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Lagerstätten


Metamorphe und metamorphogene Lagerstätten

Marmorabbau auf Naxos
Marmorabbau auf Naxos

Marmorabbau auf der griechischen Insel Naxos

Heiko Gorski



Lagerstättenbildung infolge metamorpher Prozesse

Magmatische und sedimentäre Lagerstätten können nachträglich einfach oder mehrfach metamorph überprägt werden. Oft handelt es sich bei den metamorphen Lagerstätten einfach um magmatische oder sedimentäre Lagerstätten, die im Verlauf einer Gebirgsbildung (Orogenese) in die Tiefe verfrachtet wurden, wo sie großen Drücken und Temperaturen ausgesetzt waren. Diese metamorphosierten Lagerstätten sind also bereits vor der Metamorphose entstanden und gleichzeitig mit dem Nebengestein durch erhebliche Änderungen der p/T-Bedingungen metamorphosiert worden (z.B. viele Sulfidlagerstätten und BIFs). Gefüge, Mineralführung und Metallgehalt des Erzes, sowie Gestalt und Ausmaß der Erzanreicherung können dabei in unterschiedlichem Maße modifiziert werden.

Lagerstätten in metamorphen Terrains können vor, während oder im Anschluss an die Hauptphase der Metamorphose entstanden sein. Die vorab gebildeten nennt man metamorphe Lagerstätten, da sie genauso wie die metamorphen Gesteine nur passiv von der Metamorphose erfasst wurden. Jene Lagerstätten, deren stoffliche Konzentration erst durch die Metamorphose entstanden ist, werden als metamorphogen bezeichnet (POHL, 1992; WALTHER & VON GEHLEN, 1999)


Metamorphe Lagerstätten

Metamorphe Lagerstätten in sensu stricto sind Vererzungen, welche durch größtenteils isochemische metamorphe Reaktionen und Rekristallisationen eines schon vorhandenen Materials gebildet werden. Die metamorphe Neubildung von Mineralien kann ein lagerstättenbildender Vorgang sein, wie z.B. die Entstehung von Graphit-, Smirgel- und Aluminiumsilikat-Lagerstätten. Der Mineralbestand und das Gefüge sind vollständig neu gebildet worden. Des weiteren können auf eine Metamorphose zurückzuführende Mineralneubildungen (z.B. Magnetit auf Kosten anderer Eisenmineralien) und Gefügeänderungen (z.B. Kornvergröberungen) dazu geführt haben, dass vorher nicht als Lagerstätten anzusehende Mineralisationen bauwürdig geworden sind, indem sie eine günstige Aufbereitung ermöglichen.


Metamorphogene Lagerstätten

Metamorphogene Lagerstätten entstehen im Rahmen regionalmetamorpher Prozesse. Durch Druck- und Temperaturhänderungen während der Absenkung der Gesteine in die Erdkruste bzw. den Erdmantel, werden einzelne Mineralien instabil und kristallographisch oder chemisch umgewandelt. Dies kann bis zur völligen Auflösung des ursprünglichen Minerals gehen. Während dieser Metamorphose werden durch chemische Reaktionen Fluide (H2O, CO2,...) freigesetzt, die oft reich an gelösten Stoffen sind. Dabei gehen die gelösten Stoffe zusammen mit dem metamorphen Wasser aus den Metamorphiten ausgetrieben und in Bereiche niedrigeren Drucks transportiert (z.B. in Scherzonen), wo es unter günstigen Umständen zur Ausfällung und Konzentration kommen kann (z.B. Goldlagerstätten in Grünsteingürteln).


Abgrenzung metamorpher und metasomatischer Lagerstätten

Anders als bei metasomatischen Prozessen am Kontakt von magmatischen Schmelzen zum Nebengestein (z.B. Skarnlagerstätten) kommt es durch metamorphe Prozesse kaum zu Anreicherungsvorgängen. Umstritten ist, ob metamorphe Fluide, evtl. im offenen System, zu lagerstättenbildenden Stoffwanderungen führen.(Text tw. zitiert: GeoDZ)


Talk

Talk entsteht durch Metamorphose (Hydration und Karbonisierung) magnesiumhaltiger Mineralien wie Serpentin sowie bestimmten Pyroxenen, Amphibolen und tw. Olivin in der Gegenwart von CO2 und Wasser. Dieser Bildungsprozess wird als Talk-Karbonisierung bzw. Steatitisierung bezeichnet; nachfolgende Gesteine sind im wesentlichen Talk-Karbonate. Weitere Bildungsprozesse durch Reaktion zwischen Dolomit und Kieseläure (typische Skarnbildung), sowie durch Mg-haltigem Chlorit und Quarz während der Blauschiefer- und Eklogitmetamorphose.

Talk ist ein gewöhnliches metamorph gebildetes Mineral in metamorphen Gesteinsgürteln im Zusammenhang mit ultramafischen Gesteinen wie Speck- oder Seifenstein (massig-dichter Talk) und innerhalb Weiß- und Blauschiefer-Terranen. Hervorzuheben sind Weißschiefer-Lagerstätten des Franciscan Metamorphic Belts der westlichen USA, die westlichen europäischen Alpen, besonders in Italien, bestimmte Gebiete des Musgrave Blocks zwischen Süd- und West-Australien und einige Kollisions-Orogene wie der Himalaya entlang von Pakistan, Indien, Nepal und Bhutan.

