Praca doktorska
Geochemia, mineralogia i znaczenie ekonomiczne głębokich złóż rud miedzi i srebra na monoklinie przedsudeckiej, na przykładzie złoża Nowa Sól
| dc.abstract.en | The work presents the results of geochemical and mineralogical studies on core samples from the Nowa Sól deposit, as well as an economic analysis of Polish stratiform copper and silver ore deposits. The thesis provides previously unknown information about the geochemical zonation of the Nowa Sól deposit and the mineralogy of various types of ore. Special emphasis is placed on the geochemistry and mineralogy of shale ore, which constitutes the richest part of the studied deposit. The geochemical zonation of the deposit depends on three factors: the distance from the oxidized field near Zielona Góra, the original chemical composition of Lower Zechstein rocks, and local tectonics. Five geochemical domains with different chemical compositions were identified in the deposit. In the south-north direction, the horizontal distribution of metals in the Nowa Sól deposit can be outlined as follows: transitional zone (Fe3+-Au-REE), reduction zone with rare earth elements (Cu±REE-Fe2+), proximal polymetallic reduction zone (Cu-Ag-Co-Ni±Re-Fe2+), distal polymetallic reduction zone (Cu-Pb-Ag-Co-Fe2+), lead reduction zone (Cu-Pb±Zn-Fe2+). The boundaries of geochemical zones are approximately parallel to the boundary of the Zielona Góra oxidized field. The ore series in the Nowa Sól deposit is typical of Kupferschiefer-type stratiform deposits and consists of three types of ore: sandstone, shale, and carbonate. Volumetrically, shale ore represents the smallest part of the deposit - 51.6 million tons of ore - but it is an important source of main and associated metals. It is estimated that this type of ore contains 36% of silver reserves, 40% of nickel reserves, 42% of cobalt reserves, 57% of rhenium reserves, 64% of vanadium reserves, and as much as 66% of molybdenum reserves. The concentration of metals in the shale series is related to its primary chemical composition - high organic matter content, the presence of framboidal pyrite, and possibly hydrocarbon accumulations, available even before the main mineralization phase. The study shows that these components, acting as a geochemical barrier for metal-transporting solutions, had a crucial impact on the formation of polymetallic mineralization in the Nowa Sól deposit. In terms of dominant copper sulfides, the Nowa Sól deposit shows significant similarities to the Rudna deposit and the eastern part of the Sieroszowice deposit, distinguishing itself with the occurrence of a polymetallic zone rich in silver, nickel, and cobalt, among others. The main carrier minerals for cobalt and nickel are minerals from the cobaltite-gersdorffite series. In the polymetallic zone, the dominant carriers of silver are copper minerals - mainly chalcocite, to a lesser extent bornite and djurleite, as well as silver amalgams, native silver, and stromeyerite. Silver amalgams show the greatest chemical diversity and can be divided into two groups - silver amalgams with low mercury content and silver amalgams with high mercury content. The presence of silver amalgams with high mercury content in the studied samples may be evidence of the involvement of natural gas in the mineralization process in this part of the Fore-Sudetic Monocline. Microprobe analyses have shown that polymetallic mineralization (Ag, Ni, Co, Pb, Zn, Bi, As) in the Nowa Sól deposit occurred later than the main phase of copper sulfide ore formation (Cu-S and Cu-Fe-S sulfides). The doctoral thesis presents the impact of the degree of deposit recognition on the value of a ton of ore and demonstrates the relationship between the presence of selected metals in the deposit and its position relative to oxidized zones. The proposed method for calculating the unit value of a ton of ore allowed for a comparison of Polish Kupferschiefer-type deposits with worldwide examples of other deposit types. It has been shown that Polish resources are among the richest copper deposits in the world in terms of the value of a ton of ore. |
| dc.abstract.pl | W pracy przedstawiono wyniki badań geochemicznych i mineralogicznych na próbach rdzeni ze złoża Nowa Sól oraz analizę ekonomiczną polskich złóż rud miedzi i srebra typu stratyfikowanego. Rozprawa prezentuje nieznane dotychczas informacje na temat strefowości geochemicznej nowoodkrytego złoża Nowa Sól oraz mineralogii poszczególnych typów rudy. Szczególny nacisk położony jest na geochemię i mineralogię rudy łupkowej, która stanowi najbogatszą część badanego złoża. Strefowość geochemiczna złoża Nowa Sól, zarówno pozioma, jak i pionowa, jest zależna od trzech czynników: odległości od zielonogórskiego pola utlenionego, pierwotnego składu chemicznego skał dolnego cechsztynu oraz lokalnej tektoniki. W złożu stwierdzono 5 różniących się od siebie