3.2.2 Lithologie und Mineralogie

Die alterierten Gesteine sind im Bereich von Dezimetern durch harte und weiche Partien sowie eine vertikale, schiefrige Textur gekennzeichnet. Die maximale Mächtigkeit der Alterationszone scheint 8 m nicht zu Übersteigen (N.N. 1973, MAATUK et al. 1975).

Die mineralogische Zusammensetzung der Proben von den Shagonein und Mekeikwola Hills besteht aus Albit, Quarz, Klinochlor, Serizit, Kaolinit und Calcit. Im Dünnschliff zeigt sich häufig eine Umwandlung der Feldspäte in Epidot und Zoisit. In den Röntgendiagrammen werden die Reflexe des Kaolinits von denen des Klinochlors überlagert. Für den Bereich des Hauptreflexes von Kaolinit (001) bei 7,1 A wurden Werte zwischen 7,06 A und 7,2 A gemessen. Die Intensitäten dieser Reflexe sind in der Abb. 44 gegen die MgO-Gehalte aufgetragen. Anhand der Korrelation wird deutlich, daß die Interferenzen zu einem Teil durch Klinochlor (002) verursacht werden, was auch durch die Korrelation zwischen MgO und dem Hauptreflex (001) für Klinochlor bei 14,1 A zum Ausdruck kommt (Abb. 45).

Abb. 44: RDA-Intensitäten im Bereich 7,06 - 7,2 Å im Vergleich zu den MgO-Gehalten.		Abb. 45: RDA-Intensitäten bei 14,1 Å im Vergleich zu den MgO-Gehalten.

Die zusammenfassende Darstellung von insgesamt 10 Röntgenbeugungsdiagrammen (Abb. 46) zeigt, daß Kaolinit in den analysierten Proben nur in geringen Konzentrationen enthalten ist.

Auch die Untersuchung der Fraktionen < 2 µm belegt, daß Klinochlor und Kaolinit gemeinsam vorkommen (Abb. 47a). Durch die Behandlung der Probe mit Glykol kommt es zu der erwarteten Gitteraufweitung des (001)-Hauptreflexes für Klinochlor auf 16,6 Å (Abb. 47b) (WEAVER 1989). Nach dem Erhitzen der Probe auf 550 °C erscheint der (001)- und (002)-Reflex von Kaolinit erheblich vermindert, was auf den Zusammenbruch der Gitterstruktur von Kaolinit zurückzuführen ist.

Abb. 46: Röntgendiagramme von 10 alterierten Proben aus dem Khor Derudeb. (Kl = Klinochlor, S = Serizit, K = Kaolinit, Al = Albit, Q = Quarz).

Abb. 47: a) 2 µm-Fraktion der Probe 1948 - Khor Derudeb; b) Gitteraufweitung von Klinochlor durch Glykolisierung (Kl = Klinochlor, S = Serizit, K = Kaolinit, Al = Albit).

Eine stöchiometrische Mineralberechnung für die Derudeb-Proben war nicht möglich, da Aluminium und Silizium in mehreren Phasen vorkommen. Anhand von infrarotspektroskopischen Analysen ließ sich jedoch eine quantitative Abschätzung der Kaolinitgehalte erreichen. Die Abb. 48a gibt die Absorptionsbanden für Kaolinit und die zugehörigen stöchiometrisch berechneten Kaolinitgehalte von Proben aus dem Gedaref-Gebiet wieder, die als quantitativer Vergleich dienen.

Abb. 48: a) IR-Analysen von Kaolinit mit Gehaltsangaben (Gedaref-Gebiet) im Vergleich zu b) den Derudeb-Proben.

Nahezu sämtliche 15 Proben von Derudeb zeigen eine vergleichbare Absorptionsbande wie die Probe 1962 (Abb. 48b), liegen also im Bereich unterhalb von ca. 5% Kaolinit. Lediglich bei der Probe 1948 ließen sich sowohl bei der IR-Analyse als auch im Röntgendiagramm höhere Kaolinitgehalte in der Größenordnung zwischen 10% und 15% feststellen.

Röntgenanalytische und infrarotspektroskopische Untersuchungen belegen somit, daß die Gehalte an Kaolinit in den Derudeb-"Kaolinen" gering sind. Die weiße Farbe des Meta-Rhyoliths läßt sich hauptsächlich auf hohe Albit- und Quarzgehalte sowie einen Bleichungseffekt durch Lösungen zurückführen und ist nicht durch erhöhte Kaolinitanteile bedingt. Da nur ein Teil der künstlich angelegten Aufschlüsse beprobt wurde, könnten an anderen Stellen höhere Kaolinitgehalte vorhanden sein. Ein stark unterschiedlicher Kaolinisierungsgrad der Gesteine wird auch von MAATUK et al. (1975) beschrieben. Es liegt jedoch der Verdacht nahe, daß aufgrund der weißen Farbe das Gestein irrtümlich als Kaolin bezeichnet wurde. Der Vergleich zwischen den chemischen Analysen von HASSAN (1967, zitiert in WHITEMAN 1971), N.N. (1973) und den eigenen RF-Analysen zeigt ein ähnliches Si:Al-Verhältnis. Auch die Glühverluste liegen im Bereich zwischen 1 und 3%, was einen erhöhten Kaolinitanteil ausschließt, zumal auch Klinochlor und Serizit OH-Anteile besitzen. Lediglich bei der Analyse von BATTELLE (1979) wird ein höherer Al₂O₃-Gehalt und ein Glühverlust von 6,8% angegeben.