TY - THES

T1 - Exploration hochreiner Semmeringquarzite für die Glasindustrie

AU - Zahrl, Marcel

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Der Haupteinsatzstoff für die Produktion von Weiß- und Buntgläsern ist hochreiner Quarz. Der Bedarf an hochreinen Quarzrohstoffen für die steirische Glasindustrie wird derzeit aus nur zwei Quarzsandlagerstätten gedeckt. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, wird im Zuge des Projektes ¿MRI_Quarz - Untersuchung von Vorkommen hochwertiger Quarzrohstoffe im südöstlichen Bundesgebiet¿ auf hochreine Quarzrohstoffe prospektiert und exploriert. Auf Basis der Prospektionsergebnisse wurde die Semmeringquarzitlagerstätte des Steinbruchs Karl Friesenbichler GmbH Nfg & Co KG (Unterdissau, Bez. Weiz, Stmk.) als Explorationsziel ausgewählt. Die Lagerstätte kann geologisch den permotriassischen Metasedimenten der Vorau-Decke (Silvretta-Seckau-Deckensystem), welche lokal im Fischbacher Fenster aufgeschlossen ist, zugeordnet werden. Hauptkriterium für die Einordnung als hochreiner Quarzrohstoff ist ein Fe2O3-Gehalt von unter 0,03 m% (Weißglas) bzw. 0,5 m% (Buntglas). Als maßgebende Fe-führende Mineralphase wurden phengitische Muskovite, mit durchschnittlich 5,43 m% FeO, identifiziert. Zusätzlich zu den Haupt- und Nebengemengteilen Quarz bzw. Hellglimmer, kommen Albit, Alkalifeldspat, Apatit, Baryt, Gorceixit, Kaolinit, Monazit, limonitisierter Pyrit, Rutil und Zirkon akzessorisch vor. Auf Basis von RFA-Messungen können die grünen Quarzite (1607 ppm Fe2O3) als passend für die Buntglasherstellung, und die weißen Quarzite (309 ppm Fe2O3) als passend für die Weißglasherstellung angesehen werden. Die weißen Quarzite kommen nur als hydrothermal entfärbte Alterationszonen im grünen Quarzit vor und sind häufig mit Verheilungen aus glasigem Quarzit (65 ppm Fe2O3) assoziiert. Die Ausbildung der Alterationen zu hochreinen Quarziten dürfte mit einer tektonischen und hydrothermalen Aktivität im Zuge der der Öffnung des Fischbacher Fensters einhergegangen sein. Um die geforderten hochreinen Qualitäten zu erreichen sind vermutlich ein selektiver Abbau und eine optische Sortierung notwendig. Für zukünftige Prospektionsarbeiten wurde die Eignung einer Multielektroden-Widerstandsmessung untersucht. Eine Abgrenzung der hochreinen Quarzite zum Nebengestein sollte auf Basis ihres höheren Widerstandes, bedingt durch den geringeren Hellglimmergehalt, möglich sein. Es gilt zu bedenken, dass der kleinräumige Aufbau der Alterationszonen unterhalb der Auflösungsgrenze der Messmethode liegen könnte und potenziell nur massive Anhäufungen von Alterationszonen zuverlässig detektiert werden können. Im Zuge dieser Arbeit wird ein Methodenvergleich zwischen einer portablen LIBS-Analyse im Gelände und der Labor-RFA angestellt. Nach vorangegangener Kalibration mit Quarzit-Pulverpresslingen, die mittels wellenlängendispersiver RFA analysiert wurden, können LIBS-Messwerte in den Grenzen Si: 41-48 m%, Fe: 0-0,26 m%, Al: 0-2 m%, Mg: 0-0,07 m% und Ba: 0-0,24 m% als korrekt angesehen werden. Speziell Fe-Gehalte unter 0,05 m% werden exakt gemessen. Grundsätzlich ist festzuhalten, dass in den Semmeringquarziten des Fischbacher Fensters Alterationszonen mit hochreinen Quarzvarietäten existieren, die für die Weiß- bzw. Buntglasherstellung geeignet wären.

