Original paper

Tonmineralverteilung im oberen Mittelkeuper (Obere Bunte Mergel, Coburg-Folge) bei Stuttgart, ermittelt über röntgenographische Verfahren

Christmann, Heinrich; Schweizer, Volker; Kiefer, Ernst

Kurzfassung

Aus einer Kernbohrung bei Stuttgart werden Schluff- und Tonsteinserien sowie die eingelagerten Dolomit- und Sandsteinbänke aus dem oberen Mittelkeuper (Obere Bunte Mergel, Coburg-Folge) mit Hilfe weiterentwickelter röntgenographischer Techniken auf ihre mineralogische Zusammensetzung hin untersucht. Anhand von Phasenanalysen an Pulver- und Texturpräparaten läßt sich zeigen, daß die Schluff- und Tonsteinserien, einschließlich der gebankten Dolomit- und Sandsteinhorizonte, aus einem Gemisch von lediglich 5 Mineralphasen bestehen. Neben Illit, bzw. Illit-Smectit und Chlorit sind Quarz, Dolomit und Calcit nachzuweisen. Zur Ermittlung der quantitativen Zusammensetzung werden zwei röntgenographische Methoden miteinander verglichen: Mit der semiquantitativen Technik, die Texturpräparate benutzt, kann die Tonmineralverteilung anhand der Intensitäten der jeweiligen Basisreflexe in groben Zügen erfaßt werden. Die quantitative Technik am Pulverpräparat beruht auf einem Vergleich der Reflexintensitäten zwischen den Proben und einem künstlichen Modellgestein aus hochreinen Mineralien. Die semiquantitative Technik erfaßt das Tonmineralspektrum mit hoher Winkelauflösung und Reflexintensität. Die quantitative Methode ermittelt den Mengenanteil sämtlicher Phasen in einem Analysengang und reduziert Präparationsprobleme und damit verbundenen Zeitaufwand auf ein Minimum.

Abstract

Siltstones, shales, dolomites and sandstones of the upper part of the Middle Keuper (Coburg-Folge, Norian) from a bore hole near Stuttgart were investigated by advanced X-ray techniques. Powder pattern and texture diagrams show that all samples are composed of only five minerals: illite (strictly illite-smectite), chlorite, calcite, dolomite and quartz. Two X-ray methods have been compared to determine the proportions quantitatively: the semi-quantitative technique is based on texture samples and allows largely determination of the types of clay minerals by relative comparison of the intensities of the basal reflex. The carbonate and quartz contents were calculated by conventional methods. The quantitative technique used powder samples and compared reflex intensities between sample and an artificial rock composed of standard minerals of high purity. The semi-quantitative technique is appropriate for high angle resolution and reflex intensities of the clay mineral spectrum. The quantitative technique determines the amount of each phase with only one analytical procedure and thus reduces preparation problems and time to a minimum.

Keywords

distribution of clay mineralskeupercoburg-folgenorianstuttgartgermanyx-ray technique