Talk-Karbonat-Ultramafite sind typisch für viele Gebiete des archaischen Kratons, besonders die Komatiit-Gürtel in West-Australien, der Lachlan-Gürtel in Ost-Australien; die Ultramafite in Brasilien, im Guyana-Schild sowie die Ophiolith-Gürtel der Türkei, von Oman und im Mittleren Osten.

Weltweit sind bisher fast 2300 Talk-Vorkommen bekannt. Zu den weltgrößten Talk-Lagerstätten gehören die Grube Trimouns bei Luzenac in Frankreich, die Mount Seabrook Talkgrube in West-Australien sowie der Haicheng-Dashiqiao-Talk-Magnesit-Gürtel im NE Chinas in der Nähe von Haicheng, einer kreisfreien Stadt, die zum Verwaltungsgebiet der bezirksfreien Stadt Anshan im NW der Halbinsel Liaodong in der nordostchinesichen Provinz Liaoning gehört.

In Deutschland tritt das Mineral unter anderem im Schwarzwald in Baden-Württemberg; im Frankenland, Niederbayern und der Oberpfalz in Bayern (Göpfersgrün bei Wunsiedel / Fichtelgebirge); im hessischen Odenwald; im niedersächsischen und thüringischen Harz; im Sauerland und Siegerland in Nordrhein-Westfalen; an mehreren Fundpunkten in Rheinland-Pfalz; bei Zöblitz im Erzgebirge und der Oberlausitz in Sachsen sowie im Thüringer Wald auf.

Weitere ergiebige Lagerstätten (drei oder mehr Regionen) sind u.a. Australien, Brasilien, China, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Indien, Italien, Japan, Kanada, Madagaskar, Mexiko, Namibia, Norwegen, Österreich, Peru, Russland, Sambia, Schweden, Schweiz, Simbabwe, Slowakei, Spanien, Südafrika, Südkorea, Ungarn sowie die USA .

Auch in Gesteinsproben vom Mittelatlantischen Rücken und vom Roten Meer sowie in der Nähe der japanischen Forschungsstation Shōwa-Station in der Antarktis konnte Talk nachgewiesen werden.

Talk mit Magnesit
Talk mit Magnesit

9 cm breite Talk-Platte mit Einschlüssen von dunkelgrünem Magnesit;
Grube Aufbau bei Lobsdorf, Glauchau, Sachsen, Deutschland.

raritätenjäger
Speckstein-Bergbau in Finnland
Speckstein-Bergbau in Finnland

Speckstein-Förderung in Tulikivi, ca. 75 km nördlich von Joensuu an der Strasse nach Kajaani

Robert

Trimouns in den französischen Pyrenäen

Trimouns ist die weltbedeutendste Talk-Lagerstätte, welche im offenen Tagebau abgebaut wird. Das Vorkommen liegt auf 1.800 m in den östlichen Hochpyrenäen, oberhalb der Stadt Luzenac im Departement Ariège und wurde um 1850 erschlossen. Aktuell wird auf der 12. Sohle abgebaut. Die Reserven werden auf ca. 50 mio to geschätzt.

Das Mineral Talk (Steatit) kommt in mächtigen Schichten zwischen Gneis und Dolomit vor.

Die mineralreichen Schichten werden durch Sprengarbeit aufgeschlossen, mittels großer Bagger auf überdimensionierte, bis 70 to fassende Spezialfahrzeuge verladen und zu einer zentralen Sammelstelle im Grubenbereich verbracht, von wo sie mit Kesselgondeln über eine etwa 14 km lange Seilbahn talwärts in die Aufbereitung nach Luzenac gelangen. Das Hauptmineral Talk (Steatit) kommt als Edeltalk (schneeweiß), sowie in grau und grünlich vor.

Trimouns
Trimouns

Talk-Abbau auf der 12. Sohle. September 2007

Collector
Trimouns
Trimouns

Gesamtansicht des Tagebaus auf 1.800 m Höhe. September 2007

Collector

Haicheng-Dashiqiao-Talk-Magnesit-Gürtel in China

Talk-Magnesit-Lagerstätte
Talk-Magnesit-Lagerstätte

Magnesit-Lagerstätte und Tagebau Pailou bei Haicheng, Provinz Liaoning, China.

shinko-kogyo

Die Talk-Vorkommen Chinas zählen zu den weltweit bedeutendsten Talk-Lagerstätten hinsichtlich Qualität und Größe der Mineralisation. Einige der bedeutendsten chinesischen Talk-Magnesit-Lagerstätten befinden sich im sogenannten E-W-streichenden Haicheng-Dashiqiao-Talk-Magnesit-Gürtel im NE Chinas in der Nähe von Haicheng, einer kreisfreien Stadt, die zum Verwaltungsgebiet der bezirksfreien Stadt Anshan im NW der Halbinsel Liaodong in der nordostchinesichen Provinz Liaoning gehört. Die Jahresproduktion an Rohmagnesit beträgt ca. 15 mio to, d.h. etwa 60% der Weltproduktion.

