Schwerpunktprogramm (SPP) 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung, Teilprojekt: Das Verhalten von leichten und mobilen Elementen in magmatisch-hydrothermalen Greisensystemen - Eine kombinierte Studie von Mineralen, Fluiden und Gasen

Description: Die europäischen Varisziden beherbergen zahlreiche magmatisch-hydrothermale Greisensysteme, die bedeutende Li, Sn, W und/oder Mo Ressourcen darstellen. Die zentraliberische Zone (Portugal/Spanien), Cornwall (Großbritannien), das Zentralmassiv (Frankreich) und das Erzgebirge/Krušné Hory (Deutschland/Tschechische Republik) gelten als die wichtigsten Li-Sn-W-Provinzen Europas, von denen das Erzgebirgssystem besonders reich an Li Vorkommen ist. Obwohl Greisenvorkommen seit vielen Jahrhunderten bekannt sind und abgebaut werden, sind grundlegende Aspekte, wie die Zusammensetzung der Greisenfluide (Spurenelemente und Gaskomponenten) und die genauen erzbildenden Mechanismen, nicht ausreichend erforscht.Während der magmatischen Phase führt fraktionierte Kristallisation zu einer starken Anreicherung von Elementen wie Li, Sn, B und F in der Restschmelze und in den davon entmischten Greisenfluiden. Anschließend wird durch Gesteins-Wasser-Wechselwirkung die Zusammensetzung der freigesetzten Fluide erheblich verändert. Elemente werden durch den Vergreisungsprozess in der hydrothermalen Lösung an- und abgereichert. Insbesondere die Auflösung der im magmatischen oder metamorphen Nebengestein enthaltenen primären Glimmer (z.B. Biotit) kann während der frühen Vergreisungsphase die Li-, F-, B- und Sn-Konzentrationen im Fluid signifikant erhöhen, bevor diese Elemente durch das Ausfallen typischer Greisenminerale wie Zinnwaldit, Kassiterit, Topas, Turmalin und Fluorit endgültig aus dem Fluid entfernt werden. Die hydrothermale Phase ist daher von besonderer Bedeutung, um das Verhalten von leichten und mobilen Elementen in Greisensystemen entschlüsseln zu können. Um ein besseres Verständnis für die Mobilität von Elementen während des hydrothermalen Stadiums zu erlangen, ist ein breitgefächerter methodischer Ansatz notwendig. Dieser Ansatz beinhaltet die Kombination von in-situ geochemischen Analysen von Greisenmineralen (Haupt-, Spuren- und Isotopenzusammensetzungen mittels LA-ICPMS), Flüssigkeitseinschlussuntersuchungen (Mikrothermometrie, Crush-Leach und LA-ICPMS) sowie die Analyse von Gasen (Crush Fast Scan Massenspektrometrie).Das daraus gewonnenen Verständnis über a) Spuren- und Leichtelementsystematiken in Greisensystemen, b) die Zusammensetzung und Veränderung von Greisenfluiden und c) die Rolle der mit diesen Fluiden assoziierten Gase ist essentiell, um die raum-zeitliche Entwicklung von Greisensystemen nachvollziehen zu können. Darüber hinaus ermöglicht dieser ganzheitliche Ansatz die Identifizierung der Prozesse und chemischen Mechanismen, die für die Erzbildung (z.B. Li und Sn) entscheidend sind.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Erzgebirge ? Großbritannien ? Abraum ? Gasanalyse ? Geochemie ? Frankreich ? Massenspektrometrie ? Spurenelement ? Evolution ? Flussspat ? Kristallisation ? Mineralogie ? Studie ? Europa ? Glimmer ? Mineral ? Petrologie ? Petrology ?

Region: Hessen Saxony Colorado

Bounding boxes: 9° .. 9° x 50.55° .. 50.55° 13.25° .. 13.25° x 51° .. 51°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Colorado School of Mines, Department of Geology and Geological Engineering (Projektverantwortung)
• Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Frankfurt am Main, Institut für Geowissenschaften, Facheinheit Mineralogie, Abteilung Petrologie und Geochemie (Projektverantwortung)

Time ranges: 2020-01-01 - 2024-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub project: The fate of light and mobile elements in magmatic-hydrothermal greisen systems - a combined study of minerals, fluids and gases
  Description: The Variscan European Belt comprises numerous magmatic-hydrothermal greisen systems, which host significant Li, Sn, W and/or Mo resources. The Central Iberian zone (Portugal/Spain), Cornwall (UK), the Massif Central (France) and the Erzgebirge/Krušné Hory (Germany/Czech Republic) can be considered as Europe’s major Li-Sn-W provinces, of which the Erzgebirge system is exceptionally rich in Li. Although greisen deposits are known and mined for many centuries, many fundamental aspects such as the nature of greisen fluids (trace elements and gas components) and precise ore-forming mechanism that result in metal enrichment are not sufficiently understood. During the magmatic stage, fractional crystallization is a primary process which may result in strong enrichment of e.g. Li, Sn, B and F in the residual melt and the exsolved greisen fluid. Subsequently, water-rock interaction of these exsolved fluids along their flow path may alter their composition significantly - Elements may either be added or removed from the solution as a consequence of water-rock interaction (here: greisenization). Particularly dissolution of primary minerals (e.g. biotite) of the igneous and/or metamorphic host rock during early greisenization may increase Li, F, B and Sn concentrations of the fluid significantly, before these elements become ultimately removed from the fluid by precipitation of typical greisen minerals such as zinnwaldite, cassiterite, topaz, tourmaline and fluorite. The hydrothermal stage is thus of particular importance to decipher the fate of light and mobile elements in greisen systems.For a better understanding of element mobility during the hydrothermal stage of greisenization, we aim to combine in-situ geochemical analyses of greisen-related minerals (major, trace and isotope compositions with LA-ICPMS) with fluid inclusions (microthermometry, crush-leach analyses and LA-ICPMS) and gases (crush fast scan mass spectrometry). The understanding of a) trace and light element systematics of greisen minerals, b) the nature and evolution of greisen fluids and c) the role of gaseous components associated with these greisen fluids is vital to constrain the geochemical evolution of greisen systems in time and space. Furthermore, this combined and holistical approach will facilitate the identification of critical ore-forming processes and chemical mechanisms that cause major element enrichment (i.e. Li and Sn). https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138906

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/441189074 (Webseite)

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Aktiv

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