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wurden dabei Minerale wie Feldspat und Glimmer unter ande-
rem durch Tonminerale ersetzt.
Dieses in Spalten aufsteigende Wasser mischte sich, vor allem
in der Nähe des Kontakts zwischen Grundgebirge und der Sedi-
mentbedeckung, mit kühlem meteorischen Wasser beziehungs-
weise mit dem Formationswasser der Sedimente (Schwinn et al.
2006, Staude et al. 2010, 2011, 2012a), das ebenfalls gelöste Stoffe
enthielt. Die Vermischung der unterschiedlichen Lösungen war
der Auslöser für die Ausfällung von Baryt, Fluorit, Quarz und
Erzmineralen. Sobald sich eine Spalte geöffnet hatte, wurde diese
also relativ schnell wieder ausgefüllt - bis sie sich erneut öffnete,
ein Prozess, der sich oft mehrfach wiederholte.
Die ausgefällten Minerale unterscheiden sich von Gang zu
Gang und von Generation zu Generation. Das liegt an der Zu-
sammensetzung der beteiligten Fluide (und den jeweiligen Ge-
steinen, mit denen sie im Gleichgewicht standen) und am jewei-
ligen Mischungsverhältnis. Auch das Nebengestein macht sich
bemerkbar, da eindringendes Wasser mit diesem reagiert, wobei
sich dieser Faktor durch eine zunehmende Alteration verändert
(Pfaff et al. 2012). Die sogenannten Gangarten Baryt, Fluorit und
Quarz machen meist den größten Teil der Füllung aus, wobei
in der Regel eines der drei Minerale überwiegt. Was die Erz-
minerale angeht, lassen sich regionale Unterschiede ausmachen.
Im Südschwarzwald ist die Kombination von silberhaltigem
Abb. 4.7
Zwei Generationen von Galenit (PbS, Bleiglanz). Grube
Friedrich-Christian, Wildschapbach (Schwarzwald). © F. Neukirchen,
Sammlung Markl / Tübingen.
Galenit (PbS, Bleiglanz;
.
Abb. 4.7
) und Sphalerit (ZnS, Zink-
blende) typisch (also Pb-Ag-Zn-Gänge). Ähnliche Gänge im
Mittleren Schwarzwald enthalten überwiegend Galenit ohne
Zinkblende (Pb-Ag-Gänge). Bei Eisenach und bei Triberg gibt
es Fe-Mn-Gänge. Ungewöhnlich für den Schwarzwald sind
die Co-Ni-As-Ag-Bi-U-Gänge von Wittichen (
7
Kasten 4.6
). Die
Kupfergänge, die im Nordschwarzwald den Buntsandstein durch-
Kasten 4.6 Kobalt-Nickel-Arsen-Silber-Bismut-Uran-Gänge in Wittichen
Im Revier von Wittichen (Staude et al. 2012b) kommen (von
der letzten Erzgeneration abgesehen) keine Sulfide vor,
sondern stattdessen unterschiedliche Kobalt-Nickel-Arsen-
Silber-Bismut-Uran-Minerale, insbesondere gediegen Bismut,
gediegen Silber und Pechblende. Damit unterscheiden sich
diese polymetallischen Gänge völlig von den relativ einfach
zusammengesetzten Gängen des übrigen Schwarzwaldes.
Zunächst ist bemerkenswert, dass vier große Verwerfungen,
die alle seit spätvariszischer Zeit kontinuierlich aktiv sind,
wie die Balken eines Kreuzes auf Wittichen zulaufen (Elztal-,
Kinzigtal-, Schramberger Verwerfung und Schwäbisches
Lineament). Im Gebiet von Wittichen verzweigen sich diese
in eine Vielzahl von kleineren Verwerfungen. Das unterschied-
liche Verhalten von Granit (bei Wittichen) und Gneis auf
Verformung spielt auch eine Rolle. Diese tektonische Situation
ermöglicht ein häufiges Aufreißen von Spalten und einen
großen Durchfluss von Fluiden. Entsprechend ist die Füllung
der Gänge eine Abfolge aus vielen zu unterschiedlichen Zeiten
gebildeten Generationen, von denen man anhand von Datie-
rungen mindestens acht unterscheiden kann. Im Gegensatz
zum übrigen Schwarzwald, wo man jeden Gang einer von drei
Hauptphasen (spätvariszisch, Jura oder Tertiär) zuordnen kann,
waren die Gänge von Wittichen in allen drei Phasen aktiv.
Wie im übrigen Schwarzwald auch wurden die hydrothermalen
Minerale vor allem durch Vermischung von aufsteigendem
Wasser (heiß, salzig) mit dem Formationswasser der Sedimente
(kühl, salzig) ausgefällt. Dabei stammt wohl ein Teil der Metalle
(insbesondere Kupfer) mit dem Formationswasser aus den
Sandsteinen, die den Granit überlagern. In den jüngsten Gene-
rationen ist ein Wechsel zu blei- und zinkreichem Wasser festzu-
stellen, was auf zunehmende Reaktion mit Kalksteinen der Trias
zurückgeführt wird, aus denen entsprechende diagenetische
Minerale bekannt sind. Das Bismut wurde hingegen aus Granit
ausgelaugt, also aus dem Nebengestein beziehungsweise in
größerer Tiefe aus der Quellregion des aufsteigenden Wassers.
Typisch für Wittichen ist das Vorkommen von gediegen Bismut
und Silber, die wiederum mit Pechblende beziehungsweise
Kobalt- und Nickelarseniden überwachsen sind. Eine wichtige
Rolle scheinen kleinräumige Veränderungen des pH-Werts
während der Vermischung gespielt zu haben, wobei die Aus-
fällung bestimmter Minerale den pH-Wert weiter verändert
und zur Ausfällung weiterer Minerale geführt hat. Zunächst
muss der pH-Wert des Wassers ungewöhnlich hoch gewesen
zu sein, denn nur aus alkalischem Wasser können Bismut
und Silber gemeinsam als gediegene Metalle ausgefällt
werden. Diese Reaktion verringert den pH-Wert, für Bismut
zum Beispiel:
4Bi
3+
+ 6H
2
O o 4Bi + 12H
+
+ 3O
2
Der niedrigere pH destabilisiert wiederum im Wasser vorhan-
dene Uranylkomplexe, daher folgt auf gediegen Bismut sofort
die Ausscheidung von Pechblende.
Im 18. Jahrhundert war Wittichen der größte Silber- und
Kobaltproduzent in Südwestdeutschland, im 20. Jahrhundert
wurde der Abbau von Kobalt und Uran erwogen.
