Wybrane pierwiastki śladowe w górnopermskich (cechsztyn) utworach potasonośnych w Polsce – czy warto je stąd pozyskiwać?

• Autorzy: Czapowski Grzegorz , Tomassi-Morawiec Hanna , Wachowiak Jacek

Warianty tytułu

EN

Selected trace elements in the Upper Permian (Zechstein) potash-bearing deposits in Poland – is their exploitation from salts economically plausible?

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Przedstawiono aktualną charakterystykę zawartości wybranych pierwiastków śladowych (Ag, As, Ba, Be, Br, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, J, La, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Rb, Sb, Se, Sn, Sr, Ti, Tl, U, V i Zn) w utworach potasonośnych cyklotemów PZ1, PZ2 i PZ3 cechsztynu (tab. 1) w Polsce, opartą o analizę wyników badań geochemicznych (archiwalnych i publikowanych) 307 próbek skał (tab. 2). Większość danych dotyczy 4 wysadów solnych z centralnej Polski (ryc. 1): Damasławek (14 próbek), Góra (5 próbek), Kłodawa (266 próbek) i Mogilno (13 próbek). Najwięcej danych uzyskano dla utworów potasonośnych cyklotemu PZ3 (207 próbek), dwukrotnie mniej (91 próbek) dla serii potasonośnej cyklotemu PZ2. Skąpe dane (9 próbek) dotyczą siarczanowych soli K-Mg (polihality) cyklotemu PZ1 w północnej Polsce (tab. 2). Średni udział większości wymienionych pierwiastków w tych utworach jest niski, nie przekracza zwykle 1-4 mg/ kg (tab. 3-5). Opisane serie potasonośne nie stanowią zatem ekonomicznie opłacalnego źródła pozyskiwania pożądanych rzadkich pierwiastków śladowych takich jak np. lit, bor, stron czy cez.

EN

Content analysis was conducted on selected trace elements (Ag, As, Ba, Be, Br, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, J, La, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Rb, Sb, Se, Sn, Sr, Ti, Tl, U, V, and Zn) of the Upper Permian (Zechstein) potash-bearing deposits of cyclothems PZ1 to PZ3 in Poland, based on both archival and published geochemical data concerning 307 rock samples (Table 1). Most of the samples (296) were collected from four salt domes, located in central Poland (Fig. 1): Damasławek (14 samples), Góra (5 samples), Kłodawa (266 samples), and Mogilno (13 samples). Dominant data (207 samples) represented the potash-bearing series of cyclothem PZ3 (Transitional Beds, Na2+K2, and Older Potash units; Table 2), fewer data (91 samples) characterised the potash-bearing deposits of cyclothem PZ2 (Transitional Beds, Na3+K3, and Younger Potash unit; Table 2). Only a few samples (9) were taken from sulphate potassium-magnesium salts (polyhalites) of PZ1 cyclothem from northern Poland (Fig. 1). An average content of most often detected trace elements was low in the studied deposits, usually not higher than 1–4 mg/kg (Tables 3–5); therefore, those Zechstein potash-bearing rocks are not economic sources of many marketable trace elements, e.g. lithium, boron, strontium or caesium

Słowa kluczowe

PL

pierwiastek śladowy; utwór potasonośny; cechsztyn

EN

trace element; potash-bearing deposit; zechstein

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego
• Czasopismo: Przegląd Solny
• Rocznik: 2021/2022
• Tom: T. 16
• Strony: 43--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapowski Grzegorz

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, ul Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Tomassi-Morawiec Hanna

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, ul Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Wachowiak Jacek

