Skład izotopowy siarki minerałów siarczkowych i siarczanowych z kopalni Lubin

• Autorzy: Parafiniuk J. , Kościński M. , Hałas S. , Siuda R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.0106

Warianty tytułu

EN

Sulphur isotopic composition of sulphide and sulphate minerals from Lubin mine, SW Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki analiz składu izotopowego siarki w ok. 130 próbkach siarczków i 50 próbkach siarczanów, pobranych z różnych partii złoża eksploatowanego w kopalni Lubin. Proste siarczki miedzi mają izotopowo bardzo lekką siarkę. Dla digenitu średnią wartość δ34S określono na –35,9‰, a dla chalkozynu na –32,0‰. Również bornit ma niską wartość δ34S – średnio –31,7‰. Nieznacznie wyższe wartości stwierdzono dla chalkopirytu i covellinu – średnio –29,6 i –27,9‰. Najcięższą siarkę mają minerały szeregu tennantyt–tetraedryt: –9,3‰. Lekką izotopowo siarkę wykazuje także sfaleryt i galena – odpowiednio –27,1 i –25,4‰. Najlżejszy skład izotopowy siarki stwierdzono w pirycie i markasycie (–37,9‰). Wykazano systematycznie zaznaczające się różnice w składzie izotopowym siarczków, zależnie od ich wykształcenia i lokalizacji w złożu. Zgodnie z oczekiwaniem siarczany z kopalni Lubin cechują wyższe wartości δ34S, baryt – średnio 12,3‰, podobnie jak gips i anhydryt – 12,1‰. Gdy występują w żyłach z siarczkami mają one lżejszy skład od tego obserwowanego w żyłach płonnych. Najniższe wartości δ34S, zbliżone do składu siarczków miedzi, mają minerały wietrzeniowe – chalkantyt i epsomit.

EN

The paper presents the results of sulphur isotopic analyses conducted on 130 samples of sulphides and 50 samples of sulphates, collected in different parts of the Lubin mine. Simple copper sulphides contain isotopically very light sulphur. For digenite average value of δ34S was found to be –35,9‰, and for chalcocite –32,0‰. Bornite also has low value of δ34S, on average –31,7‰. Slightly higher values were found for chalcopyrite and covellite: –29,6 and –27,9‰ on average. The heaviest sulphur is in tennantite–tetrahedrite series: –9,3‰. Sphalerite and galena also have isotopically light sulphur, –27,1 and –25,4‰, respectively. The lightest isotopic composition of sulphur was found in pyrite and marcasite (–37,9‰). There were found consistent differences in the isotopic composition of sulphides depending on their formation and localization in the deposit. Barite from the Lubin mine is shows higher values of δ34S: 12,3‰ on average, similarly to gypsum and anhydrite: 12,1‰. All those minerals have lighter composition when they occur in veins with sulphides comparing those in barren veins. Weathering sulphates – chalcantite and epsomite have the lowest values of δ34S, similar to the composition of copper sulphides.

Słowa kluczowe

PL

izotopy siarki; czarne łupki; siarczki Cu i Fe; baryt; kopalnia Lubin

EN

sulphur isotopes; black shale; Cu and Fe sulphides; barite; Lubin Mine

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 468
• Strony: 97--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Parafiniuk J.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, ul. Żwirki Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Kościński M.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, ul. Żwirki Wigury 93, 02-089 Warszawa

autor

Hałas S.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki, pl. M. Curie-Skłodowskiej 1, 20-031 Lublin

