Beyer H. / 1960

 

Über ein Vorkommen von magnesiumhaltigem Ferritspinell im Pegmatitbruch von Spittal/Drau.

Von H. BEYER, Köln-Stammheim.

Bei einem Besuch des bekannten Pegmatitsteinbruches bei Spittal/Drau hat der Verfasser von einem früher dort Beschäftigten (Herrn SCHWITZER, Edling, sei an dieser Stelle dafür besonders gedankt) ein dort gefundenes Stück erhalten, das im folgenden beschrieben werden soll.
In einer schwarzbraunen, auf den ersten Blick erdig aussehenden aber harten Substanz liegen zahlreiche bis max. 0,5 mm große sehr stark glänzende Oktaeder von tief schwarzer Farbe. Strich des Materials erscheint in allen Abstufungen von schwarzbraun bis rotbraun. Trotz der scheinbaren Härte läßt sich die Probe verhältnismäßig leicht zerbröseln. Bei 50-facher Vergrößerung u.d.M. erkennt man, daß ein hoher Anteil des Materials aus diesen Oktaedern besteht, die idiomorph in einer nicht glänzenden formlosen Masse eingebettet bzw. von einer solchen verkittet sind. Teilweise lassen sich Oktaeder erkennen, die unvollständig bzw. löchrig zerfressen sind. Anscheinend ist das Oktaeder die einzig herrschende Form; Kombinationen mit anderen Flächen des reg. Systems scheinen nicht vorzukommen. Alle Oktaeder sind stark magnetisch; auch ein Teil des schwarzbraunen, bzw. in feiner Verteilung rötlichbraunen Mulms ist magnetisch, weil er vermutlich im Innern noch kleinste Oktaeder eingeschlossen enthält, von denen die Haftung am Magneten ausgeht. Ca. 30% der Masse ist unmagnetisch.
Der magnetische Anteil wurde zur ersten Orientierung spektralanalytisch untersucht und ergab nachstehendes halbquantitatives Resultat:

      10%           1%         0,1%        0,01%            0,001%
bis 100%     bis 10%    bis 1%      bis 0,1%         bis 0,01%     in Spuren
      Mg           Mn            Al             Na                  Cu                Ba
      Fe             Si                           Ca                   Ti
                                                     Pb

Daraus ergibt sich, daß es sich. bei den Oktaedern um Magnesioferrit handeln könnte. Der starke Magnetismus des Magnesioferrits wird in der Lit. erwähnt (1; 2). Wir haben überdies zum Vergleich Magnesioferrit aus dem bekannten Vorkommen im Karbonatit von Schelingen im Kaiserstuhl (Baden) (3;4) herangezogen und den starken Magnetiusmus bestätigen können.
Das vorliegende Fundstück von 2 x 2 x 8 cm Größe zeigt keine nennenswerten Verwachsungen mit anderen Mineralen. Insofern unterscheidet es sich deutlich von dem Schelinger Vorkommen, bei dem die Magnesioferritkristalle ziemlich zerstreut und in gleichmäßiger Verteilung im Carbonatit auftreten.
In der Literatur (2;5) wird erwähnt, daß Magnesioferrit in gesetzmäßiger Verwachsung mit Hämatit auftritt. Das läßt die Spektralanalyse natürlich nicht erkennen. Da keine Andeutungen von Hämatit u.d.M. erkennbar waren, konnte auch nicht entschieden werden, ob die anhaftende Substanz etwa Limonit ist, der sekundär aus Hämatit entstanden sein könnte.
H. MEIXNER (6) hat nun für den Spittaler Pegmatit die Entstehung von Limonit aus manganreichem Siderit nachweisen können und vermutet, daß der Pegmatit den Siderit aus dem Untergrund oder Nebengestein mit heraus gebracht haben dürfte. MEIXNER hat sich auch sofort bereit erklärt, an dem vorliegenden Material eine Anschliffuntersuchung durchzuführen. Sie ergab (7), daß die Grundmasse in der f Hauptsache aus Karbonat besteht. Ätzungen mit Al-Nitratlösung schließt das Vorliegen von Calcit und Ankerit aus und deutet auf Siderit. Da aber lang Mangangehalte in Spittal bereits nachgewiesen wurden und Gehalte von Magnesium wahrscheinlich sind, vermutet MEIXNER, daß Sideroplesit vorliegt. Sprünge und Risse bei im wesentlichen noch wenig gestörter Lage, erkennbar an gleicher opt. Orientierung der Kristallite, deuten auf Pressungseinflüsse. Eingeschlossen im Karbonat erscheint Pyrit, der ebenso wie das Karbonat von Sprüngen ausgehend teilweise limonitisiert ist; jedoch ergibt das Anschliffbild, daß das Karbonat in der Hauptmasse noch als solches erhalten ist. Neben Pyrit ist noch in erheblich geringerem Maße ein weiteres Erz zugegen, das bräunlichrosa Und stark anisotrop ist und eine deutlich schwächere Reflexion - aufweist als Pyrit; höchstwahrscheinlich liegt Magnetkies vor. Hämatit fehlt dagegen völlig. Die in dieser Grundmasse aufgesproßten Spinelloktaeder sind völlig frisch ohne Umwandlungserscheinungen und enthalten teilweise noch Einschlüsse von. Karbonat, sind also eindeutig jünger als dieses und der Pyrit.
Nach dieser Klärung, die die Grundmasse betraf, jedoch keine Entscheidung ermöglichte, ob tatsächlich Magnesioferrit oder Magnetit vorliegt, wurde das Material einer chemischen Aufbereitung unterworfen, um eine völlige Trennung der Spinellsubstanz von der Grundmasse zu erreichen. Die zerriebene Substanz wurde mit ca 5 %iger , Salzsäure unter leichtem Erwärmen so lange behandelt, als noch 002 auftrat, anschließend noch ca 5 Minuten gekocht. Nach anfänglicher Auflösung größerer Substanzmengen zu klarer Lösung schied sich gegen Ende der Behandlung deutlich Kieselsäure aus, d.h. daß wohl geringe Feldspatanteile mit zersetzt wurden. Nach Filtration des Rückstands wurde dieser noch mit ca 5 %iger Natronlauge behandelt, ohne daß dadurch die Kieselsäure in Lösung ging. Nach wiederholtem Auswaschen wurde die Kieselsäure größtenteils durch Dekantieren getrennt, was bei dem sehr unterschiedlichen spez. Gewicht von Kieselsäure und Spinellsubstanz weitgehend gelang, Nach dem Trocknen wurde die restliche Kieselskure, die als gealtertes Gel u.d.M. das typische Bild trockner Häute zeigte, durch eine 10 mal wiederholte magnetische Scheidung vom Spinell getrennt. Das mikroskopische Bild ergab schließlich, daß ausschließlich Oktaeder vorlagen, von denen aber nur die kleineren j deal ausgebildet waren; die größeren bestanden oft aus orientiert verwachsenen Subindividuen, z.T. lagen auch Einzelkristalle mit größeren Lücken vor, in denen vorher wohl Einschlüsse von Fremdsubstanz gesessen hatten. An 2 Individuen waren auch nach der wiederholten magnetischen Trennung noch winzige eingewachsene weiße kristalline Substanzen erkennbar, deren Abtrennung wegen der völligen Umwachsung vom Spinell nicht gelang, und deren Ausscheidung auch mit der Pinzette wegen der Kleinheit nicht mehr möglich war. Von diesem Präparat wurde nun das folgende spektralanalytische Ergebnis erhalten:

