Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Instrumental methods applied in the investigations of carbonate minerals in the Middle Jurassic sideritic rocks with respect to diagenetic processes

Kozłowska Aleksandra

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 474

31--42

EN

Carbonate minerals in the Middle Jurassic sideritic rocks from the Polish Lowlands, north-eastern margin of the Holy Cross Mountains and the Częstochowa region have been studied applying accessible instrumental methods. The following techniques were applied: polarization microscope, staining with the Evamy’s solution, cathodoluminescence, microprobe, fluid inclusions and isotopic analyses. Most of these methods were not available either in the 20ies of the past century when studies of sideritic iron ores in Poland had begun, or in 50ies and 60ies when they were in full progress. The sideritic rocks are mainly represented by clayey siderites (they contain also muddy and sandy varieties), sideritic sandstones and sideritic coquina, less frequently by sideritic conglomerates and mudstones. Sideroplesite is the main carbonate mineral that builds the sideritic rocks, while pistomesite and siderite are less frequent. Fe-calcite and Fe-dolomite, ankerite, and sporadic dolomite occur in lesser amounts. Syderoplesite and siderite have crystallized in the early diagenesis (eodiagenesis), in the zone of microbiologic methanogenesis, at temperatures of about 20°C, from the porous waters of marine origin, or from marine waters mixed with fresh waters. Sideroplesite enriched in magnesium, pistomesite, calcite and ankerite sequently have formed at the later diagenetic stage (mezodiagenesis). These minerals have crystallized at temperatures above 60°C, from the porous waters of marine origin, or from the fluid which interacted with the adjacent rocks. Fe-calcite was formed in the zone of microbiologic methanogenesis, while the ankerite – in the zone of thermal decarboxylation.

XX

Na podstawie dostępnych obecnie metod instrumentalnych zbadano minerały węglanowe skał syderytowych jury środkowej z Niżu Polskiego, północno-wschodniego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich i rejonu Częstochowy. Zastosowano: mikroskop polaryzacyjny, barwienie roztworem Evamy’ego, katodoluminescencję, mikrosondę energetyczną, analizę inkluzji fluidalnych i izotopową. Większość z tych metod nie była dostępna w latach dwudziestych, kiedy rozpoczęto badania syderytowych rud żelaza w Polsce, ani w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, kiedy były kontynuowane. Skały syderytowe są reprezentowane głównie przez: syderyty ilaste (obejmują również odmiany mułkowe i piaszczyste), piaskowce syderytowe i muszlowce syderytowe, rzadziej przez zlepieńce syderytowe i mułowce syderytowe. Głównym minerałem węglanowym budującym skały syderytowe jest syderoplesyt, rzadziej pojawiają się pistomesyt i syderyt. W zmiennych ilościach występują Fe-kalcyt oraz Fe-dolomit i ankeryt, sporadycznie dolomit. Syderoplesyt i syderyt krystalizowały we wczesnej diagenezie (eodiagenezie) w strefie mikrobiologicznej metanogenezy w temperaturze ok. 20°C z wód porowych pochodzenia morskiego lub wód morskich zmieszanych z wodami słodkimi. W późniejszym etapie diagene¬zy (mezodiagenezie) tworzyły się w kolejności: syderoplesyt z większą zawartością magnezu, pistomesyt, kalcyt i ankeryt. Minerały te krystalizowały w temperaturze powyżej 60°C z wody porowej pochodzenia morskiego lub wody, która weszła w reakcję z otaczającymi skałami. Fe-kalcyt tworzył się w strefie mikrobiologicznej metanogenezy, natomiast ankeryt w strefie termalnej dekarboksylacji.

2

Wstępne wyniki badań składu mineralnego kredy jeziornej i gytii w świetle nowoczesnych metod badawczych

Maćkowska R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2008

|

nr 429

75-78

PL

Kreda jeziorna i gytie to węglanowe osady słodkowodne powszechnie stosowane w rolnictwie do wapnowania kwaśnych gleb oraz jako dodatek do pasz. Występują przede wszystkim w północnej Polsce, na obszarach objętych ostatnim zlodowaceniem. Głównym składnikiem tych osadów jest kalcyt oraz substancja organiczna pochodzenia roślinnego. Do oznaczenia składu mineralnego oprócz metod klasycznych (analiza derywatograficzna) zastosowano nowoczesne metody badawcze. Wykorzystano między innymi analizę chemiczną w mikroobszarze (tzw. mikrosonda elektronowa), analizę składu za pomocą mikroskopu elektronowego oraz analizę rentgenostrukturalną. Badane próbki pochodziły ze stanowisk Tarda (Pojezierze Iławskie) oraz Suliszewo (Pojezierze Choszczeńskie). Celem przeprowadzonych badań było określenie jakościowego składu mineralnego kredy jeziornej i gytii, a także sposobu wykształcenia poszczególnych składników. Kreda jeziorna i gytie wykazują budowę dwufazową, składają się z dwóch równorzędnych części: płynnej - czyli zmineralizowanej wody, oraz stałej, w której wiodącą rolę odgrywa kalcyt i substancja organiczna. Składniki stałe tworzące kredę jeziorną i gytie można podzielić na trzy grupy: składniki główne (kalcyt, fitogenetyczna substancja organiczna), składniki akcesoryczne autigeniczne (piryt), składniki akcesoryczne allogeniczne (kwarc, skalenie, minerały ilaste, łyszczyki, glaukonit, epidot).

EN

Lacustrine chalk and gyttja are carbonate freshwater sediments, applied in agriculture as an addition to feeds and for liming acidic soils. In Poland, they occur mainly in its northeastern part; in the regions involved in the last glacial maximum. The main compounds are calcite and organic matter, which originate from various types of plants. Besides the classical methods (e.g. derivatographic analysis), modern analytical techniques, i.e. electron microprobe analysis (EMPA), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were also used to determine the mineral composition. The investigated samples were collected from the localities of Tarda (Iława lake district) and Suliszewo (Choszczno lake district). The purpose of the study was to determine the qualitative mineral composition of both the sediments, as well as the mode of generation of each compound. The analysis shows that the lacustrine chalk and gyttja reveal a biphasic structure and consist of two equal phases: a liquid phase which stands as mineralised water; and a constant phase, in which calcite and organic matter are the major components. The constant compounds of the sediments can be divided into three groups: main compounds (calcite, fitogenic organic matter) and subsidiary autogenic compounds (pyrite), subsidiary allogenic compounds (quartz, feldspars, clay minerals, micas, glauconite and epidote).

3

Beta dosimetry of potassium feldspars in sediment extracts using imaging microprobe analysis and beta counting

Godfrey-Smith D. I., Scallion P., Clarke M. L.

Geochronometria

|

2005

|

Vol. 24

7-12

EN

We provide a comparison of two independent methods used to determine the K concentration of potassium feldspar extracts from sand-sized lacustrine, colluvial, and aeolian sediments. The two methods being compared are gas-flow beta counting and imaging microprobe X-ray fluorescence analysis. Imaging analysis demonstrated that the proportion of potassium feldspar grains in a K-feldspar extract varied from a low of 7% to a high of 84%. All extracts included a significant proportion of quartz, and some also contained a few plagioclase feldspar grains. However, the K2O concentration in individual potassium feldspar grains of all eight extracts examined was within the range of 15.5 š 0.7 % K2O by weight. The K2O concentrations in four of five extracts, measured using gas-flow beta counting, were significantly lower than this value. This reflects the dilution effect of significant amounts of non-K bearing grains in these extracts. This difference can result in up to an 80% underestimate in the internal beta dose rate of a potassium feldspar grain. A 14% underestimate in the total dose rate to potassium feldspar grains, and therefore a 14% overestimate in sediment ages determined by luminescence dating of nominally pure potassium feldspar extracts is thus possible. We suggest that gas-flow beta counting is suitable for the determination of K concentrations of bulk sediments and therefore the external beta dose rate, but that internal beta dosimetry is best performed by imaging microprobe X-ray analysis. An alternative, inexpensive approach would be to assume a 15.5 š 0.7 % K2O concentration for all nominal K-feldspar extracts separated using a heavy liquid with specific gravity of 2.58 gźcm-3, and use this value to determine the internal beta dose rate. Internal beta dose rate errors incurred with this approach are expected to be significantly less than those incurred by the small sample gas-flow beta counting method.