Institut für Mineralogie und Kristallchemie der Universität Stuttgart

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Granitpegmatite - Ressourcen für seltene Elemente

Granitpegmatite sind Gesteinskörper, die in der Erdkruste häufig in Tiefen zwischen 5 und 12 km aus Restschmelzen granitischer Magmen gebildet werden. Ein typisches Merkmal der Pegmatite ist ihr ausgeprägter Zonarbau bezüglich Gefüge und Mineralzusammensetzung. Zwar sind ihre Hauptgemengteile, ähnlich wie bei Granit, die Natron- und Kalifeldspäte, die Glimmer Muscovit und Biotit sowie Quarz, jedoch enthalten einige Granitpegmatite bestimmte, ansonsten akzessorische Minerale in so starker Anreicherung, daß sie wichtige Lagerstätten für seltene Elemente darstellen, z.B. für Lithium, Beryllium, Cäsium, Rubidium, Scandium, Tantal, Niob, Zinn, Seltene Erden u.a. Aus Granitpegmatiten stammen außerdem Feldspäte, Spodumen, Petalit, Eukryptit und Amblygonit für ein weites Spektrum keramischer Produkte, hochreiner Quarz, Glimmer und Edelsteine z.B. Turmalin und Aquamarin.

Trotz des ökonomischen Interesses und intensiver wissenschaftlicher Aktivitäten sind wesentliche genetische Aspekte der Pegmatite noch weitgehend ungeklärt. Einer der wichtigsten Gründe dafür ist, daß die Kristallisation mit großer Wahrscheinlichkeit im Übergangsbereich von silikatischen Schmelzen zu überkritischen fluiden Phasen erfolgt.

Auf der Suche nach neuen Argumenten zur Diskussion der Pegmatitgenese und für die Prospektion hat eine internationale Arbeitsgruppe mit Mineralogen aus Stuttgart, Liege, Toulouse und Leeds die Phosphatmineralisation der Granitpegmatite ausgewählt, weil zu erwarten ist, daß die Fe-Mn-Phosphate auf Parameter wie die Aktivitäten von Fe, Mn, Li und F. das Redoxpotential und die Sauerstofffugazität empfindlicher reagieren als die Silikate. Die bisherigen Untersuchungsergebnisse bestätigen diese Vermutungen. Vor allem das Fe/(Fe+Mn)-Verhältnis der primären Fe-Mn-Phosphate hat sich als ein signifikanter und zudem leicht bestimmbarer Indikator für den Fraktionierungsgrad der Pegmatite erwiesen, d.h. für die Anreicherung bestimmter, meist seltener Elemente, am Entstehungsort der analysierten Minerale. Im Folgenden werden drei Themen kurz beschrieben.


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