DDZ - Nezverejnená dizertačná práca

Chemické zloženie, štruktúrna a paragenetická charakteristika opálu stratovulkánu Poľana

Autor
Kušniarová, Martina
Školiteľ
Ozdín, Daniel
Škola
Univerzita Komenského v Bratislave PriF PriF.KMP
Rok odovzdania
2011
Počet strán
163s.
Trvalý odkaz - CRZP
https://opac.crzp.sk/?fn=detailBiblioForm&sid=CBA343C5DDF51FCC0138D300F7E5
Primárny jazyk
slovenčina

Typ práce
Dizertačná práca

Študijný odbor
1207 | mineralógia

Dátum zaslania práce do CRZP
04.10.2011

Dátum vytvorenia protokolu
04.10.2011

Práca je zverejniteľná od
04.10.2011

Abstrakt V práci je zhrnutý výskum opálov a (limno-)silicitov stratovulkánu Poľana, sú identifikované minerálne fázy, ďalej je uvedená charakteristika vystupovanie opálu, šruktúrna charakteristika jednotlivých opálov, ich chemické zloženie a obsah vody a výsledky výskumu farebnej variability opálov. Výsledkom terénneho výskumu bol preukázaný výskyt (limno-)silicitov a opálov len v externých častiach stratovulkánu Poľana. Opály sú viazané na samostatné žily prevažne v andezitoch (napr. Detva, Hriňová, Povrazník), ako redeponované produkty na tufové súvrstvia (drevné opály; napr. Ponická Huta, Strelníky, Detva), ako súčasť limnosilicitov v malých sedimentárnych panvičkách (napr. Detva, Strelníky, Dúbravica), zriedkavo ako súčasť hydrotermálneho Fe zrudnenia na styku vulkanitov a mezozoických karbonátov (Ľubietová- Jamešná) a sú tiež súčasťou výplne dutín chalcedónov v ryodacitoch (Hrochoť). Na vybraných vzorkách bolo použitých viacero výskumných metód: optická mikroskopia, elektrónovooptické metódy (SEM, WDS, EDS, CL, TEM, SAED), prášková rtg. difrakcia, infračervená a Mössbauerova spektroskopia a termická analýza, kombináciou ktorých mohli byť interpretované niektoré fyzikálne vlastnosti, štruktúrne a chemické charakteristiky študovaného materiálu. Výskumom obyčajných opálov sme zistili, že sú tvorené opálom-CT a minerálmi zo skupiny smektitu (pravdepodobne montmorillonit), ktorý je v submikroskopickej forme a spôsobuje hydroskopickosť opálov. Tieto opály majú výrazné zastúpenie Fe, ktoré je viazané v amorfnej forme v SiO2 géle. Zároveň sa preukázal trend zvyšovania obsahov fosforu v opáloch so zvyšujúcim obsahom železa. Bolo preukázané, že časť prvkov v pôvodnom hydrotermálnom SiO2 géle mohla pochádzať z rozkladu pyroxénov. Rôzna farba drevných opálov je spôsobená najmä stavom pôvodného dreva v čase opalizácie, z časti tiež prítomnosťou smektitov alebo enormne zvýšeným obsahom železa. Nezistila sa žiadna preferencia nejakého druhu stromu pri opalizácii a tiež závislosť farby drevného opálu od druhu stromu. Identifikované boli rody Pinuxylon sp. (Pinaceae), Zelkovaxylon sp. (Ulmaceae) a Laurinuxylon sp. (Lauraceae). V opáloch a v limnosilicitoch výrazne dominuje opál-CT, opál-A je reprezentovaný hyalitom, ktorý vo všetkých pozorovaných prípadoch je poslednou precipitujúcou SiO2 fázou. Zároveň sme zistili, že časť drevných opálov ako aj „železité opály“ z lokality Jamešná nie sú tvorené opálom, ale vysoko v nich dominuje mikrokryštalický kremeň resp. chalcedón. V prípade sekundárnych nálezov opál obsahujúcich SiO2 látok, najlepším markerom na odlíšenie limnosilicitov od opálov je prítomnosť organických zvyškov, framboidálneho pyritu a pestrá farebná variabilita, charakteristická pre limnosilicity. V limnosilicitoch z Čudanovej boli identifikované žilky Mn mineralizácie, reprezentované pyroluzitom a romanéchitom. Je to prvý výskyt mangánovej mineralizácie v limnosilicitoch v Západných Karpatoch. Pomocou rôznych analýz sme zistili, že na použitie v gemológii sú najvhodnejšie oranžové až tmavočervené, priesvitné drevné opály bez výraznejšieho podielu smektitov a priesvitné limnosilicity s Mn dendritmi a bez pyritu z lokality Dúbravica – Čudanova. Tento materiál je vhodný nielen na výrobu kabošonov, ale aj stupňovcov, či iných brusov. Silicity z lokality Jamešná sú vhodné aj na dekoračné účely. Kľúčové slová: opál, kremeň, chalcedón, limnosilicity, chemické zloženie, rtg. prášková difrakcia, Poľana