Die stratiformen Talk-Magnesit-Lagerstätten erstrecken sich von Haicheng und Dashiqiao bis nach Yingkou als ein ca. 40 km langer und bis zu 4 km breiter Gürtel. In diesem Gürtel wurden (neben zahlreichen kleineren Vorkommen) sechs große hohqualitative Magnesit- (darunter die Magnesitlagerstätte Mafenghze) und ein großer Talk-Erzkörper (Talklagerstätte Fanjiabauzi) exploriert. Die Magnesit-Erzkörper sind über eine Länge von mehr als 100 km und einer Breite bis zu 4 km verteilt. Talk und Magnesit wurden hier in frühproterozoischen metamorphen Gesteinsabfolgen in Form Mg-reicher Karbonate (Dolomitmarmor) im Zuge hydrothermaler Alteration des Nebengesteins gebildet (Dashiqiao-Formation). Die Erz-Lagen zeigen metasomatische Übergangsbereiche und dolomitische Verwachsungen. In begrenzten Bereichen der Lagerstätte sind silifizierte grüne Marmore im Magnesit eingeschaltet. Viele hydrothermale Lagerstätten der Region werden der triassischen (indosinischen) Vererzungsperiode zugeordnet. Durch Pleometamorphose und Pleodeformation wurden diese Spatmagnesit-Lagerstätten (d.h. fast reiner Magnesit mit kleineren Antelen Dolomit und Talk) als Resultat der Rekristallisation gebildet. Die Bildung der Talk-Lagerstätten steht in engem Zusammenhang mit der Bildung der Magnesit-Lagerstätten. Man nimmt an, dass sie durch regionale thermodynamische Metamorphose entstanden sind.

Die Magnesitgenese ist bis heute Teil heftiger Kontroversen, das häufig vertretene syngenetisch-sedimentäre Bildungsmodell steht einem epigenetisch-metasomatischen Ansatz gegenüber. Spuren biogener Aktivität (Stromatolithen) sowie sedimentäre Marker wie Trockenrisse bestätigen dieses Modell. Spätere Metamorphoseevents führten zu einer nahezu vollständigen Rekristallisation des primären Magnesitsediments, dieser Prozess ist für die Bildung der bedeutenden Magnesitlagerstätten des E-W-streichenden Haicheng-Dashiqiao-Yingke-Gürtels verantwortlich. Eine Besonderheit des Talks aus Fanjiabauzi ist dessen außerordentliche Reinheit und der hohe Weißegrad des Produkts im Vergleich zu anderen Lokalitäten. (Quellen: ZHU GUOLIN, 1984; PLUCH, H., 2012; MISCH, D., 2012)


Graphit

Graphit kommt in metamorphen Gesteinen als Resultat der Reduktion sedimentärer Kohlenstoffverbindungen während der Metamorphose vor. Er tritt auch in magmatischen Gesteinen (z.Bsp. Pegmatiten) sowie in Meteoriten auf. Graphit wird meist von Quarz, Calcit, Glimmern und Turmalin begleitet.

Abgebaut wird Graphit vor allem in der Volksrepublik China, Korea, Madagaskar, Simbabwe, Brasilien und Indien sowohl im Tagebau als auch unter Tage. Pro Jahr handelt es sich dabei um ca. 600.000 Tonnen.

In Europa gibt es zur Zeit nur noch wenige aktive Graphitbergwerke. In der Ukraine und in Tschechien wird makrokristalliner Naturgraphit in unterschiedlicher Qualität unter Tage abgebaut. Bei dem makrokristallinen Naturgraphit sind die einzelnen Graphitkristallitpakete (Flocken) gut erhalten und sichtbar. In Norwegen und in Österreich wurden dagegen mikrokristalline Naturgraphite gewonnen, deren Kristalle nicht so deutlich ausgeprägt sind. Die weltweite Produktion natürlichen Graphits im Jahr 2008 betrug 1.100 to (kt), gefördert von China (800 kt), Indien (130 kt), Brasilien(76 kt), Nordkorea (30 kt) und Canada (28 kt). In den USA gab es keinen Bergbau auf natürlichen Graphit; der nationale Bedarf wurde zum größten Teil durch synthetisch erzeugten Graphit gedeckt. (Quelle: USGS)

Graphit
Graphit

Bogala Mine, Sri Lanka;
8x6,4 cm

Rob Lavinsky
Graphit
Graphit

Graphit aus der Grube Cesky Krumlov, Südböhmen, Tschechien

Jitka Erbenova
Graphitbergbau
Graphitbergbau

Bogala Untertage-Bergbau in Sri Lanka; ca. 1880

Public Domain

Weltweite Graphitlagerstätten

Deutschland

In Deutschland war der Graphit-Bergbau von Kropfmühl/Landkreis Passau bedeutsam, dieser spielt heute jedoch keine große Rolle mehr. Der meist flockige Graphit kam in Adern, Linsen sowie disseminiert in Schiefern und in bis zu 20 m mächtgen Gneisen mit einem durchschnittlichen Graphitgehalt von 20 bis 25% vor. In Kropfmühl gab es 20 Graphitschichten, welche in kristallinem Kalkstein und in Biotitgneis eingebettet in einer stratigraphischen Mächtigkeit von 135 m lagen. Die Grube wurde bis auf eine Teufe von 70 m abgebaut.

Tschechien

Die Lagerstätte(n) von Kropfmühl erstreck(t)en sich bis nach Tschechien. Graphit-Lagerstätten gab es in Nord-Mähren; der ehemalige Bergbau auf Graphit in Süd-Böhmen wurde bereits nach Ende des 2. Weltkriegs aufgegeben. Der in der Regel amorphe Graphit kam in großen Linsen in Cordierit-Gneis vor, welcher durch Schiefergebändert und von Kalkstein umgeben war.

Österreich

Österreich nahm in den 1960er-Jahren den zweiten Platz (nach Süd-Korea) unter den graphiterzeugenden Ländern der Erde ein (Höchststand 1964 mit etwa 100.000 Tonnen Förderung). Der bedeutendste Bergbau befand sich in Kaisersberg bei Sankt Stefan ob Leoben in der Steiermark; dieser wurde 1997 stillgelegt; seit Frühjahr 2008 wird im dortigen "Marie-Stollen" wieder gearbeitet. Bis 1991 bestand in Sunk bei Trieben im Paltental (Steiermark) ein Bergbau, in dem Graphit mit einem sehr hohen Kohlenstoffanteil von zum Teil über 85 % gewonnen wurde. Weitere kleine Graphitbergbaue bestanden bis in die 1970er-Jahre am Semmering, im Liesingtal (Steiermark), im Dunkelsteiner Wald (Niederösterreich) sowie im Waldviertel, wobei hier das seit 1831 in Abbau stehende Vorkommen in Mühldorf am bedeutendsten war. (In Mühldorf kam der Graphit in 2 bis 40 m mächtigen Graphitschichten in Marmor und in Biotitgneis vor. Das Groberz enthielt 50 bis 60% Graphit)

Am 21. Juni 2012 wurde das Graphitbergwerk am Standort Kropfmühl offiziell wiedereröffnet. Der Abbau ist, laut einer Pressemitteilung des Unternehmens, aufgrund der steigenden Nachfrage nach Graphit und der Preisentwicklung am Weltmarkt wieder rentabel geworden.

Norwegen

Kristalliner Graphit kam auf der Insel Senja in Nord-Norwegen in Linsen von Glimmerschiefer vor. Die reichen Partien enthielten bis zu 30% Graphit. Große Reserven amorphen Graphits wurden auf den Lofoten, SW von Senja entdeckt.

Italien

In Italien gab es einen kleinen Graphitbergbau nahe Rurin bei Pinerolo in der Provinz Turin im Piemonte

Madagaskar

Die wohl weltweit größte Lagerstätte kristallinen Flockengraphits dürften in Madagaskar sein. Die Vorkommen liegen im S von Tamatave und we(u)rden von sechs französischen Unternehmen übertage abgebaut. Der Graphit tritt disseminiert in präkambrischen metamorphen Gesteinen auf, welche zumeist zu weicherem Gestein verwittert sind. Der Graphitgehalt mancher Gesteine liegt zwischen 10-12%, an bestimmten Vorkommen bei bis zu 25%.

Sri Lanka

Das Land ist berühmt für seinen hochgradig kristallinen Graphit. Die Lagerstätten liegen im südlich-zentralen Teil der Insel an der W-Flanke präkambrischer Sockelgesteine, in Gneiss, Schiefer und Meta-Kalksteinen. Graphit bildet Linsen, kommt als Hohlraumfüllung, in Gängen und auch in den Pegmatiten vor, welche das Grundgebirge intrudierten. Individuelle Gänge sind klein, aber die graphitführenden Zonen erstrecken sich über viele km. Die Gänge schwellen an oder verjüngen sich in schmale Stränge, ähnlich wie Glimmer-Adern. Die meisten Gänge zeigen eine gebänderte Struktur. Graphitpegmatite gehen gewöhnlich in massiven Graphit über. Schuppenartiger Graphit kommt disseminiert in Schiefergesteinen vor. Es existieren mehr als ein Dutzend Untertagegruben, wenige bauen übertage ab. Die wichtigsten Lagerstätten sind bei Bogala im zentralen Hochland. Graphit wird seit 1834 abgebaut.

Mexico

In der Nähe der Stadt La Colorada im Bundesstaat Sonora liegen große Graphitflöze in metamorphisierten Sandsteinen. Graphit wird hier seit 1895 abgebaut. Die traiassischen Flöze wurden scharf gefaltet und von Graniten und Dykes intrudiert. Sieben Graphitflöze unterschiedlicher Mächtigkeit mit durchschnittlich 2 bis 3 m wurden bisher exploriert. Mexiko gehört zu den wichtigen Produzenten amorphen Graphits, welcher untertage abgebaut wird.

Korea

Amorpher Graphit wird sowohl in Nord- als auch in Südkorea gefunden; er wurde durch Metamorphose von Kohle und schieferigem Graphit gebildet. Graphit tritt auf als Schiefergranit in Linsen nahe Kontakten zu kretazäischen Graniten. Im Distrikt Kyeng-Sang in Süd-Korea wurden drei abbaubare Flöze von 24, von 6 und von 15 m gefunden. Koreanischer Graphit hat einen geringen Kohlenstoff-Gehalt und wird hauptsächlich nach Japan exportiert.

USSR

Amorpher Granit wirtd nahe Irkutsk in Sibirien abgebaut. Im Nord-Kaukasus tritt Graphit in Schuppen disseminiert in Nephelin Syeniten und in Schiefern auf.

China

Graphit wird hauptsächlich in NE-China abgebaut. Die durchschnittliche jährliche Produktionsmenge ist ca. 40.000 t. Zu den wichtien Lagerstätten gehört Nanshu im LAndkreis Laixi, Präfektur Qingdao auf der Halbinsel Jiaodong (Jiaodong Gold-Provinz) in der Provinz Shandong. Die metamorphe Lagerstätte besteht aus einem graphit-trächtigen Horizont, gebunden an drei Sequenzen der paläoproterozoischen Jingshan-Gruppe, d.h. Marmor und Amphibol-Plagioklas-Gneiss mit eingeschaltetem Graphit-Gneiss. Graphit kommt sowohl kristallin als auch amorph vor. Kristalliner Graphit ist sichtbar mehrfach geschichtet, linsenförmig und konkordant zu den Wirtsgesteinen Gneiss und Marmor. Die Erzkörper sind bis zu 1000 m lang und reichen in Teufen von 50 bis 400 m. Die Mächtigkeit ist relativ konstant. Es wird angenommen, dass sich die Lagerstätte durch Metamorphose organischer Kohle in klastischen Sedimenten in einem flachen marinen Umfeld gebildet hat.

USA

Die meisten der in den USA abgebauten Graphitvorkommen enthalten zwischen 4 bis 7 % Kohlenstoff. Lagerstätten gibt es in vielen Bundesstaaten. Die wichtigsten Einzellagerstätten liegen in Pennsylvania, Montana, Zentral-Texas, NE-Alabama und New Jersey. Lagerstätten in Michigan, Wisconsin und Nevada produzierten amorphen Graphit. Die wichtigste Lagerstätte amorphen Graphits ist das Narragansette-Becken in Rhode Island


Schmirgel

Schmirgel (Smirgel, Smiris) ist ein kleinkörniges Gemenge aus Korund mit Magnetit, Hämatit und Quarz. Vielerorts sind es grössere Gesteinsmassen, die teils als magmatische Bildungen, häufig auch kontaktmetasomatisch aus ehemaligen Bauxiten und Lateriten entstanden sind. Auf Naxos entstanden dicke Lagen solcher (Meta)-Bauxite im Gebiet von Koronos; die aluminiumhaltigen Erosionsprodukte aus höher gelegenen, heute abgetragenen Bergregionen, die aus Schiefergesteinen bestanden, wurden durch die Flüsse in eine tiefer gelegene Kalklandschaft transportiert und dort im Karst abgelagert.

Schmirgel
Schmirgel

Schmirgel aus Naxos mit hohem Korundgehalt

Astrid Scharlau
Schmirgel
Schmirgel

Naxos, Griechenland

HaTe

Schmirgel dient seiner großen Härte wegen (welche nur von der des Diamanten übertroffen wird) als Schleifmaterial; er ist meist dunkelbläulich, graukantendurchscheinend. Er findet sich bes. am Cap Emeri auf der Insel Naxos, von wo er in großer Menge in den Handel kommt; im Gebirge Gumugh-Dagh bei Ephesus, Kulah, 30 Meilen von Gumngh, am Flusse Hermes, u. Nikoria auf der Insel Samos, ferner in Spanien u. Portugal, auf Jersey u. Guernsey, bei Schwarzenberg in Sachsen (wo er in Glimmerschiefer und körnigem Kalk vorkommt), sowie Marmoskoje (Ural), Chester (Massachussetts, USA) u.a. Vorkommen.


Naxos in Griechenland

Naxos
Naxos

Das Tal der Schmirgelminen

Astrid Scharlau

Die Insel Naxos besteht aus Schiefer und Marmor. Im NW der Insel liegt eine Kernkomplex mit Migmatiten, um welche sich Marmor und Glimmerschiefer legen. Im Westen ein Intrusivkörper (Granodiorit) sowie tertiäre oder quartäre Konglomerate und Fanglomerate. Im Süden und Osten der Insel dominiert Marmor, unterbrochen von Glimmerschiefer- und Gneisschichten (metamorph überprägte mesozoische Sedimente (Metapelite). Die naxischen Schmirgel-Gesteine sind Metabauxite (emeries) mit 85% Al2O3 plus Magnetit und Hämatit. Diese Metabauxite bilden zwischen den Marmorschichten tw. riesige Schmirgel-Boudins, welche abgebaut wurden.

Die wirtschaftlich größten Lagerstätten der Insel werden auf Marmor abgebaut, welcher heute vornehmlich bei Kinidaros gebrochen wird. Der Schmirgel ist oft in Form großer Linsen in Marmorschichten eingebettet. Die wichtigsten Schmirgelvorkommen liegen im Bereich der Dörfer Koronos, Apiranthos und Skado, besonders in den Tälern, die in östlicher Richtung von Koronos nach Liuonas und von Apiranthos nach Moutsouna führen.

Naxos
Naxos

Schmirgel-Lagerstätte auf Naxos

Templar52
Naxos
Naxos

Schmirgellinse zwischen Marmor

Astrid Scharlau
Naxos
Naxos

Eingang zu einer Schmirgelmine

Astrid Scharlau

Jadeit und Nephrit

Jadeit
Jadeit

Jadeit in Edelsteinqualität (Fei-ts`ui); ca. 16 x 8 cm Block (ca. 950 Gramm); Historischer Fund; aus alter US-Sammlung; Fundort: Khotan, China

Douglas Schneible

Das Gestein Jadeitit

Jadeitit ist ein metamorphes Gestein, welches in hochdruckmetamorphen Gesteinen der Glaukophan-Fazies oder als Bestandteil von Eklogiten, assoziiert mit Subduktionszonen (bzw. Zonen mit komplexen tektonischen Bewegungen) in isolierten, metasomatisch gealterten Gesteinskörpern in Serpentinit vorkommt. Das Gestein Jadeitit besteht fast gänzlich aus dem Pyroxenmineral Jadeit. Vorkommen von Jade (Jadeitit)

Die bekanntesten Jadeitit-Vorkommen finden sich in metasomatisch gebildeten Peridotit-Protolithen von Taw-Maw im Gebiet Myitkyina-Mogaung, Kaching, in Myanmar; Manzanal im Motagua-Tal, nahe der Sierra de las Minas in Guatemala (die Motagua-Subduktionszone ist die Grenze zwischen der Karibischen und der Nordamerikanischen tektonischen Platte), die Dominikanische Republik, das Gebiet Ohmi entang der Flüsse Hashidate und Kotake im Niigate-Ken sowie Vorkommen bei Shibukawa, Gumma-Ken in Japan, am Baikal-See in Sibirien, Russland sowie in Kasachstan und die Küstenzonen des westlichen Nordamerika (u.a. Jadeit-Kristalle in Jadeitit-Blöcken (boulders) am Russian River, ca. 3,5 km N vom Sonoma-Mendocino County, nahe Cloverdale; am Clear Creek nahe New Idria inm San Benito County und an mehreren Stellen im Mendocino County, Kalifornien).

Jadeit und Nephrit entstehen druck- und/oder hitzebedingt in der Erdkruste durch metamorphe Umbildung im Verlauf vulkanischer Prozesse an Subduktionszonen, wie sie der Pazifische Feuerring darstellt (Neuseeland, Yucatan, Guatemala, Kalifornien, Japan usw.). Sie entstehen außerdem im Bereich tektonisch hochaktiver Regionen wie der nördlich des Himalaya und des Hochlands von Tibet gelegenen, deren geologische Struktur durch Auffaltungsvorgänge und den Druck der gegen die eurasische Platte drängenden, nicht subduzierenden indischen Platte stark gestaucht wird, wie dies vor allem für die nördlich und östlich des Hochlandes von Tibet liegenden Gebiete der Mongolei, des westlichen Hinterindien (Burma) und Sinkiangs der Fall ist. In solchen Regionen befinden sich daher auch die reichsten Fundstätten, meist in aus Gebirgen entspringenden Flusstälern, in denen die Jade als Geröll aus ihren eigentlichen Entstehungsgebieten, den orogenetischen Rift- und Faltungszonen, talwärts transportiert wird. Jade-Geröllblock, Naturgeschichtliches Museum London Neuseeland-Rohjade in Hokitika

Nicht erst heute wird Jade auch bergmännisch abgebaut und nicht nur an der Oberfläche aufgesammelt. Bevorzugt kommt Jade in kristallinen Schiefern vor. Hauptfundstätten waren und sind die Santa Rita Mountains zwischen Santa Maria und Santa Barbara in Kalifornien (das generell vermutlich aufgrund seiner geologischen Situation an der San-Andreas-Spalte reiche Jadevorkommen hat), wo man auch Kristalle findet. Eine klassische Fundstätte ist Tharrawaw im westlichen Myanmar (Burma), woher seit dem 18. Jahrhundert praktisch die ganzen Jaden in China kamen. Weitere größere Fundstätten gibt es in Kanada, Schlesien, in der japanischen Provinz Ōmi und der Gemeinde Kotake (Fukuoka), in Guatemala (Tal des Rio Motagua), Mexiko (vor allem an der südlichen Golfküste Yucatans), auf Neuguinea und der Südinsel Neuseelands, in Italien und auf Sulawesi (Celebes).

