Kolitsch, U., Brandstätter, F., Schreiber, F., Fink, R. & Auer, C.: Die Mineralogie der weltweit einzigartigen Schlacken von
Waitschach, Kärnten. p. 19-87, 77 Abb.
Die Mineralogie von ungewöhnlich Pb- und Ba-reichen Schlacken bei Waitschach, Hüttenberger
Revier (Kärnten, Österreich), wurde detailliert mittels Röntgendiffraktometrie (an Pulvern und
Einkristallen), REM-EDS-Analysen an Kristallen und polierten Anschliffen und Ramanspektroskopie
untersucht. Die Schlacke wurde von drei verschiedenen Halden gesammelt und besitzt (vermutlich)
mittelalterliches Alter. Sie ist reich an Pb, Ba und Halogenen (Cl >> F) und mäßig reich
an Sb. Phasen, die Cu oder Zn enthalten, sind sehr selten. Nur zwei As-haltige Phasen wurden
beobachtet. Eine Gesamtzahl von ca. 110 verschiedenen Schlackenmineralien und -Phasen wird
beschrieben, wovon die große Mehrzahl in Hohlräumen der Schlacke vorkommt, oft in gut kristallisierter
Form. Ungewöhnliche Beispiele, die mehrere Chloride, Fluorid-Chloride, Fluoride, Sulfite,
Thiosulfate, Nitrate und Carbonate einschließen, sind: Atacamit, Chukhrovit-(Ca), Cumengeit,
Diaboleit, Fassinait, Fiedlerit, Gearksutit, Hannebachit, Hydromagnesit, Lanarkit, Matlockit,
Monohydrocalcit, Nadorit, Nitrobarit, Paralaurionit, Penfieldit, Phosgenit, Sidpietersit, Spangolith,
Stibioclaudetit, Tooeleit und Witherit. Unter den bislang unbenannten Phasen sind das orthorhombische
Dimorph von Barstowit, Barium-Thiosulfat-Monohydrat [Ba(S2O3)·H2O], Pb3O2(OH)2,
Pb2Fe3+Cl3(OH)4·H2O und ein tetragonales Dimorph von Nadorit (PbSbO2Cl).
Ferner wurden
mehrere Phasen identifiziert, die weltweit neu sind und die mehrheitlich durch Kristallstrukturanalysen
charakterisiert wurden. Zu den interessantesten zählen: eine gelbe, monokline Pb-Fe-Cl-
S(?)-O-H-Phase (wahrscheinliche Raumgruppe C2/m); ein farbloses bis weißliches, rhomboedrisches
Ba-Ca-Carbonat (R3); ein farbloses, monoklines Pb-Nitrat-Chlorid [Pb8O3(OH)5(NO3)4Cl,
C2/m]; eine blaugrüne, Devillin-verwandte Phase [CaCu4(SO4)2(OH)6·3H2O,
P21/c]; eine weiße,
im Fleischerit-Typ kristallisierende Phase mit noch etwas unklarer chemischer Zusammensetzung
[~Ba3Sb5+[(Si,S)O3(OH)]2(OH,O)6·3H2O, P-3]; und eine
neue, blassgrüngelbliche, hexagonale,
Cl-reiche Phase [Pb15.5(Al,Fe)(OH)17Cl17; P63/mmc].
Die Schlackenmatrix enthält, abgesehen von den üblichen Fe-(Ca-Mg-Mn-)Silikaten und -Oxiden,
deutliche Mengen von Celsian (Bariumfeldspat), einen Pb-Ba-Feldspat, Andrémeyerit
[BaFe2+2(Si2O7)], Mischglieder der Reihe Baryt-Anglesit, winzige Einschlüsse von
Pb-reichen
Oxiden, Carbonaten oder Sulfaten, sowie geringe Anteile von Metallsulfiden und Glas. In einem
Anschliff wurde ein neues Ba-(K)-Fe-Sulfid identifiziert, das ein K-haltiges Fe-Analogon von
Owensit darstellen könnte.
