TY - THES

T1 - Untersuchung geochemischer Anomalien (Niob, Tantal, SEE) in Bachsedimenten des Südböhmischen Batholiths

AU - Legerer, Philipp Andreas

N1 - gesperrt bis null

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Im Zuge dieser Masterarbeit und im Rahmen des FFG Projektes „Coltan in Österreich“ wurden an Bachsedimenten und eluvialem Verwitterungsmaterial (Granitgrus) detaillierte mineralogische und geochemische Untersuchungen durchgeführt. Hauptziel der Arbeit war die Klärung der Frage an welche Mineralphasen Niob (Nb), Tantal (Ta) und ihre Begleitelemente (z.B. Seltene Erden (SEE)) gebunden sind und inwieweit sie indikativ für das mögliche Auftreten von Nb-Ta-Mineralisationen sind. Die im nordöstlichen Mühlviertel (Sandl, OÖ) und im westlichen Waldviertel (Weitra, NÖ) gelegenen Arbeitsgebiete wurden anhand bekannter geochemischer Anomalien (Geochemischer Atlas von Österreich und diverse Folgeprojekte) ausgewählt. Die Beprobung der Bachsedimente erfolgte auf zwei unterschiedliche Arten, Feinfraktion und Schwermineralvorkonzentrat (SM). Zusätzlich wurden drei Proben von Granitgrus (GG) untersucht. Die beiden Arbeitsgebiete liegen im Bereich des Südböhmischen Plutons. Hier stellt der Weinsberger Granit die dominante Lithologie dar. Der lokal auftretende Weinsberger Granit unterscheidet sich jedoch petrographisch und geochemisch maßgeblich von weiteren Vorkommen desselben Granits. Neben dem normalen Granittyp treten lokal höher differenzierte, SiO2-reichere und stärker peraluminöse Granite (Plochwald Granit) sowie dunkle feinkörnige amphibolführende Biotitgranite mit intermediären Einschaltungen (Dioritschollen) auf. Zusätzlich kommen Bereiche mit Schollen aus Granat-Cordierit-Biotit-Gesteinen („Pseudokinzingite“) vor. Mikroskopische Untersuchungen und Mineral Liberation Analysis (MLA) konnten keine eigenständigen Nb-Ta-Mineralphasen feststellen. Ilmenit stellt mit einem Modalbestand von durchschnittlich 71 Gew% (27 - 84 Gew%) das Hauptmineral in SM dar, GG zeigt 14 Gew%. Die Durchschnittsgehalte von Apatit für SM bzw. GG liegen bei 6 bzw. 63 Gew%, jene von Granat bei 7 bzw. 0,5 Gew%. Chemische Analysen (ICP-MS und ICP-ES) bestätigten allerdings die bekannten Anomalien mit Werten von 11 – 49 ppm Nb und 0,9 – 4,3 ppm Ta für die Feinfraktion-Proben bzw. 420 – 760 ppm Nb und 40 – 105 ppm Ta für die Schwermineralkonzentrate und Granitgruse. Die an Titanmineralen (Ilmenit, TiO2-Minerale) durchgeführten Messungen mittels Elektronenstrahlmikrosonde (EMS) ergaben Durchschnittsgehalte je Probe von 740 – 1535 ppm Nb2O5 und 690 – 1205 ppm Ta2O5. Diese Tiitanphasen stellen damit die Hauptträger von Nb und Ta dar, wobei Ilmenit bei weitem das am häufigsten auftretende Schwermineral ist. Außerdem konnten erhebliche Nb- und Ta-Konzentrationsunterschiede innerhalb der einzelnen Körner sowie niedrige Nb/Ta-Verhältnisse (ca. 0,5 – 2) festgestellt werden. Die Summe der SEE-Konzentrationen variieren für die Feinfraktion im Bereich von 355 – 3780 ppm, für die Schwermineralkonzentrate von 5200 – 15350 ppm (Sandl) bzw. 6790 – 27500 ppm (Weitra) und für die Granitgruse von 11450 – 22290 ppm. Als wichtigste SEE-Hauptträgerminerale wurden Xenotim, Monazit und Apatit identifiziert. Die Anreicherung an Schweren SEE in Schwermineralkonzentraten in Sandl ist vor allem auf Xenotim zurückzuführen. Die beiden untersuchten geochemischen Anomalien sind nicht indikativ für Nb-Ta-Mineralisationen, sondern stellen regional erhöhte Konzentrationen von Niob, Tantal und SEE in den Gesteinen des Einzugsgebietes der Bachsedimente dar.