Aus dem Osten von Turkestan und vom Baikalsee stammten die meisten in China verarbeiteten Jaden vor dem 18. Jahrhundert, insbesondere aus den am Südarm der Seidenstraße gelegenen Flüssen Khotan und Yarkand, wo Jade als oberflächliches Geröll vor allem in den Flussbetten von deren Nebenflüssen Karakash und des Yurungkash vorkam (bis zu 30 t schwere Blöcke). In Khotan wurde weiße und grüne Jade gefunden, vor allem als Kiesel und Gerölle in den aus den Kuen-Lun-Bergen nach Norden in die Takla-Makan-Wüste abfließenden Gewässern. Die Fundzonen der Flussjade lag vor allem im Bereich des Yarkand, die weiße Jade wurde insbesondere im Yurungkash, die schwarze im Karakash-Fluss gefunden. Von dort, aus dem Königreich Khotan am Südzweig der Seidenstraße, kam der größte Teil der Jade als Teil von Tributzahlungen nach China. Neuere Forschungen lassen jedoch vermuten, dass einst auch Nephrit-Lagerstätten in der Mandschurei, in Lantian und Shanxi und am Unterlauf des Yangtse-Flusses existierten. Ob allerdings Jade bereits im Neolithikum über diese enormen Distanzen (ca. 2000 bis 3000 km durch Wüsten und Hochgebirge) gebracht wurde, ist strittig. Die Seidenstraße (Karte s. unten) jedenfalls erreichte ihre östliche Dimension erst während der Herrschaft der Han-Dynastie kurz vor der Zeitenwende, als sich unter dem Han-Kaiser Han Wudi (141–87 v. Chr.) in Abwehr der ständigen Grenzbedrohungen die Größe des Han-Reiches fast verdoppelte und der Sieg über die Xiongnu-Reiternomaden endgültig die Kontrolle über Zentralasien brachte und damit aber auch die Kontrolle über die dortigen Jade-Lagerstätten.

Aus anderen Mineralen bestehende Varietäten von geringerem Wert finden sich unter anderem in Südafrika (Transvaal-Jade) und Griechenland. Das in der Literatur häufig genannte Yünnan ist hingegen keine Fundstätte von Jadeit, denn es war nur der seit dem 18. Jahrhundert aus Burma importierte Jade, auf den die Chinesen lange Zeit ein Monopol besaßen und der dort in großem Stil auch als Exportgut gehandelt wurde, wobei es durchaus fabrikartige Herstellungsprozesse gegeben haben dürfte.

Die Jahresproduktion in Burma lag 1993 bei 300 Tonnen Material und istaktuell(2009) wegen schlechter Abbaubedingungen und wegen der politisch bedingten Marktlage dort (Militärdiktatur) auf ca. 150 Tonnen zurückgegangen.


Marmor

Marmorsteinbruch bei Carrara
Marmorsteinbruch bei Carrara

Marmorsteinbruch bei Carrara, Toscana, Italien. Bacino di Fantiscritti

Lucarelli

Marmore sind Metamorphite (Umwandlungsgesteine), die mindestens 50 Volumenprozent Calcit, Dolomit oder seltener Aragonit enthalten. Viele bestehen aus fast nur einem Karbonatmineral (d. h. sind monomineralisch). Marmore haben unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur eine Metamorphose erfahren. Die Kristallkörner des Calcits sind zumeist mit dem Auge erkennbar. Viele gehören zu den Paragesteinen, das heißt sie sind aus Sedimentiten hervorgegangen. Eine Ausnahme bilden Marmore, die eine zweite Metamorphose durchlaufen haben und schon vorher Marmore und damit Metamorphite waren, und solche, die aus der Umwandlung von > Carbonatiten entstehen. Vereinzelt kommen auch in Abfolgen karbonatischer Sedimentgesteine metamorphe Bereiche vor.

Marmor entsteht durch metamorphe Umwandlung von Kalksteinen, Dolomiten und anderen carbonatreichen Gesteinen unter Einfluss von hohem Druck und hoher Temperatur infolge hoher Sedimentsauflast und/oder tektonischer Versenkung (Regionalmetamorphose) oder durch Aufheizung im Kontakt mit Gesteinsschmelze (Kontaktmetamorphose). Sind Dolomite umgewandelt worden, spricht man von einem „Dolomitmarmor“.

Bei der Kontaktmetamorphose intrudieren granitische oder andere Magmen in die obere Erdkruste. Falls sie die Erdoberfläche nicht erreichen, verbleiben sie in der Erdkruste, kühlen in Magmenkammern über Jahrtausende ab und erstarren zu Granit oder magmatischen Gesteinen ähnlicher Zusammensetzung. Während dieser Phase der Abkühlung können sich karbonatreiche Gesteine in der Umgebung des Granitplutons zu Marmor umwandeln. Bei einer Kontaktmetamorphose herrschen Drücke bis 10 Kilobar und Temperaturen über 400 °C.

