Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane pierwiastki śladowe w górnopermskich (cechsztyn) utworach solnych i potasonośnych w Polsce : ocena złożowa

Czapowski Grzegorz, Tomassi-Morawiec Hanna, Wachowiak Jacek

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 5

384--409

2

Geochemia i wykształcenie skał zubrowych górnego permu (cechsztyn) z obszaru Polski

Tomassi-Morawiec Hanna, Wachowiak Jacek, Czapowski Grzegorz

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 477

69--122

PL

Praca prezentuje wyniki szczegółowych badań składu chemicznego skał zubrowych dwu głównych wydzieleń litostratygraficznych w cyklotemowej sukcesji osadów polskiego cechsztynu: zubra brunatnego (Na3t; cyklotem PZ3) i zubra czerwonego (Na4t; cyklotem PZ4) oraz innych cechsztyńskich ogniw i formacji zubrowych wyróżnionych na obszarze Polski. Skały te opróbowano w 2 wysadach solnych (Kłodawa i Mogilno) oraz w profilach 7 otworów wiertniczych. Utwory Na3t w wysadzie Kłodawa cechuje wyższy udział halitu w porównaniu ze skałami Na4t, które zawierają więcej materiału terygenicznego (materiał detrytyczny i substancja ilasta) co wyraża się większą średnią zawartością SiO2, Al2O3, Fe2O3 i K2O oraz wzbogaceniem w Mn, Rb, Zn i Zr w porównaniu z osadami Na3t. Skały Na3t w obu wysadach (Kłodawa i Mogilno) charakteryzują się wyższą średnią zawartością CaO, MgO i Sr w porównaniu z wydzieleniem Na4t, przede wszystkim dzięki wyższemu udziałowi węglanów Ca i Mg (głównie magnezytu) i podrzędnie kalcytu i dolomitu. Zawartość bromu w profilach Na3t w obu wysadach jest wyższa niż w osadach Na4t i jest charakterystyczna dla pierwotnych chlorków wytrącanych z morskiej solanki. Podobną zawartość bromu stwierdzono tylko w niektórych partiach sukcesji Na4t. W niektórych skałach profili Na4t zarejestrowany udział bromu <40 ppm sugeruje, że są one mieszaniną pierwotnych i wtórnych chlorków, powstałych wskutek recyklingu (rozpuszczanie i ponowne wytrącanie) wcześniej osadzonych morskich soli. Zmiany zawartości bromu w profilach opisanego wyżej wydzielenia Na4t oraz w profilach skał zubrowych subcyklotemów cyklotemu PZ4, opróbowanych w wybranych otworach wiertniczych z obszaru Niżu Polskiego wskazują, że środowisko depozycji zubrów ewoluowało od basenu morskiego (dolna część profilu Na4t i osady subcyklotemów PZ4a do PZ4b) do kontynentalnego jeziora solnego (górna część sukcesji Na4t i osady subcyklotemów PZ4c do PZ4e), w którym następowała kumulacja materiału terygenicznego i chlorków wytrąconych głównie z wtórnych, recyklingowych solanek. Udział takich składników jak: SiO2, Al2O3, MgO, K2O i Fe2O3, Rb, Zn i Zr, związanych głównie z obecnością substancji ilastej i materiału detrytycznego jest wyższy w przypadku skał typu zubra bezteksturalnego i warstwowanego w porównaniu z solami kamiennymi i zailonym, warstwowanymi i bezteksturalnymi. Obecność Sr i CaO, związanych z węglanami i siarczanami, jest częściej wyższa w solach kamiennych warstwowanych, gdzie pojawiają się laminy ilasto-anhydrytowe.

