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Lagerstätten

Carbonatgebundene Erz- und Minerallagerstätten




Carbonatgebundene Pb-Zn-Lagerstätten

Die carbonatgebundene Pb-Zn-Lagerstätten treten ab dem Kambrium in Carbonatgesteinen auf. Ihr Auftreten kann in den seltensten Fällen mit plattentektonischen Prozessen, Magmatismus und Rifting-Systemen direkt in Zusammenhang gebracht werden. Die Lagerstätten liegen in Sedimentabfolgen, die im paläogeographischen Sinn passiven Kontinentalrändern (Schelf-Areale) einerseithttps://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Geologisches%20Portrait/Lagerst%C3%A4tten/Carbonatgebundene%20Erz-%20und%20Minerallagerst%C3%A4tten?action=edit&action=edits oder interkratonen Arealen andererseits zuzuordnen sind. Eigenheit der carbonatgebundenen Pb-Zn-Lagerstätten ist, daß Form und Inhalt der Erzkörper großen Variationen unterliegen (zitiert: CERNY, 1989)

Im Mesozoikum, insbesondere in der Trias des europäischen Raumes, treten großräumig Carbonatsedimente auf, in denen vielerorts Pb-Zn-Vererzungen vorkommen - einerseits sind es Carbonatsedimente des epikontinentalen Raumes (z.B. Oberschlesien, Balkan, Germanische Triasentwicklung Deutschlands), andererseits des geosynklinalen Raumes der Ost- und Südalpen (z.B. Draukalkalpen, Nordtiroler Kalkalpen, Südalpen). Im Atlas-Orogen sind Pb-Zn-Erze sowohl an epikontinentale als auch an geosynklinale Faziesräume geknüpft. Die Erze sind schichtgebundene bleiführende Anreicherungen in den liassischen und cretazäischen Überdeckungen des Grundgebirges; der Großteil der Erze sitzt in den dolomitischen und carbonatischen Formationen des Mittleren Lias.

Ausschlaggebend für das Auftreten von Pb-Zn-Vererzungen sind strukturelle Voraussetzungen im Sedimentationsraum und isoliert auftretende Faziesbedingungen. Großräumige geologisch- tektonische Strukturen, wie z.B. die alpin-dinarische Naht, sind maßgebend für die Wegsamkeit von metallhältigen Lösungen; die Fazies wirkt kontrollierend auf die Abscheidung und Bindung von Erzen - ein besonderer Wert wird diagenetischen Prozessen zugeschrieben, die für die Konzentration von Erzen verantwortlich erscheinen. Gegenüber vulkanogen-sedimentären bzw. exhalativen Buntmetall-Lagerstätten sind carbonatgebundene Lagerstätten durch ihre unregelmäßige Geometrie gekennzeichnet und somit bei weitem schwieriger zu prospektieren und zu explorieren. Die moderne Prospektion und Exploration auf Pb-Zn-Erze verlangt die integrierte Anwendung von geologisch-tektonischen, stratigraphischen, sedimentologischen, geochemischen und isotopischen Arbeitweisen. (zitiert tw. : CERNY, 1989)

Die weitgespannte Gruppe von carbonatgebundenen, sulfidischen Pb-Zn-Lagerstätten läßt sich nach SAWKINS (1984) weltweit in drei Lagerstättentypen gliedern:

  • Mississippi Valley Lagerstättentypus (MVT) (Metallinhalt >200 Mio. t).
  • Alpiner Lagerstättentypus (Metallinhalt > 10 Mio. t).
  • Irischer Lagerstättentypus (Metallinhalt >50 Mio. t).

Mississippi-Valley-Typ Pb-Zn-Lagerstätten

    • Bildung an Plattformrändern oder epikontinentalen Randmeeren, die direkt über kristallinem Untergrund liegen. (Beispiele: Missouri (Old Lead Belt, Viburnum trend 100 Mio. t Pb-Zn Metallinhalt?(Kambrium-Ordovizium)), Tristate, Joplin, Tennessee, SW Wisconsin; Pine Point (NW Territories), Krakau-silesische Zone, Nord-Afrika, Sardinien).
    • Tieftemperaturbildungen.
    • Epigenetische Bildungsweise.
    • Unregelmäßige Pb : Zn-Verhältnisse: >10, <1., tw. hohe Gehalte an Cu, Co, Ni, Ag, F- und Ba-Gehalte.
    • Salinare Connate Wässer stammen aus benachbarten Becken und bilden den Hauptanteil erzbringender Lösungen.
    • Bleiisotopenverhältnisse "J"-(Joplin-)Typ.
    • Metallausfällung in Paläokarst-Strukturen oder Störungszonen, Riffen, Collaps Breccien (Hohlraumbildungen, die für groß angelegte Metall-Lösungsbewegungen prädestiniert sind).
    • Zusammenhang mit rifting wird örtlich vermutet, z. B. 38th Parallel Lineament (U. S. A.), das durch zahlreiche alkalisch- und mafisch-alkalische Zentren gekennzeichnet ist.

Krakau-Silesische Zone in Polen

Tailingdeponie mit Zinkhütte
Tailingdeponie mit Zinkhütte

Polen/Niederschlesien/Olkusz

dendrocopos

Das Gebiet im N und NE des Oberen Schlesischen Kohlebeckens hat eine lange Zink- und Blei-Bergbautradition, welche bis ins Mittelalter zurückgeht. Im Südosten von Polen, rund 100 km von Krakau (Oberschlesien) wurden seit dem 12. Jahrhundert bereits 16 Mt Zink und 4 Mt Blei gefördert.

Die Lagerstätten dieser Region stehen im Verhältnis zu Formationen karbonatischer Gesteine der Schlesischen-Krakau-Region mit permotriassischen Folgen, welche auf einem paläozoischen Sockel liegen. Das Alter der Zn-Pb-haltigen Gesteine ist devonisch bis jurassisch. Lagerstätten mit wirtschaftlich interessanten Erzanhäufungen treten vornehmlich in den erzhaltigen Dolomiten des mitteltriassischen Muschelkalks auf. Die Erze kommen in Form von Pseudoschichten und subhorizontalen Linsen vor. Die Schlesische-Krakau-Region wird als die weltgrößte Zn-Pb-Lagerstättenprovinz des Mississippi-Valley-Typs betrachtet. Die beiden bedeutendsten Konzessionen sind Rokitno und Zawiercie. Bergbau ist in dieser Region nichts Neues. In nicht allzuweiter Vergangenheit wurde das Gebiet bereits ausführlich exploriert. Infrastruktur, Produktionsanlagen und modernes Bergbauwissen ist in der Region reichlich vorhanden. Nur 10 Km südlich der o.a. Lagerstätten befindet sich die Pomorzany Zink-Blei Untergrundmine mit einem Schmelzwerk. Die historischen Ressourcen belaufen sich auf bis zu 85 Millionen to mit einem Zinkgehalt zwischen 2,3% bis 4,9% und mit durchschnittlichen Bleigehalten von 0,9% bis 3,0%, was in etwa einem Wert der Erzevon 10 Mrd. USD entspricht. (APRENDO GmbH, 2013)

Die Zn-Pb-Lagerstätten der Region Bytom sind lediglich von historischem und wissenschaftlichem Wert; sie wurden seit dem Mittelalter abgebaut und sind erschöpft. Die Lagerstätten der vierten Region bei Zawiercie sind bisher nur bekannt, jedoch nicht erschlossen. Die Zn-Pb-Erzreserven der Region Olkusz wurden auf 50 Mtund die der Region Zawiercie auf 15 Mt geschätzt (2009).


