Hydrothermale Lösungen |
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| Authors: | Dr Günter Strübel |
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| Institution: | (1) Present address: Mineralogisch-Petrologisches Institut der Universität, Landgraf-Philipp-Platz 4–6, 63 Gießen |
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| Abstract: | Zusammenfassung Das hydrothermale Auflösungsverhalten der vorwiegend als Gangarten auf-tretenden Mineralphasen Fluorit (CaF2), Baryt (BaSO4), Cölestin (SrSO4) und Anglesit (PbSO4) läßt sich übersichtlich in einem Temperatur-Löslichkeitsdiagramm darstellen und mit dem bekannten, qualitativ ähnlichen System SiO2-H2O vergleichen.Gegenüber dem molekulardispers gelösten SiO2 ergeben sich aber für die in Ionen dissoziierten Lösungen der schwerlöslichen Sulfate und des Fluorits beträchtliche Verschiebungen der Sättigungsgleichgewichte, insbesondere bei Anwesenheit von Elektrolyten als Lösungsgenossen.Diese Beeinflussung, die für die genetischen Verhältnisse der Minerallagerstätten von entscheidender Bedeutung ist, wird für 0,1–2,0 normale NaCl-Lösungen im NaCl-Konzentrations-Löslichkeits-Diagramm der Minerale Fluorit, Baryt, Cölestin und Anglesit isotherm bis zum Siedepunkt der wäßrigen Mischphasen untersucht.Ferner wird das Löslichkeitsverhalten in den ternären Systemen BaSO4-NaCl-H2O und SrSO4-NaCl-H2O für Baryt und Cölestin gegen 2,0n NaCl-Lösungen entlang der Grenzkurve des Dreiphasengebietes und für die Isochoren 0,326 bis 0,6 bis 600° C und 2000 Bar dargestellt und mit den entsprechenden Verhältnissen der reinen wäßrigen Systeme verglichen.Ein abweichendes inkongruentes Auflösungsverhalten von Alumosilikaten mit Schichtgitterstruktur läßt sich am Beispiel des Muskovits durch die experimentelle Bestimmung der nichtstöchiometrischen Molekularverhältnisse SiO2/K2O und SiO2/Al2O3 in den gesättigten Lösungen für den hydrothermalen Existenzbereich des Muskovits nachweisen.
The behaviour of solubility for some minerals, which were for the most part found as vein minerals, was determined experimentally and is represented by summarizing diagrams.In the temperature-solubility diagram the hydrothermal solubility of fluorite, barite, celestine and anglesite is compared to the solubility of quartz and muskovite for the boundary curve of the three-phase region and for some isochores. As opposed to SiO2, which is molecularly dispersed in solution, the ionic solutions of the systems CaF2-H2O, BaSO4-H2O, SrSO4-H2O and PbSO4-H2O show considerable displacement of the saturation equilibrium when other components are present in the solution.This influence on the solubility, significant for the genetic relations of mineral deposits, was quantitatively analyzed for 0.1–0.2 n-NaCl solutions. The results are isothermally shown in the NaCl-concentration solubility diagram within the boundaries of room temperature and the boiling point of the aqueous mixed phases.In the tenary systems BaSO4-NaCl-H2O and SrSO4-NaCl-H2O, the hydro-thermal solubility of barite and celestine in 2.0 n-NaCl solutions is also shown for the range of the boundary curve of the three-phase region and for the isochores 0.326–0.6 up to a temperature of 600° C and a pressure of 2000 bar. These solubilities are then compared with the diagrams of solubility for pure aqueous solutions.The irregular and incongruent behaviour of the solubility of aluminium-silicates of a layered-lattic structure is demonstrated for the system KAl2(OH)2-AlSi2O10-H2O in the presence of muscovite by experimental determination of the non-stoechiometric molecular proportions of SiO2 K2O and SiO2 Al2O3. Such determination was conducted in saturated solutions for the hydrothermal range of the existence of muscovite.The geological importance of the knowledge of hydrothermal data of solubility and their application to the process of the hydrothermalmagmatic series and hydrothermalmetamorphosis is discussed.
Résumé Le comportement de dissolution expérimentalement déterminé de certains minéraux trouvés surtout en filons est exposé en le résumant par diagrammes.La solubilité hydrothermique de fluorine, barytine, célestine et anglésite est comparée pour la courbe limitante (de la région triphasée) et pour les isochores 0,326–0,6 g.cm3 du diagramme température-solubilité avec le comportement de dissolution du quartz et de la muscovite. Les solutions ioniques des systèmes CaF2H2O, BaSO4-H2O, SrSO4-H2O et PbSO4-H2O montrent, comparées au SiO2 dissous en dispersion moléculaire, de différences importantes d'équilibres de saturation en présence d'associés de solution.Cette influence sur la solubilité qui est d'une importance décisive pour les conditions génétiques des gisements de minéraux, a été examinée quantitativement pour les solutions 0,1–0,2—normales de NaCl. La présentation s'est faite isothermiquement dans le diagramme de concentration-solubilité de NaCl entre la température de chambre et le point d'ébullition des phases mixtes aqueuses.Dans les systèmes ternaires BaSO-NaCl-H2O et SrSO4-NaCl-H2O la solubilité hydrothermique de barytine et de célestine en des solutions 2,0-normales de NaCl est présentée également pour l'espace des courbes limitantes de la région triphase et pour les isochores 0,326–0,6 jusqu'à 600° C et 2000 Bar. Elle est comparée avec les courbes de solubilité de systèmes purement aqueux. Le comportement de dissolution divergeant incongruent des silicates d'alumine à structure stratifiée en treillis est démontré pour le systême KAl2(OH)2-AlSi3O10-H2O par exemple de la muscovite en déterminant expérimentalement les proportions moléculaires non-stochiométriques SiO2 K2O et SiO2Al2O3 dans les solutions saturées pour la domaine d'existence hydrothermique de la muscovite.Importance géologique de la connaissance des dates de solubilité hydrothermique et leur application sur les événements des conséquences hydrothermiques-magmatiques et sur les événements de la métamorphose hydrothermique sont discutées.
                    y      600° 2000  .     (CaF2), ( SO4),  . (SrSO4) (PbSO4)  -  Sio2- 2 .
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