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Lagerstätten

Phosphorit
Phosphorit

Phosphorit (Staffelit);
Staffel, Lahn, Hessen

Wikipedia-User Ra'ike

Phosphoritlagerstätten



Phosphatgesteine

Phosphatgesteine entstehen vorwiegend in flachem Meer in der Nähe des Außenkante des Schelfs, an der kühles, phosphatreiches Meereswasser aufströmt. Da die Löslichkeit des Phosphats von der Temperatur abhängt und in kaltem Wasser mehr Phosphat löslich ist, wird das Phosphat durch chemische wie auch biologische Abläufe gebunden.

Die mengenmäßig überwiegende biologische Entstehung von Phosphorit geschieht auf verschiedene Weise. Ein Großteil der Phosphorite entsteht über die Anreicherung von Phosphor in Phytoplankton und tierische Exkremente oder den Einbau in Hartteile wie Knochen und Chitin-Panzer. Manche Vorkommen werden als Stoffwechselprodukt von Schwefelbakterien angesehen.

Die chemische Entstehung von Phosphoriten geht auf die direkte Ausfällung aus dem Meereswasser zurück oder auf den metasomatischen Einbau von Phosphat in kalkreiche Sedimente. Die Lösung und Wiederausfällung von Phosphat spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung sekundärer Phosphoritlagerstätten. Ein Beispiel für die damit verbundenen, sehr verschiedenartigen Prozesse ist die Entstehung von Phosphoriten in niederschlagsreichen Gebieten aus Guano, oder aber die Phosphoritisierung verkarsteter devonischer Kalksteine in der Lahnmulde im Rheinischen Schiefergebirge.



Phosphorit


Phosphorit ist ein marines Sedimentgestein, welches schichtgebunden mit anderen marinen Gesteinen, meistens mit Kalken auftritt. Es besteht aus einem Gemenge von Apatit und organischen Komponenten. Die organischen Komponenten sind oft erkennbar. Werden Phosphorite aufgeschlagen, entweicht in vielen Fällen ein fauliger Geruch. Falls nicht umgelagert, sind sie mit Kalkgestein, Grünsand oder Grünsandstein verbunden. Phosphorite kommen als traubenförmige Knollen, Krusten und Konkretionen in marinen Tonen vor. Die Phosphoritkörner bilden wulstige und knollige Oberflächen, der Mineralbestand mit bloßem Auge nicht erkennbar ist. Der Hauptbestandteil sind die Mineralien Carbonat-Fluorapatit (Ca5(F,OH,CO3)/(PO4)3), das zum größten Teil organischer Herkunft ist, sowie Calcit. Phosphorit kommt häufig in Verbindung mit grünem Glaukonit vor.


Entstehung der Phosphorite

Phosphorite entstehen vorwiegend in flachem Meer in der Nähe des Außenkante des Schelfs, an der kühles, phosphatreiches Meereswasser aufströmt. Da die Löslichkeit des Phosphats von der Temperatur abhängt und in kaltem Wasser mehr Phosphat löslich ist, wird das Phosphat durch chemische wie auch biologische Abläufe gebunden.

Die chemische Entstehung von Phosphoriten geht auf die direkte Ausfällung aus dem Meereswasser zurück oder auf den metasomatischen Einbau von Phosphat in kalkreiche Sedimente. Die Lösung und Wiederausfällung von Phosphat spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung sekundärer Phosphoritlagerstätten. Ein Beispiel für die damit verbundenen, sehr verschiedenartigen Prozesse ist die Entstehung von Phosphoriten in niederschlagsreichen Gebieten aus Guano, oder aber die Phosphoritisierung verkarsteter devonischer Kalksteine in der Lahnmulde im Rheinischen Schiefergebirge.

Die mengenmäßig überwiegende biologische Entstehung von Phosphorit geschieht auf verschiedene Weise. Ein Großteil der Phosphorite entsteht über die Anreicherung von Phosphor in Phytoplankton und tierische Exkremente ( s. > Guano) oder den Einbau in Hartteile wie Knochen und Chitin-Panzer. Manche Vorkommen werden als Stoffwechselprodukt von Schwefelbakterien angesehen.



Schalstein


Schalstein ist ein gut geschichtetes, oft Petrefakten führendes diabasisches Trümmergestein, das, gewöhnlich mit Diabas, Kalkstein, Roteisenstein und Phosphorit vergesellschaftet, mächtige Schichtensysteme besonders im Devon Thüringens, Nassaus und des Harzes und im Silur Böhmens bildet. Der gewöhnlich grünliche, gelbliche oder rötlichviolette, auch bunt gefleckte Schalstein enthält meist sehr viel Kalkspat (über 30 Proz.), teils in Nestern und Trümern, deren Auswitterung löcherige Gesteine erzeugt, bald in Adern, die das Gestein netzförmig durchschwärmen und eine brekzienartige Struktur hervorrufen, auch in Mandeln (Blatterstein). Der Kalkspat bildet sich bei Zersetzung des Feldspats und Augits der Diabastrümmer, dabei entsteht zugleich aus dem Augit und Magneteisen Roteisenerz und aus dem Apatit des Diabases Phosphorit, der ab und zu in reinen Massen erscheint.
Quelle: Meyers Konversationslexikon 1885-1892



Phosphatlagerstätten

Phosphorite sind oft dichte, erdige auch lockere Mineralgemenge, die gesteinsbildend in mächtigen Lagen vorkommen können. Phosphatlagerstätten sind zum weitaus überwiegenden Teil sedimentäre Bildungen, gebunden an marine Transgressionen über flache Absenkungsbereiche (Abb.), wie bei Riftprozessen (z.B. früher Atlantik), in niederen geographischen Breiten. Es sind flözartige Anreicherungen (Flöz) von Phosphorit (ein feinkristalliner, ursprünglich kolloidal ausgeschiedener Apatit organischer Herkunft) an der Basis oder als Verdrängung von carbonatischen Schichten, z.T. mit Uran-Anreicherungen. Das Hauptvorkommen liegt in kretazischen und alttertiären Schichtfolgen Nordafrikas (Südrand der Tethys) und des Atlantiks (wichtige Produzenten sind Marokko und Florida). Des weiteren sind Apatitanreicherungen an Ringintrusionen (Intrusion) von Alkaligesteins-Carbonatit-Komplexen gebunden, z.T. als Beiprodukt von anderen Vererzungen und z.T. in eluvialer Anreicherung (z.B. Palabora-Komplex in Südafrika, Kolahalbinsel in Russland, Finnland). (GeoDZ)



Bekannte Phosphoritlagerstätten

Deutschland


Der Phosphorit war/ist fast überall an den Massenkalk gebunden, ähnlich den Eisen-Manganerznestern in der Lahngegend und entstand auch zeitgleich. In Deutschland gibt es einen Phosphoritknollenhorizont bei Leipzig. Die Gewinnung von Phosphorit war in der Umgebung früher zwischen Wetzlar und Katzenelnbogen häufig, die Gewinnung dieser Lahnphosphorite fand vor allem zwischen 1865 und 1890 statt. Diese vermutlich tertiären Phosphorite wurden vom Ende des 18. Jahrhunderts bis Anfang des 20. Jahrhunderts mit Unterbrechungen in der „Eisenerzgrube Zollhaus“ an der Straße nach Mudershausen Eisenerz abgebaut. Die Grube gehörte zur Grube Bonscheuer. 1905 betrieb die Friedrich Krupp AG insgesamt 19 Grubenfelder im Gebiet der Aar unter dem Namen „Zollhaus“. Die Grube Barbara bei Mudershausen wurde 1957 als letzte Grube des Grubenkomplexes stillgelegt. Die Grube umfasste etliche Grubenfelder zwischen Murdershausen und Allendorf bei Katzenelnbogen, die Ende des 19. Jhd. von der Firma Krupp gekauft und zur Grube Zollhaus konsolidiert wurden. Die Lösung der Rot- und Brauneisensteinlager erfolgte über den Barbarastollen, dessen Vortrieb 1904 in Angriff genommen wurde. 1905 hatte der Stollen bereits eine Länge von 900 m erreicht und 1906 wurde das erste Lager im Grubenfeld "Tiefe Gräben" in Abbau genommen. Insgesamt wurden 12 Brauneisenstein und 8 Roteisensteinlager über den Barberastollen abgebaut. Als der Abbau 1961 eingestellt wurde, hatte der Stollen 4300 m und reichte von Murdershausen bis Allendorf. Die Gesamtstollenlänge umfasste ca. 8000 m.

In Staffel baute die Grube Concordia eine der größten Phosphoritlagerstätten im Lahn Dill Gebiet ab. Die Grube war bis in den 2. Weltkrieg in Betrieb.

In der Gemarkung Oberneisen fand Bergbau auf Roteisenstein und Phosphorit statt. Anfänge muss es bereits vor 1648 gegeben haben, da in diesem Jahr erstmals der Flurname "In der Eysengrub" auftaucht. Tatsächlicher Tiefbergbau begann erst deutlich später in der Grube Rothenberg, von der Reste von Betriebsgebäuden und der Halden noch erhalten sind. Weiterhin geb es Größere Abbaue bei Dehrn( Grube Wilhelmine), Offenheim und Kubach. Heute sind, wie meistens, nur noch Relikte des alten Bergbaus vorhanden, neben dem Barberastollen mit Halde, befindet sich ein weiterer Stollen NW von Murdershausen. Weiterhin weisen zahlreiche Halden und Pingen im Wald auf Abbautätigkeit hin



Marokko

Morocco possesses 75 percent of the world's phosphate reserves. It is the world's first exporter (28% of the global market) and third producer (20% of global production). In 2005, Morocco produced 27.254 million tons of phosphates and 5.895 million tons of phosphate derivatives.5

Les phosphates marocains ont toujours été exploités depuis 1920 par l’Office Chérifien des Phosphates, organisme d’Etat, devenu Groupe OCP en 1975. L’office emploie plus de 25 000 personnes, pour un C.A. à l’exportation de 1,28 milliard de $ en 2000 (www.ocpgroup.ma). L’O.C.P. est le 1er. exportateur mondial de phosphates (10,1 millions de tonnes), d’acide phosphorique (1,4 millions de tonnes) et d’engrais phosphatés (2,2 millions de tonnes). Les exportations de l'O.C.P. touchent actuellement les cinq continents et concernent une quarantaine de pays de par le monde. Depuis des années, le Maroc se place au 2e. ou 3e. rang de la production mondiale de phosphates bruts.

Les mines sont situées sur trois lieux différents : à Kouribga (120 kilomètres au sud-est de Casablanca), à Youssoufia (90 kilomètres au nord de Marrakech) et à Ben-Guérir (90 kilomètres au nord-ouest de Marrakech). Comme au Sahara occidental, le minerai de phosphate est de type sédimentaire, c’est-à-dire que le phosphate est présent dans des sables ou des calcaires et mélangé à ceux-ci. Les couches de minerai sont horizontales et exploitées soit à ciel ouvert, soit par des galeries. La concentration en P2O5 place ces minerais en 1er. ou en 2e. position mondiale.

Phosphat-Abbau
Phosphat-Abbau

Phosphat-Abbau in Marokko; Foto: Togo Infranet Lab

Archiv: Peter Seroka (Collector)
Phosphat-Abbau in Marokko
Phosphat-Abbau in Marokko

Phosphat-Abbau bei Khourigba in Marokko

Collector


Florida

Identification: "Phosphate rock" is a general term applied to natural deposits of minerals valued chiefly for their phosphorous content. Phosphate rock is often called phosphorite. However, it is essentially a carbonate fluorapatite. The fluorapatite formula is Ca10F2(PO4)6. The phosphate minerals are only discernible by X-ray and the electron microscope. Phosphate rock is an earthy material which varies from a hard rock to a granular, loosely consolidated mass. The color may be brown, gray, bluish gray, white, or black. Occurrence: Florida's phosphate deposits are primarily of the "land pebble" type, which represent marine reworking of phosphatic limestones, and deposition of hard pebbles of phosphate in a gravel bed. Production: The state is the world's leading producer of phosphate. Hard-rock phosphate deposits are mined in Citrus and Marion counties and are known to occur in a general area extending from Suwannee to Hernando counties, north-south. Uses: Phosphate has a great many uses, the largest of which is in the manufacture of phosphoric acid, superphosphate, triple supersphosphate, ground rock and other phosphatic salts for fertilizer.

