Die sekundären Mineralbildungen der Pb-Zn-Cu-Lagerstätte Tsumeb, Namibia

Abstract

In der vorliegenden Ausarbeitung wird der Versuch unternommen, die sekundären Mineralbildungen der Erzlagerstätte Tsumeb/Namibia mit Hilfe physikalisch-chemischer Modelle zu erklären. Zu diesem Zweck wurden mit den AGf°-Werten der verschiedenen Minerale zahlreiche Gleichgewichts-diagramme berechnet. Die Mineralklasse der Arsenate wurde (entsprechend ihrer Bedeutung für Tsumeb) besonders ausführlich behandelt. Die auf diese Weise auf theoretischem Weg gewonnenen Erkenntnisse wurden an Mineral-stufen aus Tsumeb überprüft. Für eine in sich konsistente Darstellung der Stabilitätsdiagramme war es erforderlich, zunächst die Dominanzbereiche der für Tsumeb wichtigsten einfachen und komplexen Ionen zu berechnen. Um eine realistische Grundlage bei der Bewertung der in Tsumeb verwirk-lichten Stoffgehalte der Verwitterungslösungen zu erhalten, wurden 45 Wasserproben aus dem Grubenbereich Tsumebs chemisch analysiert. Da für die in Tsumeb genetisch wichtigen arsenhaltigen Minerale Adamin, Duftit, Mimetesit, Olivenit, Tennantit und Tsumcorit zu Beginn der Arbeit noch keine AGf -Werte vorlagen, wurden diese über Löslichkeitsversuche experimentell ermittelt. Duftit, Tennantit und Tsumcorit lösten sich inkon-gruent, so daß für diese Minerale keine Ergebnisse mitgeteilt werden können. FUr die restlichen genannten Minerale wurden folgende AGf -Werte ermittelt: Adamin: -1262,2 kJ/mol (für AGf°H2AsO4- = -757,5 kJ/mol) -1253,2 kJ/mol (für AG,0HzAsO4- = -748,5 kJ/mol) Anglesit - 812,4 kJ/mol (Bestimmt zu Kontrollzwecken) Oliyenit - 854,0 kJ/mol (für AGf°H2AsO4- = -757,5 kJ/mol) - 845,0 kJ/mol (für AGf0HzAs04- = -748,5 kj/mol) Mimetesit -2650,9 kJ/mol (für AG,°H3AsO40 = -770,0 kJ/mol) -2638,9 kJ/mol (für AG,°H3AsO40 = -766,0 kJ/mol) FUr Hemimorphit wurde aus den Löslichkeitsangaben von TAKAHASHI (1960) ein AGf°-Wert von -3530 kJ/mol berechnet. Für Phosgenit wurde aus den Angaben von MANN & DEUTSCHER (1980: 296) ein AGf°-Wert von -952,2 kJ/mol berechnet