Próbki skalne

Fig. 1. Próbka S1 w stanowisku w Dingwall pobierana z miejsca stanowiącego zarówno przykład inicjalnej gypsifkacji anhydrytu, jak i przykład sferycznego wietrzenia skał.

Wprowadzenie

Podczas prac badawczych w kamieniołomie Dingwall w Kanadzie pobrano ponad setkę próbek skalnych ze strefy wietrzenia skały gipsowo-anhydrytowej. Wykonano to w każdej części stanowiska, zarówno w polu centralnym, jak i wschodnim, zachodnim i południowym. Podczas szczegółowego doboru próbek kierowano się rozpoznaniem przede wszystkim stref gipsyfikacji anhydrytu podzielonej na inicjalną, zaawansowaną i dojrzałą (Jarzyna et al. 2021). Stąd do badań użyto skały zbudowane niemal wyłącznie z anhydrytu reprezentujące inicjalną gipsyfikację (fig. 1), skały gipsowo-anhydrytowe związane z postępującą przemianą anhydrytu w gips, ale nie całkowicie przemienioną w ten drugi minerał (zaawansowana gipsyfikacja), oraz próbki całkowicie przemienione w gips, co wskazuje z kolei na dojrzałą gipsyfikację.

Opis i badania próbek

Próbki skalne należało scharakteryzować przede wszystkim pod względem struktur i tekstur. W tym celu próbki staranie pobrano z odsłonięcia, zabrano do Wydziału Geologii, gdzie następnie próbki przecięto piłą mechaniczną (fig. 2, 3), wytypowano miejsca na wycięcie ponad 250 kostek skalnych o wymiarach 4.0 x 2.5 x 1.0 cm (fig. 4) możliwych do objerzenie pod skaningowym mikroskopem optycznym (SEM). Obserwacje z użyciem SEM zrealizowano w laboratorium Wydziału Geologii Cryo-SEM (fig. 5). Dla ponad 40 kostek w laboratorium preparacyjnym na Wydziale Geologii (Uniwersytet Warszawski) oraz w Państwowym Instytucie Geologicznym w Warszawie wykonano płytki cienkie o grubości ok. 30 µm (fig. 6). Płytki cienkie obserwowano pod mikroskopem optycznym z polaryzacją również na Wydziale Geologii.

Fig. 2. Damian Ługowski podczas przygotowywania próbek skalnych z Dingwall do dalszej pracy petrograficznej.
Fig. 3. Przykładowa próbka skalna ukazują cięcie będące podstawą do obserwacji struktur występujących w skale.
Fig. 4. Wybrana kostka wycięta z większej próbki skalnej, tak przygotowany preparat badano z użyciem skaningowego mikrokopu elektronowego.
Fig. 5. Skaningowy mikroskop elektronowy Zeiss Sigma VP w laboratorium Środowiskowym Laboratorium Niskotemperaturowej Mikroskopii Elektronowej NanoFun na Wydziale Geologii.
Fig. 6. Jedna z płytek cienkich przygotowana przez pracownie preparacyjną na Wydziale Geologii.

Próbki również poddano analizom związanym z badaniem składu mineralnego, głównie
z wyznaczeniem gipsu i anhydrytu. Podstawową metodą była metoda geochemiczna z użyciem spektrometru ICP‐EOS/ICP‐MS w laboratorium Bureau Veritas Commodities Canada Ltd., zwane wcześniej jako ACME Laboratories Ltd. w Vancouver w Kanadzie. Równie ważną metodą było użycie metody hydrostatycznej w celu określenia ilościowej zawartości gipsu i anhydrytu we wszystkich próbkach. Ponadto przy użyciu metody rentgenowskiej określono skład mineralny wybranych próbek, a przy użyciu spektrometrii Ramana sprawdzono obecność bassanitu wśród skały gipsowo-anhydrytowej. Z kolei właściwości fizyczne badanych skał określono przy zastosowaniu piknometrii helowej.