Harmotome has been identified, using optical microscopy, XRD, IR, SEM/EDS and DTA, in an altered collapse breccia in a new occurrence of the so-called red beds in the Upper Silesian Coal Basin (“Marcel” mine). The mineral occurs in some metasomatized clasts, in the breccia matrix and in some microdruses and seald vugs. Prismatic, subhedral crystals of harmotome present in the druses are most often transparent and colourless and reach a length of 0.5 mm. In most cases, they form penetration twins with pseudo-tetragonal (morvenite type) and pseudo-orthorhombic (Marburg type) symmetry. The chemical formulae of two crystals analysed using EDS are as follows: A — Ba1.43Na0.86K0.24[Al4.38Si11.72O32] · 12 H2O B — Ba1.45Na0.84K0.20[Al4.31Si11.78O32] · 12 H2O The harmotome originated at a last stage in the evolution of the red beds; their younger component, dioctahedral smectite, occurs only locally. The harmatome could have formed as a result of either supergene weathering of Carboniferous rocks (previously thermally altered by coal fires) or during later diagenesis of the products of these alterations when the Carboniferous strata were buried under Miocene sediments. Barium was contained in sulphate-free or sulphate-poor pore waters in the Carboniferous rocks of the coal basin.
PL
W przeobrażonej brekcji zawałowej z nowego wystąpienia tzw. pstrych utworów w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w kopalni „Marcel” (Fig. 1) rozpoznano obecność harmotomu. W badaniach stosowano mikroskopię optyczną (Fig. 3–12), dyfrakcję rentgenowską (Tab. 2), spektroskopię absorpcyjną w podczerwieni (Fig. 15), SEM/EDS (Fig. 13) oraz analizę termiczną (Fig. 2). Harmotom jest składnikiem niektórych zmetasomatyzowanych klastów i lepiszcza brekcji oraz mikrodruz i wypełnień pustek skalnych. Słupkowe, subhedralne kryształy tego minerału z druz, przeważnie bezbarwne i przezroczyste, osiągają wielkość 0,5 mm. W przewadze są to penetracyjne bliźniaki o symetrii pseudotetragonalnej (typ morwenitowy) i pseudorombowej (typ Marburg) (Fig. 3–12, 13 A, B; 14). Skład chemiczny harmotomu cechuje obecność zarówno potasu jak i sodu, przy zdecydowanej przewadze tego ostatniego, oraz brak wapnia (Tab. 2, Fig. 13A, B). Wzory krystalochemiczne dwu analizowanych metodą EDS kryształów tego minerału są następujące: A — Ba1.43Na0.86K0.24 [Al4.38Si11.72O32] · 12 H2O B — Ba1.45Na0.84K0.20 [Al4.31Si11.78O32] · 12 H2O 48 Harmotom powstał w końcowym etapie formowania się pstrych utworów; jedynie miejscami występuje młodszy składnik — dioktaedryczny smektyt (Fig. 13C). Mogło to następić jeszcze na etapie supergenicznego wietrzenia skał karbonu (uprzednio zmienionych termicznie skutkiem pożarów węgla) lub podczas późniejszej diagenezy produktów tych przeobrażeń, po ich pogrzebaniu pod utworami miocenu. Źródłem baru były zasobne w ten pierwiastek, bezsiarczanowe lub ubogie w siarczany wody (roztwory) porowe występujące w karbonie tego rejonu.
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.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Subject of the research were coal samples taken from different tectonic blocks of a coal bed, from the seams 404/2, 409/3, 409/4, and 415/3 (Namurian C) in coal mine Zofiówka. Samples from investigated seams represent middle ranked coal type B (metabituminous), characterised by a mean reflectance of vitrinite in a range of Ro = 1,12 to 1,33%. It was found that for samples collected from coal seams 415/3, 409/4, and 409/3, value of vitrinite reflectance decreases slightly with increasing distance between the sampling location and red beds that exist in the Carboniferous roof, what points on certain inversion of coal rank. All analysed coal samples from Ruda beds are characterized by certain peculiarities in petrographic composition, which are typical for thermally metamorphosed coals, in the temperature range of 400-500 C. Presence of such components as anisotropic inertinite, fluorescing bituminous substance, and more rarely pseudomorphs after macrospores characterized by intense bireflectance, were observed. Sporadically pyrolytic coal was also observed, characterised by intense anisotropy with visible Brewster crosses by cross-Nicol position. Components, which exhibit structure similar do coke, were also observed in tested coal samples. A manifestation of thermal processes could be also presence of significant amounts of carbonates in tested samples, which are present in a form of filling of cellular spaces in semifusinite, fusinite, and funginite.
