GEOLOGIE - Erzparagenesen des Rheinischen Schiefergebirges

[wilfried48]

Hallo Holger,

wunderbares Präparat, super fotografiert,
aber woher weiss man dass das Gold ist ?

viele Grüsse
Wilfried

[Klaus Herrmann]

Hallo Wilfried,

woher weiss man dass das Gold ist ?

alles was sooo glänzt ist Gold!

Na ja Silber könnt auch noch sein, aber das ist nicht gelb.

[Holger Adelmann]

Vielen Dank für die interessierten Kommentare.

Zur Diagnose Gold:
Meine Reflektivitätsmessungen erreichen zwar noch nicht die Präzision von Stefan Örtel, aber ich habe ja mittlerweile schon ein paar Vergleichsminerale und eine gute Monochromkamera nebst einigen schmalbandigen Interferenzfiltern.
Ich komme hier im roten Bereich auf Reflektivitäten über 80% (und im blauen Bereich auf ca. 35%). Diese hohen Reflektivitäten werden in der Regel in der Erzmikroskopie nur von Elementen wie z.B. Gold, Silber, Wismut erreicht.
Dazu kommt dann noch die Farbe und die typische Paragenese.
Zur Paragenese schreibt Fenchel in seinem Standardwerk [Fenchel, W. et al, Sammelwerk Deutsche Eisenerzlagerstätten: I. Eisenerze im Grundgebirge (Varistikum): 1. Die Sideriterzgänge im Siegerland-Wied-Distrikt,
Geol. Jb. D77, pp 3-517 (1985)]:
"Im Rahmen der Hauptphase (Sideritphase) kommt 'Freigold' offenbar ausschliesslich auf Spaltrissen im Gersdorffit und Ullmannit vor".

Da passt dann halt alles zusammen.

Ich hänge noch ein Bild aus dem selben Anschliff an - da ist ja noch mehr Gold drin in dieser Probe  , auch hier unschwer zu erkennen sitzt das Mineral in den Spalten des blaugrauen Ullmannits (NiSbS).

In den Goldclustern sind auch hellen Stellen mit mindestens ebenso hoher Reflektivität im roten Bereich, aber nun von > 65% im blauen Bereich.
Vermutlich handelt es sich hier um einlegiertes Silber, was ebenfalls typisch wäre.

Für's REM-EDX spare ich noch 

Herzliche Grüsse
Holger

[Ronald Schulte]

Holger,

War Heute wider in die Lage um die Bilder in dein Beitrag zu sehen und das sieht sehr schön aus. Für mich ein unbekannte Richtung in die Mikroskopie aber immer schön um was dabei zu lernen.
Nur finde ich es schade das die Anzahl an neuen Beitragen so schnell gehen das sie auch wider schnell verschwinden auf die zweite und weitere Seiten.
Gut das Florian die Histologie Beitragen gesammelt hat.

Gratuliere, Ronald

[Holger Adelmann]

Hallo Ronald - danke auch Dir für Dein Interesse.
Na die Serie geht schon weiter, es dauert nur immer halt etwas.
Ich muss natürlich erstmal Proben sammeln - was auf den versteckten und teilweise zugewachsenen Halden im Siegerland nicht einfach ist.
Dann müssen die Erzanschliffe gemacht werden (derzeit bei Krantz in Bonn). Dann kommt der Spass:
Stundenlanges mikroskopieren und fotografieren dieser spannenden Erze und ihrer Verwachsungen / Verdrängungen.
Jörg wird die Serie auf der MKB Seite ergänzen, daher ist es nicht schlimm wenn man diese Postings hier im Forum mal nicht auf Anhieb findet.

Die Serie geht weiter mit der sog. Rejuvenationsphase (die "Eisenglanzphase" älterer Autoren):

Das Verbreitungsgebiet dieser Paragenese ist auch an Siderit-Quarz-Gänge gebunden und ähnelt dem der älteren Vorphase im Kernbereich des Siegener Antiklinoriums.
Sie tritt in einer relativ schmalen Zone vom NO des RSG (Müsen-Herdorf) bis in den SW des RSG (Bendorf am Rhein) auf.
Die Umwandlung von Siderit in massigen grau-silbernen Hämatit verläuft oft über das Zwischenstadium des mit Hämatitkörnern imprägnierten Siderits ("Rotspat").
Der Eisenglanz bildet bis faustgroße Nester im Siderit aber keine mächtigen Gänge.