10-100%         1-10%         0,1-1%        0,01-0,1%    0,001-0,01%     Spuren
     Fe                Mg               Si,Al            Na,Mn               ---          Ca,Ti .

Da reiner Magnesioferrit theoretisch 12% Mg haben und demnach auf der Grenze der ersten zwei Kolumnen liegen müßte, wurde die Abschätzung der Mg-Linienintensität besonders genau vorgenommen. Es scheint jedoch nicht, daß Mg an der oberen Grenze des angegebenen Bereichs liegt. Andererseits liegt es deutlich über 1% und damit um zwei Zehnerpotenzen höher als Mangan, das als der Indikator eines evt. noch beigemengten karbonatisch-limonitischen Anteils anzusehen ist, dem auch Magnesium zuzuordnen sein müßte, wenn es nicht Bestandteil des Spinells wäre. Zudem liegt Mg auch noch um eine volle Zehnerpotenz höher als Silicium und Aluminium, die Komponenten der weißen silikatischen Substanz, die schon u.d.M. bei 20-facher. Vergrößerung als mit dem Spinell fest verwachsen in geringen Spurenerkennbar war. Wie Mangan ist auch Calcium gegenüber der anfangs mitgeteilten orientierenden Analyse an Material ohne chem. Aufbereitung um zwei Zehnerpotenzen niedriger gefunden worden, außerdem Blei und Barium ganz verschwunden, was ebenfalls mehr ausmacht als die Versetzung des Magnesiums aus der ersten in die zweite Kolumne. Es scheint mir demnach der Schluß erlaubt zu sagen, daß ein Ferritspinell vorliegt, der ein Glied der Mischungsreihe darstellt, in der Magnesioferrit und Magnetit die reinen Endglieder darstellen.
Untersuchungen des spez. Gewichtes mit der Mikrowaage sowie Gitterdimensionsbestimmungen, die noch durchgeführt werden sollen, werden es vielleicht erlauben, die Stellung im Bereich der Mischungsreihe genauer zu erfassen, da nicht genügend Material" für eine exakte quantitative chemische Analyse zur Verfügung steht.
Zugleich wurde auch die salzsaure Auflösung des Karbonats noch hinsichtlich der Mengen an Kationen abgeschätzt. Magnesium ist deutlich nachweisbar, dürfte aber kaum die 10%-Grenze erreichen, die auch Mangan nicht überschreitet; Eisen bildet unzweifelhaft die Hauptmenge. Die Summe von Mangan + Magnesium erreicht bestenfalls die Größe, die es erlaubt, von Sideroplesit zu sprechen.
Nach den bisher ermittelten Untersuchungsergebnissen sind jedenfalls gewisse Parallelerscheinungen in der Bildung des Ferritspinells aus dem Sideroplesit in Spittal und der Bildung des Magnesioferrits im Karbonatit von Schelingen nicht zu übersehen.

Literatur:

1) NAUMANN -ZIRKEL: "Elemente "d. Mineralogie", 11. Aufl, Leipzig 1881, S. 369.

2) v. PHILIPSBORN: "Tafeln z. Best. d. Minerale", Stuttgart 1953, S.234.

3) WIMMENAUER: "Erläuterungen z. geol. Karte d. Kaiserstuhls", Geol.L.Amt Wttbg./Baden, Freiburg 1959, S. 58/60.

4) WIMMENAUER: "Die Minerale des Kaiserstuhls", Aufschluß 10 (1959), S. 184.

5) RAMDOHR: "KLOCKMANNs Lehrb. d. Mineralogie", 14.Aufl. Sttgt. 1954, S. 398..

6) H. MEIXNER; Carinthia II, Mitt. d. naturw. Ver. f. Kärnten, 66 (1956), Mitt. 154 S. 20/21.

7) H. MEIXNER : Briefl. Mitt. an Verf.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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