Ferrokarbonatit

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Ferrokarbonatite sind magmatische Gesteine, die zur Gruppe der Karbonatite gehören. Sie bestehen zu mehr als 50 Volumenprozent aus eisenreichen Carbonaten.

Definition

Klassifikitionsdiagramm der Karbonatite nach Woolley (1989), in Rot das Ferrokarbonatitfeld

Ferrokarbonatite werden auf zweierlei Weise definiert:

  • über den modalen Mineralbestand als Karbonatit, der zu mehr als 50 Volumenprozent aus eisenreichem Karbonat besteht.
  • über die chemische Zusammensetzung als eine Karbonatitvarietät, die bei einem SiO2-Gehalt von weniger als 20 Gewichtsprozent die Gewichtsprozentrelationen
    • CaO/(CaO+MgO+FeO+Fe2O3+MnO)<0,8
    • MgO<(FeO+ Fe2O3+MnO)

erfüllt.[1]

Mineralogie

Hauptminerale von Ferrokarbonatiten sind die Carbonate Ankerit, eisenreicher Dolomit, Siderit und auch Calcit.

Diese werden begleitet von Magnetit, Hämatit, Ilmenit, Goethit, eisenreichem Phlogopit, Chlorit, Apatit, Allanit, Pyrit, Chalkopyrit, Quarz, Albit, Mikroklin, Na-Amphibol und Aegirin.

Als Akzessorien fungieren Monazit, Pyrochlor, Bastnäsit, Melilith, Cancrinit, Analcim und Lamprophyllit. Spurenweise können auch Baryt, Cerit, Fluorit, Halit, Sylvin, Sphalerit, Molybdänit und Bleiglanz vorhanden sein.[2] Sehr selten anzutreffen sind die Carbonate Ankylit, Parisit und Synchysit sowie Aeschynit, Monazit, Thorit und Uraninit.

Chemische Zusammensetzung

Folgende Tabelle soll die chemische Zusammensetzung von Ferrokarbonatiten verdeutlichen:

Gew. % Durchschnittsferrokarbonatit[3] Ferrokarbonatitgänge
Swartbooisdrif		 Ferrokarbonatit
(Le Bas, 1981):[4]		 Ferrokarbonatit
Kangankunde		 Ferrokarbonatit
Mount Homa
SiO2 4,70 1,43 1,49 3,24 0,83
TiO2 0,42 0,25 0,22 0,00 0,07
Al2O3 1,46 0,42 1,11 0,20 0,65
Fe2O3 12,72 21,54 6,97 11,50 11,00
MnO 1,65 2,43 1,58 5,18 5,53
MgO 6,05 7,98 1,62 10,74 0,36
CaO 32,77 27,06 46,29 25,85 43,60
Na2O 0,39 0,25 0,34 0,00 0,05
K2O 0,39 0,00 0,22 0,00 0,06
P2O5 1,97 0,01 1,63 1,27 0,42
CO2 30,74 35,38 33,97 32,62 30,42
BaO 3,25 0,02 1,93 2,48 4,00
SrO 0,88 0,52 0,12 0,73 0,07
REEO 1,04 2,82 1,50

Ferrokarbonatite sind Endglieder der karbonatitischen Differentiationsreihe Sövit-Alvikit-Beforsit-Ferrokarbonatit bzw. Calcitkarbonatit-Dolomitkarbonatit (Magnesiokarbonatit)-Ferrokarbonatit, welche in der Abfolge der vorherrschenden Karbonatmineralien (Calcit-Dolomit-Ankerit-Siderit) ihren Ausdruck findet. Sie zeichnen sich im Vergleich zu Calcitkarbonatiten durch eine Anreicherung folgender Komponenten aus:

  • SiO2: von 2,72 Gewichtsprozent bei Calcitkarbonatiten auf 4,70 Gewichtsprozent bei Ferrokarbonatiten
  • TiO2: von 0,15 auf 0,42 Gewichtsprozent
  • Eisenoxide: von 3,26 auf 12,72 Gewichtsprozent
  • MnO: von 0,52 auf 1,65 Gewichtsprozent
  • BaO: von 0,34 auf 3,25 Gewichtsprozent
  • F: Anstieg des Verhältnisses F/Cl von 3,6 auf 22,5
  • Th: von 52 auf 280 ppm, bei gleichzeitigem Anstieg des Verhältnisses Th/U von 6 auf 40
  • Seltene Erden: generell sehr starke Anreicherung (von 3730,7 ppm auf 10372,3 ppm), insbesondere der LREE:
    • La: von 608 ppm auf 2670 ppm
    • Ce: von 1687 auf 5130 ppm

Vorkommen

Der Karbonatitvulkan Mount Homa in Kenia

Einzelnachweise

  1. ↑ Le Bas, M. J.: Carbonatite-Nephelinite Volcanism. Wiley, London 1977, S. 347.
  2. ↑ Pirajno, F. und González-Álvarez, I.: The ironstone veins of the Gifford Creek ferrocarbonatite complex, Gascoyne Province. Record 2013/12. Geological Survey of Western Australia, 2013.
  3. ↑ Woolley, A. R. und Kempe, D. R. C.: Carbonatites: Nomenclature, average chemical compositions and element distribution. Hrsg.: Bell, K., Carbonatites: Genesis and Evolution. Unwin Hyman, London 1989, S. 1- 14.
  4. ↑ Le Bas, M. J.: Carbonatite Magmas. In: Mineralogical Magazine. Band 44, 1981, S. 133–140.
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