Calcite-Baryte-Marcasite, Steeprocki karjäär, Manitoba

Sissejuhatus:

Lafarge Canada kaevandas aastatel 1913–1992 Devoni ajastu jalakapunkti kihistu lamedat lubjakivi tsemendikvaliteediga kõrge kaltsiumisisaldusega lubjakivi saamiseks Steeprocki karjääris. Lõpuks sai see 1 km × 1 km sügavuseks 10–12 meetri võrra. Praegu on karjäär korrastatud ja veega täidetud.

Torutäidise kõrge ränidioksiidi ja väävlisisaldus muutis lubjakivi kohati tsemendinõuetele mittevastavaks, mistõttu neid torusid sisaldavad alad jäeti karjääri põrandale kaevandamata saarteks. Dolomiiti karjääris ei leidu, seega polnud probleeme tsemendi magneesiumi spetsifikatsiooni täitmisega.

Karjääris on kuni 1-meetrise läbimõõduga vertikaalsed torutaolised lahustumiselemendid täidetud helerohelise savi ja valge peene kuni keskmise suurusega liivaga. Savi/liiva sisse on ehitatud värvitu kuni helerohelise skalenoeedrilise kaltsiidi hõljukrühmad; hõljukid üksikkristallid ja värvitu barüüdi rühmad ja kaksikmarkasiidi floater agregaadid.

Geoloogia:

Steep Rocki karjäär on Mindati paikkond, mille latt on 51,941168762, pikkus -98,7868309021 ja mis on saidil Marcus tähistatud Steep Rocki lubjakivikarjääriga, Steep Rock, Manitoba, Kanada. See on ühe liftiga kaevetööd peaaegu tasasel maastikul, mis paikneb alamhorisontaalses paleosoikumi lubjakivi/dolomiidikihis. Kaevetööd tehti veoauto ja labidaga ning lubjakivi veeti raudteed mööda Winnipegi tsemenditehasesse.

Elm Point Formation on peene kuni väga peeneteraline, helepruuni värvusega kõrge kaltsiumisisaldusega biomikriidi lubjakivi (Bezys ja McCabe (1996) Lubjakivi on hõredalt fossiilne, kõige levinum fossiil on 5 mm läbimõõduga krinoidvarred. lubjakivi on > 5 kraadi läände, Willistoni nõo keskkoha poole, kuid karjääri skaalal pole langus märgatav. Suurem osa karjääri lubjakivist oli õhukesekihiline ja häirimata. Karjäär on üks väheseid piirkondi Elm Pointi kihistu, mis ei ole dolomiidiks muundunud.

Torude läheduses paekivi on söövitatud ja räpane. Vugid olid vooderdatud kaltsiidi ja aeg-ajalt barüütide rühmaga. Söövitatud lubjakivi on illustreeritud pildina 1:  07185300015200306047114.jpg Bariit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada Torud olid torukujulised ja karjääri seinaga ristuvad torud säilitasid oma vertikaalse suuruse ja kuju 12 meetri kaugusel karjääri põhjast paljandini.
Prairie Evaporite soola/kaaliumkloriidi horisont lahustub aktiivselt Manitoba astangu all Steep Rocki karjäärist läänes. Paljandivööndis esineb külmi soolaseid allikaid ja soolast põhjavett, nii et Elm Pointi kihistu lubjakivi lahustumine võib olla pidev protsess.

Barüüt on paljandivööndis devoniaegses lubjakivis haruldane, kuid kristallilist kaltsiiti leidub peaaegu kõigis lubjakivikarjäärides ja laialt on levinud ka vähesel määral püriiti. Markasiit näib olevat piiratud Steep Rocki karjääriga.

