Hallo liebe Mikroskopiefrunde,
heute möchte ich ein Erz von der Halde der Neuen Ceritgrube in Bastnäs vorstellen.
Bastnäs in Südwestschweden besuchte ich im Juli 2024. Dort befinden zahlreiche kleine Gruben in denen seit dem 14. Jahrhundert Skarnerze abgebaut wurden. In den Erzen wurden im 19. Jahrhundert Cer und Lanthan entdeckt. Im 20.Jahrhundert wurden durch Aufbereitung des Haldenmaterials ungefähr 4500 t Cer gewonnen. Der Betrieb wurde um 1950 eingestellt. Das erste Bild zeigt den Stolleneingang der Neuen Grube in Bastnäs, der mit einer Stahltür verschlossen ist. Nach Anruf bei einer angegebenen Telefonnummer lassen sich Begehungstermine vereinbaren. Meine Handstücke stammen von der nahegelegenen Halde. (Dort ist nur noch sehr wenig vererztes Gestein zu finden. Auf einer Schautafel an der Halde wurde angegeben, dass dort Von Sammlern Cerit, Fluocerit, Orthit, Törnebohmit, Bastnäsit und Lanthanit gefunden wurden. Die Beschreibung der Minerale findet man bei mindat.org.)
Das zweite Bild zeigt die Ortsdosisleistung des vererzten Gesteines. Zum Vergleich, die normale Ortsdosisleistung in Wohnräumen liegt etwas unter 0,2 µSv/h, die von hydrothermalen Uranerzen aus dem Erzgebirge über 4 µSv/h. Die "Radioaktivität" dieser Seltenerderze ist also sehr gering. Mit dem dritten Bild zeige ich das Erzstück, von dem der Dünnschliff stammt. Es ist nicht magnetisch. Man erkennt etwas braunes, erdiges, etwas grünes, faseriges und etwas grauschwarzes massiges. Ausserdem sind unter der Lupe noch vereinzelt goldfarbene Körner, wahrscheinlich Chalkopyrit, zu erkennen.
Von einem Erzstück habe ich wider vermeintlich besseren Wissens einen Dünnschliff anfertigen lassen. Die Bilder sind nicht farbkorrigiert, sondern nur verkleinert. Auf den Übersichtsbildern mit parallelen und gekreuzten Polarisatoren (PPL/XPL) erkennt man opakes Erz, und (Ferro-)Actinolith (Act). Ferro, weil Skarnerz. Die Bilder sind mit der Flexcam von Leica auf einem Motic SMZ 171 mit Pol-Ausrüstung gemacht. Die Bilder mit dem Mikroskop wurden unter einem Leica DM 750 P (Fluotar 10x/0.30 Pol, Bildausschnitt ca. 2 mm Breite) und der adaptierten Kamera Canon EOS 550D angefertigt. Die nächsten zwei Bilder zeigen den (Ferro-)Actinolith. Sehr schön zu erkennen ist die Spaltbarkeit. Auf den letzten beiden Bildern ist wahrscheinlich Bastnäsit (Bas) und Allanit (Aln) zu sehen. Beide sind auch heute wichtige Erze zur Gewinnung von Seltenen Erden.
Ich stelle diesen Beitrag unter Bestimmungshilfe ein, weil ich mir bei diesen Deutungen der Minerale keineswegs sicher bin.
Viele Grüsse
Michael
Ceritgrube_Bastnäs.jpgODL_Handstück_Bastnäs.jpgGestein_Erz.jpgBastnäs_Uebersicht_ppl.jpgBastnäs_Uebersicht_xpl.jpgAktinolith_ppl.jpgAktinolith_xpl.jpgBastnäsit_Allanit_ppl.jpgBastnäsit_Allanit_xpl.jpg
Lieber Michael,
sehr cool, danke für's Teilen! Evtl. kann man spektroskopisch die Lanthaniden in dem Bastnäsit und Allanit nachweisen. Sonst vielleicht was für unsere Raman-Spezialisten.
