Mineral- und Erzlagerstättenkunde: Band 2 9783111605999, 9783111230825

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Mineral- und Erzlagerstättenkunde von

H. Huttenlocher

f

Prof. an der Universität Bern Zweite, neubearbeitete Auflage Mit 41 Abbildungen von

Dr. P. Ramdohr Prof. an der Universität Heidelberg

Band II

Sammlung Göschen Band 1015/1015 a

Walter de Gruyter & Co.

• Berlin 1965

vormals G. J. Göschen'sche Verlagshandlung • J . Guttentag, Verlagsbuchhandlung • Georg Reimer • Karl J.Trübner» Veit & Comp.

© Copyright 1965 by Walter de Gruyter & Co., vormals G. J. Göschen'sehe Verlagshandlung — J. Guttentag, Verlagsbuchhandlung — Georg Reimer — Karl J. Trübner — Veit & Comp., Berlin 30. — Alle Rechte, einschl. der Rechte der Herstellung von Photokopien und Mikrofilmen, von der Verlagshandlung vorbehalten. — Archiv-Nr.: 77 90 657. — Satz und Druck: Thormann & Goetsdi, Berlin 44. — Printed in Germany.

INHALTSVERZEICHNIS I. D i e L a g e r s t ä t t e n

der

Erzmineralien

A. Gehalte und Bauwürdigkeitsgrenzen der verschiedenen metallischen Erze

6

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

8

1. Eisen a) Liquidmagmatisch b) Kontaktmetasomatisch c) Hydrothermale Bildungen d) Sedimentäre Bildungen e) Metamorphe Bildungen 2. Mangan 3. Chrom 4. Nickel 5. Kobalt 6. Vanadium 7. Molybdän 8. Wolfram 9. Titan C. Edelmetalle 1. Gold 2. Silber 3. Platin und Platinoide D. Buntmetalle 1. Kupfer 2. Zink, Blei, Cadmium 3. Zinn

8 8 10 13 15 18 20 22 26 30 31 32 33 34 36 36 46 50 55 55 72 84

Inhaltsverzeichnis

4 E. Leichtmetalle

87

1. Aluminium 2. Magnesium 3. Beryllium

87 90 91

F. Übrige Metalle 1. 2. 3. 4. 5.

91

Antimon, Arsen, Wismut, Quecksilber Niob und Tantal Uran Thorium und Seltene Erden Zirkon

Tl. L a g e r s t ä t t e n 1. Graphit

der

Nichterze

2. Diamant

91 94 94 97 98 98 98 100

B. Schwefel

103

C. Quarz

105

D. Karbonate und Sulfate der Erdalkalien

106

E. Fluorit und Apatit mit Phosphorit

109

F. Salinare Stoffe aus ozeanischen und Iakustren Salzlagern

111

G. Tone und Kaoline

116

H. Talk, Asbest und Glimmer

118

1. Talk 2. Asbest 3. Glimmer Mineralien des Schmucksteingewerbes

118 119 120 121

III. V o r r ä t e u n d P r o d u k t i o n e n m i n e r a l i s c h e r Rohstoffe 123 Eisen 125, Mangan 126, Chromit 126, Nickel 127, Wolfram 127, Kobalt 127, Molybdän 128, Vana-

Inhaltsverzeichnis

5

dium 128, Kupfer 128, Zink 128, Blei 129, Zinn 129, Gold 129, Silber 129, Uran 130, Aluminium 130, „Andere Metalle" 131, Diamant 131 Sachregister

132

Ortsregister

133

I. DIE LAGERSTÄTTEN DER ERZMINERALIEN

A. Gehalte und Bauwürdigkeitsgrenzen der verschiedenen metallischen Erze Keine Lagerstätte ist gleich der anderen, jede besitzt einen ganz individuellen, vom geologischen Werdegang abhängigen Charakter. Eine als nutzbar bezeichnete Erzlagerstätte erfordert in erster Linie einen bestimmten minimalen Erzgehalt und einen hinreichenden Vorrat. Doch genügt selbst ein überdurchschnittlich günstiger Prozentsatz nicht, wenn erschwerende, nicht geologisch bedingte Umstände einen Abbau wirtschaftlich untragbar machen. Diese können verkehrstechnischer, klimatischer, markttechnischer (Metallpreise!) oder auch wirtschaftspolitischer Natur sein. Umgekehrt ist denkbar, daß bei sonst normalerweise nicht bauwürdigen Gehalten doch gefördert wird, wenn irgendwie Zwangslagen (Krieg, Devisenlage, Autarkiebestrebungen, Einfuhrverbote) dazu nötigen. Uns interessieren die die Bauwürdigkeit bestimmenden, mineralogisch-geologischen Merkmale: Ausdehnung der Lagerstätte mit ihrer absoluten Erzmenge, Verbandverhältnisse mit dem Nebengestein, Verteilung und mineralogische Natur der Bindung des Metalls und schließlich Feinverwachsung der Metallträger mit den Begleitmineralien. Die letztere bestimmt weitgehend das Aufbereitungsverfahren (Bd. I S. 124) und die Verhüttbarkeit, besonders die der sog. Komplexerze. Es gibt Erzvorkommen, die nur auf einen Stoff bearbeitet werden (z. B. AI, Hg fast immer, Fe meist), andere, die erst durch das Nebeneinander mehrerer Metalle bauwürdig werden. Die Angabe von „Bauwürdigkeitsgrenzen" wird dann schwierig. Nachstehend führen wir die Minimal- und Durchschnittsgehalte der Erze einiger Metalle für normale

A. Gehalte und Bauwürdigkeitsgrenzen metallischer Erze

7

Verhältnisse an. Unter „Erz" ist in diesem Falle das beim Bergbau anfallende Rohgut verstanden, bevor es eine weitere Anreicherung erfahren hat. %-Gehalt Minidurchmum schnittl. Fe

25

50

Mn

30

40

Cu

0,8

3

Zn

5

20

Pb

2

8—10

Ag

0,005

Au

0,0006

Pt

0,00002

0,0005

Ergänzende Bemerkungen

niedrigere % bei V- und Mn-Gehalt, bei S i 0 2 < 15 % oder bei leicht konzentrierbarem Magnetit; wenn F e und Mn zusammen vorkommen auch < 30 %. Minimum nur bei großen, leicht gewinnbaren Vorräten. Minimalgehalt gilt nur für sulfid. Zn. Galmei erfordert mindestens 10 %. Minimum, wenn gleichzeitig 2 - 3 % Zn und/oder ~ 50 g/t Ag, 8—10 %, wenn Ag-arm. 0,005 % (50 g/t) als Nebenprodukt bei der Verhüttung von Pb-, Cu- und Au-Erz; 0,1 % (1000 g/t) in eigentl. Ag-Erzen (Amalgamiererz). 0,0006 (6 g/t) als Pocherz von großem Vorkommen; 0,0001 % (1 g/t) als Seifengold; 0,0002 % aus Cu- und PbErzen als Nebenprodukt. 0,00002 % (0,2 g/t) Seifenplatin im Großbetrieb; 0,0005 (5 g/t) in Peridotiten und Gabbros.

8

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle 1. Eisen Das Eisen ist eine der Hauptgrundlagen der heutigen Zivilisation. Als Eisenmineralien kommen in Betracht: Magnetit Fe 3 0 4 72 % Fe Eisenglanz (Hämatit) Fe 2 0 3 70 % Fe Brauneisen (Limonit) Fe.2Os • H 2 0 60—63 % Fe Siderit FeCO s 48 % Fe Chamosit und Verwandte ~ 3 FeO • A1203 • 28—37 % Fe 2 Si0 2 • 3 H a O

spez. Gew. 5,2 spez. Gew. 5,2 spez. Gew. 3,5—4 spez. Gew. ~ 4 spez. Gew. 3—3,4

Eisensulfide kommen für die Fe-Gewinnung nicht in Betracht; im Gegenteil gilt schon ein S-Gehalt von 0,3 % als schädlich, ebenso bereits 0,03 % As. Cr und Ni werden wenig geschätzt, Si muß zur guten Schlackenbildung mit einer entsprechenden Ca-Menge verknüpft sein oder entsprechend gemischt werden, was u. U. die Gehalte zu sehr drückt. Mn ist stets geschätzt; mehr als 0,07 % P im Roheisen verlangt zur Weiterverarbeitung den Thomasprozeß, der P an Dolomit gebunden (Thomasschlacke) entfernt. Eisen zeigt als vierthäufigstes Element begreiflicherweise eine breite Lagerstättenmannigfaltigkeit; augenblicklich sind Vorkommen sedimentärer und sedimentär metamorpher Herkunft am wichtigsten. a) Liquidmagmatische und liquidmagmatischpneumatolytische Lagerstätten Eigentliche Fe-Lagerstätten treten als liquidmagmatische Bildungen selten auf, dagegen treffen wir als solche häufig Titanomagnetit- (Magnetit mit eingelagerten IImenitentmischungen) oder Ilmenitvorkommen an. Beim

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

9

heutigen Stand der Verhüttungstechnik sind diese aber, obwohl in mächtigen Konzentrationen vorhanden, als FeErze noch nicht beliebt und stellen eher das Ausgangsmaterial für die Ti-Gewinnung dar. Die bekannten im nordschwedischen Präkambrium liegenden Magnetitlagerstätten des Kirunagebietes stellen in der jetzigen Form Erzinjektionen geknüpft an syenitische bis quarzporphyrische Magmen dar, die nun das Nebengestein sowohl der Haupterzmasse als auch kleinere Erzgänge und Erzbrekziengänge bilden. Die Bildung der Erzlösung fällt noch in den liquidmagmatischen Abschnitt. Der Haupterzkörper, eine bis 130 m breite, steil E-fallende Platte, erhob sich in einem 3 km langen Höhenzug etwa 300 m über die Umgebung (Abb. 1).

Abb. 1. D i e Eisenlagerstätten von Kiruna (nach VOGT, GEIJER U. a.).

Magnetometrische Vermessung, Bohrungen usw. lassen ihn über 15 km in streichender Fortbewegung und bis 1000 m Tiefe im Fallen mit 1,5 Mrd. t Erzvorrat nachweisen. Die Mineralisierung ist einfach: Ti-armer Magnetit, wenig Eisenglanz und F-Apatit, dazu wenig Silikate bilden ein Erz von 65—68 % Fe und 1—2 % P, also ein typisches Thomaserz. Die zentralen Teile sind 0 etwas P-ärmer, abgetrennte Körper auch erheblich reicher. — In der Nähe liegen Dutzende von Körpern ähnlichen Typs, nach Südosten die analogen, aber stärker metamorphosierten von G e 11 i v a r e (reicher an Hämatit).

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

In Mittelschweden gehört G r ä n g e s b e r g zum selben Typ, aber mit weiter verstärkter Metamorphose. Diese Vorkommen liefern jährlich mehr als 14 Mill. t Erz, das besonders in Deutschland und England verhüttet wird. Das Charakteristische des Kiruna-Types besteht vor allem darin, daß es sich nicht um eine in situ gebildete gravitative Fe-Oxydanreicherung handelt, sondern daß hocherhitzte wasserreiche Schmelzen während des Ausklingens der magmatischen Tätigkeit in einem nicht besonders tiefen — lokal, wie man jetzt aus einem ganz jung tertiären Vorkommen in Chile (El Laco bei Antofagasta) weiß, sogar als Lavastrom! — Niveau bewegt und intrudiert werden können. Zu diesem Erztyp rechnen noch in Chile Algarrobo und Tofo, in USA Iron Mountain in Missouri und einige kleinere; Cerro de Mercado in Mexico scheint wie El Laco sehr oberflächennah zu sein. — Die mit dem Erz transportierten Lösungen bedingen oft Verdrängungen, z. B. Bildung von Hornblende, Skapolith, Turmalin, Molybdänit, so daß Ubergänge zu metasomatischen Vorkommen vorkommen. Es ist denkbar, daß im Bereich der Tiefenmetamorphose ehemals sedimentäre Vorkommen durch intensiven Stoffaustausch den eben beschriebenen Vorkommen ähnlich werden könnten. b) Kontaktmetasomatische Lagerstätten Diese sind meist im Mineralbestand mannigfaltiger, da es sich um Reaktionsprodukte zwischen den vom Magma abgegebenen pneumatolytisch-hydrothermalen metallreichen Endlösungen und einem verdrängten Altbestand handelt (Bd. I S. 61 ff.). Durch hohe Gehalte an Fe-Sulfiden kann der Wert stark gemindert sein, doch können andererseits Cu-, Zn-, Pb-Gehalte gelegentlich wertvolle Nebenprodukte liefern. Die wenigen zu dieser Gruppe gehörenden Vorkommen in Deutschland sind klein (Berggießhübel) oder nur mineralogisch interessant.

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

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Brosso und Traversella im Piemont sind an mitteltertiäre, das alpine Deckenwurzelsystem durchbrechende Granodiorite gebunden. Die Mineralisation zeigt hier wie in ähnlichen Vorkommen eine charakteristische Altersfolge: Bildung von Kontaktsilikaten, oft mit Fe-Zufuhr, anschließend Magnetit und Eisenglanz, während die folgende Zufuhr von Sulfiden Abb. 2. Erzreidier Silikatfels (Skam) Traversella, Ob.i j .. Italien. G e m e n g e von strahliger Hornblende u n d als impragna- feinkörnigem Chlorit in Kupferkiesgrundmasse (K), tion hydro- außerdem Magnetit (M) und Molybdänglanz (Mo). thermal ist und mit einer Teilhydratisierung älterer Silikate parallelläuft (Abb. 2). Die kalkigen Lagen im Nebengestein sind oft restlos durch Erz ersetzt; die Fe-Oxyde werden auf Fe, die ungewöhnlich reichlichen Fe-Sulfide zur Schwefelsäureherstellung abgebaut, Kupferkies und Bleiglanz durch Flotation gewonnen. Die bekannten Fe-Lager der Insel Elba weisen etwa 30 Mill. t Vorräte auf. Die Abfolge tertiärer Granitmagmen führte zu lager-, gang- und nesterförmigen Vererzungen permokarbonischer Sandsteine und zu Verdrängungen von Rhätkalken. Die von Elba bekannten Hämatit-, Pyrit- und Ilvaitkristalle entstammen diesen Mineralisierungen (Abb. 3).

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Wirtschaftlich viel bedeutsamer sind die kontaktmetasomatischen FeLager im Ural. Die wesentlichsten sind Gora Blagodat, Wyssokaya und Magnitnaya. Im ersten Vorkommen spielen Syenitporphyre eine Rolle, welche einen mit vulkanischen Tuffen alternierenden Sedimentkomplex injizieren. Dieser wurde 3. Strahliger Pyroxen mit Ilvait verhornfeist, verskarnt Abb. am Kontakt von Magnetit zu Rhätkalk, und magnetitimprägniert. Calamita, Elba (Magnetit = schwarz). Die Syenitporphyre sind reich an Magnetit und leichtflüchtigen Komponenten, sie enthalten neben Orthoklaseinsprenglingen Skapolith, Apatit und weisen trachytoide Fluidalstruktur auf. Es liegen offensichtlich nahe Beziehungen zum Kirunatyp vor. Die ermittelten Vorräte belaufen sich auf 90 Mill. t. Den etwa doppelt so großen Erzvorrat enthält Wyssokaya, wo unter ähnlichen Verhältnissen wieder alkali-syenitische Magmen eine mehr kontaktmetasomatische Vererzung silurischer Ablagerungen erzeugte. Die größte uralische Eisenlagerstätte ist aber der Magnitnaya-Berg bei der Industriestadt Magnitogorsk, wo paläozoische Granitintrusionen karbonische Sedimente mit zwischenlagernden sauren bis basischen Ergüssen und Tuffen umgewandelt haben. In beiden Vorkommen ist das Erz recht hochwertig. Große Bedeutung hatte die „Banater Eisenprovinz", etwa dort, wo heute Rumänien, Jugoslawien und Ungarn zusammenstoßen. Tertiäre Granodiorite („Banatite") intrudieren Kreidekalke und bilden aus ihnen mächtige Magnetit- und Skarnmassen, wobei in den letzteren oft große Mengen von Bor zugeführt sind (Ludwigit, Szaibelyit). Die Sulfidvererzung kann damit verknüpft oder allein wichtig sein (S. 58).

