Frage zu Magnetit

[oliverOliver]

hallo allerseits!
Wie schnell bzw. wie leicht zersetzt sich eigentlich Magnetit? (konkret in Skarnen)
Ich dachte immer, der wäre ziemlich stabil (nur Fe + O), aber anscheinend doch nicht?
Oder bewirkt da die Kombination von 2- und 3-wertigem Eisen einen rascheren Zerfall?

(Anlass der Frage: stark verwitterter Magnetit-Skarn aus Stockern/NÖ, der intensiv "limonitisiert", aber nicht mehr magnetisch ist, also wohl keinen Magnetit als solchen mehr enthält)

lg + ga
oliver

[harzgeist]

Hallo Oliver,
mit deiner Vermutung liegst du richtig. Magnetit ist sehr stabil und wird deshalb auch häufig in Seifenlagerstätten gefunden. Feiner Magnetitsand mit Korngrößen unter 0,5 mm kann man an der Ostsee in Brandungsseifen finden.
GA  Thomas

[oliverOliver]

hallo Thomas,
danke für die Info!
Weiteres Kopfzerbrechen zu meinem "vergammelten" Skarn führte mich schon zu der Idee, dass da nicht der Magnetit, sondern die umgebenden "anfälligeren" Bestandteile zersetzt wurden und weggewittert sind, der Magnetit also einfach mangels intaktem Verband "verloren ging". Die ganze Erklärung kann das zwar noch nicht sein (neben "zerfressen" wirkenden Stücken, bei denen überwiegend die resistenten Bestandteile wie Quarz, Granat und von mir derzeit nicht näher bestimmbare Anteile erhalten blieben, gibt es auch solche, die noch "kompakter" wirken), aber irgendwie in die Richtung wirds schon gehen ..... Oder es ist ganz simpel, und meine Stücke (die zudem verlagert sind) stammen einfach aus einem (Rand?-)Bereich des Skarns, in dem eben kein Magnetit enthalten war, während der ehemalige Magnetit-Abbau (der nicht exakt lokalisiert ist) in einem petrologisch anders zusammengesetzten Teil dieses "Kleinstvorkommens" erfolgte. Wäre irgendwie logisch - in anderen vergleichbaren Skarnen im nördlichen NÖ (z.B. Kottaun) sind ja granatreiche Gesteinsanteile auch nicht unbedingt diejenigen mit viel Magnetit, und umgekehrt.
lg + ga
oliver

[harzgeist]

Hallo Oliver,
Wir haben hier im Harz auch an Skarn gebundene Magnetitvorkonnen. Aber auch Skarne, die keinen Magnetit enthalten.
Deine Annahme, dass ein magnetithaltiger Skarn auch partiell magnetitfrei sein kann, deckt sich mit meiner Beobachtung.
Kann der zerfressene Eindruck von ehemaligem Calcit (oder Sulfiden) herrühren?
GA Thomas

[oliverOliver]

hallo Thomas,
ja, von Calcit sicher - solcher ist bei etwas "frischeren" Stücken zumindest partiell/rudimentär noch vorhanden.
Sulfide: weiß ich nicht, wäre aber durchaus möglich, und könnte die "Limonitisierung" (wobei in dem bunten Gemisch durchaus nicht nur Fe-Oxide und -Hydroxide enthalten sein müssen bzw. sein dürften) erklären, nachdem ja der Magnetit offenbar nicht als Ausgangsmaterial für diese Zersetzungs-/Umwandlungsprodukte in Frage kommt.
lg + ga
oliver

[felsenmammut]

Glück Auf!

Nehmen wir an, dass einst ein Magnetitskarn vorlag. Ein Magnetitskarn stellt im regionalgeologischen Kontext ein beachtliches Potenzial zur Oxidation dar - sowohl vom chemischen Blickpunkt des Oxidationspotenzials her als auch der häufig großen Mengen an Magnetit in Skarnen. Die Oxidation von Magnetit verläuft letztlich exotherm, hat aber vorher eine stattliche Stabilitätsbarriere zu überwinden. Bei ausreichender Temperatur und natürlich ausreichender Zufuhr an zu reduzierendem Material (z.B. Sauerstoff) ist die Oxidation von Magnetit selbsterhaltend bis aller Magnetit umgesetzt ist. Organische Säuren (z.B. Oxalsäure) zersetzen Magnetit. Die Reaktion ist langsam genug, um für die Reinigung von Mineralien ohne Belang zu sein. Bei ausreichend großer spezifischer Oberfläche ist die Reaktion aber deutlich. (erhöhte Temperatur beschleunigt die Reaktion spürbar)
Einst massiger Magnetit in Skarnen kann daher sehr wohl und sehr umfassend zu anderen Eisenverbindungen umgebaut werden. Ein Hydrothermalsystem, das (häufig, aber nicht zwingend) durch die Ausbildung von Gangstrukturen seine Spuren hinterlässt, kann die Voraussetzungen schaffen, ist aber nicht zwinged nötig. Durch das Gestein migrierende Wässer reichen schon aus. Phasen der Druckentlastung (Heraushebung von Gesteinen in der Gebirgsbildung; retrograde Metamorphose) begünstigen die Magnetitzersetzung durch die Druckminderung und damit einhergehende Erleichterung zur Volumenzunahme. Hämatit ist dabei die trivialste Umwandlung, Stichwort Martit. Häufig sieht man aber auch Eisensilikate. Viele Eisensilikate (in diesem Zusammenhang häufig Amphibole, Pyroxene) sind deutlich weniger stabil und bilden bei Oxidation (Eiserner Hut) massig gammeligs Zeug.