Iglesias-Monteponi in Sardinien

Monteponi um 1875
Monteponi um 1875

Iglesias-Sulcis Pb-Zn-Lagerstättenprovinz;
Pozzo Vittorio Emanuel und Pozzo Sella

Public Domain

Die Provinz Iglesiente-Sulcis im SW der Insel Sardinien ist eines der ältesten Bergbaugebiete der Geschichte, im wlchem Metallerze schon vor mehr als 1000 Jahren v.Chr. geschürft wurden. Der ursprüngliche Bergbau ging hauptsächlich auf Blei und Silber und etwas weniger auf Kupfer, später gefolgt von Zink und Baryt. Während der Bergbau-Hochblüte anfangs des 20. Jh. existierten etwa 60 Gruben über die folgenden Jahrzehnte, wovon jedoch viele im Laufe der zeit wegen Ershöpfung der Erze oder wegen Neuentdeckungen (in anderen Ländern) die Förderung einstellten und aufgelassen wurden. Bedingt durch niedrigste Rohmaterialpreise in den 1990er Jahren wurden in diesem JAhrzehnz auch die letzten Gruben geschlossen.

Die beiden wesentlichen Bergbauregionen im Monteponi/Iglesias-Tal und im Montevecchio/Ingurtosu-Gebiet unterscheiden sich in ihrer Mineralisation. Es scheint, als ob beide Regionen im Paläozoikum gebildet wurden; beide enthielten bedeutende Pb-, Zn- und Ag-Lagerstätten, welche sich durch ihre Mineralführung, ihre Wirtsgsteine, die Erzgeometrie und die Erzmineralogie unterscheiden.

Das Gebiet Monteponi/Iglesias ist ein reiner MVT mit säulenförmigen Pb-Zn-Sulfid-Gangschwärmen, während das Gebiet Montevecchio/Ingurtosu charakterisiert wird durc eine Skarn-Mineralisation mit großen und lang streichenden Galenit-Sphalerit-Gängen mit großen Teufen.

Monteponi
Monteponi

Monteponi im Iglesiente-Sulcis-Bergbaurevier, Sardinien

Luigi Chiappino
Miniera Monteponi mit Halde
Miniera Monteponi mit Halde

Carbonia-Iglesias, Provinz, Sardinien, Italien. 1997.

Doc Diether
Mina San Giovanni
Mina San Giovanni

Iglesias-Sulcis Pb-Zn-Lagerstättenprovinz

Luigi Chiappino

Mibladen in Marokko

Mibladen ist ein kleiner Bergarbeiterort und liegt ca. 12 km NE der Kreisstadt Midelt. Ehemalige Bleierz-Lagerstätte, welche nach verschiedenen Abbauperioden durch französische Bergbauunternehmen Ende der 1970er Jahre aufgelassen wurde. Das Erz wurde wesentlich im Tagebau gefördert. Zwischen 1926 und 1949 soll es über 600 Stollen gegeben haben. Die Lagerstätte ist seit den 1970er Jahren durch Funde der weltbesten Vanadinite bekannt geworden, welche bis heute im Eigenlehner-Bergbau in Teufen bis zu 80 m gefördert wurden. Mibladen ist eine carbonatgebundene MVT-Blei-Baryt-Lagerstätte in den liassischen und cretazäischen Überdeckungen des Kalkstein-Dolomitgestein-Grundgebirges. Der Großteil der Galenit-Baryt-Erze kommt imprägniert vor. Die Mineralisation ist diskontinuierlich. Die Erzanreicherungen in den liassischen Einheiten verteilen sich über ca. 15 km in zwei übereinanderliegenden Horizonten, welche zwei stratigraphischen Niveaus entsprechen.

Mibladen Erzrevier
Mibladen Erzrevier

Das liassische Deckgebirge

Peter Seroka
Mibladen Erzrevier
Mibladen Erzrevier

Aufgelassene Bleigrube

Peter Seroka

Mibladen - Bleigrube
Mibladen - Bleigrube

Tradtioneller Kammer-Pfeiler-Bau (Room and Pillar Mining) Hierbei werden die Hohlräume nicht durch Einbauten abgestützt, sondern es bleiben die Pfeiler aus Gestein stehen, zwischen denen durch den ...

Gonzalo Garcia
Bleierz-Bergbau in Mibladen, Marokko
Bleierz-Bergbau in Mibladen, Marokko

Klassischer Kammer-Pfeilerbau

Tom Spirifer
Baryt - Cerussit - Galenitvererzung
Baryt - Cerussit - Galenitvererzung

Mibladen, Midelt, Khénifra Provinz, Meknès-Tafilalet Region, Marokko; Aufnahme: 2007

Frank de Wit

Touissit und Bou Beker in Marokko

Touissit
Touissit

Förderschacht Puit 5;
Aufgenommen 1994

Rock Currier
Touissit
Touissit

Erz-Zerkleinerungsanlage (1994)

Rock Currier

Der Distrikt Touissit-Bou Beker im Nordosten Marokkos, nahe der algerischen Grenze, umfasst eine 16 km lange und 100 bis 1200 m breite ENE-WSW-streichende, tw. unterbrochene Kette karbonatgebundener Pb-Zn-MVT-Lagerstätten, welche etwa 3 km weit nach Algerien hineinreichen.

Vom W nach E sind die maßgeblichen Lagerstätten Mekta und Beddiane, welche durch eine 1 km breite Lücke voneinander und von der kontinuierlichen Masse, welche Touissit-Bou Beker darstellt, getrennt sind. Touissit-Bou Beker sind durch einen schmalen Streifen mit El Abed in Algerien verbunden. Eine ganze Reihe kleinerer Ausläufer und mineralisierter Inseln vervollständigen diese o.a. Kette. Dieser Gürtel repräsentiert den Kern eines größeren, 20 km Durchmesser messenden Haufens von mehr als 100 kleinen unwirtschaftlichen Vorkommen, welche alle an die ENE-WSW-streichende jurassische Karbonatplattform des "Chaine-des-Horsts" atlantischen Gürtels von NE-MErokko und NW-Algerien gebunden sind. Die erzführenden mesozoischen und überlagernden tertiären Gesteine des Touissit-Bou Beker-Distrikts überlagern diskordant einen paläozoischen Grundgebirgskomplex, welcher an zahlreichen tektonischen Fenstern in metasedimentären und vulkanischen Gesteinen zutage tritt. Diese Gesteine wurden lokal durch späthercynische kalk-alkaline Granitoide zwischen 344 und 333 Ma intrudiert. Die ältesten Gesteine sind eine ordovizische turbiditische Flysch-Sequenz lithischer und sublithischer Arenite, Wacken, Mergel und Pelite, überlagert von silurischem Schwarzschiefer mit eingeschaltetem Quarzit-Hornstein und devonischem Riff-Kalkstein. Auf diese Gesteine folgen bis zu 1000 m mächtige frühkarbonische (Visean) bimodale kalk-alkaline vulkanische und vulkanoklastische Metasedimente, diskordant überlagert von einem mittelkarbonischen basalen Konglomerat, flysch-ähnlichem Lehm- und Sandstein sowie späte kohlenstoffhaltige sedimentäre Karbonate.

Es sind drei variskische (hercynische) Deformationsstufen erkennbar. Zwischen Perm und Trias entwickelten sich ein ausgedehntes Riftbecken, welches sich mit bis zu 3000 m mächtigen sedimentgebundenen stratiformen Red Bed-Konglomeraten, Sandstein, Schluffmergel und Argillit füllte; lokal eingeschaltet gipshaltige Schichten. Im Jura wurden flache bis tiefreichenden marine Karbonate abgelagert, an welche die Mineralisation des Distriktes gebunden ist. Diese sind Karbonate sind mitteljurassische masive dolomitische Schichten, gefolgt von Sandstein und Mergel.

