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(
7
Abschn. 4.9
), IOCG-Lagerstätten (
7
Abschn. 4.7
) und Kiruna-
Typ-Eisenlagerstätten (
7
Abschn. 3.6
) vor, daher wird dieser
Streifen auch als »Mantogürtel« oder »Eisengürtel« bezeichnet.
Zwei Gürtel mit einigen großen Kupferporphyren entstanden im
Tertiär, wobei sich die größten im jüngeren Gürtel befinden, der
vom Eozän bis ins Oligozän aktiv war.
Sobald ein Kupferporphyr durch Erosion an die Oberfläche
gelangt, beginnt ein weiterer Prozess: die Ausbildung einer Oxi-
dationszone (
7
Kasten 4.16
). Dabei kommt es zu einer starken
Anreicherung von Kupfer, die in vielen Fällen erst zu einem öko-
nomisch interessanten Erzgrad geführt hat.
Inzwischen mehren sich die Hinweise darauf, dass der Wech-
sel von normaler zu flacher Subduktion (
.
Abb. 4.31
) besonders
günstig für die Entstehung von Kupferporphyren ist (Oyarzun et
al. 2001, 2002, Rosenbaum et al. 2005, Cooke et al. 2005, Hollings
et al. 2005), insbesondere der Giganten unter ihnen. Zu flacher
Subduktion kommt es zum Beispiel, wenn eine Kette von Tief-
seebergen subduziert wird. Aufgrund der dickeren Kruste ist die
Dichte der abtauchenden Platte geringer und sie klappt nach
oben. Nun schiebt sie sich direkt unter die Lithosphäre der obe-
ren Platte, was zum einen ein Versiegen des Magmatismus be-
wirkt, zum anderen zu Kompression in der oberen Platte führt.
Genau das passiert gerade in Nordperu und in Chile nördlich
von Santiago, in beiden Fällen hat die Subduktion von Tiefsee-
bergketten zu flacher Subduktion und einer Lücke im Vulkan-
bogen geführt. Der entscheidende Moment ist wahrscheinlich,
wenn der Magmatismus noch nicht versiegt ist, aber die zuneh-
mende Kompression bereits das Aufsteigen von Magma bis zur
Erdoberfläche und die Entgasung von SO
2
erschwert. Gleichzei-
tig wird die Kruste durch Überschiebungen verdickt, was einen
schnellen Aufstieg und eine verstärkte Erosion auslöst. Für die
Plutone bedeutet das eine Druckentlastung, die zum Entmischen
von magmatischem Fluid und einem plötzlichen hydraulischen
Zerbrechen des Nebengesteins führen kann - und damit zu ei-
nem Aufsteigen der Kupferporphyrstöcke. Ein weiterer Effekt
spielt eventuell ebenfalls eine Rolle: Während die subduzierte
Platte nach oben klappt, kann es ausnahmsweise zur Schmelzbil-
dung in der abtauchenden Platte kommen. Von den normalen
Subduktionszonen-Magmen unterscheiden sich diese sogenann-
ten Adakite nur in ihren Spurenelementen und Isotopenzusam-
mensetzungen, aber gerade diese Signatur ist in einigen Fällen
vorhanden. Außerdem wurde vorgeschlagen, dass die Subduk-
tion von Tiefseebergen die Subduktionserosion verstärkt und
daher Fragmente der Erdkruste in den Mantelkeil transportiert
werden und dort die Schmelzbildung verändern.
Es gibt ein paar Ausnahmen unter den Kupferporphyren, die
nicht an einer Subduktionszone entstanden sind, sondern nach
der Kollision zweier Kontinente in einer extrem dicken Kruste
(Hou et al. 2011). Die wichtigsten Beispiele befinden sich in
Tibet, in Ostchina und im Iran. In Südtibet fließt das extrem
verdickte Gebirge seitlich auseinander - das ist der Beginn eines
sogenannten Orogenkollapses -, was zur Bildung von Graben-
brüchen geführt hat, die sich quer durch die Strukturen des
Gebirges schneiden. In diesem Zusammenhang stiegen auch
Granite auf, mit denen die Kupferporphyre des Gangdise Shan
entstanden. Beim Nebengestein handelt es sich interessanter-
weise ebenfalls um Granite, die bereits vor der Kollision mit
Abb. 4.31
Viele Kupferporphyre sind beim Wechsel von normaler
zu flacher Subduktion entstanden. Flache Subduktion kann zum
Beispiel durch die Subduktion von Ketten von Tiefseebergen ausge-
löst werden. Die abtauchende Platte klappt nach oben und schiebt
sich dann flach unter die obere Platte. Der Magmatismus hört auf
und es kommt zu einer stärkeren Kompression, schnellen Hebung
und verstärkter Erosion.
mawüste in Nordchile beispielsweise befinden sich die größten
Stöcke entlang der Domeyko-Verwerfung (
.
Abb. 4.30
). Seiten-
verschiebungen gibt es bei Subduktionszonen häufig, da sich die
Platten in der Regel schräg aufeinander zu bewegen und der Rand
der oberen Platte quasi seitlich mitgezogen wird.
Bevor ein Kupferporphyr für den Menschen erreichbar ist,
müssen die darüberliegenden 1-3 km Gestein abgetragen wer-
den. Entsprechend finden sich die Lagerstätten nicht am aktiven
Vulkanbogen, sondern in einem Streifen parallel dazu, an einer
ehemaligen Position des Vulkanbogens. Dieser kann sich aus
mehreren Gründen verschieben. Zum einen kann sich der
Winkel, mit dem die subduzierte Platte abtaucht, verändern.
Zum anderen kann sich die Plattengrenze selbst verschieben.
Wenn Terrane (Minikontinente, Inselbögen, Basaltplateaus) mit
der Subduktionszone kollidieren und an den Kontinent »an-
geschweißt« werden, wächst der Kontinent, Plattengrenze und
Vulkanbogen wandern in Richtung Ozean. Dasselbe passiert et-
was langsamer, wenn Sedimente von der abtauchenden Platte
abgeschabt werden und sich in einem wachsenden Anwachskeil
am Rand des Kontinents ansammeln.
Es gibt aber auch Subduktionszonen, bei denen die ab-
tauchende Platte sich wie Schmiergelpapier in den Kontinent
»hineinfräst«. Das ist in den zentralen Anden der Fall, ein mehr
als 200 km breiter Streifen ist bereits der sogenannten Subduk-
tionserosion zum Opfer gefallen und der Vulkanbogen hat sich
entsprechend immer weiter in den Kontinent hineinverlagert.
Daher gibt es in Nordchile mehrere Kupfergürtel unterschied-
lichen Alters in der Position der damaligen Vulkanbögen (
.
Abb.
4.30
). Die Ersten entstanden bereits im Mesozoikum im Bereich
der heutigen Küstenkordillere. Diese sind jedoch bis auf Anda-
collo eher klein, was vermutlich daran liegt, dass dabei Dehnung
und nicht Kompression vorherrschte. Sie kommen dort zusam-
men mit bedeutenden Kupfermantos (
7
Abschn. 4.8
), Skarnen
