Wtórne minerały siarczanowe w kopalni soli Wieliczka

Celem pracy było opisanie wietrzeniowych minerałów siarczanowych występujących w skałach solnych. Do badań pobrano liczne próbki, głównie z zubrów solnych na poziomie IIn, z kopalni soli w Wieliczce. Próbki poddano badaniom przy użyciu rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej, mikroskopu skaningowego z mikroanalizą chemiczną EDS, spektroskopii w podczerwieni oraz wykonano analizę geochemiczną, Podczas badań makroskopowych próbki podzielone zostały na dwie grupy ze względu na ich związek lub jego brak z materią organiczną. Analiza dyfrakcyjna pozwoliła na określenie ich składu mineralogicznego próbek, minerałami wietrzeniowymi siarczanowymi są thenardyt, natrojarosyt oraz jarosyt. Ze względu na współwystępowanie ze sobą tych minerałów próbki podzielone zostały na dwie grupy, pierwsza to próbki, w których występują thenardyt oraz jarosyt, druga to grupa, w której występują natrojarosyt i jarosyt. Badania spektroskopowe w podczerwieni potwierdziły wyniki analizy XRD. Podczas badań w mikroskopie skaningowym opisano postaci, w jakich występują badane siarczanowe minerały wietrzeniowe oraz minerały z nimi współwystępujące. Thenardyt krystalizuje w postaci blaszek bądź tabliczek, natrojarosyt w postaci igiełek oraz listewek, natomiast jarosyt w próbkach obecny jest w dwóch postaciach, jako skupienia niewielkich tabliczek na powierzchni otaczających go minerałów oraz jako wydłużone formy „poukładanych” na sobie tabliczkowych kryształów. Liczne analizy EDS pozwoliły określić przybliżony skład chemiczny badanych minerałów. Analiza geochemiczna wykazała podwyższone zawartości między innymi sodu, żelaza oraz arsenu. W trzech próbkach obecne są duże i dobrze wykształcone kryształy siarki. Występują one pomiędzy minerałami je otaczającymi. Siarka w próbkach najprawdopodobniej pochodzi z redukcji siarczanów (gips i anhydryt) oraz z wietrzenia pirytu.

The aim of this study was a description of weathering sulfate minerals found in salt rocks from the Wieliczka salt mine, Samples were collected mainly at IIn level. The samples were analyzed using by X- ray powder diffraction analysis, scanning electron microscopy with EDS analyzer, infrared spectroscopy and chemical analysis. During the macroscopy studies samples were divided into two groups according to their relationship with organic matter. X- ray diffraction analysis showed that the main weathering sulfate minerals are jarosite, natrojarosite and thenardite. Samples was divided into two groups, the first one with thenardite and jarosite and the second one with natrojarosite and jarosite. Infrared spectroscopy analysis confirmed the results of XRD. Scanning electron microscopy helped to describe forms of the weathering sulfate minerals and relationships between them. Thenardite crystallizes in the form of blades or plates, natrojarosite in the form of needles and cleats, and jarosite is present in two forms, aggregates of plates on the surface of the surrounding minerals, and as elongated form of stacked tabular crystals. EDS analysis allowed to determine estimated chemical composition of the weathering sulfate minerals. Geochemical analysis of whole samples showed increased contents of sodium, iron and arsenic. In three samples, large and well developed crystals of sulfur were found between the surrounding minerals. Sulfur probably originated as the result sulfates reduction (gypsum and anhydrite) and/or weathering of pyrite.