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Lagerstätten. Lagerstätten Allgemein Hydrothermale Lagerstätten Bedeutung von Ganglagerstätten Magmatische Lagerstätten Erzlagerstätten und Plattentektonik. Erzminerale, Erze und Lagerstätten.
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Lagerstätten Allgemein • Hydrothermale Lagerstätten • Bedeutung von Ganglagerstätten • Magmatische Lagerstätten • Erzlagerstätten und Plattentektonik
Erzminerale, Erze und Lagerstätten • Eine Definition von Erz: Erz ist ein mehr oder weniger mit Gangart (Begleitgestein, das immer zusammen mit demEisenerz vorkommt )verwachsenes (metallhaltiges) Mineral oder Mineralgemenge, das gewinnbringend abgebaut oder weiterverarbeitet werden kann. • Anreicherungen von Erzmineralen, die als Erzlagerstätten, Vererzungen oder Erzkörper bezeichnet werden, entstehen im Rahmen der magmatischen, der sedimentären und seltener auch der metamorphen Bildungsprozesse sowie durch Absatz aus wäßrigen, metallhaltigen Lösungen.
Geologie der Lagerstätten • Lagerstätten entstehen durch sehr unterschiedliche geologische Prozesse. Im allgemeinen setzt die Entstehung einer Lagerstätte voraus, dass drei Bedingungen erfüllt sind: 1. Die Ausgangssubstanzen für die Minerale müssen an einem Ort entstehen, der natürlichen Transportprozessen zugänglich ist. 2. Ein natürlicher Mechanismus muss die Ausgangssubstanzen von ihrem Entstehungsort weg transportieren. 3. Irgendwo auf dem Transportweg müssen passende Bedingungen herrschen, um die Minerale abzulagern.
Ganglagerstätten • Heiße Lösungen können in Klüfte und Spalten eindringen und dabei schnell abkühlen. • Durch die schnelle Abkühlung kommt es zu einer beschleunigten Abscheidung der Erzminerale. • Solche platten- oder schichtförmigen Erzkörper auf Spalten oder Klüften werden als hydrothermale Ganglagerstätten oder als Gänge bezeichnet.
Hydrothermale Lagerstätten • Viele Erzlagerstätten treten in Form hydrothermaler Gänge auf, die durch heiße, von Magmenintrusionen aufsteigende Lösungen gebildet werden. • Heiße wässrige Lösungen, die s.g. hydrothermalen Lösungen, sind das Transportmittel. • Sie können direkt aus den Magmen einer Intrusion (dem Entstehungsort) freigesetzt werden und aus dem Magma die löslichen Bestandteile wegführen.
Hydrothermale Lagerstätten • Erreichen die hydrothermalen Lösungen schließlich die Erdoberfläche (meist am Meeresboden; heutzutage eindrucksvoll an "Black Smokers" im Pazifik oder Atlantik zu beobachten), so kommt es zur Bildung von submarinen Vererzungen in Sedimenten und Tuffen. • Die seltenen gas- oder dampfförmigen Aushauchungen (Fumarolen, Solfataren) können in Vulkankratern oder auf Kraterflanken Exhalationslagerstätten bilden. Schwefel als Exhalationsabsatz ist in Gebieten von tätigen und erloschenen Vulkanen weitverbreitet.
Rezente hydrothermale Erzbildung in der Tiefsee„Black Smokers“ • Die 350-400° C heißen hydrothermalen Lösungen treten in Form von Fontänen am Meeresboden aus, wo es zur Ausfällung von Schwermetall-Sulfiden und anderen Mineralen kommt. • Wegen ihrer dunklen Färbung durch feinverteilte Erzpartikel( hauptsächlich Pyrrhotin, ferner Pyrit und Sphalerit) werden die heißen Fontänen als black smoker ( schwarze Raucher) bezeichnet. • Daneben gibt es auch white smoker , in denen die abgeschiedenen Mineralpartikel überwiegend aus Baryt und amorpher Kieselsäure bestehen.
White smokers • Felder hydrothermaler Tiefseequellen sind nur ungefähr 20 Jahre aktiv. Dann verstopfen die ausgefällten Mineralien die Röhren und Spalten und die Quellen versiegen. Damit stirbt natürlich auch die Fauna in der nun für sie lebensfeindlich gewordenen Umgebung. Wie das Leben an neue Felder hydrothermaler Quellen kommt, ist bisher nicht erforscht. • Im austretenden Wasser der Smoker sind vor allem Sulfide und andere Salze von Eisen, Mangan, Kupfer und Zink gelöst.
Magmatische Lagerstätten • Die wichtigsten magmatischen Lagerstätten – Erzlagerstätten in magmatischen Gesteinen – treten in Form gravitativer Entmischungen von Erzmineralen in den bodennahen Bereichen der Intrusion auf. • =>“fraktionierte Kristallisation“ • Solche Lagerstätten entstehen dadurch, dass Minerale mit niedriger Schmelztemperatur bereits zu einem früheren Zeitpunkt aus dem Magma auskristallisieren, nach unten absinken und sich am Boden der Magmakammer anreichern.
Magmatische Lagerstätten • Die Erze der sog. intramagmatischen oder orthomagmatischen Lagerstätten entstehen direkt während oder kurz vor der Kristallisation von silikatischen (seltener karbonatischen) Magmen und befinden sich meist in den magmatischen Gesteinskörpern selbst.
Erzlagerstätten und Plattentektonik • Lagerstätten können durch hydrothermale Lösungen oder durch Ausscheidung in einem Magmenkörper entstehen. • Letztendlich sind Lagerstätten auf Magmentätigkeiten zurückzuführen. • Magmentätigkeit ist ein Merkmal für Plattentrennung und Subduktion bei Plattenkollidierung • Daher sind sowohl die heutigen als auch die ehemaligen Plattengrenzen Bereiche, in denen zahlreiche Mineralanreicherungen auftreten müssten.
