Geologische Rundschau

, Volume 69, Issue 2, pp 325–348 | Cite as

Ein stratiformes Fluoritvorkommen im Zechsteindolomit bei Eschwege und Sontra in Hessen

  • Heinz Ziehr
  • Klaus Matzke
  • Gert Ott
  • Vassilios Vouttsidis
Aufsätze
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Zusammenfassung

Im Hauptdolomit (Ca2) und im Plattendolomit (Ca3) des mittleren Zechsteins bei Eschwege und Sontra in Hessen wurde 1974 erstmals Fluorit entdeckt. Durch Bohrungen, chemische und geochemische Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß im Hauptdolomit der Fluorit schichtgebunden, gelegentlich in dunklen Lagen und Linsen bis 0,5 m mächtig, makroskopisch sichtbar auftritt. Häufiger kommt er in 18–20 m mächtigen Zonen vor, die aber wegen des geringen Fluoritgehaltes von unter 10 % CaF2 sich von dem grauweißen Dolomit ohne Fluorit nicht unterscheiden.

In den dunklen bis schwarz gefärbten Lagen schwanken die Fluoritgehalte zwischen 10 und 50 % CaF2. Einzelproben enthalten bis 80 % CaF2. Die Dunkelfärbung ist teils durch den Gehalt von violettem Fluorit, mehr noch durch Bitumen bedingt.

Fluorit wurde ferner im stratigraphisch höher gelegenen Plattendolomit (Ca3) der Leine-Serie Z3 gefunden. In Aufschlüssen und Steinbrüchen in der Nähe von Sontra enthält der Plattendolomit lokal 1–4 % CaF2.

Die makro- und mikroskopisch sichtbare Wechsellagerung von Fluorit und Dolomit mit einem deutlichen Lagengefüge und das Fehlen von hydrothermalem Fluorit und anderen Mineralien auf Gängen und Klüften sind Beweise für eine synsedimentäre Bildung des Fluorites im Hauptdolomit (Ca2) und Plattendolomit (Ca3) in Hessen. Für den Hauptdolomit wird angenommen, daß er spätdiagenetisch entstanden ist. Dies dürfte auch für den Fluorit zutreffen. Als Bildungsbereich werden flache Lagunen mit salinärer Fazies angenommen. Das Fluor stammt aus dem normalen Gehalt des Meerwassers. Es muß aber angenommen werden, daß der Fluorgehalt des Meerwassers durch Zufuhr von Fluor aus dem Festlande, z. B. aus den fluorreichen Graniten des Harzes merklich erhöht wurde. Nur so sind die großen Fluoritmengen im Zechsteindolomit in Hessen zu erklären. Sie werden auf 5–7·106 + CaF2 geschätzt.

Abstract

In 1974, fluorite was detected for the first time in the Hauptdolomit (Ca2) and in the Plattendolomit (Ca3) of the Middle Zechsteinformation near Eschwege and Sontra, Hessia. It was confirmed by means of drilling, chemical and geochemical investigations that the fluorite in the Hauptdolomit is stratabound. It occurs both locally in the form of macroscopic dark layers and lenses of up to 0,5 m thickness and moreoften, as zones up to 18–20 m thick which cannot macroscopically be distinguished from the greyish white dolomite without fluorite because of the low CaF2 content (less than 10 %).

The fluorite contents vary between 10 an 50 % CaF2 in the dark black layers. Special samples may contain up to 80 % CaF2. The dark colour derives partly from the lilac fluorite but to a greater degree from bitumous material.

Fluorite has also been detected in the stratigraphically higher Plattendolomit (Ca3) of the Leine-Series Z 3. Outcrops and quarries near Sontra have local contents of 1–4 % CaF2.

The macroscopic and microscopic interstratification of fluorite and dolomite with clear layer textures and the absence of hydrothermal fluorite and other minerals in veins of fissures are evidence for a synsedimentary formation of the fluorite in the Hauptdolomit (Ca2) and the Plattendolomit (Ca3). The Hauptdolomit is thought to have developed during late diagenesis. This should be valid for the fluorite, too. Shallow lagoons of a salinar facies are thought to have been the depositional environment. The fluorite precipitated from the sea waters, which were apparently enriched in fluorine by erosion at the fluorine rich granites of the Harz mountains. This is the only obvious explanation of the large amounts of fluorine in the Zechstein dolomite, estimated at 5–7×106 tonnes CaF2.

