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Lagerstätten


Kaolin
Kaolin

Referenzbeleg des US Mineral Information Center; ohne Fundortangabe

USGS

Siallitische Verwitterung (Kaolinit)




Die siallitische Verwitterung ist eine Verwitterungsform in humiden Klimazonen, wobei es aufgrund der durch die vorhandenen Huminsäuren verhinderten Abfuhr von Kieselsäure zur Bildung silikatischer Tonmineralien kommt. Eines der bekanntesten Resultate saillitischer Verwitterung ist Kaolin, bzw. der Entstehungsprozess der Kaolinisierung. Mit Kaolinisierung werden chemische Prozesse bezeichnet, bei welchen Feldspäte in Gesteinen zu Tonmineralen (Montmorillonit, Kaolinit) durch chemische Verwitterung umgewandelt werden.

Kaolinit ist ein Alumosilikat und besteht aus submikroskopisch kleinen Kristallen. Das Mineral bildet sich in pH-saurem Milieu in Böden feuchtwarmer Zonen durch Hydrolyse oder durch Säure von Feldspat oder Muskovit. Hauptausgangsgesteine sind saure Magmatite wie Granit und Rhyolit. Die Bildungstemperaturen liegen gewöhnlich unter 300°C. Die Umsetzung von Kalifeldspat zu Kaolinit bezeichnet man als partielle Hydrolyse.


Eigenschaften

Kaolinit auf Granit
Kaolinit auf Granit

Das Mineral Kaolinit, der wesentliche; Bestandteil des Tongesteins Kaolin; Campolinde, Gebiet Lisboa, Portugal

Martins da Pedra

Kaolin ist eine Sammelbezeichnung für ein Gemisch meist eisenfreier Tongesteine (Tone) mit dem Mineral Kaolinit. Weitere Bestandteile sind verschiedene andere Tonminerale und unzersetzte Feldspatteilchen. Im deutschsprachigen Raum wird Kaolin auch als Porzellanerde bezeichnet, ein weiterer Begriff für reinen Kaolin, wie er in der Medizin oder Kosmetik verwendet wird, ist Bolus Alba. Im englischen Sprachraum wird Kaolin oder chinesischer Ton als China Clay bezeichnet.

Der Name Kaolin stammt vom erstbeschriebenen Fundort Gao-Ling (chin. 高嶺 gāo lĭng = hohe Bergkette) in der chinesischen Provinz Jiangxi. Das verballhornte Wort Kaolin kam im 18. Jh. durch den französischen Jesuitenpater Xavier d'Entrecollees nach Europa.

Kaolinit selbst besteht aus mikroskopisch kleinen pseudohexagonalen Plättchen und Klumpen aus Plättchen, welche zu kompakten, lehmartigen Massen zusammengeballt sind. Das Mineral wird durch hydrothermale Verwitterung von Alkalifeldspäten und feldspatreichen Ausgangsgesteinen (Bsp. Granite und Rhyolithe), meist in humiden Klimazonen mit reichlich Niederschlägen, Humus-Bildung und Anwesenheit von Carbonsäuren bei pH-Werten unter 6 als direktes Präzipitat der Lehmfraktion der Sedimente gebildet. Kaolinit als Mineral kann auch aus vulkanischem Glas und aus Plagioklasen entstehen. Der durch Verwitterung aus Feldspat hevorgegangene Kaolin ist reinweiß, kann jedoch durch Fe-Oxide gelblich verfärbt sein. Meist sind natürliche Beimengungen von Quarz, Muskovit und/oder Magnetit enthalten. Seine chemische Zusammensetzung entspricht einem Aluminiumsilikathydrat der Formel: Al2Si2O5(OH)4. Bereits vor 2000 Jahren wurde ein Vorkommen auf den Äolischen Inseln (Italien) ausgebeutet.


Lagerstätten

Es können zwei Arten von Kaolinlagerstätten unterschieden werden:

  • Primäre Vorkommen


Man unterscheidet hydrothermale Lagerstätten von residualen Lagerstätten. Granite oder Rhyolite werden vor Ort, also in situ durch Oberflächenwasser, fließendes Grundwasser oder hydrothermale Fluide chemisch verwittert.

