Andrea Čobić

The role of magmatic and hydrothermal processes in the evolution of Be-bearing pegmatites: Evidence from beryl and its breakdown products

Abstract Beryl and euclase crystals from the Mina do Santino and the Jacú pegmatites in the Borborema Pegmatite Province in northeastern Brazil contain several generations of melt and fluid inclusions, which allow interpretation of P-T-X conditions responsible for beryl crystallization and for alteration of a primary pegmatitic mineral assemblage to a mixture of hydrothermal minerals (euclase, bertrandite, kaolinite, and quartz). Primary melt and fluid inclusions hosted by beryl were trapped simultaneously. However, their homogenization temperatures are significantly higher (870-900 °C) than the values previously reported for pegmatitic systems (<712 °C) and should be treated with caution. An isobaric drop of temperature resulted in the exsolution of a fluid. A low-salinity CO2-enriched phase and a saline water-rich phase were trapped in pseudosecondary inclusions in beryl at a pressure of 2.1-2.7 kbar and temperature of 390-480 °C. Cooling of the country rocks below 400 °C caused a ductile-to-brittle transition and allowed infiltration of cold groundwater, which further decreased the temperature in the system to 190-240 °C. At the same time, the pressure dropped from a lithostatic (2.1-2.7 kbar) to a hydrostatic value (0.57-0.73 kbar). Consequently, minerals deposited under magmatic conditions (feldspars and beryl) became unstable and a newly formed hydrothermal mineral paragenesis (euclase, bertrandite, kaolinite, and quartz) overprinted the earlier one. The hydrothermal fluids responsible for the alteration differ from the earlier-exsolved fluids in having a lower salinity, lower homogenization temperature, the absence of CO2, and the presence of CH4.

Chemistry in Teaching: Mineralogical Collections in Teaching

Čovjekova veza s mineralima i stijenama traje još od kamenog doba kada je on počeo upotrebljavati minerale i stijene za izradu alata, dok je interes ranih civilizacija za metale obilježio pak brončano i željezno doba ljudske prošlosti. S time povezujemo i porijeklo naziva mineral, lat. minera – ruda, odnosno tvar iz koje možemo dobiti metal, te čovjekov interes za rudarenjem, kojim je i započelo istraživanje minerala. Najrašireniju primjenu su imali i danas imaju upravo rudni minerali kao izvor metala, npr. hematit (Fe2O3) i magnetit (Fe3O4) kao rude željeza, zatim galenit (PbS) kao ruda olova ili sfalerit (ZnS) kao ruda cinka. Industrijski minerali predstavljaju sirovine u raznim granama industrije: staklarskoj, kemijskoj, farmaceutskoj, medicinskoj, kozmetičkoj, keramičkoj, cementnoj, građevinskoj itd. Važno je istaknuti i čovjekov interes za pojedine minerale kao ornamente vjerskog ili umjetničkog karaktera, ili nakit kao što je drago kamenje (npr. rubin i safir, smaragd, spinel, granat, dijamant, plemeniti metali), te minerale za dobivanje pigmenata. Spomenimo i nastojanja alkemičara u potrazi za kamenom mudraca za koji su vjerovali da metale može pretvoriti u zlato. Iako nisu uspjeli u svojoj potrazi, zahvaljujući alkemijskim istraživanjima, došlo se do mnogih kemijskih otkrića. Razvojem interesa za minerale i stijene javljali su se i prvi zapisi o njihovim svojstvima. Najraniji, još iz starog vijeka, porijeklom su iz Indije, Kine, Egipta, drevne Perzije i Arabije. Sva ta nastojanja rezultirala su prikupljanjem i istraživanjem velikog broja uzoraka minerala i stijena formirajući na taj način prve mineraloške zbirke.

