This work aims at estimation of the amount of metamorphic fluids which led to the present-day variability of isotopic compositions, ?D and ?18O, in serpentinites from the Gogołów–Jordanów Massif. This goal was achieved by means of a numerical model reproducing selected features of geological environment and a computer application supporting this model. The Gogołów–Jordanów Massif consists of peridotites transformed to a different degree into serpentinites and subject to brittle deformation that produced a complex fracture system. The potential tectonic control on the pattern of the fluid migration paths was investigated using palaeostress analysis based on slickenside measurements. Isotopic analyses were carried out for hydrogen and oxygen from serpentine, oxygen from magnetite, and hydrogen and oxygen from carbonates. The variability of ?D and ?18O in the serpentinites along the modelled migration paths demonstrates that serpentinization of peridotites was caused by fluids derived from at least three sources revealing different isotopic characteristics. Fluids produced during the magmatic-hydrothermal stage played a major role in serpetinization, since they represent approximately 95% of all fluids interacting with the rock. In contrast, oceanic water represents only 1% of fluids involved in serpenti- nization. The calculated mean amount of fluid required for serpentinization of 1 m3 of peridotite is equal to 98 × 104 kg.
W artykule przedstawiono wodór naturalny jako potencjalne bezemisyjne źródło energii odnawialnej, która w transformacji energetycznej całej gospodarki ma do odegrania niezwykle ważną rolę. Omówiono drogi migracji i akumulacji wodorowych. Podano przykłady występowania wodoru w różnych typach środowiska naturalnego i w różnych strukturach litologiczno-stratygraficznych, także na obszarach oceanicznych i w strefach występowania podwyższonej aktywności wulkanicznej. Przedstawiono źródła pochodzenia wodoru naturalnego, z których za najważniejsze przyjmuje się proces serpentynizacji, typowy dla skał ultrazasadowych bogatych w żelazo. Obecnie uważa się, że proces ten może generować aż 80% wodoru występującego na Ziemi. Innym procesem uczestniczącym w produkcji wodoru jest radioliza, zachodząca w skałach zawierających pierwiastki promieniotwórcze (m.in. U, Th), emitujące promieniowanie jonizujące i powodujące rozszczepianie cząstek wody. W czasie tej reakcji uwalniany jest wodór. Zaprezentowano wybrane prace badawcze prowadzone w Polsce na przestrzeni lat, w których zwrócono uwagę na obecność wodoru w gazach ziemnych związanych ze złożami węglowodorów czy ze złożami rud metali. Przeanalizowano 160 wyników badań składu gazów z otworów wiertniczych zlokalizowanych w rejonie północno-zachodniej Polski. Można zauważyć bardzo zmienne zawartości wodoru w tych próbkach. Jego zdecydowanie wyższe stężenia obserwuje się w utworach czerwonego spągowca, zaś znacznie niższe w utworach karbonu, dewonu i kambru. Obecność wodoru jest związana nie tylko z litostratygrafią, ale także z budową tektoniczną danego obszaru. Przedstawiono kierunki prac badawczo-rozwojowych, które powinny być choć w części prowadzone na etapie wstępnej oceny możliwości występowania pułapek wodorowych i określenia ich potencjału.
EN
The article presents natural hydrogen as a potential emission-free source of renewable energy, which plays an extremely important role in the energy transformation of the entire economy. The pathways of hydrogen migration and accumulation are discussed. Examples of hydrogen occurrence in various types of natural environments and in various lithological-stratigraphic structures are provided, including oceanic areas and zones of elevated volcanic activity. The sources of natural hydrogen origin are presented, with serpentinization process, typical for ultrabasic iron-rich rocks, being considered the most important. Currently, it is believed that this process can generate up to 80% of the hydrogen occurring on Earth. Another process involved in hydrogen production is radiolysis, occurring in rocks containing radioactive elements (including U, Th), emitting ionizing radiation and causing water molecule splitting. Hydrogen is released during this reaction. Selected research works conducted in Poland over the years are presented, focusing on the presence of hydrogen in natural gases associated with hydrocarbon deposits or metal ore deposits. 160 results of gas composition studies from drilling holes located in the north-western region of Poland were analyzed. Highly variable hydrogen contents can be observed in these samples. Its significantly higher concentrations are observed in the Rotliegend formations, while much lower in the Carboniferous, Devonian, and Cambrian formations. The presence of hydrogen is related not only to lithostratigraphy but also to the tectonic structure of the area. Research and development directions are presented, which should be at least partially carried out at the stage of preliminary assessment of the possibilities of hydrogen trap occurrence and determination of their potential.
