A bányabérci meddőhányó (Mátra) jarositjainak ásványtani jellemzése és környezeti szerepe

Absztrakt

Szulfidos meddőhányóknál a kioldódott fémek mennyiségét az ásványos összetétel, a szulfidok oxidációs foka,
valamint a másodlagosan képződött ásványok mennyisége és minősége befolyásolja. Munkánkban a bányabérci (NyMátra) szulfidos meddőhányó leggyakoribb másodlagos vas-szulfátjait, a jarositokat vizsgáltuk ásványtani jellemzőik
alapján. Jelenlétük alacsony pH-ra, magas szulfáttartalomra és erősen oxidatív közegre utal. SEM-EDX mérések
eredményeiből számolt Fe/S atomarányok alapján csoportosítottuk a mintákat. A vizsgált 56 mintából 30 esetben az értékek az ideális (1,5), vagy ahhoz közeli Fe/S arányúak voltak. Az 1,7-nél magasabb Fe/S arányok esetében a jarositokhoz Fe-oxid-hidroxidok (goethit) keverednek. Ezt a Raman-spektroszkópos adatok is alátámasztják. Néhány
esetben a mintákból Al-t, P-t és As-t is mértünk. A (SO4)2– anion pozícióban feltehetően (PO4)3– és (AsO4)3– is helyettesít
a bányabérci jarosit mintákban, innen a mért P- és As-tartalom. A kation pozícióban K+-ot és esetenként Pb2+-ot mértünk.
A bányabérci jarositok a jarosit és hidróniumjarosit közötti elegysor tagjai. A mintáinkon számolt c0 elemi cella értékek
[17,082(2), 17,087(2), 17,104(4), 17,124(5), 17,136(2), 17,125(5), 17,091(2)] a K+ H3O+ ion általi helyettesítését igazolják.
A minták a0 cellaparaméterei [7,3346(4), 7,3325(6), 7,3238(5), 7,3117(5), 7,3241(4), 7,3143(7), 7,3317(5)] Al-helyettesítés nélküli jarosit–hidróniumjarosit összetételű sort igazolnak. Egyes jarositmintákban mért Al-tartalom utalhat egyéb
keverékfázisok jelenlétére.
A plumbojarosit galenit környezetében található, a már oxidációs termékként, másodlagosan képződött anglesit
körül. A plumbojarosit és a jarosit Raman-spektrumaik alapján elkülöníthetők egymástól. A 990–1030 cm–1 [P1(SO4)2–]
körüli, 1080–1120 cm–1 [P3(SO4)2–] körüli és az 1160–1180 cm–1 [P3(SO4)2–] körüli csúcsok kiszélesedése feltehetően a
többszörös csúcsátfedéseknek tulajdonítható (SASAKI et al. 1998). 472 cm–1-nél és 153 cm–1-nél további két csúcs van, ami
a többi jarosit spektrumán nem azonosítható.
A bányabérci meddőhányón tömegesen megjelenő jarositok arra utalnak, hogy az oxidatív folyamatok még 50 év
után is zajlanak. A helyenként hintésszerűen, máshol meg csomókban található pirit bomlásából nagy mennyiségű jarosit
keletkezik, ami savas közegre utal. A bányabérci meddő esetében, nem csak a pirit oxidációjából, hanem a jarosit
goethitté való átalakulásából is várható savképződés.