SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE PAŃSTWOWAPOTASSIUM-MAGNESIUM SŁUŻBA GEOLOGICZNA O SUROWCACH MINERALNYCH POLSKISALTS MINERAL RESOURCES OF POLAND AS SEEN BY POLISH GEOLOGICAL SURVEY SOLE POTASOWO- MAGNEZOWE POTASSIUM- MAGNESIUM SALTS PAŃSTWOWY INSTYTUT GEOLOGICZNY PAŃSTWOWY INSTYTUT BADAWCZY POLISH GEOLOGICAL INSTITUTE NATIONAL RESEARCH INSTITUTE SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE/POTASSIUM-MAGNESIUM SALTS SYLWIN (CHLOREK POTASU – KCl) SóL KAMIENNA Z KARNALITEM (UWODNIONY Z WYSADU SOLNEGO W KŁODAWIE CHLOREK POTASU I MAGNEZU – KMgCl2· 6H2O) SYLVITE (POTASSIUM CHLORIDE – KCl) Z SOLIGORSKA NA BIAŁORUSI From a salt dome in Kłodawa rocK salt with carnallite (HYDRATED Fot./Photo by: Jacek wachowiak POTASSIUM-MAGNESIUM CHLORIDE – KMgCl3· 6H2O) FROM SOLIGORSK, BELARUS Fot./Photo by: leonid Gulis POLIHALIT Z ZATOKI PUCKIEj KRYSZTAŁY ANHYDRYTU (BORDO) W POLIHALICIE (UWODNIONY SIARCZAN POTASU, Z WYSADU SOLNEGO MOGILNO. POLIHALIT jEST MAGNEZU I WAPNIA UWODNIONYM SIARCZANEM POTASU, MAGNEZU – K2MgCa2[SO4]4· 2H2O) I WAPNIA (K2MgCa2[SO4]4· 2H2O) POLYHALITE FROM THE PUCK BAY crystals oF anhydrite (claret) within POLYHALITE (HYDRATED SULPHATE FROM THE MOGILNO SALT DOME. POLYHALITE IS A OF POTASSIUM-MAGNESIUM- HYDRATED SULFATE OF POTASSIUM-MAGNESIUM- -CALCIUM – K2MgCa2[SO4]4· 2H2O) -CALCIUM (K2MgCa2[SO4]4· 2H2O) Fot./Photo by: Fot./Photo by: Jacek wachowiak Katarzyna skurczyńska-Garwolińska SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE POTASSIUM-MAGNESIUM SALTS SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE POTASSIUM-MAGNESIUM SALTS Głównymi minerałami soli potasowo-magnezowych są: syl- Potassium-magnesium salts are composed of the following win i karnalit (chlorki potasu i magnezu), polihalit, langbajnit key minerals: sylvine, carnallite (potassium and magnesium i kizeryt (siarczany potasu i magnezu) oraz kainit (uwodniony chlorides), polyhalite, langbeinite and kieserite (potassium chlorek potasu i siarczan magnezu). and magnesium sulphates) and kainite (a mixed mineral). sole te mają wiele wspólnych cech z dobrze wszystkim znaną these salts share many characteristics with common rock salt solą kuchenną (czyli halitem – chlorkiem sodu) i razem z nią (halite – sodium chloride) and occur alongside it. they are występują. są przezroczyste, o małej twardości (można je translucent, of a low hardness (can be scratched with finger- zarysować paznokciem), łatwo rozpuszczają się w wodzie nail), easily soluble in water (although sulphates much less so (siarczany o wiele słabiej od chlorków) i są higroskopijne, than the chlorides), deliquescent (i.e. are capable of absorb- co oznacza, że mają zdolność do wchłaniania wilgoci z oto- ing moisture from the surrounding air). Unlike halite, however, czenia. Jednak w odróżnieniu od soli kuchennej wszystkie są they are all bitter in taste. gorzkie. in pure form, potassium-magnesium salts are white, but coloured czyste sole potasowo-magnezowe są z natury białe, lecz (orange, blue, green, etc.) varieties commonly occur in w przyrodzie powszechnie występują ich odmiany barwne, the environment. this is due to the inclusions of other minerals np. pomarańczowe, niebieskie i zielone. dzieje się tak za spra- that contain compounds of iron, copper or of other elements. wą obecności wrostków innych minerałów, zawierających np. związki żelaza lub miedzi. those unpalatable table salt relatives started their interna- tional career as late as in the middle 19th century on discov- Światowa kariera tych niesmacznych kuzynek soli kuchennej ery of benefits from boosting plant growth by adding min- rozpoczęła się dopiero w połowie XiX w., gdy odkryto korzy- eral compounds to the soil. Before long, mass production ści z dokarmiania roślin związkami mineralnymi i zaczęto ma- of artificial fertilizers followed the discovery. today, the po- sowo produkować nawozy sztuczne. współczesne rolnictwo tassium-magnesium salts are indispensable for the agriculture. nie może się bez nich obejść. wszak to dzięki nim they are behind the several-fold increase in crop yield over w ciągu ostatnich dwóch wieków kilkakrotnie wzrosły plony. the past two centuries. KAINIT (KMg[Cl/SO2] · 3H2O) KAINITE (KMg[Cl/SO4] · 3H2O) Fot./Photo by: Katarzyna skurczyńska-Garwolińska GENEZA ORIGIN Złoża soli potasowo-magnezowych, tak samo jak pokłady soli like rock salt deposits, potassium-magnesium salts were kamiennej, powstają w warunkach klimatu suchego deposited as a result of water evaporation from shallow seas, i gorącego w wyniku ewaporacji, czyli parowania wód z płytkich lagoons or lakes in hot and dry climate conditions. Gener- mórz, lagun lub jezior. Proces taki zachodzi na ogół w zbiornikach ally, this process occurs in landlocked water reservoirs, with wodnych, które zostały odcięte od dopływu wód z oceanu a limited supply of seawater (lagoons and seashore ponds i przestały być zasilane przez duże rzeki. wówczas to, w miarę case) or fresh water recharge by the rivers (continental saline postępu parowania, wzrasta zasolenie wód w zbiorniku, a na lakes). water salinity in the reservoir increases with progressive jego brzegach i dnie zaczynają się wytrącać związki mineralne. evaporation so that mineral compounds start to precipitate on the banks and the bottom of the reservoir. minerały wytrącają się z solanek zawsze w tej samej, ściśle okre- ślonej kolejności, zależnej od stężenia substancji chemicznych minerals always precipitate from brine water in a strictly defined rozpuszczonych w wodzie. najpierw wydzielają się węglany order that is controlled by salt concentration in the solution. wapnia i magnezu (kalcyt, aragonit i dolomit), tworzące skały calcium and magnesium carbonates (calcite, aragonite and węglanowe, takie jak wapienie i dolomity. skały te powstają dolomite) are the first to precipitate and form carbonate rocks. również na dnach mórz i oceanów o normalnym zasoleniu, ale these rocks are also formed on the bottom of the seas and nieco wolniej. następnie, gdy solanka zaczyna się zagęszczać, oceans with normal salt concentrations, but the process is strącają się gips i anhydryt (siarczany wapnia), po nich sól ka- slightly slower there. as the brine water is getting more con- mienna (halit – chlorek sodu), a na samym końcu – sole pota- densed, gypsum and anhydrite (calcium sulphates) begin to sowo-magnezowe. precipitate, followed by rock salt (halite – sodium chloride) and, ultimately, by potassium-magnesium salts. Grube pokłady soli, dziś leżące pod warstwami innych osadów głęboko pod ziemią, świadczą o tym, że w historii naszej pla- thick salt seams, that are today buried under other sediments nety już kilkakrotnie w bardzo szybkim tempie doszło do cał- deep in the ground, reveal that in the history of our planet kowitego wyparowania dużego zbiornika wodnego, co naj- several times a huge salt water body of mediterranean sea mniej o rozmiarach morza Śródziemnego. size or larger has evaporated over a short period of time. sole potasowo-magnezowe / potassium-magnesium salts sól kamienna / rock salt siarczany / sulphates węglany / carbonate rocks osady klastyczne / clastic rocks CYKLOTEM SOLNY - zespół osadów powstający w trakcie jednego cyklu odparowania zbiornika solnego SALT CYCLOTHEM - a complex of sediments that were deposited during a single water basin evaporation cycle SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE POTASSIUM-MAGNESIUM SALTS SOLNY GRZYBEK NA BRZEGU MORZA MARTWEGO SALT MUSHROOM ON THE SHORE OF THE DEAD SEA Fot./Photo by: Grzegorz czapowski współcześnie proces wytrącania się soli można obserwować today, the process of salt precipitation can be observed on np. na wybrzeżach szybko kurczącego się morza martwego the fast shrinking dead sea or several salt desert lakes, e.g. Great oraz wielu słonych jezior na terenach pustynnych, np. wiel- salt lake, located in the northern part of the U.s. state of Utah. kiego Jeziora słonego w stanie Utah w Usa. comparing to rock salt, potassium-magnesium salts occur sole potasowo-magnezowe występują na naszej planecie less frequently and in smaller quantities, although the abun- o wiele rzadziej i w mniejszych ilościach niż sól kamienna, dance of sodium and potassium in earth’s crust is similar. there mimo że zawartość sodu i potasu w skorupie ziemskiej jest are several reasons behind that pattern: first – potassium de- podobna. Przyczyn jest kilka – po pierwsze potas pochodzą- rived from rock weathering is retained in the soil and taken cy z niszczenia skał jest zatrzymywany w glebach i wychwy- up by the plants; second – potassium-magnesium salts are tywany przez rośliny, po drugie sole potasowo-magnezowe the final product of water basin evaporation, while a com- są końcowym produktem ewaporacji zbiornika wodnego, plete evaporation of the entire sea was not a common phe- a nie tak często w dziejach Ziemi dochodziło do całkowitego nomenon in earth’s history; and third – potassium magnesium wyparowania morza. Ponadto sole te, jako najłatwiej roz- salts, being the most soluble of all deposited salts, are quick- puszczalne, bardzo szybko są niszczone przez erozję. ly reduced by erosion. Czy wiesz, że... w ciągu jednego roku wytrąca się warstwa soli o grubości od 1 do 10 cm. Did you know that... a 1 to 10 cm thick layer of salt is precipitated over a period of one year. SOLNISKO SALAR DE ATACAMA, CHILE SALT PAN SALAR DE ATACAMA, CHILE Fot./Photo by: Krzysztof Bukowski jEZIORO TUZ, TURCjA/TUZ LAKE, TURKEY Fot./Photo by: Grzegorz czapowski SOLNISKO SALAR DE UYUNI, BOLIWIA/SALT PAN OF SALAR DE UYUNI, BOLIVIA Fot./Photo by: radomir Pachytel SOLE POTASOWO-MAGNEZOWE POTASSIUM-MAGNESIUM SALTS ZASTOSOWANIE USES Potas jest bardzo ważnym składnikiem pokarmowym roślin. Potassium is a very