FeS2: Versuch einer Artbeschreibung im Lausitzer Tertiär
Die Verbindung aus Schwefel und Eisen berührt seit jeher die Gemüter der Menschen. Als Narrengold (Fool´s Gold) oder Katzengold täuscht es die unerfahrenen Schatzsucher seit der Antike.
Im frühen 20. Jh. dienten FeS2-Minerale als Rohstoff für die Schwefelsäureproduktion und damit der aufkeimenden chemischen Industrie. Neben dem lagerstättenwirtschaftlichen Aspekt wird heutzutage der sogenannte Schwefelkies immer stärker unter umweltrelevanten Gesichtspunkten beobachtet.
Im Bereich des Lausitzer Braunkohlenreviers wird in den tertiären Schichten der kubisch kristallisierende Pyrit, der orthorhombische Markasit sowie kryptokristallines FeS2, teils als Melnikovit bezeichnet, angetroffen. Deutliche Anisotropieeffekte im gekreuzt polarisierten Licht, unterscheiden den Markasit von seinem isotropen Bruder, welchem im geologischen Kontext eher hohe Bildungstemperaturen zugeschrieben werden.
Die orthorhombisch-dipyramidale Kristallklasse lässt sich an einigen großen Kristallen, wie z.B. auf Kluftflächen im 2. Lausitzer Flöz, gut erkennen (Foto). Auch sind teilweise sehr schöne Zwillingsbildungen zu beobachten.
Eine Sonderform stellt das framboidale (framboise – franz. Himbeere) FeS2 dar. Hierbei handelt es sich um kugelige Aggregate bis zu 50 µm Durchmesser, bestehend aus zahlreichen dipyramidalen Pyritmikrokristalliten im Nanometerbereich. Dieser Form werden in der Literatur mikrobielle Ursprünge zugeschrieben und sie findet sich an vielen Stellen der tertiären Schichtenfolge der Lausitz.
Neben diesen Einzelformen können auch Rekristallisationserscheinungen des, vermutlich primär framboidalen, Markasits beobachtet werden. Diese treten makroskopisch als derbe Kluftfüllungen oder Konkretionen in Erscheinung. Während des Zeitraums der Diagenese spielen dabei das Vorhandensein von Hohlräumen, wie Zellen von Braunkohlenhölzern oder offene Kluftbereiche, sowie Diffusionsprozesse innerhalb dieser Hohlräume, entscheidende Rollen.
Das Interessante außerhalb wissenschaftlicher Betrachtungen ist, dass die framboidalen Phasen eine wesentlich größere reaktive Oberfläche aufweisen, als die Rekristallisate. Dies führt unter Einfluss von Luftsauerstoff zu einer schnelleren und effektiveren Oxidation, und damit auch intensiveren Versauerungsreaktion der betroffenen Sedimente, als bei primär rekristallisiertem FeS2.
Die Abläufe bei der Bildung von FeS2 in den tertiären Sedimenten werden bei LAOP untersucht und stetig erweitert.