Allgemeine und Angewandte Mineralogie (W3) Prof. Dr. Juraj Majzlan Forschungsschwerpunkte Thermodynamik der Minerale Umweltmineralogie und Biomineralogie Lagerstättenkunde Bei der Verwitterung von Erzkörpern unter oberflächennahen Bedingungen werden überwiegend metastabile Minerale gebildet, die sich langsam in stabile Phasen umwandeln. Die Geschwindigkeit der Umwandlungen variiert in Zeiträumen von Jahren bis zu Jahrzehnten. Die Frage ist, wie die metastabilen Minerale entstehen, warum sie überhaupt entstehen und was ihre Bedeutung für die Umweltgeochemie z.B. der toxischen Elemente ist. In unserer eingeladenen Publikation [1] haben wir die Mechanismen, die zur Bildung von metastabilen Mineralen führen, zusammengefasst. Die Bildung verläuft durch günstige Unterschiede in den Oberflächenenergien, geeignete Präkursoren, inklusive gelförmige Materialien (Abb. 1), biologische Aktivität und Cluster in wässrigen Lösungen. Messungen der thermodynamischen Eigenschaften der Minerale [2, 3] zeigen eine Korrelation zwischen Metastabilität und struktureller Komplexität der Minerale. Die Minerale, die initial aus den wässrigen Lösungen ausfallen, sind metastabil Die Bildungsprozesse der metastabilen Minerale und strukturell einfach. Sie werden sukzessive durch komplexere Phasen ersetzt. Da die metastabilen Phasen eine höhere Löslichkeit in wässrigen Medien besitzen, belasten sie die Umwelt mit erhöhten Schwermetallkonzentrationen. Die Untersuchung der Thermodynamik und Kinetik dieser Minerale liefert wertvolle Rückschlüsse, die z.B. einen Leitfaden zur Behandlung der Bergbauabfälle liefern sowie Prognosen der zukünftig zu erwartenden Umweltbelastung durch solche Abfallformen zulassen. [1] Majzlan J. (2020): Processes of metastable-mineral formation in oxidation zones and mine wastes. Mineralogical Magazine 84, 367375, https://doi.org/10.1180/mgm.2020.19. [2] Majzlan J., Plášil J., Dachs E., Benisek A., Mangold S., Škoda R., Abrosimova N. (2020): Prediction and observation of formation of CaMg arsenates in acidic and alkaline fluids: Thermodynamic properties and mineral assemblages in Jáchymov, Czech Republic and Rotgülden, Austria. Chemical Geology 559, 119922 doi.org/10.1016/ j.chemgeo.2020.119922. [3] Majzlan J., Kiefer S., Lilova K., Subramani T., Navrotsky A., Dachs E., Benisek A. (2021): Chapmanite [Fe2Sb(Si2O5)O3(OH)], its thermodynamic properties and formation in low-temperature environments. European Journal of Mineralogy 33, 357–371, https:// doi.org/10.5194/ejm-33-357-2021. Abb. 1. Massen von metastabilen Kupfer Sulfaten in einem unterirdischen Fluß. Die blauen Minerale entsprechen dem Langit und entstehen aus einem Gel. Lokalität Libethen. 142 — FORSCHUNG
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