Spinel chromowy w masywie Gogołów–Jordanów w południowo-zachodniej Polsce występuje w zserpentynizowanym perydotycie, który buduje część kompleksu ofiolitowego Ślęży. Charakter chemiczny spinelu chromowego wskazuje na pochodzenie skał ofiolitowych ze zubożonego perydotytu plaszcza o składzie harzburgitu i podrzędnie dunitu. Skały płaszcza utworzyły się pierwotnie na grzbiecie śródoceanicznym i subsekwentnie zostały zrzucone w strefie supra-subdukcyjnej. Spinel chromowy często wykazuje strefowość optyczną i geochemiczną. Od jądra do brzegów można zaobserwować trzy strefy: wewnętrzne jądro o pierwotnym składzie spinelu chromowego; wąską strefę ferrochromitu bogatego w Cr; zewnętrzną strefę magnetytową. Strefowość spinelu chromowego jest interpretowana bardziej jako wynik serpentynizacji niż procesów magmowych czy metamorficznych. Dane geochemiczne dla chromitu i spinelu chromowego przedstawiono tabelarycznie. Zaobserwowano dwa trendy w odniesieniu do spinelu chromowego. Pierwszy przedstawia redystrybucję kationów trójwartościowych, gdzie Cr2O3 i Al2O3 zmniejszają się od pierwszej strefy do trzeciej. Drugi trend wskazuje na wzrost kationów Fe2O3 of strefy pierwszej do trzeciej. W spinelu chromowym znaleziono nieliczne inkluzje siarczków Ni i Cu, niestety zbyt małe do analiz EPMA.
EN
The chromian spinel of the Gogołów–Jordanów Massif, southwestern Poland, is hosted by a serpentinized peridotite that builds a part of the Ślęża ophiolite complex. The chemical character of the chromian spinel indicates that the ophiolitic rocks were derived from depleted mantle peridotite of harzburgite and subordinate dunite compositions. The mantle rocks were initially formed at a mid-oceanic ridge and subsequently thrust at a supra-subduction zone. The chromian spinel frequently displays optical and geochemical zoning. Three zones can be identified from core to edge: inner core representing the original composition of the chromian spinel; narrow Cr-rich ferrichromit zone; and outer – magnetite zone. The chromian spinel zonation is interpreted to be a result of serpentinization rather than magmatic or metamorphic processes. Geochemical data obtained from the chromitite and chromian spinel have been shown in a table. Two trends were achieved considering the chromian spinel. The first trend shows redistribution of trivalent cations, where Cr2O3 and Al2O3 diminishes from the first zone up to the third zone and the second trend indicates Fe2O3 cations that increase from the first zone up to the third zone. Few Ni and Cu sulfide inclusions were found in the chromian spinel, too small to take EPMA data.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Early thermal history of Rhea is investigated. The role of the following parameters of the model is investigated: time of beginning of accretion, tini, duration of accretion, tac, viscosity of ice close to the melting point, η0, activation energy in the formula for viscosity, E, thermal conductivity of silicate component, ksil, ammonia content, XNH3, and energy of serpentinization, cserp. We found that tini and tac are crucial for evolution. All other parameters are also important, but no dramatic differences are found for realistic values. The process of differentiation is also investigated. It is found that liquid state convection could delay the differentiation for hundreds of My. The results are confronted with observational data from Cassini spacecraft. It is possible that differentiation is fully completed but the density of formed core is close to the mean density. If this interpretation is correct, then Rhea could have accreted any time before 3-4 My after formation of CAI.
The paper shows chemical alterations of the Rutki-Ligota basalt deposit of the Tertiary Volcanic Formation of Lower Silesia. The investigations indicate that the chemical alterations of basalts result from their textures and variations in mineral composition. The results of mineralogic studies of basalts suggest varied alteration processes: serpentinization, iddingsitization, uralitization and carbonatization. Some of products of these alterations (largely amphiboles and iron hydroxides) were identified using Mössbauer spectroscopy. The results of the studies indicate the usefulness of the Rutki-Ligota basalts not only in breakstone but also in mineral wool production.
Skały ultramaficzne masywu Szklar rozpoznano jako człon zmetamorfizowanych ultrabazytów sekwencji ofiolitu sudeckiego. Pierwotne skały ultramaficzne uległy serpentynizacji w różnym stopniu. W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań przeprowadzonych na próbkach, pochodzących z rdzeni otworów wiertniczych położonych w południowej części masywu. Przeprowadzono badania mineralizacji kruszcowej w świetle odbitym i przechodzącym za pomocą mikroskopu Nikon Eclipse LV100 POL. Skład chemiczny minerałów kruszcowych określono przy użyciu mikrosondy elektronowej CAMECA SX 100. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie mineralizacji kruszcowej w postaci tlenków, siarczków i siarkosoli. Do tlenków zaliczają się spinele żelazowe w różnym stopniu wzbogacone w chrom. Zidentyfikowane minerały siarczkowe to pentlandyt, pirotyn, piryt, chalkopiryt, milleryt, heazlewoodyt. Podrzędnie występują siarkosole arsenowe w postaci kobaltynu. Ponadto zaobserwowano występowanie pojedynczych wrostków miedzi rodzimej, żelaza rodzimego, srebra oraz roztworu stałego srebra i złota.
EN
Ultramafic rocks from the Szklary Massif are regarded as mantle peridotite sequence of the Sudetic ophiolite complex. Primary ultramafic rocks are serpetinised in various degree. The investigation of ore mineralization was carried out on samples collected in the field and from the drill cores situated in the southern part of the Szklary Massif. Ore minerals were identified in thin sections using transmitted and reflected lights under the polarized microscope. Chemical composition was determined using CAMECA SX 100 electron microprobe. Serpetinites host major Fe-spinels enriched with Cr in various degree, minor Fe-Ni sulphides like pentlandite, pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, millerite, heazlewoodite, sulfosalts such as cobaltite and single native metals inclusions (native iron, native copper, native silver and silver-gold solid solution).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.