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(Saima, Poços de Caldas). Zum Teil gibt es auch große Vorkom-
men von Phosphat (Apatit), insbesondere in Khibina.
Generell haben agpaitische Gesteine hohe oder extrem
hohe Gehalte an Na, Zr, Cl, F, Li, Be, Rb, Ga, SEE, Nb, Ta, Hf, Zn,
Sn, U und Th. Im Gegensatz dazu sind Mg, Cr, Ni und andere
kompatible Elemente nahezu abwesend. Der Mineralbestand
der Agpaite ist sehr vielfältig, in manchen Komplexen kommen
Hunderte verschiedene Minerale vor. Einige davon sind mag-
matische Phasen, andere treten nur in spätmagmatischen Ge-
steinen wie Pegmatiten auf, sehr viele weitere sind spätmag-
matisch-hydrothermale Bildungen, sowohl in Adern als auch
durch metasomatische Reaktionen im abkühlenden Gestein.
Die verschiedenen agpaitischen Nephelinsyenite und damit
vergesellschafteten Kumulate haben je nach ihrer Mineralogie
und ihrem Gefüge einen eigenen Gesteinsnamen, zum Bei-
spiel Naujait, Kakortokit, Lujavrit, Khibinit, Foyait, wobei das
entsprechende Gestein eventuell nur an einem einzigen Ort vor-
kommt.
Das häufigste unter den komplexen Mineralen ist der kräftig
rote Eudialith, der in vielen agpaitischen Gesteinen als Haupt-
mineral vorkommt. Im Gegensatz zu der in
.
Tab. 3.6
angege-
benen Formel hat er eine sehr variable Zusammensetzung (Pfaff
et al. 2010, Schilling 2011) und enthält auch Seltenerdelemente,
Niob, Uran, Thorium und andere inkompatible Elemente in
wechselnden Mengen. Das Mineral löst sich in Salzsäure und
kann daher leicht aufgeschlossen werden. Ansonsten enthalten
die Gesteine vor allem Nephelin (oder aufgrund des hohen
Chlorgehalts Sodalith), Alkalifeldspat sowie Ägirin (Alkalipyro-
xen) und Arfvedsonit (Alkaliamphibol).
In den am stärksten angereicherten »hyperagpaitischen
Lujavriten« fehlen Nephelin und Eudialith, stattdessen kommt
Analzim (ein wasserhaltiges Foid) mit exotischen Mineralen wie
Steenstrupin, Lomonosovit, Murmanit, Ussingit, Naujakasit und
dem wasserlöslichen Villiaumit (NaF) vor. Diese Minerale ent-
standen vermutlich nicht magmatisch, sondern während des
Abkühlens des Gesteins durch eine Reaktion mit den zuvor beim
Erstarren der letzten Schmelzreste freigesetzten spätmagmati-
schen Fluiden (Markl & Baumgartner 2002).
Eine Besonderheit agpaitischer Schmelzen ist das extrem
große Temperaturintervall vom Beginn der Kristallisation am
Liquidus (ca. 900 °C) bis zum Erstarren der letzten Schmelzreste
am Solidus (ca. 450 °C). Dabei spielt der hohe Gehalt an Cl
-
und
F
-
eine Rolle, was den Solidus senkt und zugleich im Magma die
Löslichkeit seltener Elemente erhöht.
Agpaitische Schmelzen entstehen durch eine extreme Frak-
tionierung aus alkalinen Mantelschmelzen, wobei es zwei Mög-
lichkeiten gibt (Marks et al. 2011). Ilimaussaq steht exem-
plarisch für den ersten Trend. Das Ausgangsmagma war ver-
mutlich eine quarzuntersättigte Alkalibasaltschmelze, aus der
Plagioklas zusammen mit Pyroxen und Olivin fraktioniert
wurde. In der Schmelze kam es zur Anreicherung von Natrium,
Eisen und inkompatiblen Elementen, während Kalzium und
Magnesium entfernt wurden. Die Schmelze entsprach irgend-
wann einem eisen- und natriumreichen Syenit, der sich durch
Kristallisation von Nephelin, Alkalifeldspat und Ägirin bezie-
hungsweise Arfvedsonit weiter entwickelte. Als nur noch wenige
Prozent der ursprünglichen Schmelzmenge vorhanden waren,
Tab. 3.6
Auswahl komplex zusammengesetzter Minerale in agpai-
tischen Gesteinen. Vereinfachte Formeln, die Zusammensetzungen
sind zum Teil sehr variabel, insbesondere sind weitere inkompatible
Elemente enthalten.