EN

The paper presents results of detailed studies of chemical composition of zuber-like rocks of main two zuber lithostratigraphic units of the Polish Zechstein succession: the Brown Zuber (Na3t; PZ3 cyclothem) and the Red Zuber (Na4t; PZ4 cyclothem), as well as of other Zechstein zuber members and formations distinguished in Poland. These rocks were sampled from two salt domes (Kłodawa and Mogilno) and profiles of seven wells. Deposits of the Na3t unit in the Kłodawa dome have a higher content of halite compared with the Na4t unit. Deposits of the latter con - tain more terrigenous material (detrital and clay matter). They are characterized by higher average contents of SiO2 , Al2 O3 , Fe2 O3 and K2O and are enriched with Mn, Rb, Zn and Zr, compared with the Na3t succession. Rocks of the Na3t unit in both the Kłodawa and Mogilno domes are characterized by higher average contents of CaO, MgO and Sr than the deposits of the Na4t unit mainly due to their higher contents of Ca and Mg carbonates (with dominant magnesite) and, subordinately, of calcite and dolomite. Bromine content in the Na3t profiles of both domes is higher than in the Na4t deposits and it is characteristic for primary chlorides precipitated from marine brine. Such bromine concentration was found only in some parts of the Na4t succession. The bromine content <40 ppm, observed in some rocks of the Na4t profile, suggests that they are mixtures of primary and secondary chlorides, produced by recycling (dissolution and precipitation) of formerly accumulated marine salts. The bromine content changes, observed in the above-described Na4t unit profiles, as well as in the zuber profiles of the PZ4 subcyclo - thems, show that depositional environment of the zuber deposits evolved from a marine basin (in the lower part of the Na4t profile and in deposits of the PZ4a and PZ4b subcyclothems) to continental saline lakes (in the upper part of the Na4t succession and in deposits of the PZ4c to PZ4e subcyclothems), which trapped a terrigenous material an d chlorides precipitated mainly from secondary (recycled) brine s. The contents of such components as SiO2, Al2O3 , MgO, K2O, Fe2O3 , Rb, Zn and Zr, highly influenced by the content of clay matter and detrital material, are significantly higher in the structureless and layered zuber types, compared with the textural equivalents of clayey and rock salts. The contents of Sr and CaO, connected with carbonate and sulphate admixture, are commonly higher in the layered rock salts with frequent clay-anhydrite laminae.

3

Wzorcowe profile bromowe cechsztyńskich soli kamiennych w Polsce i w Niemczech na przykładzie kopalni soli w Kłodawie i w Görleben

Bornemann Otto, Schramm Michael, Tomassi-Morawiec Hanna, Czapowski Grzegorz, Misiek Grzegorz, Kolonko Piotr, Janiów Sylwester, Tadych Joanna

Geologos

|

2008

|

Vol. 14, No. 1

73--90

PL

Skonstruowano wzorcowy profil bromowy dla ogniwa solnego cyklotemu PZ2 (odpowiednik standardowego profilu bromowego utworów cyklu Z2 w Niemczech) oraz przedstawiono wstępne wyniki prac nad wzorcowym profilem bromowym dla ogniwa solnego cyklotemu PZ3. Porównanie profilu bromowego danego odcinka serii solnej z profilem wzorcowym całej serii solnej umożliwia określenie jego pozycji stratygraficznej w obrębie tego ogniwa wiekowego, a także pozwala na identyfikację struktur fałdowych w utworach solnych, co jest niezwykle przydatne w górnictwie, szczególnie podczas ługowania kawern. Przeprowadzono szczegółowe opróbowanie pięciu profili starszych soli kamiennych w kopalni soli Kłodawa (trzech na poziomie 600 m i dwóch na poziomie 750 m) oraz jednego profilu młodszych soli kamiennych (poziom 600 m). Opróbowanie utworów cyklu PZ2 objęło także tzw. „warstwy przejściowe” (Na2+K2) oraz starszą sól potasową. Badania były prowadzone równolegle przez dwa zespoły: zespół z Federalnego Instytutu Nauk o Ziemi i Surowców Naturalnych (BGR) z Hanoweru oraz zespół z Państwowego Instytutu Geologicznego w Warszawie. W pobranych próbkach oznaczono zawartość bromu oraz Na, Cl, K, Mg, Ca, SO4 i części nierozpuszczalnych w wodzie. Zawartość składników głównych została przeliczona na skład mineralny. Szczegółowe profile bromowe ogniwa starszej soli kamiennej, wykreślone w oparciu o dane z dwóch najdłuższych profili, wykazują duże podobieństwo. Trzy charakterystyczne odcinki odznaczające się określoną tendencją zmian zawartości bromu tworzą profil wzorcowy ogniwa soli starszych Na2. Skonstruowany profil wzorcowy dla soli cyklu PZ2 jest w części dolnej i środkowej bardzo podobny do standardowego profilu bromowego utworów Z2 opracowane go dla obszaru NW Niemiec. Profil bromowy opracowany dla soli cyklu PZ3 w Kłodawie znacznie różni się od profilu bromowego utworów cyklu Z3 w NW Niemczech.