Die Entstehung der vielfältigen Paragenese und die Herkunft einzelner Elemente wird diskutiert.
Verhüttet wurde Material der an Baryt gebundenen Pb-Cu-Sb-Sulfidvererzungen des Waitschacher
Teilreviers, hauptsächlich Bournonit und Galenit. Die Herkunft der zahlreichen (Fluorid-)
Chloride ist unklar.
Schlüsselwörter: Waitschach, Schlacken, Blei, Barium, Mineralogie, neue Schlackenphasen,
chemische Analysen, Kristallographie
Abstract
The mineralogy of unusually Pb- and Ba-rich slags at Waitschach, Hüttenberg iron mining district
(Carinthia, Austria), has been studied in detail using single-crystal and powder XRD, SEMEDS
analyses of crystals and polished sections, and Raman spectroscopy. The slag, collected
mainly from three individual slag dumps, dates back to (probably) the Middle Ages and is rich
in Pb, Ba and halogens (Cl >> F), and, to a lesser extent, in Sb. Phases containing Cu or Zn
are very rare and only two As-bearing phases were encountered. A total of about 110 different
slag minerals and compounds is described, the large majority of which occur as secondary,
often well-crystallised phases in voids of the slag. Unusual examples, including several chlorides,
fluoride-chlorides, fluorides, sulphites, thiosulphates, nitrates and carbonates, are: Atacamite,
chukhrovite-(Ca), cumengeite, diaboleite, fassinaite, fiedlerite, gearksutite, hannebachite, hydromagnesite,
lanarkite, matlockite, monohydrocalcite, nadorite, nitrobarite, paralaurionite, penfieldite,
phosgenite, sidpietersite, spangolite, stibioclaudetite, tooeleite and witherite. Among the
phases without mineral names are an orthorhombic dimorph of barstowite, barium-thiosulphatemonohydrate
[Ba(S2O3)·H2O], Pb3O2(OH)2,
Pb2Fe3+Cl3(OH)4·H2O and a tetragonal dimorph
of nadorite (PbSbO2Cl). Furthermore, several phases new to science have been identified, the
majority of which were characterised by crystal-structure determinations. The most interesting
ones are: a yellow, monoclinic Pb-Fe-Cl-S(?)-O-H-phase (probable space group C2/m); a colourless
to white, rhombohedral Ba-Ca-carbonate (R3); a colourless, monoclinic Pb-nitrate-chloride
[Pb8O3(OH)5(NO3)4Cl,
C2/m]; a blue-green, devilline-related phase [CaCu4(SO4)2(OH)6·3H2O,
P21/c]; a white fleischerite-type compound with an as yet somewhat uncertain chemical composition
[~Ba3Sb5+[(Si,S)O3(OH)]2(OH,O)6·3H2O, P-3]; and a
new, pale greenish yellow, hexagonal,
Cl-rich phase [Pb15.5(Al,Fe)(OH)17Cl17; P63/mmc].
The slag matrix contains, apart from common Fe(-Ca-Mg-Mn) silicates and oxides, considerable
amounts of celsian (Ba-feldspar), a Pb-Ba-feldspar, andrémeyerite [BaFe2+2(Si2O7)],
members
of the baryte-anglesite solid solution series and tiny inclusions of Pb-rich oxide, carbonate or
sulphate phases, as well as minor amounts of metal sulphides and glass. In one sample, a new
Ba-(K)-Fe-sulphide was detected which might represent a K-bearing Fe-analogue of owensite.
The genesis of the varied assemblage and the provenance of specific elements is discussed. The
mainly consist of bournonite and galena. The origin of the diverse (fluoride-)chloride phases is
unclear.
Keywords: Waitschach, slag, lead, barium, mineralogy, new slag phases, chemical analyses,
crystallography