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könnten diese Blasen dann stecken bleiben. Der Grund sind
Risse im Gestein (die aber nicht zwangsläufig miteinander
verbundenen sind), in denen der Wasserdruck geringer ist. Ein
anderer Grund könnte sein, dass die Blase auf ein Gestein
trifft, in dem es eher zu einer horizontalen Ausbreitung
kommt. In beiden Fällen verliert die Blase den relativen
Überdruck in der antreibenden Spitze. Das Wasser fließt
nun langsam durch kleine Risse ab, dabei hat es Zeit, abzuküh-
len und eine große Menge Quarz auszufällen. Das Aufsteigen
solcher Wasserblasen kann sich unzählige Male wiederholen.
Die Quarzadern können somit langsam immer mächtiger
werden.
Nach diesem Modell sind große Quarzgänge nicht der Auf-
stiegsweg von hydrothermalem Wasser, sondern die Stelle, an
der das weiter unten schnell aufgestiegene Wasser stecken
geblieben ist. Das Modell erklärt, warum Quarzgänge bevor-
zugt am Übergang von spröder zu plastischer Verformung
beziehungsweise knapp darüber entstehen. Es benötigt zudem
deutlich geringere Wassermengen, als es beim langsamen Auf-
stieg des Wassers der Fall wäre.
nicht einfach anzusehen und die Unterscheidung von orogenen
und »
intrusion-related
« Quarzgängen ist kaum möglich. Tatsäch-
lich können beide Typen gleichzeitig entstehen, schließlich kann
es bei den eben genannten Prozessen, die zu einer verstärkten
Metamorphose führen, auch zur Schmelzbildung kommen.
Tab. 4.3
Ausgewählte Provinzen mit orogenen Goldgängen und
die bereits produzierte Menge in Millionen Unzen. Das Gold vom
Nubischen Schild wurde bereits weitgehend in der Frühgeschichte
gewonnen. Zusammengefasst nach Goldfarb et al. 2001.
Archaikum
Barberton-Grünsteingürtel (Kapvaal-Kraton, Südafrika)
>10
4.3 Epithermale Gold-
und Gold- Silber-Lagerstätten
Eastern-Goldfields-Superterran ( Yilgarn-Kraton, Australien)
90
West-Yilgarn-Superterran (Yilgarn-Kraton, Australien)
18
südliche Superior-Provinz, insbesondere Abitibi-Grünstein-
gürtel ( Kanada)
180
Dieser Abschnitt behandelt Lagerstätten, die relativ oberflächen-
nah (in 50-1000 m Tiefe) im Zusammenhang mit Vulkanismus
entstehen (
.
Abb. 4.15
). In erster Linie geht es dabei um die
sauren und wasserreichen Magmen der Subduktionszonen. An
der Erdoberfläche können sich diese Hydrothermalsysteme
durch heiße Quellen, Geysire, Fumarolen oder saure Kraterseen
bemerkbar machen, manchmal wird in einem Vulkankrater auch
elementarer Schwefel abgeschieden. Die Temperatur des verant-
wortlichen Wassers kann entgegen der ursprünglichen Bedeu-
tung von »epithermal« (
7
Kasten 4.2
) sehr unterschiedlich sein:
Typisch ist die Spanne zwischen 160 und 270 °C, es gibt aber
auch Fälle mit mehr als 300 °C. Epithermale Lagerstätten haben
ein kleines Volumen, aber dafür einen sehr hohen Erzgrad, ins-
besondere was Gold und Silber angeht. Außerdem kommen
Kupfer, Blei, Zink, Arsen, Antimon, Selen, Tellur (es gibt sogar
Vorkommen, die vorwiegend Telluride enthalten), Quecksilber
und andere Metalle vor.
Generell werden zwei unterschiedliche Typen unterschieden:
hochsulfidierte und niedrigsulfidierte epithermale Systeme
(
.
Tab. 4.4
,
.
Abb. 4.16
). Das bezieht sich vor allem darauf, ob der
Schwefel im Fluid überwiegend oxidiert (SO
2
, SO
4
2-
, HSO
4
-
)
oder überwiegend reduziert (H
2
S, HS
-
) ist. Beide Typen unter-
scheiden sich nicht nur in den ausgefällten Mineralen, sondern
auch in der Art, wie das Nebengestein alteriert wird (Cooke &
Simmons 2000, Hedenquist et al. 2000, Sillitoe & Hedenquist
2003, Heinrich 2005). Zwischen den beiden Endgliedtypen gibt
es auc h mittelsulfidierte Fluide.
Hochsulfidierte
epithermale Lagerstätten gibt es vor allem
entlang der Subduktionszonen. Wichtige Beispiele sind El Indio
(Chile), Pueblo Viejo (Dominikanische Republik), Pascua-Lama
(Chile, Argentinien), Yanacocha ( Peru), Goldfield (Nevada,
USA), Lepanto ( Philippinen), Chelopech ( Bulgarien) und Bor
( Serbien).
Slave-Provinz (Kanada)
16
Grünsteingürtel im östlichen Dharwar-Block (Indien)
27,6
Grünsteingürtel im Simbabwe-Kraton
17
Rio-das-Velhas-Grünsteingürtel ( Minas Gerais, Brasilien,
7
30
Kasten 4.8)
Proterozoikum
Birimian-Grünsteingürtel ( Ghana, Mali, Guinea, Burkina Faso)
50
>40
Dakota-Segment mit Homestake (USA) (
.
Abb. 4.10)
Nubischer Schild (Ägypten, Sudan, Äthiopien)
100?
Paläozoikum
Lachlan-Faltengürtel (Australien)
34
südlicher Tian Shan mit u. a. Muruntau (Usbekistan, Kirgi-
sien, Tadschikistan)
50
Ural ( Russland)
>28
Mesozoikum
Sierra Foodhills mit u. a. Mother Lode (USA)
35
wobei in der abtauchenden Platte ein Fenster aufreißt. Alternativ
könnte das Zurückrollen der abtauchenden Platte zur Dehnung
im Vulkanbogen führen. Im Archaikum dürfte auch regel-
mäßig ein Manteldiapir unter einer Subduktionszone aufge-
stiegen sein.
In einigen Fällen sind die Quarzgänge nicht nur durch meta-
morphe Fluide entstanden, magmatische Fluide können eben-
falls eine Rolle spielen. In der Umgebung sogenannter Goldpor-
phyre (
7
Abschn. 4.4.2
) sind sie sogar fast ausschließlich durch
magmatische Fluide entstanden. Leider ist das den Quarzgängen