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

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Die sogenannten „ R i f - E r z e " aus der Gegend von Melilla (Span.-Nordafrika) sind ähnlicher Natur; lokal kann Pyrit stören. Divrik, die größte Fe-Lagerstätte der Türkei, ist aus ziemlich kompaktem Magnetit, lokal aber stark sulfidimprägniert, aufgebaut. Es wurde wahrscheinlich schon von den Hethitern abgebaut und ist damit die älteste Eisengrube der Erde! — Von den unzähligen Vorkommen in aller Welt seien in den USA genannt: IronSprings in Utah; Cornwall, Pennsylvanien, Hanover, New Mexico. c) Gänge und Verdrängungen hydrothermaler Herkunft (alle Gruppen) Das hier gefällte Eisen liegt als Hämatit, Siderit und Ankerit, schließlich — hier aber nicht zur Diskussion stehend—Pyrit vor. — Gänge und Verdrängungen können durch Ubergänge verknüpft sein. — Relativ niedere Gehalte machen die Erze nur in industriell günstiger Lage oder nach Anreicherung durch Verwitterung interessant. Das schulmäßige Beispiel für Spateisengänge liefert das Siegerland im Rheinischen Schiefergebirge. In den sdiieferigen bis sandigen Schichten des Devon setzen in den unzähligen Verwerfungen Eisenspatgänge in Gangschwärmen auf, die in der Hauptsache den Siegener Sattel N-S queren. Ihre Mächtigkeit schwillt in den leichter reißenden, sandigen oberen Siegener Schichten bis zu 30 m an, während sie in den unteren tonigen merklich zurückbleibt. Mn-haltiger Eisenspat (6 % Mn) macht die Hauptfüllung aus. Die Mineralisierung ist vielfach recht komplex und vielphasig mit Rejuvenationen. Sie hat mitteldevonisches Alter, da sie durch die oberdevonischen Diabase metamorphosiert ist. Obwohl das Roherz nur wenig mehr als 30 % Fe enthält, liegt hier für Deutschland eine wirtschaftlich wichtige Lagerstätte vor, da die jährlich geförderten 1—2 Mill. t Spateisen etwa 100 000 t Mangan entsprechen. Von den Begleitmineralien wurden oder werden lokal gewonnen Kupferkies, Zinkblende und vereinzelt Pb- und Ni-Erze.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Ähnliche Gänge finden sich auch im slowakischen Erzgebirge, Schlesien, Harz, Thüringen, Marokko usw. Manche zeigen instruktive Übergänge zu metasomatischer Verdrängung bei geeignetem Nebengestein und Anwesenheit eines „Erzstauers". Hydrothermale metasomatische Siderit- und Magnesitbildung gehören zum Charakterzug ostalpiner Mineralisierung und sind Begleiterscheinungen der bei der alpinen Gebirgsbildung mobilisierten Stofftransporte. In der nördlichen Grauwackenzone ist der Erzherg in Steiermark

(Abb. 4) das weitaus bedeutendste Vorkommen neben einer Reihe kleinerer. Das Erzberger Erz besteht fast nur aus Siderit und Ankerit (FeCa[C0 3 ] 2 ). Letzterer ist eine Zwischenstufe der Umbildung des devonischen Kalkes zu Siderit. Reliktisch können dabei ursprüngliche Bänderung und Fossilgehalt erkennbar bleiben. Der über mehrere hundert Meter vertikal aufgeschlossene Erzkörper ist im Liegenden durch schiefrigen Keratophyr, im Hangenden durch Werfener Schiefer abgedämmt. Das Erz weist 30—38 % F e und 2 % Mn auf. Jahresförderung bis 2lA Mill. t. In geologisch anderer Umgebung, die durch intensive Verschuppung von Gneis-Glimmerschiefer-MarmorKomplexen gekennzeichnet ist, treten die hochwertigen sideritisierten Marmore von Hüttenberg in Kärnten auf.

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

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Ein sehr ausgedehntes und reiches Sideritvorkommen in Algier (Djebel Ouenza) steht in lebhaftem Abbau. Bauwürdig sind z. Z. aber nur die Oxydationserze. Wie Hüttenberg und Erzberg führt es lokal Cu-Mineralien. — Audi das an Bedeutung stark zurückgehende Bilbao baut auf Brauneisen, das aus Sideritvererzungen an Verwerfungskreuzen in Kreidekalken entstanden ist. — Ähnliche Vorkommen gibt es weiter an vielen Stellen der Erde, z. B. Slowakei, Südural (Bakal). Thermale hämatitische Verdrängungen karbonischer Kalke trifft man in Westcumberland an; bald sind es gangförmige Verwerfungsspalten, bald Stöcke, flachliegende Körper oder Schläuche, ausgefüllt mit nierigschaligem Glaskopf, ein hochhaltiges Erz liefernd. Der in Mitteleuropa (Deutschland, Tschechoslowakei, Frankreich) verbreitete Typus der L a h n - D i 11-Erze stellt ein merkwürdiges Übergangsglied hydrothermaler und sedimentärer Bildung dar. Submarine Ausbrüche von Diabasen und Keratophyren lieferten Fe-reiche Exhalationen, die gleichzeitig Si0 2 -reiche wie kalkige schichtige Erzlager lieferten. Die wertvolleren kalkigen sind schon bei 35 % Fe, 20 % CaO und 10—15 % Si0 2 gut bauwürdig, die kieseligen verlangen viel höhere Fe-Gehalte (fast 50 %). Viele mit Amphiboliten und Grünschiefern verknüpfte Magnetit- und Hämatitvorkommen in alten Gesteinen mögen die metamorphe Facies dieses Typus darstellen. d) Sedimentäre Lagerstätten a) Oolithische Erze Die bekanntesten sind die Brauneisenerze (sog. „Minette") des Lothringer Beckens, einer 20—60 m mächtigen Formationsfolge des unteren Doggers. Hier finden sich 8 — 10 Flöze mit je 3—9 m Mächtigkeit. Das Bildungsmilieu, in welches die vom Festland unter tropischen und subtropischen Verhältnissen sich bildenden Fe-haltigen Verwitterungslösungen eingespült wurden, war organismenreich; deshalb sind diese Erze, wie alle oolithischen P-haltig

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

(0,6—0,8 %), oft auch bis 0,2 % V-haltig. Die jährliche Förderung des durchschnittlich 35 % Fe-haltigen Roherzes (bis 26 % Fe-Gehalt wird ausgebeutet) betrug bis 15 Mill. t (jetzt weniger!). In anderen Stufen des Doggers findet man analoge Erze, so in Südbaden, im Schweizer Jura (Herznach), in Württemberg (Wasseralfingen) und am Harzrand (Harzburg, Kahleberg b. Echte). In der Normandie und bei Anjou (Nordwestfrankreich) treten vor allem ordovizische Oolitherze an durch die heutige Oberfläche angeschnittenen Muldenflügeln auf. Große Vorräte eines pliozänen Oolitherzes weist die Krim auf; es enthält 1,5 % P, 7 % Mn und 0,13 % As und erheblich V. Vor allem silikatische Oolithe führen die Lagerstät- A b b . 5. E i s e n o o l i t h , E o z ä n , D t . du M i d i (Schweiz). Ooide, mit alternierenden Schalen ten der Prager Mulde e i s e n s i l i k a t i s c h e r u n d - o x y d i s c h e r Z u s a m m e n und von S c h m i e d e f e l d s e t z u n g in e i n e r G r u n d m a s s e b e s t e h e n d aus E i s e n o x y d lind d e t r i t i s c h e m Q u a r z . L i n k s in Thüringen. Weitere o b e n e i n f a c h e s O o i d , g r o ß e s O o i d rechts Vorkommen besitzen nach t e i l w e i s e r B e s c h ä d i g u n g ( W e l l e n s c h l a g ? ) e r n e u t ooidisch u m h ü l l t . E r z = teilNordspanien, Jugosla- w e i s e m a g n e t i t i s i e r t e r H ä m a t i t . wien, Bulgarien u. a. Das den Namen Chamosit liefernde Vorkommen Chamoson im Wallis ist bedeutungslos. Dagegen liefert die dem mittleren Lias angehörige Chamosit-Siderit-Lagerstätte von Cleveland (Yorkshire) in England jährlich einige Mill. t Erz. Die der Clintonstufe (Silur) zugehörigen und entlang der Appalachen auf 1000 km verfolgbaren C l i n t o n e r z e stellen die zweitwichtigste Eisenkonzentration der USA dar. Diese Hämatit-Oolithe verdanken ihre Konzentration einer wiederholten Umlagerung und

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

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Anreicherung. Jährliche Produktion bis 6,3 Mill. t bei einer geschätzten Vorratsmenge von 1400 Mill. t. Die silurischen W a b a n a - E r z e in New Foundland mit 50—52 % Fe und 3 % P, meist oolithisches Roteisen, z. T. mit Siderit, sind frachttechnisch besonders günstig und recht ausgedehnt. — Strukturbild eines Fe-Oolitherzes vermittelt Abb. 5. ß) Ausscheidung und Umbildung durch oberflächennahe Vericitterungslösungen Nach den Darlegungen Bd. I S. 78 über Oxydate und Hydrolysate sind Anreicherungen von Fe in Rückständen der lateritischen Verwitterung bei geeigneten Ausgangsgesteinen verständlich. Als solche kommen besonders in Frage Peridotite und Serpentinite, dazu in kleinerem Umfang Basalte. Letztere haben z. B. bei Hungen in Oberhessen als „Basaltkrustenerze" Anlaß zu einem kleinen Bergbau gegeben. Ungleich wichtiger sind die Auslaugungen von Peridotiten, die besonders im tropischen Wechselklima an vielen Stellen riesige Lagerstätten haben entstehen lassen. Die bekanntesten sind Mayari auf Cuba und Conakry in Guinea. Vom ursprünglichen Stoffbestand wurden — in sehr langen Zeiten — SiOä und MgO weitgehend bis fast quantitativ weggeführt, während die Gehalte an Fe sich in Form von verbackenen oder in tieferen Teilen der Lagerstätte lockerem Brauneisen anreicherten. Es reicherten sich aber auch die kleinen Gehalte an AI, Ni und dem unzersetzten Chromit an — alle drei für die Verhüttung unerfreulich. Die Lagerstätten sind aber riesengroß und haben bedeutende Zukunft. Ein ähnliches Vorkommen, Chalilowo im Südural entstammt einer tropischen Verwitterungsperiode im oberen Jura und zeigt groboolithische Formen. Anderer Natur sind die B o h n e r z e , die Jahrhunderte hindurch z. B. aus Taschen in den im Tertiär verkarsteten Kalken des Weißen Jura (Schweiz, Württemberg) gewonnen wurden. Die eisenhaltigen Verwitterungslösungen, 2

Erzlagerstätten II

18

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

z. T. aus den Kalken selbst stammend, sind als Brauneisen in bohnen- bis erbsengroßen, oft konzentrischen Körnern gefällt. Da das kolloidale Fe-Hydroxyd leicht P, As und V mitfällt, sind die Erze reich an diesen. Vorkommen ähnlicher Art sind weltweit an Kalken verschiedensten Alters verbreitet und z. T. auch reich an Mn. Im Lahngebiet, Oberschlesien, in den AppaIachen, Tennessee, Venezuela usw. waren oder sind sie von einer gewissen wirt6. Brauneisenkonkretionen über verkarschaftlichen Be- Abb. steter Kalkoberfläche. Rieh Hill Mine, Virdeutung (Abb. 6). ginia. y) Natürliche

mechanische

Anreicherung

In Flüssen unterhalb von Stromschnellen und in der Brandung des Meeres können sich aus Sanden die FeMineralien konzentrieren. Wegen ihrer komplexen Zusammensetzung sind sie aber als Fe-Erze selten nutzbar (vgl. aber S. 36 oben). Gelegentlich können aber auf einer verwitternden Landoberfläche herauspräparierte Fe-Erze, z. B. Toneisensteine durch eine nachfolgende Meerestransgression als Brandungskonglomerat in Erosionssenken angereichert werden. Dieser Entstehung sind die Trümmerlagerstätten von Salzgitter (diese gemischt mit echten Oolithen) und PeineIlsede und noch weitere im nördlichen Harzvorland. Die Vorräte sind sehr erheblich. e) Metamorphe Lagerstätten Dieser Begriff erfaßt weniger solche Vorkommen, auf denen das Fe durch metamorphe Vorgänge selbst angereichert worden ist (obwohl es diese reichlich gibt), sondern

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

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solche, bei denen durch metamorphe Vorgänge in allen Stadien die ursprünglichen Bildungskennzeichen weitgehend und oft bis zur Unkenntlichkeit verwischt sind. Durch gleichen Metamorphosengrad können genetisch ganz verschiedene Typen überaus ähnlich werden. Viele der größten Fe-Lagerstätten liegen in metamorphen Gesteinsserien und gehören demgemäß hierher. Um den Oberen See (Abb. 7) konzentriert liegen viele Grabengebiete, die lange Zeit (bis etwa 1950) die entscheidenden Lieferanten der Eisenproduktion der USA waren. Die geologische Stellung erläutert die Tabelle.

Abb. 7. Lagerstättengebiet des Oberen Sees (nach geolog. Surv. USA, Prof. pap. 184).

Die wichtigsten Erzhorizonte sind mittel- und oberhuronisch. Sie bilden ursprünglich („protore") sehr feinkörnige gebänderte Hämatitquarzite (Jaspilite, Taconite), häufig mit Fe-Silikaten (Greenalit) und Siderit und haben FeGehalte von nur 30—35 % Fe. Erst nach mehrmaligen Verwitterungsumlagerungen vor der kambrischen Transgression hat das Erz Bauwürdigkeit mit 52 % Fe, 8 % Si0 2 und 0,06 P erlangt. Dabei ist erheblich Kieselsäure abgeführt worden, wodurch trogartige Senkungen entstanden, in welchen sich Hämatit weiter anreicherte, begünstigt

20

I- Die Lagerstätten der Erzmineralien

durch die stauende Wirkung unterlagernder Diabasgänge oder gefalteter Schiefer. Diagenese, wechselnde (nach Westen generell abnehmende) Regionalmetamorphose und zirkulierende Oberflächenwässer haben den ursprünglichen Charakter wesentlich verwischt; immerhin sind noch Reliktstrukturen von Algen, Bakterien und Ooiden (Mesabi) vorhanden. Dagegen ist z. B. im Marquette Range die ursprüngliche Natur völlig unkenntlich geworden. Im Nordteil von Mesabi sind durch Kontaktmetamorphose eines Gabbros auch die Armerze zu konzentrationsfähigen Magnetitquarziten verändert. Während der letzten Kriegszeit förderte allein das Mesabi Range jährlich mehr als 70 Mill. t. Da bei einer so gewaltigen Beanspruchung die Lagerstätten bald erschöpft sind, werden Wege gesucht, auch das „protore", von dem nach Hunderten von Kubikkilometern rechnende Massen vorhanden sind, nutzbar zu machen. Gebänderte Quarz-Eisenerz-(Magnetit und/oder Hämatit-)Gesteine („banded ironstones") treten in präkambrischen Komplexen immer wieder auf. Sie werden in der Entwicklung der Eisenindustrien immer größere Bedeutung bekommen. Genannt seien mit nur stichwortartigen Erläuterungen: Knob Lake = Schefferville, Labrador (riesig, offenbar sekundär angereichert), Sydvaranger, nördliches Norwegen (konzentrationsfähige Magnetit-Quarz-Erze), Dunderland, Norwegen, Fort Girault (mauretanische Sahara), Krivoi Rog (HämatitQuarzite verschiedener Gehalte mit riesigen Vorräten) in Südrußland, Ouro Preto in Brasilien, oft sehr hochwertige Hämatit-(seltener Magnetit-)Quarzite („Itabirite"), Sierra Urucum (Westbrasilien), Boomi Hills, Liberia, Pretoria, Transvaal, Singhbhum und andere in Indien, Yampi Sound in West- und die riesigen und reichen des Middleback Range in Südaustralien. 2. Mangan Polianit-Pyrolusit M n 0 2 63 % Mn spez. Gewicht 4,8 „Psilomelan", MnO a - H 2 0 + eingebaute Fremdelemente

