Farbveränderung von Achaten im Kaolin, wieso schwarz?

[Blackminer]

Hallo!
Ich habe mal ein paar Fragen zum Thema natürliche Farbveränderung an Achaten.
Ich habe in NW-Sachsen, in einer Kiesgrube, Achate von schwarz-grauer Farbe gefunden. An einem Stück sind noch  geringe Reste der ursprünglichen roten Farbe erkennbar. Die Achate ähneln denen aus den Kaolingruben von Kemmlitz.
Nun meine Frage, hängt die Farbänderung mit der Kaolinisierung des Porphyrs zusammen? Wenige Kilometer südlich bei Leisnig ist der Porphyr nur verwittert und die Achate haben ihre Farben behalten.
Bei der Kaolinisierung, wird ja u.a. Eisen abgeführt. Demzufolge, könnte ich es verstehen, wenn die Achate mitgebleicht würden, aber warum werden die schwarz? Wird da vielleicht Eisen durch Mangan ersetzt?
Vielleicht wissen die Chemiker und Mineralogen unter euch weiter.

Vielen Dank und Glück auf!
Blackminer

[berthold]

Hallo,

schwierige Frage. Mangan glaube ich eher nicht, wo sollte das herkommen und warum sollte es Eisen ersetzen?

Mal nur so in den Raum gestellt: Schwarzfärbung bei Quarz wird durch Bestrahlung (natürlich und -leider auch- künstlich) erreicht. Die stärkste Strahlungsquelle in Feldspat-haltigen Gesteinen ist nicht  U oder Th sondern K. Könnten die Achate durch das K-haltige Environment (Strahlungs-) gefärbt sein?

Gruß
Berthold

[Krizu]

Hallo,

war das K nicht ein Gamma-Strahler mit extremer Halbwertszeit (1500000000 a?)
ISt der Anteil an K40 nicht gering?
Da würde ich keine Schwarzgärbung erwarten - aber die Färbung braucht einen Partner.
Vielleicht fehlt der einmal!

MfG

Frank

[Blackminer]

Hallo!
@berthold
Meinen häuslichen"Reaktor" brauchte ich zur Farbänderung nicht bemühen.
 
Vielleicht ist das auch nur ein optischer Effekt?

Was ich gefunden hab, sind "Mandeln" ,eher Straußeneier.
Die müssten im Urzustand wie die St. Egiediener ausgesehen haben.
Der Porphyr ringsrum ist kaolinisiert,  jedenfalls kein richtiger Kaolin, sondern kaolinisierter Porphyr. Deshalb auch der Verweis auf Querbitzsch bzw. Kemmlitz.

Ich kann leider kein Foto machen, da die Stücke schon beim Schleifer sind.

VG
Blackminer

[minuwe]

Hallo Blackminer,

ist es denn sicher, dass die nicht schon primär schwarz waren, graue habe ich schon gesehen, aber schwarze noch nicht. Könnten ja Mangan- oder/ und Eisenoxide schon im Chalcedon enthalten sein.

Gruß
Uwe

[berthold]

Hallo,

@Frank:

war das K nicht ein Gamma-Strahler mit extremer Halbwertszeit (1500000000 a?)
ISt der Anteil an K40 nicht gering?
Da würde ich keine Schwarzgärbung erwarten - aber die Färbung braucht einen Partner.
Vielleicht fehlt der einmal!

- ja, auch natürliche Gammastrahlung von K40 macht Quarz schwarz ¹)
- 0,012 % sind K40 - das reicht 
- Halbertszeit ist 1,28 Milliarden Jahre, das passt doch gut - die Natur hat Zeit...
- Partnerfrage für schwarz: Typischerweise Aluminium im Gitter ²)

Dazu kommt: Kaolin entsteht typischerweise aus Feldspat-reichen Gesteinen. Ist Kalifeldspat (Orthoklas) oder/und Kaliglimmer (Muskovit) vorhanden hätten wir eine Strahlungsquelle. 

@Blackminer

Vielleicht ist das auch nur ein optischer Effekt?

da verstehe ich nicht was Du meinst. Jeder optische Effekt hat eine (physikalische) Ursache.

@Uwe
primäre Färbung durch eingelagerte Fremdmineralien kann auch sein. Sollte man ggf. makroskopisch oder mikroskopisch sehen. Intensitätsschwankungen müssen bei primärer Färbung der Bänderung entsprechen.