Viele Grüsse
Florian
Lieber Florian,
besten Dank für die Nachricht. Für Spektroskopie müsste man dieses Material erst mal mittels Schweretrennung oder Ähnlichem von dem anderen trennen. Da man nicht einmal Natriumpolywolframat ohne Gewerbe bekommt, ist das recht hoffnungslos, weil diese Schwereflüssigkeiten bis auf Erstgenanntes meist recht giftig sind. Da meine Quelle für Natriumpolywolframat nichts mehr liefert, kann ich auch nur noch wenige Schwermineralpräparate herstellen. Von Raman verstehe ich nichts, würde nicht glauben, dass das was bringt. Die Mineralogen verwenden heutzutage Mikrosonden, davon verstehe ich ebenfalls nichts. Ausserdem dürfte die Uni Jena in der Nähe so etwas nicht haben. Könnte ich höchstens mal in Freiberg fragen. Der Aufwand schiene doch etwas hoch. Mittels Spektroskopie könnte ich höchstens das grauschwarze opake Material bestimmen lassen. Das dürfte auch ein Erz der Seltenen Erden sein.
Viele Grüsse
Michael
Hallo Michael,
schöner Bericht. Ich habe ein ziemlich gut funktionierendes RAMAN-Mikroskop (532nm, ~3-4cm-1 Auflösung) zu hause und ich denke ein Versuch wäre es wert. Bastnäsit (Bas) und Allanit (Aln) sollten eigentlich eine gut unterscheidbare RAMAN-Signatur haben. Siehe: https://www.researchgate.net/figure/Raman-spectra-obtained-from-unannealed-and-annealed-chips-of-the-Bastnaes-Sweden_fig7_370750931
Ich bin zwar kein Spezialist, ich denke aber das RAMAN sich einem Vergleich zur Mikrosonde nicht scheuen muss. Eine Elektronenstrahl-Mikrosonde ist halt technisch ziemlich aufwendig und somit alles andere als Amateurtauglich.
Was ich für eine schnelle Messung bräuchte, wäre ein unabgedeckter Anschliff oder Dünnschliff.
Und ich komme übrigens aus Jena.
Lg Tino
Hallo Tino,
das ist ja super. Dann bräuchte ich noch einmal deine Adresse. Gerne per e-mail. Irgendwie funktioniert die Benachrichtigung zu mails von dieser Seite im Augenblick nicht so richtig. Meine e-mail ist mdietz ett mailbox.org. Das opake Material könnte Ferriallanit sein. Das sollte, weil reichlicher vorhanden am besten detektierbar sein. Außerdem habe ich noch weitere Seltenerderze aus Schweden, die ich später noch vorstellen werde. Mit denen habe ich auch so meine liebe Not. Ich erkenne einfach weder Monazit noch Xenotim, die dort reichlich vorhanden sein sollen. Nach den optische Daten sollte Monazit gelblich kommen und einen deutlichen Pleochroismus haben. Außerdem ist eins davon zweiachsig, anders als Apatit. Was ich sehe, ist viel Apatit, aber vielleicht kann da später jemand helfen. Das kann ich auch schon mal raussuchen.
Lg Michael
Hallo Michael, hallo liebe Mineralienbegeisterte,
ich habe den Anschliff deiner Erzprobe unter(auf) mein RAMAN-Mikroskop gelegt und hoffe etwas zur Bestimmung beizutragen zu können.
Dazu habe ich soweit wie möglich versucht, die offensichtlichen Bestandteile zu analysieren.
Ohne große Kommentare nachfolgend die Bilder und Messungen:
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P0-unknown_Overview10x-XPL.tiff.jpg
Bild1: Übersicht Auflicht 10x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P1Red-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_1.tiff.jpg
Bild2a: Detail mit rotem Einschluss Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P1Red-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_1.JPG
Bild2b: Zughörige RAMAN-Messung@532nm, 150x/0.9 mit Peak-Annotation
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P3Dark-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_2.tiff.jpg
Bild3a: Detail mit dunklem Einschluss Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P3Dark-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_2.JPG
Bild3b: Zughörige RAMAN-Messung@532nm, 150x/0.9 mit Peak-Annotation
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P4Metallic-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_4.tiff.jpg
Bild4a: Detail mit leicht metallisch glänzendem Einschluss Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P4Metallic-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_4.JPG
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20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P10Overview-unknown_10x-XPL_OPSL2_12x20s_M_4.tiff.jpg
Bild4: Übersicht Auflicht 10x-XPol Region2
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P11Cryst-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_5.tiff.jpg
Bild5a: Detail Kristall1 Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P11Cryst-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_5.JPG
Bild5b: Zughörige RAMAN-Messung@532nm, 150x/0.9 mit Peak-Annotation
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P12Cryst2-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_5.tiff.jpg
Bild6a: Detail Kristall2 Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P12Cryst2-unknown_150x_OPSL2Defoc_12x20s_M_6.JPG
Bild6b: Zughörige RAMAN-Messung@532nm, 150x/0.9 mit Peak-Annotation
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P13Dark-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_5.tiff.jpg
Bild7a: Detail dunkler Einschluss Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P13Dark-unknown_150x_OPSL2Defoc_12x20s_M_7.JPG
Bild7b: Zughörige RAMAN-Messung@532nm, 150x/0.9 mit Peak-Annotation
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P20Cryst-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_8.tiff.jpg
Bild8a: Detail heller Kristall Auflicht L40x-XPol
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P20Cryst-unknown_150x_OPSL2Defoc_12x20s_M_8.JPG
Bild8b: Zughörige RAMAN-Messung@532nm, 150x/0.9 mit Peak-Annotation
Lg Tino
Hallo Tino,
sehr schön, dass du dich des Problemes angenommen hast. Der Dünnschliff kam gestern wieder bei mir an. Jetzt aber die Frage, welches Mineral würde hinter welcher Kurve stehen? Das wäre ja Sinn und Zweck der Übung. Nach deinen Messungen wären es 7 Minerale. 1. peak bei 1318, 2. peaks bei 573+894, 3. peak bei 407, 4. peak(s) bei 672(+1065), 5. peaks bei 403+1357+1595, 6. peaks bei 1335+1591 und 7. peak(s) bei 673(+1057). Wie ist das zu deuten? Was sagen denn identify oder aquire der Software dazu?
