Effect of organic matter on the color of sphalerite from the Silesia-Cracow lead-zinc deposits, Poland

• Autorzy: Rybicki M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ctg-2012-0008

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) sphalerite samples from lead and zinc mines of the Silesian-Cracow region were studied in terms of the effect of organic matter on their coloration. The results indicate no correlation between the abundance and chemical composition of organic matter and sphalerite coloration. TOC values for investigated samples are in the range of 0.5-1.28%. A basic feature characterizing all samples is very similar distribution of n-alkanes, with a predominance of short-chain n-alkanes (from n-C13 to n-C21) over long-chain n-alkanes (from n-C25 to n-C35). Among the isoprenoids pristane dominates over phytane (Pr/Ph ratio in one sample is even 8.95), which does not correspond to previous studies (Karwowski et al. 2001) and may be due to the multi-source nature of organic matter present in sphalerite inclusions from the Silesian-Cracow Zn-Pb deposits. The occurrence of hopanes with 17β,21β(H) stereochemistry indicates a low maturity of test samples.

PL

Przy zastosowaniu chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS) zbadano próbki sfalerytu z kopalń cynku i ołowiu regionu śląsko-krakowskiego pod kątem wpływu materii organicznej na ich barwę. Otrzymane wyniki wskazują na brak korelacji między ilością oraz składem chemicznym materii organicznej a barwą sfalerytu. Wartości TOC dla badanych próbek mieszczą się w przedziale 0.5-1.28%. Charakterystyczną cechą wszystkich próbek jest bardzo zbliżona dystrybucja nalkanów, z wyraźną przewagą n-alkanów krótkołańcuchowych (od n-C13 do n-C21) nad długołańcuchowymi. Wśród izoprenoidów pristan dominuje nad fitanem (stosunek Pr/Ph w jednej próbce wynosi nawet 8.95), co nie odpowiada wynikom poprzednich badań (Karwowski et al. 2001) i może być spowodowane wieloźródłowym charakterem inkluzji materii organicznej w sfalerytach ze śląsko-krakowskich złóż Zn-Pb. Obecność hopanów o strukturze 17β,21β(H) wskazuje na bardzo niską dojrzałość termiczną badanych próbek.

Słowa kluczowe

EN

organic matter; color; sphalerite; Silesia; Cracow; GC-MS method

PL

chromatografia gazowa; barwa; próbka

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Contemporary Trends in Geoscience
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 1, iss. 1
• Strony: 57--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., mapy, rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rybicki M.

• Faculty of Earth Science, University of Silesia, Bedzinska Str. 60, 41-200 Sosnowiec

