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Kasten 1.3
Pyrit
Das goldfarben metallisch glänzende Eisensulfid Pyrit (FeS 2 ,
.
früh und sehr spät gebildet wird, unterbrochen von der Kristal-
lisation anderer Sulfide.
Manchmal enthält Pyrit mikroskopisch kleine Goldkörner, das
»Katzengold« ist in diesem Fall tatsächlich ein Golderz. Als
Eisenerz ist Pyrit aus heutiger Sicht ungeeignet. Er kann nur
verhüttet werden, wenn er in einem ersten Schritt durch
Rösten in Eisenoxid verwandelt wird, was große Mengen an
umweltschädlichem SO 2 freisetzt. Da ist es einfacher, gleich
Oxide (Magnetit, Hämatit) zu verwenden. Trotzdem wird Pyrit
abgebaut und geröstet, allerdings in erster Linie, um Schwefel-
säure zu produzieren. Dies hat jedoch keine große Bedeutung
mehr, da Schwefelsäure auch bei der Verhüttung anderer Sulfi-
de als Nebenprodukt hergestellt werden kann, insbesondere
bei der Kupferproduktion.
Historisch spielte Pyrit zumindest in manchen Regionen eine
Rolle in der frühen Eisenproduktion. Noch wichtiger war Pyrit
in der Frühgeschichte durch eine andere Eigenschaft: Schlägt
man einen anderen Stein (z. B. einen Feuerstein) dagegen, gibt
es Funken, mit denen ein Feuer entfacht werden kann. Pyrit ist
auch schuld am sauren Regen: Stein- und Braunkohle enthält
etwas Pyrit und andere Schwefelverbindungen, die beim Ver-
brennen oxidiert werden. Das freigesetzte SO 2 löst sich in kon-
densierten Wassertröpfchen zu Schwefelsäure. Ganz ähnlich
läuft die Verwitterung von Pyrit und anderen Sulfiden ab. Da-
her sammelt sich in aufgegebenen Bergwerken oft ein extrem
saures Grubenwasser an, in dem nur spezielle Mikroorganis-
men überleben können. Darunter sind einige, wie Acidithio-
bacillus ferrooxidans , deren Stoffwechsel auf der Oxidation
von Sulfiden beruht, was die Verwitterung beschleunigt.
Auf den ersten Blick ist vielleicht verwirrend, dass der Schwefel
in Pyrit scheinbar die Oxidationsstufe -1 hat und nicht, wie
es eigentlich sein sollte, -2. Das liegt daran, dass jeweils zwei
S 2- eine kovalente Verbindung eingehen. Im Kristallgitter
wechselt sich also Fe 2+ mit hantelförmigen (S-S) 2- ab.
Abb. 1.18) ist das mit Abstand häufigste und am weitesten
verbreitete Sulfidmineral. In Museen sind oft perfekte Würfel
oder Pentagondodekaeder zu sehen, manchmal auch pyriti-
sierte Fossilien oder Tonsteine mit sonnenförmigen Aggrega-
ten. Umgangssprachlich wird Pyrit als Katzengold bezeichnet,
die Bergleute nannten ihn Schwefelkies.
Dieses Mineral kann bei sehr variablen Bedingungen in einer
Vielzahl von Milieus entstehen. Bei der Verfestigung (Diage-
nese) von Sedimenten, insbesondere in Tonstein, bildet er sich
durch die Wirkung von sulfatreduzierenden Bakterien. Unter
diesen Bedingungen tritt er oft zusammen mit Markasit auf,
der dieselbe Zusammensetzung in einem anderen Kristall-
gitter hat (orthorhombisch).
Pyrit kommt auch in fast allen hydrothermalen Lagerstätten-
typen vor und ist nicht selten das dominierende Mineral
(z. B. bei manchen SEDEX-Lagerstätten,
Abschn. 4.17, und in
bestimmten Zonen von VMS-Lagerstätten,
7
Abschn. 4.16).
Schließlich gibt es auch magmatisch gebildeten Pyrit, ins-
besondere in mafischen Intrusionen, wo er untergeordnet
zusammen mit dem schwefelärmeren Pyrrhotin (FeS) vorkom-
men kann.
Tatsächlich kann Pyrit immer entstehen, wenn ausreichend
Fe 2+ und S 2- vorhanden sind - unabhängig von der Tempera-
tur. Entsprechend sind reduzierte Bedingungen die wichtigste
Voraussetzung. Außerdem muss ein hydrothermales Fluid
zumindest leicht, besser stark sauer sein.
Allerdings kann ein Fluid gleichzeitig an mehreren Metallen
übersättigt sein, zum Beispiel neben Eisen auch an Kupfer
oder Arsen, sodass Chalkopyrit (CuFeS 2 ) oder Arsenopyrit
(FeAsS) oder andere Minerale gebildet werden. Je nachdem,
wie die Verhältnisse der ausgefällten Metalle sind, kommen
diese zusammen mit Pyrit oder mit anderen Sulfiden vor.
Die Folge ist, dass Pyrit in hydrothermalen Systemen oft sehr
7
Abb. 1.18 Pyrit (FeS 2 ). © F. Neukirchen.
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