TY - THES

T1 - Die Grafitlagerstätte Zettlitz - Geologische Bearbeitung des Rohstoffvorkommens

AU - Müller, Nina-Luise

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - In der Bunten Serie der Böhmischen Masse befinden sich im Waldviertel viele Grafitlagerstätten von wirtschaftlicher Bedeutung. Die proterozoischen Gesteine werden nach neuen Modellen zum Moravikum gezählt und wurden variszisch überprägt. Der ehemalige Tagebau Zettlitz stellt eine der wichtigsten Lagerstätten der Region dar. Der Abbau von Grafitschiefer erfolgte mit Unterbrechungen zwischen 1855 und 1967 und es wurden mehr als 350.000 t Grafit gefördert. Das Vorkommen wurde im Zuge dieser Arbeit durch Drohnenbefliegungen vermessen, geologisch kartiert und geochemisch untersucht (AAS, RFA, ICP-MS, LECO Verbrennung, REM), sowie der Grafit ramanspektroskopisch analysiert. Die drohnenunterstütze Befliegung lieferte durch photogrammetrische Auswertung ein digitales Höhenmodell. Im Tagebau ist Karbonat-armer Grafitschiefer mit bis zu 61 Gew.% TOC-Gehalt (total organic carbon) in einem durch Abschiebungen begrenzten Block aufgeschlossen. Dieser wird von Skapolith-führendem Kalzitmarmor unterlagert und von dünnen Quarzit-Lagen und Pegmatit-führenden Gneisen und Glimmerschiefern überlagert. Pyrit, Kyanit, Dravit, Phlogopit, Phengit und Amphibole sind in der Matrix aus Orthoklas, Oligoklas, Quarz und Grafit in dünnen, Schieferungs-parallelen Lagen angereichert. Die Untersuchung von Grafit mittels Ramanspektroskopie zeigt gut kristallisierten Grafit mit einer Bildungstemperatur von 534 ± 50 °C in der Amphibolitfazies. Die Druckbedingungen können mit Hilfe des Phengit-Barometers auf 7 bis 12 kbar geschätzt werden. Die RFA und ICP-MS Analysen der Grafitschiefer zeigen die typische geochemische Zusammensetzung von Schwarzschiefern, die nicht an Metallen angereichert sind. Die Seltenerdelement-Verteilung (SEE) zeigt das charakteristische Muster für kontinentale Krustengesteine durch eine Anreicherung der leichten und Abreicherung der schweren SEE mit ausgeprägter Eu-Anomalie. V/Cr Verhältnisse deuten auf sapropelitfazielle Ablagerungsbedingungen hin. Der geringe Gesamt-S-Gehalt lässt auf die Ablagerung in einem vorwiegend oxischen, nährstoffreichen Milieu mit kurzen euxinischen Phasen (Bildung der Pyrit-Lagen) schließen. Die negative Korrelation zwischen TOC und Detritus zeigt eine Verdünnung der Organik durch detritischen (Al-reichen) Eintrag in das Ablagerungsbecken. Die Assoziation der Grafitschiefer mit Marmor deutet auf die Genese in kleinen, sapropelitischen Becken auf einer küstennahen Karbonatplattform hin. Die Quarzit-Lagen stellen temporäre Einschüttungen von Küstensand dar. Transgressions- und Regressionsphasen führen zur Bildung der überlagernden Metasedimente Gneis und Glimmerschiefer.

AB - In der Bunten Serie der Böhmischen Masse befinden sich im Waldviertel viele Grafitlagerstätten von wirtschaftlicher Bedeutung. Die proterozoischen Gesteine werden nach neuen Modellen zum Moravikum gezählt und wurden variszisch überprägt. Der ehemalige Tagebau Zettlitz stellt eine der wichtigsten Lagerstätten der Region dar. Der Abbau von Grafitschiefer erfolgte mit Unterbrechungen zwischen 1855 und 1967 und es wurden mehr als 350.000 t Grafit gefördert. Das Vorkommen wurde im Zuge dieser Arbeit durch Drohnenbefliegungen vermessen, geologisch kartiert und geochemisch untersucht (AAS, RFA, ICP-MS, LECO Verbrennung, REM), sowie der Grafit ramanspektroskopisch analysiert. Die drohnenunterstütze Befliegung lieferte durch photogrammetrische Auswertung ein digitales Höhenmodell. Im Tagebau ist Karbonat-armer Grafitschiefer mit bis zu 61 Gew.% TOC-Gehalt (total organic carbon) in einem durch Abschiebungen begrenzten Block aufgeschlossen. Dieser wird von Skapolith-führendem Kalzitmarmor unterlagert und von dünnen Quarzit-Lagen und Pegmatit-führenden Gneisen und Glimmerschiefern überlagert. Pyrit, Kyanit, Dravit, Phlogopit, Phengit und Amphibole sind in der Matrix aus Orthoklas, Oligoklas, Quarz und Grafit in dünnen, Schieferungs-parallelen Lagen angereichert. Die Untersuchung von Grafit mittels Ramanspektroskopie zeigt gut kristallisierten Grafit mit einer Bildungstemperatur von 534 ± 50 °C in der Amphibolitfazies. Die Druckbedingungen können mit Hilfe des Phengit-Barometers auf 7 bis 12 kbar geschätzt werden. Die RFA und ICP-MS Analysen der Grafitschiefer zeigen die typische geochemische Zusammensetzung von Schwarzschiefern, die nicht an Metallen angereichert sind. Die Seltenerdelement-Verteilung (SEE) zeigt das charakteristische Muster für kontinentale Krustengesteine durch eine Anreicherung der leichten und Abreicherung der schweren SEE mit ausgeprägter Eu-Anomalie. V/Cr Verhältnisse deuten auf sapropelitfazielle Ablagerungsbedingungen hin. Der geringe Gesamt-S-Gehalt lässt auf die Ablagerung in einem vorwiegend oxischen, nährstoffreichen Milieu mit kurzen euxinischen Phasen (Bildung der Pyrit-Lagen) schließen. Die negative Korrelation zwischen TOC und Detritus zeigt eine Verdünnung der Organik durch detritischen (Al-reichen) Eintrag in das Ablagerungsbecken. Die Assoziation der Grafitschiefer mit Marmor deutet auf die Genese in kleinen, sapropelitischen Becken auf einer küstennahen Karbonatplattform hin. Die Quarzit-Lagen stellen temporäre Einschüttungen von Küstensand dar. Transgressions- und Regressionsphasen führen zur Bildung der überlagernden Metasedimente Gneis und Glimmerschiefer.

KW - graphite

KW - Zettlitz

KW - Variegated Sequence

KW - geochemical investigations

KW - metamorphic conditions

KW - genesis model

KW - Grafitschiefer

KW - Zettlitz

KW - Bunte Serie

KW - Geochemische Untersuchung

KW - Metamorphosebedingungen

KW - Genesemodell

M3 - Masterarbeit

ER -