Bibliografia

• 1. Althans, R. (1891) Die Erzformation des Muschelkalks in Oberschlesien. Jb. Preuss. Geol. Landesanst, 12, 136-137.
• 2. Anderson, G.M., MacQueen, R.W. (1982) Ore Deposit Models - 6. Mississippi Valley-type lead-zinc deposits. Geoscience Canada, 9, 108-117
• 3. Axelsson, M.D. and Rodushkin, I. (2001) Determination of major and trace elements in sphalerite using laser ablation double focusing sector field ICP-MS. Journal of Geochemical Exploration, 72, 81−89.
• 4. Bastow, T.P., van Aarssen, B.G.K., Lang, D. (2007) Rapid small-scale separation of saturate, aromatic and polar components in petroleum. Organic Geochemistry, 38, 1235–1250.
• 5. Bradley, D.C., Leach, D.L. (2003) Tectonic controls of the Mississippi Valley-type lead-zinc mineralization in orogenic forelands. Min. Deposita, 38, 652–667.
• 6. Cabała, J. (2002) Geological structure and physical features of rock mass in Zawiercie Zn-Pb ore region. Publ. of Inst. Geoph. Pol. Ac. Sci. Monographic Vol. M-24 (340), 195203.
• 7. Campbell, N. (1967) Tectonics, reefs, and stratiform lead-zinc deposits of the Pine Point area, Canada. In: Brown, J. S., ed., Genesis of Stratiform Lead-Zinc-Barite-Fluorite Deposits (Mississippi Valley Type Deposits ), A Symposium. Econ. Geol. Publishing Co. Monogr. 3, Blacksburg, Virginia, 59-70.
• 8. Di Benedetto, F., Bernardini, G.P., Costagliola, P., Plant, D., Vaughan, D.J. (2005) Compositional zoning in sphalerite crystals. Amer. Min., 90, 1384–1392.
• 9. Hubicka-Ptasińska, M., Mochnacka, K., Sass-Gustkiewicz, M. (1983) Sukcesja mineralna w złożu rud cynku i ołowiu w kopalni Pomorzany oraz wstępna charakterystyka geochemiczna wybranych generacji siarczków. An. Soc. Geol. Pol., 53, 127-142. (in Polish)
• 10. Karwowski, Ł., Kozłowski, A., Roedder, E. (1979) Gas-liquid inclusions in minerals of zinc and lead ores from the Silesia-Cracow region. Prace IG, 95, 87-96.
• 11. Karwowski, Ł, Marynowski, L., Rospondek, M. (2001) Organic matter inclusions in sphalerite and marcasite from the Silesia-Cracow lead-zinc deposits, Poland. W: Piestrzyński et al (eds), Mineral Deposits at the Beginning of the 21st Century, 51-54.
• 12. Kołcon, I., Wagner, M. (1983) Węgiel brunatny z dolomitów kruszconośnych złoża cynku i ołowiu "Pomorzany" koło Olkusza. Kwart. Geol., 27, 739-754 (in Polish).
• 13. Kozłowski, A. (1995) Origin of Zn-Pb ores in the Olkusz and Chrzanów districts: a model based on fluid inclusions. Acta Geol. Polon., v. 45 no. 1-2, 83-141.
• 14. Krajewski, R., An Nguyen Khac, Kwiecińska, B. (1971) O skupieniach substancji węglowej w dolomitach kruszconośnych Bolesławia. Rudy Met. Nieżel., 16, 278-281 (in Polish).
• 15. Kwiecińska, B., Czechowski, F., Sass-Gustkiewicz, M., Jezierski, A. (1997) Geochemical and petrological studies of the organic matter from Zn-Pb ore deposit, Pomorzany mine, Upper Silesia, Poland. Min. Polonica, 28, 45-64.
• 16. Leach, D.L., Sangster, D.F. (1993) Mississippi Valley-type lead-zinc deposits. In: Kirkham, R.V., Sinclair, W.D., Thorpe, R.I., and Duke, J.M. (eds), Mineral Deposit Modeling. Geological Association of Canada, Special Paper 40, 289-314.
• 17. Leach, D.L., Bradley, D., Lewchuk, M.T., Symons, D.T., Ghislain de marsily, Brannon, J. (2001) Mississippi Valley-type lead-zinc deposits through geological time: implications from recent age-dating research. Min. Deposita, 36, 711-740.
• 18. Leach, D.L., Bradley, D., Huston, D., Pisarevski, S.A., Taylor, R.D., Gardoll, S.J. (2010) Sediment-hosted lead-zinc deposits in Earth history. Econ. Geol., 105, 593-625.
• 19. Lewczuk, M.T., Symons, D.T. (1995) Age and duration Mississippi Valley-type ore-mineralizing events. Geology, 23, 233-236.
• 20. Lipiarski, I. (1971) On fossil remains of arthropods and plants, and organic matter from cavities in the Triassic rocks of the Cracov area. Bull. Acad. Pol. Sc. Sér. Sc. Terre, 19, 79-83.
• 21. Pattrick, R.A.D., Dorling, M., and Polya, D.A. (1993) TEM study of Indium- and Copper-bearing growth-banded sphalerite. Can. Min., 31, 105−117.
• 22. Peters, K.E., Walters, C.C., Moldowan, J.M. (2005) The Biomarker Guide, Volume 2: Biomerkers and Isotopes in Petroleum Exploration and Earth History, Cambridge University Press, p. 641.
• 23. Roedder, E. (1967) Environment of deposition of stratiform (Mississippi Valley type) ore deposits from studies of fluid inclusions. In: Brown, J. S., ed., Genesis of Stratiform Lead-Zinc-Barite-Fluorite Deposits (Mississippi Valley Type Deposits ), A Symposium. Econ. Geol. Publishing Co. Monogr. 3, Blacksburg, Virginia, 349-362.
• 24. Roedder, E., Dwornik, E.J. (1968) Sphalerite color banding: lack of correlation with iron content, Pine Point, Northwest Territories, Canada. Amer. Min., 53, 1523-1529.
• 25. Sass-Gustkiewicz, M., Kwiecińska, B. (1994) Humic-sourced organic matter from the Upper Silesian Zn-Pb deposits (Poland). Int. Journal of Coal Geol., 26, 135-154.
• 26. Sass-Gustkiewicz, M., Dżułyński, S., Ridge, J.D. (1982) The emplacement of zinc-lead sulfide ores in the Upper Silesian district - a contribution to the understanding of Mississippi Valley-type deposits. Econ. Geol., 77, 392-412.
• 27. Stappenbeck, R. (1928) Ausbildung und Ursprung der oberschlesischen Bleizinkerlagerstätten. Arch. Lagerst.Forsch., 41, 40-43.
• 28. Wodzicki, A. (1987) Origin of the Cracovian-Silesian Zn-Pb deposits. An. Soc. Geol. Pol., 57, 3-36.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.