Die Touissit-Bou Beker Lagerstätten sind epigenetisch und schichtgebunden. Die Erzkörper liegen in stratigraphischen Niveaus innerhalb der Karbonate, besonders innerhalb der oberen 10 m des spätdiagenetischen Dolomits, nahe des aufliegenden "Toit jaune" (gelbes Dach). Die dominanten Erzstrukturen der Lagerstätten Touissit-Bou Beker sind mineralisierte dolomitische Brekzien, in welchen die Erze die Matrix zwischen den Klasten des Dolomits bilden. Die mineralisierten Strukturen bilden miteinander verbundene Netze von engen bis zu weiten, tafeligen Höhlen und Hohlräumen, welche mit massivem Galenit und lokal mit klastischem Dolomit gefüllt sind. Die primäre Mineralisation ist grundsätzlich Galenit und Sphalerit mit Pyrit und / oder Markasit und weniger Chalcopyrit, Bornit und Tetraedrit, geringeren Mengen von Pb-Sb-Sulfosalzen wir Bornit und Stephanit und Ag-haltigen Spezies wie Argentit und natürlichem Silber. Galenit ist das wirtschaftlich bedeutendste Mineral in den Lagerstätten Mekta und Beddiane im Westen; Sphalerit überwiegt in Touissit und Bou Beker im Zentrum und erstreckt sich bis El Abed in Algerien.

Sämtliche Lagerstätten im gesamten Erzrevier Touissit-Bou Beker sind zumindest teilweise oxidiert, manche so tief, dass das einzige überlebende Mineral Galenit ist, sodass letztendlich 60% der gesamten Zn-Pb-Produktion aus nicht-sulfdischen Mineralien erfolgt. Die Sekundär-Mineralisation beinhaltet Cerussit, Anglesit, Wulfenit, VAnadinit, Hemimorphit, Pyromorphit, Smithsonit, Malachit, Azurit, Fe-Oxide und Hydroxide sowie Gips.


Tri-State und Viburnum Trend in den USA

Bleigrube in Joplin, Missouri
Bleigrube in Joplin, Missouri

Postkarte ca. 1900

PD

Der Tri-State District erstreckt sich von Joplin und Reynolds (Missouri) im Osten, Galena und Baxter Springs (Kansas) im Westen, Picher und Commerce (Oklahoma) im Süden und Webb City (Missouri) im Norden. Der Bergbau im alten Bleigürtel begann 1720 durch den Franzosen Philip Francois Renault (Old Mines und Mine La Motte). Das Erz wurde vom Flusshafen Sainte Genevieve aus verschifft. Nicht viel später startete die Bleierzförderung bei Potosi, eine erste Schmelze wurde in Herculaneum errichtet. Im etwas später Tri-State benannten Gebiet wurde mehr als 50 Jahre Zink abgebaut. Im Jahr 1849 wurde in Joplin und anderen Gebieten Bleierz entdeckt, der Bleierzbergbau begann 1853 bei Granby. Bereits im Jahr 1861 wurden bis zu 12 Mio. t Blei pro Jahr hergestellt. Die Bleigruben waren Lieferanten des wichtigsten Kriegsgutes - Bleikugeln. Sie wurden während des amerikanischen Bürgerkrieges hart umkämpft, der Besitz wechselte mehrfach zwischen Konföderierten und der Union. Nach Ende des Bürgerkrieges, im Jahr 1865, begann die "ernste Phase" der bis 1957 anhaltenden Bleierzförderung. 1914 wurde die riesige Lagerstätte bei Picher in Oklahoma entdeckt. Bis 1918 waren die meisten der bei Joplin liegenden Vorkommen erschöpft und der Bergbau in Folge nach Oklahoma und Kansas verlagert. 1957 wurden sämtliche Gruben in Missouri, resp. im Tri-State District geschlossen. Der Tri-State District war bis zu seiner Schließung im Jahr 1957 eine der größten Zink-Bleierzlagerstätten der Welt. Die Lagerstätten des Tri-State Districts sind aufgelassen und neue Funde sind nicht mehr zu erwarten.


Tri-State Pb-Zn-Lagerstätten
Tri-State Pb-Zn-Lagerstätten

Ballard Mine, Baxter Springs;
Picher Field, Cherokee Co Kansas

Public Domain
Bleigrube in Carterville
Bleigrube in Carterville

CArterville, Jasper Co., Missouri; Postkarte ca. 1900

PD
Blei-Zinkgrube Joplin
Blei-Zinkgrube Joplin

Joplin, Missouri; Postkarte ca. 1900

PD

Viburnum Trend

Viburnum Trend
Viburnum Trend

Lage des Viburnum Trend innerhalb des Southeast Missouri Lead Belt

Kbh3rd

Im Südosten von Missouri liegt der "Southeastern Missouri Mississippi Valley-type Mineral District" - gewöhnlich als "Bleigürtel" (lead belt) bezeichnet. Die wichtigsten Blei-Lagerstätten liegen in den Landkreisen (counties) Saint Francois, Crawford, Dent, Iron; Madison, Reynolds und Washington. Die Bergbaugebiete haben sich im Laufe der Jahre verschoben. Der "Alte Bleigürtel" liegt nahe Park Hills und Desloge; zu den bekannten Minen des Alten Bleigürtels gehören die Old Mines und La Motte. Eine der großen Lagerstätten lag bei Bonneterre.

Der "Neue Bleigürtel", auch als "Viburnum Trend" bezeichnet, erstreckt sich in N-S-Richtung von Viburnum bis nahe der Stadt Ellington. Zu den bekanntesten Bergbaubetrieben im Viburnum Trend gehören die Minen Casteel, Buick, Brushy Creek, Magmont, Fletcher und Sweetwater (Milliken). Der Viburnum Trend wurde um 1953 entdeckt und seine Erzkörper bis 1963 erschlossen. Mit mehr als einer Milliarde Tonnen identifizierter Reserven war Viburnum Trend im Jahr 1972 der weltgrößte Bleiproduzent. Zeitweise war die Buick Mine die größte aller bekannten Bleigruben. Im Jahr 1986 ging dieser Rang an die Magmont Mine. Das Vorkommen von Milliken, ausgebeutet durch die heutige Sweetwater Mine, an der westlichen Grenze zum Reynolds County in Missouri wurde 1962 entdeckt und von der Ozark Lead Company abgebaut. Die im Firstenbau abgebauten Räume sind bis zu 10 m breit und bis zu 18 m hoch. Die Grube hat eine Gesamtteufe von mehr als 380 m und es exisieren über 16 km unterirdische Straßen, Lagerräume, Geschäfte und Büros.


Blei-Zinkgrube La Motte Mine
Blei-Zinkgrube La Motte Mine

Fredericktown, Missouri; Postkarte ca. 1910

PD
Viburnum Trend in Missouri
Viburnum Trend in Missouri

Buick Mine, Iron Co., Missouri

USGS Public Domain
Bleivererzung im Viburnum Trend
Bleivererzung im Viburnum Trend

Sweetwater (Milliken Mine), Viburnum Trend;
Stahlgraue Bleivererzung ca. 250 m untertage

Raymond Coveney

Geologie und Lagerstätten

Die Pb-Zn-Lagerstätten sind schichtförmig, karbonatgebunden vom Mississippi-Valley-Typ und liegen in dolomitisierten Kalksteinen. Die Mineralogie ist eher einfach innerhalb stratigraphischer Einheiten. Die Lagerstättenprovinz gilt als Typlokalität des MVT-Verzeungstyps. Die MVT-Pb-Lagerstätten des "Bleigürtels" enthalten die weltweit höchste Galenit-Konzentration sowie wirtschaftlich bedeutende Mengen an Zn, Cu und Ag sowie in kleineren Mengen Cd, Ni und Co. Die dominierenden Erze sind Galenit, Sphalerit und Chalcopyrit, als Gangminerale treten Quarz, Calcit, Pyrit und Dolomit auf. Die Trägergesteine des "Bleigürtels" sind primär Kalkarenite und Kalkmikrite, d.h. stromatolithische-Riffe und assoziierte Gesteine des Bonneterre-Dolomits, welche von Sandsteinen unterlagert sind, die wiederum auf präkambrischen vulkanischen und metamorphen Gesteinen liegen. Diese kambrische Formation wurde im flachen Meer am Fuße der präkambrischen St. Francois Mountain Hochzone abgelagert, welcher ein Insel-Archipel bildete. Die Erzmineralisation entstand höchstwahrscheinlich während des späten Pennsylvania und/oder permischen Perioden, als um die 100oC temperierte warme metall- und petroleumhaltige Fluide aus benachbarten sedimentären Becken durch diese Gesteine migrierten. Die sulfidischen Erze treten in Lösungsbrekzien innerhalb ddolomitisierter Kalkarenite auf; diese Lösungsbrekzien können bis zu 25 m mächtig und bis zu 100 m lang sein. Die Erzreserven der Lagerstättenprovinz liegen bei knapp unter 100 Mio t Pb-Zn-Erzen.


Yunnan-Sichuan-Guizhou in China

Yunnan-Guizhou Meseta
Yunnan-Guizhou Meseta

Die Yunnan-Guizhou Meseta mit dem Wan Feng Lin Fluss nahe Xingyi, Qianxinan Buyei and der Miao Autonomen Präfektur.

Philippe Semanaz

Der Pb-Zn metallogenetische Distrikt im NW der Provinz Guizhou ist ein wichtiger Teil der Yunnan-Sichuan-Guizhou metallogenetischen Provinz und gleichzeitig einer der bedeutendsten Pb-Zn-Produzenten Chinas. Die bedeutendsten Lagerstätten liegen im Gebiet der Chuan (Sichuan) - Dian (Yunnan) - Qian (Guizhou) carbonatgebundenen Pb-Zn-Provinz (CDQ-Provinz) SW der Orte Hezhang, Weining und Shuicheng sowie N von Kunming in Yunnan. Die Wirtsgesteine der Pb-Zn-Lagerstätten sind devonische bis permische carbonatische Gesteine und das Grundgebirge metasedimentäre und magmatische Gesteine der proterozoischen Kunyang und Huili-Gruppen. Die Erzminerale sind Sphalerit, Galenit und Pyrit; die Gangarten Calcit und Dolomit.

Die Erze der Lagerstätten wurden in 1960er Jahren prospektiert und werden seit den 1980er Jahren abgebaut; die geschätzten Pb-Zn-Metallreserven liegen bei mehr als 5 mio t (2008). In der CDQ-Provinz werden mehr als 100 einzelne Lagerstätten abgebaut.


Mississippi-Valley-Typ - Fluorit-Lagerstätten

Cave-in-Rock, Illinois
Cave-in-Rock, Illinois

Dies ist die Bedeutung des Namens "Cave-in-Rock": Höhle im Fels;
Blick auf den Ohio River, vor der Höhle eine für die;
Landschaft typische Sycamore;
Cave-in-Rock, Hardin County, Illinoi...

Alan Goldstein

Fluorit in Mississippi Valley-Typ Lagerstätten ist relativ selten und nur wenige Lagerstätten sind aufgrund der geschätzten Mengen wirtschaftlich interessant. Zu den bekanntesten Beispielen gehören die Fluoritprovinz Illinois-Kentucky (fluorspar district) in den USA, das Erzfeld in den Nord-Pennines in England, der Zink-Distrikt bei Elmwood in Tennessee (USA), das Bergbaugebiet Hansonburg in New Mexico (USA) und die Flussspat-Lagerstätten in Asturias (Spanien). Die Herkunft des Fluors in Lagerstätten mit signifikanter CaF2-Mineralisation wird noch immer diskutiert und wissenschaftlich erforscht, besonders, als diese Herkunft je nach Vorkommen unterschiedlich sein kann (zitiert: FISCHER, J., LILLIE, R., RAKOVAN, J.)


Illinois-Kentucky- Fluorit Distrikt

Minerva No. 1 Mine
Minerva No. 1 Mine

Minerva No. 1 Mine (Ozark-Mahoning No. 1 Mine)
Ozark-Mahoning Group, Cave-in-Rock;
Sub-District, Illinois - Kentucky Fluorspar District, Hardin Co., Illinois, USA

Alan Goldstein
Illinois Rosiclare
Illinois Rosiclare

Rosiclare Fluorspar Company
Rosiclare, Illinois
Im Vordergrund das Schachthaus, rechts hinten Maschinenhaus
Buchard, E.F.; Anfang 20. Jh.-USGS

Public Domain

Historische Flussspatregion von Illinois und Kentucky, welche durch den Ohio River getrennt ist. Die Lagerstätten liegen in den Counties Hardin und Pope (Illinois), Crittenden, Hopkins, Caldwell, Livingston und Lyon (Kentucky). Auf die Charakteristik, Geschichte und Mineralogie jeder einzelnen der über 200 Lagerstätten einzugehen, würde den Rahmen dieses Artikels sprengen.

Fluorit, welcher zu ornamentalen Arbeiten verwendet wurde, war schon den prähistorischen Indianern vor Ankunft der Europäer bekannt. Bleierze im Distrikt wurden von den ersten Siedlern erkannt. Ein erster Bericht über die Mineralvorkommen und besonders Flussspat (Fluate of Lime) wurde bereits 1819 geschrieben (Henry R. Schoolcraft); die ersten Minen zum Abbau von Bleierz, um daraus Silber zu gewinnen, wurden 1835 eröffnet. Der den Galenit begleitende Flussspat wurde in den Gründerjahren des Erzbergbaus als nutzloses Ganggestein betrachtet. Erst ab ca. 1880, bedingt durch neue Stahlerzeugungsverfahren, erkannte man den Wert des Flussspats als Flussmittel; ab ca. 1900 begann die eigentliche Förderung von Flussspat in Rosiclare. Aufgrund des hohen Bedarfs im 1. Weltkrieg wurden zahlreiche neue, jedoch kleinere Minen eröffnet. Nach dem Krieg wurde das Cave-in-Rock-Gebiet eines der wichtigsten Flussspat-Bergbaureviere. Der größte Teil des Flussspats wurde untertage gefördert; es gab aber auch einige wenige offene Tagebaue im Bereich Cave-in-Rock und im Empire Distrikt. Der Illinois-Kentucky-Flussspat Distrikt war zu jeder Zeit der größte Flussspatproduzent der Vereinigten Staaten. Die letzte Grube wurde 1995 geschlossen. Von 1880 bis 1979 wurden ca. 12 Mio. to gefördert, davon in Illinois über 7 Mio. to. Letzte bekannte Förderung von Flussspat durch die Ozark Mahoning Co., eine Tochter von Elf Atochem North America. Das Unternehmen betrieb die Minen Annabel Lee, Denton und die ehemals als Minerva bekannte Grube bis Mitte der 90er Jahre.

Die Gesamtförderung trug etwa 10 % zum gesamten Flussspatbedarf der US-Industrie bei; 90 % werden, zum großen Teil aus China und Mexiko importiert. Seit Mitte der 2000er Jahre kam der Abbau zum Erliegen.

Geologie und Lagerstätten

Das MTV-Erzvorkommen ist an mitteldevonische bis frühpennsylvanische Sedimente (Kalke, tw. dolomitisierte Wirtsgesteine sowie cretazäische und tertiäre Sande, Kiese und Lehm, Löss und alluviale Ablagerungen aus dem Quartär) gebunden. Die Sedimente des Distrikts wurden im Perm von ca. 50 engen mafischen und ultramafischen Lagergängen intrudiert (Peridotite, Lamproite und Lamprophyre). Die entlang von Störungszonen auftretenden Lagerstätten wurden während des Perm durch aufwärts gerichtete, fluorreiche hydrothermale Lösungen gebildet, die sich mit magmatischen Gasen aus den permischen Intrusionen mischten. Die überwiegende Zahl der Erzadern ist linsenförmig (flats) und zieht sich in nordöstlicher Richtung durch die Kalke des Mississipian.

Lagerstätten-charakteristisch sind:

  • 1. Vertikale Gänge von durchschnittlich 1 bis 3,5 m Mächtigkeit (selten bis 15 m);
  • 2. Verdrängungslagerstätten, in welchen Kalk durch Fluorit ersetzt wurde; charakteristisch rhythmisch gebänderter, verschiedenfarbiger Flussspat, aber auch massive und körnige Aggregate mit Lehm und Kalkstein.
  • 3. Brekzien-Hohlraumsysteme (Breccia pipes) bis zu 75 Durchmesser und 150 m Teufe.

