WYSZOMIRSKI P., 1998: Przeobrażenia kontaktowe węglanowych skal dewonu w okolicach Dubia kolo Krakowa. Geologia 24,3,200-217.
• NARKIEWICZ M., 1983: Paleozoik dębnicki; nowe materiały i nowe koncepcje. Spraw. Pos. Nauk. IG, 852-853.
• NOACK Y., 1983: Occurrence of thaumasite in a seawater-basalt interaction, Mururoa Atoll (French Polynesia, South Pacific). Miner. Mag. 47,47-50.
• SCHÖPS D., HERZIG P.M., 1994: Thaumasite in Lau Basin basaltic andesite, Hole 841B. In: Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results. Lau Basin; covering Leg 135 of the cruises of the drilling vessel JOIDES Resolution, Suva Harbor, Fiji, to Honolulu, Hawaii, sites 834-841, (17 December 1990-28 February 1991), 135 (Ed. by J. W. Hawkinset al.), 647-651.
• STRUNZ H., 1978: Mineralogische Tabellen, Eine Klassifizierung der Mineralen auf kristalochemischer Grundlage. Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig. Leipzig, 621 pp.
• VARMA P.S., BENSTED J., 1973: Studies of thaumasite. Silicates Industriels 38(2), 29-32.
• YOUNG B., HYSLOP E.K., BRIDGES T.F., HUBBARD N., 1998: Thaumasite from High Sedling Mine, Weardale, County Durham, and from Shap, Cumbria, England. Journal of the Russell Society 7,40.