• Geosalt, ul. Rzepichy 42, 30-240 Kraków

Bibliografia

• BURLIGA S., KOLONKO P., MISIEK G., CZAPOWSKI G., 1995. Kłodawa Salt Mine. Upper Permian (Zechstein) profile from basin center, salt tectonics, mineral transformations, salt mining problems. XIII International Congress on Carboniferous-Permian Guide to Excursion A3: 45-54. Wyd. PIG, Warszawa.
• CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., MAZUREK S., 2020a. Sól kamienna i sole potasowo-magnezowe. W: K. Szamałek, M. Szuflicki, W. Mizerski (red.) BILANS PERSPEKTYWICZNYCH ZASOBÓW KOPALIN POLSKI: 218-232. PIG-PIB, Warszawa ISBN 978-83-66509-92-4.
• CZAPOWSKI G., PERYT T. M., TOMASSI-MORAWIEC H., HANDKE B., WACHOWIAK J., 2020b. Ocena zawartości niektórych pierwiastków śladowych w solach K-Mg. Raport końcowy realizacji podzadania w ramach zadania pt. „Wsparcie działań Głównego Geologa Kraju w zakresie prowadzenia Polityki Surowcowej Państwa”. 1-41, PIG-PIB, Warszawa.
• CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., CHEŁMIŃSKI J., TOMASZCZYK M., 2008. Stopień rozpoznania i perspektywy zagospodarowania cechsztyńskich złóż soli w rejonie Zatoki Gdańskiej. Górnictwo Odkrywkowe, XLX/II (2-3): 47-55.
• CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., TADYCH J., GRZYBOWSKI Ł., SZTYRAK T., 2009. Geochemia bromu i wykształcenie utworów solnych cechsztynu w wybranych otworach wiertniczych w wysadzie solnym Góra koło Inowrocławia. Geologia (Przegląd Solny 2009), 35 (3): 287-305.
• CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., TOBOŁA T., TADYCH T., 2012. Geology, geochemistry and petrological characteristics of potash salt units from PZ2 and PZ3 Zechstein (Late Permian) cycles in Poland. Geology, Geophysics & Environment (Przegląd Solny 2012), 38 (2): 153-188.
• DAWIDOWSKI S., 1976. Obecne rozpoznanie koncentracji soli potasowych młodszych (K3) w okolicy Nowej Soli i perspektywy ich gospodarczego zastosowania. Prz. Geol., 24 (9): 545‑546.
• DU Y., FAN Q., GAO D., WEI H., SHAN F., LI B., ZHANG X., YUAN Q., QIN Z., REN Q., TENG X., 2019. Evaluation of boron isotopes in halite as an indicator of the salinity of Qarham paleolake water in the eastern Qaidam Basin, western China. Geoscience Frontiers, 10 (1): 253-262.
• GARLICKI A., SZYBIST A., 1991. Pierwiastki śladowe w solach kopalni kłodawskiej. Prace Specj. Pol. Tow. Min., 1: 71-76.
• GARLICKI A., SZYBIST A., KASPRZYK A., 1991. Badania pierwiastków śladowych w złożach soli i surowców chemicznych. Prz. Geol., 39 (11‑12): 520‑527.
• GOZALVEZ M., 2018. Li-rich salt lakes and borates in the Argentine Puna.15th Quadrennial International Association on the Genesis of Ore Deposits Symposium. Field Trip 3. Salta, Argentina, 01 to 03 September 2018.
• MAZUREK S., BURLIGA S., WIŚNIEWSKI A., STASZCZAK W., MISIEK Ł., KURDEK D., BARTŁOMIEJCZAK G., 2016. Dodatek nr 2 do Dokumentacji geologicznej złoża soli kamiennej „Kłodawa 1”. 1-52, NAG nr 3420/2017. PIG-PIB, Warszawa.
• MAZUREK S., ROSZKOWSKA-REMIN J., SZAMAŁEK K., TYMIŃSKI M., MALON A., 2021. Surowce mineralne deficytowe dla polskiej gospodarki – propozycja nowego podejścia do surowców strategicznych i krytycznych. Prz. Geol., 69 (5): 273-286.
• MISIEK G., 1997. Stratygrafia i wykształcenie utworów cechsztynu w wysadzie solnym Kłodawy. Mat. konf. pt. Tektonika solna Literatura/Referencesregionu kujawskiego, Uniejów 23-25.10.1997: 20-23. WIND, Wrocław.
• PERYT T. M., 1991. Lower and Upper Werra Anhydrite in Leba Elevation area (northern Poland). Lithofacies and paleogeography. Zb. Geol. Paläont., I (4): 1189-1200.
• PERYT T. M., 1994.The anatomy of a sulphate platform and adjacent basin system in the Łeba sub-basin of the Lower Werra Anhydrite (Zechstein, Upper Permian), northern Poland. Sedimentology, 41 (1): 83‑113.
• PERYT T. M., CZAPOWSKI G., DĘBSKI J., GĄSIEWICZ A., HERBICH E., PIZON A., 1984. Poszukiwania złóż soli cechsztyńskich polihalitu na wyniesieniu Łeby. Część I. Analiza geologicznych warunków występowania i genezy polihalitu i soli cechsztyńskich na wyniesieniu Łeby. 1-100, NAG nr 33716, 33/177. PIG-PIB, Warszawa.
