Vsebnost slednih elementov v sfaleritu iz Pb-Zn rudišča Mežica

magistrsko delo

Barbara Potočnik Krajnc (Avtor), Matej Dolenec (Mentor), Frank Melcher (Komentor)

Povzetek

Rudišče Mežica leži na severu Slovenije in je eno izmed največjih rudišč Alpske Pb-Zn metalogenetske province, za katero je značilna serija epigenetskih nizkotemperaturnih hidrotermalnih rudišč, vezanih na Wettersteinsko formacijo. Glavni sulfidni minerali mežiškega rudišča so sfalerit, galenit in markazit ter v manjših količinah pirit. V primeru Mežice je sfalerit pomemben nosilec informacij o nastanku rudišča, saj je pomemben gostitelj diagnostičnih slednih elementov, iz katerih lahko sklepamo na temperaturo izločanja in vpliv kasnejših hidrotermalnih procesov na primarno mineralizacijo. V magistrski nalogi smo preučili vsebnost slednih elementov v sfaleritu iz Pb-Zn rudišča Mežica z metodami optične mikroskopije, rentgenske praškovne difrakcije, vrstične elektronske mikroskopije in z in-situ masno spektrometrijo z induktivno sklopljeno plazmo z vzorčenjem z lasersko ablacijo. Ugotovili smo, da sfalerit vsebuje zaznavne količine Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Hg, Tl, in Pb. Temno rjavi in rjavi različki sfalerita vsebujejo povišane koncentracije Mn, Fe, Ge, As, Tl in Pb, medtem ko so svetlejši različki osiromašeni z večino naštetih elementov, vendar vsebujejo visoke koncentracije Cu in Cd. Korelacijski trendi med slednimi elementi kažejo direktne in vezane substitucijske mehanizme, kot so M2+ ? Zn2+, kjer je M = Mn, Fe, Cd in (Ag, Cu)+ + Ga3+ ? 2Zn2+. Temperature izločanja sfalerita smo izračunali s pomočjo kemičnega geotermometra GGIMFis. Izračuni kažejo povprečno temperaturo izločanja 120 ± 23 °C, kar Mežico uvršča med nizkotemperaturna hidrotermalna rudišča. Rezultati petrografskih in geokemičnih analiz kažejo, da je bila izhodiščna združba izločenih rudnih mineralov tekom serije kasnejših hidrotermalnih procesov mestoma selektivno mobilizirana in ponovno izločena v večfazno reaktivirane rudne žile. Ustvarjen nabor podatkov ima izjemno uporabno vrednost na področju raziskovanja nahajališč mineralnih surovin, saj zagotavlja podlago za revalorizacijo rudišča in pripadajoče jalovine ter hkrati podaja obsežen sveženj podatkov o vsebnostih kritičnih elementov na nivoju rudišča.

Ključne besede

sphalerite;trace elements;Mežica;LA-ICP-MS;carbonate-hosted Pb-Zn deposits;

Podatki

Jezik:	Angleški jezik
Leto izida:	2021
Tipologija:	2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:	UL NTF - Naravoslovnotehniška fakulteta
Založnik:	[B. Potočnik Krajnc]
UDK:	55
COBISS:	56569091
Št. ogledov:	606
Št. prenosov:	240
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Slovenski jezik
Sekundarni naslov:	trace element composition of sphalerite from the Mežica Pb-Zn mine
Sekundarni povzetek:	The Mežica Pb-Zn mine in N Slovenia is one of the largest Pb-Zn deposits in the Alpine metallogenetic province, consisting of low-temperature epigenetic hydrothermal orebodies hosted in the rocks of the Wetterstein Formation. The predominant sulfide minerals are sphalerite, galena, and marcasite, while pyrite occurs in trace amounts. Sphalerite from the Mežica deposit has been recognised as an important carrier of several trace elements, which have been applied to estimate precipitation temperatures and to investigate the effects of subsequent hydrothermal processes on the primary ore. In the scope of this thesis, petrographic observations, X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, and in-situ laser ablation with inductively coupled plasma mass spectrometry were carried out on sphalerite from the Mežica deposit. Sphalerite from the Mežica deposit contains detectable amounts of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Hg, Tl, and Pb. Dark brown and brown sphalerite types characteristically show elevated concentrations of Mn, Fe, Ge, As, Tl, and Pb compared to lighter varieties, enriched in Cd and Cu. Correlation trends between trace elements show direct and coupled substitution mechanisms such as M2+ ⒔ Zn2+ (M = Mn, Fe, Cd) and (Ag, Cu)+ + Ga3+ ⒔ 2Zn2+, respectively. Precipitation temperatures were calculated using the GGIMFis geothermometer, which yielded average temperatures of 120 ± 23 °C, indicating the low-temperature hydrothermal origin. Based on petrographic observations combined with spectrometric analyses, it can be inferred that the initial paragenetic sequence of sulfides was subjected to a series of hydrothermal events that resulted in selective mobilisation and re-precipitation of minerals in multistage reactivated veins. The dataset generated has important applications in the mineral exploration industry, providing a solid basis for ore deposit and tailings reassessment and providing comprehensive data on a deposit-level budget of critical elements.
Sekundarne ključne besede:	sfalerit;sledni elementi;Mežica;LA-ICP-MS;Pb-Zn rudišča v karbonatih;
Vrsta dela (COBISS):	Magistrsko delo/naloga
Študijski program:	0
Konec prepovedi (OpenAIRE):	1970-01-01
Komentar na gradivo:	Univ. v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fak., Oddelek za geologijo
Strani:	str. XVII, 58 f.
ID:	12642535