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nische Ostrakoden und Pflanzen. Eventuell kann man sich
die Ablagerung in Lagunen oder Ästuaren vorstellen. Unklar ist,
ob das Material schon als Bauxit transportiert wurde oder ob
Tone abgelagert wurden, die nachträglich
in situ
einer intensiven
tropischen Verwitterung ausgesetzt wurden. Oft finden sich
Hinweise auf eine spätere Vertiefung der Karsthohlräume
(Pohl 2005).
5.11.2
Lateritische
Nickellagerstätten
Nickelreiche Laterite zählen zu den wichtigsten Nickellager-
stätten, sie enthalten sogar 60 % aller bekannten Reserven. Die
größten befinden sich auf Neukaledonien (Ries 2001), einer zu
Frankreich gehörenden Insel im westlichen Südpazifik, rund
1500 km nordwestlich von Brisbane (Australien). Im Jahr 1865
fand der französische Bergbauingenieur Jules Garnier das grüne
Nickelerz, das später nach ihm benannt werden sollte: Garnierit
(
.
Abb. 5.45
). Bereits im Jahr 1875 begann der Abbau. Damals
betrug der Nickelgehalt des Erzes noch bis zu 10 %. Knapp 100
Jahre später, im Jahr 1974, wurden sieben Millionen Tonnen Erz
abgebaut, die 2,6 % Nickel enthielten. Dieser Abbau entspricht
20 Millionen Tonnen bewegten Gesteins. Heute ist der größte
Nickelproduzent, die Société Métallurgique Le Nickel (SLN), in
vier Gebieten tätig: Thio, Kouaoua und Poro an der östlichen
Küste sowie Nepui an der Westküste. Das gewonnene Erz wird
nach Noumea verschifft, um in der Hütte von Doniambo verhüt-
tet zu werden. Da die bauwürdigen Erzvorkommen nirgends
sehr tief unter der Oberfläche liegen, gleichen die Bergbau-
regionen mehr dem terrassenförmigen Reisanbau in bergigen
Gegenden als tiefen Tagebauen, wie sie von Kupferporphyren
bekannt sind. Vor der Entdeckung des Sudbury-Komplexes
(
7
Abschn. 3.3.5
) war dies die wichtigste Nickellagerstätte der
Welt und noch heute enthält sie 26 % der weltweiten Reserven
und ist für knapp 7 % der Weltproduktion verantwortlich.
Weitere bedeutende Vorkommen gibt es in Indonesien, auf den
Philippinen, in Australien, Kuba und Brasilien.
Garnierit ist ein feinkörniges Gemenge aus unterschied-
lichen nickelreichen Magnesiumsilikaten. Dabei handelt es sich
vor allem um Nickel-Serpentin, Nickel-Talk (Willemseit),
Nickel-Smektit (Pimelit) und Nickel-Chlorit (Schuchardit).
Außerdem kommt Chrysopras vor, eine durch Nickel grün ge-
färbte Quarzvarietät. Goethit kann ebenfalls bis 1,5 % Nickel
enthalten. Wie entstehen diese Nickellaterite? Die Ausgangs-
gesteine sind Peridotite, sie enthalten nur wenig Nickel, das aber
im Zuge der Verwitterung effektiv angereichert wird. Bleiben wir
beim Beispiel Neukaledonien. Die Hauptinsel ist rund 400 km
lang und 40 km breit. Das Klima ist tropisch, heftige Regenfälle
treten vor allem von Januar bis März auf.
Der Terran, der vor allem aus Basalt bestand, war am Ende
des Eozäns mit einer Subduktionszone kollidiert, dabei wurde
ein großer Ophiolithkomplex (siehe auch
7
Kasten 3.7
) in Rich-
tung Südwest überschoben (Whattam 2009). Die dazugehörigen
ultramafischen Gesteine (Peridotit: vor allem Harzburgit und
Dunit) sind mehr oder weniger durch Hydratisierung in Serpen-
tinit umgewandelt. Mit gut 7000 km
2
machen sie ein Drittel der
gesamten Hauptinsel aus. Von den ultramafischen Massiven ist
Abb. 5.45
Garnierit aus der Mine Camps des Sapins, Thio, Neukale-
donien. © Didier Descouens / Wikimedia.
das südliche mit gut 5500 km
2
das größte, kleinere finden sich
entlang der Westküste. In den ultramafischen Gesteinen war
Olivin mit 0,3 % Ni der Hauptnickelträger, gefolgt von Ortho-
pyroxen mit 0,06 %.
Die tropische Verwitterung über einige Millionen Jahre hin-
weg schaffte es, diese geringen Gehalte des Gesteins auf den
hohen Erzgrad des Bodens anzureichern. Ultramafische Gestei-
ne sind besonders anfällig für tropische Verwitterung. Olivin ist
unter den Bedingungen der Erdoberfläche äußerst instabil und
wird leicht aufgelöst. Wenn ein Mineral unter den gegebenen
Bedingungen instabil ist, wird es leicht durch ein anderes ausge-
tauscht. Dabei können bestimmte Ionen in Lösung gehen: Bei
der Verwitterung von Olivin sind das Mg
2+
und Ni
2+
.
Die Zusammensetzung des Olivins von Poro kann als
Mg
1,82
Fe
0,8
Ni
0,007
(SiO
4
) geschrieben werden. Für die folgenden
Verwitterungsreaktionen teilen wir diese Zusammensetzung in
die einzelnen Komponenten Mg-Olivin (Forsterit), Fe-Olivin
(Fayalit) und Ni-Olivin auf:
4 M g
2
SiO
4
(Forsterit) + 10 H
+
ĺ Mg
3
Si
4
O
10
(OH)
2
(Saponit) + 5 Mg
2+
+ 4 H
2
O
4 F e
2
SiO
4
(Fayalit) + 4 O
2
+ 8 H
+
ĺ
Fe
2
Si
4
O
10
(OH)
2
(Nontronit) + 6 FeO(OH) (Goethit)
4 N i
2
SiO
4
(Ni-Olivin) + 10 H
+
ĺ Ni
3
Si
4
O
10
(OH)
2
(Pimelit) + 5 Ni
2+
+ 4 H
2
O
Saponit, Nontronit und Pimelit sind Tonminerale der Smektit-
gruppe. Ein weiterer Weg, um Nickelsilikate zu erhalten, läuft
über Austauschreaktionen. Diese Reaktionen sind typisch für
Minerale mit variabler chemischer Zusammensetzung, wie bei-
spielsweise Serpentin, Smektit und andere in den Lateriten vor-
kommende Silikatminerale. Die hierbei interessante Reaktion
ist der Austausch von gelöstem Nickel gegen Magnesium in
Serpentin.
M g
3
Si
2
O
5
(OH)
4
+ 3 Ni
2+
ļ Ni
3
Si
2
O
5
(OH)
4
+ 3 Mg
2+
Bei dieser Reaktion liegt das Gleichgewicht auf der rechten Seite,
Nickel reichert sich also im Serpentin an, das Magnesium in der
