Einige der industriell wichtigen Elemente werden aufgrund der Nachfrage und der mit ihrer Versorgung verbundenen Risiken als kritisch eingestuft. Um die Nachfrage zu decken, müssen alternative Quellen für die kritischen Elemente gesucht werden. In unserer Arbeit suchen wir nach häufig vorkommenden Mineralen aus Bergbauabfällen, die kritische Elemente wie Scandium, Indium oder Gallium bevorzugt auswählen oder ausschließen könnten. Bei üblichen Arten von Bergbauabfällen entsteht durch die Zersetzung der Sulfide im Abraum saures Grubenwasser mit der typischen damit verbundenen Mineralogie. Viele der so erzeugten Sekundärminerale gehören zu den Gruppen der Eisenoxide, Sulfate oder Arsenate. Beispiele hierfür sind die Minerale Goethit, Hämatit, Rhomboklas oder Skorodit. Da sie alle Eisen im dreiwertigen Oxidationszustand enthalten, sollten sie in der Lage sein, eine begrenzte Menge des dreiwertigen Sc, In oder Ga aufzunehmen. Unsere Synthesen haben tatsächlich gezeigt, dass eine solche Aufnahme möglich ist [1,2]. Die Mischreihen sind nicht ideal und weisen eine positive Abweichung vom Idealzustand auf. Die Abweichung ist jedoch gering und die Verteilungskoeffizienten für Fe und kritische Metalle hängen von den Löslichkeitsprodukten der Endglieder ab. Thermodynamik der Aufnahme kritischer Elemente in sekundäre Eisenminerale Für die Sc-Substitution in Goethit sagen die Modelle und Berechnungen voraus, dass sich Sc stark in der wässrigen Lösung verteilen sollte. Goethit sollte ein gutes Mineral sein, um das Grubenwasser mit diesem kritischen Element anzureichern. Die Feldstudien stehen im Widerspruch, hauptsächlich weil die Mobilität von Sc durch Adsorption und nicht durch Aufnahme gesteuert wird. [1] Bärthel, F., Majzlan, J. (2024): Journal of Chemical Thermodynamics 195, 107308. [2] Majzlan, J. (2024) Physics and Chemistry of Minerals 51, 37. Hydrothermale Mineralisationen der Westkarpaten im Rahmen der Orogenentwicklung Hydrothermale Mineralisierungen spiegeln das episodische Aufflammen eines Orogens wider. In unserer Arbeit verknüpfen wir die tektonothermale Entwicklung variszischer und alpiner Orogene mit den Mineralisierungen. Variszische Granite waren für viele hydrothermale Mineralisationen verantwortlich (Abb. 3). Durch Flüssigkeitsausstoß veränderten sie entweder das bereits vorhandene Gestein [1] oder sie erzeugten neue Mineralisationen, die in Adern und Stockwerken abgelagert wurden [2]. Mit unseren Ergebnissen konnten wir den lange diskutierten Ursprung von Magnesitvorkommen, die metasomatisch zu Talk umgewandelt wurden, eingrenzen. Lange Zeit dachte man, sie seien alpinen Ursprungs. Wir konnten auch die chemische Zusammensetzung und den Oxidationszustand von Granitmagmen mit bestimmten Arten von Erzvorkommen in Verbindung bringen. [1] Majzlan, J., Dianiška, I., Kiefer, S., Ackerman, L., Renčiuková, V. (2024): Lithos 470–471, 107521. [2] Kohút, M., Stein, H.J., Chovan, M., Majzlan, J., Ozdín, D. (2024): Geologica Carpathica 75, 303–313. FORSCHUNG — 169 Abb. 2. Mischungsenthalpien im Sc substituierten Goethit. Bild aus [2]. Abb. 3. Kammtextur eines Quarz-Stibnit-Ganges (Dúbrava, Slowakei) zusammen mit stark veränderten Granitgesteinen. Die Länge der Probe ist 10 cm. Bild: AG Majzlan
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