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Lagerstätten


VHMS

VHMS-Lagerstätte Rio Tinto
VHMS-Lagerstätte Rio Tinto

Die Lagerstätte Corta Atalaya im Lagerstättenbezirk von Rio Tinto, Huelva, Spanien

Vtornet


VHMS-Lagerstätten

Charakteristisches Erz einer VHMS - Lagerstätte
Charakteristisches Erz einer VHMS - Lagerstätte

Erz von der VHMS-Lagerstätte Flambeau Mine, Ladysmith, Wisconsin, USA. Hauptbestandteile sind Chalcopyrit, Pyrit, Chalkosin, Bornit u.a. Sulfide. Der paläo-proterozoische Flambeau-Terran war ein vu...

James St. John

VHMS (Volcanic hosted massive sulphides) (früher auch nur VMS) sind massiv-sulfidische Lagerstätten, bzw. durch Exhalation gebildete syngenetische-sedimentäre (syngenetisch) und stratiforme Lagerstätten von Sulfiden, die am Meeresboden im Zusammenhang mit vulkanischer Aktivität gebildet wurden. Sie sind immer mit submarinen Vulkaniten oder Plutoniten assoziiert und kommen weltweit vor. VHMS-Zypern-Typ-Lagerstätten entstehen im Gegensatz zum VHMS-Japan-Typ (konvergente Plattengrenzen) an divergierenden Plattengrenzen.

Plattentektonisch gesehen entstehen VHMS-Lagerstätten an konstruktiven MOR (Mittelozeanische Rücken) und destruktiven (backarc) Positionen, an intraozeanischen Inselbögen und Grünsteingürteln. Sie haben sich seit frühesten geologischen Zeiten gebildet und treten im Archaikum, Proterozoikum und im Känozoikum auf.

Besonderes Interesse hat die Möglichkeit hervorgerufen, VHMS-Lagerstätten „in statu nascendi” zu beobachten. Spektakuläre Erfolge haben internationale Gruppen mit ozeanographischen Forschungsschiffen in den letzten Jahren im Manus-Becken des südwestlichen Pazifik (Lihir Island, Conical Seamount) und vor der Westküste Kanadas (Juan de Fuca Ridge) erzielt. Die eindrucksvollste Manifestation dieser rezenten Erzbildung sind die black smokers, aus denen durch Konsolidierung und Rekristallisation massive Sulfide entstehen.(tw. zitiert GeoDZ) (s.a. > Black smokers)

Genetisch sind die VHMS auf einen gemeinsamen Prozess der Zirkulation von hydrothermalen Lösungen magmatischen Ursprungs und/oder Meerwasser zurückzuführen. Die Metalle werden während der Zirkulation aus dem Nebengestein herausgelöst, Meerwasser dringt in die Erdkruste ein und es kommt zur hydrothermalen Zirkulation, wobei das Wasser auf 400 °C bis 500 °C erhitzt wird und Minerale aus der ozeanischen Kruste löst. Auf dem Weg zurück kühlt das Wasser ab und sulfidische Erzschlämme werden abgeschieden, wodurch hydrothermale Lagerstätten entstehen

Wegen ihrer Bildung aus submarin-hydrothermalen Lösungen am Ozeanboden, werden VHMS auch häufig als exhalative Lagerstätten bezeichnet. Die Haupterze in der Reihenfolge ihrer Häufigkeit sind: Chalkopyrit, Pyrit, Pyrrothin, Sphalerit, Galenit, untergeordnet Arsenopyrit, Magnetit und Fahlerz. VHMS sind wichtige wirtschaftliche Ressourcen für Cu und Zn, sowie wegen ihrer nicht unbedeutenden Anteile an Ag, Au, Cd, Bi oder Sn. Als Gangart tritt hauptsächlich Quarz auf, gelegentlich sind auch Karbonate vorhanden; Chlorit und Serizit können lokal bedeutsam sein.

Eine Alteration des Nebengesteins ist in den epigenetischen Stockwerkerze stark ausgebildet, häufig sind Chloritisierung (hydrothermale Alteration), Sericitisierung und Turmalinisierung. Proximale Erze liegen direkt über den Stockwerkerzen, bei distalen Erzen können keine Stockwerkerze identifiziert werden bzw. zeigen eine räumliche Entfernung.

Die (bisher) gebräuchlichste Klassifikation von Massivsulfiden beinhaltet vier unterschiedliche Typen: Zypern-Typ, Besshi-Typ, Kuroko-Typ und Primitiver Typ. Dieser Gruppe ist häufig der Sullivan-Typ oder die sogenannten sedimentär-exhalativen (SEDEX)-Lagerstätten zugeordnet, die zwar an Sedimente gebunden sind, jedoch zu den Massivsulfid-Lagerstätten keine unterschiedliche Genese aufweisen. (GeoDZ)

In den letzten 40 Jahren wurden verschiedene Klassifikationsschemata für VHMS-Lagerstätten vorgeschlagen, welche auf unterschiedlichen Kriterien beruhen (FRANKLIN et al., 1981; LYDON, 1984). Eine der aktuellsten Klassifikationen stammt von BARRIE und HANNINGTON, 1999 und FRANKLIN et al, 2005 und basiert auf dem "geologischen Setting" und der Assoziation der Wirtsgesteine. Es wurden fünf Subklassen von VHMS-Lagerstätten definiert:

  • Bimodal-Mafisch: Wirtsgesteine sind vulkanische Sequenzen, typisch mit mehr mafischen als felsischen Vulkaniten. Die Mineralisation ist häufig an die felsischen Strata gebunden. Charakteristische Lagerstätten sind Noranda, Flin-Flon und Kidd Creek "camps" in Canada.
  • Mafisch: Gebunden an mafische vulkanische Gesteine (gewöhnlich Ophiolithe). Charakteristische Lagerstätten liegen in Oman,in den Appalachen von Neufundland (Canada) und Outokumpu (Finnland). Identisch mit Zypern-Typ-VHMS-Lagerstätten.
  • Mafisch-siliziklastisch: Gebunden innerhalb mafischer vulkanischer und siliziklastischer Gesteine; felsische Gesteine sind nur gering vorhanden; gewöhnlich mafische (und ultramafische) intrusive Gesteine. Charakteristische Lagerstätten sind Besshi (Japan) und die weltgrößte Lagerstätte diesen Typs, Windy Craggy in Canada. Identisch mit Besshi-Typ-VHMS-Lagerstätten.
  • Felsisch-siliziklastisch: Gebunden an siliziklastisch- und sediment-dominierte Gesteine mit überwiegend felsischen Vulkaniten und weniger mafischen Gesteinen. Charakteristische Lagerstätten diesen Typs sind Bathurst in Canada und der Iberische Pyritgürtel (Spanien und Portugal).
  • Bimodal-felsisch: Gebunden innerhalb bimodaler vulkanischer Sequenzen; überwiegend felsische Gesteine, weniger mafische Sedimente. Charakteristische Lagerstätten diesen Typs sind Kuoroko-Lagerstätten in Japan und Buchans in Canada. Identisch mit Kuroko-Typ-VHMS-Lagerstätten.

Vererzung

VHMS-Lagerstätten sind durch eine Stockwerkzone (engl. stringer zone) im Liegenden und durch massive Sulfidlinsen im Hangenden charakterisiert. Die Stockwerkzone stellt dabei die ursprünglichen Zufuhrkanäle der Erzlösungen dar, die dann auf dem Meeresboden ausgetreten (black smokers) und zu massiven Sulfidlinsen angewachsen sind. Sie enthalten zusätzlich fein verteiltes disseminiertes Erz.

Dem Metallgehalt nach lassen sich eine Cu-Zn-Gruppe, die vorzugsweise in mafischen Vulkaniten im Archaikum und im Alt-Proterozoikum des Kanadischen Schildes vorkommt, und eine Zn-Pb-Cu-Gruppe, die an felsische Vulkanite gebunden ist und am besten durch die Kuroko-Lagerstätten Japans repräsentiert wird, unterscheiden.

Die wirtschaftlich wichtigen Minerale sind Chalcopyrit (CuFeS2), Sphalerit (ZnS), Galenit (PbS) und Pyrit (FeS2) sowie Magnetit (FeS). Gehalte an Kupfer können von 0,3 bis 8%, an Zink von 0,5 bis 18% und an Blei von 0,3 bis 7,6% schwanken. Dazu gesellen sich meist 30-70 g/t Silber und 0,4-3,5 g/t Gold. Die wirtschaftlich wichtigsten VHMS-Distrikte liegen im nordwestlichen Quebec und nordöstlichen Ontario (Kanada), im Grüntuff-Gürtel von Japan, im Bathurst-Distrikt von New Brunswick (Kanada) und im westlichen Tasmanien. In Europa sind Zypern (nur historisch bedeutsam), der iberische Pyrit-Gürtel mit Rio Tinto (Spanien) und Neves Corvo (Portugal) sowie Outokumpu (Finnland) zu nennen.

Charakteristisch für VHMS ist, dass es unzählige, wirtschaftlich wertlose Ansammlungen mit geringfügiger Erztonnage gibt (relativ kleine Erzkörper mit 5-10 Mio t), andererseits jedoch, dass sie gigantische Lagerstätten (VHMS-Distrikte mit mehreren 100 Mio t) wie Kidd Creek, Bathurst No. 12, Noranda Camp, Buchans, Flin Flon Camp, Eskay Creek, Sullivan (alle in Canada) oder Neves Corvo in Portugal bilden.

(Quellenangaben: (1) Wikipedia; (2) GeoDZ; (3)Universität Tübingen - Mathem.-Naturw. Fakultät, Fachb. Geowissenschaften > Erze und Erzlagerstätten)


Zypern-Typ-Lagerstätten

Als VHMS-LAgerstätten vom Zypern-Typ werden vorwiegend Cu- und Cu-Zn-reiche Erze (mit Anreicherungen an Au) bezeichnet, benannt nach den Massivsulfid-Lagerstätten der Insel Zypern. Sie bilden eine weltbedeutende Quelle für Basismetalle. Zypern-Typ-Lagerstätten sind Ophiolith-gebundene VHMS-Lagerstätten, welche es in mindestens 25 der 200 weltweit bekannten Ophiolith-Terranen gibt. Im Prinzip ist die Bezeichnung "Zypern-Typ" falsch, da der Troodos-Ophiolith, von welchem sich der Zypern-Lagerstättentyp ableitet, kein typischer MOR-Ophiolith; er ist vielmehr ein supra-Subduktions-Ophiolith, ähnlich wie im Marianenbogen. (GALLEY and KOSKI, 1999). Im Troodos-Massiv auf Zypern finden sich oberhalb einer alterierten Harzburgitschicht Chromit, Pyrrothin und Pentlandit an der Basis des "Troodos-plutonischen Komplexes", welcher eine komplette Abfolge eines obduzierten Ozeanbodens mit den verschiedenen ozeanischen Schichten repräsentiert. Die mineralführenden Gesteine sind Teil des Troodos-Ophiolits, welcher sich zwischen Jura und früher Kreide bildete. In Zypern ist jedoch keinerlei jurassische Kruste präserviert; sodass man hier von einem Bildungszeitraum zwischen dem Beginn der Trias bis zur frühen Kreide ausgeht, als die Subduktion als Folge der Konvergenz der Afrikanischen und Eurasischen Platten begann.

Zypern-Typ-Lagerstätten entstehen im Gegensatz zum VHMS-Japan-Typ (konvergente Plattengrenzen) an divergierenden Plattengrenzen. Sie entstehen im allgemeinen an ozeanischen Spreizungszonen Mittelozeanischer Rücken (MOR); der Bildungszeitraum ist phanerozoisch. Sie können aber auch an Back-Arc-Becken auftreten, welche bei der Subduktion einer ozeanischen Platte unter eine andere ozeanische Platte oder kontinentale Platte entstehen können. Das Ablagerungsmilieu sind Tiefseebereiche mit Vulkanismus, meist Ophiolite. Wie alle anderen VHMS-Lagerstätten werden die Ophiolith-gebundenen (Zypern-Typ)-Lagerstätten als Folge hydrothermaler Zirkulation gebildet. Die primäre Hitzequelle, welche diese Zirkulation an der MOR-Spreizungsachse bewirkt, sind geschichtete ultramafisch-mafische plutonische Magmakammern, welche sich unterhalb der Spreizungsachsen befinden.

Auf dem Meeresboden oder nahe daran können die Erzkörper überall innerhalb der vulkanischen Sequenz gefunden werden. Massive Sulfide in Ophiolith-gebundenen VHMS-Lagerstätten finden sich gewöhnlich als Zusammenballungen in Gruppen entlang der streichenden Länge des Ophioliths. Innerhalb dieser Sulfidhaufen kann die Mineralisation auf jeder stratigraphischen Ebene vorkommen, von der Spitze der Magmakammer bis zu den überliegenden sedimentären Sequenzen.

Erzkörper des Spätmagmatismus sind oft von Kissenlaven bedeckt und viele davon von späteren Dyke-Intrusionen durchschnitten. In einigen Lagerstätten sieht man ockerartige Schichten zwischen den Sulfiden und den darüberliegenden Kissenlaven, was darauf deutet, dass eine submarine Oxidation des Erzkörpers stattgefunden hat. (BOYLE, 1990) Gewöhnlich jedoch finden sich VHMS innerhalb der vulkanischen Schichten oberhalb der Dyke-Formationen. Die Lagerstätten selbst bestehen aus schichtförmigen massiven Sulfid-Linsen und aus proximalen Sulfidgang-Stockwerkzonen.

Unter den undeformierten massiven Sulfid-Lagerstätten liegen mineralisierte Stockwerk-Zonen aus mineralisierten und hydrothermal gealterten Vulkaniten. Die Stockwerk-Mineralisation kann bis zu mehreren 100 m mächtig sein und kann bis mehrere 100 m Teufe betragen. (Bsp.: In der VHMS-Lagerstätte Aarja in Oman kann eine bis 500 m mächtige Stockwerkzone bis 3 km Teufe verfolgt werden. (GALLEY and KOSKI, 1999). Individuelle Vorkommen können bis zu 30 mio to Erz enthalten, wenngleich die durchschnittliche Lagerstätte ca. 5 Mio to groß ist. Die Stockwerke haben einen Kern aus einer Pyrit-Mineralisation mit Spuren von Co, Pb- und Mo-Mineralisation und einer äußeren Schicht remobilisierter Cu- und Zn-Minerale an der Peripherie der Pyrit-Mineralisation. Neben den in den Stockwerken und in den massiven Erzkörpern vorherrschenden Mineralen Pyrit, Chalcopyrit und Sphalerit treten auch Bornit, Markasit, Galenit, Pyrrhotit, Cubanit, Stannit-Kesterit und Hämatit auf. (RICHARDS, CANN et al., 1989).

Troodos-Gebirge
Troodos-Gebirge

Das Troodos-Gebirge mit dem Berg lympos (1952 m) auf Zypern.

Paul 167
Troodos Ophiolith
Troodos Ophiolith

Troodos Ophiolith in ZYpern;
Photo: Lisa Tauxe, Scripps Institution of Oceanography

NASA
VHMS-Zypern-Typ-Lagerstätte Skoriotissa
VHMS-Zypern-Typ-Lagerstätte Skoriotissa

Kupfer-Lagerstätte Skoriotissa in Zypern.

MeanStreets

Für die folgenden beiden Typen ist Japan das Typusgebiet. Sie entstehen beide im Gegensatz zum Zypern-Typ (divergierende Plattengrenzen) an konvergenten Plattengrenzen. Die Hauptrolle spielen hier hydrothermale Restlösungen und die Subduktion und Aufschmelzung ozeanischer Kruste.


Besshi-Typ-Lagerstätten

Besshi-Typ Cu-Lagerstätte Besshi
Besshi-Typ Cu-Lagerstätte Besshi

Grube Besshi in Niihama, Ehime, Japan um 1926

Public Domain

Die Blütezeit des Kupferbergbaus des prämodernen Japan war zwischen 16. und beginnendem 18. Jh. Im Jahr 1690 wurde das bedeutendste Kupfervorkommen in Besshi (別子銅山 Besshi dōzan) bei Niihama in der Präfektur Ehime, ca. 30 km SE von Niihama, auf dem metamorphen Sambawaga-Gürtel auf der Insel Shikoku entdeckt, der Bergbau begann ein Jahr später. Von da an bis zur Schließung im Jahr 1973 hat Besshi ca. 700.000 t Kupfer produziert und trug damit wesentlich zu Japans Handel und zur Modernisierung bei. Grube und Hütte gehörten der Familie Sumitomo und trugen zum Aufbau und Reichtum des Sumitomo-Konzern bei. Der Fluss Dozan (Kupferberg-Fluss) wurde nach der Lagerstätte benannt.

Der Besshi-Typ ist an die frühe Phase der Hauptphase des kalkalkalischen Vulkanismus gebunden und repräsentiert wahrscheinlich den Ablagerungsbereich eines Backarc-Beckens (riftartiges Sedimentationsbecken, bzw. Randmeer). Die Kieslager liegen innerhalb der Abfolgen von basischen submarinen Vulkaniten. Sie sind gekennzeichnet durch mächtige Grauwacken- und Turbiditserien. Ophiolitsequenzen, wie auf Zypern fehlen. Die massiven Pyriterzkörper führen Cu, Co und Zn. Das Fehlen von Blei weist darauf hin, daß Sedimente an der Bildung nicht wesentlich beteiligt waren. Die Grube produzierte Kupfer und Kobalt, Pyrit für die Herstellung von Schwefelsäure sowie in geringerem MAße Eisen, Gold und Silber. Die Erzkörper waren kompakte Kieslager.

VHMS-LAgerstätten des Besshi-Typs sind nach der gleichnamigen Lagerstätte in Japan benannt worden. Dieser Typus von Lagerstätten enthält generell niedrigere Basismetall-Konzentrationen als andere VHMS-Lagerstätten und werden als niedriggradige Cu-Lagerstätten betrachtet. Der Zinkgehalt ist typisch zu gering um wirtschaftlich abgebaut zu werden. Die Lagerstätten enthalten jedoch oft Cobalt in wirtschaftlich interessanten Mengen; in einigen Besshi-Typ-Lagerstätten treten auch abbauwürdige Edelmetalle auf. Die Sulfid-Mineralisation besteht vorherrschend aus Fe-Sulfiden (Pyrit und/ oder Pyrrhotit), weniger Chalcopyrit. Sphalerit kann oder kann nicht vorhanden sein. Anders jedoch als in anderen VHMS-Typen können Besshi-Sulfide unterschiedlichste Mineralien enthalten, darunter Magnetit, Arsenopyrit, Galenit, Bornit, Tetraedrit-Tennantit, Cobaltit, Stannit und Molybdänit. Die gewöhnlichen Gangmineralien sind Quarz, Carbonate, Albit, Serizit, Chlorit, Amphibol und Turmalin. Anders als in Kuroko-Typ-Lagerstätten gibt es im Besshi-Typus keinen Baryt, obwohl andere sedimentären Gesteine (Carbonate oder Fe-Oxid-Betten) auftreten können.

Besshi-Typ VHMS-Lagerstätten sind flach, schichtförmig und tafelig. Die massiven Sulfide können fein- oder grobgeschichtet sowie massiv auftreten. Die Sufidlinsen sind gewöhnlich mehrere m mächtig, können sich aber über mehrere km erstrecken. Die Lagerstätten sind typisch deformiert und metamorphisiert, wobei die stark deformierten fast lineare Formen haben.

Die Sulfidhorizonte treten generell in mächtigen Sequenzen mariner sedimentärer Gesteine auf, darunter schwarze Schiefer, bzw. Arkosen, bzw. Grauwacken. Die Klastite selbst sind feinschichtige sedimentäre Gesteine, welche Turbiditen ähneln. Es können auch tuffartige vulkanische Zwischenschichten einliegen. Die klastischen Sedimente sind typisch graphitisch. Felsische vulkanische Gesteine sind gewöhnlich nicht vorhanden, obwohl es oft dünne Basaltschichten in den Sedimentsequenzen gibt. Die Basalte haben eine tholeitische Zusammensetzung. Die Wirtsgesteine der Besshi-Lagerstätten können metamorph umgewandelt sein; wesntlich Schiefer, Quartzite, Metahornsteine und/ oder Pelite und Amphibolite.

Aufgrund ihrer Wirtsgesteine sowie ihrer Mineralogie und Chemie liegen die Besshi-Typ-Lagerstätten entlang eines Kontinuums zwischen Cu-Co-Zn-VHMS-Lagerstätten und SEDEX-Lagerstätten. Obwohl Besshi-Typ-Lagerstätten als VHMS kategorisiert werden, deren Sulfide sich durch Exhalation hydrothermaler Fluide am Meeresboden bilden, gibt es noch immer Debatten zur Lagerstätten-Genese. (darunter: Bildung durch Black Smokers, oder durch hydrothermale Sole-bassins, welche sich am Meeresboden nach Exhalationen bildeten oder der Austausch von klastischen sedimentären Gesteinen durch schwefelhaltige hydrothermale Fluide, welche in einem Konvektions-Zellensystem aufstiegen, jedoch nicht am Meeresboden exhalierten).

Die Größenordnungen von Besshi-Typ-VHMS-Lagerstätten liegen zwischen unter einer Million bis zu 300 mio t Cu mit Gehalten von 0,64 - 3,3 %. Die weltgrößte Besshi-Typ-Lagerstätte ist Windy Cragg im NW von British Columbia in Canada mit 210 bis 320 mio t Cu-Erz mit 1,66% Cu und 0,09% Co. Weitere Besshi-Typ-Beispiele: Die VHMS-Lagerstätte Ducktown in Tennesse, USA (163 mio t). Besshi-Typ-Lagerstätten treten in proterozoischen bis mesozoischen Gesteinen auf, wobei das Alter der meisten LAgerstätten spätes Proterozoikum (1,4 Ga bis 400 Ma) ist. Es wurde vorgeschlagen, dass sich von Sedimenten bedeckte Besshi-Mineralisationen im Guaymas-Beckem im Golf von Mexico, im Mittleren Tal der Juan de Fuca Ridge und im Roten Meer gebildet haben.


Kuroko-Typ-Lagerstätten

Kuroko-Erzlagerstätte Kosaka
Kuroko-Erzlagerstätte Kosaka

Cu-Zn Kuroko-Erz-Lagerstätte Kosaka, Akita-ken, Honshu, Japan; 1930er Jahre

Public Domain

Kuroko-Erze (Schwarzerze) bilden die reichsten japanischen Kupfer-, Blei- und Zink-Lagerstätten. Die Kuroko-Erze enthalten bis zu 20%-Gewichtsprozent Gemenge aus Cu-, Pb und Zn sowie wichtige Anteile Au und Ag; Kupfer in Form von Tetraedrit und Chalcopyrit. Oko ist Gelberz, welches unterhalb des Kuroko-Erzes auftritt, aus Pyrit oder Chalcopyrit besteht und oft Sphalerit, Baryt und Quarz enthält. Unterhalb der Oko-Sequenz liegen Schichten von Keiko-Erz aus Quarz-Pyritadern mit Chalcopyrit, Sphalerit und Galenit.