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

21

Manganit MnO(OH) 62 % Mn spez. Gewicht 4,3 Hausmannit M n 3 0 4 72 % Mn spez. Gewicht 4,7 Manganspat, Rhodochrosit MnCO ä 48 % Mn spez. Gewicht 3,5 Braunit 3 Mn 2 O s • MnSiO s 63 % Mn spez. Gewicht 4,8 Rhodonit M n S i 0 3 42 % Mn spez. Gewicht 3,5 Bixbyit Mn 2 O s 69 % Mn spez. Gewicht 5,0 Verglichen mit Fe sind die Lagerstättentypen bei Mn eintöniger. Viele Lagerstätten zeigen Mn in Verbindung mit Ergußgesteinen (Andesite, Basalte, Ophiolithe) u n d weisen Beziehungen zu tuffogenen u n d kieselreichen Horizonten (Radiolarien) auf, also ähnlich dem Lahn-Dill-Typus. Solche submarine Exhalationslagerstätten sind im Orogengürtel des Balkans verbreitet u n d reichen, meist in metamorphosierter Form, bis in die Alpen. Analoge Vorkommen liegen in älteren Faltungsgebieten, z. B. im Varistikum in Deutschland, Frankreich u n d Spanien (Huelva) u n d im Präkambrium Brasiliens (Ouro Preto). Im hydrothermalen Ablauf (plutonisch wie subvulkanisch) treten Mn-Mineralien (Karbonate, Silikate, Sulfide) meist nur als nicht nutzbare Begleiter auf. Ausnahmsweise wurde Rhodochrosit (in Butte) gewonnen. — Einige „hydrothermale" Gänge mit Manganit, Hausmannit, Braunit (Ilfeld, Harz; Elgersburg, Thüringen) sind wohl eher lateralsekretionär. Die bedeutsamen Anreicherungen des Mn entstehen aber alle im äußeren Stoffkreislauf. Ursprüngliche Verbindungen mit sich isomorph vertretendem F e u n d Mn werden durch das verschiedene Verhalten ihrer hydroxydischen und karbonatischen Lösungen getrennt u n d an verschiedener Stelle ausgefällt. Nur unter tropischer Festlandverwitterung über Kalkoberflächen werden die beiden Elemente als getrennte Verbindungen räumlich wieder zusammengeführt. Die im letzteren Vorgang entstandenen Rückstände von Eisenoxyden enthalten oft viel Mn u n d gehen u. U. in

22

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

eigentliche Mn-Lagerstätten über (Bingerbrück, Gegend von Wetzlar, und Gießen; Batesville, Arkansas, Um Bogma in Ägypten, Isabelita auf Cuba). Besonders wertvolle Erze entstehen natürlich dort, wo das Ausgangsgestein schon ausgesprochene Mn-Mineralien führte, also z. B. aus den Lagerstätten S. 61. Die reichen Versanderze von Ghana, Brasilien (Minas Geraes und Bahia), Marokko (Imini), Gabun und Indien gehören hierher. Solche Rückstandkonzentrate können auch in wechselnd stark metamorphosiertem Zustand vorliegen; dabei ist durch Übergang von Mn+4 in Mn+3, also z. B. Mn0 2 Mn2Oa eine Anreicherung eingetreten. Postmasburg am Oranje und Otjosundu (SüdwestAfrika) gehören hierher. Die beiden russischen Vorkommen, Tschiaturi in Georgien und Nikopol in der Südukraine sind Absätze in küstennahen Oligozänmeeren. Hier zeigen Psilomelan und Pyrolusit oolithische Struktur und sind unter Mitwirkung von Algen und bakterieller Tätigkeit entstanden. Tschiaturi-Erz enthält 40 % Mn, gewaschen bis 52 % und 10 % Si0 2 , Nikopol-Erz nur 30 % Mn und 36 % Si0 2 . Die kleine, wegen ihres komplexen Mineralbestands (200 verschiedene!) aber weltbekannte Lagerstätte von Längban in Mittelschweden ist, wie die vorwiegend Zn liefernde von Franklin, New Jersey, polymetamorph. Beide könnten ursprünglich Residualbildungen gewesen sein. V e r w e n d u n g : Eisenindustrie, hier zur Entschwefelung, Restdesoxydation und zu martensitischen Spezialstählen. Ferner zu elektrischen Batterien und zu vielen Chemikalien. 3. Chrom Chromit, FeCr 2 0 4 , 46 % Cr, Spez. Gewicht 4,8. Diese Formel ist aber idealisiert, besser wäre (Fe, Mg) (Cr, AI, Fe) 2 0 4 ; das heißt, das Gehalte und Eigenschaften stark schwanken. Für metallurgische Zwecke soll Cr : Fe

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

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mindestens 2s : 1, besser 3 : 1 sein, für chemische ist das weniger wichtig; in beiden Fällen soll Cr aber möglichst > 48 % sein. Für feuerfeste Erzeugnisse stören Mg und AI wenig, wenn Cr ~ 40 % ist. Die Genesis der Chromlagerstätten ist monoton und geht stets auf Frühkristallisation und gravitative Aussaigerung in sehr basischen Plutoniten, meist Peridotiten zurück. Zeitlich kann die Chromitkristallisation früher, gleichzeitig oder später als die des Olivins sein. Generell sind Fe-reiche Chromite etwas jünger als Mg-reiche. Abgesaigerte Differentiate können breiartig gesondert intrudiert werden; das ist aber schon selten. •—• Nach dem Grad der Anreicherung sind zu unterscheiden: Arme, nicht bauwürdige, und reiche, konzentrationsfähige („Sprenkelerze") Imprägnationen, kompakte Derberze und die genetisch noch rätselhaften „Leopardenerze" mit etwa traubenbeergroßen Ovoiden in silikatischer Matrix. — Dadurch, daß die Derberzmassen sich schon bei geringer Durchbewegung viel starrer verhalten als die in Serpentinisierung begriffenen Silikate, können sie gesondert bewegt werden und oft als losgelöste Linsen erscheinen. Größe und Form der derben wie imprägnativen Vererzung ist äußerst wechselvoll, so daß Vorratsschätzungen bei Chromlagerstätten besonders schwierig sind. Ein Schulfall magmatischer Kristallisationsdifferentiation mit häufiger rhythmisch wiederholter Anreicherung von Chromit liegt im Bushveld Intrusivkomplex (Abb. 8) vor. Dieser drang in das algonkische Transvaalsystem ein, ist unter der Last der aufdringenden Magmen in der Mitte eingesunken und erscheint nach der Erosion des Daches heute als ungeheure Schüssel mit 450 km O-W-Länge und 240 km Breite bei etwa 9 km vertikaler Mächtigkeit. Er ist Träger einer ganzen Reihe typischer Mineralisierungen (Cr, Ti, Sulfide mit Pt, Ni, Cu). Der basische Intrusivanteil zeigt ausgesprochene „magmatische Schichtung" mit Differentiationslagen, die sich selbst bei wenigen Zentimetern Dicke kilometerweit verfolgen

24

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Abb. 8. Raumbild durch den Bushveld Eruptivkörper. Der einzelne Zufuhrkanal als „Stengel des Pilzes" ist rein hypothetisch und in dieser Form unwahrscheinlich,

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

25

lassen. Die untersten 800 m sind pyroxenitisch. Auf sie folgen etwa 1000 m extrem differenzierter Lagen („kritische", oder „differenzierte" Zone), von denen hier 2—3 mächtigere, in sich stofflich wieder unterdifferenzierte und lokal viele dünne Chromitbänder interessieren. (Abb. 25, Bd. I). Stellenweise ist die kritische Zone durch peridotitische, Ptführende Bodensätze schlotartig durchbrochen („Hortonolithpipes") (Abb. 9).

Prehoriaserie

• Merensky-ReeF

Hortonolil-h

jSSS} TihanomagneHFband I (

Pret-oriaserie

Abb. 9. Profil duirdi die Bushveld Intrusivmasse mit ihren nutzbaren H o r i z o n t e n ( n a c h P . A . WAGNER u n d A . L . HALL).

Das in gewaltigen Mengen vorhandene Cr-Erz eignet sich mit seinem Cr : Fe ~ 2 : 1 eher für chemische als für metallurgische Verarbeitung. Die wohl bedeutendsten Chromitlager der Erde sind in den zu Serpentin, Chlorit- und Talkschiefer umgewandelten und tektonisierten Peridotiten und Pyroxeniten von Selukwe (Südrhodesien) als große linsen- oder gangartige Körper eingelagert. Sie sind irgendwie mit dem Aufreißen des 530 km langen Great Dyke, der selbst reiche, scheinbar schichtige Chromithorizonte führt, verknüpft. Altbekannt sind die u r a l i s c h e n Vorkommen. Die Erzkörper, ausschließlich in Duniten auftretend, sind mit der Differentiationstextur der peridotitisch-pyroxenitischgabbroiden Muttergesteine parallel, aber vielfach als starre Massen bei der fast immer vorhandenen Serpentinisierung der umhüllenden Dunite, entlang Tektonisierungsbahnen bewegt. — Die von H I E S S L E I T N E R , W. E. P E T R A S C H E C K , G R A F E N A U E R U. a. eingehender behandelte Chromerzführung des Geosynklinalvulkanismus, die durch den Balkan von Bosnien bis nach Cypern zu verfolgen ist, setzt sich

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

wahrscheinlich noch in den verschiedenen türkischen Vorkommen (Anatolien) fort. Ob ein weiter nördlich liegender Gürtel mit Serpentinen und damit Chromiten von gleichem Alter oder älter ist, ist umstritten. Auch in den peridotitischpyroxeni tischen Plutoniten der Ivreazone trifft man, z. T. rhythmisch bis in kleinste BereiAbb. 10. Lagige Ausscheidung von Chromit in Olivinen, letztere mit in der Korngröße alternierender Schichtung; unten parallel dazu ein Verscherungshorizont. Peridotit, Finero Ivreazone.

,

fAViV»

CJie (ADt).

IM

schön gebänder, -,, & te Chromerze. Die durch Untersuchungen von J. H. L. V O G T klassisch gewordenen Chromitlagerstätten in Norwegen sind heute wirtschaftlich uninteressant. Große Bedeutung haben aber Vorkommen in Neu-Kaledonien, Beludschistan, Persien. Uberall ist ein gewisser Parallelismus der Größe der Dunitmassive und der Chromiterzlagerstätten erkennbar. Vielfach werden auch eluviale, selten alluviale Chromseifen abgebaut. V e r w e n d u n g : Vor allem als Legierungsmittel für Cr-Ni-Stähle (hart, zäh, rost- und säurebeständig) und Gußeisensorten, zu feuerfesten Produkten für metallurgische Zwecke (Chrommagnesitsteine), Chrom-Chemikalien zu Verchromung, Ledergerbung, Farben. 4. Nickel Pentlandit (Fe, Ni) S Garnierit (Ni, Mg) 1 2

~ 32 % Ni

spez. Gew. 4 , 5 — 5

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle Si8O20 (OH) 16 u. a. Hydrosilikate Rammelsbergit NiAs2 Chloanthit NiAsa Rotnickelkies NiAs Awaruit (Ni, Fe)

4—36 bis 28 bis 21 44 70

% % % % %

Ni Ni Ni Ni Ni

spez. spez. spez. spez. spez.

Gew. Gew. Gew. Gew. Gew.

27 2,3—2,8 7,1 6,4 7,7 8,0

„Nickelmagnetkies" ist ein Gemenge von Magnetkies (FeS), Pentlandit, Kupferkies u. a. Anreicherungen von Nickel können durch seine chalkophile, lithophile und, bisher unwichtig, siderophile Natur bedingt sein. Die wirtschaftlichen Lieferanten haben stark gewechselt: Die früher beherrschenden hydrothermalen Gänge mit Arseniden treten ganz zurück, auch die hydrosilikatischen Verwitterungserze werden jetzt stark von den liquidmagmatischen „Nickelmagnetkies"-Differentiaten überflügelt. Sudbury (Ontario) beherrscht die Weltnickelproduktion und ist gleichzeitig eine der größten Kupferlagerstätten. Ähnlich wie im Bushveld liegt hier ein huronisch intrudierter schlüsseiförmiger 60 km langer Eruptivkomplex von Keweenaw-Alter (S. 7) mit Norit unten und Granit oben vor (Abb. 11). An der Basisgrenze des Norites zum archäischen Unterbau liegen die Erzkörper von Pyrrhotingabbro bis Derbsulfid in großen Nestern, plattenoder schlauchartigen Körpern (marginal desposits). Daneben gibt es von der Randzone des Intrusivkörpers ausstrahlende gangartige und besonders schlauchartige Körper im Sockel (offsets), die z. Z. in der Frood-Grube besondere Bedeutung haben. Das Erz ist in der Hauptsache eine Mischung von Magnetkies, Pentlandit und Kupferkies. Weitere Mineralien sind: Gersdorf fit, Cubanit, Magnetit, Rotnickelkies, Bleiglanz, Sperrylith (PtAs2), eine Reihe von Pd-Verbindungen, Gold. Die Offset-Erze haben eine etwas hydrothermale Tendenz mit relativ mehr Cu, Pd, As. Im ganzen ergibt sich das Bild einer kontinuierlich mit abnehmender

28

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Temperatur sich verändernden Erzschmelze, die immer mehr pneumatolytischen Charakter bekommt, den mobilen Charakter lange erhält und zu relativ späten Injektionen und Imprägnationen befähigt ist.

Abb. 11. Die Kieslagerstätten Ontario, Canada.

des Intrusivkörpers von

Sudbury,

Erzreserven über 200 Millionen t mit 7 Millionen t Cu + Ni; jährliche Produktion ~ 175 000 t Ni, 150 000 t Cu, 15 t Piatinoide (bes. Pd und Pt), 2.5 t Au, 70 t Ag, 50 t Se, 2 t Te, neuerdings durch Spezialverfahren aus dem Pyrrhotin 1 Mill, t Fe und S. Der meist an noritische Plutonite gebundene Nickelmagnetkies-Lagerstättentyp hat eine weltweite Verbreitung, bald ist er rein liquidmagmatisch, bald mehr pneumatolytisch entwickelt (wenige Beispiele: Alexo [Ont.], viele in Norwegen [Abb. 12], Lynn Lake [Manitoba], Petschenga und Nittis [Russisch-Finnische Grenze], Merensky Reef, Bushveld, Ivreazone [Piemont], Sohland [Sachsen]).

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

29

Nach den Ausführungen in Band I, S. 81 kann derNi-Gehalt der Silikate peridotitischgabbroider Gesteine (0,003 bis 0,01 % ) in nikkelhydrosilikatischen Rückstandsmineralien angereichert werden. Der das Ni begleitende CoGehalt fällt daA b b . 12. „ N i c k e l m a g n e t k i c s " in G a b b r o , E v j e , bei als Asbolan N o r w e g e n . Sulfide u m s c h l i e ß e n H o r n b l e n d e (H) (Mischung von u n d I l m e n i t (I). A u f K o r n g r e n z e n des M a g n e t kieses (M) ist P e n t l a n d i t , (Ni, F e ) , S g , ausgeMn- und Coschieden. ' I l m e n i t m i t zentralen E n t m i s c h u n g s oxyd) aus. Die körperchen von H ä m a t i t , K — Kupferkies. bedeutendste Konzentrierung dieser Art ist vom zugleich auch ausgedehntesten Peridotitkomplex (6000 km 2 ) von N e u k a 1 e -

Peridot:i, Hoterde, Roterde,

serpentinis steril nicKeihaitig

öärnierit Bröckelerz il/i-hsltige

Kruste

A b b . 13. NIckelcrzc aus Noukale.ion:cn (nach E .