  • Sekundäre Vorkommen


Sekundäre Kaoline sind zumeist umgelagerte primäre Kaoline. Am Ort der Entstehung wurden sie erodiert, anschließend transportiert und gemeinsam mit anderem Material in Form von Linsen abgelagert. Manche sekundären Kaolinite entstanden durch hydrothermale Alteration, also chemische Verwitterung durch Grundwasser, von Arkosen. Als Arkose wird ein Sediment mit einem Feldspatanteil von mehr als 25 % bezeichnet.


Weltweite Vorkommen

Kaolin
Kaolin

Kaolin-Lagerstätte nahe Cantarrana im Staat Bolivar in Venezuela. Der Kaolin wurde durch Verwitterung von Feldspat des granitischen Grundgesteins des Guyana-Schildes gebildet.

Archivo

Kaolin-Lagerstätten sind relativ selten; dort, wo sie sie sich befinden, werden sie meist seit langer Zeit abgebaut und sind Grundlage der weltweiten Porzellanindustrie. Auf den Äolischen Inseln in Italien wurde Kaolin bereits vor 2000 Jahren abgebaut.

Reiner Kaolinit kommt in Kauling, Jiangxi, China vor. Kaolin wird seit mehr als 100 Jahren in zahlreichen sogen. "China clay pits" in Cornwall und Devon in England sowie bei Limoges, Haute Vienne in Frankreich abgebaut; weitere nennenswerte Vorkommen nahe Dresden, Kemmlitz, Seilitz und Zettlitz in Sachsen (Meißner Porzellan) und Hirschau in der Oberpfalz. (Größte deutsche Produzenten sind die Amberger Kaolinwerke und die Quarzwerke Frechen: Kriechbaum-Weinzierl, Tragwein (Kamig) und Aspang-Zöbern in Österreich. Große Lagerstätten gibt es auch im Donetzbecken in der Ukraine, Bulgarien, Tschechien, in den USA in South- und North-Carolina, Arkansas und New Mexiko; in Kanada bei Huberdeau, Quebec und nahe Walton, Nova Scotia; desweiteren in Kolumbien, Usbekistan, Indien, Japan, auf den Philippinen, in China und in Brasilien. Die größten Produzenten sind Brasilien, die USA, Großbritannien, Deutschland und Tschechien. Aus diesen Ländern stammten 2003 rund zwei Drittel der Jahresproduktion. Die größten Abbauunternehmen weltweit sind Imerys (F), CADAM/PPSA (Bra), Thiele (USA), BASF (USA), Huber (USA) und die Amberger Kaolinwerke (Deutschland), die mittlerweile unter dem Dach der Quarzwerke Gruppe agieren. Die weltweiten gesicherten und wahrscheinlichen Vorräte werden auf 14,2 Mrd. t berechnet, die weltweite Jahresproduktion betrug im Jahr 2003 45,6 Millionen t. Ausgehend von diesen Daten reichen die weltweiten Kaolinvorräte theoretisch noch bis ins Jahr 2300.


Lagerstätten in Deutschland

Kaolin-Lagerstätte bei Hirschau
Kaolin-Lagerstätte bei Hirschau

Der "Monte Kaolino" bei Hirschau

Zonk 43

Deutschland ist der weltweit fünftgrößte Kaolin-Produzent. Die wichtigsten Lagerstätten für Kaolin in Deutschland befinden sich bei Hirschau in der Oberpfalz. Im Kaolinrevier in der Hirschau-Schnaittenbacher Senke befindet sich einer der bedeutendsten kontinentalen Kaolin-, Quarzsand- und Feldspatlagerstätten Europas. Die Amberger Kaolinwerke (gegr. 1901), der größte Hersteller des Industrieminerals Kaolin in Deutschland, und die traditionsreiche Firmengruppe Dorfner bauen dort im Tagebau die Roherde ab. In Lohrheim im Taunus und auch im Westerwald wird vereinzelt Kaolin gefördert. Ein weiteres Abbaugebiet liegt im mittelsächsischen Hügelland bei Seilitz und Kemmlitz („Börtewitzer Becken“). Aus dem dortigen Vorkommen wird Kaolin, das über eine kaolinitische Verwitterung von Graniten entstanden ist, für das berühmte Meißener Porzellan gewonnen. Bei Hohburg im Großraum Leipzig in Sachsen wurde von 1901 bis 1965 Kaolin abgebaut, das ebenfalls für Meißener Porzellan verwendet wurde. Aus Gruben im Raum Halle (Saale) bei Salzmünde/Möderau, Etzdorf, Spergau und Rossbach wird Kaolin und weißbrennender Ton durch die Kaolin- und Tonwerke Salzmünde GmbH abgebaut. Kleine Vorkommen gab oder gibt es noch im Rheingau bei Geisenheim sowie in Rheinhessen.

