Koritnig S. / 1967
  Der "Allophan" von Loben bei Bad St. Leonhard i.L.

Von S. KORITNIG, Göttingen

Zusammenfassung:
Der Allophan von Loben erwies sich als ein Gemenge von 64% Halloysit, 13% Quarz und 11% Albit. Für den CuO-Gehalt von 6,9 %, der für die Blaufärbung verantwortlich ist, konnte wahrscheinlich gemacht werden, daß die Hauptmenge adsorptiv an den Halloysit gebunden ist. Der "Razumovskyn" HELMHACKER's von Lading dürfte ein ähnlich zusammengesetztes Mineralgemenge wie das von Loben sein.
Aus den alten Kies- und Eisenspat-Bergbauen des Lavanttales, vgl., FRIEDRICH (1953), wird nach MEIXNER (1957) von drei das Vorkommen von Allophan genannt. Es sind dies Lambrechtsberg bei Ettendorf (MEIXNER 1931), Lading bei Wolfsberg (HELMHACKER 1880) und Loben bei St. Leonhard (BRUNLECHNER 1884, MEIXNER 1931). In allen drei Fällen sind es Bildungen in der Verwitterungszone des Ausgehenden dieser Lagerstätten. Von diesen Vorkommen wurde bisher nur von zwei, Lading und Lambrechtsberg, der Allophan näher untersucht, wobei sich, diese älteren Untersuchungen auf chem. Bauschanalygen stützten.
Aus meiner Sammlung stand mir eine Probe hellblauen "Allophans" von oben, der bisher nicht untersucht worden war, zur Verfügung. Äußerlich scheint dieser Allophan dem von HELMHACKER (1880) beschriebenen Razumovskyn von Lading sehr ähnlich zu sein.
Eine röntgenogr. Goniometeraufnahme ergab, daß es sich bei der Probe von Loben um eine .Mischung von mehreren Mineralen und nicht um ein reines Tonmineral handelt. Aufnahmen des lufttrockenen, wie auch bei 400° C getrockneten Materials ergaben, daß die Hauptmenge aus Halloysit, z.T. in Metahalloysit umgewandelt, besteht. Dies konnte außerdem noch mit einer DTA-Aufnahme durch Herrn Dr. SMYKATZ-KLOSS bestätigt werden" Neben Halloysit , der mehr als die Hälfte des Materials ausmacht, sind Feldspat (röntgen.=Albit mit 5 % An) und Quarz die wichtigsten Beimengungen.
Aus einer Bauschanalyse -vgl. Tab. 1 -konnten folgende Mengenanteile zwanglos in Übereinstimmung mit den Röntgenaufnahmen berechnet werden:

Halloysit                       64 Gew.-%
Quarz                          13
Albit                            11
Rest: Apatit, CuO          12
TiO2,H2O                     100

Die geringen Mengen an Kalium und Magnesium wurden als Austauschaktionen dem Halloysit zugeschlagen, da röntgenogr. kein Hinweis für die Anwesenheit eines Glimmers oder einer Or-Komponente vorlag.

Tabelle 1. Chem. Analyse des "Allophan" von Loben

                Gew.-%      Atz3        Alb.       Apat.      Halloy-     Quarz       Rut.       Rest
                                     .10                                    sit
SiO2         45,8            763         121            -           423         219 -
TiO2           0,2               2,5                                                                2,5
Al2O3       22,8            447           43            -           404            -            -          -
Fe2O3         1,5              19            -            -             19           -            -          -
MgO           0,2                5            -            -              5            -            -         -
CaO           0,7              13           2             2              5            -            -         2
Na2O          1,2              39          39             -              -           -             -         -
K2O            0,5              11            -             -           11            -             -         -
H2O+         10,8          1199   2198   -             -        1692           -            -       506
H2O             9,0            999
P2O5            0,07             1           -            1            -             -           -           -
CuO             6,9             87           -            -            -             -           -          87
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
        99,7 Gew.-%:         10,8        0,2       63,7         13,1       0,2         11,6