Die drei wichtigsten MVT-Fluorit-, Galenit-, Sphalerit-schichtgebundenen, lagenförmigen (bedded) Lagerstätten in Form schichtförmiger Kalksteinhorizonte sind:

  • Bethel-Downey (Downeys Bluff): (Bsp. Minerva Mine)
  • Rosiclare-Joppa: (Bsp. Hill-Ledford Mine)
  • Spar Mountain-Freedonia: (Bsp. Denton Mine)

North Pennine Orefield in England

Pennines in England
Pennines in England

Typische Pennines-Landschaft; hier S von Marsden in Yorkshire

G-Man
Boltsburn Mine
Boltsburn Mine

Die Boltsburn Mine um 1915

Archiv: Jesse Fisher

Die Penninen sind ein rund 400 km langes Mittelgebirge in England. Sie verlaufen vom Peak District in den Midlands über die Yorkshire Dales (Täler in Yorkshire), Teile von Greater Manchester, den West Pennine Moors in Lancashire und die Cumbria Fells zu den Cheviot Hills an der Grenze zu Schottland. Sie werden gerne als das „Rückgrat Englands“ bezeichnet.

Geologie
Die Geologie der Penninen ist geprägt von ausgedehnten Sandstein- und Kalkstein-Schichten. Dies führte in den nördlichen Penninen zur Bildung großer unterirdischen Höhlensysteme und Wasserläufe (im Yorkshire-Dialekt als gills und pots bezeichnet). Einige dieser Höhlen gehören zu den größten in ganz England; erwähnenswerte Beispiele sind Gaping Gill (107 m tief) und Rowten Pot (111 m tief). Das Vorhandensein von Kalkstein führte auch zur Bildung einiger unüblicher geologischer Formationen wie die Karstlandschaft in den Yorkshire Dales.

Das North Pennine Orefield ist ein durch Verwerfungen begrenzter Block, welcher sich über ein Gebiet von ca. 1.400 km2 erstreckt. Eine Serie paläozoischer Verwerfungen, welche während des Tertiär reaktiviert wurden, bilden die südlichen und nordwestlichen Abschnitte des Blocks und drängen diesen ostwärts, entlang der Verwerfungen, bis auf etwa 3.000 m (SAWKINS, 1966). Der Penninen-Block kann durch die E-W-streichende Stainmore Synklinale weiterhin in nördliche und südliche Abschnitte unterteilt werden. Der nördliche Teil enthält den Distrikt Weardale und wird als Alston-Block bezeichnet; der südliche Teil ist bekannt als Askrigg-Block. Die erzhaltigen Lagerstätten des Penninen-Blocks wurden in Serien oberkarbonischer cyclothemischer Sedimente (Sandstein, Kalkstein, Schifer) intrudiert und während wiederholter mariner Transgressionen deponiert.

Die wichtigsten Fluoritprovinzen befinden im Gebiet der nördlichen und südlichen Penninen, in Northumberland, Derbyshire, Durham und Cumbria und erstrecken sich bis nach Yorkshire. Nach strukturmorphologischen Gesichtspunkten sind diese Lagerstätten Verdrängungslagerstätten. Der nordenglische Flussspat kommt i.d.R. assoziiert mit einer Blei-Zink- (resp. Baryt-Witherit-) Mineralisation in unterkarbonischen Kalksteinen in Form schmaler, vertikaler Gänge und Adern oder in flachliegenden, unregelmäßigen Linsen als Massen von tw. beträchtlicher Größe vor (veins, flats). Es wird angenommen, dass sich die Lagerstätten zwischen Karbon und frühem Perm gebildet haben. Prospektionsarbeiten in verschiedenen Gebieten der o.a. Flussspatprovinz haben gezeigt, dass Fluorit auch in tieferliegenden geologischen, bisher unerschlossenen Formationen vorkommt.


MVT-Fluorit-Lagerstätten im Weardale

Die Grenze des oberen Wear-Tals liegt etwa zwischen der Stadt Wolsingham im E und der Landkresi (county)-Grenze mit Cumbria im W In diesem Tal liegen bedeutende MVT-Lagerstätten. In vielen Gruben dieses Gebiets wurde ursprünlich Blei und Eisen zwischen dem 13. und dem 19. Jh. abgebaut; ab dem 20. Jh. begann die Förderung von Flussspat. Die bekanntesten Flussspat-Gruben lagen in und bei Bollihopeburn, Stanhopeburn, Rookhopeburn, Westerhopeburn, Swinhopeburn, Middlehopeburn, Daddryshieldburn, Harthopeburn, und Burnhopeburn.

Die karbonische sedimentäre Sequenz liegt diskordant auf dem Weardale-Granit. Dieser Granit tritt nirgendwo zutage. Obwohl man annimmt, dass es zwischen dem Weardale-Granit und der Mineralisation der nördlichen Penninen keinen Zusammenhang gibt, koinzidiert dessen Lage jedoch mit den Fluorit-Galenit-Lagerstätten. (KING, 1982) schlägt vor, dass die Präsenz des Granits die strukturelle Kontrolle bei der Bildung der Erzkörper beeinflusst hat.

Fluorit
Fluorit

Groverake Mine, geschlossen 1999

Jesse Fisher
Heights Quarry Specimen Mining
Heights Quarry Specimen Mining

Foto: 1997

Archiv: Peter Seroka (Collector)

Fluoritprovinz Asturias in Spanien

Asturias
Asturias

Landschaft mit der Fluoritprovinz der Sierra del Sueve mit Caravia und Ribadesella (Berbes)

Mario Modesto

Obwohl Flussspatvorkommen in Spanien weit verbreitet sind, konzentrieren sich die Lagerstätten auf vier Gebiete: Asturias, im N-NE des Landes, entlang der Atlantikküste; die Provinz Girona im NW, südlich der Pyrenäen; im S des Landes die Südflanke der Sierra Nevada und das Hinterland der Provinz Almeria sowie das Gebiet der Sierra Albarrana in der Provinz Cordoba. Spanien war bis ca. Mitte der 1980er Jahre der weltweit siebtgrößte Flussspatproduzent; seit 1945 wurden ca. 6,0 Mio. to Konzentrat aufbereitet; der bergbauliche Höhepunkt lag bei jährlich 2.150.000 to Säure- und 50-250.000 to metallurgischem Spat. Die Reserven werden auf 3,3 bis 4,9 Mio. to geschätzt. Flussspat kommt in gangartigen Lagerstätten; tw. auch in Form größerer Linsen, meist in paläozoischen Schiefern (Guipuzcoa, Navarra, Huesca); aber auch intrabatholitisch in Graniten und Granodioriten (Barcelona, Girona, Córdoba) sowie schichtförmige Körper in triassischen Karbonatgesteinen aus der Unteren Kreide (Granada, Almeria,Vizcaya) meist Pb-Zn-Ag-Lagerstätten mit Fluorit, Baryt, Quarz und Calcit vor. Die wichtigsten (hydrothermalen, stratiformen) MTV-Lagerstätten, in welchen Fluorit als Hauptmineral vorkommt, befinden sich in Asturias.


Geologie und MVT-Lagerstätten in Asturias

Permo-triassische dolomitische Kalksteinschichten und Calcit-Dolomit aus dem Karbon, welche ein kambro-silurisches Quarzit-Substratum überlagern. Hydrothermale, stratiforme Lagerstätten vom "Mississipi Valley Typ", deren Gänge eine Mächtigkeit von 4-6 m, tw. bis zu 20 m haben. Es gibt ca. 40 Lagerstätten mit gleicher oder ähnlicher Mineralisation bekannt, wesentlich konzentriert in den Revieren Berbes-Caravia, La Collada und Villabona-Llanera. Das erste bekannte Vorkommen war La Collada, abgebaut seit 1925. (Hinweis: die drei vorab genannten Lagerstättenbezirke der Fluoritprovinz Asturias sind nicht identisch; Berbes ist von La Collada 59 km und von Villabona 76 km entfernt). Die generelle Paragenese ist Fluorit, Baryt, Calcit, Chalcopyrit, Dolomit, Galenit, Quarz und Sphalerit.