Jüngere, heiße, und wohl auch zusätzlich Kupfer und stellenweise Wismut führende hydrothermale Lösungen haben die älteren Paragenesen wiederum überprägt.
Zur Entstehung von Hämatit aus Siderit waren Temperaturen von ca. 350-400 C nötig.
Man unterscheidet neuerdings eine initiale, heisse Phase, die den Hämatit gebildet hat, sowie einen niedriger temperierten hydrothermalen "Nachhall", in dem vermutlich die neuen Cu-Sulfide entstanden sind.
Hierbei wurde zuerst Siderit in Hämatit (Eisenglanz / Spekularit), sowie lokal vorkommender Kupferkies (CuFeS2) in Bornit (Cu5FeS4), sowie weitere Cu-Sulfide ("Kupferglanze") wie z.B. Chalkosin, Idait, Digenit oder Djurleit umgewandelt.
Oft zu beobachtende lamelläre Verwachsungen der verschiedenen Kupferglanze sind durch den Zerfall intermediärer Hochtemperatur-Phasen zu erklären.

Relevantes Kobalt-Nickel-Mineral dieser Phase ist ein nickelhaltiger Carrollit ("Sychnodymit" CoNiCu3S4).
Carrollit wurde typischerweise an den Korngrenzen der Cu-Fe-Sulfide gebildet.

Die Kupfer-Wismut-Sulfide Wittichenit (3Cu2SBi2S3) und Emplektit (CuBiS2) wurden aus dem Siegerland ebenfalls aus der Hämatit-Bornit Paragenese beschrieben,
insbesondere aus den Gruben Eisenzecher Zug und Neue Haardt (zusammen mit lamellärem Kupferglanz und Bornit) - ich suche sie noch und zeige sie, wenn ich sie gefunden habe 

Gelegentlich finden sich im Wittichenit kleine Partikel von ged. Wismut.
Die Kupfer-Wismut-Sulfide sind offenbar erst am Ende der Hämatit-Bornit Paragenese entstanden.
Die Paragenesen sind undeformiert. Sie sind damit also vermutlich spät-orogener oder post-orogener Genese, d.h. nach dem Höhepunkt der Auffaltung des Rheinischen Schiefergebirges im Unterkarbon.

Typische Gruben mit dieser Paragenese:
Erloschen ist der bekannteste Eisenglanz-Fundpunkt an der Grube Neue Haardt (Siegen-Weidenau), Fundmöglichkeiten für Eisenglanz: Hollerter Zug (Herdorf), Eisenzecher Zug (Eiserfeld); für Bornit und Kupferglanz: Heinrichssegen (Littfeld), Arbach (Salchenorf), Schlänger und Eichert (Eiserfeld); komplexe Sulfide / Sulfosalze: Grüne Au (Schutzbach)

Die Bilder leiden natürlich in der Qualität durch das herunterskalieren für's Forum ... aber ich denke man sieht dennoch gut was zu sehen ist.


Bild 1:Typisches Gangstück der Grube Neue Haardt aus der aktiven Förderzeit.
Man sieht sehr schön, wie der silbrige Hämatit von Rotspat umgeben im ursprüglichen Siderit sitzt.





Bild 2: Rotspat im Erzanschliff. Man sieht sehr fein verteilten roten Hämatit im Siderit.





Bild 3: Grenze zwischen Rotspat (links) und Hämatitkristallen (rechts)





Bild 4: Hämatitkristalle im Siderit





Bild 5: Blaues Cu-Sulfid Covellin zwischen Hämatitnadeln.





Bild 6: Orangebrauner Bornit verdrängt gelben Kupferkies der älteren Paragenese.