EN

The aim of the study was to develop a bromine standard profile of the Polish Zechstein 2 (PZ2) analogue to the German Z2 bromine standard profile. Studies of the bromine content in salts were realized in five sections of the Kłodawa salt mine (central Poland); samples were taken from the Screening Older Halite unit, the Older Potash unit, the “Transitional Beds” and the Older Halite units. The material was analyzed in the Polish Geological Institute for the content of Cl, insolubles in water and Br. German partners (BGR) analyzed the content of Na, K, Ca, Mg, Cl, SO4 and Br. Based on these components, the mineral composition and the bromine content of the halites were calculated. The Older Halite rocks are relatively pure rock salts with a NaCl content from 74 to 100% by weight; the bromine content in the halites varies between 31 and 341 μg/g halite. The “Transitional Beds” (Na2+K2) and the Older Potash (K2) units contain more sulphates (including secondary polyhalite). The Br content of the “Transitional Beds” varies from 76 to 269 μg/g. The highest concentrations correspond to those of potash salts and they vary from 275 to 974 Rg/g in section III. In the lowermost beds of the Na2 unit, the occurrence of polyhalite and particularly the abnormal high bromine values (up to 150 Rg/g) are probably due to the inflows of brines of higher salinity. The decreasing bromine values in the upper part indicate a reduced influence of external brines. The bromine distribution indicates that the Br content slightly increases in a long interval (10-120 m) from approx. 40 (60) to 90 (100) Rg/g. The slight increase of the bromine trend can be interpreted as a normal evaporation progress and is consistent with the lower parts of the German Hauptsalz unit regarding the bromide value. In contrast to the German lower Hauptsalz, small amounts of polyhalite can be observed locally in the Kłodawa sections. Upwards, over an interval of a few meters, the bromine content rapidly increases to approx. 300 Rg/g, indicating the dominance of evaporation in contrast to dilution by newly invading sea water and recycling of sediment. Neglecting the lowest part of the Older Halite (Na2) unit with the abnormal high bromine concentration and the altered top, the following characteristic trends can be recognized in its bromine profiles: (1) a subtle increasing bromine trend over a long vertical interval in the oldest layers reflecting ongoing sedimentation under conditions of continuous evaporation, (2) a very steep increase in the bromine values in the middle part of the profile, due to the fact that the basin did no longer participate in brine exchange, (3) small variations in the high bromine values of the overlying beds. The characteristics of the bromine standard profile enables stratigraphic correlation of the salt units with other localities. The bromine profile of the Younger Halite unit from the Kłodawa mine differs greatly from the German Z3 profile from the Görleben mine. The data presented here are preliminary; additional studies of some other sections in central Poland are required for developing a standard bromine profile for PZ3.

4

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

Czapowski Grzegorz, Tomassi-Morawiec Hanna, Wachowiak Jacek

Przegląd Solny

|

2021/2022

|

T. 16

43--66

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