Mineraliseerimine:

Kollektorkvaliteediga mineraalid karjääris on barüüt, kaltsiit ja marksiit. Need kõik tekkisid hõljukkristallidena toruliivas/savides. Savi on helerohelist värvi, liivane, rohkete krinoidse tüve fossiilidega. Liiv on keskmise teraline, valge kuni helepruuni värvusega, ilma tumedate laikudeta ja see on alati konsolideerimata. Liiv ei sisaldu barüüdi- ega kaltsiidikristallides ning puuduvad tuvastatud liivakaltsiidi kristallid.

Bariit:

Karjääris leidub kahte tüüpi barüüdkristalle. Suurem osa esinemissagedustest on savis olevad hõljukkristallid ja harvemad on barüüdkristallid, mis ladestuvad otse lubjakivimaatriksile koos kaltsiidiga või ilma.

Ujukkristallid:

Paljud teemandikujulised värvitud plaatjas barüüdkristallid on 2–4 cm suurused. Kõik on hõljukkristallid, mis esinevad savis ja millel puudub kinnituspunkt. Enamikul neist on neli silmatorkavat püramiidikujulist nägu ja väiksemad ülejäänud tahud. Ühel 5 mm kristallil on kõik kaheksa püramiidset tahku võrdselt arenenud; see on barüüdis haruldane vorm. Peaaegu kõigil kristallidel on hägused valged ülekasvud servadel, millel on terav piir ülekasvu ja selge barüüdi vahel. Paljudel üksikutel hõljuvatel barüüdkristallidel on fantoomsulgud, mis on joondatud piki kristalli telge. Ujuvatel kristallidel on ka krinoidide fragmentide ja markasiidikristallide lisandeid, mida maatrikskristallides puuduvad. 2. pilt  06868330015200322537186.jpg Bariit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada illustreerib krinoidsete tüvetükkide lisamist keskmisse barüüdi kristalli.

Üksikud barüütkristallid esinesid värvitute rombiliste plaatidena, mille läbimõõt oli 4 cm, savi lisanditega. Kolm on kujutatud taustvalgustuses nagu pilt 3:  04140930015200322555443.jpg Bariit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada

Ühes 4 cm x 2 cm kobaras on mitu värvitut rombikujulist kristalli, mis kasvavad paralleelselt läätsekujulises hõljukagregaadis. Rombilised plaadid kasvavad näost näkku hõljuvaks kristallirühmaks nagu pilt 4  05749050015200323029288.jpg Bariit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada

Maatrikskristallid:

Kaasake 10 cm x 10 cm lubjakivimaatriks, mis sisaldab palju 1 cm paksuseid värvituid barüüdkristalle ja 0,5-tollisi värvituid kaltsiidikristalle. Kaltsiit on kahe põlvkonna esindaja. Mõnedel barüüdkristallidel on jäätunud püramiidsed pinnad ja selged pinakoidsed pinnad. Kristallide servadel on {011} ja {101} hägune valge barüüd. Mõnel juhul moodustab suuremate pindade ülekasv väiksemate külgede kohale sarved. Sarnast tekstuuri on täheldatud Illinoisist pärit Minerva nr 1 barüüdil ja Newfoundlandist pärit Angathuna barüüdil, mõlemad lubjakivi lahuse õõnsustest. Esimese kaltsiidi all oleval lubjakivil on markasiidi järel väikesed 1 mm suurused oksüdeerunud püriidi kristallparvete ja limoniidi pseudomorfide kobarad.

Kõik barüüdid olid värvitud, nagu ka väljakaevatud lubjakivitaskutest pärit barüüt, pilt 5, on sama värvi kui pinnalt leitud barüüdi kristallid, pilt 3. Pilt 5  05644580015200331334275.jpg Bariit , jne.

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada illustreerib mineraliseerumise järjekorda otse söövitatud lubjakivile ladestunud kaltsiidi ja kaltsiidile ladestunud barüüdiga.

Kaltsiit:

Karjääri kirdeseinas asuv 10 meetri kõrgune ja 1 meetri laiune alamringikujuline torutaoline koobas tekitas ohtralt helerohelisi skalenoeedrilisi kaltsiidikristalle, mis lebasid vugi savitäidises lahtiselt.

