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lische Potenzial der Berge angetrieben wird. Eine weitere Mög-
lichkeit ist die Überlagerung der Gesteine, entweder durch Ab-
lagerung weiterer Sedimente oder durch Überschiebung von
tektonischen Decken in einem Gebirge. Das betreffende Sedi-
ment befindet sich nun in größerer Tiefe, was mit einer Verklei-
nerung des Porenvolumens einhergeht. Das Porenwasser muss
zwangsläufig nach oben ausweichen. Schieben sich die Gesteins-
decken eines Gebirges über das davor liegende Sedimentbecken,
wird das Wasser in den Sedimenten quasi vor der Gebirgsfront
hergetrieben.
Auf den ersten Blick weniger einleuchtend ist, dass ein ähn-
licher Effekt durch das genaue Gegenteil ausgelöst wird, durch
den Aufstieg von Gesteinen. Durch Erosion werden in einem
Gebirge Gesteine freigelegt, die vorher in größerer Tiefe lagen.
Das Porenvolumen der Gesteine ändert sich dabei nicht, wohl
aber der Druck des darin enthaltenen Wassers. Weil der Druck
abnimmt, dehnt sich das Wasser aus und muss daher aufsteigen.
Etwas ganz Ähnliches passiert in einem Grabensystem. Dass
sich ein Graben in der oberen Kruste durch ein Absinken von
Krustenschollen bemerkbar macht, spielt dabei keine Rolle, es
geht vielmehr darum, was mit der mittleren und unteren Kruste
passiert. Die gesamte Kruste wird nämlich durch Dehnung aus-
gedünnt, was zur Folge hat, dass sich die mittleren und unteren
Teile der Kruste in geringerer Tiefe wiederfinden. In der mittle-
ren Kruste ist das Porenvolumen des Gesteins zwar recht klein
- entsprechend wenig Wasser ist vorhanden, das sich ausdehnt.
Dafür ist jedoch ein gewaltiges Gesteinsvolumen betroffen. Ent-
sprechend steigen an den Verwerfungen der Grabensysteme
bedeutende Mengen von hydrothermalem Wasser auf (Staude
et al. 2009).
An aktiven Verwerfungen kann ein weiterer Effekt eine Rolle
spielen. Häufig ist nach Erdbeben zu beobachten, dass an
Quellen in der unmittelbaren Umgebung kurzfristig deutlich
mehr Wasser austritt. Der Grund ist, dass in der Tiefe unter
Überdruck stehendes Wasser in die neu entstandenen Risse
strömt, was wiederum die Rissbildung verstärkt. Ein solches
»seismisches Pumpen« kann zum episodischen Aufsteigen
hydrothermaler Fluide führen.
Die Wege, die dem hydrothermalen Wasser zur Verfügung
stehen, spielen bei der Entstehung von Lagerstätten eine nicht zu
vernachlässigende Rolle. Abbauwürdige Lagerstätten entstehen
nur dann, wenn möglichst große Fluidmengen ihre Fracht in
einem relativ kleinen Gesteinsvolumen ausfällen. Für die »Fo-
kussierung« des Hydrothermalsystems sind lokale Variationen in
der Wasserleitfähigkeit von Verwerfungen und Klüften wichtig
und damit die Geometrie von Verwerfungen und Kluftnetz. Es
gibt also tektonische Situationen, die vorteilhaft für die Entste-
hung größerer Lagerstätten sind. Ein Beispiel sind Verzweigun-
gen von Verwerfungen oder Sprünge zwischen seitlich versetzten
Segmenten einer großen Verwerfung.
Eigentlich wäre es angebracht, im Anschluss an das Kapitel
über magmatische Lagerstätten mit solchen hydrothermalen
Bildungen fortzufahren, die in einem direkten Zusammenhang
zu Magmatismus stehen - Kupferporphyr, Skarn und Greisen
kämen wohl an erster Stelle. Wir beginnen stattdessen mit hydro-
thermalen Gängen und Adern, da wir uns bei diesen einige
Grundlagen aneignen können, die auch zum Verständnis der
Abb. 4.2
Hydrothermales Wasser kann auf unterschiedliche Weise
nach oben »gepumpt« werden. a) Das Wasser kann aus einem Mag-
ma freigesetzt werden, magmatisches Wasser steigt aufgrund der
Hitze von selbst auf. Auch Porenwasser kann durch magmatische
Hitze aufsteigen. b) Bei Überlagerung von Sedimenten (entweder
durch weitere Sedimente oder durch Überschiebung bei einer Ge-
birgsbildung) verringert sich das Porenvolumen. Porenwasser steigt
auf oder wird vor der Gebirgsfront hergetrieben. Dazu kommt ein
durch die Topografie des Gebirges ausgelöster Wasserstrom durch
die Sedimente im Vorlandbecken, der auch nach der aktiven Über-
schiebung anhält. c) Bei starker Dehnung entsteht ein Grabenbruch.
Dabei steigt Wasser aus der mittleren Kruste auf, weil sich dort das
Porenwasser aufgrund der Druckentlastung ausdehnt. Nicht ge-
zeigt: Bei Erdbeben kann Wasser an der bewegten Verwerfung auf-
steigen (seismisches Pumpen).
