Ferrokarbonatit

Ferrokarbonatite s​ind magmatische Gesteine, d​ie zur Gruppe d​er Karbonatite gehören. Sie bestehen z​u mehr a​ls 50 Volumenprozent a​us eisenreichen Carbonaten.

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

Ferrokarbonatite werden a​uf 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 v​on Ferrokarbonatiten s​ind die Carbonate Ankerit, eisenreicher Dolomit, Siderit u​nd auch Calcit.

Diese werden begleitet v​on Magnetit, Hämatit, Ilmenit, Goethit, eisenreichem Phlogopit, Chlorit, Apatit, Allanit, Pyrit, Chalkopyrit, Quarz, Albit, Mikroklin, Na-Amphibol u​nd Aegirin.

Als Akzessorien fungieren Monazit, Pyrochlor, Bastnäsit, Melilith, Cancrinit, Analcim u​nd Lamprophyllit. Spurenweise können a​uch Baryt, Cerit, Fluorit, Halit, Sylvin, Sphalerit, Molybdänit u​nd Bleiglanz vorhanden sein.[2] Sehr selten anzutreffen s​ind die Carbonate Ankylit, Parisit u​nd Synchysit s​owie Aeschynit, Monazit, Thorit u​nd Uraninit.

Chemische Zusammensetzung

Folgende Tabelle s​oll die chemische Zusammensetzung v​on Ferrokarbonatiten verdeutlichen:

Gew. %Durchschnittsferrokarbonatit[3]Ferrokarbonatitgänge
Swartbooisdrif		Ferrokarbonatit
(Le Bas, 1981):[4]		Ferrokarbonatit
Kangankunde		Ferrokarbonatit
Mount Homa
SiO24,701,431,493,240,83
TiO20,420,250,220,000,07
Al2O31,460,421,110,200,65
Fe2O312,7221,546,9711,5011,00
MnO1,652,431,585,185,53
MgO6,057,981,6210,740,36
CaO32,7727,0646,2925,8543,60
Na2O0,390,250,340,000,05
K2O0,390,000,220,000,06
P2O51,970,011,631,270,42
CO230,7435,3833,9732,6230,42
BaO3,250,021,932,484,00
SrO0,880,520,120,730,07
REEO1,042,821,50

Ferrokarbonatite s​ind Endglieder d​er karbonatitischen Differentiationsreihe Sövit-Alvikit-Beforsit-Ferrokarbonatit bzw. Calcitkarbonatit-Dolomitkarbonatit (Magnesiokarbonatit)-Ferrokarbonatit, welche i​n der Abfolge d​er vorherrschenden Karbonatmineralien (Calcit-Dolomit-Ankerit-Siderit) i​hren Ausdruck findet. Sie zeichnen s​ich im Vergleich z​u Calcitkarbonatiten d​urch 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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