AB - Der Haupteinsatzstoff für die Produktion von Weiß- und Buntgläsern ist hochreiner Quarz. Der Bedarf an hochreinen Quarzrohstoffen für die steirische Glasindustrie wird derzeit aus nur zwei Quarzsandlagerstätten gedeckt. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, wird im Zuge des Projektes ¿MRI_Quarz - Untersuchung von Vorkommen hochwertiger Quarzrohstoffe im südöstlichen Bundesgebiet¿ auf hochreine Quarzrohstoffe prospektiert und exploriert. Auf Basis der Prospektionsergebnisse wurde die Semmeringquarzitlagerstätte des Steinbruchs Karl Friesenbichler GmbH Nfg & Co KG (Unterdissau, Bez. Weiz, Stmk.) als Explorationsziel ausgewählt. Die Lagerstätte kann geologisch den permotriassischen Metasedimenten der Vorau-Decke (Silvretta-Seckau-Deckensystem), welche lokal im Fischbacher Fenster aufgeschlossen ist, zugeordnet werden. Hauptkriterium für die Einordnung als hochreiner Quarzrohstoff ist ein Fe2O3-Gehalt von unter 0,03 m% (Weißglas) bzw. 0,5 m% (Buntglas). Als maßgebende Fe-führende Mineralphase wurden phengitische Muskovite, mit durchschnittlich 5,43 m% FeO, identifiziert. Zusätzlich zu den Haupt- und Nebengemengteilen Quarz bzw. Hellglimmer, kommen Albit, Alkalifeldspat, Apatit, Baryt, Gorceixit, Kaolinit, Monazit, limonitisierter Pyrit, Rutil und Zirkon akzessorisch vor. Auf Basis von RFA-Messungen können die grünen Quarzite (1607 ppm Fe2O3) als passend für die Buntglasherstellung, und die weißen Quarzite (309 ppm Fe2O3) als passend für die Weißglasherstellung angesehen werden. Die weißen Quarzite kommen nur als hydrothermal entfärbte Alterationszonen im grünen Quarzit vor und sind häufig mit Verheilungen aus glasigem Quarzit (65 ppm Fe2O3) assoziiert. Die Ausbildung der Alterationen zu hochreinen Quarziten dürfte mit einer tektonischen und hydrothermalen Aktivität im Zuge der der Öffnung des Fischbacher Fensters einhergegangen sein. Um die geforderten hochreinen Qualitäten zu erreichen sind vermutlich ein selektiver Abbau und eine optische Sortierung notwendig. Für zukünftige Prospektionsarbeiten wurde die Eignung einer Multielektroden-Widerstandsmessung untersucht. Eine Abgrenzung der hochreinen Quarzite zum Nebengestein sollte auf Basis ihres höheren Widerstandes, bedingt durch den geringeren Hellglimmergehalt, möglich sein. Es gilt zu bedenken, dass der kleinräumige Aufbau der Alterationszonen unterhalb der Auflösungsgrenze der Messmethode liegen könnte und potenziell nur massive Anhäufungen von Alterationszonen zuverlässig detektiert werden können. Im Zuge dieser Arbeit wird ein Methodenvergleich zwischen einer portablen LIBS-Analyse im Gelände und der Labor-RFA angestellt. Nach vorangegangener Kalibration mit Quarzit-Pulverpresslingen, die mittels wellenlängendispersiver RFA analysiert wurden, können LIBS-Messwerte in den Grenzen Si: 41-48 m%, Fe: 0-0,26 m%, Al: 0-2 m%, Mg: 0-0,07 m% und Ba: 0-0,24 m% als korrekt angesehen werden. Speziell Fe-Gehalte unter 0,05 m% werden exakt gemessen. Grundsätzlich ist festzuhalten, dass in den Semmeringquarziten des Fischbacher Fensters Alterationszonen mit hochreinen Quarzvarietäten existieren, die für die Weiß- bzw. Buntglasherstellung geeignet wären.

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U2 - 10.34901/mul.pub.2024.063

DO - 10.34901/mul.pub.2024.063

M3 - Masterarbeit

ER -