5.1 Mineralogie und Geochemie

Vergleicht man die mineralogische Zusammensetzung der untersuchten Kaolintypen (Abb. 101) so wird deutlich, daß jeweils charakteristische Paragenesen vorliegen. Die Flintclays vom Jebel Tawiga besitzen bei weitem die höchsten Durchschnittsgehalte an Kaolinit, Hämatit, Anatas und Minerale der Crandallit-Gruppe. Die Quarzgehalte sind hingegen sehr gering. Auch lassen sich freie Aluminiumphasen (Böhmit/Gibbsit/Diaspor) nur für dieses Vorkommen nachweisen. Die Kaoline von Gedaref sind vor allem durch ihre Gehalte an Alunit, Opal-CT und Chalcedon charakterisiert. Infolge epigenetischer Prozesse wurden der ursprüngliche Mineralbestand und Chemismus dieser Gesteine erheblich verändert. Sämtliche Kaoline vom Typ der Hochflutablagerung zeigen qualitativ nahezu die gleiche Zusammensetzung. Kaolinit, Quarz und Illit sind die vorherrschenden Mineralphasen. Trotz relativ hoher Kaolinitgehalte sind im Umm Ali-Kaolin noch teilweise Feldspäte in geringer Konzentration vorhanden. Außer bei den Umm Ali-Kaolinen, ließen sich Mineralphasen der Crandallit-Gruppe in allen Vorkommen als gemeinsames Merkmal nachweisen. Wegen ihres geringen Kaolinisierungsgrades wurden die Alterationsprodukte von Derudeb in der vergleichenden Betrachtung ausgeschlossen.

Entsprechend unterscheiden sich die Kaolintypen auch in ihrer chemischen Zusammensetzung. So zeigen die Laterite vom Jebel Tawiga, die freie Aluminiumphasen enthalten, im Vergleich zu den anderen Kaolinen die höchsten Al₂O₃-Gehalte (Abb. 102). Infolge der Desilifizierung und der Bildung von Bauxitmineralen treten hier auch entsprechend niedrige SiO₂-Konzentrationen auf.

Ein charakteristisches Merkmal lateritischer Verwitterungsprodukte ist u.a. die Anreicherung von Eisen und Titan. Mit einem durchschnittlichen Gehalt von ca. 16% Fe₂O₃ und 2,5% TiO₂ unterscheiden sich die Tawiga-Laterite deutlich von den anderen Kaolinen. Die relativ leicht löslichen Alkalien und Erdalkalien hingegen sind aufgrund der intensiven Verwitterung und der damit verbundenen verstärkten Abfuhr dieser Elemente in den Lösungen sichtlich abgereichert. Auch beim Phosphor weisen die Tawiga-Laterite die höchsten Konzentrationen auf, was sich einerseits auf die Neubildung von Aluminiumphosphate der Crandallit-Gruppe zurückführen läßt, die jedoch auch in den sekundären Kaolinen vorhanden sind; andererseits ist ein Teil des Phosphors an die Mineralphasen Hämatit und Goethit adsorptiv gebunden. Erhöhte Phosphorgehalte wurden auch von BEIßNER (1989) für Laterite im Gebiet Minas Gerais, Brasilien in vergleichbarer Bindungsform nachgewiesen. Bei den Gedaref-Kaolinen sind die hohen Sulfat- und Kaliumgehalte sowie teilweise auch das Aluminium hauptsächlich an das Mineral Alunit gebunden. Die Kaliumgehalte der "Hochflutkaoline" hingegen korrelieren eindeutig mit den Illitkonzentrationen.

Im Konzentrationsdreieck Al₂O₃-Fe₂O₃-SiO₂ (Abb. 103) läßt sich die chemische Charakteristik der sudanesischen Kaoline zusammenfassend darstellen. Die eingezeichnete Grenzlinie gibt den theoretischen Gehalt von Al₂O₃ bzw. SiO₂ für Kaolinit an. In das untere Feld fallen ausschließlich Proben vom Jebel Tawiga, die freie Aluminiumphasen (Böhmit; Gibbsit, Diaspor) oder zusätzlich Aluminiumphosphate der Crandallit-Gruppe enthalten.

Abb. 103: Die sudanesischen Kaoline im Al₂O₃-SiO₂-Fe₂O₃-Diagramm.