Kõik kaltsiidi kristallid leiti savist lahtiselt. Ükski ei olnud seinte küljes ega olnud veel seinale kinnitatud kristallide aluseid, mis näitaksid, kus kristallid olid külma tõttu purunenud. Peaaegu kõik kaltsiidi kristallid olid topeltotsaga. Nende kristallide eripära on see, et nad on kõik skalenoeedrilised ja paljudel on kumerad näod. Koopasavides peale kaltsiidi muid mineraale ei esinenud. See muudab esinemise karjääris ebatavaliseks, kuna igas teises lahuskoopas oli sekundaarse kaltsiidiga kaasas barüüt, markasiit või püriit.

Ka lahenduskoopa kuju oli ainulaadne. Teised koopad olid sibulakujulised, ebakorrapäraste karmide piirjoontega ja koopasavides sisalduva rohke lubjakiviga. See koobas oli vertikaalne ja torukujuline, ilma lubjakiviplokkideta. Koopa seinad olid karvastatud ja koopasavi näis olevat hilisem täidis, kuna neil oli järsk kokkupuude mis tahes koopaseinaga. Koopast tehti kogumise ajal ja pärast seda fotosid. Nad on Manitoba geoloogiakeskuses.

Järgmised kaltsiidikristallid leiti koopasavidest vabana, nii et maatriksit polnud. Leiti kahe otsaga läbipaistvate heleroheliste skalenoeedriliste kaltsiidikristallide proovid kuni 16 cm. Üks suur pilt 6  07903170015200330234407.jpg Kaltsiit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada Väike üksikpilt 7  00848790015200330259370.jpg Kaltsiit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada Nendel piklikel skalenoeedritel ei ole kumerat ega liitpinda.

Mõned proovid on piklikud skalenoeedrid. Pilt 8  01630950015200330267229.jpg Kaltsiit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada Lamestatud skalenoeedrilistel kristallidel on kristallide keskel ebatavalised kumerad näod. Neid ei ole indekseeritud, nii et ma ei tea, kas need on kaksikud või kahe otsaga skalenoeedrilised kristallid. Piklikel skalenoeedritel puuduvad kumerad tahud.

Kaltsiidi pseudomorf pärast Baryte'i:

Kaltsiidi pseudomorf pärast barüüdi leitakse 1 cm tüüpiliste plaatjate barüüdkristallidena, mis on muutunud klaasjaks kaltsiidiks; pilt 9  05041120015200330265103.jpg Kaltsiit , jne.

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada

Purustatud kristallide südamik on heledast pulbrilisest barüüdist. Barüütide pseudomorfid esinevad tüüpilise helepruuni sekundaarse kaltsiidiga. Kristallid on üsna klaasjad, teravate kristalliservadega ja ei näe välja nagu tüüpiline pseudomorf. Need meenutavad väga Stribro, Tšehhi Vabariigis asuvat barütokaltsiidi fotot saidil Marcus, kuid see on sisestatud Marcus-i kui kaltsiit barüüdi järel, kuna barütokaltsiidi kohta pole lõplikku tõendit ja seda on XRD puudumisel sisestamiseks liiga haruldane. Dr George Lammers märkis, et need kristallid näevad välja nagu barüüt, kuid kaovad HCl-s täielikult; barütokaltsiit lahustub täielikult HCl-s. Barüüti jääk, mille ta arvas, oli tõenäoliselt peeneks pulbristatud. Ta ei uurinud teisi Ba-karbonaadi faase, kuna keegi teine ​​pole neist teatanud.