AB - Im Zuge dieser Masterarbeit und im Rahmen des FFG Projektes „Coltan in Österreich“ wurden an Bachsedimenten und eluvialem Verwitterungsmaterial (Granitgrus) detaillierte mineralogische und geochemische Untersuchungen durchgeführt. Hauptziel der Arbeit war die Klärung der Frage an welche Mineralphasen Niob (Nb), Tantal (Ta) und ihre Begleitelemente (z.B. Seltene Erden (SEE)) gebunden sind und inwieweit sie indikativ für das mögliche Auftreten von Nb-Ta-Mineralisationen sind. Die im nordöstlichen Mühlviertel (Sandl, OÖ) und im westlichen Waldviertel (Weitra, NÖ) gelegenen Arbeitsgebiete wurden anhand bekannter geochemischer Anomalien (Geochemischer Atlas von Österreich und diverse Folgeprojekte) ausgewählt. Die Beprobung der Bachsedimente erfolgte auf zwei unterschiedliche Arten, Feinfraktion und Schwermineralvorkonzentrat (SM). Zusätzlich wurden drei Proben von Granitgrus (GG) untersucht. Die beiden Arbeitsgebiete liegen im Bereich des Südböhmischen Plutons. Hier stellt der Weinsberger Granit die dominante Lithologie dar. Der lokal auftretende Weinsberger Granit unterscheidet sich jedoch petrographisch und geochemisch maßgeblich von weiteren Vorkommen desselben Granits. Neben dem normalen Granittyp treten lokal höher differenzierte, SiO2-reichere und stärker peraluminöse Granite (Plochwald Granit) sowie dunkle feinkörnige amphibolführende Biotitgranite mit intermediären Einschaltungen (Dioritschollen) auf. Zusätzlich kommen Bereiche mit Schollen aus Granat-Cordierit-Biotit-Gesteinen („Pseudokinzingite“) vor. Mikroskopische Untersuchungen und Mineral Liberation Analysis (MLA) konnten keine eigenständigen Nb-Ta-Mineralphasen feststellen. Ilmenit stellt mit einem Modalbestand von durchschnittlich 71 Gew% (27 - 84 Gew%) das Hauptmineral in SM dar, GG zeigt 14 Gew%. Die Durchschnittsgehalte von Apatit für SM bzw. GG liegen bei 6 bzw. 63 Gew%, jene von Granat bei 7 bzw. 0,5 Gew%. Chemische Analysen (ICP-MS und ICP-ES) bestätigten allerdings die bekannten Anomalien mit Werten von 11 – 49 ppm Nb und 0,9 – 4,3 ppm Ta für die Feinfraktion-Proben bzw. 420 – 760 ppm Nb und 40 – 105 ppm Ta für die Schwermineralkonzentrate und Granitgruse. Die an Titanmineralen (Ilmenit, TiO2-Minerale) durchgeführten Messungen mittels Elektronenstrahlmikrosonde (EMS) ergaben Durchschnittsgehalte je Probe von 740 – 1535 ppm Nb2O5 und 690 – 1205 ppm Ta2O5. Diese Tiitanphasen stellen damit die Hauptträger von Nb und Ta dar, wobei Ilmenit bei weitem das am häufigsten auftretende Schwermineral ist. Außerdem konnten erhebliche Nb- und Ta-Konzentrationsunterschiede innerhalb der einzelnen Körner sowie niedrige Nb/Ta-Verhältnisse (ca. 0,5 – 2) festgestellt werden. Die Summe der SEE-Konzentrationen variieren für die Feinfraktion im Bereich von 355 – 3780 ppm, für die Schwermineralkonzentrate von 5200 – 15350 ppm (Sandl) bzw. 6790 – 27500 ppm (Weitra) und für die Granitgruse von 11450 – 22290 ppm. Als wichtigste SEE-Hauptträgerminerale wurden Xenotim, Monazit und Apatit identifiziert. Die Anreicherung an Schweren SEE in Schwermineralkonzentraten in Sandl ist vor allem auf Xenotim zurückzuführen. Die beiden untersuchten geochemischen Anomalien sind nicht indikativ für Nb-Ta-Mineralisationen, sondern stellen regional erhöhte Konzentrationen von Niob, Tantal und SEE in den Gesteinen des Einzugsgebietes der Bachsedimente dar.

KW - Böhmische Masse

KW - Südböhmischer Batholith

KW - Weinsberger Granit

KW - Plochwald Granit

KW - Niob

KW - Tantal

KW - SEE

KW - Bachsediment

KW - Elektronenstrahlmikrosonde (EMS)

KW - Mineral Liberation Analysis (MLA)

KW - Bohemian Massif

KW - Southbohemian batholith

KW - Weinsberg granite

KW - Plochwald granite

KW - niobium

KW - tantalum

KW - REE

KW - stream sediment

KW - electron microprobe (EPMA)

KW - Mineral Liberation Analysis (MLA)

M3 - Masterarbeit

ER -