Bild 7: Orangebrauner Bornit verdrängt gelben Kupferkies der älteren Paragenese und wird selbst an Rissen von Kupferglanz korrodiert.





Bild 8: Kupferglanz (Mischung verschiedener Cu-Sulfide).
Die schöne lamelläre Anordung ist Folge einer Entmischung der verschiedenen Kupferglanz aus einer Hochtemperaturphase während der Abkühlung.





Bild 9: Ein weiteres typisches Mineral dieser Paragenese: Weissliche Carrollit-Kristallaggregate.





Viel Spass beim anschauen und lesen.
Holger

[Fahrenheit]

Lieber Holger,

das sind wieder faszinierende Aufnahmen! Den Rotspat durfte ich ja schon bei Dir bewundern aber auch die anderen Anschliffe sind klasse.
Ich freue mich schon auf die Erweiterung Deines Artikels auf der MKB-Seite und werde die neuen Bilder einstellen, wenn ich aus der Reha zurück bin.

Herzliche Grüße
Jörg

[Holger Adelmann]

Liebe Kollegen,

weiter geht's heute mit der Erzparagenesen-Serie zum Siegerland-Wied Bezirk, die auf der MKB-Webseite so langsam wächst und gedeiht:
http://www.mikroskopie-bonn.de/bibliothek/geologie/77.html
Alle Texte sind dort nachzulesen, daher kann ich mich hier im Forum kurz fassen

Ich habe wieder einige meiner im Sommer und Herbst dort gesammelten Erz-Proben untersuchen können.
Alle Auflicht-Fotos wie immer am Leitz Orthoplan-POL mit Moticam 2300.

Viel Spass beim Anschauen und Nachlesen auf der MKB Seite.
Holger


Zur Paragenese 4 (Hämatit-Bornit-Paragenese):

Das blaue, isotrope Kupfersulfid Digenit verdrängt Bornit, welcher hier nur noch in kleinen Restinseln im 'blauen Ozean' zu sehen ist.
Weiter zu sehen: Gelblicher Kupferkies und weisslicher Pyrit, teilweise mit nickelreichen (dunkleren) Bravoit-Säumen.
Grube Grüne Au, Schutzbach




Zur Paragenese 5 (Antimonit-Paragenese):

Bournonit mit schönen streifigen Zwillingslamellen in Quarzmatrix.
Grube Fischbacherwerk, Niederfischbach.




Massiger Boulangerit in Quarz, der in seine nadelige Form übergeht.
Der massige Boulangerit besteht aus vielen Einzelkörnern / - Strängen, die alle anders orientiert sind und mit
ihrer starken Anisotropie in allen Grautönen auffallen.
Grube Fischbacherwerk, Niederfischbach.






Zur Paragenese 7 (Zinnober-Paragenese):

Zinnober (HgS), mit einem noch nicht identifizierten Mineral in weissen Drusen.
Herrliches Rot des Quecksilbersulfids. Grube Mercur, Silberg.
(erstes Bild mit einem POL Filter, die folgenden beiden mit gekreuzten und 5 Grad dejustierten POL Filtern)








Zur Paragenese 10 (Oxidations- und Zementationsbildungen):

Blauer Covellin verdrängt graue Zinkblende an Spalten und Rissen.
Die Zinkblende zeigt feine Einschlüsse von gelbem Kupferkies als Ausdruck einer Überprägung durch kupferhaltige hydrothermale Fluide.
Grube Wildermann, Müsen.




Strahliger Antimonit wird in gelben Stibiconit ('Antimonocker') umgewandelt.
Grube Apollo, Raubach, Westerwald.

[Stefan_O]

Hallo Holger,

danke für die schönen Aufnahmen! Hast Du inzwischen eine Idee, was die weissen Kugeln darstellen? Könnten das Artefakte der Probenaufbereitung sein, also mit Poliermittel gefüllte, angeschliffene Luftblasen im Harz?

Gruss,
Stefan

[olaf.med]

Lieber Holger,

wie immmer: spektakulär gute Bilder!