Kemija u nastavi: Mineraloške zbirke u nastavi

Čovjekova veza s mineralima i stijenama traje još od kamenog doba kada je on počeo upotrebljavati minerale i stijene za izradu alata, dok je interes ranih civilizacija za metale obilježio pak brončano i željezno doba ljudske prošlosti. S time povezujemo i porijeklo naziva mineral, lat. minera – ruda, odnosno tvar iz koje možemo dobiti metal, te čovjekov interes za rudarenjem, kojim je i započelo istraživanje minerala. Najrašireniju primjenu su imali i danas imaju upravo rudni minerali kao izvor metala, npr. hematit (Fe2O3) i magnetit (Fe3O4) kao rude željeza, zatim galenit (PbS) kao ruda olova ili sfalerit (ZnS) kao ruda cinka. Industrijski minerali predstavljaju sirovine u raznim granama industrije: staklarskoj, kemijskoj, farmaceutskoj, medicinskoj, kozmetičkoj, keramičkoj, cementnoj, građevinskoj itd. Važno je istaknuti i čovjekov interes za pojedine minerale kao ornamente vjerskog ili umjetničkog karaktera, ili nakit kao što je drago kamenje (npr. rubin i safir, smaragd, spinel, granat, dijamant, plemeniti metali), te minerale za dobivanje pigmenata. Spomenimo i nastojanja alkemičara u potrazi za kamenom mudraca za koji su vjerovali da metale može pretvoriti u zlato. Iako nisu uspjeli u svojoj potrazi, zahvaljujući alkemijskim istraživanjima, došlo se do mnogih kemijskih otkrića. Razvojem interesa za minerale i stijene javljali su se i prvi zapisi o njihovim svojstvima. Najraniji, još iz starog vijeka, porijeklom su iz Indije, Kine, Egipta, drevne Perzije i Arabije. Sva ta nastojanja rezultirala su prikupljanjem i istraživanjem velikog broja uzoraka minerala i stijena formirajući na taj način prve mineraloške zbirke.

Mineraloške zbirke u nastavi

Čovjekova veza s mineralima i stijenama traje još od kamenog doba kada je on počeo upotrebljavati minerale i stijene za izradu alata, dok je interes ranih civilizacija za metale obilježio pak brončano i željezno doba ljudske prošlosti. S time povezujemo i porijeklo naziva mineral, lat. minera – ruda, odnosno tvar iz koje možemo dobiti metal, te čovjekov interes za rudarenjem, kojim je i započelo istraživanje minerala. Najrašireniju primjenu su imali i danas imaju upravo rudni minerali kao izvor metala, npr. hematit (Fe2O3) i magnetit (Fe3O4) kao rude željeza, zatim galenit (PbS) kao ruda olova ili sfalerit (ZnS) kao ruda cinka. Industrijski minerali predstavljaju sirovine u raznim granama industrije: staklarskoj, kemijskoj, farmaceutskoj, medicinskoj, kozmetičkoj, keramičkoj, cementnoj, građevinskoj itd. Važno je istaknuti i čovjekov interes za pojedine minerale kao ornamente vjerskog ili umjetničkog karaktera, ili nakit kao što je drago kamenje (npr. rubin i safir, smaragd, spinel, granat, dijamant, plemeniti metali), te minerale za dobivanje pigmenata. Spomenimo i nastojanja alkemičara u potrazi za kamenom mudraca za koji su vjerovali da metale može pretvoriti u zlato. Iako nisu uspjeli u svojoj potrazi, zahvaljujući alkemijskim istraživanjima, došlo se do mnogih kemijskih otkrića. Razvojem interesa za minerale i stijene javljali su se i prvi zapisi o njihovim svojstvima. Najraniji, još iz starog vijeka, porijeklom su iz Indije, Kine, Egipta, drevne Perzije i Arabije. Sva ta nastojanja rezultirala su prikupljanjem i istraživanjem velikog broja uzoraka minerala i stijena formirajući na taj način prve mineraloške zbirke.

On the origin of ‘iron-cross’ twins of pyrite from Mt. Katarina, Slovenia

Abstract Iron-cross twins of pyrite are well known among mineralogists, however it is quite surprising that the conditions of their formation remain unexplored. To address this question we studied pyrite twins from the Upper Pennian silts of Mt. Katarina near Ljubljana (Slovenia), which represent one of the most typical geological environments for twinned pyrite. Mineralization of pyrite starts with a reduction of the primary red-coloured hematite-rich sediment by sulfide-rich fluids that penetrated the strata. A short period of magnetite crystallization is observed prior to pyrite crystallization, which indicates a gradual reduction process. Sulfur isotope analysis of pyrite shows an enrichment in δ34S, suggesting its origin from the neighbouring red-bed deposit. Other sulfides, such as chalcopyrite and galena, formed at the end of pyrite crystallization. Remnants of mineralizing fluids trapped at the interfaces between the inclusions and host pyrite show trace amounts of Pb and Cu, indicating their presence in the solutions throughout the period of pyrite crystallization. An electron microscopy and spectroscopy study of twin boundaries showed that interpenetration twinning is accomplished through a complex 3D intergrowth of primary {110} Cu-rich twin boundaries, and secondary {100} boundaries that are pure. We show that approximately one monolayer of Cu atoms is necessary to stabilize the {110} twin structure. When the source of Cu is interrupted, the two crystal domains continue to form {100} interfaces, that are more favourable for pure pyrite.