Katkistel servadel on kaks head dekolteed ja need on palju klaasjamad kui kaasas olev kaltsiit. Kõigil barütokaltsiidi kristallidel on läbipaistmatu kate, mis näib olevat barütokaltsiidile iseloomulik. See on väga keeruline proov, mille tagaküljel on vähemalt kaks põlvkonda kaltsiiti ja muudetud valged läbipaistmatud barütokaltsiidi kristallid. Karjäärist pärit teise põlvkonna kaltsiit fluorestseerib LW- ja SW UV-kiirguses tugevalt oranži värvi. Barütokaltsiit fluorestseerib SW UV-kiirguses nädalas kahvatukollaseks, nagu on näidatud liikide puhul New Danas. Ma ei lasknud teha karjäärist pärit karbonaatide röntgenuuringut, kuna eeldasin, et need on kõik kaltsiit.

Markasiit:

Need on juhuslikult orienteeritud rühmad ja tsükliliselt kaksikteralise markasiidi üksikud hõljukkristallid. Kristallid on tumekuldset värvi, kuid säilitavad oma metallilise läike. Kristallid on kergelt sillerdavad. Üksikud kristallid on 1 cm ja omavahel kokkukasvanud kristallid on agregaadid suurusega 6 cm x 6 cm, pilt 10.  00378880015200330274624.jpg Markasiit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada

Kasvukohad koosnevad üksikutest tsükliliselt põimunud kristallidest, mida hoiab koos konsolideerimata liiv. Nad ei kasva paralleelselt, nagu on näidatud pildil 11.  06443710015202707885039.jpg Markasiit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada

Markasiidikristallid on universaalselt 5-liikmelised kaksikud, mis annavad terade esikülgedele odakujulisi triipe. Üksikkaksik, pilt 12, illustreerib seda  05308310015200330276195.jpg Markasiit

Steep Rocki lubjakivikarjäär, Steep Rock, Manitoba, Kanada

Terad on komposiitkristallid, millel on palju kõrvalkülgi, mis näitavad subparalleelset kasvu. Kõik nad on ligikaudu ühesuurused, nii et need peavad olema kasvanud ühe põlvkonna jooksul. Suuremate nägude triibud vajuvad näo keskosa poole, mis näitab, et kristallide kasv oli nende kristallide kaksiktasapindade suunas kiirem. Puuduvad viited püriidi või püriidi ülekasvamise muutumisele labadel, kuigi mõnel proovil on suuremad kristallpinnad.

Liivas polnud katkiseid ega muutunud markasiidikristalle, kuigi taskud olid juba paar aastat ilmastiku käes olnud. See näitab, et need markasiidikristallid on lühiajaliselt stabiilsed. Marcus veebistring 2009. aasta veebruaris käsitles sulfiidsete mineraalide stabiilsust. Üksmeel oli selles, et enamikku markasiite tuleks vältida, kuna see on ebastabiilne. Nad rääkisid veenide markasiidist, näiteks sellest, mis on seotud argyrodiidi proovi lagunemisega, mitte settemarkasiidist.

Kui püriit või markasiit on saanud 'püriidihaiguse', on seda peaaegu võimatu peatada. Haiguse põhjused on keerulised ja selle kohta on eriarvamusi. See haigus on pikka aega huvitanud fossiilseid inimesi, kes peavad fossiilide ettevalmistamise käigus sageli kokku puutuma ebastabiilse markasiidiga. Manitoba geoloogiakeskuses 1990. aastal tehtud röntgenanalüüs kinnitas, et tegemist on markasiidiga, millel pole püriiti.

Kogumiskohad:

Proovid koguti juulis 1990. Markasiidi ja barüüdi kristallid pärinesid 5 m. x 20 m. x 20 m. lubjakivisaar otse karjääri sissepääsu sees. Canada Cement oli selle sinna jätnud, kuna selles oli liiga palju räniliiva, et seda tsemendi toorainena kasutada. Kaltsiidi skalenoeedrid pärinesid kirdekarjääri seina kaevandatud pinna teisest torust. Üle 12 meetri kõrguse seina paistsid vertikaalse kaltsiittoru jäljed.