Lieber Holger und Stefan,

das sind ganz sicher mit Dreck gefüllte Luftblasen im Harz. Man sieht das sehr gut auf dem ersten Bild der Zinnober-Paragenese im linear polarisierten Licht.

Herzliche Grüße,

Olaf

[Holger Adelmann]

Danke liebe Freunde, ja die Ausbeute an Erzen bot wieder einige ungeahnte Überraschungen.
Zu blöd dass das Siegerland nun unter einer weissen Decke verborgen ist  

Ihr habt natürlich beide recht - die Kugeln sind in der Tat mit Schleifdetritus angefüllte Blasen im Einbettharz !

So - noch ein Nachtrag vom Fischbacherwerk (Bild 1):
Dort habe ich auch Co-haltigen Arsenopyrit bzw. Glaucodot gefunden (Paragenese 1 aus dem MKB Artikel: Arsenopyrit-Glaucodot-Paragenese).
Die teilweise idiomorphen Kristalle sind recht klein, zeigen zwar die typische "Nappo"-Form,
aber nur ganz schwach die für den Arsenkies typische blau-gelben Anisotropiefarben.

Das Bild darunter vom Dörnberg bei Ramsbeck im Sauerland zeigt wesentlich spektakulärere und grössere Kristalle.
Aber auch hier scheint Kobalt mit im Spiel zu sein da auch hier die Anisotropie nicht so stark ist wie beim reinen Arsenkies
(aber immerhin stärker als bei der Probe vom Fischbacherwerk).

Herzliche Grüsse
Holger

[Fahrenheit]

Lieber Holger,

meinen Glückwunsch zu den schönen Funden! Und natürlich auch zu den klasse Bildern, die den Originalen beim Blick durch das Mikroskop sehr nahe kommen.

Wir hatten ja schon gemeinsam über die kugelförmigen Einschlüsse geräselt - also Schleifpaste! 

Kann sein, dass ich geradeauf dem Schlauch stehe, aber Deine beiden neuen Bilder gehören beide zur Paragenese 1?

Herzliche Grüße
Jörg 

[Holger Adelmann]

Hallo Jörg,
Da hast Du gut aufgepasst - ja, paragenese 1 ist richtig.
Diese Einteilung gilt aber strenggenommen nur für den Co-Arsenopyrit vom Fischbacherwerk.
Die Vererzung vom Dörnberg / Ramsbeck ist aber eigentlich nicht zum Siegerland-Wied Bezirk zu rechnen (wie übrigens auch der Emser Gangzug nicht).
Allerdings sind dies alles Regionen des Rheinischen Schiefergebirges und somit geologisch schon verwandt.
Wie genau muss ich noch in der Literatur herausfinden.
Also können wir den Dörnberg schon mit auf die Webseite nehmen, aber besser als Vergleich mit klarem Hinweis re Einordnung.

Herzliche Grüsse
Holger

[Rawfoto]

Hallo Holger

Ich finde es schoen wie der Beitrag waechst, danke die wunderbaren Bilder und die Beschreibungen ...

Liebe Gruesse

Gerhard

[Holger Adelmann]

Liebe Kollegen,

heute kommt noch eine Ergänzung zu dieser Serie (die kontinuierlich im Wachsen befindlich ist, wie Gerhard so schön formulierte).

Wichtig zum Verständnis der Entstehung der Mineralparagenesen ist das Studium der Verwachsungen der Erze miteinander.
Ich habe daher mal versucht, aus den von mir bisher gesammelten und beobachteten Anschliffen aus dem Siegerland-Wied-Spateisendistrikt
typische, auch immer wieder in der Fachliteratur erwähnte Verwachsungen herauszustellen.
Die Erklärungen kommen unten nach dem Bild (schade dass es für's Forum heruntergerechnet werden musste, aber ich denke es ist alles Wesentliche zu erkennen).

