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Reaktionen andere Minerale mit noch dichter gepackten Struk-
turen, die chemische Zusammensetzung bleibt jedoch gleich.
Der oberste Teil des oberen Erdmantels ist starr und »klebt«
unter der Erdkruste. Zusammen mit der Erdkruste bildet er
die mehr oder weniger starre Lithosphäre - also die wandern-
den  Platten der Plattentektonik. Die Lithosphäre »schwimmt«
auf der vergleichsweise weichen Asthenosphäre - der Teil des
Erdmantels, der aufgrund seiner Hitze leicht verformt werden
kann und stellenweise sogar geringe Mengen an Schmelze ent-
hält.
Der Erdkern , mit einem Durchmesser von 3470 km, ist eine
Legierung aus Eisen und etwas Nickel. Im Prozentbereich sind
auch Silizium und andere Elemente enthalten. Der äußere Kern
ist geschmolzen, während der innere Kern aufgrund der extremen
Dichte fest ist. Vom Magnetfeld der Erde abgesehen hat der Kern
jedoch kaum Auswirkungen auf den Rest der Erde. Das größte
Metallreservoir der Erde hat bei der Entstehung von Lagerstätten
keine Bedeutung (siehe auch 7 Kasten 1.13, Kasten 1.14 ).
Es ist interessant, die Metallgehalte einer Lagerstätte mit der
durchschnittlichen Zusammensetzung der Erdkruste zu ver-
gleichen. . Tab. 1.1 zeigt die Anreicherungsfaktoren, die notwen-
dig sind, um eine brauchbare Lagerstätte zu bilden.
1.20 Geochemische Einteilung
der Elemente
Das Verhalten der Elemente bei Fraktionierungen, die bei geolo-
gischen Prozessen ablaufen, hängt vor allem davon ab, wie gut sie
in das jeweilige Kristallgitter der beteiligten Minerale hineinpas-
sen. Um das Verhalten der Elemente bei Fraktionierungspro-
zessen im System Erde zu verstehen, stellte der Begründer der
Geochemie, Victor Moritz Goldschmidt, Untersuchungen an
Meteoriten und in der Eisenverhüttung an. Seine Klassifikation
ist vor allem als grobe Übersicht bei erzbildenden Prozessen und
im Zusammenhang mit dem Schalenbau der Erde hilfreich.
Goldschmidt teilte die Elemente in vier Gruppen mit jeweils
ähnlichem geochemischem Verhalten ein ( . Abb. 1.52 ), je nach
ihrer Neigung, bevorzugt eine Legierung mit metallischem Eisen
einzugehen, Sulfide oder Silikate zu bilden oder sich gasförmig
in der Atmosphäre anzureichern.
Siderophile Elemente (»Eisen liebend«) bilden gerne eine
Legierung mit Eisen. Sie finden sich bevorzugt im Erdkern (siehe
auch 7 Kasten 1.14 ) und in der Metallphase von Meteoriten
( 7 Kasten 1.15 ). Im Hochofen gehen sie in die Metallschmelze.
Beispiele sind Nickel, Kobalt, Gold, Platin.
Chalkophile Elemente (»Kupfer liebend«) bilden bevorzugt
Sulfide. Diese finden sich in Sulfidlagerstätten und als ver-
sprengte Mineralkörner in der Erdkruste und im Erdmantel. Im
Hochofen gehen diese Elemente in den Kupferstein (synthe-
tisches Kupfersulfid). Beispiele sind Silber, Quecksilber, Blei,
Zink, Arsen.
Lithophile Elemente (»Stein liebend«) finden sich vor allem
in Silikatmineralen und damit im Erdmantel und in der Erd-
kruste. Im Hochofen gehen sie in die Schlacke. Beispiele sind
Natrium, Kalium, Magnesium, Aluminium.
Abb. 1.49 Der Schalenbau der Erde. Erdkruste, Erdmantel und
Erdkern haben eine unterschiedliche Zusammensetzung, wobei uns
nur die oberste »Rinde« der Erdkruste zugänglich ist.
Das Gestein des Erdmantels wird Peridotit genannt, es besteht
überwiegend aus den Mineralen Olivin (MgSiO 4 ), Diopsid
( Klinopyroxen, CaMgSi 2 O 6 ) und Enstatit (Orthopyroxen,
Mg 2 Si 2 O 6 ). Bei allen drei ist ein Teil des Mg 2+ durch Fe 2+ ersetzt.
Dazu kommt ein aluminiumhaltiges Mineral, bei dem es sich bei
sehr geringem Druck um Plagioklas, bei geringem Druck um
Spinell und bei hohem Druck um Granat handelt. Tatsächlich gilt
diese mineralogische Zusammensetzung nur für den oberen
Erdmantel. Bei einem höheren Druck entstehen in mehreren
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