carbonatites (Karbonatit)

• Survey map (71)
• Occurrences (294)
• Rock assignments (10)
• Photos and Images (16)
  •     Images (table view)
  •     Image reel
  •     Gallery
  •     Rock images by locality
  •     Slave rock images

Carbonatite sind im Prinzip "magmatische" Kalksteine, d.h. plutonische oder vulkanische Gesteine, welche mehr als 50% Carbonate enthalten. Im allgemeinen liegt der Anteil von Carbonatmineralien bei 70 bis 90 %, die vor allem als Calcium und CO₂ in der Summenformel vertreten sind. Hauptmineralien sind gewöhnlich Calcit, Dolomit, Ankerit sowie Siderit. Daneben kommen auch silikatische Minerale (Forsterit, Melilith, Diopsid, Ägirin, Wollastonit, Alkali-Amphibole, Phlogopit, Titanit, Zirkon, Alkalifeldspate, Oxide (Magnetit, Ilmenit, Rutil, Perowskit, Pyrochlor) sowie Apatite vor.

Klassifizierung der Karbonatite mit SiO₂ < 20%. Karbonatite mit SiO₂ > 20% werden Silicokarbonatite genannt.^[1]

Geologie

Carbonatite sind meist intrusive subvulkanische oder flach plutonische Komplexe, bilden Gänge und Schlieren und unterlagern nephelinitische Laven und Pyroklastika. Sie sind vornehmlich mit Alkaligesteinen vergesellschaftet.

Am häufigsten sind die Carbonatite mit Nephelinsyeniten und Ijolithen in ringförmigen Alkaligesteinsintrusionen vergesellschaftet. (Ringkomplexe sind ringförmige Anordnungen innerer Strukturen von Plutonen, welche aus mehreren Intrusionen bestehen). Im Nebengestein solcher Ringkomplexe finden sich charakteristische konzentrische Zonen von Fenit-Abfolgen, d.h. metasomatische (pneumatolytisch-hydrothermal), tw. gealterte Gesteine, welche gewöhnlich mit Carbonatiten, Ijolithen und gelegentlich mit Nephelinsyeniten, peralkalinen Graniten (bestehend aus Alkalifeldspat, Na-Pyroxenen und/oder Alkaliamphibolen ), Gneisen und Migmatiten auftreten. Einige Fenit-Varietäten sind monomineralische Alkalifeldspatgesteine, resp. Perthite. Zu den bekanntesten Ringkomplexen gehören das Oslo-Gebiet in Norwegen (Granit-Alkalisyenitkomplex), das ostafrikanisches Rift (Alkalisyenit-Ringkomplexe mit, bzw. ohne Carbonatite) und Murun in Sibirien (Alkalisyenit-Carbonatit-Ringkomplex).

Die intrusiven Carbonatite wurden in der Erdkruste durch relativ langsam abkühlendes Magma gebildet; die extrusiven bildeten sich durch relativ schnell abkühlende Lava. Carbonatite sind - meist exklusiv - mit plattentektonischen Prozessen, wie z.Bsp. der Kontinentaldrift, assoziiert. Die Mehrheit aller Carbonatite sind proterozoisch oder phanerozoisch, d.h., vor etwa 540 mya am Ende des Präkambriums und zu Beginn des Paläozoikums entstanden. Es hat den Anschein, dass während der gesamten Erdgeschichte , vom Archaikum bis heute, die carbonatitischen magmatischen Aktivitäten ständig zugenommen haben.

Carbonatite stellen eine der am wenigsten verbreiteten Gesteinsarten dar. Sie kommen meist streng lokal begrenzt in nur wenige Quadratkilometer großen Arealen vor. Ihr Vorkommen ist vornehmlich mit Hot-Spot-Vulkanismus und den zugehörigen kontinentalen Riftsystemen verbunden. Daher ist Afrika, mit seinem Ostafrikanischen Grabenbruch, der Kontinent mit der höchsten Konzentration an Karbonatitkomplexen. Der Ol Doinyo Lengai ist der einzige aktive Vulkan, der Karbonatitlava direkt eruptiert. Es gibt aber auch Karbonatitkomplexe im St.-Lorenz-Strom-Graben, auf der Kykladeninsel Anafi und im Oberrheingraben (Kaiserstuhl). Es gibt unzählige Carbonatit-Intrusivkomplexe im und entlang des afrikanischen Rift-Valley. (Natro-Carbonatit jedoch ist nur vom Vulkan Oldoinyo Lengai in Tansania bekannt). Interessante Mineralisationen findet man im Carbonatit- Phoscorit-Komplex in Kovdor auf der Kola-Halbinsel in Russland. Desweietren eine sehr große Anzahl von Carbonatit-Komplexe in Sibirien. (Quelle: Wikipedia: Der Text ist unter der Lizenz „Creative Commons Attribution/Share Alike“ verfügbar)

Carbonatit-Lagerstätten

Carbonatite sind wertvolle Lagerstätten für Seltene Erden; es sind weltweit etwa 550 REE-reiche Carbonatit-Komplexe bekannt.

Die größte bekannte Anreicherung von REE-Mineralen der Welt ist an Carbonatit-Gänge und kalireiche Intrusionen gebunden, und findet sich in der Lagerstätte Mountain Pass in Kalifornien. Die wichtigsten Erzminerale sind Bastnäsit-(Ce) und Parisit-(Ce). Bis 1989 war Mountain Pass die bedeutendste Quelle von Lanthanidenerzen.

Möglicherweise auch zu den Carbonatiten gehört die weltweit bedeutendste Lagerstätte für Seltene Erden (und Fluorit), der Eisenerz-Komplex von Bayan Obo in der Inneren Mongolei in China, der mindestens 48 mio to REO enthält. Der USGS (US Geological Service) klassifizierte die Lagerstätte als Carbonatit, Kanazawa und Kamitani ein paar Jahre später als hydrothermal überprägtes Eisenoxid. Die Eisenerze dort enthalten große Mengen Bastnäsit-(Ce) und Monazit-(Ce), allerdings weiß anscheinend keiner so recht, woher die Mineralien kommen. Ein hydrothermaler Ursprung würde auf ungewöhnliche Bedingungen dort hindeuten, denn diese Lagerstätten sind anderswo klein und rar.

Weitere potentiell bedeutende REE-reiche Carbonatit-Lagerstätten liegen im Lovozero-Massiv auf der Halbinsel Kola in Russland, im Kvanefjeld bei Narsarq in Grönland, Goeland in Canada und Lai Chau in Vietnam. Auch Mt. Weld in Australien, ein Komplex lateritischer Carbonate, gehört zu den weltgrößten Lagerstätten. REE-führende Alkaligesteine gibt (gab) es in Europa in Norwegen und Schweden).

Literatur

• Woolley, A.R.; 1995; Alkaline rocks and carbonatites of the world
• Sally Gibson; Dan McKenzie; Sergei Lebedev: The distribution and generation of carbonatites. Geology Vol. 52, Nr. 9 (2024) S. 667–671.

Quellenangabe

• Verfasser: Collector