Herzliche Grüsse
Holger



(1.) Einfache Verwachsung:
Einfacher Kontakt verschiedener Minerale an ihren Korngrenzen, typischerweise gerade oder leicht gebogen. Hier ist interessant zu beobachten , ob die Minerale Zeit und Platz hatten um in ihrer idiomorphen (eigengestaltlichen) Form zu kristallisieren, oder ob Beeinträchtigungen zu sehen sind. (Beispiel: Bismuthinit grau, Hauchecornit rosagrau, Millerit blassgelb; Grube Friedrich, Wissen)

(2.) Gefleckte/ amöboide Verwachsung:
Multiple, enge räumliche Verbindungen zweier oder mehrerer Minerale. Die typischerweise beobachteten runden Formen verraten, dass kein Raum bzw. keine Zeit vorhanden war, um idiomorphe Kristalle entstehen zu lassen. (Beispiel: Bleiglanz hellgrau, Fahlerz güngrau; Grube Wildermann, Müsen)

(3.) Zonare Verwachsung:
Typischerweise Wachstumszonierungen, die ein Wachstum über einen bestimmten Zeitraum belegen, während dessen sich die Mineralzusammensetzung der Umgebung durchaus geändert haben kann. (Beispiel: Pyrit creme mit grauem Bravoit Wachstums-Saum; Grube Apollo, Raubach)

(4.) Myrmekitische Verwachsung:
Wird meist als Entmischungsphänomen gedeutet, teilweise auch als Umlagerung im geschmolzenen Zustand. (Beispiel: Bornit braunrot, Kupferglanz blau; Grube Hohlestein, Siegen)

(5.) Emulsionsartige Verwachsung:
Z.B. als feintropfige Kupferkies-Ansammlungen in Zinkblende ("Chalcopyrit-Disease"), früher als Entmischungsphänomen gedeutet geht die Meinung heute eher in Richtung Diffusion und Ausscheidung von Erz 1 in Erz 2 oder gleichzeitige Abscheidung beider Erze (Kopräzipitation). (Beispiel: Sphalerit grau, Chalcopyrit gelb; Grube Petersbach, Eichelhardt)

(6) Lamellare Verwachsung:
Z.B. bei Mineralen der Kupferglanzgruppe, wo in einem bei höherer Temperatur stabilen Mischkristall beim Abkühlen Entmischungen der einzelnen Minerale auftreten . (Beispiel: Verschiedene Kupferglanze blau bis weissblau; Grube Schlänger & Eichert, Eiserfeld)

(7.) Umhüllungen:
Z.B. Reaktionssäume zwischen verschiedenen Erzen. (Beispiel: Ullmannit-Tropfen hellgrau, umrandet von grauem Fahlerz in hellgrauem Galenit; Grube Schöne Aussicht, Burbach)

(8.) Konzentrische Verwachsung / Mehrfachschalentyp:
Typisch z.B. für das konzentrische Wachstum vieler Eisen- uns Manganoxide bei sedimententärer Ablagerung. (Beispiel: Noch unbestimmtes, konzentrisch gewachsenes Erz; Grube Friedrich, Wissen)

(9.) Gangförmige Verwachsungen / Verdrängungen:
Ausdruck einer später erfolgten Verdrängung des vorbestehenden Erzes duch ein anderes Erz, oft von Spalten und Klüften im älteren Erz ausgehend. (Beispiel: Sphalerit-Verdrängung durch hellgrauen Galenit, ausgehend von Spalten im Sphalerit; Grube Jucht, Eitorf)

[olaf.med]

Lieber Holger,

gute und sehr lehrreiche Zusammenstellung von Erz-Verwachsungen! Zu zweien davon habe ich aber Fragen bzw. Anmerkungen:

6: Nach meiner Einschätzung sind dies sehr typische Zerfallstexturen, die bei einer Entmischung im Festkörper und nicht bei Kristallisation aus einer Schmelze entstehen.

9: Warum sollte das eine Verdrängung sein? Ich glaube vielmehr, dass sich der Gang nach Bildung des Quarzes tektonisch weiter geöffnet hat und die jüngere niedrigertemperierte Galenit-Paragenese in dem entstandenen Hohlraum auskristallisierte.

Herzliche Grüße,

Olaf