LG Michael
Hallo Ramanisten,
zwischen 1050 und 1100 Wellenzahlen würde ich die Streckschwingungen von Carbonat erwarten. Es wäre auch gut, auch die Spektren in absoluten Einheiten (nicht nur die Verschiebung) zu sehen, bzw. mit auch ein Spektrum mit einer alternativen Anregungswellenlänge aufzunehmen, da Seltenerdverbindungen starke und sehr scharfe Fluoreszenzbanden zeigen, die leicht mit Ramanbanden verwechselt werden können.
Viele Grüsse
Florian
Morgen Michael,
"Aquire" ist ein Programm Teil ,um Spektren aus den angeschlossenen Spektrometern oder Kameras auszulesen und gibt keine Auskunft zum Mineral oder der chemischen Verbindung.
"Identity" funktioniert zur Bestimmung wenn man eine Datenbank hinterlegt hat. Die kann man sich selber erstellen, wenn man z.B hier
https://www.rruff.net/odr/rruff_sample#/odr/view/646761/2010/eyJkdF9pZCI6NzM4LCJzb3J0X2J5IjpbeyJzb3J0X2RmX2lkIjoiNzA1MiIsInNvcnRfZGlyIjoiYXNjIn1dLCI3MDUyIjoiR3VubmluZ2l0ZSJ9
Spektren abruft.
lG
Jürgen
Hallo in die Runde,
Entschuldigung, dass ich erst jetzt anworte. Hatte leider nicht viel Zeit, jetzt vor Weihnachten und für die Identifizierung mit der Software musste ich erstmal ein bisschen ausprobieren, sowie den Hintergrundabzug optimieren.
Anbei die Ergebnisse, natürlich ohne Gewähr:
Als erstes das rote Mineral, es handelt sich wahrscheinlich um Hämatit:
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P0-unknown_Overview10x-XPL.tiff.jpg
Bild 1a: XPL, 10x
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P1Red-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_1.JPG
Bild 1b: Raman-Spektrum mit Auswertung, lineare Skalierung
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P1Red-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_1_Log.JPG
Bild 1c: Raman-Spektrum mit Auswertung, logarithmische Skalierung
Als zweites der violett-bläuliche, metallische Einschluss, wahrscheinlich Molybdänit.
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P4Metallic-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_4.tiff.jpg
Bild 2a: XPL, 40x
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P4Metallic-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_4.JPG
Bild 2b: Raman-Spektrum mit Auswertung, lineare Skalierung
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P4Metallic-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_4_Log.JPG
Bild 2c: Raman-Spektrum mit Auswertung, logarithmische Skalierung
Als drittes ein heller kristalliner Bereich, Tremolit oder Actinolit.
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P11Cryst-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_5.tiff.jpg
Bild 3a: XPL, 40x
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P11Cryst-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_5.JPG
Bild 3b: Raman-Spektrum mit Auswertung, lineare Skalierung
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P11Cryst-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M_5_Log.JPG
Bild 3c: Raman-Spektrum mit Auswertung, logarithmische Skalierung
Weiter im nächsten Beitrag.
Weiterhin gab es dunkle opake Bereiche, wahrscheinlich Kohlenstoff in ungeordneter Form (aufgrund der beiden breiten Peaks bei 1350cm-1 und 1600cm-1) .