Résumé

En 1974, de la fluorine fut découverte dans la dolomie dite »Hauptdolomit« (Ca2) et dans la dolomie dite »Plattendolomit» (Ca3) du Zechstein moyen, près d'Eschwege et de Sontra, en Hesse. Les sondages effectués ainsi que les analyses chimiques et géochimiques ont montré que la fluorine se rencontre de façon stratiforme dans la »Hauptdolomit«, quelquefois en couches et lentilles foncées d'une épaisseur maximale de 0,5 m, ou elle est visible macroscopiquement. La fluorine est souvent présente en faibles teneurs (moins de 10% de CaF2) dans des couches de 18 à 20 m d'épaisseur; de ce fait, ces dernières ne se distinguent pas de la dolomie gris-blanche exempte de fluorine.

La teneur en fluorine varie de 10 % à 50% de CaF2 dans les couches foncées à noires. Certains échantillons renferment jusqu'à 80% de CaF2. La coloration foncée est due en partie à la fluorine violette, mais plus encore à la présence de bitume.

De la fluorine fut également localisée dans la »Plattendolomit« (Ca3) de la »LeineSerie Z 3«, qui est située à un niveau stratigraphique supérieur. Cette »Plattendolomit« telle qu'on la rencontre dans les affleurements et carrières des environs de Sontra, contient de 1–4% de CaF2.

L'alternance de fluorine et de dolomie qui, avec sa structure en couches nettement développées, est visible tant macroscopiquement que microscopiquement, ainsi que l'absence de fluorine hydrothermale et d'autres minéraux dans les filons et cassures, sont considérées comme preuves de la formation syn-sédimentaire de la fluorine dans la »Hauptdolomit« (Ca2) et dans la »Plattendolomit« (Ca3) de la Hesse. On suppose que la formation de la »Hauptdolomit« est diagénétique tardive. Cette hypothèse devrait également s'appliquer à la fluorine. Il est probable que ce processus a eu lieu dans les lagunes peu profondes à faciès salin. Le fluor provient de l'eau de mer à teneur normale. On peut cependant supposer que la teneur en fluor de l'eau de mer s'est accrue suite à l'apport de fluor provenant du continent, p.ex. à partir de granites riches en fluor du Harz. C'est seulement ainsi que peuvent s'expliquer les grandes quantités de fluorine de la dolomie du Zechstein, en Hesse. Elles sont évaluées entre 5 et 7 · 106 de CaF2.

Краткое содержание

В основном доломите (Ca2) и плитняковом доломи те (Ca3) среднего цехштейна в Гессене у Эшвеге и Зо нтра открыли залежи п ловикового шпата. С помощью бурений, а так же химических и геохи мических исследований устано вили, что плавиковый шпат з алегает в основном до ломите послойно, выступая порой в темных просло ях и линзах в 0,5 м мощнос ти макроскопически. Его часто находят в зо нах с мощностью в 18–20 м, к оторые из-за незначительног о содержания — CaF2 ниже 10% — едва отличимы от серо белых доломитов, не содержащих его.

В отложениях от темны х до черных прослоев с одержание плавикового шпата колеблется от 10 д о 50% CaF2. В отделных пробах его содержание достигает до 80% CaF2. Темна я окраска обусловена частичным наличием фиолетового плавико вого шпата, но в больше й степени присутствием битумо в. Плавиковый шпат уста новлен и в залегающем стратиграфически вы ше плинтяковом доломите из серии Лей н (Ca3). В отдельных обнаже ниях и каменоломнях вблизи Зонтры плитня ковый доломит содерж ит местами 1–4% CaF2. Послойное залегание слоев с плавиковым шп атом и доломита установлен ы, как макроскопически, так и микроскопическ и; явное слоистое строение, ка к и отсутствие гидротер мального плавиковог о шпата и других минералов в жи лах и трещинах доказываю т синседиментность п оявления плавикового шпата и этих доломитов. Предп олагают, что Ca2 образов ался при процессах позднего диагенеза. Это весьма вероятно можно сказа ть и по отношению к плавиков ому шпату. Считают, что мес тами их отложения явл ялись мелководные лагнуы с породами солоной фац ии. Источником плавик ового шпата была морская вода. Однако принос его с ма териков, напр., из богат ых фтором гранитов Гарца, повысил его концентр ацию в лагунах. Иным пу тем объяснить наличие бо льших количеств плавиково го шпата в доломитах Ц ехштейна нельзя. Содержание ег о здесь оценивают в 5–7 × 106 тонн CaF2.

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Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1980

Authors and Affiliations

  • Heinz Ziehr
    • 1
  • Klaus Matzke
    • 2
  • Gert Ott
    • 2
  • Vassilios Vouttsidis
    • 2
  1. 1.Bonn 1
  2. 2.Bonn 1

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