Karbonat- und Sulfatgesteine: Kalkstein, Dolomit, Magnesit, Gips, Anhydrit
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| Published: |
Berlin
Dt. Verl. f. Grundstoffind.
1982
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| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Nutzbare Gesteine und Industrieminerale
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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| adam_text | Titel: Karbonat- und Sulfatgesteine
Autor: Langbein, Rolf
Jahr: 1982
INHALTSVERZEICHNIS
1. MINERALOGIE DER KARBONATE UND BESTIMMUNGSMETHODEN 15
1.1. Mineralogie der gesteinsbildenden Calcium- und
Magnesiumkarbonate 15
1.1.1. Calcit 18
1.1.2. Aragonit 20
1.1.3. Dolomit 20
1.1.4. Magnesit 21
1.2. Mineralogische Methoden der Karbonatbestimmung 22
1.2.1. Anfarbereaktionen zur Karbonat-Differential-
Diagnose 2 2
1.2.2. Rontgendiffraktometrische Karbonatbestimmung 24
1.2.3. Analyse von Karbonatmischkristallen 27
1.2.4. Thermische Untersuchungsverfahren 30
1.2.5. Ultrarotspektralphotometrische Karbonatbestimmung 34
1.3. Chemische Methoden der Karbonatbestiramung 35
1.3.1. Schnellmethoden zur Karbonatbestimmung 35
1.3.2. Gasometrische und gravimetrische Kohlendioxid-
bestimmung 36
1.3.3. Komplexometrische Calcium-Magnesium-Titration 37
1.3.4. Spektralanalytische Methoden der Karbonatbestimmung 38
2. BILDUNG UND UMBILDUNG DER KARBONATE 40
2.1. Physikochemische Bedingungen 40
2.1.1. Calcitfallung 40
2.1.2. Dolomitbildung 44
2.2. Kalkstein-Sedimentationsbereiche 48
2.2.1. Flachwasser-Karbonat-Sedimentation 48
2.2.2. Sublitorale Schelf-Karbonat-Sedimentation 51
2.2.3. Tiefsee-Karbonat-Sedimentation 54
2.2.4. Sonstige marine Karbonatbildungsbereiche 56
2.2.5. Terrestre Karbonatbildungsbereiche 57
2.3. Prinzipien der zyklischen Sedimentation 59
2.4. Postgenetische VerSnderungen an Karbonatgesteinen 63
2.4.1. Diagenetische Veranderungen der Zusammensetzung 63
2.4.2. Metamorpho Veranderungen der Zusaimensetzung 67
2.4.3. Metasomatische Veranderungen der Zusammensetzung 70
2.5. Lithologie der Karbonate 71
2.6. Geochemie der Karbonate 80
2.7. Verwitterung und Verkarstung 8 3
2.7.1. Allgemeines 83
2.7.2. Karbonatlosung 84
2.7.3. Faktoren der Verkavstung 85
2.7.4. RUckstandsbildungen 8 7
3. KARBONATGESTEINSLAGERSTXTTEN 8 9
3.1. Allgemeines 89
3.2. Karbonatsedimentation im Verlaufe der Erdgeschichte 89
3.3. Karbonatkonzentration im geologischen Raum 91
3.3.1. Marine Lagerstatten 92
3.3.1.1. Lagerstatten in Geosynklinalgebieten 92
3.3.1.2. Lagerstatten der Plattformen 92
3.3.2. Terrestre Lagerstatten 93
3.3.3. Endogene Lagerstatten 93