Eudialith (
.
Abb. 3.54)
Na
15
Ca
6
Fe
3
Zr
3
Si
26
O
72
(OH)
4
Cl
Catapleiit
Na
2
ZrSi
3
O
9
·2H
2
O
Aenigmatit
Na
2
Fe
5
TiSi
6
O
20
Låvenit
Na
2
MnFe(Zr,Ti)Si
2
O
7
(O,OH,F)
2
Rinkit
Ti(Na,Ca)
3
(Ca,Ce)
4
(Si
2
O
7
)(O,F)
4
Wöhlerit
Na
2
Ca
4
ZrNb(Si
2
O
7
)O
3
F
Rosenbuschit
(Ca,Na)
3
(Zr,Ti)(Si
2
O
7
)OF
Astrophyllit
K
3
Fe
7
Ti
2
Si
8
O
26
(OH)
5
Ussingit
NaAlSi
3
O
8
·NaOH
Lovozerit
Na
2
Ca(Zr,Ti)Si
6
(O,OH)
18
Murmanit
Na
2
(Ti,Nb)
2
Si
2
O
9
·nH
2
O
Steenstrupin
Na
14
Ce
6
Mn
2
Fe
2
(Zr,Th)
(Si
6
O
18
)
2
(PO
4
)
7
·3H
2
O
Naujakasit
Na
6
(Fe,Mn)Al
4
Si
8
O
26
·H
2
O
Lomonosovit
Na
5
Ti
2
(Si
2
O
7
)(PO
4
)O
2
Loparit
(Ce,Na,Ca)(Ti,Nb)O
3
agpaitisch (Sørensen 1997), die »normalen« Nephelinsyenite im
Gegensatz dazu miaskitisch. Es gibt einen Übergang mit Ge-
steinen, die beide Arten an Mineralen enthalten.
Es gibt drei große Alkaligesteinskomplexe, die überwiegend
aus agpaitischen Gesteinen bestehen: Ilimaussaq (Grönland),
Khibina und Lovozero (beide auf der Kola-Halbinsel, Russland).
Dann gibt es noch einige Alkaligesteinskomplexe mit kleineren
Mengen agpaitischer Gesteine, wie Mont Saint-Hilaire (Quebec,
Kanada), Pilanesberg (Südafrika), Saima (Lianoning, China),
Poços de Caldas (Minas Gerais, Brasilien) und außerdem einige
überwiegend miaskitische Komplexe, bei denen nur die spätes-
ten Pegmatite und hydrothermalen Adern agpaitisch sind.
Es treten auch peralkalkalische A-Typ-Granite auf. Diese
sind zwar quarzübersättigt, aber aluminiumuntersättigt. In
seltenen Fällen weisen diese ebenfalls die für Agpaite typischen
komplexen Minerale auf, zum Beispiel in der Strange-Lake-
Intrusion (Quebec, Kanada).
Wirtschaftlich spielen agpaitische Gesteine bisher noch keine
große Rolle, was sich aber bald ändern wird. Der Grund sind die
hohen Gehalte an Seltenerdelementen, wobei die leichten zwar
überwiegen, aber im Unterschied zu den Lagerstätten in Karbo-
natiten die schweren Seltenerdelemente ebenfalls nennenswert
angereichert sind. In Lovozero wurde zeitweise das Mineral
Loparit gefördert, es ähnelt Perowskit, enthält aber 30 % SEE
2
O
3
sowie Titan, Niob und Tantal. Der Abbau wird möglicherweise
wieder aufgenommen. Ilimaussaq gilt sogar als zweitgrößte
SEE-Lagerstätte und weltgrößte Lagerstätte für schwere SEE. Der
Abbau der am stärksten angereicherten Gesteine ist geplant
(Kvanefjeld), neben SEE und Y sollen auch U und Zn gewonnen
werden. Vereinzelt werden Agpaite bereits auf Uran abgebaut