Die bedeutendste Lagerstätte (Cu-Pb-Au-Ag-Lagerstätte) der Kuroko-Erze ist Kosaka im Landkreis Kazunu-Gun, Provinz Akita im östlichen Teil des Hokuroku-Bergbaudistrikts im NE der Insel Honshu und besteht aus den drei Haupt-Lagerstättengruppen Motoyama, Uchinotai und Uwakumi. In jeder einzelnen dieser Lagerstätten gibt es sowohl schichtförmige als auch darunterliegende disseminierte silikatische Erzkörper.

Neben den vergleichsweise jungen japanischen Lagerstätten (Miozän) sind unterkarbonische (Zeitraum vom Oberdevon bis zum Unterperm) VHMS-Lagerstätten des Kuroko-Typs mit dazitischem Vulkanismus in dem Backarc-Becken innerhalb der Yangtze-Plattform in China bekannt.

Ein weiterer bedeutsamer Lagerstättentyp sind kambrische VHMS-Lagerstätten vom Kuroko-Typ, die in den östlichen Karpaten Rumäniens in der Region um Baia Borsa neben neogenen vulkanischen und subvulkanischen Lagerstätten auftreten. Die Anreicherung von Mineralen wie Pyrit, Chalkopyrit, Galenit, Sphalerit, Gold und Silber erfolgte submarin durch die Zirkulation heißen Meerwassers in vorwiegend rhyolithischen Gesteinen. Sowohl disseminierte als auch massive Vererzungen sind vorhanden. Der Kuroko-Typ entsteht, genau wie der Besshi-Typ in der Hauptphase des kalkalkalischen Vulkanismus, jedoch später. Die Kruste ist hier inzwischen dicker, so daß die Schmelze aufgehalten wird und eine Magmenkammer bildet. In dieser kommt es zur Differenzierung der Schmelze; sie wird felsischer. Über Brüche und Klüfte wird der Kontakt zum Meerwasser hergestellt. Die Kurokoerze liegen im Nordwesten von Japan. Die sedimentäre Schichtung belegt die exhaltive Natur der Entstehung; auch hydrothermale Kamine sind vorhanden. Die Vererzungen finden sich oftmals in kollabierten submarinen Calderas (Strukturen von dacitischem Gestein). Der Vulkanismus ist bimodal mit tholeiitischen Ergüssen und mit dacitischen bis rhyolitischen Schlotfüllungen und Tuffen. Das verbreitete Vorkommen SiO2-reicher Vulkanite zeigt an, daß das Rifting kein fortgeschrittenes Stadium erreicht hatte und wohl schließlich aufgegeben wurde. Der Erzkörper besteht aus einer Linse von Pyrit mir basalem Lager aus Kupferkies (oko). Darüber folgt ein schwarzes Gemenge von Zinkblende und Bleiglanz (Kuroko-Erz im engeren Sinn). Das Kuroko-Erz wird von einer Linse aus Baryt überlagert und dieser schließlich von einem Fe-reichen Kieselschiefer. Die bis zu 500m langen und 50m mächtigen Erzkörper liegen über einem Rhyolitdom, dessen Dach kaolinisiert ist. Eine Lagerstätte besteht in der Regel aus einer Ansammlung solcher Erzkörper. Über und seitlich neben diesem liegt eine hydrothermale Verwitterungszone mit Chlorid und Illit. Die größte Kurokovererzung liegt über dem Tonschiefer mit mittleren Zn-Gehalten von 80ppm, Cu 27ppm und Pb 17ppm. Im Erzkörper liegt das Verhältnis circa 3:2:1. Wo die Vererzungen Granite überlagern, sind die Gehalte geringer.


Primitiver-Typ-Lagerstätten

Bezeichnung für Massivsulfid-Lagerstätten (vorwiegend Cu-Zn-Erze), die auch mit Au und Ag angereichert sind. Nebengesteine sind differenzierte Abfolgen mafischer und rhyolithischer (Rhyolith) Vulkanite und Pyroklastika sowie Grauwacken, Schiefer und Tonsteine in Grünsteingürteln. Die plattentektonische Stellung ist aufgrund des archaischen Alters (Archaikum) umstritten.


Charakteristische VHMS-Lagerstätten


Lagerstätten des Iberischen Pyritgürtels

Die Lagerstätten des riesigen Gebietes der sogenannten "Faja Pirítica Ibérica" /FPI) zwischen Spanien und Portugal erstrecken sich über ein Gebiet von 230 km Länge und 50 km Breite. Die Gesamtresourcen/Reserven liegen im Bereich von 1600 Mt massiver Sulfide und ca. 2500 Mt Mineralisationen im Stockwerk. Damit gehört der Iberische Pyritgürtel zu den weltweit größten metallogenen Provinzen und ist wahrscheinlich die weltgrößte Konzentration von Sulfiden auf der Erde. Im Lagerstättenkomplex gibt es 82 Einzellagerstätten, welche regulär abgebaut wurden/werden; abgesehen von einigen hundert kleineren Vorkommen, welche auf massive Sulfide oder Stockwerkzonen prospektiert wurden. (PINEDO, 1963; IGME, 1982) Die bedeutendste Lagerstätte (mit diversen Einzellagerstätten) ist Rio Tinto. Neben Rio Tinto gehören zum Iberischen Pyritgürtel auch die großen Reviere Tharsis-La Zarza-Corrales, Cobre las Cruzes, Aguas Teñidas und Aznalcollar (Spanien) sowie Lousal, Neves Corvo, São Domingos, Aljustrel und Canal Caveira (Portugal).

Status der wichtigsten Minen

  • Rio Tinto – 2001 geschlossen
  • Tharsis – 2000 geschlossen
  • Aznalcollar – 1999 geschlossen
  • Aguas Teñidas – Abbau aktiv seit 2009
  • Cobre las Cruzes – Abbau aktiv seit 2013
  • Canal Caveira – 1966 geschlossen
  • Lousal – 1988 geschlossen
  • Aljustrel – 2008 geschlossen
  • Neves - Corvo - Abbau seit 1989
  • São Domingos – 1966 geschlossen

Geologie und Lagerstätten

Der Iberische Pyritgürtel ist in seiner Gesamtheit aus mehr als hundert bis zu 1.000 m mächtigen Pyritkörpern ein riesiger VHMS- Lagerstättenkomplex. Die Erzkörper wurden exhalativ (Fumarolen) aus submarinen Vulkanen vor 350 Mio. Jahren (Oberes Paläozoikum/Karbon, herzynisch- / variskische Orogenese) gebildet und liegen in einem dendritischen sedimentären Bett, assoziiert mit vulkanischem Material (vulkano-sedimentärer Komplex aus Rhyolithen und Andesiten). Die wichtigsten Mineralisationen treten in Stockwerken, massiv, disseminiert (imprägniert), remobilisiert und als Eiserner Hut auf (typisch rote Kuppen der Oxidationszone, welche bis 70 m mächtig sind, aus Fe-Oxiden und -Hydroxiden bestehen und welche tw. mit Au und Ag angereichert sein können. Das mit Pyrit vermengte Gestein wird lokal als Pyritit bezeichnet. Zu den wichtigsten Lagerstätten gehören die Gruben mit massiven Sulfiden (26 Reviere), Manganerzgruben (7 Reviere), gangförmige Lagerstätten, in welchen Flusssspat, Cu, Sb, Pb-Ba und Pb abgebaut wurden (6 Reviere). Als Primärerz wurde in der Vergangenheit Pyrit abgebaut und wesentlich zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet; Sekundärerze waren Chalkopyrit, Sphalerit und Galenit . 99% der Erzmassen bestehen aus den vier genannten Mineralen. In heutiger Zeit konzentriert sich die Förderung und Aufbereitung auf die Basismetalle Cu, Zn, Pb, welche lokal in bedeutenden Mengen vorkommen. Die Lagerstätten im Süden des Iberischen Pyritgürtels, meist an Schiefer gebunden, zeichnen sich charakteristisch durch ihre Größe, ihre stratiforme Morphologie, überwiegende sedimentäre Strukturen, weitflächige Abwesenheit von Sulfatmineralen, der lokalen Präsenz bedeutender Mengen an Siderit sowie relativ niedrigen Metallgehalt aus. Man nimmt an, dass sie durch exhalatives Setting in anoxischen Becken gebildet wurden. Die meisten dieser Lagerstätten (Aznalcóllar-Los Frailes, Sotiel-Migollas, Valverde, Tharsis and Neves Corvo) bildeten sich in Zeitintervallen von weniger als 5 Ma, was bedeutet, dass die hydrothermal Aktivität sehr kurzlebig, jedoch sehr effizient war.

Die nördlich gelegenen Lagerstätten des Iberischen Pyritgürtels sind an vulkanoklastische, Bimsstein-/Tuff-Vitriklasten-reiche Gesteine gebunden, welche über oder zwischen Dom-Komplexen liegen. Charakteristisch sind kleinere Erzmengen als in den sedimentgebundenen Lagerstätten, jedoch höheren Basis- /Cu, Pb, Zn) und Edelmetallgehalten. (Ag, Au). Die Gestalt der Erzkörper ist linsenförmig, die Metallzonierung gut definiert, sie sind manchmal reich an Sulfaten und Magnetit, jedoch besitzen sie keine sedimentären Strukturen. Es wird angenommen, dass sich die Erzkörper durch Verdrängung vulkanischer Gesteine unterhalb des Meeresbodens gebildet haben.


Rio Tinto

Rio Tinto (andernorts auch Riotinto geschrieben; offiziell: Comarca Minera de Riotinto) ist mit einem Alter von ca. 5000 Jahren wohl das älteste aktive Bergbaurevier der Welt. Die Lagerstätten liegen 70 km NE von Huelva, im Osten bis an die Grenze zu Sevilla in Andalusien in Spanien. Das Revier umfasst sieben Gemeinden rund um das ca. 5.000 Einwohner zählende Städtchen Rio Tinto Etwas außerhalb von Riotinto, innerhalb der sogenannten "Faja Pirítica Ibérica" (Iberischer Pyritgürtel) liegt die größte Übertagegrube Europas, Corta Atalaya (1.200 x 900 m, ca. 350 m Tiefe).

Corta Atalaya
Corta Atalaya

Die Planta 16 der Corta Atalaya;
Anfang 20. Jh.

Anonym
Cerro Colorado
Cerro Colorado

Mina Cerro Colorado, Iberischer Pyritgürtel;
Lagerstättenkomplex von Rio Tinto

Manzele Ebrovi

Der Río Tinto ist ein Fluss im Südwesten Spaniens, in der Autonomen Region Andalusien. Er entspringt im Norden der Provinz Huelva und mündet nach etwa 100 km in der Nähe der Provinzhauptstadt Huelva zusammen mit dem Odiel in den Atlantischen Ozean. Die signifikante Färbung des Wassers hat ihren Ursprung vor allem in der Verwitterung von sulfidischen Schwermetallmineralen der dort vorkommenden Erzlagerstätten. Die hydrothermal gebildeten Erzlager, bestehen vor allem aus Pyrit und aus Chalkopyrit. Bei der Verwitterung werden sulfidische Minerale mikrobiell bedingt oxidiert. (Sulfidminerale, bei der Sulfid durch spezielle Bakterien und Archaeen zu Schwefelsäure oxidiert wird und die Schwermetalle dabei als in Wasser gelöste Ionen frei werden). Die Verwitterungsprodukte, Schwermetall-Ionen und Schwefelsäure, gelangen mit den Niederschlagswässern in den Fluss.

Rio Tinto
Rio Tinto

Flußbett des Rio Tinto in Huelva, Spanien

Public Domain
Fluss Rio Tinto
Fluss Rio Tinto

Fluss Rio Tinto im gleichnamigen Bergbaurevier

Public Domain

Geologie

Grob strukturiert ist die Lagerstätte Rio Tinto aus einem basischen Komplex aus Laven und Tuffen, darüberliegend pyroklastisch-sedimentäre Einheiten, einem sauren Komplex (Dacite und Ryolithe), einer Transitionsserie (vulkanische Brekzien, massive Sulfide, Manganmineralien und Jaspilit) sowie einer aufliegenden Kulm-Schieferschicht aufgebaut.

Geschichte

Rio Tintos Ursprünge liegen in den schon in der Kupferzeit (bis 3.000 v.Chr.) bekannten Kupfervorkommen bei Minas de Riotinto in Südspanien, welche die Phönizier und die Römer (ab ca. 200 bis 300 Jahre n. Chr.) mit Kupfer, Gold und Silber versorgten. Danach ist ein über viele Jahrhunderte anhaltender Rückgang des Bergbaus zu verzeichnen. N M Rothschild & Sons (London) und Rothschild Frères in Paris kauften zusammen mit anderen Investoren 1873 die mit Verlust arbeitenden staatlichen Rio-Tinto-Minen. Die neuen Eigentümer strukturierten das Unternehmen ohne Rücksicht um und erwirtschafteten Gewinne. Durch den Einsatz von Produktionsmethoden, welche in England verboten waren, wurden viele Menschen vergiftet. Bei einer Protestkundgebung gegen die Missstände 1888 ließen die Eigentümer über 100 Menschen erschießen. 1905 hielten die Rothschilds etwas über 30 % der Anteile von Rio Tinto. Nach Penguins „Geschichte des Spanischen Bürgerkrieges“ schloss Francisco Franco mit Adolf Hitler 1937 einen Vertrag zum Kauf deutscher Bomber, die mit Kupfer aus den Rio-Tinto-Minen bezahlt wurden. Ob Franco Rio Tinto dafür bezahlte oder entschädigte, ist nicht bekannt. Nachdem die Lagerstätte fast erschöpft war, ging das Bergwerk 1954 in spanischen Besitz über. Seitdem gingen die Abbaurechte durch die Hände verschiedener internationaler Konzerne, zuletzt einer US-Gesellschaft, die jedoch nur an der Kupferhütte in Huelva interessiert war und die den Abbau einstellen wollte. Anfang August 1995 kaufte ein Konsortium aus einheimischen Bergleuten die Rechte, um ggf. aus den Schlacken aus römischer Zeit noch etwas Gold und Silber zu gewinnen, was jedoch fraglich blieb. Es gibt noch genügend Kupfer, doch angesichts des in den letzten Jahrzehnten gefallenen Kupferpreises erschein ein wirtschaftlicher Abbau nicht sinnvoll. Die Gruben sind aus diesem Grunde zur Zeit inaktiv. Bedingt jedoch durch die aktuelle Weltwirtschaft und dem Preisanstieg für Kupfer (2013), eröffnen sich neue Erwartungen an die Lagerstätte Cerro Colorado in Rio Tinto, wie auch in anderen Lagerstätten des Iberischen Pyritgürtels.

Rio Tinto
Rio Tinto

Abbau im Offenen Tagebau

Vtornet
Rio Tinto
Rio Tinto

Verhüttung

Anonym
Rio Tinto
Rio Tinto

Kupferschmelze

Anonym
Bergbaurevier Rio Tinto
Bergbaurevier Rio Tinto

Rio Tinto, Huelva, Spanien

Peter Seroka
Bergbaurevier Rio Tinto
Bergbaurevier Rio Tinto

Rio Tinto, Huelva, Spanien

Peter Seroka
Rio Tinto - Teleras
Rio Tinto - Teleras

Gewaltige Abbrandhalden (Teleras) sind charakteristisch für den gesamten Iberischen Pyritgürtel, dort, wo sulfidische Erze geröstet wurden.

Peter Seroka

Tharsis-La Zarza-Corrales

Das Bergbaurevier Tharsis-La Zarza-Corrales mit den Einzellagerstätten Tharsis (Alosno), Alosno, Villanueva de las Cruces, Calañas, La Zarza (Calañas), San Bartolomé, Gibraleón und Corrales (Aljaraque) liegt im Landkreis Andévalo, Provinz Huelva, ca. 50 km NW der Stadt Huelva und 7 km N des Ortes Alosno. Die Lagerstätten liegen am Fuß des Berges Mazmorras in der Sierra Bullones. Der Lagerstätten Tharsis und Lagunazo wurden übertage, La Zarza und Perrunal untertage abgebaut. Die wichtigsten erzeugten Metalle waren Cu, Ag, Au und Mn.

Der Lagerstättenbezirk um Andélavo wurde bereits 3000 Jahre v.Chr. exploriert; die eigentliche Bedeutung als Wirtschaftsfaktor begann jedoch erst Mitte des 19. Jh.

Das Bergbauleben von Tharsis verlief in drei Etappen. 1853 entdeckte der Franzose E. Deligny die (später als Tharsis bezeichnete) Lagerstätte; sie wurde bis 1866 von der französischen Compagnie des Mines des Cuivres d’Huelva erschlossen.

Minas de Tharsis
Minas de Tharsis

Sierra Bullones, einer der bedeutenden Lagerstätten in Tharsis, abgebaut im offenen Tagebau

Unbekannter Autor
Minas de Tharsis
Minas de Tharsis

Erz-Aufbereitungsanlage;
Foto Blog Amigosdetharsis

Unbekannter Autor

Die zweite Etappe begann 1866 und endete 1978. Im Jahr 1866 gründete der Engländer Charles Tennant die Tharsis Sulphur and Copper Co.Ltd., T.O.S.), welche später die o.a. französische Firma übernahm. 1880-1895 erschloss die französische Firma Minas de Cobres de Alosno die Lagerstätte Lagunazo, welche auch 1895-1902 von der T.O.S. übernommen und weiter betrieben wurde. 1899-1969 Untertage-Abbau der Mina Perrunal durch die Societée Francaise des Pyrites d’Huelva. Im Jahr 1913 , nach Auflassung der Übertagegrube Corta de la Zarza erster Untertage-Abbau durch die Schächte 3 und 4 .

Die dritte Etappe war von 1978 bis 2000. Im Jahr 1978 stellte T.O.S. den Betrieb ein; von 1978 bis 1995 übernahm die spanische Compania Espanola de Minas de Tharsis den Betrieb; 1996 Schließung der Minen La Zarza; 2000 wurde der Filon Norte aufgelassen.


Aznalcóllar

Aznalcollar
Aznalcollar

Mina Caridad im Jahr 1910

Anonym

Der Lagerstättenkomplex von Aznalcóllar in der Provinz Sevilla liegt im äußersten Osten des Iberischen Pyritgürtels, zwischen den Großlagerstätten Cobre Las Cruces (10 km) und Rio Tinto (50 km). Die Entfernung zur Stadt Aznalcóllar beträgt 3 km und zu Sevilla 36 km. Die geschätzten Resourcen und Reserven der Lagerstätten betragen ca. 80 Mt sulfidisches Erz. Die Erze von Aznalóllar wurden bereits zu römischer Zeit abgebaut. Bis zur endgültigen Einstellung 1999 wurde das Abbau- und Prospektionsgebiet auf 35 ha ausgedehnt

Wie in den anderen bekannten Gruben des Iberischen Pyritgürtels begann die Zeit großer Erzerträge im 19. Jh. Von 1876 bis 1942 wurde Aznalcóllar von der schottischen Firma Seville Sulphur hauptsächlich auf Kupfer abgebaut. Bis 1952 wurde der Bergbau von der Societée Minière et metallurgie de Peñarroya betreben, welche 1956 durch Explorationen eine weitere ausgedehnte mineralisierte Zone aufspürte. Im Jahr 1960 ging die Mine in Andaluza de Piritas über, welche den Abbau und Explorationen bis 1970 fortführten, bis die Gesellschaft 1987 von dem multinationalen schwedischen Unternehmen Boliden übernommen wurde. Der Tagebau hatte bis dahin eine Größe von 1400 x 700 m. Der Betrieb der Grube wurde zugunsten zukünftiger Projektionen zwischen 1998-199 eingestellt.


Canal Caveira

Die Mina de Canal Caveira ist eine stillgelegte Mine im Landkreis von Grândola im Alentejo/Portugal bei dem Ort Canal Caveira. Sie wurde erstmals im Jahre 1863 eröffnet und 1966 endgültig geschlossen. Sie gehört zu einer von 4 ehemaligen stillgelegten portugiesischen Minen des Iberischen Pyritgürtels. In der Grube wurde neben Pyrit auch Kupfererz gefördert. Historisch wurde diese Mine bereits unter den Römern betrieben, die hier ihr Kupfer für Miróbriga bei Santiago do Cacém förderten. Das Vorkommen lieferte, Chalkopyrit, Sphalerit, Pyrit, Goethit, Schwefel und Copiapit.


Lousal

Lousal
Lousal

Kupfergrube Lousal, Grandola, Portugal

Public Domain

Lousal ist ein Ort in der Freguesia Azinheira dos Barros e São Mamede do Sádão im westlichen Teil des Landkreises Grândola, Distrikt Setúbal im Alentejo in Portugal. Bekannt wurde der Ort durch den Pyritbergbau.

Aufgrund der Funde megalithischer Monumente im Gebiet ist anzunehmen, dass die Erzvorkommen von Lousal schon im Chalkolithikum bekannt waren Die Abbauarbeiten begannen ca. 1900; im Jahr 1928 übernahm das Unternehmen SAPEC den Betrieb (SAPEC war Eigentümer der Pyritgrube Ajustrel). In den 1950er Jahren gehörte Lousal zu den modernsten Bergwerken von Portugal. Die Förderung in Lousal wurde 1988 eingestellt.

Die Lagerstätte Lousal liegt im äußersten NW des Iberischen Pyritgürtels in der sogenannten Zona Sul Portuguesa, in welcher sich auch die anderen bekannten Lagerstätten Canal Caveira, Aljustrel, Neves Corvo und São Domingos befinden.


Aljustrel

Mina Ajustrel
Mina Ajustrel

Mina Ajustrel im Alentejo, Portugal

Municipalidad de Ajustrel

Aljustrel ist ein typischer VHMS- Cu-, Zn-, Pb-, Ag-, Au-Lagerstättenkomplex und besteht aus den Konzessionen Aljustrel und Malhadinha mit insgesamt sechs Einzellagerstätten. Er liegt etwa 175 km SE von Lissabon und 125 km N von Faro im Alentejo in Portugal. Die Erz-Zonierung ist deutlich unterschiedlich; im N der Lagerstätten überwiegt der Zn-Anteil, im S der Cu-Anteil. Der Aljustrel VHMS-Lagerstättenkomplex besteht im wesentlichen aus sechs Pyritmassen mit einer Ausdehnung von ca. 6 km. Zwischen SE und NE liegen Feitas (54 Mt) und Estação (>20Mt): im SW Algares, Moinho (44Mt), S. João (45Mt) e Gavião (25Mt). (geschätzte Reserven). Die Oxidationszonen der Lagerstätten Algares und S. João wurden im Tagebau vollständig abgebaut, jedoch nur in geringer Tiefe. In der Nähe des Eisernen Hutes von Algares wurde jedoch der Abbau während der römischen Epoche bis auf 100 m Teufe vorgetrieben. Der Abbau wurde 2008 eingestellt.

Es ist heute nicht mehr klar zu bestimmen, wann der Bergbau in Aljustrel begann, aber es weist vieles darauf hin, dass dies bereits 3000 Jahre v. Chr. geschah. Unter den Römern wurde bis 400 n. Chr. hauptsächlich Kupfer abgebaut. Der industrielle Abbau begann im Jahre 1849 und noch heute sind im großen Umkreis Schächte und Gebäudereste dieser Zeit zu sehen.


Neves-Corvo

Nevo Corvera
Nevo Corvera

Portugal

Archiv: Peter Seroka

Neves-Corvo ist eine der bedeutendsten Cu-Zn-Lagerstätten Europas; sie gehört zum Iberischen Pyritgürtel und wurde 1977 entdeckt. Neves-Corvo liegt im Alentejo, ca. 220 km SE von Lissabon, etwa 100 km N von Faro, im S des Distrikts Beja, zwischen den Orten Neves da Graça und A do Corvo. Im Untertagebau werden fünf Erzkörper abgebaut. Das Erz wird in der Grube aufbereitet, der Abraum am Cerro de Lobo, ca. 3 km entfernt gelagert.

Neves-Corvo besteht aus einem Komplex von sechs Sulfidlinsen: Neves (unterteilt in Nord und Süd), Corvo, Graça, Zambujal (Monte Branco Stockwerkvererzung), Lombador (geteilt in Nord, Süd und Ost) sowie Semblana. Die Buntmetalle sind deutlich durch Metallzonierung getrennt in Cu-, Sn- und Zn-Zonen sowie abbauunwürdigen massiven Pyrit. Unterhalb der massiven Sulfidlagerstätten liegen Stockwerk-Sulfidzonen, welche einen wichtigen Teil der Kupfervererzung bilden.

Die Lagerstätte ist aufgrund der grünschieferfaziellen Meatmorphose und damit verbundener intensiver Deformation recht inhomogen, und scheint bereits im Vorfeld eine gewisse "Sulfid-Stratigraphie" besessen zu haben, was freilich die Diversität noch vergrößert. Die dominierenden Erzminerale sind Chalcopyrit, Tetraedrit (seltener Tennantit), Stannin und GAlenit (Galenit-Clausthalit). (pers. Mttlg.).

Der Kupferabbau wurde im Jahre 1989 begonnen. Von 2006 bis November 2008 wurde Zinkerz verarbeitet. Die Zinkproduktion ruht seitdem diese als Reaktion auf den rasanten Fall der Zinkpreise auf dem Weltmarkt eingestellt wurde. Eine Wiederaufnahme war für 2011 geplant. Die Zinkaufbereitung wurde auf Kupfererz umgestellt.

Die VHMS-Lagerstätte verfügt über sichere und wahrscheinliche Reserven von 27,7 Mio. Kupfererz mit Gehalten von durchschnittlich 3,0 % Cu, 0,9 % Zn, 0,3 % Pb, 44 g/t Ag sowie 23,1 Mio. t. Zinkerz mit durchschnittlichen Gehalten von 7,3 % Zn, 0,4 % Cu, 1,7 % Pb, 66 g/t Ag. Die Lagerstätte unterteilt sich in das Lombador- und das Semblana-Lager. Das Bergwerk wird über einen 700 m tiefen Schacht mit 5 m Durchmesser erschlossen. Der Santa-Barbara-Schacht ist an die 700-m-Sohle angeschlossen und hat eine Förderkapazität von 4,6 Millionen Jato. Die angewendeten Abbauverfahren sind Strossenbau mit Versatz und Örterbau mit Versatz. Als Versatzmethode kommt Spülversatz bzw. selbsterhärtender Versatz zum Einsatz. Die Grube Neves-Corvo gehört dem portugiesischen Unternehmen Somincor, eine Tochter von Lundin Mining.


São Domingos

São Domingos ist ein historischer Bergbauort und gehört zur Gemeinde Corte do Pinto im Landkreis Mértola im Alentejo in Portugal. Die Geschichte der Mina de São Domingos reicht bis zu den Phöniziern zurück, die aus dem Erz neben Kupfer auch Gold und Silber gewannen. Die zweite Bergbauperiode geht auf das Römische Reich in der Zeit zwischen 12 und 397 n. Chr. zurück. In dieser Zeit wurde das Bergwerk bis in eine Teufe von 40 Metern ausgebaut. Die Gesamtfördermenge dieser Periode wird auf rund 750.000 Tonnen Kupfererz geschätzt. Im Jahre 1858 begann die industrielle Ausbeutung der Lagerstätte durch die Firma Manson and Barry, die die Sabina Mining Company gründete, welche die Grube bis zur Schließung im Jahre 1966 im offenen Tagebau bis zu einer Teufe von 400 m betrieb. Mit der Schließung des Bergwerks setzte der Niedergang des ehemals wohlhabende Bergbauorts São Domingos ein, große Teile der Bevölkerung wurden arbeitslos und verloren durch die Schließung ihre Existenz, so wie auch in anderen oben genannten südportugiesischen Bergbauorten, deren Bergwerke in dieser Zeit geschlossen wurden.

Die VHMS-Lagerstätte befindet sich im Zentrum des Iberischen Pyritgürtels. Die Gesamtfördermenge wird auf 25 Mt pyrithaltiges Gestein geschätzt.

Mina  São Domingos
Mina São Domingos

Mina São Domingos

Pulo Juntas
Mina  São Domingos
Mina São Domingos

Relikte

Rosino

Aguas Teñidas

Minas de Aguas Teñidas (MATSA) ist der Name eines modernen Bergbauunternehmens und der gleichnamigen Grube bei Almonaster la Real in der Provinz Huelva, im Norden des Iberischen Pyritgürtels. Das Gesamtrevier von MATSA ist mehr als 250 km lang und wurde bereits vor 2500 Jahren von den Phöniziern auf Erz abgebaut. MATSA betreibt die Grube Aguas Teñidas sowie eine Aufbereitungsanlage mit einer Kapazität von 2,2 Mt p.a. zur Erzeugung von Cu, Zn und Pb sowie Ag. Die Anlage soll auf 4,4 Mt p.a. hochgerüstet werden. Die aktuellen Kupfer-Reserven von Aguas Teñidas liegen bei 2,2 Mt p.a. Die Lagerstätte wurde 1980 entdeckt, die Abbaurechte 1995 von Navan Resources plc erworben. 1997 begann die erste Produktion; nach nur 3 Jahren schloss die Mine 2001 wegen des Verfalls des Kupferpreises. Nachdem die Preise sich wieder erholt hatten, wurde die Mine an Iberain Minerals Corp. Verkauft; 2009 eine neue Produktion angefahren.

Aguas Teñidas
Aguas Teñidas

Minas Aguas Teñidas, Huelva

Crónica de Andalucia
Aguas Teñidas - Untertage
Aguas Teñidas - Untertage

Minas Aguas Teñidas, Huelva

Doris1980

Cobre Las Cruces

Cobre Las Cruces
Cobre Las Cruces

Cobre las Cruces, Huelva

Eldiario

Die VHMS-Lagerstätte Las Cruces liegt ca. 20 km NW der Stadt Sevilla und gehört zum Iberischen Pyritgürtel. Der Bergbau- und Aufbereitungskomplex liegt innerhalb der Landkreise Gerena, Salteras und Guillena und wird infrastrukturell unterstützt von La Algaba in der Provinz Sevilla. Das Projekt ist eines der aktuellsten Bergbauprojekte in Europa. Der Betreiber ist seit 2013 die multinationale kanadische Bergbaugesellschaft First Quantum Minerals La Cruces (Cobre Las Cruces) ist eine außergewöhnlich reiche Kupferlagerstätte mit ursprünglich geschätzten Erzreserven von 16,6 Mt hochgradigen (6,2%) Cu-Erzes; d.h., im Vergleich mit anderen Lagerstätten, dass Las Cruces 7 bis 12 mal reicher an Kupfer als diese anderen Lagerstätten ist. Im Dezember 2012 lagen die Schätzwerte bei 14,1 Mt Erz mit 5,4% Cu; dies bedeutet einen Abbau von etwa 10 Jahren. Die Lagerstätte wird im offenen Tagebau abgebaut; die Teufe der Grube beträgt 250 m.


Outokumpu in Finnland

Grube Outokumpu
Grube Outokumpu

Alte Grube Outokumpu in Finnland.

Otto Karikoski

Outokumpu ist eine Stadt im Osten Finnlands. Sie liegt in der Landschaft Nordkarelien an der Grenze zu Savo rund 40 km nordwestlich von Joensuu.

Anfang des 20. Jahrhunderts war Outokumpu ein kleines Dorf mit dem Namen Kuusjärvi. 1910 wurde ein größeres Kupfervorkommen entdeckt und der Ort entwickelte sich zur größten Bergwerksstadt Finnlands. 1968 wurde die Gemeinde nach dem Bergwerk in Outokumpu umbenannt, 1977 wurde sie zur Stadt. Der Bergbau wurde 1989 eingestellt, das Bergwerk ist heute zu einem Museum umfunktioniert worden. Der Abbau der Lagerstätte Outokumpu begann 1913 und dauerte bis 1988; es wurde auf drei Gruben abgebaut: Keretti (der Haupt-Outokumpu-Erzkörper), Luikonlahte (27 km NW) sowie Vuonos (4 km NE). Die Gesamtlänge der beiden Keretti-SW Erzkörper Leitukka und NE Kumpu betrug etwa 4.000 m ,mit nur 200 bis 400 m Weite; die Mächtigkeit schwankte zwischen 40 bis 10 m. Vuonos förderte bis auf 250 m Teufe bei einer Länge von ca. 3.500 m und einer Weite von 50-200 m. Keretti-Erz is pyritisch, Luikonlahti und Vuonos mehr pyrrhotitisch.

Das zumeist massive Cu-Zn-Co-Erz besteht aus ca. 23,2% Pyrrhotit, 21% Pyrit, 11% Chalcopyrit und 1,7% Sphalerit; die dominierende Gangart ist Quarz mit assoziiertem Pentlandit, Cubanit, Mackinawit, Magnetit und Stannit; Kobalt ist in Pyrit, Pentlandit und Pyrrhotit enthalten; seltener ist Cobaltit.

Die Lagerstätten sind deformierte und metamorphisierte schichtgebundene Massen. Die Kupfervorkommen bildeten sich originär in einer submarin-exhalativen Umgebung auf einem peridotitischen Meeresboden vor ca. 1.950 Ma.

Die Region Outokumpu ist ein integraler Teil der präkambrischen Formationen der Kareliden-Orogenese. Die Erzlagerstätten liegen innerhalb des Fennoskanischen Schildes, nahe der Grenze zwischen proterozoischen und archaischen gabbroisch-basaltischen Gesteinen. Ihr Alter wird auf 1.93 bis 1.80 Ga geschätzt.

Die Kupferlagerstätten im westlichen Teil des karelischen Glimmerschiefers sind mit einem lithologischen Komplex assoziiert, welcher regulär aus Schwarzschiefern, ophiolithischen Meta-Serpentiniten (Dunite und Harzburgite) und silikatischen quarzreichen Gesteinen besteht. Diese Gesteinsvergesellschaftung bildet die kohärente stratigraphische Sequenz. welche als Outokumpu-Zone bezeichnet wird, bzw. Prärequisit der Outokumpu-charakteristischen Erze ist.

Das lithologische und das strukturelle setting, zusammen mit dem hohen Nickelgehalt der Serpentinit-Silikatgesteine deutet auf eine genetische Relation seiner Bestandteile. Die Kupferlagerstätten zeige eine klare Verbundenheit mit den metasedimentären Gesteinen der Outokumpu-Sequenz. Die Sulfide wurden während der Sedimentation der silikatischen Wirtsgesteine abgelagert. Die simple Mineralogie und der hohe Kobaltgehalt deuten auf einen vulkanischen Ursprung, resp. Erzbildung durch präkambrischen submarinen Vulkanismus


Kidd Creek bei Timmins in Canada

Eine der weltgrößten VHMS- und Basismetall-Lagerstätten wird im offenen Tagebau Kidd Creek ca. 22 km N von Timmins in Ontario abgebaut. Kidd Creek ist die weltweit tiefste Kupfer-Zinkgrube. Eigentümer und Betreiber ist die kanadische Bergbaugesellschaft XStrata Copper. Das Erz wird zur Aufbereitung nach Quebec transportiert. Kidd Creek gehört zu den weltweit größten VHMS-Lagerstätten. Die Erzlagerstätte wurde 1964 entdeckt, der Abbau begann 1966 im offenen Tagebau, welcher im Laufe der Zeit in Untertagebau überging. Die maximale Teufe der Grube list ca. 3.000 m

Lagerstätte Kidd Creek bei Timmins in Ontario
Lagerstätte Kidd Creek bei Timmins in Ontario

Ansicht des Tagebaus Kidd Mine bei Timmins in Ontario, Canada; Foto : R. Embley

NOAA Public Domain
Kidd Creek bei Timmins in Ontario
Kidd Creek bei Timmins in Ontario

Die weltgrößte VHMS-Lagerstätte Kidd (Creek) Mine bei Timmins in Ontario, Canada.

P199

Die Lagerstätte liegt im proterozoischen, 2,4 Mrd Jahre alten Abitibi-Grünsteingürtel. Die Erze wurden vor ca. 2,7 Ma auf einem alten Meeresboden gebildet. Die beiden Haupt-Erzkörper bestehen aus zwei massiven Sulfidlinsen mit einigen kleineren benachbarten Linsen in felsischem Gestein, welches von mafischen Sills und Dykes durchschnitten wird. Es dominieren drei Erztypen: Massive, gebänderte und eingebettete Erze (MBB) (Pyrit, Sphalerit, Chalcopyrit, Galenit und Pyrrhotin); Brekzienerz, welches Fratgmente von MBB enthält; sowie Erztrümer aus schneidenden Gängchen (stringer) von Chalcopyrit, welche silikatisches vulkanoklastisches Wirtsgestein durchkreuzen.


Mattagami Lake Mine, Quebec

Mattagami Lake Mine
Mattagami Lake Mine

VHMS-Lagerstätte

XStrataTechnology

Die bi-modale Zn-Cu-Sulfid-Lagerstätte Mattagami Camp – Mattagami Lake mine umfasst 13 Erzkörper, darunter Mattagami Lake, Bell Allard South, Orchan and Isle Dieu im S, sowie New Hosco, Radiore West, Norita, Bell Channel, Garon Lake, Garon Lake No. 2 und Radiore No. 2 und liegt 250 km NE von Noranda im NW der Provinz Quebéc in Canada. Die Lagerstätte befindet sich in einer archaischen Riftzone und ist assoziiert mit dem nördlichsten vulkanischen Zentrum des Abitibi-Grüngesteinsgürtels; das Alter beträgt 2.725 mya. Die wichtigsten gewonnen Metalle sind Zn, Cu, Au und Ag.

Die Lagerstätte Norita ist die größte und am besten erkundete des nördlichen Reviers. Sie besteht aus 5 vertikalen, massiven Sulfidlinsen

Das Vorkommen besteht aus massiven, schichtgebundenen Erzkörpern von wenigen tausend t bis zu 20 Mio t Erz. Die Größe der Erzkörper beträgt 0,52 x 0,23 km, sie sind ca. 170 m mächtig und erstrecken sich über ein Gebiet von ca. 10 x 30 km. Das Erz ist disseminiert. Die Lagerstätte wird von einem Diabas-Dike intrudiert und auf der Ostseite von Peridotiten beschnitten. Die wichtigsten Erzminerale sind Arsenopyrit, Chalcopyrit, Galenit, Molybdänit, Pyrit, Pyrrhotit, Siderit und Sphalerit. Sie liegen in ca. 3 m mächtigen Hornstein-Rhyodacit-Tuffen, werden von bis zu 50 m mächtigen Andesiten und 4 m Trondjemit-Tuffen überlagert und von 5 – 117 m mächtigen vitroklastischen Ryolithen, Andesiten, Kissenandesiten und Andesit-Pyroklastiten unterlagert. Das Vorkommen wurde 1956 entdeckt, der Abbau begann 1963.


Literatur

VHMS-Lagerstättentypen

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