Abstract The paper summarizes the research opals and (limno-)silicites from stratovolcano Polana with identification of mineral phases, characterization of the opal occurrence, their structural features, chemical composition and water content and results of the opal color variability research. According to the results of field research the occurrences of (limno-)silicites and opal are only present in external parts of the stratovolcano Polana. Opals occur as individual veins mostly in the andesites (e.g. Detva Hriňová, Povrazník), as redeposed products to the tuffs strata (wood opals, e.g. Ponická Huta, Strelníky, Detva), as part of the sedimentary limnosilicites in small sedimentary basins (e.g. Detva, Strelníky, Dúbravica), rarely as part of the hydrothermal Fe mineralization at the contact of volcanic rocks and Mesozoic carbonates (Ľubietová-Jamešná) and are also part of cavity fillings in chalcedony from ryodacites (Hrochoť). On selected samples there were used several analytical methods: optical microscopy, electron-optical methods (SEM, WDS, EDS, CL, TEM, SAED), powder X-ray diffraction, infrared and Mössbauer spectroscopy and thermal analysis. With the combination of them we could interpret some physical properties, structural and chemical characteristics of the studied material. Ordinary opal research showed that they are formed of opal-CT and minerals from the smectite group (probably montmorillonite), which is in the submicroscopic form and causes hydroscopic properties of opal. These opals have a significant content of Fe that is bound in the amorphous form in SiO2 gel. It also showed a trend of increasing phosphorus content in the opal with increasing iron content. Some elements in the original hydrothermal SiO2 gel could come from the decomposition of pyroxene. Different color of wood opals is mainly due to the state of the original wood at the time of opalization and also due to the presence of smectite or increased iron content. No preference of any tree species for opalization was indicated and also no dependence of wood opal colour on the tree species. These tree families were identified: Pinuxylon sp. (Pinaceae), Zelkovaxylon sp. (Ulmaceae), and Laurinuxylon sp. (Lauraceae). The opals and limnosilicites are significantly dominated by opal-CT; opal-A is represented by hyalite that as observed in all cases is the final precipitating SiO2 phase. We also found that part of the wood opals as well as "Iron opals" from Jamešná are not formed of opal, but microcrystalline quartz or chalcedony dominates. In the case of secondary findings of opal-containing SiO2 phases, the best marker to distinguish limnosilicite from opal is the presence of organic residues, framboidal pyrite and color variability characteristic for limnosilicite. In the Čudanová limnosilicites, veins with Mn mineralization represented by pyroluzite and romanéchite were identified. This is the first occurrence of manganese mineralization in limnosilicites from the Western Carpathians. Based on a variety of analysis, the best materials for the gemological applications include orange to dark red translucent wood opals without major proportion of smectites and translucent limnosilicites with Mn dendrites and without pyrite from Dúbravica - Čudanova. This material is suitable not only for the production of cabochons, but also step cuts or other cuts. Silicites from Jamešná are suitable for decorative purposes. Keywords: opal, quartz, chalcedony, limnosilicite, chemical composition, X-ray. powder diffraction, Poľana

Verzia systému: 6.2.61.5 z 31.03.2023 (od SVOP)