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Kasten 3.28
Ökonomisch wichtige Verwitterungsböden
und -gesteine
Durch Verwitterung und gering-temperierte
hydrothermale Aktivität entstandene Ge-
steine haben zum Teil enorme wirtschaftli-
che Bedeutung.
Bentonite
etwa sind Mont-
morillionit-reiche Verwitterungsprodukte, in
der Regel von vulkanischen Tuffen und
Aschen, mit äußerst begehrten technischen
Eigenschaften wie
Thixotropie
, Quellfähig-
keit und Ionenaustauschkapazität. Thixotro-
pie bedeutet, dass eine Bentonit-Suspension
ihre Viskosität signifikant verringert (d.h.
dünnflüssig wird), wenn man sie bewegt,
dass sie aber ihre Ausgangsviskosität wieder
aufbaut, wenn sie in Ruhe steht, was ihren
Einsatz z.B. als Bohrspülung so wertvoll
macht, da sie beim Abbrechen der Bohrung
verhindert, dass das Bohrklein wieder nach
unten sinkt und so das Bohrloch verstopft.
Weiterhin werden
Kaoline
und andere Resi-
dualtone, die sich meist unter tropisch-humi-
den Bedingungen in der Gegenwart organi-
scher Säuren, also bei niedrigen pH-Werten
aus Graniten, Arkosen oder Rhyolithen bil-
den, weltweit imMillionen-Tonnen-Maßstab
als Grundstoffe für Baumaterialien und Ke-
ramik abgebaut. Die sauren Verwitterungs-
lösungen in solchen Gesteinen sind sowohl
Al- als auch Si-gesättigt, weshalb Si-Al-Mine-
rale ausgeschieden werden. Man spricht
dann von
siallitischer
Verwitterung, die da-
bei entstehenden Böden sind die extrem
ausgelaugten und unfruchtbaren typisch
rostrot gefärbten
Laterite
. In solchen Böden
können sich durch Anreicherung von Fe-,
Mn- und Ni-Verbindungen (die Fe-Oxide sind
auch für die rote Färbung verantwortlich)
große Lagerstätten dieser Metalle bilden.
Ni-Laterite entstehen bei der Verwitterung
von Erdmantelgesteinen, die ja bekanntlich
Ni-reichen Olivin enthalten. Dabei entsteht
als wichtigstes Ni-Mineral das Nickel-Silikat
Nepouit (früher Garnierit), neben dem Ni-
Talk Willemseit (früher Pimelit).
Im Gegensatz zur siallitischen Verwitterung
wird bei der
allitischen
Verwitterung Si ab-
geführt und es bleiben extrem Al-reiche Re-
sidualböden bzw. -gesteine zurück, die
Bau-
xite
.Dazukommtes,wenndieVerwitterung
nicht in dauerfeuchten, sondern in wechsel-
feuchten Klimaten mit temporärer Trocken-
heit abläuft. Da sich in den dann aufsteigen-
den Kapillarwässern der pH-Wert zu höhe-
renWertenhinändert,wirdAlinFormvon
Al-Hydroxiden (Gibbsit, Böhmit oder Dia-
spor) ausgeschieden, während Si in Lösung
bleibt. Je nach ihrem Ursprungsgestein un-
terscheidet man verschiedene Arten von
Bauxiten, die alle ökonomisch wichtig sind,
da sie die wichtigsten Aluminiumerze dar-
stellen.
AnreicherungenvonTonmineralensowiewei-
tere Verwitterungsbildungen beschrieben.
Zweischichtsilikate
: Die dioktaedrische
Kaolin-
gruppe
umfasst die Al-Minerale Kaolinit (Abb.
3.136), Dickit, Nakrit und Halloysit. Sie sind
die wichtigsten Grundstoffe für Keramik und
werden jährlich im Millionen-Tonnen-Maßstab
gefördert. Sie entstehen typischerweise bei der
Zersetzung granitischer Gesteine unter hohem
Wasserdurchfluss (Niederschlag) und bei nied-
rigen pH-Werten. Kaolinit bildet sich bei der
Verwitterung, die anderen drei Minerale unter
Beteiligung mehr als 40 °C warmer hydrother-
maler Lösungen. Große Kaolinlagerstätten fin-
densichz.B.inderOberpfalz(Selb),inSach-
sen (Meißen) und in Cornwall/England. Zur
trioktaedrischen
Serpentingruppe
gehören ne-
ben Chrysotil, Antigorit und Lizardit auch die
Fe-Mg-Minerale Cronstedtit, Berthierin, Ame-
sit und Greenalith. Einige davon finden sich in
sedimentären Eisenerzen, die Mg-reichen Glie-
der bilden sich bevorzugt bei der Verwitterung
von Erdmantelgesteinen und kieseligen Dolo-
miten.
Dreischichtsilikate
:DiesegroßeGruppeum-
fasst sowohl nicht quellfähige Minerale, wie
den dioktaedrischen Pyrophyllit, den triokta-
edrischen Talk und die Glimmergruppe mit