autor

Siuda R.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

Bibliografia

• 1. DING T., VALKIERS S., KIPPHARDT H., QUETEL C., De BIEVRE P., TAYLOR P.D.P., GONFIANTINI R., 2001 — Calibrated sulfur isotope abundance ratios of three IAEA sulfur isotope reference materials and V-CDT with a reassessment of the atomic weight of sulfur. Geochim. et Cosmochim. Acta, 65, 15: 2433-2437.
• 2. HAŁAS S., WOŁĄCEWICZ W., 1981 — Direct extraction of sulfur dioxide from sulfates for isotopic analysis, Anal. Chem., 53:686-689.
• 3. HARAŃCZYK C., 1990 — A sulfur isotope study of copper minerals hosted in Kupferschiefer and sandstone ores (Fore-Sudetic Monocline, Poland). W: Course–Book of Isotope Geology (red. M.O. Jędrysek), Wrocław University, 99-108.
• 4. JOWETT E.C., 1986 — Genesis of Kupferschiefer Cu–Ag deposits by convective flow of Rotliegendes brines during Triassic rifting. Econ. Geol., 81: 1823-1837.
• 5. JOWETT E.C., 1987 — Formation of sulphide–calcite veinlets in the Kupferschiefer Cu–Ag deposits in Poland by natural hydrofracturing during basin subsidence. J. Geol., 95: 513-526.
• 6. JOWETT E.C., RYE R.O., OSZCZEPALSKI S., 1991 a — Isotopic evidence for the addition of sulphur during formation of the Kupferschiefer ore deposits in Poland. Zbl. Geol. Palaont., I/4: 1001-1015.
• 7. JOWETT E.C., ROTH T., RYDZEWSKI A., OSZCZEPALSKI S., 1991b —`Background' S34S values of Kupferschiefer sulphides in Poland: pyrite–marcasite nodules. Mineral. Deposita, 26: 89-98.
• 8. KROUSE H.R., PARAFINIUK J., NOWAK J., HAŁAS S., 2006 — Millimeter scale variation in the isotopic composition of vein sulphide minerals in the Kupferschiefer deposits, Lubin area, SW Poland. Isotopes in Envinronmental and Health Studies, 42, 4: 327-333.
• 9. KUCHA H., PAWLIKOWSKI M., 1986 — Two-brine model of the genesis of strata-bound Zechstein deposits (Kupferschiefer- type), Poland. Mineral. Deposita, 21: 70-80.
• 10. MAROWSKY G., 1969 — Schwefel- Kohlenstoff- und Sauerstoff-Isotopenuntersuchungen am Kupferschiefer als Beitrag zur genetischen Deutung. Centr. Mineral. Petrol., 22: 290-334.
• 11. MAYER W., PIESTRZYŃSKI A., 1985 — Ore minerals from Lower Zechstein sediments at Rudna mine, Fore-Sudetic monocline, SW Poland. Pr. Miner., 75: 1-80.
• 12. MICHALIK M., SAWŁOWICZ Z., 2001 — Multi-stage and long-term origin of the Kupferschiefer copper deposits in Poland. W: Mineral deposits at the beginning of the 21 st century (red. A. Piestrzyński). Balkema, 235-238.
• 13. OSZCZEPALSKI S., 1994 — Oxidative alteration of the Kupferschiefer in Poland: oxide-sulfide parageneses and implications for ore-forming models. Geol. Quart., 38: 651-672.
• 14. OSZCZEPALSKI S., RYDZEWSKI A., 1987 — Paleogeography and sedimentary model of the Kupferschiefer in Poland. Lecture Notes in Earth Sciences, 10: 189-205.
• 15. OSZCZEPALSKI S., RYDZEWSKI A., 1991 — The Kupferschiefer mineralization in Poland. Zbl. Geol. Palaont., I/4: 975-999.
• 16. OSZCZEPALSKI S., NOWAK G.J., BECHTEL A., ŹAK K., 2002 — Evidence of oxidation of the Kupferschiefer in the Lubin–Sieroszowice deposit, Poland: implication for Cu–Ag and Au–Pt–Pd mineralisation. Geol. Quart., 46: 1-23.
• 17. PIECZONKA J., 2011 — Prawidłowości w rozmieszczeniu minerałów kruszcowych w złożu rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej. Wydaw. AGH, Kraków.
• 18. PIECZONKA J., PIESTRZYŃSKI A., MUCHA J., GŁUSZEK A., KOTARBA M., WIĘCŁAW D., 2008 — The red-bed-type precious metal deposit in the Sieroszowice–Polkowice copper mining district, SW Poland. Ann. Soc. Geol. Pol., 78, 3: 151-280.
• 19. PIESTRZYŃSKI A., 2007 — Okruszcowanie. W: Monografia KGHM Polska Miedź S.A. Wyd. II. KGHM Cuprum Sp. z o.o., Lubin: 200-237.
• 20. PUTTMANN W., GOSSEL W., 1990 — The Permian Kupferschiefer of southwest Poland: a geochemical trap for migrating metal-bearing solution. Appl. Geochem., 5: 277-285.
• 21. ROBINSON B., KUSAKABE M., 1975 — Quantitative preparation of sulfur dioxide, for 34S/32S analysis, from sulfides by combustion with cuprous oxide. Anal. Chem., 47: 1179-1181.
• 22. SAWŁOWICZ Z., 1989 — On the origin of copper mineralization in the Kupferschiefer: a sulphur isotope study. Terra Nova, 1: 339-343.
• 23. SAWŁOWICZ Z., KOSACZ R., 1995 — On the origin of high- grade copper ores in the Weissliegendes elevations from the polish Kupferschiefer deposits. W: Mineral Deposits: From their Origin to their Environmental Impacts (red. J. Paśava i in.): 977-980, Balkema, Rotterdam.
• 24. SAWŁOWICZ Z, WEDEPOHL K.H., 1992 — The rhythmic sulphide bands from the Permian sandstones (Weissliegerides) from the Fore-Sudetic copper deposits (Poland – an isotopic and microprobe study. Mineral. Deposita, 27: 242-248:
• 25. WODZICKI A., PIESTRZYŃSKI A., 1994 — An ore genetic model for the Lubin–Sieroszowice mining district, Poland. Mineral. Deposita, 29: 30-43.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).