Pstre utwory typu brekcji zawałowej z Kopalni Węgla Kamiennego "Marcel" (Górnośląskie Zagłębie Węglowe)

• Autorzy: Muszyński M. , Skowroński A. , Lipiarski I.

Warianty tytułu

EN

Red beds of the collapse-type breccia from the "Marcel" Coal Mine (Upper Silesian Coal Basin, Poland)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W Kopalni Węgla Kamiennego "Marcel" napotkano w 2001 r. w przecince badawczej na głębokości 300 m brekcję zawałową. Występuje ona w strefie redukcji miąższości pokładu nr 505 wśród tzw. pstrych utworów. Z uwagi na wyjątkowo urozmaicony skład mineralny brekcji, wynikający ze złożonej jej genezy, poddano ją badaniom mineralogicznym, stosując mikroskopię optyczną, XRD, IR i SEM/EDS. Stwierdzono, że neogenicznymi składnikami brekcji są głównie Mg-Fe-montmorillonity, haloizyt-7 A i -10 A, harmotom, hematyt, syderyt i cristobalit. Ponadto zidentyfikowano: mullit, goethyt, minerał mieszanopakietowy illit/smektyt, kaolinit-T, ałunit, chalkopiryt i sfaleryt. Towarzyszą im, na ogół liczne, epiklasty kwarcu i śladowo substancja organiczna. Brekcja powstała przez wypełnienie pustki po częściowo wypalonym węglu (samozapłon w efekcie przedmioceńskiego wietrzenia). Tworzą ją okruchy skał stropowych, głównie iłowców oraz mułowców karbonu, i ich minerałów, przeobrażonych termicznie, a następnie metasomatycznie, połączonych skąpym cementem. Procesy metasomatyczne i cementacyjne przebiegały w stopniowo zmieniającym się środowisku - od silnie kwaśnego i utleniającego, po alkaliczne i redukcyjne.

EN

In the "Marcel" Coal Mine a collapse breccia was found in a cross-cut at the 300 m level in 2001. The breccia occurs within red beds, in a zone where the seam No. 505 has a reduced thickness. With regard to an exceptionally diversified mineral composition that results from a complex origin of this rock, it was studied using optical microscopy as well as the XRD, IR and SEM/EDS methods. Neogenic components of the breccia are represented mainly by Mg-Fe-montmorillonites, halloysite-7 A and -10 A, harmotome, hematite, siderite and cristobalite. Additional minerals identified include mullite, goethite, mixed-layer illite/smectite, kaolinite-T, alunite, chalcopyrite and sphalerite. They are accompanied by usually numerous quartz epiclasts and traces of organic matter. The breccia consists of fragments of hanging wall rocks, mainly Carboniferous claystones and mudstones and their minerals, thermally altered and, then, metasomatically bound with scarce cement. The rock was formed by filling an empty space left after partly burned out bituminous coal, self-ignited as a result of pre-Miocene weathering. The metasomatic processes and cementation took place in the environment with gradually changing conditions, from strongly acidic and oxidizing to alkaline and reducing.

Słowa kluczowe

PL

Polska; Górnośląskie Zagłębie Węglowe; utwory pstre; brekcja zawałowa; minerały neogeniczne