Gruß
Berthold

1) http://www.orau.org/ptp/collection/Lichtenberg%20figures/smokeyquartz.htm
2) "Gamma rays produced through the decay of potassium-40 are believed to produce the purple color of amethyst due to oxidation of Fe+3 to Fe+4, and to cause quartz to turn smoky if aluminum is the trace contaminant." Zitat aus http://www.utexas.edu/tmm/npl/mineralogy/the_collections/vargas_coll.html

[Blackminer]

Hallo berthold!
Mit optischem Effekt meinte ich, dass der Quarz nur dunkel erscheint. In Porphyren sind die Quarze durchsichtig, erscheinen aber schwarz weil sie vom Gestein umgeben sind. Sozusagen ne optische Täuschung.
Der Achat ist aber wirklich schwarz.

Ich fahre nachher nochmal zu der Kiesgrube, vielleicht finde ich noch was, wovon man auch ein Foto machen kann.

Schönes Wochenende euch allen!
VG
Blackminer

[Goldi85]

Hallo,

hier mal ein Beitrag zu den Onyxen aus dem Mainzer Becken (dürften recht ähnlich sein):

"Die intensive schwarzweiße Färbung führt HARDER(1998) darauf zurück, daß bei der Verwitterung

Wasser in die Achate eindrang, dessen Sauerstoff die Eisen- und Manganverbindungen in unlösliche

 Oxidationsstufen überführte, und schließlich bewirkte eine starke Lichtabsorption der Fe-Verbindungen

die charakteristische schwarzweißen  Bänderung. In den weißen Bändern sind die Chalcedonfasern

so dicht gepackt, daß keine Farbpigmente eindringen konnten."

Quelle: http://www.eb-mineralienclub.de/html/mainzerbeck.htm


Gruß  Daniel

[Krizu]

Hallo,

@Frank:

war das K nicht ein Gamma-Strahler mit extremer Halbwertszeit (1500000000 a?)
ISt der Anteil an K40 nicht gering?
Da würde ich keine Schwarzgärbung erwarten - aber die Färbung braucht einen Partner.
Vielleicht fehlt der einmal!

- ja, auch natürliche Gammastrahlung von K40 macht Quarz schwarz ¹)
- 0,012 % sind K40 - das reicht 
- Halbertszeit ist 1,28 Milliarden Jahre, das passt doch gut - die Natur hat Zeit...
- Partnerfrage für schwarz: Typischerweise Aluminium im Gitter ²)

Dazu kommt: Kaolin entsteht typischerweise aus Feldspat-reichen Gesteinen. Ist Kalifeldspat (Orthoklas) oder/und Kaliglimmer (Muskovit) vorhanden hätten wir eine Strahlungsquelle. 

1) http://www.orau.org/ptp/collection/Lichtenberg%20figures/smokeyquartz.htm
2) "Gamma rays produced through the decay of potassium-40 are believed to produce the purple color of amethyst due to oxidation of Fe+3 to Fe+4, and to cause quartz to turn smoky if aluminum is the trace contaminant." Zitat aus http://www.utexas.edu/tmm/npl/mineralogy/the_collections/vargas_coll.html

Hallo,

dann bleibt die Frage, wie alt ist die Formation?
Ist der K-Gehalt stark unterschiedlich?
Hat der eine Quarz Alu und der andere nicht?

Mfg

Frank

[zinnwald]

Hallo,

hier ein Achat aus dem Kaolin von Kemmlitz. Habe die blaue Variante immer als " Zwischenprodukt " auf dem Weg zu schwarz/weiß
gesehen. Danke für die bisher umfangreichen Erläuterungen.
Gruß
Bodo

[Blackminer]

Hallo!
Da habt ihr mir tierisch weitergeholfen!
@goldi85
Das Zitat ist wenigstes mal was für "Normalsterbliche"...

An alle anderen vielen Dank, dass ihr euch nen Kopf gemacht habt.

@Kizu

dann bleibt die Frage, wie alt ist die Formation?

Die Porphyre in der Gegend sind alle permischen Alters. Die Kaolinisierung erfolgte in der Oberkreide- Tertiär.
VG

[oliverOliver]

Ich kann leider kein Foto machen, da die Stücke schon beim Schleifer sind.

immer noch ? ? 

[Blackminer]

Hallo Oliver,
tcha, mancher Schleifer braucht eben länger.

Guten Rutsch euch allen!
Glück auf!
Raik

[oliverOliver]

ein interessantes Stück, finde ich - für mich jedenfalls spannender als so mancher "schöne" 0815-Achat.