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Abb. 4.3
Gangparallele Lagen (»Banderz«) aus Galenit (grau),
Sphalerit (braun), Chalkopyrit (goldfarben) und Quarz (weiß).
Bad Grund (Harz). © F. Neukirchen / Mineralogische Sammlungen
der TU Berlin.
Abb. 4.4
Gangbrekzie (»Ringelerz«, »Kokardenerz«) aus dem Harz.
Das zerbrochene Gestein wurde mit Galenit (grau), Quarz und Kalzit
(weiß) verkittet. © F. Neukirchen / Mineralogische Sammlungen der
TU Berlin.
Grund dafür sind Inhomogenitäten des Gesteins, zum Beispiel
Schichten, die unterschiedlich auf Verformung reagieren, oder
vorhandene Brüche, die bei einer früheren Verformung mit einer
anderen Richtung entstanden sind. In diesem Fall können kleine
offene Spalten entstehen (
.
Abb. 4.5
). Bei mehrfachen Wölbun-
gen entsteht ein Gang, dessen Breite an- und abschwillt (»
pinch
and swell
«), der am Ende ausdünnt und sich eventuell etwas wei-
ter wieder öffnet.
Das passiert vor allem an kleineren Verwerfungen, die nur
einen minimalen Versatz haben. Oft sind das kleine Brüche im
Zusammenhang mit größeren Scherzonen (
.
Abb. 4.5c
), ins-
besondere, wenn sich Verwerfungen verzweigen oder wenn es
einen Sprung zwischen zwei seitlich versetzten Segmenten gibt
(Scharnier oder Übertritt, engl.
step over
). Dabei sind zwei Seg-
mente einer Verwerfung durch Netzwerke kleiner Brüche ver-
bunden, an denen es je nach Geometrie entweder zu starker
Dehnung oder zu starker Kompression kommt.
Schon in einen kleinen, isolierten Riss strömt Wasser aus
dem umgebenen Gestein. Weitreichende Risse führen zu einem
konzentrierten Wasserstrom, was wiederum die Rissbildung be-
günstigt. Die Bewegung an einer Verwerfung kann ein langsames
Kriechen sein oder eine plötzliche sprunghafte Verschiebung, die
sich als Erdbeben bemerkbar macht. Bei einem Erdbeben kann
es zu einem komplizierten Wechselspiel zwischen Bruch, erhöh-
ter Permeabilität, einem Strom von Fluiden, die ursprünglich
unter Überdruck im Gestein gefangen waren, und Ausfällung
von Mineralen kommen (Oliver & Bons 2001, Micklethwaite et
al. 2010).
Man darf sich nicht vorstellen, dass im Fall eines Gangs
eine meterbreite Spalte aufgerissen ist, die anschließend verfüllt
wurde: Die Ausfällung von hydrothermalen Mineralen läuft
gleichzeitig mit dem Öffnen der Spalte ab. Diese ist relativ schnell
ausgefüllt, entsprechend kommt es nicht unbedingt zu einem
lange anhaltenden Wasserstrom durch breite Spalten, sondern zu
einem wiederholten Öffnen und Versiegeln. Verbliebene Hohl-
räume sind die Ausnahme. Welche Minerale in einem Riss aus-
gefällt werden, hängt von der Zusammensetzung des hydrother-
Adern
und
Gänge
unterscheiden sich nur in ihrer Größe,
es gibt aber zwischen den Begriffen keine genau definierte
Grenze. Im Englischen heißen beide
» vein«
, wobei sehr
große Quarzgänge auch als
» lode«
bezeichnet werden.
Es gibt haarfeine Äderchen, zentimeterbreite Adern und schließ-
lich Gänge, die Dutzende Zentimeter oder gar mehrere Meter
breit sind. Viele Gänge lassen sich Hunderte Meter oder wenige
Kilometer im Gelände verfolgen. Ein Gang kommt selten allein,
typisch sind Gangsysteme mit vielen neben- und hintereinander
gestaffelten Gängen. Ein berühmtes Beispiel ist Mother Lode, ein
190 km langes System gold- und silberhaltiger Quarzgänge am
Rand der Sierra Nevada in Kalifornien, wobei die einzelnen Gän-
ge bis zu 15 m breit und wenige Kilometer lang sind.
Manche Gänge bestehen fast nur aus einem Mineral. Andere
sind aus mehr oder weniger regelmäßigen Lagen zusammen-
gesetzt (
.
Abb. 4.3
), die spiegelsymmetrisch oder unregelmäßig
angeordnet sind. Wieder andere sind Brekzien, zerbrochenes
Gestein, das anschließend mit hydrothermal gebildeten Minera-
len wieder verkittet wurde (
.
Abb. 4.4
).
Die meisten hydrothermalen Gänge sind in den oberen Kilo-
metern der Erdkruste entstanden, wo das Gestein so kühl ist, dass
es spröde auf Verformung reagiert. In kontinentaler Kruste geht
spröde Verformung in grob 10-15 km Tiefe in plastische Verfor-
mung über, bei der keine offenen Spalten aufreißen können.
Klüfte sind eine Variante von offenen Spalten, die zum Bei-
spiel durch Druckentlastung beim Aufstieg eines Gebirges auf-
reißen. Auf diesen alpinen Klüften sind manchmal schöne Berg-
kristalle zu finden, aber keine nennenswerten Erze.
Hydrothermale Gänge entstehen stattdessen vor allem im
Zusammenhang mit Verwerfungen. An einer Verwerfung bewe-
gen sich zwei Krustenblöcke aneinander vorbei. Normalerweise
entstehen dabei keine Hohlräume, weil die Bewegung an einer
Fläche abläuft. Etwas anderes ist es, wenn die Verwerfung keine
glatte Ebene ist, sondern Knicke oder Wölbungen aufweist. Der
