Gehalte an Haupt‐ und Nebenelementen in Konkretionen aus Oberböden von Marschen – Untersuchungen mit einer Mikrosonde

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
In Untersuchungen mit einem Elektronenmikrostrahlanalysator (Mikrosonde) an Dünnschliffen von vier A‐Horizonten schleswigholsteinischer Marschen wurden die Gehalte von Konkretionen an 14 Haupt‐ (Ti, Fe, Mn, Si, Al, Ca) und Nebenelementen (P, S, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) ermittelt. Nach dem Gehalt an Hauptelementen können folgende Konkretionstypen unterschieden werden: Ti‐Fe(‐Mn)‐Konkretionen (31–39% Ti; 18–29% Fe; 0,3–5,5% Mn), Fe(‐Mn)‐Konkretionen (31–58% Fe; ≤ 1,8% Mn), Fe‐Si(‐Mn)‐Konkretionen (6–28% Fe; 8–42% Si; ≤ 5% Mn) sowie Mn‐Fe‐ und Mn‐Fe‐Si‐Konkretionen (16–40% Mn; 2–9% Fe; 2–15% Si).Die Entstehung der Ti‐Fe(‐Mn)‐Konkretionen ist wahrscheinlich durch eine Adsorption von Fe2+‐Ionen unter reduzierenden Bedingungen auf den Oberflächen von Ti‐Mineralen und anschließende Fe2+‐Oxidation zu Fe(III)‐Oxiden – möglicherweise unter Bildung von Pseudorutil – bedingt. Fe‐ und Mn‐reiche Konkretionen weisen z.T. Carbonate, Silicate und/oder SiO2 (z.T. Bioopal) als Einschlüsse und wahrscheinliche Kerne der Konkretionsbildung auf. Durch die in A‐Horizonten von Marschen zeitweilig ablaufenden Redoxprozesse kommt es dabei zur Ausbildung von Konkretionen mit vorherrschender Fe‐ oder Mn‐Akkumulation.Von den akzessorischen Elementen weisen die als Anionen vorliegenden Elemente Phosphor und Schwefel – wie auch Titan und Silicium – vor allem hohe Gehalte in Fe‐reichen Konkretionen auf (bis 54.000 mg P/kg; bis 4.200 mg S/kg). Dabei scheint eine Anionenkonkurrenz zwischen P, Si und wahrscheinlich auch Ti um die Bindungsposition in Fe‐reichen Konkretionen zu bestehen.Von den Schwermetallen besitzt Blei die höchste Anreicherung (bis 12.000 mg/kg) in Fe(‐Mn)‐Konkretionen. Dagegen treten die höchsten Gehalte an Cobalt (bis 3.400 mg/kg), Nickel (bis 1.800 mg/kg), Zink (bis 13.200 mg/kg) und Cadmium (bis 1.000 mg/kg) in Mn‐reichen Konkretionen auf. Kupfer weist ebenfalls in einigen Konkretionen Anreicherungen auf (bis 1140 mg/kg); eine besondere Affinität zu einem bestimmten Konkretionstyp ist jedoch nicht feststellbar.