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Abb. 3.51
Pyrochlor in Karbonatit. Aus dem Vishnevogorsky-
Komplex in den Ilmenbergen (Südural, Russland). © F. Neukirchen /
Mineralogische Sammlungen der TU Berlin.
Abb. 3.50
Karbonatitgänge (Sövit) im Tamazeght-Komplex,
Marokko. © F. Neukirchen.
nomischer Menge. Die mit Abstand wichtigste Nioblagerstätte ist
Araxá (Minas Gerais, Brasilien), die im Tagebau abgebaut wird.
Der Komplex besteht aus Intrusionen von Dolomitkarbonatit,
etwas Kalzitkarbonatit und ultramafischen, stark fenitisierten
Gesteinen wie Glimmeriten. Die Erzzone in den Karbonatiten
bilden Kristallkumulate von Magnetit, Glimmer (Phlogopit),
Pyrochlor, Ilmenit und Apatit, die durchschnittlich 1,5 % Nb
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enthalten. Die Reserven werden auf 460 Mt geschätzt, was
den derzeitigen Weltbedarf für etwa 500 Jahre decken würde.
Außerdem wird Phosphat produziert. Zwei weitere Karbonatite
werden auf Pyrochlor abgebaut, Catalão (Brasilien) und Saint-
Honoré (Quebec, Kanada). Kurzfristig wurde auch im Kaiser-
stuhl bei Freiburg Pyrochlor aus der Kalzitkarbonatitintru-
sion im Zentrum des erloschenen und erodierten Vulkans abge-
baut.
Seltenerdelemente sind in manchen Kalzitkarbonatiten auf
mehrere Prozent angereichert, Ausnahmefälle enthalten sogar
10 % SEE
2
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3
. Das betrifft vor allem die leichten Seltenerdele-
mente wie Lanthan, Cer und Neodym, die schweren SEE sind
nahezu abwesend. In Karbonatiten mit geringem SEE-Gehalt
stecken diese vor allem in Apatit. Manchmal kristallisiert auch
das SEE-Phosphat Monazit. Bei sehr hohen Gehalten ist die letz-
te Restschmelze des Karbonatits extrem an SEE angereichert und
es bilden sich in den Zwickeln des Gesteins SEE-Fluorokarbona-
te wie Bastnäsit, Parisit und Synchisit. Manche Forscher sehen
diese nicht mehr als spätmagmatische, sondern als magmatisch-
hydrothermale Bildungen an, die aus dem vom Karbonatit-
magma freigesetzten Wasser kristallisiert sind. SEE-Minerale
(vor allem Monazit) enthalten oft auch nennenswerte Mengen an
Thorium (und etwas weniger Uran). Die Erze sind also radio-
aktiv, was beim Abbau sowie bei der Aufbereitung und Verhüt-
tung berücksichtigt werden muss.
Eine der wichtigsten SEE-Lagerstätten ist Mountain Pass
(Kalifornien, USA), ein Karbonatit, der zu 10% aus Bastnäsit und
ansonsten aus Kalzit, Dolomit, Baryt, Quarz und Apatit besteht.
Auch die silikatischen Magmatite sind hier eine Besonderheit, da
sie extrem kaliumreich sind (Castor 2008).
Die sogenannten SEE-Karbonatite von Maoniuping (Sichuan,
China) sind hydrothermale Gänge mit Fluorit, Baryt und
SEE-Fluorokarbonaten (Xu et al. 2004, 2010). Das Fluid stammt
wohl aus einem Kalzitkarbonatit, der selbst kaum SEE-Minerale
enthält, somit folgte auf die magmatische eine effektive hydro-
thermale Fraktionierung. Die bedeutendste SEE-Lagerstätte
der Welt, Bayan Obo, ist durch ähnliche Fluide entstanden
(
7
Kasten 3.16
).
3.10.1
Phoscorit
In manchen Alkaligesteinskomplexen tritt Karbonatit unmittel-
bar zusammen mit Stöcken und Gängen eines anderen exoti-
schen Gesteins auf, das Phoscorit genannt wird. Es besteht über-
wiegend aus Magnetit, Apatit und Olivin (oder Diopsid), wobei
die jeweiligen Anteile selbst auf kleinem Raum stark schwanken
können. Dabei handelt es sich um Kristallkumulate, wobei wahr-
scheinlich aus dem übrigen Magma zunächst eine Eisen-Phos-
phor-Schmelze entmischt worden ist (
7
Abschn. 3.1.2
), aus denen
die Kristalle »abgeregnet« sind (Wall & Zaitsev 2004, Lee et al.
2006a). Karbonatit und Phoscorit gehen in diesen Komplexen
auf dasselbe Fe-P-CO
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-reiche Ausgangsmagma zurück. Häufig
enthalten die Komplexe auch melilithhaltige Plutonite, sie be-
stehen aber überwiegend aus ultramafischen Kumulaten (Pyro-
xenit, Peridotit usw.). Wichtige Vorkommen sind Phalaborwa
(Südafrika, der Name des Gesteins leitet sich von der dortigen
Bergbaugesellschaft Foscor ab), Kovdor (Kola-Halbinsel, Russ-
land), Maymeicha-Kotui ( Sibirien, Russland) und Jacupiranga
(Brasilien).
Einige Phoscorite werden vor allem auf Apatit abgebaut, das
Phosphat wird in erster Linie für die Düngerproduktion verwen-
det, enthält zum Teil aber auch nennenswerte Mengen an SEE.
Magnetit (oft titanreich), Glimmer und andere Minerale sind
meist nur Nebenprodukte. Im Übrigen enthalten viele Phoscori-
te auch PGE und andere Edelmetalle, die möglicherweise als
Nebenprodukte gewonnen werden können. Wichtig ist Kovdor