Die kurze Darstellung ist keineswegs umfassend, geschweige denn vollständig.

Mit freundlichen Grüßen

Das Felsenmammut

[oliverOliver]

hallo Max,
besten Dank für die ausführliche und trotzdem (sogar für mich!) leicht verständliche Erklärung. Dass meine "vergammelten" Skarnbrocken (als Feldfunde) aus der Oxidationszone (also dem eisernen Hut) des Vorkommens stammen, hatte ich auch schon erwogen - und erscheint sehr plausibel. Und dass einiges von dem "Eisenschmodder" von Amphibolen etc. stammt, ebenso - denn auf den "limonitisch-bunt" verwitterten Stücken konnte ich kaum oder keine Amphibole mehr ausmachen, auf den etwas "frischer" wirkenden, aber offenbar ebenfalls alterierten/überprägten Stücken (von der selben Lagerstätte, aber aus einem anderen Fundzusammenhang - eventuell aus verlagertem Abraum des ehem. Bergbaus) hingegen schon - soweit man meinen dürftigen Bestimmungsfähigkeiten trauen kann (was ich selbst nur mit starkem Vorbehalt tue).
mit den besten Grüßen
oliver

edit:
habe heute mit dem Magneten weiter getestet - und siehe da, jetzt sind doch auch unter den "völlig vergammelten" einige (wenige) Stücke aufgetaucht, auf/in denen der Magnetit eindeutig noch "im Original" vorliegt, sowohl als kleine xx als auch als "derbe" Erzmasse (also zusammengewachsene bzw. "miteinander verschmolzene" xx). Ist also alles im grünen Bereich mit "meinem" Magnetitskarn .....
Schön langsam wird mir die Sache auch ein wenig klarer - was aber noch lange nicht heisst, dass ich da schon völlig durchblicke, zumal in dem Skarn anscheinend auch ursprünglich unterschiedliche Gesteine vorlagen (Kalksilikatfels, "Granat-Amphibol-Fels", etc.), die im verwitterten/zersetzten Zustand aber für mich eben nicht immer so eindeutig anzusprechen sind. Zudem vermute ich fast, dass - wiederum in Analogie zu Kottaun - vor einer etwaigen retrograden Überprägung auch ein Magnetit-Pyroxenit vorhanden gewesen sein sollte (bzw. reliktisch noch vorhanden sein könnte). Mal sehen, was die weitere Beschäftigung mit diesem "Kleinstvorkommen" noch ergibt - vielleicht kann ich ja in einem halben Jahr oder so hier schon einige Fakten reinschreiben, und nicht nur (wie derzeit) überwiegend Vermutungen.

[oliverOliver]

update:
Also Hämatit ist eindeutig auch dabei (wohl der umgewandelte Magnetit) - ich bin heute endlich mal auf die gute Idee gekommen, nicht nur den Magnetismus zu prüfen, sondern auch die Strichfarbe 
Und eine fein(st)körnig glänzend graue, homogen wirkende "Erzmasse" ergab einen schwach rötlich braunen Strich - zwar nicht so deutlich rotbraun, wie ich es für (reinen) Hämatit erwartet hätte, aber wahrscheinlich sind eben "Verunreingungen" bzw. schon nochmals weiter (in Limonit etc.) umgewandelte Anteile dabei, die in der vermeintlich homogenen Masse ansonsten nicht aufgefallen wären.
edit:
Und bei einem anderen Stück geht die Strichfarbe überhaupt mehr ins Bräunliche (mit einem nur minimalen Rotanteil) - da ist dann vermutlich mehr Goethit dabei, der ja angeblich auch bei der Verwitterung von Magnetit entstehen kann?