Alpiner Typ

Alpiner Lagerstättentyp

    • Bildung innerhalb geosynklinaler Sedimentationsräume. Beispiele: Typus Bleiberg-Kreuth (Mezica, Raibl etc.)
    • Tieftemperaturbildungen.
    • Hoher Reinheitsgrad der Erze (Fehlen von: Cu, Co, Ni, Ag).
    • Hohe F- bzw. Ba-Gehalte. o Bleiisotopenverhältnisse "B"-(Bleiberg-)Typ
    • Erzführung und Metallverteilung weitgehend von der Fazies kontrolliert.
    • Überwiegen von sedimentären-diagenetischen Erztexturen ("syndiagenetisch").

Mežica in Slowenien

Mežica (Miess) ist eine karbonatgebundene alpinotype Pb-Zn-Lagerstätte der Trias. Sie liegt am östlichen Rand der Karawanken (NE-Slowenien); man nimmt an, dass sie genetisch ähnlich der anderen beiden bekannten Karawanken-Pb-Zn-Lagerstätten Bleiberg und Raibl ist. Die Erzkörper entstanden metasomatisch in triassischen Karbonatgesteinen durch Injektion solvothermaler Erzlösungen in vorher bestehende, möglicherweise verkarstete Systeme subvertikaler cross-alpiner Störungen. Die Mehrheit der Erzkörper sind diskordant entlang der Hauptstörungszonen. Haupterze sind Galenit und Sphalerit; andere sulfidische Minerale treten untergeordnet auf. Durch das offene System der Störungszonen drangen meteorische Wässer und oxidierten die Sulfide bis zu einer extremen Tiefe von mehr als 2 km. Während dieser Oxidation entstanden die meisten der interessanten Mineralvergesellschaftungen. Das häufigst auftretende Mineral der Oxidationszonen ist Wulfenit, welches als Molybdänerz abgebaut wurde. Weiter Minerale dieser Zone sind Anglesit, Cerussit, Hemimorphit, Smithsonit und Descloizit.

Jahrhunderte Bergbaugeschichte haben ihre Spuren im oberen Meza-Tal hinterlassen. Im 64 km2 großen Bergbaugebiet der Peca-Berge wurden mehr als 350 Erzkörper abgebaut. In den 350 Jahren Bergbau wurden über 1000 km Tunnel und Abbaustrecken gegraben.

Mezica in Slowenien
Mezica in Slowenien

Ehemalige Aufbereitungsanlage, in der heute Bleiakkus recycelt werden.

Granat83
Grubenmundloch
Grubenmundloch

Einfahrt zum Besucherbergwerk der Grube Miess.Mai 2011.

pilzpirat

Bleiberg-Kreuth in Österreich

Pb-Zn-Lagerstätte Bleiberg in Kärnten
Pb-Zn-Lagerstätte Bleiberg in Kärnten

Gemälde von Markus Pernhart (1824-1871)

Public Domain

Blei gehörte zu den bedeutendsten Erzen, die in Kärnten gewonnen wurden. In zahlreiche Kärntner Ortsnamen findet sich der Ausdruck Blei, so in Bleiburg, einem wichtigen Umschlagplatz am Fuße der Petzen und in Windisch Bleiberg. Blei fand sich hauptsächlich in den Kalkgebirgen. Die Vorkommen wurden bereits vor 3000 Jahren abgebaut, wie die hallstadtzeitlichen Bleifiguren von Frög, Gemeinde Rosegg belegen. Die wichtigsten Bergbaureviere waren die Petzen, der Hochobir, Matschiedl – Windische Höhe im Gailtal und vor allem der Erzberg von Bleiberg. Die Obir-Tropfsteinhöhle verdankt ihre Entdeckung ebenfalls dem Bleibergbau. Die Lagerstätte Bleiberg liegt in einem Tal W von Villach, welches das Dobratsch-Massiv im S von den Gailtaler Alpen im N trennt.

Bleiberg gehörte zu den bedeutendsten Blei-Zink-Lagerstätten in Europa. Das Metall Zink kam immer gemeinsam mit Blei in den Erzvorkommen vor und war bis zuletzt hauptsächliches Ziel des Bergbaus in Bad Bleiberg. Reicherze hatten etwa 15 % Zink-Gehalt. Die Erze wurden in Arnoldstein verhüttet. Die Stollen zogen sich vom Stadtrand von Villach westlich über etwa 15 Kilometer bis in den Bereich von Rubland nahe Paternion. Die Grube in Bleiberg war bis zu ihrer Schließung 1993 eine der modernsten in Europa. Heute erinnern das Schaubergwerk Terra Mystica und ein Heilklimastollen an die fast eintausendjährige Bergbauzeit. Teile der Grube werden heute als Speicherkraftwerk genutzt. Im Rahmen von Vortriebsarbeiten wurde die Bleiberger Thermalquelle entdeckt. Es kam zu einem massiven Wassereinbruch, die Bergleute konnte sich im letzten Moment retten, aber große Teil der Grube wurden geflutet. Die Grube wurde gesümpft und die Quelle gefasst. Sie versorgt heute die Thermaleinrichtungen von Bleiberg.

In Arnoldstein nutzte Ende des 15. Jahrhunderts die Augsburger Gewerkenfamilie Fugger, die auch den Bergbau in Bad Bleiberg betrieb, die Bleivorkommen zur Gewinnung von Silber aus ungarischem und schwazer Schwarzkupfer in einer Saigerhütte, der sogenannten Fuggerau. In all den genannten Gebieten zeugen Stollenmundlöcher und alte Halden von vergangenem Abbau.

Geologisch stellt Bleiberg eine Pb-Zn-Mineralisation in triassischem Kalkstein der Wetterstein-Formation und eingeschalteter Karbonatite dar. Man nimmt an, dass das Tal Teil eines triassischen marinen Riftsystems war. Die Haupterze sind GAlenit (nahezu silberfrei) und Cd-haltiger Sphalerit. Entsprechend des Störungssystems reichen die Oxidationszonen in manchen Teilen der Lagerstätte bis in eine Teufe von 600 m (Bsp. Grube Stefanie). Innerhalb des Lagerstättenbezirks nimmt die Galenitvererzung gegen W hin ab; bei Kreuth (Grube Max) trat mehr Sphalerrit als Galenit auf.


Raibl in Italien

Raibl (Cave del Predil)
Raibl (Cave del Predil)

alte verlassene Grubengebäude am Hang des Steinbruches von Raibl (Cave del Predil), Tarvisio, Udine, Venetien (Veneto), Italien; 07/2011

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Raibl (italienisch: Miniera di Raibl, Cave di Predil, Tarivisio, Udine, Friuli Venezia Giulia; slowenisch: Rabelj) ist ein im Seebachtal gelegener Bergbauort 15 km südlich von Tarvis in der italienischen Region Friaul-Julisch Venetien. Der Ort ist ein Ortsteil der Gemeinde Tarvis; er liegt auf 900 m Seehöhe und erhält sein Gepräge durch das 1991 stillgelegte Bleibergwerk. Raibl ist mit dem slowenischen Ort Gorni Log durch einen 5 km langen Stollen verbunden, der unter dem Predilpass durchführt, und durch den die Bergleute aus Gorni Log früher zur Schicht ins Raibler Bergwerk fuhren.