Markasiit piirdus 2 m x 2 m koopatäidete liivaseima osaga; savirikkamad osad sisaldasid barüütplaate. Vugide liivane sisu oli saare põllel purustatud kivimit katma valgunud ning lahtisest liivast korjati välja markasiidi ja barüüdi hõljukkristalle. Liiv ei olnud limoniidiga määrdunud ega ka markasiidijärgseid limoniidi pseudomorfe. Markasiiti kandvate vuugide seinad olid tugevalt söövitatud, ilma sekundaarse mineraalse kinnikasvamiseta.

Mõnel barüüti kandvatel vuugidel oli lubjakivil kaltsiidi sekundaarne kasv ja aeg-ajalt barüütide kasv. Liivas ei olnud fossiile, kuigi savi oli täis krinoidseid varsi. Erinevalt sisemaa karjäärist, sarnasest tsemendikarjäärist Mafekingis Manitobas põhja pool, esineb siinsetel karjääri seintel väga vähe mineraliseerumist. Markasiidilabad ja barüütplaadid kasvavad koobaste liiva- ja savitäidistes hõljukkristallidena, millel puudub kinnituspunkt. Väiksem püriit on koopa seintel koos barüüdiga. Ka teisest karjääriosas leitud kaltsiit kasvas savides vabaks ja sellega seotud lubjakivi söövitati.

Barüüti esines ohtralt karjääri savirikastes vuugide osades. Kohati olid rombikujulised üksikud barüüdi kristallid kasvanud rosettideks või sisaldasid püriidikristalle või krinoidseid varsi. Suurem osa kristallidest pärines karjääri sissepääsu juures asuvalt saarelt, kust leiti ujuvmarkasiidi kristallid. Vugide liiva- ja savisisaldus oli vajunud saare purustatud kivipõllele ja barüüdi kristallid olid savist välja tõmmatud; neid ei olnud liivaga täidetud koobastes rohkesti. Liivaga täidetud õõnsused sisaldasid markasiidi kristalle. Barüüdi maatriksi proovis, mille sain saare esinemisest, on kristalli servadel muutumatu värvitu barüüt, mille kristallide servad on muutunud valgeks, tundmatu faasini.

Baryte hõljukid on üsna haprad ja paljud purunesid savide lõhkemisest ja langemisest. Barüüdi kristallid ei sisalda keskmise rohelise värvusega savi lisandeid. Krinoidsed varred olid levinud koobaste saviosas, kuid mitte liivas. 1' ja suuremad kristallid olid erakordsed; enamus barüüdi üksikkristallidest olid 0,25 tolli suurused. Suuremad kristallid olid piiratud ühe taskuga saare lääneküljel. Igas vugis olevad barüüdkristallid olid ligikaudu ühesuurused, kuid suurus varieerus kõrvuti asetsevate torude vahel. Savide madalseis ei võimaldanud täiendavaid vaatlusi nende paiknemise kohta lubjakiviõõnsustesse.

Maatriksbarüüt oli palju haruldasem ja esines piki koopaseinu. Maatrikskristallid võiksid olla päris suured, kuni 6 cm suuruste rosettide puhul. Koopad olid alati liiva ja saviga täidetud; ükski neist ei olnud avatud ilmastikule ega päikesevalgusele. See näitab, et värvitud hõljukkristallid ei ole päikesevalguse käes pleegitamise tulemus.

Kaltsiidi pseudomorfi kogus ja tunnustas dr George Lammers 1990. aastate lõpus, kes tõi selle näite mulle ühel Manitoba Mineral Society koosolekul. Kuna see oli dr Lammersi kingitus, ei tea ma täpselt, kust karjääris proov pärines, kuid selle sarnasus maatriksbarüüdi prooviga näitab, et see pärineb tõenäoliselt saare esinemisest karjääri sissepääsu juures. Ma ei näinud ühtegi neist labadest, kui otsisin saare esinemissagedust baryte'i kohta, seega on need üsna haruldased. Need meenutavad palju karjääri sissepääsu juurest leitud lubjakivi barüüti.