• PERYT T. M., PIERRE C., GRYNIV S. P., 1998. Origin of polyhalite deposits in the Zechstein (Upper Permian) Zdrada platform (northern Poland). Sedimentology, 45: 565-578.
• PERYT T. M., TOMASSI-MORAWIEC H., CZAPOWSKI G., HRYNIV S. P., PUEYO J. J., EASTOE C. J., VOVNYUK S., 2005. Polyhalite occurrence in the Werra (Zechstein, Upper Permian) Peribaltic Basin of Poland and Russia: evaporite facies constraints. Carbonates and Evaporites, 20: 182-194.
• PODEMSKI M. 1966. Sole potasowe cechsztyńskiego poziomu starszej soli potasowej (K2) z okolicy Nowej Soli. 1-290, NAG nr 4121/191. PIG-PIB Warszawa.
• PODEMSKI M., 1972a. Cechsztyńskie sole kamienne i potasowe cyklotemów Z2, Z3 w okolicach Nowej Soli. Biul. IG, 260 (2): 5‑62.
• PODEMSKI M., 1972b. Poziom soli potasowej starszej w rejonie Zielonej Góry. 1-184, NAG nr 4121/401, PIG-PIB Warszawa.
• PODEMSKI M., 1973a. Podsumowanie wyników dotychczasowych badań geofizycznych i geologicznych zachodniej części niecki północno-sudeckiej w aspekcie poszukiwań złóż soli kamiennej i potasowej. 1-43, NAG nr DS/259. PIG-PIB, Warszawa.
• PODEMSKI M., 1973b. Sedymentacja cechsztyńska zachodniej części monokliny przedsudeckiej na przykładzie okolic Nowej Soli. Pr. Inst. Geol., 71: 1-101.
• PODEMSKI M., 1974a. Stratygrafia utworów cechsztyńskich zachodniej części niecki północno‑sudeckiej. Kwart. Geol., 18 (4): 729‑748.
• PODEMSKI M., 1974b.Wyniki dotychczasowych badań soli potasowych w strefie przedsudeckiej. Prz. Geol., 21 (1): 7-12.
• PODEMSKI M., 1975. Sole cechsztyńskie w rejonie struktury Rybaki. Biul. IG, 286 (III): 5- 63.
• SCHRAMM M., BORNEMANN O., 2006. Profil bromowy i badania stratygraficzne w obrębie otworu Mogilno M-24 (tłum. z ang.). Raport z badań, Archiwum IKS SOLINO.
• STĘPNIEWSKI M., 1973. Niektóre pierwiastki śladowe w cechsztyńskich minerałach solnych z rejonu Zatoki Puckiej. Biul. IG, 272 (10): 7-68.
• TOMASSI-MORAWIEC H., CZAPOWSKI G., TOBOŁA T., IWASIŃSKA-BUDZYK I., NARKIEWICZ W., MISIEK G., JANIÓW S., CHĘCIŃSKI R., 2008. Wzorcowe profile bromowe jako obiektywne narzędzie dla ustalenia wieku i podziału wewnętrznego ogniw solnych cechsztynu z obszaru Polski. Opracowanie merytoryczne z realizacji projektu badawczego. Grant KBN nr 4T12B 002 29. NAG PIG-PIB, Warszawa
• TOMASSI-MORAWIEC H., CZAPOWSKI G., BORNEMANN O., SCHRAMM M., MISIEK G., 2009. Wzorcowe profile bromowe dla solnych utworów cechsztynu w Polsce. Gosp. Sur. Min., 25 (2): 75-143.
• URBAŃCZYK K., 2011.“Salary Ameryki Południowej” – sprawozdanie z wyprawy naukowej PSGS. Geologia, 37 (2): 323-334.
• WACHOWIAK J., 1998. Studium mineralogiczne skał chemicznych i silikoklastycznych wysadu solnego Kłodawa. Praca doktorska, 1-171. AGH, Kraków.
• WACHOWIAK J., 2015. Lithostratigraphic and Bromine Profile of the Zechstein Salt Series In the Area of Borehole M-29 of the Mogilno Salt Dome. Przegląd Solny, 11: 91-97.
• WACHOWIAK J., 2016. Litostratygrafia i geochemia cechsztyńskiej serii solnej przewierconej otworem M-35 w wysadzie solnym Mogilno. Przegląd Solny, 12:114-126.
• WAGNER R., 1995. Stratygrafia i rozwój basenu cechsztyńskiego na Niżu Polskim. Prace PIG, 146: 1-71.
• WARREN J. K., 2006. Evaporites: Sediments, Resources and Hydrocarbons. 1-1035. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.
• WERNER Zb., 1958. Dokumentacja geologiczna złoża soli potasowo-magnezowych i soli kamiennej w Kłodawie. Instytut Geologiczny, Zakład Złóż Ropy i Soli, Warszawa. 1-58, NAG nr 3928/370,13226. PIG-PIB, Warszawa
• WERNER Zb., 1954. Badanie zawartości boru w cechsztynie solonośnym oraz badanie zawartości bromu w solach potasowych. 1-58, NAG nr 3928/239. PIG-PIB, Warszawa.
• WERNER Zb., 1962. Dokumentacja geologiczna złoża soli potasowo-magnezowych i soli kamiennej w kłodawskim wysadzie solnym. 1-58. NAG nr 3927/209, 1919. Warszawa.
• WERNER Zb., 1979. Dokumentacja geologiczna złoża soli kamiennej w kat. C1 w rejonie Zatoki Puckiej. 1-183, NAG nr 13050 CUG. PIG,. PIG-PIB, Warszawa.
• WERNER Zb., DAWIDOWSKI J. S., 1976. Poszukiwanie złóż soli potasowych na monoklinie przedsudeckiej. A/73 Podsumowanie wyników I etapu i projekt dalszych prac poszukiwawczych soli potasowych w rej. Nowej Soli. 1-47, NAG nr 4121/140, PIG--PIB, Warszawa