Die Unternehmensgruppe Quarzwerke Gruppe Frechen/Amberger Kaolinwerke betreibt neben dem Werk in Hirschau-Schnaittenbach den Abbau in Kemmlitz (Kemmlitzer Kaolinwerke) sowie in Königswartha-Caminau (Caminauer Kaolinwerk) in der sächsischen Oberlausitz. In Polen wird der Kaolinabbau in Naumburg am Queis (östlich von Görlitz) und in der Ukraine in Gluhivzi durchgeführt. Tschechische Abbaugebiete befinden sich bei Pilsen und Karlsbad. Weitere – meist stillgelegte – Kaolingruben befinden sich um Lieskau und Röblingen am See in Sachsen-Anhalt sowie im Erzgebirge bei Aue.


Abbau in Österreich

Österreich ist nach Deutschland sechstgrößter Produzent der Welt. Hauptvorkommen und Betriebsstätten in Österreich befinden sich in Kriechbaum-Weinzierl (Gemeinden Allerheiligen im Mühlkreis, Perg, Schwertberg, Tragwein, Grube und Tagbau) und Aspang/Zöbern.

In Österreich ist die Kamig (Österreichische Kaolin- und Montanindustrie Aktiengesellschaft) in Tragwein das größte der drei bestehenden Förderunternehmen. 2004 wurden in zwei niederösterreichischen und einer oberösterreichischen Abbaustätte 80 Personen beschäftigt und 104.986 Tonnen Rohkaolin im Tagbau, im oberösterreichischen Tragwein auch im Grubenbau, gefördert. Dies ergab 16.345 Tonnen Reinkaolin in Tragwein und 5.832 Tonnen Muskovitglimmer in den niederösterreichischen Abbaustätten. Varietäten


Literatur

  • Brogniart, A., Malaguti; 1841; Zweite Denkschrift über die Kaoline oder Porcellanerden, über die Natur und den Ursprung derselben; Vorgetragen in der Königl. Academie der Wissenschaften in Paris am 11. October 1841. — Aus dem Französischen übertragen durch Frick, Geheimen Ober-Bergrath.)
  • Deer, W.A.; Howie, R.A.; Zussman, J. (1992). An introduction to the rock-forming minerals (2 ed.). Harlow: Longman. ISBN 0-582-30094-0.
  • Guggenheim, S., Alietti,A., Drits, V.A., Formoso, L.L.L., Galan, E., Köster, H.M., Paquet, H., Watanabe, T., u. a., 1996; Report of the Association Internationale Pour L’Étude des Argiles (AiPea) Nomenclature Committee for 1996. Clays and Clay Minerals. 45, S. 298.
  • Murray, H., Bundy, W., Harvey, C., 1993; Kaolin Genesis And utilization. Special Publication No. 1, The Clay Minerals Society, S. 341ff.
  • Pohl, W. L. (2011). Economic geology: principles and practice : metals, minerals, coal and hydrocarbons - introduction to formation and sustainable exploitation of mineral deposits. Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell. pp. 331. ISBN 978-1-4443-3662-7.
  • Ross, C.S., Kerr, P.F., 1930; The kaolin minerals. USGS Professional Paper 165-E: 151-176.
  • Schroeder, P., 2003; Kaolin. New Georgia Encyclopedia. Retrieved 2008-08-01.


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