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Abb. 4.66
Die beiden sogenannten gepaarten metamorphen Gür-
tel in Japan bestehen aus jeweils einem Streifen mit Hochdruck-
metamorphose und einem Streifen mit temperaturbetonter Meta-
morphose (»Abukuma-Typ«). Es handelt sich um Schnitte durch ein
tiefes Niveau von alten Subduktionszonen, mit abtauchender Platte
und Vulkanbogen. Die Subduktionszonen waren vom Perm bis zum
Jura (Hida- und Sangun-Gürtel) beziehungsweise in der Kreidezeit
(Ryoke- und Sanbagawa-Gürtel) aktiv. Im Sanbagawa-Gürtel gibt es
mehr als 100 VMS-Lagerstätten, die nach dem größten Vorkommen
als Besshi-Typ bezeichnet werden.
Abb. 4.67
Lage der Kuroko-Lagerstätten auf der japanischen Insel
Honshu. Schwarze Raucher im Okinawa-Trog (Backarc des Ryukyu-
Inselbogens mit gedehnter kontinentaler Kruste) und an Tiefsee-
bergen des Izu-Ogasawara-Inselbogens werden als rezente Bei-
spiele angesehen.
Baryt, manchmal mit Kalzit, Dolomit, Siderit). Manchmal gibt
es zudem massiven Pyrit innerhalb von Tuff oder unter dem
gelben Erz.
Das schwarze Erz ist durch Mischung von hydrothermalem
Wasser mit kaltem Meerwasser entstanden. Die gelben Erze ent-
standen erst danach, in den heißeren Bereichen des Hydrother-
malsystems haben sie schwarzes Erz verdrängt. Der höheren
Temperatur entsprechend sind sie kupferreicher. Wie bei ande-
ren VMS-Lagerstätten handelt es sich bei dem hydrothermalen
Fluid vor allem um Meerwasser, das durch Risse in die Tiefe ge-
sickert ist, dort erhitzt wurde und Metalle aus dem Gestein aus-
gelaugt hat. Dabei haben wir es sich jedoch mit kontinentaler
Kruste mit einem hohen Anteil an felsischen Gesteinen zu tun,
welche sich auch in ihrem Metallgehalt von der basaltischen
ozeanischen Kruste unterscheiden. Außerdem gibt es bei Kuro-
ko-Typ VMS auch einen direkten Beitrag von magmatischem
Wasser.
Als rezentes Beispiel von Kuroko-Typ VMS wird ein Hydro-
thermalfeld mit Schwarzen Rauchern angesehen, das sich
im Okinawa-Trog zwischen der japanischen Insel Kyushu und
Taiwan befindet. Der Okinawa-Trog ist das Backarc-Becken
des Ryukyu-Inselbogens (Lüders et al. 2001), in dem die
kontinentale Kruste des eurasischen Schelfs gedehnt wird.
Dies und der bimodale Vulkanismus entsprechen den klassi-
schen Kuroko-Lokalitäten, allerdings sind manche Metalle
(Pb, Zn, Sb, As, Ag) deutlich stärker angereichert als in den
klassischen Kuroko-Erzen.
Auch an mehreren aktiven Tiefseebergen des Izu-Ogasawara-
Inselbogens gibt es Schwarze Raucher (Urabe & Kusakabe 1990,
Glasby et al. 2008). Sie befinden sich an Lavadomen (zum Teil
innerhalb von Calderen) und haben sehr ähnliche Metallgehalte
wie die klassischen Kuroko-Lagerstätten. Sie befinden sich je-
doch im Gegensatz zu diesen nicht in einem Backarc mit konti-
nentaler Kruste, sondern am aktiven Inselbogen, der in diesem
Abschnitt selbst gedeht wird. Hier hat sich noch kein richtiges
Sie sind vor 14 bis 15 Millionen Jahren auf dem Meeresboden
in einem Backarc mit kontinentaler Kruste entstanden, in einer
Zeit mit starkem bimodalem Vulkanismus (also gleichzeitig
sauren und basischen Magmen). Erst kurz zuvor war das ehe-
malige Flachmeer durch Dehnung auf bis zu 3500 m Wassertiefe
abgesunken. Die meisten Erzkörper befinden sich in und über
Lavadomen oder Lavastömen aus sauren Vulkaniten (Dazit oder
Rhyolith) - oder in Senken daneben. Die Lavadome befanden
sich vermutlich in Calderen von submarinen Vulkanen. Das
Becken wurde anschließend mit Tuff und Tonstein gefüllt
und schließlich verfaltet und angehoben. Meist handelt es sich
um kleine Erzkörper (weniger als eine Million Tonnen, der
Matsumine-Erzkörper der Hanaoka-Mine hatte immerhin etwa
60 Millionen Tonnen), die aber in Gruppen auftreten, welche
zusammen abgebaut werden konnten (von 1883 bis 1994). Dabei
wurden Kupfer, Blei, Zink, Eisen, Gold, Silber, Baryt und Gips
produziert.
Das typische Kuroko-Erz ist eine Abfolge aus »schwarzem«,
»gelbem« und »kieseligem Erz«, zusammen mit großen Mengen
Baryt, Anhydrit und Gips (
.
Abb. 4.68
). Das »kieselige Erz« (jap.
Keiko) aus Quarz, Pyrit und Chalkopyrit ist typisch für die Stock-
werkzone. Direkt über der Lava liegt das »gelbe Erz« (jap. Oko),
das vor allem aus Pyrit und Chalkopyrit besteht, aber auch
Sphalerit, Bornit, Quarz und Baryt enthält. Darüber (und auch
in größerer Entfernung) befindet sich das bei niedrigerer Tem-
peratur gebildete »schwarze Erz« (jap. Kuroko) aus Galenit und
Sphalerit, zusammen mit Pyrit, Chalkopyrit, Fahlerz, Bornit,
Elektrum und Baryt. Über allem liegt eine dünne Lage aus Chert,
die Hämatit und andere Erzminerale enthält. Innerhalb des
Erzkörpers gibt es noch Ansammlungen aus Sulfaten: »Gipserz«
(Gips, Anhydrit mit Sulfiden) und »Baryterz« (überwiegend
