Thermodynamik der natürlichen Paragenesen der Ni-Co-Mn-Cu-Fe-Zn Arsenate

• Antragsteller: Professor Dr. Juraj Majzlan, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511078261

Der erste Teil des geplanten Projekts beinhaltet die Bestimmung der thermodynamischen Eigenschaften ausgewählter Sekundärminerale, im einzelnen i) der Krautit-Gruppe [M(AsO3OH)·H2O, M = Mn, Zn, Co, Mg, Ca, oder Ca/Mn], ii) der Arsenate der Vivianit-Gruppe [M3(AsO4)2·8H2O, M = Ni, Co, Zn, Mg, Mn, Fe oder Cu], und iii) der sauren Arsenat-Sulfate Kaatialait [Fe(AsO2(OH)2)·5H2O] und Sarmientit [Fe2(AsO4)(SO4)(OH)·5H2O]. Die ausgewählten Minerale werden im Labor synthetisch hergestellt und ihre thermodynamischen Funktionen mit mehreren kalorimetrischen Methoden bestimmt. Die Auswahl der Minerale richtet sich nach ihren Vorkommen unter Tage in der historischen Ag-Ni-Co-U(-As-Bi) Erzlagerstätte Jáchymov (Joachimsthal). Diese Lagerstätte stellt ein natürliches Labor mit vielen lokal unterschiedlichen Laborbedingungen dar, die wir in unseren früheren Arbeiten ausführlich untersucht haben. Die in diesem Projekt neu gewonnenen thermodynamischen Daten werden dazu dienen, die Entstehung der sekundären Minerale quantitativ zu verstehen.Der zweite Teil des Projekts besteht aus der Erweiterung der Anwendbarkeit eines großen thermodynamischen Datensatzes für sekundäre Minerale im Temperaturbereich 0-200 oC. Das Ziel kann durch geeignete mathematische Beschreibung der existierenden thermodynamischen Daten mit Debye-Einstein Funktionen erreicht werden. So werden die Löslichkeitsprodukte bei verschiedenen Temperaturen berechnet und so formatiert, dass die gesamte geochemische Kommunität die Daten einfach benutzen kann, um die Entstehung vieler sekundären Arsenate, Sulfate und Oxide numerisch zu verstehen und zu modelieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen