Magnetit - Granatseife Koserow Fraktion 0,1 mm bis 0,063 mm

[PolMik]

Hallo liebe Mitstreiter,
heute möchte ich die Fraktion 0,1 mm bis 0,063 mm vorstellen. Schwermineraluntersuchungen werden gewöhnlich mit Gelatinestreupräparaten in dieser Korngröße durchgeführt. Als Immersionsflüssigkeit dient Alphamonobromnaphtalin oder Diiodmethan. Ich habe aber Kanadabalsam/Malinol mit einem Brechungsindex 1,54 verwendet. Diese Korngröße lässt keine mineralogischen Untersuchungen wie Konoskopie zu. Es werden mindestens 300 Körner identifiziert und ausgezählt. Die Unterschiede zur Fraktion 0,2 mm bis 0,1 mm sind erheblich. In der hatten wir ca. 80% Granat, ca. 10 % Zirkon, Turmalin und Rutil, sowie 10 % Epidot, Staurolith, Titanit, Monazit, Pyroxen, Amphibol und Spinell identifiziert. In der feineren Fraktion sind > 80% Zirkone. Davon sind 10% prismatisch, 15% haben Einschlüsse und 10% weisen Zonarbau auf. Die weiteren Minerale sind 8% Granat, 5% Rutil und 5% Epidot. Den Rest teilen sich einzelne Körner von Staurolith, Monazit, Titanit und Turmalin. Bei den Granaten gibt es nur wenige rosa gefärbte Körner, die als Mischkristalle zwischen Almandin und Pyrop meist aus Glimmerschiefern stammen sollen. In der feineren Fraktion fehlen Amphibole, Pyroxene und Spinell.

Aus anderen Strandseifen der Ostsee, z. T. hier im Forum, wurden noch zusätzlich Kassiterit, Apatit, Disthen, Olivin und Anatas beschrieben. Es scheint sinnvoll im Urlaub mal ein paar Proben von verschiedenen Standorten zu nehmen und zu untersuchen. Das müsste rauszukriegen sein. Bemerkenswert ist, dass die Schwerminerale in Schweden, wo das Ausgangsmaterial für unsere Strandseifen vermutet wird, vollkommen anders verteilt sind. Die Schwerminerale Fraktion 0,1 mm bis 0,063 mm in den hier untersuchten Proben stammen überwiegend aus verwitterten und umgelagerten Sedimenten.

Bei solchen Präparaten untersucht man die Stabilminerale intensiver. Zum Beispiel werden Zirkone in Rundungsgrade mit bis zu 10 Klassen, die Längen-/Breitenverhältnisse in 7 Klassen und die Oberflächencharakteristik mit 3 Untertypen eingeteilt. Ich stelle hier die Längen-/ Breitenverhältnisse vor. Dabei habe ich 165 nicht zerbrochene Körner vermessen. Die Breiten reichten bis 100 µm, die Längen bis 360 µm. Die Längen-/Breiten- Verhältnisse nennt man Elongation. Sie werden in Elongationskurven dargestellt (Abb. 06).  In den Präparaten überwiegen lang gedrungene Körner. Stengelige (L/B > 2,5 bis 3) und säulige  (L/B >3 bis 6) Körner waren seltener und Nadelförmige (L/B > 6) kamen nicht vor. Unten die Kurve. Sie ist mit Microsoft Excel erstellt, andere Tabellenkalkulationen, wie die von OpenOffice können das natürlich auch. Diese Untersuchungen können sowohl genetisch als auch für lithostratigraphische Zwecke nützlich sein. Dazu ein paar Abbildungen von typischen Zirkonen. So die Rundungsgrade, Einschlüsse und Zonarbau. Aufgenommen mit der Leica Flexcam C3 auf einem Leica DM 750 P und dem Objektiv Fluotar 20x/0.45 Pol. Die Bilder sind unbearbeitet und nur verkleinert. Die übrigen Minerale waren bei der Fraktion 0,2 mm bis 0,1 mm sehenswerter und wurden dort detaillierter dargestellt.
LG
Michael

[Florian D.]

Hallo Michael,

das ist wieder ein ganz toller Beitrag!
Könntest Du mal beschreiben, wie die Probenaufbereitung genau abläuft? (Oder hast Du das schon und ich habe den Thread verpasst? )

Viele Grüsse
Florian

[PolMik]

Hallo Florian,
danke für die Nachricht. Gerade bei den Strandseifen ist die Probenaufbereitung sehr einfach. Man braucht nur die Probe nehmen und sieben. Dazu braucht man nicht unbedingt die recht teuren Sedimentsiebe. Maschenweite gebräuchlicher Teesiebe messen und die Probe trocken durchsieben. Ich habe Analysensiebe benutzt. Die Quarz- und Feldspatkörner sind meistens größer als 0,2 mm. Hängt natürlich vom Sand ab. Die Sande am Strand der Ostsee bei uns sind Mittel- bis Feinsande. Dann beim Hausgebrauch einen Stabmagneten in eine Plastiktüte stecken und damit die Probe umrühren, um Magnetit, Ilmenit und weitere magnetische Minerale zu entfernen. Bei den Strandseifen mangelt es nicht an Material. Schluff und Ton sind kaum enthalten. Sedimentlabore verwenden natürlich Magnetscheider. Die folgenden Schritte braucht man bei den Strandseifen auch nicht unbedingt. Bei mit der Goldwaschpfanne geseiften Körnern natürlich auch nicht.

