Chemische Verhältnisse

Der Phosphorsäuregehalt der Knollen schwankt beträchtlich. Aus unserem Gebiet liegen folgende Bestimmungen vor:

Eine Vollanalyse einer frischen, harten Phosphoritknolle mit ziemlich viel Schalendetritus, ausgeführt im Laboratorium der Preußischen Geologischen Landesanstalt ergab:

Der Rest ist neben dem reichlich vorhandenen Bitumen Glühverlust.

BRACONNIER gibt (16, S. 55) von dem außerhalb unseres Gebietes gelegenen, aber dem gleichen Horizont angehörigen Phosphorit von Sandaucourt (Département des Vosges) folgende Analysen:

f = weißliche, sehr leichte, poröse Knolle aus umgeschwemmtem Lehm;

i = Knollen aus einem rötlichen Ton mit Bruchstücken von Knollen und Bruchstücken von Belemniten; dicht darunter findet sich eine Lage toniger Kalkknollen.

e = Knollen aus rötlichgelbem Ton unter der genannten Knollenlage stammend.

n = graue Knollen aus der Kalkbank mit Arietites (Coroniceras) bisulcatus BRNG. und Pentacrinus »basaltiformis« (wohl tubereulatus! d. V.) f) und i) sind wohl umgeschwemmt, e) und n) aber anstehender Lias α.

Sucht man CaO gegen P2O5 als Ca3P2O8 zu verrechnen, so ergibt sich ein Überschuß von CaO, und zwar beträgt er bei f) - 0,4%, bei i) = 4,9%, bei l)= 7,5%, bei n) sogar 13%. Also je tiefer die Knollen liegen, d. h. je weniger sie verwittert sind, desto mehr CaO enthalten sie, das nicht als dreibasisches Phosphat gebunden ist, sondern vermutlich als CaC03. Der Glühverlust wächst nämlich im gleichen Sinne, ferner brausen frische Phosphoritknollen aus unserem Gebiet mit Säure stark auf, verwitterte z. T. weniger. Durch Verwitterung wird also Carbonat ausgelaugt. Dies ist auch ersichtlich aus der Entstehung von Poren und Hohlräumen an Stelle von Schalentrümmern. Die Phosphorsäure reichert sich dadurch in den verwitterten Stücken an (vergl. n und f). In geringerem Grade zeigt sich dasselbe an den Analysen aus unserem Gebiet (vergl. 3 u. 4 mit den folgenden).

Wir haben es also mit Knollen zu tun, welche neben phosphorsaurem Kalk wesentlich aus kohlensaurem Kalk, Ton und Eisenerzen bestehen. - Beim Auflösen mancher Proben in Salzsäure entwickelte sich neben Kohlensäure auch Schwefelwasserstoff. Es hinterblieb ein olivgrüner oder schockoladebrauner Rückstand, aus dem sich Quarzkörner, Pyrit und Brauneisen ausschlämmen ließen.

Bemerkenswert ist, daß auch die oberen Bäncke des Gryphitenkalks oft hellgraue, phosphoritische Putzen enthalten (Analyse 9). BRACONNIER erhielt aus einer derartigen Probe aus der Gegend von St. Nicolas bei Nancy 3% P2 O5.

Die Verwitterung des Phosphorits wird durch die Zersetzung des ihn begleitenden Schwefelkieses eingeleitet. Es entstehen Eisenhydroxyde; die freiwerdende Schwefelsäure greift einen Teil des kohlensauren Kalks au und bildet Gipskrystalle, die meist in einer ockerigen Masse, dem Rückstand des Pyrits, stecken. Auch der phosphorsaure Kalk wird angegriffen. Darauf deuten wenigstens stark zerfressene Stellen auf der Oberfläche von Phosphoritknollen in der Nachbarschaft neu gebildeter Ockerüberzüge. Im Innern der Knollen entstehen zahlreiche rostbraune Punkte, sowie kleine Poren. Die. Farbe schlägt in grau und braun, zuletzt in weiß um, denn die organischen Stoffe werden oxydiert. Besonders wo Pflanzenwurzeln vorbeiziehen, entsteht ein verzweigtes Netz schneeweißer Linien, die etwas vertieft verlaufen und von den Säuren der Wurzeln herrühren. (Ein Tropfen Salz säure, der längere Zeit auf frisches Phosphat einwirkt, läßt ebenfalls einen hellen Fleck entstehen.) Nicht damit zu verwechseln sind weißliche Verzweigungen im Innern der Knollen, die später besprochen werden sollten. Die Humussäuren haben demnach die Fähigkeit den phosphorsauren Kalk aufzulösen, wenn auch sehr langsam. - Die Nassauer Phosphate wurden einst gemahlen und ohne weitere Aufschließung auf saure Wiesen gestreut, wo das Pulver auf natürlichem Wege zersetzt wurde. (33, S. 108.)