GLASSKR).

30

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

d o n i e n bekannt. Die bis 80 m mächtige Verwitterungszone enthält in Lagern, Gängen und Taschen die Hydrosilikate angereichert, so daß im Fördererz 3 — 8 % Ni und 2 % Co vorliegen (Abb. 13). Ähnliche Situationen finden sich im Südural bei Orsk, in Griechenland (Lokris), auf den Philippinen, in Brasilien und anderswo. V e r w e n d u n g von Nickel: Stahllegierung (Korrosionswiderstand, Härte, Duktilität), Vernickelung, Legierung mit vielen anderen Metallen, Münzen, ehem. Industrie. 5. Kobalt Kobaltit, CoAsS 28 Speiskobalt (Skutterudit), COAS 3 bis 25 Safflorit, CoAs 2 bis 28 Linneit (Co, Ni) s S 4 bis 58 Asbolan (Misdiung von Co- und Mn-oxyd) 10—53 Heterogenit CoOOH 64 Sphaerokobaltit C 0 C O 3 48

% Co

spez. Gew. 6

% Co % Co % Co

spez. Gew. ~ 6,5 spez. Gew. ~ 7,2 spez. Gew. ~ 5,5

% Co % Co % Co

spez. Gew. wechselnd spez. Gew. wechselnd spez. Gew. 4,1

Die z. Z. bedeutendste Förderung ( > 1500 t) von Co ist ein Nebenprodukt der Cu-Lagerstätten von Katanga und Nord-Rhodesia, die primär Linneit und seine Oxydationserze, den intermediären Sphärokobaltit und Heterogenit in erheblicher Menge enthalten. Auch sonst ist Co vielfach Nebenprodukt, z. B. in Nickelvorkommen. Die größte eigentliche Co-Lagerstätte ist aber der Cobalt-Distrikt in Ontario. E r ist ein Musterbeispiel für weltweit verbreitete hydrothermale Ganglagerstätten ähnlicher Natur. Viele Zerrspalten eines gut aufreißenden oberhuronen oder keweenawan Diabases (S. 49) weisen eine unverkennbare Beeinflussung ihres Inhaltes durch die basischen Nebengesteine auf. Die vorwiegend karbonspätigen Gänge sind oft in einer mehrphasigen Abfolge entstanden, z. B.:

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

31

I. Phase: Kalkspat I, Quarz, ged. Ag, Kobaltit, Safflorit, ged. Bi, Speiskobalt, Arsenkies. II. Phase: Rotnickelkies, Rammelsbergit, Breithauptit, Gersdorffit, Kalkspat II. III. Phase: Ged. Ag II, Dyskrasit, Kalkspat III. IV. Phase: Einfache Sulfide (Bleiglanz, Zinkblende, Fahlerz), edle Silbererze, Kalkspat IV. Uran fehlt hier. Viele Kobalterzträger sind wie Cobalt City wertmäßig eher Silberlagerstätten. Kongsberg (Norwegen), Schneeberg, Johann-Georgenstadt, St. Joachimsthal, Annaberg, Marienberg (westl. Erzgebirge), Bou Azzer (Süd-Marokko) sind Silber- und wismutführende Co-Ni-Erzgänge mit Uran. Oft hat aucli auf denselben Lagerstätten der Schwerpunkt des Abbaus im Laufe der Jahrhunderte gewechselt. St. Joachimsthal im 15.Jahrh. Ag; 17. und 18. Jahrh. Co; 18.—19. Bi; 20. Uran. Quarz-Eisenspat-Gänge treten im Siegerland auf (Bd. II, S. 14), im Penninikum des mittl. Wallis. V e r w e n d u n g : In Legierung mit Eisen Träger harter Karbide (Wolfram!) in Schnelldrehstählen, blauer Farbstoff in der Keramik (Smalte!), Katalysator, elektrolytisdie Überzüge. 6. Vanadium Patronit VS4 28—39 % V Descloizit Pb (Zn, Cu) V 0 4 • OH 10—14 % V Vanadinit Pb ä (V0 4 ) 3 Cl 11 % V Carnotit KCa 2 (U0 2 ) 2 (V0 4 ) 2 • 3 H 2 0 11—13 % V Roscoelith, ein V-haltiger Muskovit 4—16 % V

spez. Gew. 6 spez. Gew. 6,7—7,2 spez. Gew. 4,5 spez. Gew. 3

Das Vanadium schlägt wegen seiner vielen Wertigkeitsstufen recht verschiedene geochemische Wege ein. 1. in den liquidmagmatischen Titanomagnetiten im Magnetit

32

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

getarnt, 2. hydrothermal in Pb-Cu-Zn-Sulfiden, 3. in den oxydischen Ausfällungen arider Wannen (Bd. I, S. 82), 4. biogen in oolithischen Fe-Erzen, bituminösen Schiefern und Erdölen. In gewissen Tieren ist P durch V ersetzt. Schließlich bildet 5. Vanadium in sekundären Oxydationszonen charakteristische Huterze. Die bedeutendsten Vorräte liegen in den Titanomagnetitlagerstätten, von welchen z. Z. Tahawus in New York die größte, Otanmäki in Finnland, norduralische und indische Vorkommen wesentliche Produktionen haben. Die größte Konzentration war Minaragra (Peru). In tonigen und asphaltreichen Braunkohlen finden sich auf Spalten Patronit und andere V-Verbindungen angereichert, so daß die Fördererze bis 13 % V enthielten. Es dürfte sich um umgelagertes V ursprünglich V-haltiger Sedimente (Typus 4 oben) handeln. Die in ihrem Oxydationsgrad sehr wechselnden V-Mineralien der verschiedenen Horizonte in Sandsteinen und Tonen des „Colorado-Plateaus" sind ebenso wie das dortige Uran und oft mit ihm aus Grundwasser arider Wannen gebildet. In kleinstem Umfang trifft das übrigens auch für Verfärbungsflecken in deutschem Rotliegenden und Buntsandstein zu. Beachtliche sekundäre V-Anreicherungen in der Oxydationszone sind von Tsumeb und dem Otavibergland (Südafrika) und Bröken Hill (Rhodesia) bekannt. Die Doggererze Süddeutschlands weisen 0,1-—0,2 % V auf. Petroleumrückstände liefern eine Vreiche Asche. V e r w e n d u n g : Spezialstähle hoher Zähigkeit, Katalysator in der chemischen Industrie, keramische Farbe, Therapeutik. 7. Molybdän Molybdänglanz MoS 2 Wulfenit P b M o 0 4

6 0 % Mo 26 % Mo

spez. Gewicht 4,8 spez. Gewicht 7

Auch Molybdän verhält sich geochemisch nicht einfach. Die produktiven Vorkommen als Molybdänglanz sind aber meist hochhydrothermal (Climax) oder kontaktpneumato-

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

33

lytisdi (Azegour). Hydrothermal sind auch die Vorkommen mit den diss. porphyry copper-ores. Wulfenit hat sein Verbreitungsgebiet auf niedertemperierten Pb-Zn-Lagerstätten, wo er in der Oxydationszone aus kolloidalem MoS 2 (Jordisit) + PbS entsteht. In sulfidisch-sapropelitischen Ablagerungen tritt Molybdänsulfid ebenfalls mit einer gewissen Anreicherung auf (Mansfelder Kupferschiefer, s. o.), dessen Verhüttungsrückstände auf Mo verarbeitet werden. Die ersterwähnte Art der Molybdänkonzentration finden wir in Climax, Col., der größten bekannten Molybdänlagerstätte. Sie ist an einen jungen, sehr sauren Granit gebunden, der einen präkambrischen Granitstock durchsetzt. Träger des Erzes sind Quarzgängchen, die in ungeheurer Zahl den Granit durchädem. Wenn auch der Vererzungsbeginn pneumatolytisdi ist, so ist doch die Hauptphase schon hydrothermal (Pyrit, MoS2 sehr feinkörnig). Von Begleitmineralien sind Zinnstein, Wolframit, Topas einerseits, Pyrit, Zinkblende, Kupferkies andererseits vorhanden. Das Fördererz enthält weniger als 1 % MoS 2 , liefert aber etwa 80 % der Weltproduktion. Reserve etwa 100 Millionen Tonnen. Bei der Verarbeitung der Porphyry Copper ores (S. 58) fällt bei der Flotation Molybdänglanz als Nebenprodukt an. Weiter ist er stetiger Begleiter der erzgebirgischen Sn-Erze. Von geringer wirtschaftlicher Bedeutung sind die häufigen Vorkommen in Quarzgängen (Flekkefjord, S. Norwegen. In Azegour und anderswo hat sich Molybdänglanz in den granatreichen Partien eines zu Kalksilikathornfels gewordenen Kalkes angereichert. 8. Wolfram Wolframit sPez'Gew" 7>5~7'8 (Fe, Mn)W0 4 H ü b n e S n 6 0 % W Scheelit C a W 0 4 64 % W spez. Gew. 6,2 Die Heimat der Wolframmineralien sind die pegmatitisch-pneumatolytisdien Gänge saurer Granite und ihre

3 Erzlagerstätten II

34

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

hochthermalen Quarzgänge sowie die kontaktmetasomatisch veränderten Kalke. In letzteren stellt sich gerne Scheelit ein, ohne daß dieser aber allein an Kontaktbildungen gebunden wäre. Die nur wenig voneinander abweichenden Untergruppen dieses Lagerstättentypus haben weltweite Verbreitung und sind mit Plutoniten jeden Alters verknüpft. Gewisse Bedeutung hatten (und haben z. T. noch) Vorkommen im sächsisch-böhmischen Erzgebirge, z. B. Zinnwald, Tirpersdorf, und Cornwall, z. B. Redruth, Castle an Dinas. Nordostportugal und der angrenzende Teil von Spanien stellen ebenfalls eine ausgesprochene variscische Sn-WProvinz dar, die mit derjenigen Cornwalls gleichaltrig ist. — Ein über viele 1000 km sich hinziehender W-reicher SnGürtel, an kretazisch-tertiäre Granite gebunden, zieht sich vom Sundaarchipel über Hinterindien weit nach Südchina (Hunan) hinein, und läßt die größten W-Anreicherungen der Erde entstehen. Ihre hohen Produktionszahlen stehen aber auch in Beziehung zu den niedrigen Gestehungskosten des Abbaus. In neuester Zeit sind Süd-Korea und China bedeutsamster Lieferant. Die USA sind arm an Wolfram; eine gewisse Bedeutung haben Scheelitlagerstätten, die in Begleitung der jungen Cordillerengranite auftreten (Idaho, Nevada, Californien). Zahlreiche Scheelitvorkommen sind 1942 in Brasilien entdeckt worden. Auch Argentinien und Bolivien, Südafrika und Tasmanien liefern Wolfram. Wolframit wird selten auch aus Seifen gewonnen (Indien, China); i. allg. werden Wolframit und Scheelit bei Flußtransport schnell gelöst. Verwendung: Sehr harte Karbide in Schnelldrehstählen, schlagfeste W-Stähle, Glühlampen, Elektrochemie (hoher Schmelzpunkt). 9. Titan Ilmenit (Titaneisen) F e T i 0 3 Rutil TiO a Perowskit CaTiO s

32 % Ti 60 % Ti 35 % Ti

spez. Gew. 4,5 spez. Gew. 4,2 spez. Gew. 4,0

B. Eisen und Eisenlegierungsmetalle

35

Die Elemente der 4. Nebenreihe im periodischen System Ti, Zr, Hf sind ausgesprochen oxyphil. Ti ist am reichlichsten (Durchschnitt in magmatischen Gesteinen 0,4 %), ist aber in einer Unzahl von Mineralien nur Spurenelement. Die größten Titananreicherungen stehen in engem Zusammenhang mit liquidmagmatischen Ausscheidungen von Ilmenit und Titanomagnetit aus gabbroiden, noritischen oder anorthositischen Magmen; z. T. liegen sie als in situ gebildete Schicht- und schlierenartige gravitativ ausgesonderte Kristallisationsdifferentiate vor, z. T. stellen sie über die Silikatkristallisation hinaus flüssig gebliebene und abgewanderte Erzmagmen dar (siehe Ausf. bei Ni, Fe, Cr). Titanomagnetite sind Magnetite, die ursprünglich homogene Mischkristalle von F e 3 0 4 und Fe 2 Ti0 4 („Ulvit") waren, jetzt aber meist unter Ilmenit-(seltener Ulvit-)entmischung zerfallen sind. Wieviel von dem ursprünglichen Ti-Angebot in den Titanomagnetit, wieviel in selbständigen Ilmenit geht, ist von den Bildungstemperaturen abhängig. Wegen der Aufbereitung ist ein möglichst hoher Anteil von letzterem erwünscht; hoch-Ti-haltige feinentmischte Magnetite sind fast wertlos. — Ein Gehalt an V bleibt im Magnetit, weshalb bei solchen Erzen ein Ilmenitkonzentrat einerseits, ein solches von V-haltigen (aber Tiarmen) Magnetit andererseits angestrebt wird.—Niedriger temperiert, etwa „pegmatitisch", bilden sich „reine" Ilmenite, die aber durch Fe 2 O s „verdünnt" sind. Die Ti-Konzentrationen anderer Magmatite sind wirtschaftlich meist unbedeutend, so z. B. „Titanitite" in Nephelinsyeniten (Kola). Doch kommen vereinzelt bauwürdige Anreicherungen von Rutil in Feldspatgesteinen (Kragerö) und von Perowskit in Karbonatiten (Vuorijärvi) vor. Ausgedehnte Ti-Lagerstätten vom Titanomagnetittyp besitzen Schweden (Routivare, Taberg), Finnland (Otanmaki), Rußland (Ural u. a.), USA (Tahawus = Lake Sanford, Iron Mtn. in Wyoming), Angola, Südafrika (Magnet Heights), Australien usw. — Vom Ilmenittyp sind erwäh3°

36

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

nenswert Ekersund und Rödsand, beide Norwegen, St. Urbain und Lac Tio in Canada, Abu Galga in Ägypten. — Kursiv gedruckte jeweils im Abbau! Große Bedeutung haben aus mannigfaltigsten Gesteinen entstandene Brandungssande von Ilmenit, z. B. Travancore (Südindien), Natal, Südwestaustralien, Queensland u. a. — Brandungsseifen sind auch fossil bekannt. Verwendung: Legiert im Titanstahl; Titaneisen ist Hauptausgangsstoff für die Herstellung des besten weißen Farbstoffes, des Titanweiß, künstlichen feinstpulverigen Rutils. Dessen hoher Brechungsindex und chemische Unangreifbarkeit bedingen die Qualität dieser Farbe. Ferner Füllmaterial in Papier- und Linolindustrie, Email- und keramische Industrie.

C. Edelmetalle 1. Gold Mineralien: Weitaus am wichtigsten ist gediegenes Gold mit 0—20 % Ag. Höhere Ag-Gehalte lassen die Goldfarbe verschwinden, „Elektrum" mit 25—40 % Ag ist weiß. Man unterscheidet frei sichtbares Gold, mikroskopisch erkennbare und submikroskopische Verwachsung (so im Pyrit, Arsenkies u. a.) — auch diese keine „feste Lösung". Dagegen sind die Au-Te- und Au-Ag-Te-Mineralien (Sylvanit, Krennerit, Calaverit, Nagyagit u. a.) echte Verbindungen. In die „primären" Goldlagerstätten ist Gold sicher stets durch hydrothermale Lösungen verschiedener Temperaturen transportiert. Dabei sind zwei Haupttypen zu unterscheiden, Bildungen geknüpft 1. an plutonische und 2. an vulkanische und subvulkanische Gesteine. Aus Lagerstätten beider Typen entstehen sekundäre Goldanreicherungen in Seifen. Diese letzteren liefern zusammen mit ihren fossilen Gliedern z. Z. sicher > 70 % der Goldproduktion. a) Plutonische Abfolge Der Au-Absatz beginnt zunächst mit geringen, selten bauwürdigen Gehalten in kontaktmetasomatischen Mine-

C. Edelmetalle

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ralisierungen, wo aber Kupfer meist auch wertmäßig herrscht. Mit sinkender Temperatur der Lösung wird zunächst die Goldkonzentration immer größer, um in quarzreichen Imprägnationen und Gängen, die sich eng an Pegmatite anschließen, den Höhepunkt zu erreichen. In den spätthermalen Phasen werden die Au-Gehalte meist wieder minimal. Aus diesem Verhalten läßt sich eine, durchaus nicht scharfe, Gliederung ableiten. a) Höchsttemperierte

Gruppe

Bereits manche P e g m a t i t e führen Gold, oft mit Wismut, allerdings in ihren jüngsten sulfidführenden Teilen und neben Albit und Tiefquarz. Sie führen über zu t u r m al i n führenden Goldquarzgängen, die schwarzen Turmalin in z. T. riesiger Menge enthalten. Die Bergbaue Mono Velho und Passagem in Brasilien, manche Gänge der Gegend von Beresowsk im Ural (Abb. 27 Bd. I) lassen sich hier einordnen. Kleinere Mengen Turmalin sind in anderen Gruppen ebenfalls enthalten und brauchen nicht auf besonders hohe Temperatur hinzuweisen. — Hochtemperiert sind die Vorkommen im nördlichen Ontario: Porcupine, Kirkland Lake, Michipicoten, einige Vorkommen in Alaska und der indischen Halbinsel (KolarGoldfeld). Audi die goldreichsten Teile von Boliden gehören hierher. Viele dieser Lagerstätten sind imprägnationsartig. Die bisher erwähnten Vorkommen entstammen meist präkambrischen, jetzt sehr tiefgehend abgetragenen Mineralisationen, weshalb man hier und bei niedriger temperierten Gängen von „alten Goldquarzgängen" sprach. Das geologische Alter ist aber nicht wesentlich, nur der Abtragungsgrad. So gehören z. B. viele und sehr wichtige Vorkommen der nord- und südamerikanischen Kordilleren ins Gefolge der spätjurassisch-unterkretazischen (nevadischen) und der al tertiären (laramischen) Faltung; einige der Alpen sind noch jünger.

38

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien ß) Mesothermale

Goldquarzgruppe

Der „Gang"-Charakter wird betonter, doch deutet die innige Verschweißung der Gangmasse mit dem Nebengestein („frozen to the walls") auch hier zunächst noch auf recht hohe Temperaturen und Einwirkung (Erzimprägnation!) auf dieses. Einige der Vorkommen können in der Längs- wie in der Teufenerstreckung riesige Ausmaße erreichen ( > 20 bzw. 5 km). Als Typ weltweit verbreitet! — Das bedeutendste Vorkommen Mother Lode-system in Californien bildet eine Gangschar von fast 300 km Länge, worin aber nur einzelne Teile bauwürdig sind. Es steht im Zusammenhang mit den Intrusionen des Sierra NevadaBatholiten. Die in Einzelvorkommen und in der Tiefenerstrekkung recht wechselnde Mineralisation: Quarz bis 98 % , etwas Karbonat, Sericit, Chlorit, lokal viel Apatit, Scheelit, Sulfide, bevorzugt an den Salbändern, treten meist zurück: Pyrit, Arsenkies, Chalkopyrit, Zinkblende, Bleiglanz, Tetraedrit. Das Gold überwiegend gediegen, Au-Telluride nur lokal, aber z. T. reichlich. Aurostibit (AuSb ä ) Silbersulfosalze (S) als Füllmittel ist auf wenige Sb-reiche zwischen Pyrit. Valle Anzasca, Piemont/Italicn. Vorkommen (Yukon und Böhmen) beschränkt. Stichwortartig einige Beispiele: Südalaska (Juneau, Treadwell), Britisch Columbia (Bralome, Cariboo), Ontario (Porcupine, Kirkland Lake), Yukon (Yellowknife), USA (BlackHills, Georgia, Californien), Australien (Ballarat und Bendigo in Victoria — fast frei von Sulfiden; Kalgoorlie in West-Australien — reich an Telluriden (oft imprägnations-

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C. Edelmetalle

artig), Afrika (Barberton in Transvaal; Tausende von Vorkommen in Südrhodesien; ägyptische Ostwüste [Pharaonengruben!], Kilo Moto im Congo); Goldküste. Asien (Ural, Lenagebiet, Tibet), Europa (Spanien — Imprägnationen, bereits von Römern gebaut; Zentralalpen und Hohe Tauern; Fichtelgebirge, Zentralböhmen). Insgesamt ist die Bedeutung aller dieser Vorkommen relativ stark zurückgegangen. S u b v u l k a n i s c h e und v u l k a n i s c h e Subvulkanische Abfolge

Gruppen.

Die hier zusammen besprochenen Vererzungen haben das gemeinsam, daß sie räumlich und genetisch geknüpft sind an junge, meist chemisch intermediäre Vulkanite, sind aber sonst äußerst wechselvoll. Die Fällung der aus dem Vulkanit oder auch dessen Muttermagma stammenden Lösung erfolgte schnell, die Bedingungen änderten sich oft mehrfach. Der Abstand der Ausfällungsregion von der Tagesoberfläche ist von Dutzenden von Metern (in einigen sinterigen Geysiriten) bis zu wenigen Hunderten zu rechnen, die Tiefenerstreckung der bauwürdigen Partien also meist gering. In kompaktem, aber von feinen Sprüngen durchsetztem Nebengestein liegen Erzimprägnationen, sonst (z. B. an Verwerfungen) größere Gangzonen vor. In rascher Folge liegen über-, aber auch nebeneinander oder in ältere Vererzungen sich hineinschiebend Mineralisationen mit verschiedenen Metallen und Begleitmineralien vor („telescoping"). Das Nebengestein ist sehr charakteristisch autohydratisch zersetzt unter Neubildung von Chlorit, Epidot, Pyrit, Quarz (Propylitisierung); in unmittelbarer Gangnähe ist es auch stark verkieselt, selten karbonatisiert. Die Erzmineralien sind zwar recht ähnlich, aber in relativer Menge äußerst wechselnd, so daß Au oder seine Verbindungen teilweise tatsächlich herrschendes Erzmineral, teilweise untergeordnetes Nebenprodukt einer Silber-, Blei-, Kupfer-, Zink-Vererzung sein kann. Haupt-Gangart

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

ist Quarz, oft mit typisch trigonaler Entwicklung und amethystfarbigen Spitzen, Kalkspat und Baryt, beide aber oft schon wieder weggelöst, manchmal Manganspat, feinkörniger Rhodonit und Manganblende, seltener, aber gelegentlich reichlich Adular (Valencianit) und Zeolithe. Krusten- und Drusenbildungen sind allgemein, die Reicherze sitzen oft in schwarzen traubigen Quarzkrusten. Pyrit ist das verbreiteteste Sulfid, Gold kommt gediegen oder als Tellurid vor, das mengenmäßig gewöhnlich reichlichere Silber meist als Argentit, Polybasit, Pyragyrit. Sonst Bleiglanz, Kupferkies, Zinkblende, Fahlerz u. a.

Der Cordillerengürtel in den USA führt solche Lagerstätten in zwei getrennten Zügen im Osten wie im Westen. Die westlichen, meist in Nevada, gehörten zu den größten Edelmetallanreicherungen der Erde, liegen aber jetzt meist still. Besonders berühmt war das Comstock Lode mit dem Grubenort Virginia City (Abb. 15). Eine teilweise recht mächtige Abb. 15. Comstock-Lode in Nevada, USA.

C. Edelmetalle

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Brudizone ist erfüllt mit gebändertem Gangquarz, z. T. Chalcedon und Opal, und eine Breccie propylitisierten Nebengesteins, eines Augitandesits. Die Vererzung mit Sulfiden schwankt sehr stark, von völligem Fehlen bis zu fast kompakten Pyrit, der übrigens meist arm ist. Im gebänderten Quarz mit typisch den oben genannten Merkmalen können in Erzfällen derbe Massen von reichen Silbererzen (Argentit, Polybasit, Stephanit u. a.) sitzen, die dann meist auch reichlich Freigold führen. Gehalte von 600 g/t Au und gleichzeitig 20 kg/t Ag und mehr kamen vor. Anderswo waren daneben Bleiglanz, Zinkblende, Kuperkies reichlich. Telluride fehlen hier. Sehr heiße Wässer, z. T. vielleicht noch Nachwirkungen der ehemaligen Hydrothermen erschwerten den Abbau sehr und führten schließlich zur Stillegung. — Tonopah. ebenfalls Nevada, war auch wertmäßig im wesentlichen eine AgGrube, besonders aus Pyrargyrit. Goldfield dagegen hatte ganz überwiegend Gold in feinrhythmischen Quarz- und Chalcedonbändern in einem alunitisch zersetzten Dacit („alunitische Goldformation"). Zum Westgebiet gehörten noch Delamar (Idaho), Calaveras, Bullfrog, Ophir. Nahe dem Ostrand der Rockies ist in erster Reihe Cripple Creek zu nennen, das als Ausnahme die Goldgänge genetisch verknüpft an ein Alkaligestein, einen Phonolith, und seine Begleiter sauerer oder basischerer Natur führte. Eine weitere Besonderheit ist der hohe Gehalt an blauem Fluorit neben Quarz und Adular in der Gangart. Der überwiegende Teil des Goldes liegt primär in Goldtelluriden, besonders Calaverit, vor. In größerer Tiefe nahm der Goldgehalt (von 50—100 g/t auf < 10 g/t) schnell ab — Cripple Creek liegt heute still, obwohl früher Jahresproduktionen von 4000 kg vorkamen. Auch Brit. Columbia, Mexico (El Oro), Salvador und auch Südamerika hat Lagerstätten von ähnlichem Typ, meist mit relativ hohem Silbergehalt. Die z. T. im Meer versunkenen jungen Gebirgsbögen der Westumrandung des Pazifik enthalten an vielen Stellen, von Nord-Japan bis Neu-Seeland solche Vorkommen. Die

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

meisten liegen auch hier, trotz früher großen Reichtums (Hauraki, Neu-Seeland), heute still. In Japan (Rendai u. a.) und Papua (Eddie Creek und Bulolo-Goldfeld), besonders aber auf der Hauptinsel der Fidschi-Inseln (Vatukoula) sind einige noch in regem Abbau. Dabei führt das letzte besonders Sylvanit. Eine besondere Stellung nehmen kleine, aber reiche Goldvorkommen bei Republic im Staat Washington ein. Bei ihnen ist die Goldführung an Kieselsinter ganz junger Geysirbildungen geknüpft. Die sehr feinkörnigen und sehr feingebänderten Gangquarze enthalten außer Gold auch Selenide von Ag, Cu und Pb — ein Au-Selenid wurde bisher nicht nachgewiesen. Die Gruben gehören zu den ganz wenigen Au-Gruben, die heute noch in den USA im Betrieb stehen. — Durch die Selenführung wie die feinstrhythmischen Quarze ähneln sie früher wichtigen Gruben in Sumatra und Süd-Java (Redjang Lebong, Mangani). c) Goldseifen Gold ist seit urältesten Zeiten und überall wichtiges Seifenmaterial. Da aber die Gewinnung leicht ist, sind die Goldseifen in Ländern alter Zivilisation längst erschöpft (Rheingold, Gold des obersten Mains) und nur abgelegene Gebiete haben daraus noch nennenswerte Produktion (vielleicht 6 %). Anders wird das Bild, wenn man die „fossilen Seifen", die nur bergmännisch gewonnen werden können, hinzunimmt. Über die Seifenbildung vgl. Bd. I, S. 73. Das Gold liegt meist in dünnen Blättchen oder feinen Körnchen vor, daneben — und in manchen Fällen überwiegend — auch in größeren Aggregaten (Nuggets). In tropischen Regenwäldern löst sich unter Einfluß von Huminsäuren etwas Gold, das bald wieder ausgefällt wird und zum Wachstum dieser Nuggets beitragen kann. Insgesamt ist dieser Vorgang recht nebensächlich (im Gegensatz zu früheren Annahmen!).

C. Edelmetalle

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Außer den gesondert behandelten Witwatersrandkonglomeraten gibt es „fossile" Seifen in allen Formationen. Nur wenig verkittete, geologisch sehr junge unter ihnen haben Bedeutung. Die reichen tertiären G o l d s e i f e n K a l i f o r n i e n s verursachten 1849 den bekannten Goldrush. Sie entstanden durch die Erosion der primären Goldquarzgänge nevadischen Alters und liegen jetzt unter jüngeren Sedimenten und vulkanischen Produkten als Hochterrassen vergraben. Erst in der jüngsten Hebung des andinen Gürtels wurden sie wieder angeschnitten, in die als Niederterrassen vorliegenden Schotter umgelagert und vermischt mit Gold, das aus den neu bloßgelegten primären Lagerstätten stammt. Der Abbau ist hier fast erloschen. Einige Bedeutung haben noch die marinen Seifen von Cape Nome in Alaska, die nachdiluvial über das Brandungsniveau gehoben sind. Alaska hat außerdem ausgedehnte, um 1900 besonders berühmte Seifen am Yukon und am Klondyke auf kanadischem Boden. Bekannte Seifengebiete bestanden in Victoria (Nuggets bis 84 kg schwer), New-South-Wales (Australien), Prov. Choco in Columbien. Das Quellgebiet der Lena in Sibirien hat heute sicher die größte Förderung. Die Witwatersrand-Konglomerate in Transvaal und dem Oranje-Freistaat (O. F. S.) bestreiten seit ~ 70 Jahren jeweils 35—60 % der Weltförderung. Diese etwa 2000 Mill. Jahre alten Ablagerungen, diskordant auf älterem Gneisgranit-Grundgebirge liegend, enthalten als Goldträger mehrere vielfach umgearbeitete Quarzkonglomerate („Reefs") wechselnder Dicke ( < 1,60 m). Die wichtigste Zone ist die Main Reef Zone mit dem Main Reef selbst und dem lokal mit diesem verschmolzenen Main Reef Leader. Im O. F. S. sind lokal durch Aufarbeitung älterer Reefs besonders reiche jüngere, im West-Rand das etwas ältere Carbon Leader Reef entscheidend. Im alleräußersten Osten ist wieder ein jüngeres, Kimberley Reef, wichtig. Die riesige Ausdehnung ist aus der Karte erkennbar.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Abb. 16. Erklärung: F . E . R. Far East Rand E . R. East Rand C. R. Central Rand W . R. West Rand F . W . R. F a r West Rand D . R. Dominion Reef-Gruben Po. Potchefstrom Kl. Klerksdorp V Vereeniging Nordgrenze der Karroobedeckung hypothetische Grenze des Reefs unter Karoo

Die Konglomerate bestehen vorwiegend aus stark gerundeten Gerollen von reinem Quarz, seltener Kieselschiefer, und einer Füllmasse kleinerer Quarzgerölle und grobem Sand. Alles ist durch ein Bindemittel von Quarz, Sericit, Chloritoid, Pyrophyllit verkittet. Pyrit, der 2—3 % , in einigen, meist das Liegende bevorzugenden „buckshot"

C. Edelmetalle

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Horizonten bis 80 %, ausmachen kann, bildet überwiegend Gerolle; ein Teil ist in situ gewachsen. — Der Mineralbestand ist charakterisiert durch den Gegensatz eindeutig allothigener, d. h. als Geröll vorliegender Mineralien (Quarz, Chromit, Zirkon, Platin, Osmiridium, Diamant) und im Reef selbst kristallisierter, authigener Komponenten (Sericit, Gold, Kupferkies, Pyrrhotin, Zinkblende, „kohlige Substanz"). Einige weitere waren zweifelhaft, sind aber in ihrer Hauptmenge mikroskopisch als sichere Gerölle nachgewiesen (Pyrit, Uraninit, Arsenkies, Cobaltit). Man vermißt aber einige typische Seifenmineralien wie Magnetit, Ilmenit, Granat, Spinell, Korund. Die Gesamterscheinungen führen zum Schluß, daß es sich um alte Goldseifen handelt, deren Material zusammen mit dem Gold aus dem archaischen Grundgebirge im Nordwesten, Norden und Osten stammt, die aber oftmals umgelagert und damit angereichert sind. Durch sehr starke Sedimentbedeckung ( > 10 km) und Versenkung konnten erwärmte zirkulierende Lösungen die Fe-oxyd- und A1 2 0 3 reichen Mineralien zerstören und Gold usw. umlagern. Nur sehr selten sind einige Nuggets der Umkristallisation entgangen. Der Goldgehalt der Konglomerate mag 0 lOg/t betragen, geht aber lokal erheblich höher (Liegendpartie der Reefs mit „buckshots", zusammen mit viel Uran, Zirkon, Chromit). Untere Bauwürdigkeitsgrenze ist 6 g/t. Das in feinen Füttern vorliegende Gold wird aus dem zermahlenen Konglomerat durch Cyanidlaugung gewonnen, der Urangehalt, ein wichtiges Nebenprodukt, durch Schwefelsäure gelöst und gesondert gefällt. Pt, Ir, Os und Diamant gehen heute meist verloren. Der Witwatersrand mag seit 1886 etwa 15 000 t Au aus > 1 Milliarde t Gestein geliefert haben. Die günstige geothermische Stufe (nur 1° je 135 m) ermöglicht den Abbau in sonstwo unerreichter Tiefe (3500 m maximal). Verwendung von Gold: Prägung von Münzen, Thesaurierung auf Banken und bei Privaten, Kunstgewerbe, Goldschmiedekunst und Uhrenindustrie.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien 2. Silber

Hauptsilbererze sind: Gediegenes Ag 100 % Silberglanz, Argentit Ag 2 S 87 % Dunkles Rotgültig, Pyrargyrit Ag 3 SbS 3 60 % Silberhornerz, Cerargyrit AgCl 75 % „Fahlerze" 0—30 %

Ag

spez. Gew. 10

Ag

spez. Gew. 7

Ag

spez. Gew. 5,8

Ag Ag

spez. Gew. 5,5 spez. Gew. wechselnd

Dazu viele weitere: Stephanit, Ag 5 SbS 4 , Polybasit, Ag 9 SbS 6 u. a. Außerdem enthalten viele Metallsulfide Ag gelöst oder in feinster Verteilung (z. B. Bleiglanz); wechselnd Ag-legiert ist gediegenes Gold. G e o c h e m i s c h ist für die Anreicherung des Silbers seine gegenüber Au etwas weniger edle Natur charakteristisch. Das äußert sich besonders im oxydativen äußeren Kreislauf, wo Ag als Karbonat oder Sulfat recht beweglich ist. — In den hochthermalen Bildungen tritt es gegen Gold relativ zurück, um in mittelthermalen mit Cu, Pb, Zn entschieden angereichert zu sein. Geographisch ist Ag zwar überall verbreitet, doch bildet auch hier wieder die Kordillerenkette eine besonders Ag-reiche Provinz, die die seit Jahrhunderten führenden „Silberländer" Mexiko, Nevada, Montana, Peru, Bolivia enthält. Hauptheimat des Silbers sind von den Lagerstättengruppen Bd. I, S. 51/52 die folgenden: a) Die subvulkanische Ag-Au-Gruppe (Teil von Formation I, Bd. I). b) Die subvulkanische Cu-As-Ag-Gruppe (Teil von Formation II). c) Die Ag-Co-Ni-U-Gruppe (Formation IV). d) Die Sn-Ag-Gruppe (Formation V). e) Die Pb-Ag-Zn-Gruppe (Formation III).

C. Edelmetalle f)

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Ausscheidungen aus Oberflächenlösungen (Zementationszone und aride Schuttbecken). a) Subvulkanische Ag-Au-Gruppe

Die Grenze zu den Goldlagerstätten des westlichen Amerika ist eine fließende, ebenso die Abgrenzung zu c, d und e. Der Übergang von Bildungen, deren Wurzeln im hochthermalen Kontaktgebiet liegen, zu solchen, die ihre Verbreitung im niederthermalen Bereich haben, ist sehr rasch und oft in derselben Grube verfolgbar. Im silberreichsten Land der Erde, Mexiko, sind die Erzträger propylitisierte Rhyolite, Dazite, Andesite und deren Tuffe, aber auch Kalke. Aus solchen Lagerstätten stammende prächtige Kristallstufen von Silbermineralien und Gangarten sind in den Sammlungen der ganzen Welt vertreten. Ein reiches, an Zerrspalten gebundenes Gangsystem bearbeiteten die Gruben bei Guanajuato. Hauptmineralien sind Silberglanz und Silbersulfantimonide mit Bleiglanz, Zinkblende, Kupferkies und Pyrit. Gangarten sind die unter den Goldlagerstätten erwähnten, besonders der Valencianit, und verschiedene Zeolithe. Unter den bis 25 km weit verfolgbaren Gängen war der 150 m breite und 5 km lange Gang „Veta madre" eines der erzreichsten Gangvorkommen der Erde. Silberreiche Lagerstätten finden sich weiter im Staate Zacatecas, bei Fresnillo (breites Ganggebiet) und in Chihuahua, wo bei Sabinal CoNi-Erze mitauftreten. Größter Ag-Produzent ist heute Pachuca (Hidalgo). In Chile treten sowohl reine zeolithische silberführende Gänge (Argueros und Rodaito) als auch solche auf, die hochwertige Silbererze in jüngeren Gangphasen einer älteren Bleiglanz-Zinkblende-Kupferkies-Vererzung enthalten ( C h a ñ a r c i l l o ) und damit aufs engste mit dem Lagerstättentyp e) verknüpft sind. Außerdem war Chañarcillo durch eine kaum übertroffene Ag-Anreicherung in der bis 300 m tief reichenden Oxydationszone mit Ag-Halogeniden gekennzeichnet.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien b) Subvulkanische Cu-As-Ag-Gruppe

Der Metallgürtel der Kordilleren weist sowohl in Nordais auch in Südamerika eine Reihe von Kupferzentren auf, die bald einer höher, bald einer niedriger temperierten Mineralisierung zuzuschreiben sind und vielfach nicht unerhebliche Ag-Erze als Begleiter aufweisen. So führen z. B. die arsenidischen Kupfergänge in B u t t e (siehe Cu), von den vielen mexikanischen Cu-Lagerstätten die Kontaktlagerstätte von Cananea und ebenfalls die ring- bzw. röhrenförmig gestaltete Pilares-Mine (beide in Sonora) (Bd. I, Abb. 23), Z i m a p a n (Hidalgo) und V e l a r d e ñ a erhebliche Ag-Gehalte, die wertmäßig z. B. in Pilares die Cu-Produktion übertreffen. In Peru sind die hochgelegenen Vorkommen von Cerro de Pasco und von Morococha bedeutsame Ag-Lieferanten. Ersteres ist an einen brekzienund agglomeraterfüllten Vulkanschlot gebunden, in dem sich ein gewaltiger Pyritkörper (1700 m lang, 130 m breit und 500 m tief) mit Nestern von Cu- (besonders Enargit und Luzonit), Pb- und Ag-Erzen gebildet hat, der von weiteren niedriger hydrothermalen Cu- und Ag-Erzen gangförmig durchsetzt wird. Früher waren für Cu wie Ag die Anreicherungen in der Zementationszone hier wie in einigen früher genannten wichtig. In Morococha sind diagonale Scherklüfte monzonitischer Intrusivstöcike und ihre Nebengesteine vererzt, häufig mit metasomatischen Verdrängungskörpern und Imprägnationen. Die Roherze enthalten 6 % Cu und 130 g Ag/t, womit Cu und Ag dem Werte nach etwa gleich sind. Eine weitere peruanische Lagerstätte, Colquijirca, schon ein Übergangstyp zur nächsten Gruppe, gehört zu den reichsten Silbervorkommen der Erde. Auch die argentinischen sulfarsenidischen Cu-Distrikte (Capillitas, Famatina u. a.) sind Träger bedeutender Ag-Gehalte. c) Ag-Co-Ni-U-Gruppe Die Ausführungen über die Co-Erze haben auf die enge Verknüpfung mit den Ag-Lagerstätten hingewiesen

C. Edelmetalle

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(S. 30). Die Co-Erze von Ontario stellen wertvolle AgLager dar. Die Analogie mit den Vorkommen im Erzgebirge ist groß, nur fehlen in Cobalt Uranerze, und Bi ist spärlich. Die für die Entwicklung der Lagerstättenwissenschaft bedeutsame erzgebirgische Ag-Co-Mineralisierung gehört zu einer umfassenderen, räumlich und zeitlich stark differenzierten Abfolge, die dem westerzgebirgischen jungkarbonischen Granitaufbruch von Eibenstock-Karlsbad und seinen kleinen Ausstülpungen von Ehrenfriedersdorf, Geyer usw. zugeordnet wurden. Diese Folge beginnt mit pneumatolytischen Sn-W-Lagerstätten, setzt fort in katathermalen Kupferkies-Pyrit-Quarzgängen, denen dann mesothermale Ag-Pb-Zn-Gänge und weiter mittel- bis tiefthermale Co-Ni-Ag-Bi-U-Gänge und schließlich tiefthermale Eisenglanz-Manganerzgänge folgen sollten. Diese Ansicht ist neuerdings erschüttert; die Ag-Pb-Zn-Gänge und erst recht die Ni-Ag-Bi-U-Gänge („Bi-Co-Ni-Formation") sind erheblich jünger und von den Granitintrusionen vielleicht unabhängig. Schneeberg und Johanngeorgenstadt (Bd. I, Abb. 30) weisen viele stockwerkartig auftretende quarzige Co-Bi- und etwas spätere barytische Co-Ag-Gänge auf, Joachimstal ein sich kreuzendes Gangsystem von N-SGängen mit U-Erzen und O-W-Gängen mit deutlichen Teufenunterschieden. Die oberste Zone enthält reiche Ag-Erze, die mittlere Co-Ni-Bi-As-Erze, die tiefere U. Vorwiegende Gangarten sind Quarz, Karbonspäte und untergeordnet Fluorit (Stinkspat); beide letztere zeigen radioaktive Einwirkungen. Marienberg, Annaberg und einige weitere sind prinzipiell ähnlich. Alle Vorkommen wurden nach langem Stilliegen 1945—1955 ohne Rücksicht auf die Ag-Führung auf Uran untersucht und z. T. abgebaut. Eine der erzgebirgischen Metallisation analoge findet sich bei Sabinal in Chihuahua (Mexiko). La Bine Point am Great Bear Lake hat gleichzeitig Silber und Uran in großem Umfang geliefert, ebenfalls aus Co-, Ni- und hier auch Cu-reichen Gängen. Wie in fast allen 4 Erzlagerstätten II

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Lagerstätten dieser Gruppe war der Mineralbestand sehr vielgestaltig. Das früher in diese Gruppe gerechnete, wegen seiner prachtvollen Mineralstufen berühmte St. Andreasberg im Harz gehört eher zu e), nimmt aber eine Mittelstellung ein. Die Gänge setzen in stark zerklüfteten und kontaktveränderten devonischen Gesteinen auf. Der Erzlieferant ist zweifellos der Brockengranit. — Das ebenfalls jetzt stillgelegte Kongsberg in Südnorwegen lieferte einzigartige Massen von ged. Silber aus calcitreichen Gängen bei sonst monotonem Mineralbestand. K. ist bekannt durch die Anreicherungszonen in den Gängen, wo diese durch „Fahlbänder", d. h. pyrit- und magnetitreiche Amphibolite, die als Erzfäller wirkten, hindurchsetzen. Ähnliche Einflüsse sind in unserer Gruppe häufig, und oft sind die Gänge nur dann überhaupt erzführend. Das trifft z. B. für die Co-, Ni-, Ag-, As-führenden „Rücken" im Mansfelder Gebiet zu. d) Sn-Ag-Gruppe Die berühmte Silber-Zinnprovinz der Hauptkordillere in Bolivia enthält eine Unzahl von Lagerstätten, deren Bildung nach Druck und Temperatur sehr verschieden war. Viele sind schon ausgesprochen subvulkanisch (I, S. 44), andere haben Übergänge zu D 3 , Cc, Ce usw. Die Vergesellschaftung Sn und Ag kann sehr innig sein (Canfieldit ein Ag-Sn-Sulfid!), kann aber auch nur räumliches Neben-, dagegen zeitliches Nacheinander bedeuten. Reicherzzonen von Ag bzw. Sn brauchen sich nicht zu decken. Der Erztyp ist neuerdings auch in Ostsibirien (Sinantscha) und Transbaikalien (Smirnowsk) bekannt geworden. Die größte Ag-Anreicherung der Erde überhaupt, mit einer Produktion (seit der Entdeckung 1544) von 33 000 t Ag, enthielt der Cerro Rico von Potosi, eine Rhyolithkuppe, die von zahllosen Gängen durchzogen ist. Diese führen feinkristallinen Quarz und Chalcedon als Gangart, feinsten Zinnstein, Pyrit, eine Unzahl von Buntmetallsulfiden und

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sehr viele edle Ag-Mineralien, z. B. Andorit und Pyrargyrit als Erze. — Die hier wie sonst überall längst abgebauten Oxydationszonen enthielten massenhaft ged. Silber, Argentit und Hornsilber. — Andere bedeutende Produzenten von Ag waren und sind dort Oruro, Colquechaca, Huanchaca, San Vicente u. a. e) Pb-Ag-Zn-Gruppe Die hier behandelten Lagerstätten sind aufs engste mit D 2 verknüpft. Sie gesondert anzuführen ist nur aus wirtschaftlichen (und damit zufälligen) Gesichtspunkten zu begründen — dort sind Buntmetalle entscheidend und Ag Nebenprodukt, hier umgekehrt! Genetisch reichen sie von kontaktpneumatolytischen Bildungen, wie den mit Diopsid, Grossular, Wollastonit verknüpften sehr Ag-reichen Bleiglanzen des Darwin Districts, Inyo Co., Cal., hochtemperierten Gängen mit sehr Fe-reicher Zinkblende, Pyrrhotin, Ag- und gleichzeitig Bi-reichen Bleiglanz wie Fort Steel (Brit. Col.) oder Webbs Mine bei Emmaville, N. S. W., und auch einigen Gängen von Freiberg, vielen schon den subvulkanischen Gängen nahestehenden Gängen in Montana, z. B. Phillipsburg und Granite Bimetallic Mine, beide im Gefolge des Boulder Granits, oder Highland Bell in British Columbia, einer ganzen Anzahl von Gruben in Mexico (Fresnillo, San Martin) und Bolivia — bis schließlich zu normalen Pn-Zn-Gängen des gewöhnlichsten Typs, die aber einmal besonders reich an Fahlerz und damit Ag werden (Sunshine Mine, Coeur d'Alene, Idaho). — Leadville, Aspen u. a. in Colorado, auch viele andere in der ganzen Welt könnten hier wie bei D 2 angeführt werden. Der Mineralbestand der genetisch heterogenen Gänge ist sehr kompliziert. Bei den höchsttemperierten ist der Silberträger meist ein Bleiglanz mit AgBiS 2 , z. T. entmischt, in den mitteltemperierten oft Fahlerz, aber nur z. T. Freibergit, besonders in oberflächennahen eine Fülle verschiedener Ag-Mineralien wie Pyrargyrit, Argentit, Polybasit, Stephanit u. v. a. Bleiglanz, Zinkblende, Pyrit sind i'

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

stets, Kupferkies, Arsenkies und Bleispießglanze oft vorhanden. f) Verhalten des Silbers im Bereich von Verwitterungslösungen In der Oxydationszone kann Silber als Ag-Sulfat leicht transportiert und also weggelöst werden. Sobald diese Lösung aber intakte Sulfide trifft, wird das edle Ag sofort als pulveriger oder krustenförmiger Argentit ausgefällt. Man hat auch viele andere Silbersulfide als Zementationsbildungen zu deuten versucht, was aber (mit wenigen Ausnahmen) unrichtig ist. — Trifft Silber bereits in der Oxydationszone auf halogenhaltige Lösungen (Wüsten, Meeresnähe) oder auf starke Reduktionsmittel (Fe u -haltige Silikate) so wird es als Silberhalogenid („Hornsilber") bzw. als ged. Silber ausgefällt. —- Sowohl solche reichen Oxydationszonen wie die obersten Argentit-führenden Teile der Zementationszonen haben oft beim Beginn des Bergbaus riesige Bedeutung gehabt. Das traf auf viele Lagerstätten in Mexico und Chile, Colorado (Leadville), Bröken Hill, N. S. W., Butte in Montana usw. zu, sicher aber auch auf die Frühzeit des europäischen Bergbaues. Mehr als die Hälfte der Ag-Gewinnung ist aber Nebenprodukt bei der Reinigung der Buntmetalle auf hüttenmännischem Wege. So liefern z. B. die Kupferschiefer von Mansfeld neben 15 000 t Cu etwa 100 t Ag. 3. Platin und Piatinoide In neuester Zeit ist eine Unzahl von Pt- bzw. Platinoidmineralien entdeckt worden. Am wichtigsten bleiben aber: ged. Platin, meist mit F e und Pt-oiden 75—90 % Pt spez. Gew. 14—20 Sperrylith, PtAs ä 57 % Pt spez. Gew. 9 Platin und die Platinoide sind ausgesprochen siderophil, Palladium ist daneben stark, Platin etwas chalcophil. Die Anreicherungen sind damit frühmagmatisch (sekundär-

C. Edelmetalle

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hydrothermale Umlagerungen kommen vor, sind aber ohne Bedeutung). Für über 100 Jahre (seit der Entdeckung 1819) hatten die Lagerstätten des Urals die Führung in der Pt-Förderung. Sie sind geknüpft an Dunite und in ihnen eingelagerte Chromitite. Die rundlichen Dunitkörper sind ihrerseits umgeben von Pyroxeniten und weiterhin Gabbros. Das Hauptgebiet liegt um Nischne Tagilsk. Es wurden fast nur ältere und jüngere Seifen abgebaut, primäres Erz nur, wenn das Gestein mehr als 3 g/t Pt hat. Die modernen Riesenbagger gestatten Gehalte von 0,2 g/t noch mit Gewinn zu verarbeiten. Analoge Vorkommen, aber von viel geringerer Bedeutung, finden sich in Columbia (Choco), Abessinien (Birbir) und anderswo. Auch das Iridosmiumvorkommen von Adamsfield, Tasmanien, gehört hierher. Südafrika enthält sicher die größten Pt-Anreicherungen der Erde in Lagerstätten großer Mannigfaltigkeit. Sie sind (fast) alle mit dem Intrusivkörper des Bushvelds verknüpft (Stereogramm S. 8, Profil Abb. 17). —- Das ausgedehnteste Vorkommen bildet der Merensky Horizont, ein durchaus s

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Abb. 17. Profil durdi die Bushveld Intruiivmas.se mit ihren nutzbaren Horizonten (nach P. A. WAGNER und A. L . HALL).

schichtartig entwickeltes Differentiat im unteren Teil des Bushveldnorites, das sich mit wechselnden Gehalten über Hunderte von Kilometer verfolgen läßt. Heute allein abgebaut werden die unverwitterten Partien der unteren Hälfte des Merensky Reefs, die aus einem dünnen Chromitband und darüber einem 30—40 cm dicken sulfidführenden Pyroxenit bestehen. Die Pt-Gehalte liegen, entgegen älteren

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Ansichten, als ged. Pt, Sperrylith, Braggit u. v. a. vor, meist eingelagert in den Sulfidpartien. Ein Teil kann als Reichkonzentrat gewonnen werden, ein anderer bei hüttenmännischer Verarbeitung der Sulfide. Die RustenburgPlatinum, Mine ist heute die größte allein auf Platinoide bauende Grube der Erde. Vorkommen, die zwischen dem Merensky Reef und Sudbury (S. 28) eine Zwischenstellung einnehmen, sind die in Doleriten liegenden Lagerstätten von Norilsk am Jenissei, Nordsibirien. Die eigentümlichen, die Bushveldhorizonte Harhxomoeom. Mooihoek n.rdiskordant durchsetzenden H o r t o n o l i t h P i p e s (Mooihoek, Onverwacht) sind röhrenförmige pegmatitische Nachschübe, evtl. Aufschmelzungen von Ptreichen Gesteinen. Durch sehr geringe 1001 öesteine der,pipes' Ausdehnung (0 50 m) hat trotz sehr hoher A b b . 18. P t - f ü h i e n d e r H o r t o n o l i t h - p i p e von Gehalte 100 g/t, lo- M ° o i h o e k Süd-Afrika (nach P . A . W A G N E R ) . kal 2000 g/t) der Bergbau auf ihnen nur kurze Lebensdauer gehabt (Abb. 17). Dasselbe traf zu für die wohl auf hydrothermale Umlagerung präexistierender Platinvorkommen (vielleicht Merensky-Reef) zurückgehenden „Platinquarzgänge" von Rietfontein, wo roteisenführende sehr junge Quarzmassen lokal enorme Pt- und Pd-Anreicherungen führten (bis 5000 g/t). Für den Weltmarkt entscheidend sind die Pt-Mengen, welche die Sudbury-Nickel-Erze (s. Nickel S. 27) aufweisen; dort haben die Offsetvorkommen etwa 1,5 g/t, die Marginal deposits 0,5 g/t Pt und etwa gleichviel Pd. In Columbien wird jährlich > 1 1 Pt aus Flußseifen gewonnen, die aus ultrabasischen Gesteinen stammen, also prinzipiell mit den Ural-Seifen übereinstimmen. }

D. Buntmetalle

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Verwendung: Katalysatoren in der chemischen Industrie, Goldschmiedekunst, chemische und elektrische Apparate, Röntgentechnik. In der Produktion steht heute Canada an erster Stelle. Dann folgen Rußland, Südafrika und Columbien. Die USA und andere Länder produzieren etwas Pt als Nebenprodukt der Metallraffination.

D. Buntmetalle 1. Kupfer Haupterze sind: ged. Cu 100 % Cu spez. Gew. 9 Kupferglanz Cu 2 S 80 % Cu spez. Gew. 5 — 6 Kupferindig CuS 66 % Cu spez. Gew. 4,6 Kupferkies CuFeS 2 35 % Cu spez. Gew. 4,2 Buntkupfer Cu 5 FeS 4 ~ 61 % Cu spez. Gew. ~ 5,2 Enargit Cu 3 AsS 4 48 % Cu spez. Gew. 4,5 Antimon- oder Arsen-Fahlerz Cu 3 SbS 3 bzw. CuAsS 3 , wobei Cu 3 durch Ag, Fe, Zn ersetzt ist 23—53 % Cu spez. Gew. 4,4—5,4 Erze der Oxydationszone: Rotkupfererz Cu a O 89 % Cu spez. Gew. 6 Tenorit CuO Malachit und Kupferlasur CuCO ä • Cu(OH) ä resp. 2CUC0 3 • Cu(OH) 2 , Atakamit CuCl 2 • 3Cu(OH) 2 , Kupfervitriol C u S 0 4 • 5 H 2 0 , Antlerit C u S 0 4 • 2Cu(OH) 2 , Brochantit C u S 0 4 • 3Cu(OH) 2 und viele andere. Cu ist ein ausgesprochen chalkophiles Element. Lagerstätten zu bilden beginnt es im magmatisch-pneumatolytischen Stadium, erlangt den Höhepunkt im heiß- und mittel-hydrothermalen Abschnitt, um bei niedrigeren Temperaturbereichen wieder zurückzutreten. Den äußeren Kreislauf kennzeichnet die leichte Löslichkeit in schwefelsaurer Lösung und die ebenso leichte Wiederausfällbarkeit

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

des relativ edlen Metalls (Bd. I, S. 77). Die Beweglichkeit des Cu kommt auch in der Konzentration in Red beds (Bd. I, S. 82) und der Ausfällung in schwefelwasserstoffreichen Sedimenten zum Ausdruck. Es ergibt sich deshalb folgende Gliederung: a) Nickelmagnetkies-Cu-Lagerstätten. b) Kontaktpneumatolytische Cu-Lagerstätten. c) Hydrothermal-plutonische Lagerstätten. d) Subvulkanisch-hydrothermal und vulkanisch exhalative Lagerstätten. e) Lagerstätten des äußeren Kreislaufs Oxydations- und Cementationserze, Schwefelkreislauf. f) Vulkanisch-biochemisch gemischte Lagerstätten. g) Metamorphosierte Lagerstätten. a) Die Nickelmagnetkies-Cu-Lagerstätten Wie schon bei Ni (S. 28) erwähnt, ist Sudbury gleichzeitig eine der bedeutendsten Cu-Lagerstätten. Das Sudbury-Roherz weist 2,8 % Ni und 1,7 % (in den Offsets mehr!) Cu auf. Ähnliche mineralogische Verhältnisse treten im Jenissei-Gebiet, Lynn Lake in Manitoba und im Stillwaterkomplex (Montana) auf. b) Pneumatolytische Gang- und Verdrängungslagerstätten lassen vielfach (sächs. Erzgebirge, Cornwall u. a.) den Übergang von Sn- zu etwas tiefer temperierter CuMineralisation feststellen. Auch begegnen wir lateralen Übergängen von Turmalingoldgängen (innen) und Turmalin-Cu-Gängen (außen), oder von Quarz-Wolfram- zu vorherrschender Cu-Führung. Beispiele pneumatolytischer Cu-Vorkommen (wirtschaftlich meist unwichtig!): Cactus Mine, S. Utah, Mte. Mulatto, Südtirol, eine Reihe japanischer Lagerstätten in Zusammenhang mit granodioritischen postpalaeozoischen Intrusionen; das gleichzeitig Sn-, W-

D. Buntmetalle

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und Cu-führende Akerwbe hat größere Bedeutung. Es ist ein Schulbeispiel für Übergänge nach verschiedener Richtung. — Dagegen haben kontaktpneumatolytische Kupferlagerstätten besonders große Produktion — allerdings meist erst durch sekundäre Anreicherung. Auch sie sind in einzelnen Teilen oder als Ganzes mit typisch hydrothermalen Imprägnationen durch Übergänge verknüpft. Manche sind in der primären Mineralisation kompliziert, z. B. Bisbee, andere eintönig, z. B. Morenci, beide Arizona. In ihre Verwandtschaft gehören Concepción del OTO, Mexiko, anscheinend auch Kounrad und Djesgaskan in Südsibirien. In allen haben sekundäre Oberflächenumlagerungen reiche Cementationserze entstehen lassen und zu den größten Kupferanreicherungen geführt. Die Vererzung ist eine Abb. 19. Cooper Queen Mine, Velardena, Mexiko (nach SPURR). Folge der kretazeischtertiären granitischen Aufbrüche, die bald ergiebige metasomatische Mineralisierungen an Kalken, bald nur leichte Imprägnationen hervorrufen, und zu den „disseminated ores" überleiten. Groß ist auch die Zahl typischer Kontaktvorkommen in Mexiko (Abb. 19) mit Cu, Ag und Pb. Audi Japan (Yaguki, Mochikura), China und Korea besitzen analoge Lagerstätten. c) Der hydrothermal-plutonische Ablauf Eindeutig hierher gehören zwei Untergruppen: 1. die hochtemperierte Fe-reiche, wo der Cu-Träger Kupferkies, das Hauptbegleiterz Pyrit oder Magnetkies, 2. die tieftemperierte Fe-arme, aber As-reiche, bei der der CuTräger Fahlerz, Enargit, Kupferglanz, Bornit ist. Die

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

früher oft angeschlossenen kompakten Kieslager („Intrusive Kieslager" i. S. von J. H. L. V O G T gehören sicher nicht hierher, sondern sind, oft durch Metamorphose gründlichst umgeformt, verschiedenen, meist wohl submarin-exhalativen Ursprungs. Sie werden im Anschluß an D d (S. 65 ff.) behandelt. Den unmittelbaren Anschluß an b) bildet eine Anzahl von Vorkommen, die insgesamt primär durch mäßige Gehalte an Kupferkies und dazu Pyrit ausgezeichnet sind. Es sind dies die „disseminated copper ores" oder „porphyry ores". Sie gehen aus einem Ausgangserz (protore) hervor, das eine sehr schwache, Abb. 20. Engmaschiges Netz von diffus verteilte, Imprägna- S c h r u m p f u n g s k l ü f t e n m i t Kiesauskleiu n g u n d Erzimgrägnation „dissemition von Pyrit, Kupferkies, dnated ore" des porphyrischen granimanchmal auch Enargit, tisch - monzonitischen Nebengesteins von Arizona, U f a usw. (nach E M M O N S ) . Quarz und Serizit darstellt (Abb. 20). Aus den „protore" mit 0,1—0,2 % Cu wird durch Oxydation gebildetes CuS0 4 in Lösung weggeführt, die Oxydationszone verarmt also. Unter dem Grundwasserspiegel wird das Cu aber als Kupferglanz ausgefällt und ein CuGehalt von 0,8—2 % erreicht, besonders wenn noch die Cu-Mengen erodierter Lagerstättenteile hinzukommen. Da riesige Mengen in gewaltigen Tagebauen vorteilhaft gefördert werden können, gestaltet sich selbst bei Gehalten < 1 % im angereicherten Material der Abbau noch vorteilhaft. Die Primärvererzung ist als Folge des Entweichens hydrothermaler Endlösungen der laramischen granitischen Intrusionen anzusehen. Dabei haben unterschiedliche Abkühlungsgeschwindigkeiten zwischen Kern und Schale im Intrusivkörper Spannungen und Zerrungen und weiter das

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kreuz und quer verlaufende Spaltsystem hervorgebracht, das den Endlösungen die W e g e vorgezeichnet hat. Das Gebundensein der Erscheinungen an Aufwölbungsachsen ist sehr deutlich. Es seien hier folgende wichtige Lagerstätten aufgeführt: Ely, Nevada; Bingham, Utah; Ray-Miami, Arizona; Santa Rita, New Mexico; Cananea, Mexico. Sie wurden erst zwischen 1905 und 1910 entwickelt und bilden das Rückgrat der USA-Kupferproduktion. Die Utah-Copper Mine bei Bingham ist heute die größte Einzelgrube für Cu mit einer täglichen Produktion an Roherz bis zu 50 000 t und einer jährlichen an Kupfer bis zu 250 000 t. Ebenso wichtig ist die Chuquicamata-Mine in Chile, welche den Typ der imprägnierten disseminated ores in einem Quarzdiorit verknüpft mit einem solchen reicher vererzter Gänge und Ruschelzonen, die sich durch Verkieselungen, Serizitisierungen und Albitisierungen kennzeichnen. Das Primärerz besteht aus Pyrit, Enargit, Fahlerz, Kupferkies und Blende. Die bis in fast 600 m Tiefe reichende Zementation führt Kupferindig und Kupferglanz. Vorräte 200 Mio. t Erz mit 2 % Cu. Bei der extremen Trockenheit sind in der unteren Oxydationszone auch sonst weggelöste Cu-Sulfate (Antlerit, Kupfervitriol u. a.) gewinnbar. H y d r o t h e r m a l e C u - G ä n g e des Fe-reichen Typs sind weltweit verbreitet, meist aber von geringer Bedeutung. Teilweise sind sie wirtschaftlich gesehen eher Spateisen-, Gold-, Zink-Lagerstätten. Genetisch mögen viele „Abläufer" anderer Vorkommen sein, da Kupferkies im kleinen wie im großen Neigung zum Wandern hat. Letzteres trifft z. B. für die kleinen, aber enorm reichen Kupferkiesschläuche von Temagami, Ontario, zu, die pilzförmig auf einer großen (armen) Ni-, Cu-, Pyritlagerstätte aufsetzen. Andere sind „sekundär hydrothermal". — Lange eingestellter Bergbau ging in Deutschland um auf Gängen bei Kamsdorf in Thüringen (mit Fahlerz), Lauterberg im Harz, Virneberg bei Siegburg, Dillenburg, im