3.4. Karbonatgesteinslagerstatten der DDR 94
3.4.1. Geologische Obersicht 94
3.4.2. Lagerstattenbeispiele 98
3.4.2.1. Allgemeines 98
3.4.2.2. Kalksteinlagerstatten Elbingerode/Rubeland 98
3.4.2.3. Karbonatgesteinslagerstatten im Zechstein Thiiringens 99
3.4.2.4. Kalksteinlagerstatten im Unteren Muschelkalk der
Hauptscholle 101
3.4.2.5. Kalksteinlagerstatte Riidersdorf 102
3.4.2.6. Kreidekalk/Kieselkreide-Lagerstatte LScknitz 105
3.4.2.7. Kreidelagerstatte (Riigen) 105
3.4.2.8. Travertinlagerstatte Weimar-Ehringsdorf 107
4. GEOLOGISCHE ERKUNDUNG VON SEDIMENTXREN KARBONAT-
GESTEINSLAGERSTATTEN 109
4.1. Allgemeines 109
4.2. Geologisch-statistische Erhebung 110
4.3. Bemusterung 113
4.4. Geologisch-okonomische Bewertung der Lagerstatten 116
4.5. Mathematische Lagerstattenmodellierung 118
5. GEWINNUNG UND AUFBEREITUNG 120
5.1. Allgemeine Tendenzen 120
5.2. Lagerstattentypen aus der Sicht der Abbausysteme 122
5.3. Abraumbeseitigung 126
5.4. Gewinnung und Aufbereitung von Lockergesteinen 127
5.5. Gewinnung und Aufbereitung von Festgesteinen 129
10
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SHE
—
5.5.1. Allgemeines 129
5.5.2. Gewinnung 129
5.5.3. Aufbereitung 131
5.6. Gewinnungs- und Aufbereitungsmethoden zur Sicherung
der Rohstoffqualitat 134
5.6.1. Allgemeines 134
5.6.2. Selektive Gewinnung 134
5.6.3. Karbonatgesteinswasche 136
5.6.4. Qualitatssortierung 138
5.6.5. Mischbettechnologie 139
6. KARBONATGESTEINE - ANFORDERUNGEN UND VERWENDUNG 141
6.1. Allgemeines 141
6.2. Eigenschaften der Karbonatgesteine 141
6.2.1. Physikalische Eigenschaften 141
6.2.2. Physikochemische Eigenschaften 144
6.2.3. Chemische Analyse 146
6.3. Brennprodukte 150
6.3.1. Herstellung 150
6.3.2. Physikalische und chemische Eigenschaften 151
6.3.3. EinfluB der Rohstoffe auf die Qualitat der
Brennprodukte 154
6.4. Karbonatgesteine als Eigenschaftsrohstoffe 155
6.4.1. Natursteinbauelemente 155
6.4.2. Gebrochene Natursteine 155
6.4.3. Full-, Farb- und Tr3gersubstanzen 156
6.5. Karbonatgesteine und Karbonate als Elementrohstoffe 158
6.5.1. Metallurgie 158
6.5.2. Chemische Industrie 160
6.5.2.1. Herstellung von Calciumkarbid 160
6.5.2.2. Sodaherstellung 160
6.5.2.3. Herstellung von Zucker 161
6.5.3. Umweltschutz 162
6.5.4. Landwirtschaft 162
6.5.5. Baustoffindustrie 163
6.5.5.1. Herstellung von Portlandzement 163
6.5.5.2. Branntkalk und Kalkhydrat als Bindebaustoff 167
6.5.5.3. Feuerfestindustrie 168
6.5.5.3.1. Dolomit 168
6.5.5.3.2. Magnesit 169
6.5.5.4. Glasindustrie 170
6.6. Verwendung karbonatischer Anfallstoffe 171
11
7.
TECHNISCHE GOTE- UND LIEFERBEDINGUNGEN (TGL) UND
PROFVERFAHREN
173
8.
8.1.
8.2.
KARBONATGESTEINE ALS GEGENSTAND DER ROHSTOFFWIRTSCHAFT 175
Karbonatrohstoffe in der Volkswirtschaft der DDR 175
Internationale Rohstoffprobleme 178
9. MINERALOGIE UND BESTIMMUNGSHETHODEN DER CALCIUMSULFATE 182
9.1. Mineralogie der gesteinsbildenden Calciumsulfate 182
9.1.1. Anhydrit 182
9.1.2. Gips 186
9.2. Technische Phasen im System CaSO4 - Wasser 188
9.2.1. Halbhydrat 189
9.2.2. L8slicher Anhydrit III 191
9.2.3. Anhydrit II und I 191
9.3. Bestimmungsmethoden fur Calciumsulfat 191
9.3.1. Chemische Bestimmung der Hauptelemente 191
9.3.2. Bestimmung der Gips-Anhydrit-Verhaltnisse iiber
die Kristallwasserbestimmung 192
9.3.3. RUckstandsbestimmungen in Sulfatgesteinen 193
9.3.4. Sonstige Bestimmungsmethoden 194
9.3.5. Geochemie der Sulfatgesteine 197
10. BILDUNG UND UMBILDUNG VON CALCIUMSULFATGESTEINEN 202
10.1. Physikochemische Bedingungen der Calciumsulfatbildung 202
10.2. Geologische Bedingungen der Calciumsulfatbildung 207
10.3. Lithologie der Sulfatgesteine 213
10.4. Mikroskopische Gefiige der Sulfatgesteine 217
10.5. Sedimentationszyklen 224
10.6. Postgenetische Oberpragung der Sulfatsedimente 230
10.6.1. Diagenese 230
10.6.2. Metamorphose 232
10.6.3. Hydratation 233
10.7. EinfluS genetischer Faktoren auf die Verwertbarkeit
und Prospektion von Sulfatgesteinsvorkommen 235
11. GEOLOGIE DER CALCI JMSULFATLAGERSTXTTEN 244
11.1. Allgemeines 244
11-2. Verbreitung von Calciumsulfatlagerstatten in Raum
und Zeit 245
11.3. Calciumsulfatlagerstatten der DDR 248
11.3.1. Allgemeines 248
12
11.4. Geologische Erkundungsmethoden
11.4.1. Allgemeines
11.4.2. Chemische Bemusterung
11.4.3. Geophysikalische MeBverfahren
12. GEWINNUNG, FORDERUNG UND AUFBEREITUNG
12.1 . Allgemeine Kriterien
12.2. Tiefbau
12.3. Tagebau
12.3.1. Abraumberaumung
12.3.2. Rohsteingewinnung und Transport
12.4. Aufbereitung - Klassierung - Homogenisierung
11.3.2. Stratigraphisch-palaogeographische Position der
Zechsteinsulfate im Gebiet des Siidharzvorlandes 250
11.3.3. Ausbildung von Gips- und Anhydritlagerstatten -
Lagerstattentypen 256
261
261
261
263
265
265
266
268
268
268
270
13. INDUSTRIE-ANFALLSTOFFE 27 2
13.1. Allgemeines 272
13.2. Anfallsulfate der Phosphorsaureproduktion 272
13.3. Anfallsulfate der FluBsaureproduktion 27 3
13.4. Calciumsulfate aus Riickstanden der Kaliindustrie 275
13.5. Sulfatrtickstande der Rauch- und Abgasentschwefelung 276
13.6. Calciumsulfat-Sekundarrohstoffe 276
14. CALCIUMSULFATROHSTOFFE - ANFORDERUNGEN UND VERWENDUNG 27 7
14.1. Allgemeines 277
14.2. Beziehungen zwischen Genese, Qualitat und Verwendung 279
14.2.1. Verunreinigungen 279
14.2.2. Struktur - Gefiige - Porositat - Dichte 286
14.2.3. WeilJgrad 287
14.3. Calciurasulfate als Eigenschaftsrohstoffe 288
14.3.1. Verwendung zur Branntgipsherstellung 288
14.3.2. Verwendung als Anhydritbinder 294
14.3.3. Einsatz als Naturstein 298
14.3.4. Calciumsulfate als Fullstoffe 301
14.4. Calciumsulfate als Inhaltsrohstoffe 301
14.4.1. Einsatz in der Zementindustrie 301
14.4.2. Herstellung von Schwefelsaure 302
14.4.3. Herstellung von Ammoniumsulfat 304
14.4.4. Einsatz von gemahlenem Gips- bzw. Anhydritgestein
als Streudiinger 304
13
15. PROFVERFAHREN FOR SULFATROHSTOFFE UND -PRODUKTE 307
16. ROHSTOFFWIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG VON
CALCIUMSULFATEN 309
LITERATURVERZEICHNIS 31°
SACHWdRTERVERZEICHNIS 328
ANNOTATION
14
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