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sättigung und Mikroorganismen bei den Bändereisenerzen
(
7
Abschn. 5.2
).
Am bedeutendsten ist das Revier von Lubin (Polen), das zu
den wichtigsten Kupferlagerstätten der Welt zählt. Die drei akti-
ven Bergwerke reichen von 650 m bis in 1200 m Tiefe, wobei der
Kupferschiefer hier immerhin 2 m mächtig ist. Die Jahrespro-
duktion beträgt etwa 500 000 t Kupfer (3 % der Weltproduktion),
mehr als 1000 t Silber und fast 14 000 t Blei, außerdem werden
Selen, Nickel, Gold, Platin und Palladium gewonnen.
In den deutschen Kupferschieferrevieren wurde der Abbau
eingestellt, auch wenn noch immer Erz vorhanden ist. Wichtig
waren Mansfeld (
7
Kasten 5.1
) und Sangerhausen (Sachsen-
Anhalt) am Ostrand des Harzes sowie Richelsdorf (Hessen),
das zwischen Bad Hersfeld und Eisenach liegt. In der Lausitz
(Brandenburg, Sachsen) wird der Bergbau in der Nähe von
Spremberg möglicherweise bald aufgenommen, der Kupfer-
schiefer befindet sich hier in 800-1500 m Tiefe.
Als
allochtone Lagerstätten
werden solche bezeichnet, bei
denen das Material in festem Zustand angeliefert wurde,
zum Beispiel Seifenlagerstätten und klastische Sedimente
wie Sand, Kies.
Autochtone Lagerstätten
sind an Ort und
Stelle etwa durch eine Fällungsreaktion gebildete biogene
oder chemische Sedimente, außerdem diagenetische
Bildungen. Auch bei der Verwitterung gebildete residuale
Anreicherungen werden als autochton bezeichnet.
Lockere Sedimente wandeln sich bei weiterer Überdeckung
in feste Sedimentgesteine um, was man als Diagenese bezeich-
net. Auch hierbei können Stoffe aus dem Porenwasser ausgefällt
werden. Natürlich gibt es in Sedimenten auch hydrothermale
Lagerstätten, die bereits in
7
Kap. 4
behandelt wurden. Die Über-
gänge zwischen synsedimentären, diagenetischen und hydro-
thermalen Lagerstätten sind fließend und oftmals war mehr als
ein Prozess an der Bildung beteiligt, was die Abgrenzung er-
schwert.
Schließlich können auch bei der Verwitterung Lagerstätten
entstehen. In diesem Fall geht es nicht um das Material, das ab-
transportiert und an anderer Stelle abgelagert wird, sondern um
das, was zurückbleibt. Bei der intensiven chemischen Verwitte-
rung in den Tropen können über geeigneten Gesteinen etwa
Aluminium- oder Nickelerze entstehen.
Unter
Diagenese
versteht man die Verfestigung von Locker-
sedimenten (z. B. Schlamm, Sand) zu einem festen Sediment-
gestein (Tonstein, Sandstein). Sie beginnt unmittelbar nach
der Ablagerung bei geringer Überdeckung (Frühdiagenese)
und setzt sich bei weiterer Überlagerung fort (Spätdiagene-
se), möglicherweise über lange Zeiträume hinweg. Die
wichtigsten Prozesse sind Kompaktion (durch den Überlage-
rungsdruck) und Zementation (Bildung neuer Minerale in
den Poren). Beides verringert die Porosität. Bei zunehmender
Überlagerung geht Diagenese fließend in eine niedriggradi-
ge Metamorphose über.
Wie diese Lagerstätten entstanden sind, war lange Zeit umstrit-
ten. Die Modelle reichten von synsedimentär (also gleichzeitig
mit der Ablagerung des Tonsteins) über eine diagenetische Bil-
dung im noch nicht verfestigten Tonstein bis hin zur nachträg-
lichen (epigenetischen) Vererzung. In den letzten Jahrzehnten
wurde immer klarer, dass über einen langen Zeitraum hinweg
verschiedene Prozesse abliefen, wobei hydrothermale Lösungen
während der Diagenese die Hauptrolle spielten (Oszczepalski
1999, Sun & Püttmann 2000, Bechtel et al. 2000, 2001a, b, 2002,
Pašava et al. 2010). Dieser Abschnitt hätte daher auch gut in das
vorhergehende Kapitel gepasst, insbesondere gibt es große Ähn-
lichkeiten zu SEDEX-Lagerstätten (
7
Abschn. 4.17
) und zu rezen-
ten Prozessen unter dem Salzsee Salton Sea (
7
Kasten 4.29
). Die
speziellen Bedingungen während der Sedimentation bildeten
aber eine wichtige Voraussetzung.
Im Perm war das variszische Gebirge bereits weitgehend ab-
getragen und nördlich davon war durch weiträumige Dehnung
ein großes Becken entstanden. Bei trockenem Klima lagerten
Flüsse vor allem Sand ab, die mächtigen (oxidierten) Sandsteine
werden Rotliegendes genannt. Stellenweise gab es auch große
Vulkane. Im späten Perm drang aus dem Norden das Meer ein
und füllte den tiefen Teil des Beckens, das Zechsteinmeer ent-
stand. Dieses reichte vom heutigen Belgien, den Niederlanden
und Ostengland über die Nordsee, Dänemark und weite Teile
von Deutschland nach Polen und Litauen. Anfangs wurden wei-
terhin Sandsteine (und an den Beckenrändern Konglomerate)
abgelagert (»Weißliegendes«), in manchen Gebieten auch Kalk-
stein.
5.1 Kupfer schiefer und
Zentralafrikanischer Kupfergürtel
Der Kupferschiefer in Mitteleuropa, der Zentralafrikanische
Kupfergürtel und das paläoproterozoische Kodaro-Udokan-
Becken (Sibirien) sind die bedeutendsten Lagerstätten, die
unter dem Oberbegriff
» stratiforme sedimentgebundene
Kupferlagerstätten«
(engl.
stratiform sediment-hosted
copper deposits
, SSC) zusammengefasst werden. Ein weiteres
Beispiel ist das Paradox-Becken (Utah und Colorado, USA),
kleinere vergleichbare Lagerstätten sind weltweit verbreitet.
Neben diesen diagenetischen Bildungen werden auch
Kupfererze in Sandsteinen (
Abschn. 4.13, »
red-bed type
«)
unter diesem Begriff zusammengefasst.
7
Einige Kupferlagerstätten in Deutschland und Polen sind an
einen Tonstein aus dem Perm gebunden, der reich an organischer
Substanz ist (Schwarzschiefer) und sich an der Basis der Ablage-
rungen des Zechsteinmeeres befindet. Diese Schicht wird Kup-
ferschiefer genannt. In den meisten Gebieten ist er nicht einmal
einen halben Meter mächtig, weshalb die Bergleute von einem
Flöz sprachen. Der Abbau war entsprechend schwierig. Manch-
mal reicht die Erzzone jedoch in das über- und unterlagernde
Gestein hinein.