Die Gruben waren sicherlich schon im 14. Jh. aktiv, als Kaiser Philip einer Gruppe von Bergleuten die Erlaubnis erteilte, Blei und Zink zu fördern. Im 19. Jh., während der österreichisch-ungarischen Herrschaft, gehörte eine Hälfte der Grube dem Kaiserreich, die andere Hälfte der schlesich-slowenischen Adelsfamilie Henckel Von Donnersmarck. Nach dem 1. Weltkrieg wurde Raibl von Italien annektiert. Die Besitzverhältnisse änderten sich mehrfach, bis im Jahr 1963 die Azienda Mineraria Metallurgica Italiana Spa die Abbaurechte übernahm. Nach einem weiteren Besitzerwechsel zur Friaul-Venezianischen Giulia-Region ertielte die Abbaurechte bis 1987 an die Gruppe AMMI. Bedingt durch gestiegene Kosten wurde die Grube 1976 fast geschlosen; doch nach erneuter Übernahme durch SANIM im Jahr 1978 fand eine weitere Förderung bis zur Auflassung der Grube im Jahr 1986 statt. Die Grube wurde endgültig 1991 geschlossen (sic !).

Die Blei-Zinkerzgänge liegen in den Raibler Schichten (auch Raibler Band oder Raibl-Formation), einer lithostratigraphischen Formation der oberen Trias im alpinen Raum.

Die Raibler Schichten sind eine Folge verschiedener Sedimente aus der Zeit des Karnium, das ist die älteste (unterste) chronostratigraphische Stufe der Oberen Trias. Kennzeichnend für die Raibler Schichten ist ein großes Spektrum verschiedener Sedimente und ein mehrfacher Wechsel zwischen Kalk, Dolomit, Mergel und klastischen Sedimenten wie Schieferton oder Sandstein. Daneben kommen Evaporite und Rauwacken vor. Die Typuslokalität liegt bei Raibl in der italienischen Region Friaul-Julisch Venetien. Aufgrund ihrer Verschiedenheit wird die Südalpine Raibl-Gruppe von den Nordalpinen Raibler Schichten unterschieden. Der Wechsel in den Raibler Schichten ist durch eine mehrfache Abfolge aus Meeresrückzug und wieder einsetzender Überflutung verursacht. In flachen Meeresbereichen lagerten sich Sedimente ab, diese Meeresbereiche wurden immer seichter und zum Schluss salzhaltiger, es bildeten sich Kalke und Dolomite mit Salz- und Gipseinschlüssen. Dann folgte wieder eine rasche Hebung des Meeresspiegels. Unterhalb grenzen an die Raibler Schichten die Formationen des Wettersteinkalks und der Arlberg Schichten im südalpinen Bereich der Schlerndolomit, oberhalb findet sich die Formation des Hauptdolomits oder Dachsteindolomits, in den Südalpen auch die Carnitza-Formation Raibler Schichten finden sich sowohl in den Südlichen Kalkalpen, als auch in mesozoischen Sedimenten der Zentralalpen wie auch in den Nördlichen Kalkalpen. In den Südalpen sind die Raibler Schichten nicht durchgehend entwickelt und zeigen sehr verschiedene Mächtigkeiten. Im Drauzug, der geologisch zu den Ostalpen gehört, bestehen die Raibler Schichten durchgehend aus einer wechselnden Folge von drei karbonatischen und drei klastischen Horizonten Die Ablagerung der Raibler Schichten beziehungsweise der Lunzer Schichten steht in Zusammenhang mit einem Umbruch in der Sedimentation: Mit der Bezeichnung Raibl Ereignis oder Reingrabener Wende wird eines der einschneidendsten Ereignisse im nordwestlichen Schelfbereich der Tethys bezeichnet. Gekennzeichnet ist es durch einen abrupten Beginn einer Schüttung klastisch-silikatischer Sedimente und einem Zusammenbruch der Riffsysteme, damit kam die Karbonatproduktion zum Erliegen. Das Raibl Ereignis war nicht lokal auf den nordwestlichen Rand der Tethys beschränkt, sondern dürfte den Raum der gesamten Tethys betroffen haben. Ursachen könnten eine Erwärmung und damit eine stärkere Niederschlagstätigkeit gewesen sein. Zeitlich ist das Ereignis in das mittlere Karn, das Julium, einzuordnen. (Quelle Textabschnitt: wikipedia)


Reocin in Spanien

Reocin - Offener Tagebau
Reocin - Offener Tagebau

Reocin, Cantabria Ehemals weltgrößter Zinkbergbau

El Diario Montanes
Asturianische Bergleute
Asturianische Bergleute

Bergleute in Asturias, Spanien
Gemälde von Ricardo Lopez Cabrera
zw. 1892-1895
Gemeinfrei

Archiv: Peter Seroka (Collector)

Im Jahre 1830 suchte die spanische Regierung Unterstützung im Ausland, um im unterentwickelten Norden des Landes, im Prinzentum Asturias, einen Kohlebergbau auf dem neuesten Stand der Technik zu etablieren. Eine der Leitfiguren dieses Technologietransfers war Nicolas Lesoinne aus Liège, der damaligen Welthauptstadt von Kohle und Eisen. Lesoinne erhielt mit Unterstützung der spanischen Krone großzügige Bergbaukonzessionen zum Abbau von Kohle in Kantabrien und in der Region von Bilbao zur Erschließung der Eisenerzvorkommen. 1833 wurde die Real Compania Asturiana de Minas de Carbon gegründet.

Im Jahr 1856 "entdeckte" man die Zink-Blei-Lagerstätte Reocin, wenngleich das Vorkommen bereits den Römern bekannt war und diese dort Erz förderten. 1857 entstand die Bergbaugesellschaft Asturiana de Zinc (AZSA), welche 1883 die Real Compania de Minas de Carbon absorbierte. 1890 waren die Elektrifizierung sowie die Transport- und Aufbereitungseinrichtungen der Grube Reocín die modernsten der Welt.

Reocín liegt etwa 30 km südöstlich der Stadt Santander, bzw. 5 km westlich des Ortes Torrelavega und ist Mittelpunkt von 12 Gemeinden in Kantabrien, welche etwa Mitte der 1970er Jahre von ihren Bewohnern verlassen wurden, um der gewaltigen Grube Platz für den Abbau zu machen.

Die 3.300 m lange und ca. 800 m breite Lagerstätte gehört zum Bleiberg-Typus, d.h. sie ist eine schichtförmige, apomagmatische, meso- bis epithermale Lagerstätte mit Zink-Blei-Erzkörpern in komplett dolomitisiertem bioklastischem Kalkstein. Reocin ist eine der größten europäischen stratiformen Lagerstätten vom Bleiberg-Typus.

Bis zur Erschöpfung der Galmeierze wurde die Grube unter dem Namen Zanjón im offenen Tagebau abgebaut, seit 1909 wurde das Sulfid Zinkblende untertage im Kammer-Pfeiler-Bau gebrochen. Bedingt durch den Erzwechsel von Galmei zu sulfidischer Blende wurde 1922 eine erste europäische Differentialflotation in Betrieb genommen. Im Jahr 1927 wurde eine moderne Trennanlage installiert, welche bis zur Schließung ohne Unterbrechung lief. 1936 wurde der Schacht Pozo Santa Amelia errichtet, durch welchen eine Teufe von bis zu 200 m erreicht wurde. 1943 wurde erstmals die gleiche Erzmenge über- und untertage gefördert. Ab diesem Jahr wurde jedoch nur noch untertage abgebaut, bis, bedingt durch einen Wassereinbruch, man den offenen Tagebau wieder aufnahm. Erst 1976 kehrte man zum gemischten Abbau zurück. Ende der 1990er Jahre gingen die Erzvorräte zu Ende, die Grube war erschöpft.

Die Grube Reocín war bis zur Schließung im Jahr 2003 einer der weltgrößten Zinkerzproduzenten. Im Laufe ihres Bergwerkslebens wurden ungefähr 100 Mio. to Zinkerz gefördert, davon allein in den 1980er Jahren 30 Mio. to. Das Zinkkonzentrat war von allerhöchster Reinheit, ein Charakteristikum, welches Reocín zur "weltbesten Zinkgrube" machte. In der näheren Umgebung von Reocín existieren mehrere ähnliche, jedoch weniger bedeutende Lagerstätten wie Novales (Ende der 1990er Jahre aufgelassen), Udias, Comillas, La Florida u.a. Die Erze wurden in der letzten Phase in San Juan de Nieva verhüttet (Zinkrösterei, Gasreinigung und Schwefelsäureanlage).


Irischer Typ

Carbonatgebundene Lagerstätten des Irischen Typus sind typisch garbenförmig und tw. bis über 30 m mächtig; an der Pedripherie der Erzlinsen finden sich Bänder massiver Sulfide bis 2 cm. Größere Lagerstätten ertrecken sich bis über 200 m und bestehen aus individuellen oder übereinander geschichteten Sulfidlinsen, welche grob-konkordant zur Ablagerung liegen. Individuelle Erzlinsen sind irregulär, liegen meist jedoch parallel zueinander. Die Erzkörper sind massiv bis gelegentlich deutlich geschichtet. Typische massive Sulfide an tektonischen Brüchen münden nach außen in schnalen Gängen oder sind disseminiert.

Zur Bildung der Lagerstätten gibt es zwei Genese-Modelle:

  • 1. Bildung in differenzierten Flachwassersedimenten; durch Fazies und palägeographische Strukturen geprägt. (Beispiel:-Navan, z. T. Tynagh)

    • Hoher Reinheitsgrad bis komplexe Sulfiderze (Fe, Cu, Ba).
    • Zusammenhang mit Riftingmechanismus.
  • 2. Hydrothermale Bildungsweise entlang geotektonischer Strukturen (synsedimentär bzw. syndiagenetisch).

    • Genetische Stellung zwischen Mississippi Valley Type und "massiven Sulfiderzlagerstätten"

Tynagh und Navan

Tynagh Lagerstätte und offener Tagebau
Tynagh Lagerstätte und offener Tagebau

Zn-Lagerstätte Tynagh, County Killimor, Galway; Foto 1970

Geological Survey of Ireland
Tara Mine
Tara Mine

Tara mine, Navan, County Meath, Irland

geograph.org.uk

Die Pb-Zn- (Ba-,Cu)-Lagerstätten im Karbon von Irland (Europas derzeit bedeutendste Pb-Zn-(Ba-,Cu-Lagerstätten) sind in Irland erschlossen. Die derzeit bergwirtschaftlich interessanteste Lagerstätte ist der Tara- (Navan)-Erzkörper, nördlich von Dublin, mit einem Lagerstätteninhalt von 70 mio t Roherz.

Weitere Lagerstätten wie die (ehemaligen) Silvermines bei Tynagh zwischen den Orten Loughrea (15 km) und Portumna (13 km) im irischen County East-Galway gelten als ausgeerzt. Tynagh gehörte zu den weltweit großen polymetallischen Pb-Zn-Cu-Lagerstätten und förderte im Tagebau von Anfang der 1960er Jahre bis 1982. Betreiber war die Irish Base Metals Tynagh Ltd.

Die Lagerstätten sind weitgehend an Carbonatgesteine gebunden. Die Bildung der Lagerstätten wird als synsedimentär bis syndiagenetisch bezeichnet, wobei die Bindung an paläogeographische Strukturen auffällt.

Die Erzkörper liegen in der Nachbarschaft von Riffstrukturen in Flachwassersedimenten eines salinaren, marinen Ablagerungsraumes. RUSSEL(1978) ist der Ansicht, dass die Erzbildung mit einem Rifting-Mechanismus in Zusammenhang steht. Ein lokal auftretender basaltischer Magmatismus (300 Ma) begleitete die Rifting-Vorgänge. Das Abströmen von Meerwasser bewirkt Lösung und Aufnahme von Metallen aus dem geologischen Untergrund. Durch Konvektionsströme dringen Hydrothermen an tiefgreifenden Strukturen wieder hoch. Genetisch stehen die irischen Pb-Zn-Vererzungen zwischen dem Mississippi Valley-Typ und den Bildungen von VHMS-Lagerstätten.

Als Beispiel einer solchen MVT-VHMS-Lagerstätte gilt die Pb-Zn-Ag-Lagerstätte Tynagh. Metallführende Lösungen wurden unter Druck in Carboncarbonate während der Diagenese eingepresst. Die Lösungszufuhr erfolgte mehrphasig an der Tynagh-Störung (RIEDEL,1980). Folgende Paragenesen sind zu beobachten:

  • Frühdiagenetische,kolloforme und granulare Pyrite.
  • Mikrokristalline Galenit, Sphgalerit, Baryt und Dolomit.
  • Gangförmige Verdrängungen von Tennantit, Chalcopyrit, Bornit, Arsenopyrit sowi Galenit und Baryt.

Nach RIEDEL (1980) wird die Ausfällung der Erzminerale auf das Milieu im Flankenbereich eines carbonatischen Schlamm-Bioherms zurückgeführt. Absterbende Lebewesen und Bakterien verursachten lokal schwach reduzierende Bedingungen. Baryt deutet auf ein präevaporitisches Ablagerungsmilieu. Die Hautmineralisation fand synsedimentär bis syndiagenetisch durch hydrothermal-exhalative Lösungszufuhr statt.

Die Pb-Zn-Lagerstätte Tara bei Navan im County Meath in Irland wird untertage abgebaut; die Erzkörper liegen in einer Teufe zwischen 50 bis 900 m. Das 1970 entdeckte Vorkommen fördert seit 1977 und wird vom Unternehmen Boliden betrieben. Tara ist die größte Zink-Grube Europas und die fünftgrößte der Welt; die Produktion liegt bei ca. 200.000 t Zn-konzentrat und 40.000 t Pb-konzentrat. Die Erzreserven reichen bis über 2015 hinaus. Der Navan-Erzkörper besteht aus mehreren schichtgebundenen, SW-streichenden Linsen in Kalksteinen des Unteren Karbon. Die Erzhorizonte haben gewöhnlich irreguläre Ausmaße und sind zwischen wenigen bis mehrere Zehner Meter mächtig.


Diapir-Vererzungen in Cap Rock-Carbonaten

Als weiterer Lagerstättentyp, in dem in den letzten Jahren besonders im nordafrikanischen Raum bemerkenswerte Metallkonzentrationen gefunden werden konnten, sind Diapir-Vererzungen in karbonatischen Deckgesteinsschichten (Cap Rock).

Neben metasomatischen Sideritlagerstätten in Cap Rocks (POHL et al., 1986 cit. in POHL, 1987) sind Beispiele von Pb, Zn, Fe, Ag, Hg und As, Sb, Cu, Mn, Ba, F, Sr bekannt geworden, wobei für den Pb-Zn-Sektor die neu erschlossenen Lagerstätten Guern Halfaya und Bou Grine (Tunesien) beispielhaft sind.


Pb-Zn-Lagerstätten Guern Halfaya and Bou Grine in Tunesien

Die Pb-Zn-Lagerstätten in den Gebieten Guern Halfaya und Bou Grine in N-Tunesien sind hauptsächlich an dolomitische Gesteine in der Kontaktzone zwischen triassischen und ober-cretazäischen Kalksteinen. Die Lagerstätten sind linsenförmig, stratiform und gangartig; die Disseminations und Stockwerk-Erzkörper bestehen aus Galenit, Sphalerit, Pyrit, Chalcopyrit und Sulfosalzen. Hauptgangarten sind Baryt und Cölestin; Calcit tritt nur untergeordnet auf. Man nimmt an, dass sich die Erze durch Sulfatreduktion (mittels Bakterien) in der Mineralisationsphase gebildet haben.

Tunesien
Tunesien

Bishkek Tafelberge in Zentral-Tunesien

Public Domain
Tunesien
Tunesien

Landschaft in Zentral-Tunesien

Jaume Olle

Literatur

Mississippi Valley Typ

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