A literature retrieval was performed for whole rock geochemical analyses of sedimentary, magmatic and metamorphic rocks in the catchment of River Thuringian Saale for the past 600 Ma. Considering availability and coincidence with paleontological an facies data the following indicators seem suitable to detect environmental and climatic changes: biogenic P for Paleoproductivity, STI Index for weathering intensity, Ni/Co-ratio for redox conditions, relative enrichments of Co, Ba and Rb versus crustal values for volcanic activity at varying differentiation. The Mg/Ca-ratio as proxy for salinity is applicable in evaporites. The binary plot Nb/Y versus Zr/TiO2 indicates a presently eroded volcanic level of the Bohemian Massif as catchment area for the Middle Bunter, whereas higly differentiated volcanics provided source material for Neoproterozoic greywackes. A positive Eu-anomaly is limited to the Lower Bunter and implies mafic source rocks perhaps formerly located in the Bohemian Massif.
Zinn (Sn) und Wolfram (W), deren Vorkommen hauptsächlich mit magmatisch-hydrothermalen Systemen in Verbindung gebracht werden, haben sich als strategische Metalle etabliert, und die erfolgreiche Erkundung wirtschaftlich wertvoller Lagerstätten hängt von einem grundlegenden Verständnis der erzbildenden Prozesse ab, einschließlich Quelle und Primärkonzentration, Transport, Ablagerung und Remobilisierung. Zusammen mit anderen hochfeldstarken (HFSE; z. B. Nb und Ta) und fluidmobilen Elementen (z. B. Li, P, F) treten Sn und W häufig in enger räumlicher Beziehung zu spät- bis postorogenen peraluminösen Granitsystemen der Kruste - einschließlich Seltenmetallgraniten (RMG) und Pegmatiten - und damit verbundenen hydrothermalen Aktivitäten auf. Die Anreicherung von Zinn und W bis zu wirtschaftlichen Gehalten ist das Ergebnis einer Kombination von Schmelz- (d. h. Vorkonzentration) und fluidgetriebenen Prozessen (d. h. Remobilisierung). Der Transport und die Umverteilung dieser Elemente innerhalb der Kruste hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. ihrer Löslichkeit in der Schmelze und im Fluid im Gleichgewicht mit erzhaltigen Mineralen und ihrer Verteilung zwischen Schmelze und Fluid am magmatisch-hydrothermalen Übergang. Während die Zusammensetzung der Schmelze und des Fluids für beide Elemente wichtige Parameter sind, reagiert W sehr empfindlich auf die Temperatur und Sn auf die Redoxbedingungen (d. h. Speicherung und Transport als Sn2+ oder Sn4+) bei einer bestimmten Zusammensetzung. Obwohl die wichtigsten Kontrollparameter bereits identifiziert wurden, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um in der Literatur auftretende Diskrepanzen zu klären (z. B. im Zusammenhang mit der Komplexität solcher Systeme und möglichen experimentellen Problemen). Zu diesem Zweck wollen wir uns auf mehrere Aspekte konzentrieren und dabei verschiedene Ansätze anwenden: (i) Löslichkeitsexperimente für Sn- und W-haltige Minerale in Schmelze und Fluid unter Berücksichtigung von deren geochemischer Vielfalt und der für Sn-W-Lagerstätten relevanten P-T-fO2-Bedingungen, (ii) Experimente zur genauen Bestimmung der Fluid/Schmelze- und Sole/Dampf/Schmelze-Verteilung von Sn und W am magmatisch-hydrothermalen Übergang, (iii) Untersuchung von Fluideinschlüssen an einem herausragenden Beispiel des Argemela-Granitsystems (Portugal) zur qualitativen und quantitativen Untersuchung der Sn- und W-Konzentration in Fluiden und des Transports am magmatisch-hydrothermalen Übergang, (iv) Untersuchung des Oxidationszustands von Sn in verschiedenen Krustenumgebungen zur Bewertung des Redox-Effekts auf den Sn-Transport und die Umverteilung innerhalb der Kruste. Insgesamt werden unsere Ergebnisse dazu beitragen, die bestehenden Modelle für die Bildung von Sn-W-Lagerstätten neu zu bewerten.
Die Felbertal Scheelit-Lagerstätte ist eine der weltweit größten Wolfram-Mineralisationen. Sie ist zwar generell schichtgebunden, ist aber als eine Stockwork-Mineralisation mit diffuser Verteilung des Scheelits in Metabasiten der frühpaläozoischen Habach-Serie im penninischen Tauernfenster der Ostalpen zu beschreiben. Scheelit tritt (1) in stratiformer Verteilung in einer östlichen Vererzungszone (EOZ, ehemaliger Tagebau), (2) in Erzkörpern die an Orthogneise mit karbonischen Protolith-Altern gebunden sind die in einer westlichen Vererzungszone (WOZ, Tiefbau) vorkommen, und (3) in Erzkörpern K7 und K8 ohne besondere lithologische Präferenz in der WOZ auf. Es konnten bisher vier Scheelit-Generationen mit UV- und Kathodolumineszenz und unterschiedlichen Molybdän-Gehalten unterschieden werden. Mit ausführlichen Voruntersuchungen der Mineralchemie des Scheelits mit REM, EPMA und LA-ICP-MS lässt sich eine mehrphasige Entwicklung mit magmatischen, hydrothermalen, metamorphen und tektonischen Abschnitten unter wechselnden physiko-chemischen Bedingungen aufzeigen. Eine U-Pb-Datierung der Scheelit-Generationen in den verschiedenen Verbreitungsdomänen mit LA-ICP-MS kann die wichtige Frage nach der primären Herkunft der Wolfram-Mineralisation beantworten. Mit den Datierungen soll auch die weitere Entwicklung des Scheelits bei Kristallisations-Auflösungs-Wiederausfällungs-Prozessen (CDR), Rekristallisation und Deformation zeitlich aufgelöst werden. Scheelit-Datierungen mit Sm-Nd und Lu-Hf Analysen mit MC-ICP-MS sind weitere Ziele die aber weitere Vorstudien erfordern. Die Element-Mobilität, der Transport und die Verteilung des Wolframs wird weiterhin mit LA-ICP-MS Spurenelement-Analysen von Epidot, Amphibol, Feldspat und Glimmern in den Scheelit-Wirtsgesteinen Amphibolit unf Orthogneis untersucht.