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Geochemische Charakteristik sulfidführender Mineralisationen der Böhmischen Masse mit besonderer Berücksichtigung der Isotopengeochemie
Sebastian Wagner
Art der Arbeit
Magisterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Leopold Weber
DOI
10.25365/thesis.4058
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-16425.37655.843537-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit präsentiert und diskutiert die Ergebnisse einer Reihe verschiedener mineralogischer und
geochemischer Untersuchungen an Grafitgesteinen der Böhmischen Masse.
Diese sind Träger sulfidischer Mineralisationen und treten innerhalb der Drosendorf-Formation auf,
welche sich als schmales Band von Persenbeug nordöstlich bis Drosendorf und weiter in die
Tschechische Republik zieht. Sie liegt auf niedriger metamorphen Schichten des Moravikums auf und
wird von höher metamorphen Schichten des Moldanubikums überlagert. Durch die Vielzahl
unterschiedlicher Gesteine, wie Marmore, Kalksilikatgneise und Amphibolite, trägt sie den Beinamen
„Bunte Serie“.
Mit Hilfe des interaktiven Rohstoffinformationssstems iris wurden potentielle Punkte für eine
Untersuchung ausgewählt. Durch Beprobung vor Ort und Zugriff auf private Sammlungen, wurde
genügend Material für die unterschiedlichen Analysen gesammelt.
Währen der Probenaufbereitung konnten nicht nur analysenfeine Mengen grafitischen Materials,
sondern auch Konzentrate an sulfidischen Erzen hergestellt werden.
Durch auflichtmikroskopische Untersuchungen konnte Pyrit, der sowohl feindispers verteilt, als auch
kluftförmig vorliegt, als dominierende Erzphase identifiziert werden. Es ließen sich weiters Anzeichen
für mehrphasiges Mineralwachstum und tektonische Deformationen feststellen.
Die mineralogische Zusammensetzung der Proben wurde durch Röntgenpulverdiffraktometrie
ermittelt. Es ergaben sich für die meisten Proben ähnliche Zusammensetzungen mit den
Mineralgruppen Grafit, Quarz, Feldspat und Glimmer als Hauptkomponenten. Der Grafitisierungsgrad
wurde höherer Amphibolitfazies zugeordnet.
Das thermische Abbrandverhalten der Grafitproben zeigte deutliche Unterschiede der Proben. Jene
mit besserem Kristallisationsgrad waren gegenüber der Verbrennung im Sauerstoffstrom resistenter.
Die Analytik auf 33 verschiedene Elemente wurde durch optisch, Atomemissionsspektroskopische
und Massenspektrometrische Methoden durchgeführt. Es zeigte sich, dass die mineralogischen
Unterschiede auch in den Elementverteilungen bestehen. Schlechte Korrelierbarkeit der
Spurenelemente untereinander und das Fehlen einer Korrelation des Kohlenstoffgehaltes, mit jenen
anderer Elemente, wurden als Anzeichen für eine nachträgliche Beeinflussung des ursprünglichen
Sedimentmateriales gedeutet. Durch Elementverhältnisse und generelle Anreicherungen an B, Co,
Cu, Mo und Ni konnte gezeigt werden, dass ein marines, sapropelitisches Ablagerungsmilieu vorlag.
Die schwankenden Verhältnisse des Nickels zu anderen Elementen, wurden als weiteres Anzeichen
einer syn- und/oder epigenetischen Beeinflussung gedeutet.
Anreicherungen in den Erzphasen spiegelten sich auch im Gesamtgestein wider.
Relativ einheitliche d34S Werte von -0,2 bis +6,3‰ in den Pyriten, standen dem hohen Wert von
+29,6‰ einer Magnetkiesvererzung gegenüber. Eine positive Korrelation zwischen den d34S Werten
und dem S/C Verhältnis der Gesamtgesteine, sowie der Summe von As, Co, Cu und Ni in den
Sulfidkonzentraten, wurde als Anzeichen für unterschiedliche Schwefelquellen gedeutet. Proben mit
niedrigeren d34S Werten wurde ein höherer Anteil an biogenem Schwefel zugeordnet, während jenen
mit höheren d34S Werten ein höherer Anteil an hydrothermalem Schwefel zugeordnet wurde.
Große Unterschiede zwischen Grafitvorkommen, mit vermeintlich ähnlichen
Entstehungsgeschichten, wurden auf eine Reihe verschiedener Einflussfaktoren zurückgeführt und
erschweren eine geochemische Charakterisierung.
Abstract
(Englisch)
The purpose of this paper is to present and discuss the results of both mineralogical and geochemical
studies on graphitic rocks of the Bohemian Massif. These sulfide-bearing rocks are found within the
Drosendorf-Formation, a variegated sequence extending between the Austrian towns of Persenbeug
and Drosendorf and beyond the Austrian border into the Czech Republic. Its different rock-types, like
marbles, calcsilicate gneisses and amphibolites rest on the lower-grade metamorphic rocks of the
Moravikum and are overlain by the higher metamorphic rocks of the Moldanubian zone.
Potential locations for sampling representative rock material were selected based on the information
available in the Interactive Resource Information System iris. Additional rock material was obtained
from private collections.
During sample preparation concentrates of sulfide minerals were extracted to enable separate
analysis.
Ore microscopic investigations showed pyrite to be the dominant ore mineral, present both
disseminated as well as layered. Furthermore, signs of multiphase mineral growth and tectonic
deformation were found.
Mineralogic composition was determined by X-ray Powder Diffraction. Most samples showed similar
composition, being mainly composed of graphite, quartz, feldspar and mica. The grade of
graphitisation was estimated to be of high-amphibolite fazies.
Combustion behavior showed distinct differences between samples. Graphite’s of higher
crystallization grade were more resistant to ignition in oxygen environment.
Concentrations of 33 different elements were determined by methods of ICP-AES and ICP-MS.
Differences in the mineralogical composition were also visible in the geochemical analyses. Poor
inter-element correlations and virtually no correlation of any elements with carbon were found and
accounted for influences after original sedimentation. Through the examination of element-ratios
and the determination of a general enrichment in B, Co, Cu, Mo and Ni, a marine, sapropelitic
environment of sedimentation could be determined. Varying ratios of Ni to other elements were
thought to be further evidence for syn- and/or epigenetic influences.
Enrichments in the sulphide phases were also found in the whole-rock samples.
Relatively uniform d34S values between -0,2 and +6,3‰ of pyrite concentrates contrast a high d34S
value of +29,6‰ in a sample of pyrrhotite.
A positive correlation between d34S values and the S/C ratios as well as the total As, Co, Cu and Ni
content, within sulfide concentrates, was found and attributed to different sources of sulphur.
Samples with lower d34S values are thought to contain relatively more diagenetic sulphur than
hydrothermal sulphur.
A series of different influences were accounted for unexpected differences between graphite-bearing
rocks of different locations with supposedly similar genetic background. These influences make a
general characterization of graphitic mineralisations difficult.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
graphite geochemistry variegated sequence bohemian massif sulphurisotopes
Schlagwörter
(Deutsch)
Grafit Graphit Geochemie Bunte Serie Böhmische Masse Schwefelisotope
Autor*innen
Sebastian Wagner
Haupttitel (Deutsch)
Geochemische Charakteristik sulfidführender Mineralisationen der Böhmischen Masse mit besonderer Berücksichtigung der Isotopengeochemie
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
60 S.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Leopold Weber
AC Nummer
AC07605125
Utheses ID
3583
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |