Pierwsze wystąpienie botallackitu w Polsce (kopalnia Polkowice-Sieroszowice)

W wyrobiskach górniczych kopalni miedzi Polkowice-Sieroszowice stwierdzono występowanie botallackitu, stowarzyszonego z paratacamitem, klinoatacamitem, gipsem i halitem. Botallackit krystalizuje z bogatych w chlorki (3500 mg/dm3) wód kopalnianych o podwyższonej temperaturze (33°C). Na podstawie analiz składu chemicznego w mikroobszarze wyróżniono dwie odmiany botallackitu. Pierwsza z nich charakteryzuje się niewielką substytucją jonu Cu2+ przez Pb2+, Fe2+ oraz Zn2+. Średni wzór chemiczny tej odmiany obliczony na podstawie 50 analiz jest następujący: (Cu1,94Pb0,02Fe0,02Zn0,02) Σ = 2,00Cl0,98(OH)3,02. W drugiej odmianie botallackitu stwierdzono znaczą substytucję kationów Cu2+ przez jony Pb2+, Fe2+, Zn2+iMn2+. Średni wzór chemiczny tej odmiany, obliczony na podstawie 40 analiz w mikroobszarze jest następujący: (Cu1,85Pb0,09Fe0,04Zn0,02) Σ = 2,00Cl1,05(OH)2,95. Obliczone parametry komórki elementarnej (metodą Rietvelda) są następujące: a = 5,7165(2), b = 6,1362(2), c = 5,6325(2), β = 92,943(3). Botallackit jest najmniej trwałą polimorficzną odmianą substancji Cu2Cl(OH)3, która ostatecznie rekrystalizuje w znacznie bardziej stabilne polimorfy Cu2Cl(OH)3. Proces przemiany botallackitu może być spowalniany przez wysokie stężenie jonów Ca2+ w wodach kopalnianych. Również zastępowanie miedzi przez inne kationy dwuwartościowe może działać stabilizująco na strukturę tego minerału i zapobiegać jego dalszej transformacji. Wystąpienie botallackitu w kopalni Polkowice- Sieroszowice jest pierwszym udokumentowanym stanowiskiem tego minerału w Polsce.

The presence of botallackite was recognized in an underground galery in the Polkowice-Sieroszowice copper mine. This mineral coexists with paratacamite, clinoatacamite, gypsum and halite. Botallackite crystallized from chloride-reach (3500 mg/dm3), warm (33°C) mine water. On the basis of microprobe analyses, two types of botallackite were recognized. The first one contains only small amounts of Pb, Fe and Zn. These elements substitute Cu2+ ions in small proportions. Empirical formula of this botallackite is: (Cu1.94Pb0.02Fe0.02Zn0.02) Σ = 2.00Cl0.98(OH)3.02. The second type of the mineral were characterized by increased amounts of Pb, Fe, Zn. The empiric formula of this type of botallackite can be expressed as: (Cu1.85Pb0.09Fe0.04Zn0.02) Σ = 2.00Cl1.05(OH)2.95. The calculated unit-cell parameters of botallackite from Polkowice-Sieroszowice mine are as follows: a = 5.7165(2), b = 6.1362(2), c = 5.6325(2), β = 92.943(3). Botallackite is a least stable polymorph of Cu2Cl(OH)3 and finally transforms to more stable polymorphs. The botallackite recrystallization can be inhibit by high concentration of Ca2+ in the mine water. Substitution of Cu2+ ions by other divalent cations can slows the rapidity of recrystalization this mineral and prevent its further transformation also. The Polkowice-Sieroszowice mine is the first occurrence of botallackite in Poland.