składem chemicznym domen geochemicznych. W kierunku południe-północ poziome rozmieszczenie metali w złożu Nowa Sól można zarysować w następujący sposób: strefa przejściowa (Fe3+-Au-REE), strefa redukcyjna z pierwiastkami ziem rzadkich (Cu±REE-Fe2+), proksymalna strefa redukcyjna polimetaliczna (Cu-Ag-Co-Ni±Re-Fe2+), dystalna strefa redukcyjna polimetaliczna (Cu-Pb-Ag-Co-Fe2+), strefa redukcyjna ołowiowa (Cu-Pb±Zn-Fe2+). Granice stref geochemicznych są w przybliżeniu równoległe do granicy zielonogórskiego pola utlenionego. Seria okruszcowana w złożu Nowa Sól jest typowa dla złóż stratoidalnych typu Kupferschiefer – składa się z trzech typów rudy: piaskowcowej, łupkowej i węglanowej. Objętościowo ruda łupkowa stanowi najmniejszą część złoża – 51.6 mln ton rudy – jednak stanowi ważne źródło metali głównych i towarzyszących. Szacuje się, że ten typ rudy zawiera 36% zasobów srebra, 40% zasobów niklu, 42% zasobów kobaltu, 57% zasobów renu, 64% zasobów wanadu i aż 66% zasobów molibdenu. Koncentracja metali w serii łupkowej związana jest z jej pierwotnym składem chemicznym – wysoką zawartością materii organicznej, obecnością pirytu framboidalnego, a być może również akumulacjami węglowodorów, dostępnymi jeszcze przed główną fazą mineralizacji. W pracy pokazano, że wymienione składniki, stanowiąc barierę geochemiczną dla roztworów transportujących metale, miały kluczowy wpływ na powstawanie polimetalicznej mineralizacji w rudzie łupkowej złoża Nowa Sól. Pod względem dominujących siarczków miedzi złoże Nowa Sól wykazuje istotne podobieństwa do złoża Rudna i wschodniej części złoża Sieroszowice oraz wyróżnia się występowaniem strefy polimetalicznej zasobnej m.in. w srebro, nikiel i kobalt. Głównymi minerałami-nośnikami kobaltu i niklu są minerały z szeregu kobaltyn-gersdorffit. W strefie polimetalicznej dominującymi nośnikami srebra są minerały miedzi – głównie chalkozyn, w mniejszym stopniu bornit i djurleit, oraz minerały własne srebra – amalgamaty srebra, srebro rodzime i stromeieryt. Największe zróżnicowanie składu chemicznego wykazują amalgamaty srebra. Można je podzielić na dwie grupy – amalgamaty srebra o niskiej zawartości rtęci i amalgamaty srebra o wysokiej zawartości rtęci. Obecność w badanych próbach amalgamatów srebra o wysokiej zawartości rtęci może być dowodem na udział gazu ziemnego w procesie powstawania mineralizacji w tej części monokliny przedsudeckiej. Analizy w mikroobszarze wykazały, że mineralizacja polimetaliczna (Ag, Ni, Co, Pb, Zn, Bi, As) w złożu Nowa Sól powstawała później niż główna faza okruszcowania siarczkami miedzi (siarczki z grupy Cu-S oraz Cu-Fe-S). W rozprawie doktorskiej przedstawiono jaki wpływ na wartość tony rudy ma stopień rozpoznania złoża oraz wykazano zależność pomiędzy udziałem wybranych metali w złożu a jego położeniem względem stref utlenionych. Zaproponowana metoda obliczania jednostkowej wartości tony rudy pozwoliła na porównanie polskich złóż typu Kupferschiefer ze światowymi przykładami złóż innego typu. Wykazano, że polskie zasoby należą do jednych z najbogatszych złóż miedzi na świecie w przeliczeniu na wartość tony rudy. zaprezentowano również, w jaki sposób kształtuje się wartość poszczególnych złóż w zależności od zmian cen na rynku metali. |
| dc.affiliation | Uniwersytet Warszawski |
| dc.affiliation.department | Wydział Geologii |
| dc.contributor.author | Bieńko, Tomasz |
| dc.date.accessioned | 2024-06-10T06:43:58Z |
| dc.date.available | 2024-06-10T06:43:58Z |
| dc.date.defence | 2024-07-02 |
| dc.date.issued | 2024-06-10 |
| dc.date.submitted | 2024-04-24 |
| dc.description.accesstime | before_publication |
| dc.description.promoter | Wierchowiec, Jan |
| dc.description.reviewer | Mikulski, Stanisław |
| dc.description.reviewer | Piestrzyński, Adam |
| dc.description.reviewer | Sawłowicz, Zbigniew |
| dc.description.version | final_author |
| dc.identifier.orcid | 0000-0001-5975-2918 |
| dc.identifier.uri | https://repozytorium.uw.edu.pl//handle/item/160393 |
| dc.language | pl |
| dc.language.other | en |
| dc.rights | ClosedAccess |
| dc.subject.en | sediment-hosted stratiform Cu-Ag deposits |
| dc.subject.en | Fore-Sudetic Monocline |
| dc.subject.en | critical raw materials |
| dc.subject.en | economic assessment |
| dc.subject.en | metal zonation |
| dc.subject.pl | złoża rud miedzi i srebra |
| dc.subject.pl | monoklina przedsudecka |
| dc.subject.pl | pierwiastki krytyczne |
| dc.subject.pl | analiza ekonomiczna |
| dc.subject.pl | strefowość geochemiczna |
| dc.title | Geochemia, mineralogia i znaczenie ekonomiczne głębokich złóż rud miedzi i srebra na monoklinie przedsudeckiej, na przykładzie złoża Nowa Sól |
| dc.title.alternative | Geochemistry, mineralogy and economic significance of deep sediment-hosted Cu-Ag deposits in Fore-Sudetic Monocline, SW Poland: a case study of the Nowa Sól deposit |
| dc.type | DoctoralThesis |
| dspace.entity.type | Publication |