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Vulkanbogens so stark, dass es nur untermeerische Vulkane gab
(zum Teil mit Kuroko-Typ VMS,
7
Abschn. 4.16.3
). Die kontinen-
tale Kruste war noch nicht verdickt, entsprechend waren die
durchschnittlichen Magmen weniger stark fraktioniert. In der
Tiefe entstand ein Batholith aus steckengebliebenen Plutonen.
Im Zusammenhang mit Dioritintrusionen und Dioritgängen
entstanden einige IOCG- und Kiruna-Typ-Eisenlagerstätten
(
7
Abschn. 3.6
), während sich gleichzeitig kleinere Kupferpor-
phyre durch etwas stärker fraktionierte Plutone bildeten. Durch
dieselben Fluide entstanden auch Kupfer-(Gold-)Skarne (
7
Ab-
schn. 4.9
) und Kupfermantos (
7
Abschn. 4.8
). In der mittleren
Kreidezeit wechselte die Tektonik auf Kompression (ausgelöst
durch einen Manteldiapir im Pazifik und die Öffnung des Süd-
atlantiks), was laut Oyarzun et al. 2002 der wichtigste Moment
für Kiruna-Typ-Lagerstätten war, weil dabei kurzfristig größere
Mengen Dioritmagma entlang von Verwerfungen nach oben ge-
quetscht wurden.
Kiruna-Typ-Lagerstätten treten nicht nur in Nordchile und
in Schweden gemeinsam mit IOCG-Lagerstätten auf, sie haben
auch eine sehr ähnliche Zusammensetzung (Magnetit und
Apatit, manchmal Kupfersulfide in sehr geringen Mengen). Von
manchen Forschern werden sie als kupferarmes, eisenreiches
Endglied des IOCG-Spektrums angesehen und es wird speku-
liert, ob es einen genetischen Zusammenhang gibt. Demnach
entstünden IOCG in einem größeren Abstand zum Dioritpluton.
Goldreiche Kupferporphyre haben ebenfalls Ähnlichkeiten
zu manchen IOCG-Lagerstätten. Die frühen Adern von Kupfer-
porphyren enthalten nämlich auch Magnetit, der später zum Teil
wieder ersetzt wird (Sillitoe 2010). Die größten Unterschiede
sind demnach der wesentlich höhere Schwefelgehalt und die feh-
lende Anreicherung von Uran und Seltenerdmetallen.
Skarne kommen häufig zusammen mit IOCG-Lagerstätten
vor. Sie sind möglicherweise durch dasselbe magmatische Fluid
entstanden, jedoch direkt am Kontakt von Magma und Kalk-
stein. In Nordchile sind das Kupfer-(Gold-)Skarne, im Ural
Eisen- und Goldskarne.
Der Karbonatit Phalaborwa (
7
Kasten 3.15
) unterscheidet
sich von anderen Karbonatiten durch seinen hohen Gehalt an
Magnetit und Kupfersulfiden. Seine Mineralogie und die an-
gereicherten Elemente wie Seltene Erden, Phosphor und Uran
erinnern stark an IOCG-Lagerstätten (Groves & Vielreicher
2001). Ähnliches gilt für die Seltenerdlagerstätte Bayan Obo
(
7
Kasten 3.16
). Da sowohl Karbonatite als auch A-Typ-Granite
in kontinentalen Grabensystemen auftreten, könnte es einen ent-
fernten Zusammenhang geben, was jedoch nicht zwangsläufig
bedeutet, dass Karbonatite bei IOCG-Lagerstätten eine Rolle
spielen.
Schließlich gibt es auch Ähnlichkeiten und möglicherweise
genetische Verbindungen zwischen den durch nichtmagmati-
sches Wasser entstandenen IOCG zu sedimentgebundenen
Lagerstätten wie SEDEX (
7
Abschn. 4.17
) oder Kupferschiefer
(
7
Abschn. 5.1
). Im Unterschied zu diesen sind die IOCG durch
eher salzreiche, schwefelarme und weniger reduzierte Fluide ent-
standen.
