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Auch oberhalb des Grundwasserspiegels können bereits Kup-
ferminerale ausgefällt werden, insbesondere, wenn sich der
pH-Wert des Wassers ändert, weil sich das auf die Stabilität
und Löslichkeit von Komplexen (
Zink wird ebenfalls bei der Oxidation von Sulfiden ausgelaugt,
geht dabei aber häufiger verloren, anstatt an anderer Stelle
angereichert zu werden. Typische Bildungen sind das Zinkkar-
bonat Smithsonit oder das Zink-Kupfer-Karbonat Aurichalcit.
Blei wird hingegen kaum mobilisiert, es kommt zur Bildung
von Bleisulfat (Anglesit), Bleikarbonat (Cerussit) oder Bleiphos-
phat (Pyromorphit).
Wie stark die sekundäre Anreicherung von Kupfer und Silber
ist, hängt unter anderem vom Klima und von der Geschwin-
digkeit der Erosion ab. Wenn der Grundwasserspiegel durch
langsame Erosion sinkt, wandert diese Anreicherung immer
weiter in den Kupferporphyr hinein, die ausgelaugte Zone
wird ständig entfernt. Besonders spektakulär ist die sekundäre
Anreicherung in den Kupferporphyren in der Atacamawüste,
wo die angereicherte Zone mehrere Hundert Meter dick ist.
Dabei spielt selbstverständlich auch das Klima eine Rolle: Im
derzeitigen hyperariden Klima der Atacamawüste ist nicht ge-
nug Wasser für eine weitere Anreicherung vorhanden, was in
der Vergangenheit aber anders war (Hartley & Rice 2005). Eine
Besonderheit sind hier die wasserlöslichen Minerale wie Ataca-
mit, Cu
2
Cl(OH)
3
, die nur dank des hyperariden Klimas erhalten
blieben. Atacamit hat sich durch Reaktion mit sehr salzigem
Grundwasser gebildet (Reich et al. 2008).
Kasten 4.2) auswirkt. Die
Säure kann beispielsweise durch Reaktion mit Feldspat oder
mit Kalkstein neutralisiert werden. Je nachdem, welche Kom-
plexe gerade instabil werden und welche Minerale unter den
gegebenen Bedingungen wie pH, Eh, Temperatur und so wei-
ter stabil sind, kann eine Vielzahl von Mineralen entstehen.
Sehr häufig sind die Kupferkarbonate Malachit und Azurit, ins-
besondere, wenn es in der Umgebung Kalksteine gibt. Auch
das wasserhaltige Kupfersilikat Chrysokoll kommt oft vor. Sel-
tener sind die Kupferoxide Cuprit und Tenorit und Phosphate
wie Libethenit. Bei relativ geringem Sauerstoffgehalt - am
Übergang von Zementations- und Oxidationszone - kann ge-
diegen Kupfer entstehen. In aridem Klima, etwa in der Ataca-
mawüste, können sich auch leicht lösliche Minerale bilden:
Kupfersulfate wie Chalkanthit, Brochantit, Antlerit oder sogar
Chloride wie Atacamit.
Silber verhält sich in der Oxidationszone ähnlich, insbesondere
kann gediegen Silber gebildet werden. Auch diesmal ist die
Atacamawüste erwähnenswert, weil hier ungewöhnliche Mi-
nerale wie Embolit, Ag(Cl, Br), in relativ großen Mengen vor-
kommen.
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Abb. 4.33
Eisenkrusten in einer Alterationszone. Cerro Palla Palla, Peru. © Melanie Brandmeier.
Indien durch Subduktion der Tethys im aktiven Vulkanbogen
entstanden waren. In Osttibet gibt es einen weiteren Kupfergür-
tel, Yulong, der im Zusammenhang mit großen Seitenverschie-
bungen entstand. Hier kommt es zu einer Ausweichbewegung
von Krustenblöcken, die von der fortgesetzten Kollision Indiens
seitlich weggequetscht werden. In beiden Fällen scheint ein re-
gionales Aufwallen der Asthenosphäre zur Schmelzbildung im
lithosphärischen Mantel und in der unteren Kruste geführt zu
haben. Vermutlich wurde das notwendige Wasser durch eine me-
tamorphe Reaktion freigesetzt, bei der Hornblende durch
Pyroxen und Granat ersetzt wurde. Bei der aufgeschmolzenen
Unterkruste handelt es sich vor allem um Gabbros, die sich zuvor
während der Subduktion der Tethys dort angesammelt hatten
(»
underplating
«).
Obwohl Kupferporphyre während der gesamten Erdge-
schichte entstehen konnten (ein besonders altes Beispiel sind
kleinere Cu-Au-Porphyre im Abitibi-Grünsteingürtel in Kanada,
7
Kasten 4.27
), stammt die große Mehrzahl aus dem Tertiär. Der
Grund dafür ist, dass sie bei schneller Hebung nahe der Erdober-
fläche entstehen und daher relativ schnell der Erosion zum Opfer
fallen. Die Älteren sind also mit größerer Wahrscheinlichkeit
wieder verschwunden.
