TY - THES

T1 - Quecksilbermobilität in der Rannach-Decke des Grazer Paläozoikums

AU - Klapf, Andreas

N1 - gesperrt bis null

PY - 2012

Y1 - 2012

N2 - In der Rannach-Decke des Grazer Paläozoikums treten im Raum Gratkorn/Gratwein nahezu monomineralische Zinnobermineralisationen auf, die in mikritischen Kalken der Kanzel-Subformation an Quarz/Kalzit-Gänge und intergranular an Nester grobspätiger eisenschüssiger Karbonate gebunden sind. Im Zuge dieser Arbeit wurden die Herkunft des Quecksilbers und seine spätere Mobilität untersucht. Durch Remobilisation des Hg bei der Gesteinsverwitterung und adsorptive Bindung an Tonminerale kommt es in Bodenhorizonten über den paläozoischen Kalken zu deutlichen Hg-Anomalien, welche an einen E-W-Streifen von Gratkorn – St. Pankrazen gebunden sind, in dem nicht mineralisierte Givetkalke gegenüber den anderen karbonatischen Schichtgliedern der Rannach-Fazies stark erhöhte Hg- (bis zum 50-fachen des Clark-Wertes von Kalken), Sb- und Co-Gehalte zeigen. Die Bodenproben führen Hg-Gehalte, die über mineralisierten Bereichen bis auf 8000 ppb ansteigen. Bemerkenswert sind in diesen Kalken auch einige Einschaltungen basischer Tuffe, die ebenfalls stark erhöhte Werte dieser Elemente aufweisen. Die Bindung der Hg-Anomalien und der Tuffe an die Givetkalke legt eine primäre nicht visualisierbare vulkanogene Hg-Anreicherung in Teilbereichen des damaligen Karbonatschelfs nahe. Aufgrund der Mineralisationsarten und der Ergebnisse der Mikrothermometrie und von Kationen-Geothermometern kann auf niedrigtemperierte hydrothermale Vererzung (ca. 80-160°C) bei einer ± zeitgleichen Bildung der grobkörnigen Karbonate und Quarz/Kalzit-Gänge mit den Zinnober-Mineralisationen geschlossen werden. Die Position der Mineralisationen und die C/O-Isotopen-charakteristik zeigen, dass die Fluidbewegungen und Stofftransporte nur lokal und auf den Nahbereich der Kanzel-Subformation beschränkt waren. Offen ist der Zeitpunkt der Vererzungen. Für eine frühere diagenetische Mineralisation spricht die Verfügbarkeit intraformationeller Wässer während dieser Phase. Alternativ ist auch an spätalpidische Fluidaktivitäten nach dem Aufstieg des Gleinalm-Domes während der neogenen Escape-Tektonik zu denken, die zu E-W verlaufenden Störungszonen und zur Anlage des Reiner Beckens am Rand des Hg-Anomaliestreifens führten. Da Quecksilber und Zinnober eine sehr geringe Wasserlöslichkeit haben, kann eine Grundwasserkontamination, wie auch durch hydrochemische Untersuchungen belegt, im Untersuchungsgebiet ausgeschlossen werden.

AB - In der Rannach-Decke des Grazer Paläozoikums treten im Raum Gratkorn/Gratwein nahezu monomineralische Zinnobermineralisationen auf, die in mikritischen Kalken der Kanzel-Subformation an Quarz/Kalzit-Gänge und intergranular an Nester grobspätiger eisenschüssiger Karbonate gebunden sind. Im Zuge dieser Arbeit wurden die Herkunft des Quecksilbers und seine spätere Mobilität untersucht. Durch Remobilisation des Hg bei der Gesteinsverwitterung und adsorptive Bindung an Tonminerale kommt es in Bodenhorizonten über den paläozoischen Kalken zu deutlichen Hg-Anomalien, welche an einen E-W-Streifen von Gratkorn – St. Pankrazen gebunden sind, in dem nicht mineralisierte Givetkalke gegenüber den anderen karbonatischen Schichtgliedern der Rannach-Fazies stark erhöhte Hg- (bis zum 50-fachen des Clark-Wertes von Kalken), Sb- und Co-Gehalte zeigen. Die Bodenproben führen Hg-Gehalte, die über mineralisierten Bereichen bis auf 8000 ppb ansteigen. Bemerkenswert sind in diesen Kalken auch einige Einschaltungen basischer Tuffe, die ebenfalls stark erhöhte Werte dieser Elemente aufweisen. Die Bindung der Hg-Anomalien und der Tuffe an die Givetkalke legt eine primäre nicht visualisierbare vulkanogene Hg-Anreicherung in Teilbereichen des damaligen Karbonatschelfs nahe. Aufgrund der Mineralisationsarten und der Ergebnisse der Mikrothermometrie und von Kationen-Geothermometern kann auf niedrigtemperierte hydrothermale Vererzung (ca. 80-160°C) bei einer ± zeitgleichen Bildung der grobkörnigen Karbonate und Quarz/Kalzit-Gänge mit den Zinnober-Mineralisationen geschlossen werden. Die Position der Mineralisationen und die C/O-Isotopen-charakteristik zeigen, dass die Fluidbewegungen und Stofftransporte nur lokal und auf den Nahbereich der Kanzel-Subformation beschränkt waren. Offen ist der Zeitpunkt der Vererzungen. Für eine frühere diagenetische Mineralisation spricht die Verfügbarkeit intraformationeller Wässer während dieser Phase. Alternativ ist auch an spätalpidische Fluidaktivitäten nach dem Aufstieg des Gleinalm-Domes während der neogenen Escape-Tektonik zu denken, die zu E-W verlaufenden Störungszonen und zur Anlage des Reiner Beckens am Rand des Hg-Anomaliestreifens führten. Da Quecksilber und Zinnober eine sehr geringe Wasserlöslichkeit haben, kann eine Grundwasserkontamination, wie auch durch hydrochemische Untersuchungen belegt, im Untersuchungsgebiet ausgeschlossen werden.

KW - cinnabar

KW - mercury

KW - Gratkorn

KW - Gratwein

KW - St. Pankrazen

KW - Rannach-Nappe

KW - Graz Palaeozoic

KW - Kanzel-Member

KW - Zinnober

KW - Quecksilber

KW - Rannachdecke

KW - Grazer Paläozoikum

KW - Gratkorn

KW - Gratwein

KW - St. Pankrazen

KW - Schneiderloch

KW - Kanzel-Subformation

KW - Hg-Mobilisation

M3 - Masterarbeit

ER -