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P13Dark-unknown_L40x-XPL_OPSL2_12x20s_M_5.tiff.jpg
Bild 4a: XPL, 40x
20251122_Ceritgrube-Bastnäs_P13Dark-unknown_150x_OPSL2Defoc_12x20s_M_7.JPG
Bild 4b: Raman-Spektrum, lineare Skalierung
Zusatz: Eine Woche zuvor habe ich auch in einer hellen kristallinen Region folgendes Spektrum aufgenommen, leider hab ich aber kein Mikroskopbild davon. Hierbei handelt es sich wahrscheinlich um das Bastnäsit (bzw. Ferriallanit), also das Cer-haltige Seltenerdenmineral. Das dritte Spektrum in der schon weiter oben verlinkten Publikation (https://www.researchgate.net/figure/Raman-spectra-obtained-from-unannealed-and-annealed-chips-of-the-Bastnaes-Sweden_fig7_370750931) passt ziemlich gut. In der RRUF ist es nicht zu finden.
20251115_Ceritgrube-Bastnäs-Schweden_P2b1-unknown_150x_OPSL2_12x20s_M1060NC__6_Average_02.jpg
Bild 5a: Raman-Spektrum Bastnäsit, lineare Skalierung
Lg Tino
Hallo Tino,
da hast du dir aber mächtig Mühe gegeben.
Danke fürs zeigen.
Wie Umfangreich ist denn deine Datenbank?
Oder hast du ,,nur ,, einige Verdächtige zum Vergleich herangezogen?
lG
Jürgen
Hallo Jürgen,
ja, war ein bisschen aufwendiger als gedacht, auch weil es arbeitstechnisch etwas stressiger war. Die Analyse funktioniert aber im Grunde schon recht gut. Und zumindest hab ich jetzt ein paar Fallstricke bei der Aufbereitung der RAMAN-Daten verstanden.
Die Datenbank ist übrigens eine vorkompilierte Version der RRUFF "RRUFF_Raman_DB_5185excellent_entries_2017_01", von 2017 und hat um die 5000 Einträge. Aber vermutlich sind auch die Mehrfacheinträge für unterschiedliche RAMAN-Wellenlängen mitgezählt. Müsste mal schauen, ob die aktuelle RRUFF mehr Einträge zu bieten hat, ich vermute mal schon. Leider ist der Entwickler der Spektragryph-Software kürzlich verstorben, sehr schade.
Unabhängig vom menschlichen Leid, die Zukunft der Software ist nicht klar und ich müsste mich mit dem Kompiliervorgang dann wohl intensiver beschäftigen.
Die Suche in der Datenbank erfolgt aufgrund der Ähnlichkeit der Kurven und ich habs auf die 532nm RAMAN-Vergleichsspektren begrenzt. Hier hat aber der korrekte Abzug der Baseline einen doch recht großen Einfluss.
Lg Tino
Hallo Tino,
danke für deine aufwändige Bearbeitung an dem Material. Die Bastnäsit Kurve scheint doch recht perfekt zu sein. Auch die Kurven von Aktinolith/Tremolit sehen stimmig aus. Allerdings hat dieses Material einen sehr ausgeprägten Pleochroismus. Die deutliche gelbbraune Färbung, die sich auch im polarisierten Durchlicht zeigt, lässt trotzdem keine konoskopischen Bilder zu. Auch die Spaltbarkeiten sehen komisch aus. Die Interferenzfarben sind ebenfalls unerwartet. Aber gut. Kohlenstoff kommt in Skarnerzen allerdings nur als Karbonat vor. Das opake Material ist mit ziemlicher Sicherheit ein Erzmineral. Vielleicht schicke ich doch noch eine Probe zur Röntgenanalyse davon ein.
Jedenfalls haben wir jetzt von den Seltenerderzen die Eudialyt-Lagerstätte von Norra Kärr, die Eisen-Apatit-Lagerstätten mit Seltenen Erden vom Kiruna-Typ und die abgebaute Cerit-Lagerstätte von Bastnäs. In den nächsten Wochen kommen noch Dünnschliffe der Seltenerd-Lagerstätten von Olserum und Djupedal in Südostschweden sowie ein Dünnschliff vom Seltenerdvorkommen aus einem Karbonatit von der Insel Alnön/Sundsvall Mittelschweden. Damit sollten die Seltenerd-Lagerstättentypen aus Schweden vollständig sein.
LG Michael