4.8
Chimney und Manto
Manchmal können sich hydrothermale Fluide relativ ungestört
entlang von Verwerfungen, Brekzien oder älteren magmati-
schen Gängen bewegen, bis sie auf eine poröse oder reaktive
Gesteinsschicht treffen, etwa einen Kalkstein oder bestimmte
Vulkanite, in der es zur Ausfällung kommt. Je nach Gestein pas-
siert das in den Poren, oder es geht mit einem Auflösen des
Gesteins einher. Bei Kalksteinen kann es sogar zur vollstän-
digen Verdrängung durch massive Sulfide kommen. Dem fokus-
sierten Wasserstrom entsprechend haben die Erzkörper oft die
Form eines Schornsteins oder eines auf der Schichtgrenze liegen-
den Mantels und werden daher als »Chimney« oder »Manto«
bezeichnet. Namensgebend ist also die Form dieser speziellen
schichtgebundenen Erzkörper, unabhängig von den enthal-
tenen Metallen oder die Art des hydrothermalen Systems.
Diese Lagerstätten kommen meistens im Zusammenhang mit
anderen Lagerstätten vor, insbesondere in der Nähe von Kupfer-
porphyren (
7
Abschn. 4.4
) und Skarnen. Aufgrund ihres hohen
Erzgrads können sie der ökonomisch wichtigste Teil eines Sys-
tems sein.
Cu-Mantos und Pb-Ag-Zn-Mantos sind am häufigsten. Kup-
fermantos mit vorwiegend Kupfersulfiden treten zum Beispiel
gehäuft in der Küstenkordillere von Nordchile auf. Blei-Zink-
Mantos (»
Leadville-type mineralisation
«, LTM) mit Galenit und
Sphalerit sind oft silberhaltig, wichtige Beispiele gibt es in Mexi-
ko und in Colorado bei Leadville (USA). In Bolivien gibt es Zinn-
mantos mit Kassiterit. Manto Verde in Nordchile ist eine mantel-
förmige IOCG-Lagerstätte (
7
Abschn. 4.7
) mit Magnetit und
Kupfersulfiden.
4.9
Skarn
Kalkstein kann besonders stark mit hydrothermalem Wasser re-
agieren. Das gilt insbesondere, wenn ein Granitpluton in Kalk-
steine eindringt und diese aufheizt, während sie gleichzeitig von
den freigesetzten magmatischen Fluiden durchströmt werden. Es
kommt zu einem Austausch von Stoffen zwischen Wasser und
Gestein, was als Metasomatose bezeichnet wird. Dabei entsteht
ein völlig neues Gestein, das vorwiegend aus verschiedenen Kal-
zium-Silikat-Mineralen besteht, sehr hart ist und das nach einem
alten schwedischen Bergmannsbegriff als Skarn bezeichnet wird.
Die typischen Skarnminerale (
.
Tab. 4.6
) sind Granate unter-
schiedlicher Zusammensetzung ( Grossular, Andradit, Spessar-
tin), Pyroxene (Diopsid, Hedenbergit), Amphibole (Tremolit,
Aktinolith), Wollastonit, Vesuvian, Epidot und so weiter. Einige
davon sind intensiv grün, rot, orange oder braun gefärbt, entspre-
chend bunt kann das Gestein sein. Außerdem können Erzmine-
rale enthalten sein. Weltweit gibt es Hunderte Skarnlagerstätten
(Meinert et al. 2005), zum Teil mit einem sehr hohen Erzgrad.
Nach den jeweils ökonomisch interessanten Metallen werden Fe-,
Cu-, Au-, Zn-Pb-, Mo-, Sn- und W-Skarne unterschieden. Auch
SEE, U und andere Elemente können angereichert sein. Als In-
dustriemineral wird auch Wollastonit (
7
Abschn. 7.7
) abgebaut.