The Bone Valley is a region of central Florida, encompassing portions of present-day Hardee, Hillsborough, Manatee, and Polk counties, in which phosphate is mined for use in the production of agricultural fertilizer. Florida currently contains the largest known deposits of phosphate in the United States.

Phosphat-Abbau in Florida
Phosphat-Abbau in Florida

Phosphat-Abbau

Sierra Club
Phosphat-Abbau in Florida
Phosphat-Abbau in Florida

Phosphat im Bone Valley um 1900

Public Domain
Phosphat-Abbau in Florida
Phosphat-Abbau in Florida

Phosphat-Förderung um 1900;
Quelle: Florida State Parks

Public Domain
Phosphat-Abbau in Florida
Phosphat-Abbau in Florida

Phosphat-Abbau mittels Schlammschaufelbagger (Dredging);
Foto: Dunellon 1889

Public Domain

The first commercial phosphate mining in Florida occurred at Dunellon, Marion County, in 1889, . Hardrock phosphate deposits were dredged in and near the Withlacoochee River. Pebble phosphate was discovered in the late 1880’s in central Florida near Ft. Meade, Polk County. Its discovery eventually led to the demise of the hardrock deposit mining. Today the region is known as the Central Florida Phosphate District. Several companies operate mines in the district.



Mexico

Phosphorit-Bergwerk Rofomex, La Paz, Mexiko

Phosphorit-Gestein ist das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Phosphor und damit der entscheidende Bestandteil für die Herstellung von Düngemitteln. Im pazifischen Raum liegt das einzige abbaubare Phosphorit- Vorkommen in der Nähe von La Paz im Süden der mexikanischen Halbinsel Baja California. Bis 2001 wurde hier im Rofomex-Bergwerk Phosphorit für die Produktion von Düngemitteln gefördert, welche sowohl auf dem mexikanischen Markt als auch als Exportartikel vertrieben wurden.

Im Jahr 2001 wurde das Rofomex-Bergwerk allerdings wegen eines Hurricans geschlossen. Dieser Hurrican beschädigte nicht nur die Hafenanlagen schwer, sondern verursachte durch starke Regenfälle auch eine Überflutung des Bergwerks.

Im Jahr 2007 beschloss der Betreiber die Wiederaufnahme der Phosphoritförderung in diesem Bergwerk. Die Förderung erfolgt Untertage im Kammerpfeilerbau mit durchschnittlichen Flözhöhen von 1,70 m.



Literatur

  • Bernauer,F., 1919; Die Phosphorite des Lias von Deutsch-Lothringen. In: Jahrbuch der Preußischen Geologischen Landesanstalt. Bd. XL, Teil I, Nr. 1, 1919.
  • Kirnbauer, T., (Hrsg.); 1998; Geologie und hydrothermale Mineralisationen im rechtsrheinischen Schiefergebirge. In: Jahrbuch des Nassauischen Vereins für Naturkunde. Sonderband 1, Nassauischer Verein für Naturkunde, Wiesbaden 1998, ISBN 3-00-003218-hhhhhhhhhhhhh5.
  • Lawson, A.C., 1931; The phosphate deposits of Kourigha, Morocco Economic Geology, August 1931, v. 26, p. 480-484,
  • Schulz, H.N., Schulz, H.D.; Large Sulfur Bacteria and the Formation of Phosphorite, in: Science, Vol. 307, No. 5708, pp. 416 - 418
  • Vasconcelos C., McKenzie J. A., Bernasconi S., Grujic D., Tien A. J. (1995). "Microbial mediation as a possible mechanism for natural dolomite formation at low temperatures". Nature 337: 220–222. doi:10.1038/377220a0.
  • Warthmann R., van Lith Y., Vasconcelos C., McKenzie J. A., Karpoff A. M. (2000). "Bacterially induced dolomite precipitation in anoxic culture experiments". Geology 28: 1091–1094. doi:10.1130/0091-7613(2000)28<1091:BIDPIA>2.0.CO;2.


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