Bei der Regionalmetamorphose werden große Mengen an Gestein unter Druck und Hitze ohne Magmenkontakt umgewandelt. Diese Prozesse laufen sehr langsam ab. Dabei können zum Beispiel Marmore mit Richtungsgefüge (spaltraue Platten gewinnbar) entstehen. Die bevorzugte Spaltrichtung liegt meist orthogonal zur Richtung der früheren Hauptspannung. Da sich Marmore ab einem bestimmten Druck- und Temperaturniveau duktil verformen, können sie Falten und Fließgefüge zeigen, die bei inhomogener Verteilung der Nebengemengebestandteile als Marmorierung sichtbar sind (z. B. im Saillon-Marmor von Saillon VS, Schweiz). Duktil bedeutet in der Geologie, dass sich Gesteine insbesondere der unteren kontinentalen Erdkruste unter tektonischem Stress (Hitze und Druck) nicht spröde, sondern plastisch deformieren. Merkmale und Mineralbestand Marmor, Handstück

Ein metamorphes Gestein wird als Marmor bezeichnet, wenn es mindestens 50 Volumenprozent Calcit, Dolomit und/oder Aragonit enthält,2 wobei der hauptsächlich aus dem Mineral Dolomit CaMg (CO3)2 bestehende Dolomitmarmor eine seltene Variante ist. Noch seltener ist ein Marmor, der sich überwiegend aus dem Hochdruckmineral Aragonit zusammensetzt.

Marmore sind in der Regel mittel- bis großkristallin, die einzelnen Calzit-Kristalle variieren wenig in der Größe und sind oft mit bloßem Auge zu unterscheiden. Es kommen jedoch auch extrem feinkristalline Marmore wie beispielsweise die Sorte Statuario aus Carrara vor, die bei den Bildhauern sehr begehrt ist. Das Merkmal der Kristallinität gilt auch für Marmore, deren Ausgangsgesteine ein Sedimentkorngefüge besaßen, wie die Mehrzahl der Meta-Kalksteine und Meta-Mergelsteine (ein Meta-Gestein ist beispielsweise ein aus einem Sandstein entstandener Sandstein usw.). Aufgrund des kristallinen Gefüges ist der Porenraum des Marmors gering, was zu einer hohen Frostbeständigkeit vieler Marmorsorten führt, sie ist jedoch nicht für alle Sorten zu verallgemeinern. Ein typisches Kennzeichen des Marmors ist das Fehlen von Fossilien.

Stoffliche Beimengungen in den Ursprungsgesteinen führen bei vielen Marmoren zu dem typischen Dekor, zur sogenannten „Marmorisierung“. Marmor kommt in verschiedenen Farben vor – von schwarzgestreift über gelb, grün, rosa bis zu weißem Marmor. Rote bis rötliche Marmore werden durch Hämatit, gelbe bis braune durch Limonit, leicht bläuliche und graublaue durch Graphit, kohlige Substanzen oder Bitumen und grüne Marmore durch Chlorit oder Serpentinminerale eingefärbt. Mehrfarbige Marmore enthalten unterschiedliche Mineralbeimengungen und/oder verschiedene Kristallausbildungen. Einheitlich schwarz gefärbte Marmore gibt es nicht.


Marmor
Marmor

Einer der berühmten Steinbrüche in Carrara

Reiner Flassig

Der weiße Marmor, wie er unter anderem bei Carrara in den apuanischen Bergtälern in Italien und im Krastal in Österreich gefunden wird, wird stark nachgefragt. In Deutschland gibt es derzeit lediglich ein „echtes“ Marmorvorkommen, das für Naturwerkstein wirtschaftlich genutzt wird, den Wunsiedler Marmor im Fichtelgebirge. Im Erzgebirge bei Lengefeld und Hermsdorf/Erzgeb. wird Calcit- und Dolomitmarmor abgebaut, der hauptsächlich als Zuschlagstoff für die Industrie verwendet wird. Durch die hohe Kluft- und Störungsdichte können keine ausreichend großen Blöcke gewonnen werden, die sich für die wirtschaftliche Nutzung in der Natursteinfertigung eignen. Eine gewisse Bedeutung als Bildhauermaterial hatte der Crottendorfer Marmor erlangt.

Typische Dolomitmarmore sind die des Raurisertals in Österreich und der Thassos-Marmor von der gleichnamigen griechischen Insel. Eine Besonderheit ist der sogenannte Cipollino (ital. Zwiebel), ein Marmor, dessen Dekor wie eine Zwiebel geschichtet ist.

Die weißen Marmore sind lichtdurchlässig. Durch eine Marmorsorte aus Paros schimmert es bis zu einer Steindicke von etwa 3,5 Zentimeter und durch die aus Carrara bis etwa 1,5 Zentimeter hindurch. Die sogenannte Transluzenz ist abhängig von der Kristallstruktur und der Porenradienverteilung. Je dichter ein Marmor ist, desto tranluzenter. Ein typisches Beispiel ist der aus der Türkei bei Afyon abgebaute Marmor.


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