Ein besonderes Problem bildete die Verrechnung des hohen Kupfergehaltes (5,2% Cu), dem ohne Zweifel die Blaufärbung des Materials zu verdanken ist. HELMHACKER (1880) hat bei seinem "Razumovskyn" dafür Gehalte von 4,7 bzw. 2,2 Gew.-% Azurit errechnet. Bei dem Material von Loben mit einem CuO-Gehalt von 6,9 %, entspräche dies einem Azurit-Gehalt von rund 10 Gew.-%. Da in der Probekein CO2 nachweisbar war und auch kein röntgenogr. Hinweis für das Vorhandensein von Azurit oder eines anderen blauen kristallinen Kupferminerals, wie z.B. Shattuckit, Ajoit usw., vorgefunden wurde, verbleiben nur zwei Möglichkeiten zur Unterbringung des Kupfers: entweder ist röntgenamorpher Chrysokoll beigemengt oder das Kupfer ist adsorptiv an den Halloysit gebunden.
Rechnet man Chrysokoll aus der Bauschanalyse heraus, was gut möglich ist, und etwa 14 Gew.-% ergäbe, so müßten statt 13 nur 8 Gew.-% Quarz übrig bleiben. Eine quantitative röntgenographische Bestimmung des Quarzgehaltes in der Probe, einmal mit dem Zumischverfahren, das andere Mal mit Hilfe der Peak-Höhen unter Berücksichtigung der Massenschwächungskoefizienten, wie es z.B. v. "ENGELHARDT" (1955) beschrieben hat, ergaben übereinstimmend einen Quarzgehalt von 14 ± 3 Gew.-%. Dies spricht gegen eine Beimischung von wesentlichen Mengen an Chrysokoll. So verbleibt nur die andere Möglichkeit, die der Adsorption.
Für die Frage, wieweit es möglich ist, eine solche Kupfermenge adsorptiv an Halloysit zu binden, geben die Arbeiten von CORRENS (1924) und in jüngerer Zeit von HEYDEMANN (1959) Wichtige Hinweise. Beide haben sich intensiv mit Fragen der Adsorption von Cu an Tonmineralen beschäftigt. Die Adsorption nimmt mit fallender Korngröße, steigender Konzentration der Cu-Lösung und steigendem pR (exp. 5,1-6,8 untersucht) zu. Nach HEYDEMANN lassen sich auf diese Weise noch Gehalte von 3% Kupfer erklären, wenn mindestens eine Konzentration von 0,4 mg Cu/Liter und Montmorillonit als Tonmineral vorliegt. Da die Adsorptionsfähigkeit des Kupfers bei den verschiedenen Tonmineralen parallel der von Äthylenglykoll geht, hat Halloysit, der nicht von HEYDEMANN (1959) speziell untersucht wurde eine relativ geringe Aufnahmefähigkeit, verglichen mit der anderer Tonminerale. So sind von Seiten des Minerals Halloysit her keine besonders günstigen Voraussetzungen für eine Cu-Adsorption gegeben.
Wenn wir aber die extremen Verhältnisse im Verwitterungsbereich einer Erzlagerstätte in Betracht ziehen, so könnten dort wohl noch wesentlich höhere Cu-Konzentrationen auftreten, als sie von HEYDEMANN diskutiert Norden sind. Außerdem, wenn man annimmt, daß die Adsorption gleichzeitig während der Halloysitbildung stattfand und so eine minimale "Korngröße" wirksam wurde, ist es vielleicht doch nicht ganz von der Hand zu weisen, daß Gehalte bis zu 5% Cu auch vom Halloysit aufgenommen werden könnten. Bei Abwägung aller Faktoren, insbesondere der .Fehlergrenze in der Quarz-Bestimmung, sprechen hier die Tatsachen doch sehr dafür, daß mindestens 3/4 des gefundenen Kupfers adsorptiv an den Halloysit gebunden sein muß. Höchstens bis 1 % könnte daneben noch als Chrysokoll beigemengt sein.
Vergleicht man die von HELMHACKER (1880) gegebenen Razumovskyn-Analysen mit der des „Allophan“ von Loben, so fällt ihre große Ähnlichkeit auf. Der "Razumovskyn" hat sich inzwischen als ein Gemenge verschiedener Tonminerale oder als Allophan erwiesen. Da es kein entsprechendes Tonmineral, das hier in Frage käme und das von HELMHACKER (1880) gefundene Al:Si-Verhältnis von 2:3 hat, gibt, scheint es sehr wahrscheinlich, daß auch das Ladinger Vorkommen ähnlich wie das von Loben zusammengesetzt ist. Leider stand mir kein Material von Lading zur Verfügung, um dies röntgenographisch nachprüfen zu können.
Zum Schluß möchte ich Freund MEIXNER für die Beschaffung einiger älterer Lokalliteratur und Herrn Dr. SMYKATZ-KLOSS für die DTA-Bestimmung danken.

Literatur:

BRUNLECHNER A. (1884): Die Minerale des Herzogthumes Kärnten, Klagenfurt.

GORRENS C.W. (1924): Adsorptionsversuche mit sehr verdünnten Kupfer- und Bleilösungen und ihre Bedeutung für die Erzlagerstättenkunde. - Kolloidzeitschr. 34, 341-349.

v. ENGELHARDT W. (1955): Über die Möglichkeit der quantitativen Phasenanalyse von Tonen mit Röntgenstrahlen. - Z.Krist. l06, 430-459.

FRIEDRICH O. M. (1953): Zur Erzlagerstättenkarte der Ostalpen. - Radex-Rundschau, H.7/8. 371-407.

HELMHACKER R. (1880): Einige Mineralien aus der Gruppe der Thone. - Tscherm.Min.Petr.Mitt. 2, 229-268.

HEYDEMANN A. (1959): Adsorption aus sehr verdünnten Kupferlösungen an reinen Tonmineralen. - Geochim. et Cosmochim. Acta, 15, 305-329.

MEIXNER H. (1931): Neue Mineralfunde in den österr. Ostalpen III. - Mitt. d. naturw. Ver. f. Stmk. 68, 146-156.

MEIXNER H. (1957): Die Minerale Kärntens. I. Teil, Klagenfurt.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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