Paragenese der Elmwood Mine

[Philip Blümner]

Hallo,

ich hätte da ein paar Fragen zur allgemeinen Mineralparagenese-Entstehung, hier am Beispiel Elmwood Mine, TN, USA:

Ich habe Schwierigkeiten zu verstehen, wie die Kristalle von Sphalerit, Galenit, Fluorit und Calcit sich auf dem Kalkstein gebildet haben. Umstände (p/T) zusammen mit einer Söße aus Kationen und Anionen fließen durch Ritzen und Gängen im Kalkstein.
Finden die Zn-Kationen und Schwefel-Anionen in der Brühe zueinander und fallen dann aus? Oder sitzen die Kationen auf der Matrix und winken den Anionen zu, die sich dann fröhlich zu den Kationen gesellen? Es bilden sich dann Kristallkeime. Entstehen dann "Pole", die weitere Ionen an die Keime anziehen oder fällen Sphaleritmoleküle aus undlagern sich auf die Keime an und ordnen sich nach den Kristallgittergesetzen an? Hat diese Technik so lange angedauert bis zu einem Zustand, wie man sie jetzt z.B. sieht? War danach die Brühe weg? Gab es dann irgendwann eine neue Brühe mit Ca²⁺- und F^--Ionen , die das gleiche Spiel trieben und sich auf den Sphaleriten anlagerten? Analog Pb- und S-Ionen zu Galenit?
Waren es je bestimmte Druck- und Temperaturverhältnisse, die die Ca²⁺ und CO₃^2- zu Calcit gebracht haben und nicht z.B. Pb²⁺ und CO₃^2- zu Cerussit? Oder ist etwa der Calcit ein Zerfallsprodukt (Freiwerdung von Calcium) von Fluorit oder andersrum? Wieso gibt es dort dann -anders zum Sphalerit- nur kleine "Herde/Pole" von PbS-Molekülansammlungen und keine Rasen wie bei ZnS? Ist es eine Eigenschaft von ZnS flächendeckend auszufallen im Gegensatz zu PbS, bei dem größere Pole entstehen?
Nach Abschluss der ZnS-, CaF₂-, PbS- und CaCO₃-Bildung, wie sie jetzt zu sehen ist...was hat stattgefunden, dass sich ZnS-Kristalle zweiter Generation auf Galenit, Calcit oder Fluorit gebildet haben? Fand eine Auflösung schon vorhandener ZnS-Kristalle statt, deren Moleküle sich anderswo neu anordneten oder gab es einen erneuten Schwapp Brühe mit Zn-Kationen und S-Anionen? In welchen Zeitabständen hat die jeweilige Mineralisation stattgefunden?

Vielleicht versteht mich ja einer 

Gruß
slugslayer

[Philip Blümner]

Keiner? 

[Uwe Kolitsch]

Du wirst um das Recherchieren und Lesen von viel Fachliteratur nicht herumkommen.

[McSchuerf]

Hallo Philip,

also dass mit den Kristallkeimen und dem Wachstum hast Du schon recht nett und im Prinzip richtig in Deinem Kontext eingebunden bzw. wiedergegeben....jetzt musst Du nur noch den Begriff Elementarzelle unterbringen und einiges mehr..aber Uwe K. schreibt es gerade treffend..ich geb's grad nochmal mit anderen Worten wieder: 'Ohne viel 'Leseschweiß' kein Preis'..

..hier ist zu Beginn auch noch einiges zu erkennen bzw. wiedergegeben, welches aus meiner Feder stammte.. ..nach 'Zusammenlegen' mehrerer Quintessenzen aus versch. Lehrbüchern wohlgemerkt!

http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Kristallwachstum

Gruß Peter

[montanpark]

Hi slugslayer,
Elmwood gehört zu den Mississipi-Valley-Type-Lagerstätten (auch MVT ... nich MTV ), die Genese ist nicht ganz trivial, es gibt aber zahlreiche, allerdings meist englischsprachige Publikationen dazu. Es gab im Lapis mehrere Artikel, die einen recht guten Einstieg darstellen, aber nach meiner Kenntnis nicht mehr ganz aktueller Forschungsstand sind. Fest steht, dass es Fluidmischungsprozesse gab, dass wahrscheinlich Sulfat über thermochemische (TSR) oder bakterielle Sulfatreduktion (BSR) zu Suflidschwefel reduziert wurde. Ein Indiz für TSR ist das reichliche Auftreten von organischen Kohlenwasserstoffen in den Vererzungen (ich hab mich mit TSR und Erzmineralisation vor einigen Jahren noch beruflich befasst :-)).
Sofern du Zugang zu einer geowissenschaftlichen Bibliothek hast:
schau mal in
Guilbert, J.M. & Park, C.F. (1986): The geology of ore deposits.- W.H. Freeman & Company, New York, 985 S.
Henley, R.W., Truesdell, A.H. & Barton, P.B. (1984): Fluid-mineral equilibria in hydrothermal systems.- Reviews in Economic Geol., Vol. 1, Econ. Geol. Publ. Company, El Paso, 267 S.
http://www.gsajournals.org/gsaonline/?request=get-abstract&doi=10.1130%2F0091-7613(1994)022%3C0609:ROCOIT%3E2.3.CO%3B2

und viele mehr
In Economic Geology gab es zumindest in den 1980ern und 1990ern zahlreiche Publikationen.
Da kannst Du mal bei
http://econgeol.geoscienceworld.org/
recherchieren, ob Du dort etwas findest.

Ich weiß das ist teils harter Stoff :-) .. aber Uwe hat es ja schon angedeutet ... *g*

Grüße
montanpark

[giantcrystal]

Hallo Slugi

ich lade Dich hiermit ganz herzlich zu einer netten Wanderung durch die mittelfränkischen Wälder ein, da können wir bei einem netten Spaziergang über die Geologie im allgemeinen und die Erzbildung im besonderen philosophieren.

Glück Auf

Thomas

P.S. Ist durchaus ernst gemeint 

[Philip Blümner]

Mit einer Antwort mit Literaturverweisen hätte ich eigentlich rechnen können 

@giantcrystal: Danke für's Angebot 

[montanpark]

slug,
das ist auch nicht ganz so einfach deine Fragen in irgendeiner Form hinreichend beantworten zu können. Dazu sind die Hydrothermalsysteme je nach Fluidregime und Metall- bzw. Schwefelspezies zu unterschiedlich. Hinzu kommt, dass fast alle Metalle in komplexierter Form in Lösung sind, wo es sehr auf Änderungen in Eh und pH ankommt, wie nun was wo passiert, insbesondere bei unterschiedlichen Nebengesteinen mit Fluid-Mineral-Reaktionen. Ich bin an solchen Fragen bei der Modellierung von Lagerstättenbildung im Saar-Nahe-Becken schier verzweifelt damals. Heute freu ich mich dass die Kristalle so schön sind 

Ne im Ernst, allegemeingültig sind nur bestimmte kristallchemische und -physische Vorgänge, die nach Gesetzmäßigkeiten ablaufen, aber komplexe Hydrothermalsysteme sind die Steigerung dessen. Daher hilft praktisch nur, für jeden Lagerstättentyp die richtige Literatur zu finden, in der sich eine(r) intensiv über sowas auslässt... der oder diejenige hat dann auch meist mit selbigen längerfristig wissenschaftlich gekämpft.

Manchmal bin ich froh, dass ich heut was anderes mache 

Grüße
Roger