PL
Przedmiotem badań były próbki węgla pochodzące, z różnych bloków tektonicznych złoża, z pokładów 404/2, 409/3, 409/4 i 415/3 (Namur C) z KWK Zofiówka. Próbki z analizowanych pokładów reprezentują węgiel średniouwęglony B (metabitumiczny), charakteryzujący się średnią refleksyjnością witrynitu z zakresu Ro = 1,12 do 1,33%. Stwierdzono, że dla próbek pobranych z pokładów 415/3, 409/4 i 409/3, wartość refleksyjności witrynitu nieznacznie maleje, wraz ze wzrostem odległości miejsca opróbowania od występujących w stropie karbonu utworów pstrych, co wskazuje na pewną inwersję uwęglenia. Wszystkie analizowane próbki węgla warstw rudzkich charakteryzują się pewnymi osobliwościami w składzie petrograficznym, typowymi dla węgli zmetamorfizowanych termicznie, zaś temperatura mogła osiągać nawet wartość 400-500 C. W próbkach stwierdzono obecność takich składników jak anizotropowy inertynit, fluoryzująca substancja bitumiczna i rzadziej pseudomorfozy po makrosporach wykazujących silne dwójodbicie. Sporadycznie obserwowano także węgiel pirolityczny charakteryzujący się silną anizotropią z widocznymi przy nikolach skrzyżowanych krzyżami Brewstera. W badanych próbkach węgla obserwowano także składniki wykazujące strukturę podobną do struktury koksu. Przejawem przemian termicznych może być także występowanie w badanych próbkach węgla znacznych ilości węglanów, które stanowią wypełnienie wolnych przestrzeni komórkowych w semifuzynicie i fuzynicie oraz funginicie.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono badania pstrych utworów powstałych, w wyniku wietrzenia pokarbońskiego, z iłowców i niżejległego węgla warstw siodłowych (środkowy namur) niecki chwałowickiej (KWK "Marcel", pokład węgla 505, głębokość 200 m). Rozpoznany skład mineralny tych utworów, a zwłaszcza najbardziej genetycznie wskaźnikowy, rezyduum powęglowego i brekcji zawałowej (illit, kaolinit-D, hematyt, goethyt, minerały szeregu crandallit-gorceixyt-goyazyt, syderyt, kwarc, smektyt lub minerał mieszanopakietowy illit/smektyt, boehmit? hydrotalkit?) - wskazują na niskie, a co najwyżej średnie temperatury ich powstania. Zaawansowanie procesów wietrzeniowych było słabe (najsilniejsze na granicy węgiel - iłowce warstwy 3), ograniczające się głównie do usunięcia części węgla oraz zawartych w nim i w wyżej leżących skałach węglanowych i siarczkowych minerałów żelaza. Jeszcze słabsze było późniejsze oddziaływanie czynników epigenetycznych, przejawiające się głównie zabliźnieniem drobnych szczelin.
EN
The authors have investigated red beds strata from the Anticlinal Beds (Middle Namurian) in the Chwałowice Trough ("Marcel" mine, No 505 seam, the depth 200 m). The rocks originated as a result of post-Carboniferous weathering from Carboniferous claystones and underlying coal. The mineral composition of these rocks is genetically most indicative in the residuum after coal weathering and the collapsed breccia and includes: illite, kaolinite-D, haematite, goethite, minerals of the crandallite-gorceixite-goyasite group, siderite, quartz, smectite or illite/smectite mixed layer mineral, boehmite (?), hydrotalcite (?). The mineral assemblage indicates Iow or, at the most, medium temperatures of its formation. The weathering processes were not much advanced (the strongest changes took place at the border between coal and the claystones of the bed No 3) and limited to partial removal of coal as well as carbonates and sulphides of iron, contained within this coal and the overlying rocks. The effects of epigenetic factors were weaker and expressed in cementation of small fractures.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.