Professioneller wird die Probe genommen und mit einer Natriumdithionitlösung von Oxidkrusten befreit. Dann wird die Probe mehrfach gewaschen und getrocknet. Danach gewogen. Darauf folgend wird die Probe gesiebt/geschlämmt (trocken oder nass). Soweit es sich um Lockergesteine handelt je nach erwarteter Kornverteilung. Die Fraktionen werden wieder gewogen. Dann wird die Schweretrennung der gewünschten Fraktion mit Natriumpolywolframat im Scheidetrichter durchgeführt.

Daraufhin lässt man die Natriumpolywolframatlösung des Scheidetrichters mit den abgesetzten schweren Körnchen über einen Trichter mit Filterpapier auf einem Erlenmeyerkolben oder anderem Behälter ablaufen. Die leichteren Minerale schwimmen oben. Die werden später ebenso abgelassen, um das Natiumpolywolframat zum größten Teil weiter verwenden zu können. Die Filtrate werden mehrfach mit (destilliertem) Wasser "durchgespült". Dann wird das Ganze getrocknet und gewogen. Fertig ist die Probe. Günstig ist, wenn man eine feine Waage hat, um den Schwermineralgehalt zu berechnen. Die Proben können so als Streupräparate untersucht werden. 
LG
Michael

[Florian D.]

Hallo Michael, du schriebst: "Man braucht nur die Probe nehmen und sieben. Dazu braucht man nicht unbedingt die recht teuren Sedimentsiebe. Maschenweite gebräuchlicher Teesiebe messen und die Probe trocken durchsieben. Ich habe Analysensiebe benutzt. Die Quarz- und Feldspatkörner sind meistens größer als 0,2 mm."
Verstehe ich das richtig, dass die Feinsandanteile oft schon Schwerminerale sind?
Ich habe am Wochenende Sand von einer Sandgrube aus dem süddeutschen Tertiären Hügelland beprobt, die wohl schon aus dem untersten Quartär stammen. Der Sand ist teilweise extrem fein. Unterm Mikroskop habe ich fast nur Quarz gesehen. Ich plane, ihn am See mit der Goldwaschpfanne zu waschen, vielleicht bleibt etwas Schwermineralkonzentrat zurück.
Viele Grüsse
Florian

[PolMik]

Hallo Florian,
danke für die Antwort. Ich habe die Strandseifen von der Ostsee beschrieben. Das ist ein winziger Unterschied zu "normalen" Sanden aus dem Quartär oder Tertiär. Sieben/Goldwaschpfanne reicht wahrscheinlich nicht bzw. ist mit erheblichem Zeitaufwand verbunden.

Nehmen wir mal Quartär an, das Zeug hat erst mal höhere Schluff- und Tonanteile. In einer Kiesgrube dieser Art ist auch die Sortierung der Ablagerungen oft ein Problem. Naturgemäß ist der  Grob- und Feinkornanteil viel höher als in der Strandseife. Dafür der Schwermineralgehalt erheblich geringer. Das kann je nach Lage stark variieren. In dem Fall würde ich den Kiessand als erstes auf unter 1 mm absieben.

Oder gleich zusehen aus den oft zu findenden Spülteichen Sandproben nehmen. Bei solchen Kiesgrubenteichen muss man aufpassen! Das ist ein Sand, in dem man ziemlich wegsacken kann. Also von einem Holzsteg aus! Nicht einfach so unbefangen rangehen! Man braucht bestimmt einen 10 l Eimer von den feineren Sanden im Tümpel um wenige Gramm Schwerminerale zu bekommen. Das Vorgehen müsste man bei Betrachtung der mit der Waschpfanne vorangereicherten Probe unter dem Stereomikroskop festlegen. Für Stereomikroskope gibt es öfters Polarisationseinrichtungen, mit denen man Vorentscheidungen treffen kann. Unter Umständen die gewünschte Fraktion mit Natriumdithionit reinigen, waschen und trocknen. Erst sieben/schlämmen. Mit der Fraktion 0,2 mm bis 0,1 mm dann die Schweretrennung im Scheidetrichter. Die Fraktion 0,1 mm bis 0,063 mm ist die "Kür".  Mir schienen die Möglichkeiten an geeigneten Stellen von Bächen aussichtsreicher als Kiesgruben.
LG
Michael