EN

Poland; Upper Silesian Coal Basin; red beds; collapse breccia; neogenic minerals

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 32, z. 3
• Strony: 345--367
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Muszyński M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skowroński A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Lipiarski I.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Bahrig B., 1994. The formation of alternating chalk/siderite units during the Neogene in the Black Sea - an example of climatic control of early diagenetic processes. W: Wolf K.H. & Chilingarian G.V. (eds), Diagenesis IV. Developments in Sedimentology 51, 133-153, Elsevier Science B.V., Amsterdam.
• Brindley G.W. & Brown G., 1980. Crystal structures of clay minerals and their X-ray identification. Miner. Soc., London.
• Bukowy S., 1984. Struktury waryscyjskie regionu śląsko-krakowskiego. Prace Nauk. Uniw. Śląskiego w Katowicach, 691, 1-78.
• Churchman G.J., 2003. Water: a necessary and sufficient condition for the formation of haloysite rather than kaolinite. Abstracts, EUROCLAY Confer. 2003, Modena, Italy, 66-67.
• Dodony I., Nemeth T. & Kovacs K., 2001. Crystal-chemical study of smectite-tridymite/ cristobalite association in chloropal. Mid-European Clay Conf. '01, Stara Lesna, Slovakia, 9-14 September 2001, Book of Abstracts, 33.
• Farmer V.C. & Russell J.D., 1967. Infrared absorption spectrometry in clay studies. Clays Clay Miner., 15, 121-142.
• Garrels R.M. & Christ Ch.L., 1965. Solutions, minerals and equilibria. Harper & Row, New York.
• Gorlich E., Błaszczak K. & Handke M., 1983. Infrared spectra of silica polymorphs. Miner. Polon., 14, 1-2, 3-18.
• Graetsch H., 1998. Characterization of the high-temperature modifications of incommensurate tridymite L3-T0 (MX-1) from 25 to 250 degrees of Celsius. Amer. Miner., 83, 872-880.
• Graetsch H. & Florke O.W., 1991. X-ray powder diffraction patterns and phase relationship of tridymite modifications. Zeitschr. Kristallogr., 195, 31-48.
• Hay R.L. & Sheppard R.A., 2001. Occurrence of zeolites in sedimentary rocks: an overview. Review in Mineralogy and Geochemistry, 45, 217-234.
• Henning K.H. & Storr M., 1986. Electron micrographs (TEM, SEM) of clays and clay minerals. Schriftenreihe fur Geologische Wissenschaften. Series in Geological Sciences, Heft 25, Akademie-Verlag, Berlin.
• Jureczka J. & Kotas A., 1995. Upper Silesian Coal Basin. W: Zdanowski A., Żakowa H. (eds), The Carboniferous system in Poland, Prace Państw. Inst. Geol., 148, 164-175.
• Kautz C.Q. & Ryan P.C., 2003. The 10 A to 7 A halloisite transition in a tropical soil sequence, Costa Rica. Clays Clay Miner., 51, 3, 252-263.
• Kowalski W.M., 1977. Petrografia pstrych utworów górnośląskiej serii piaskowcowej (namur górny) Rybnickiego Okręgu Węglowego. Zesz. Nauk. AGH Geologia, 3, 1-61.
• Kowalski W.M., 1982. Przedmioceńska strefa wietrzenia w stropie warstw załęskich (pstre utwory) Rybnickiego Okręgu Węglowego. Kwart. Geol., 26, 1, 59-70.
• Kowalski W.M., 1983. Procesy wietrzeniowe i epigenetyczne w obrębie pstrych utworów Rybnickiego Okręgu Węglowego. Przegl. Geol., 31, 11, 591-595.
• Kralik J., 1984. Tepelne zmeny uhlonosnych sedimentu pri pozarech dulnich odvalu a prirodnim horeni uhelnych sloji. Sbor. Ved. Praci Vys. Sk. Banske v Ostrave, 30, 171-198.
• Krauskopf K.B., 1967. Introduction to geochemistry. Mc Graw-Hill Book Company, New York.
• Lipiarski I., Muszyński M. & Wyszomirski P., 2004. Alunites in the red beds of the "Marcel” coal-mine; Upper Silesian Coal Basin, Poland. Miner. Polon., 35, 1, 3-18.
• Moore D.M. & Reynolds R.C. Jr., 1989. X-ray diffraction and the identification and analysis of clay minerals. Oxford University Press, Oxford - New York.
• Muszyński M. & Wyszomirski P., 2005. Harmotome from a new occurrence of red beds in the Upper Silesian Coal Basin (Poland). Miner. Polon., 36, 1, 31-49.
• Narębski W. & Paulo A., 1973. Solfataric alteration products of andesitic lavas in the crater of Cotopaxi volcano, Equador. Miner. Polon., 4, 67-84.
• Pampuch R. & Błaszczak K., 1964. Infrared vibrational spectra of kaolin group minerals. Prace Kom. Nauk. Techn. Oddz. PAN w Krakowie, Ceramika, 3, 5-32.
• Russell J.D., 1987. Infrared methods. W: Wilson M.J. (ed.), A handbook of determinative methods in clay mineralogy, 133-173, Blackie, Glasgow-London.
• Russell J.D. & Fraser A.R., 1994. Infrared methods. W: Wilson M.J. (ed.), Clay mineralogy: spectroscopic and chemical determinative methods, 11-67, Chapman & Hall, London.
• Stoch L., 1974. Minerały ilaste. Wyd. Geol., Warszawa.
• Wagner M., 1980. Przemiany termiczne węgla kamiennego w strefach pożarów hałd kopalnianych. Zesz. Nauk. AGH Geologia, 6, 2, 5-14.
• Wielogórski Z., Zawidzki P. & Koisar B., 1975. Procesy powstawania minerałów w strefach pożarów hałdy kopalni węgla „Słupiec”. Przegl. Geol., 9, 443-448.
• Wieser T., 1994. Origin of the Lower Eocene clinoptilolite-montmorillonite claystones from the Skole Unit of Flysch Carpathians. Miner. Polon., 25, 2, 3-20.