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I- Die Lagerstätten der Erzmineralien

Nordteil des Siegerlandes bei Müsen (mit Ni-Erzen). Längst stilliegend, aber genau studiert sind die Gänge des Val d'Anniviers im Wallis (Baicolliou u. a.). Mitterberg in Salzburg in der „nördlichen Grauwackenzone" steht noch in regem Abbau. Es führt Kupferkies in sideritischer und dolomitischer Gangart und enthält Gersdorffit und Arsenkies. Ähnlich sind Vorkommen von Kotterbach in der Slowakei. Sie enthalten u. a. reichlich Hg-Fahlerz. In Algier ist das ungewöhnlich hochtemperierte Gangsystem von Ain Barbar bei Böne noch im Abbau. — In Australien haben früher ähnliche Gänge bei Moonta große Bedeutung gehabt und das Gebiet von Cobar, N. S. W., steht in neuer Entwicklung. Genetisch noch rätselhaft sind die an Magnetit geknüpften, mineralogisch mit einer Erzführung von Kupferkies, Pyrit und Wismutglanz aber durchaus hierher passenden Erzschläuche von Peko u. a. bei Tennant Creek, Nord-Australien. — Das in seiner Deutung stark umstrittene Ergani Maden, der größte Cu-Erzeuger der Türkei, mag eine Brücke zu den unter Dd beschriebenen Vorkommen bilden. Die F e - a r m e n h y d r o t h e r m a l e n Cu-Vorkommen sind von den eben genannten zwar nicht scharf getrennt, aber i. allg. durch hohe Gehalte an As, oft Zn und Pb, dazu einigen selteneren Komponenten wie Ge, Ga, V, Mo, Bi, auch reichlich Ag im Mineralbestand äußerst kompliziert. Formal sind es Gänge oder Schläuche (Magma, Butte, Brixlegg-Schwaz, Matra), Verdrängungen (Tsumeb, Kennecott z. T.), Imprägnationen (Bor, Chuquicamata, Lake Superior, White Pine). B u t t e (Montana) stellt im Zentral teil eine enorme CuKonzentration auf engem Raum dar. Sie ist genetisch mit dem „Butte-Granit" (eigentlich Quarzmonzonit), einem Teil des laramischen Boulder-Batholithen verknüpft. Hauptträger des Cu sind Kupferglanz, Enargit, Tennantit, auch Bornit und Covellin. Die vererzten Gänge des „Anaconda-

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D. B u n t m e t a l l e

Systems" (bis 30 m mächtig und mehrere Kilometer lang) streichen etwa W-O, biegen aber, durch Torsion sich zerschlagend und mehr imprägnationsartig werdend, im Osten nach Süden „pferdeschwanzartig" um. Andere Verwerfungssysteme haben keine oder geringe Vererzung. Gangart ist Quarz, Pyrit, Sericit. Die bes. im Westen entwickelten Gänge der Außenzone haben mehr subvulkanischen Charakter mit Manganspat, Zinkblende, Pyrit. Der Abbau in den Gängen hat große Teufen erreicht und ist kaum mehr wirtschaftlich; augenblicklich werden im Tagebau die Armerze der „Horse tails" abgebaut. Butte produzierte seit 1879 Werte von fast 3 Mrd. $ in Cu, Ag, Au, Zn, Pb, Mn usw.

•

Pyrit •

. Enargit

(?) vä' 'Bornit Kupjerindig . —'

• Kupferglanz 1 Pyrit • Kupferkies —< Hinkblende i Bleiglan* Manganspat 1 p/n't -

A b b . 21. D a s K u p f e r v o r k o m m e n v o n B u t t e , M o n t a n a / U S A . 1. G a n g s y s t e m e , 2. z o n a l e A n o r d n u n g d e r M e t a l l e , 3. u n d 4. A u s s c h e i d u n g s f o l g e d e r E r z e in d e r z e n t r a l e n , b z w . in d e r ä u ß e r s t e n Z o n e .

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Kupferglanz und Cu-Arsenide, dazu Bleiglanz und Zinkblende führt die Lagerstätte Tsumeb in Südwestafrika, wo die Erze dolomitisches Nebengestein verdrängen. Die Blende ist reich an Cd. Besondere Mineralien führen Ge (Germanit und Renierit, beide fahlerzartig) und Gallit (CuGaS 2 ). Tsumeb ist ferner durch die schön kristallisierten Oxydationsmineralien von Cu, Pb, Zn, V, As bekannt. — Tintic (Utah) zeigt ähnliche Cu-Erze bei Vorwiegen von Blei. Besonders durch Bornit ist der Erzschlauch der Magma-Mine, Arizona, charakterisiert. — Schwaz und Brixlegg bei Innsbruck führen ein Hg-reiches Fahlerz (heute erschöpft). In Europa noch im Abbau sind die Gänge von Recsk im Matragebirge in Ungarn. Bor in Nord-Ost-Serbien ist an sich genetisch an Andesite gebunden, hat aber mineralogisch große Ähnlichkeit, z. B. mit Butte. In der Hauptsache ist die Vererzung imprägnativ. Mit den Abbauorten Cuka-Dulkan, Tilva Mica und Tilva Rosch ist es die größte Cu-Lagerstätte Europas (bis 40 000 Ja/t Cu, 10 t Au). Nicht sicherer Abstammung sind die äußerst hoch kupferhaltigen (bis 70 % Cu) Erze von Kennecott in Alaska (jetzt stilliegend). Sie bestehen zu 95 % aus Kupferglanz und Digenit, Kupferindig, Enargit und Bornit und bilden Gänge, Brekzienzonen und Verdrängungskörper in triassischen, über Melaphyren gelegenen dolomitischen Kalken. Sekundär hydrothermale Lösungen scheinen sowohl die Melaphyre als auch die Kalke vererzt zu haben. Ob die Kupferimprägnationen des Oberen Sees zu plutonischen oder vulkanisch-exhalativen Erscheinungen gehören, ist noch nicht geklärt. Das Keweenawan des obersten Algonkiums (s. S. 19 und Abb. 7) enthält mächtige basaltische blasige Laven (Amygdaloids) und Quarzporphyrkonglomerate, die mit ged. Cu, Chlorit, Epidot, Quarz, Karbonat, Prehnit und verschiedenen Zeolithen imprägniert sind. Auch auf vererzten Spaltengängen stellt sich ged. Cu, z. T. in riesigen Massen (400 t!) ein. Sulfidische und arsenidische Kupferlösungen, von den basaltischen Magmen selbst abstammend, oder sich auch vom unter-

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liegenden Duluthbatholithen herleitend, haben die an Ferrimineralien (Eisenglanz) reichen vulkanischen Gesteine durchströmt, sind aber dabei oxydiert worden und haben ged. Cu ausgeschieden. Fast 100 Jahre gehören die „LakeSuperior-Gruben" zu den führenden Cu-Produzenten der Erde. Heute hat ihre Bedeutung stark nachgelassen. Dagegen hat sich ganz in der Nähe ein in einem flachen Faltungstrog in Sandsteinen und Schiefertonen auftretendes Vorkommen von ged. Cu, W h i t e P i n e , gut entwickelt. Es ist durch irgendwelche Umlagerungen aus Lake-Superior-Erzen entstanden. Boliviens größte Cu-Lagerstätte Corocoro führt gediegenes Cu, Tiefkupferglanz und Domeykit (Cu3As) imprägniert in Tuffiten, Schiefertonen und roten Sandsteinen. Diese Sedimente sind entlang einer durch eine Aufschiebung zerscherten Antiklinale besonders stark vererzt. Die Vererzung ist von einer Ausbleichung des roten Nebengesteins begleitet. Wahrscheinlich sind die eozänen Schichten in Zusammenhang mit oligozänen Intrusionen aufgerichtet und an der Störung hydrothermale Lösungen hochgestiegen, wobei die oxydierende Wirkung des feinst verteilten Eisenoxyds das Metall und die einfachen Sulfidverbindungen entstehen ließ. d) Lagerstätten mit subvulkanisch-hydrothermaler und vulkanisch-exhalativer Entstehung treffen wir in Südosteuropa, Japan und Südamerika an. Sie treten in andesitischen, rhyolithischen oder trachytischen Gesteinen auf (Vulkanschlote und Eruptivbrekzien und Tuffe). 1. Maidan Pek in Ostserbien trägt gemischte Charakterzüge. Hier ist höhertemperiert gebildeter Magnetit hydrothermal durch Kupferkies und Pyrit verdrängt. Japan hat eine große Produktion aus Cu-Erzen, die in Zusammenhang mit den tertiären und jüngeren Andesiten und Rhyolithen stehen und große Körper in brekziösen

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Tuffen bilden, entweder als Schwarzerz (Kuröko), einem Gemisch von Pyrit, Kupferkies, Zinkblende, Bleiglanz und Schwerspat oder als Gelberz aus Pyrit, Kupferkies und Quarz bestehend. Es bestehen Übergänge zu Gängen mit Quarz und Fahlerz, Enargit, Arsenkies u n d solchen mit karbonspätiger Gangart, Kupferkies, Magnetkies u n d Pyrit (Omori auf Honshu). Auch mit den submarinen Bildungen liegen Ähnlichkeiten vor. Im Charakter gleich, doch größer im Ausmaß sind Braden (El Teniente), das in einem vererzten Vulkanschlot arbeitet und Potrerillos, beide in Chile und beide den „disseminated ores" verwandt. Cerro de Pasco, ein sehr wechselvolles, nach verschiedenen Richtungen Ähnlichkeiten zeigendes und wirtschaftlich sehr bedeutendes Vorkommen und Morochocha (s. S. 93), beide in Peru, sind genetisch wohl hier einzuordnen, ebenso Pilares (Sonora, Mexico). Vielleicht ähnlicher Deutung sind das an Quarzporphyr geknüpfte imprägnative Kupferglanzvorkommen von Imsbach am Donnersberg, Pfalz, und das früher berühmte, durch tektonische Einwirkung aber untypisch gewordene von Mte. Catini in Toskana und wohl auch noch viele andere. Während die bisher genannten Bildungen auf dem Festland entstanden sind, gibt es viele lagen-, linsen-, ja „kartoffel"-förmige Erzkörper aus Pyrit u n d Kupferkies, z. T. mit reichlich Zinkblende, Bleiglanz, Pyrrhotin und vielen anderen Mineralien, die als Exhalation von submarinen Ergüssen zu deuten sind. Gelegentlich sind die ebenfalls vererzten Zufuhrwege erkennbar. Sie sind meist mit Andesiten und Basalten bzw. deren Tuffen verknüpft. Sowohl die Lagerstätten selbst wie die Nebengesteine können durch Metamorphose bis zur Unkenntlichkeit verändert sein. Viele sind daher nur mit Vorbehalt hier anzuschließen, bei den meisten hat es in der genetischen Deutung lange wissenschaftliche, z. T. noch andauernde Diskussionen gegeben. Die früher — durchaus unrichtig — als „Intrusive Kieslager" bezeichneten Lagerstätten gehören

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wohl überwiegend hierher. — Wirtschaftlich sind viele allein auf Pyrit für die chemische, bes. die Zellstoffindustrie, abgebaut worden, andere besonders auf Kupfer, noch andere auf Zink oder auf alle Komponenten gleichzeitig. Übergänge zu den biogenen Bildungen (S. 70) sind nach der Bildungsgeschichte zu erwarten. Auf die für die Genesisdeutung wichtigen Vorkommen Vulcano und Cap Cavallo ist schon Bd. I S. 96 hingewiesen. Wohl die größten Pyritlagerstätten der Erde enthält das Gebiet von Rio Tinto in Süd-Spanien und dem benachbarten Teil von Portugal. In den varistisch gefalteten Zug der Sierra Morena sind porphyrische Gesteine und Diabase eingeschaltet, die irgendwie als Erzlieferanten zu betrachten sind. Die sehr zahreichen Erzkörper sind von wechselnder Größe, bis 1700 m lang und 160 m dick. Das Erz ist meist massig, feinkörnig und richtungslos, gelegentlich auch weniger kompakt und etwas paralleltexturiert. Stark überwiegt Pyrit, es folgen Kupferkies, Zinkblende, Bleiglanz und andere. In erzimprägnierten Nebengesteinspartien kommen Pyritkügelchen vor (Bd. I, Abb. 37 c). Die Lagerstätten enthalten Hunderte von Mill. t, etwa 150 Mill. sind bereits abgebaut. Der Gehalt an Cu liegt bei 1—2 %; er wird teils hüttenmännisch, teils durch Laugung gewonnen. Die Ähnlichkeit von Rio Tinto und dem Rammeisberg am Harz ist bereits vor 70 Jahren F. K L O C K M A N N aufgefallen. Diese polymetallische Lagerstätte besteht aus zwei etwa 500 m langen und 10-—15, lokal 40 m mächtigen plattenförmigen Erzkörpern; diese fallen mit den sie einschließenden mitteldevonischen Wissenbacher Schiefern, beide in einer isoklinalen Mulde überkippt, steil SE ein. Das Erz stellt eine ausgesprochen feinkörnige Mischung aus den Haupterzen Pyrit, Zinkblende, Kupferkies, Bleiglanz dar, zu denen sich untergeordnet Markasit, Fahlerz, Magnetkies, Magnetit, Boumonit u n d viele andere hinzugesellen. Sie sind sowohl untereinander als auch mit den mineralischen Nichterzen wie Schwerspat, Calcit, Dolomit, Quarz, Serizit u. a. aufs feinste verwachsen, wobei das 5 Eizlagerstätten II

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

mengenmäßige Verhältnis örtlich und in feinster, z. T. durch tektonische Auswalzung bedingter Bänderung stark wechselt. Kompakte Derberze wechseln mit feinschichtigen ärmeren Erzen (Banderz). Nicht selten sind Stauchungsund Fältelungstexturen. Neben Strukturen alter Gele und solchen der syngenetisch-sedimentären Entstehung sind auch solche der Rekristallisation häufig. Die Gefügeverhältnisse machen ein kompliziertes Flotationsverfahren notwendig. Obwohl die Lagerstätte seit dem Jahre 960 abgebaut wird und jährlich große Erzmengen, heute etwa 250 000 t Roherz, mit 50 000 t Zn, 25 000 t Pb, 2000 t Cu, 10 000 t Schwefelsäure (aus Pyrit und den Röstgasen anderer Sulfide), dazu 150 t Ag, 100 t Cd, 120 t Sb, 30 t Co, usw. produziert werden, sind noch erhebliche Vorräte vorhanden. — Mount isa-Mine in Australien hat ähnlichen Mineralbestand und ist sicher analog zu deuten. Die lagenförmigen Erze präkambrischen Alters sind steilgestellt, tektonisch sonst aber nicht so stark beansprucht wie die des Rammeisberges. Meggen an der Lenne ist stratigraphisch und in manchen Erztexturen dem Rammeisberg recht ähnlich, aber viel ausgedehnter ( > 10 km2), dabei jedoch viel dünner (0 2 m) und monotoner. Uberwiegend ist im Zentralteil Pyrit, daneben Zinkblende; Bleiglänz und Kupferkies sind schon Seltenheiten. Der Außenteil besteht aus einem gesondert gewonnenen sehr feinkörnigen, grauen Baryt. Letzterer entspricht besser durchlüfteten Teilen des Beckenrandes. Die Stoffzufuhr ist wie im Rammeisberg exhalativ im Zusammenhang mit dem Ophiolithmagmatismus des Mitteldevons. Cypern, die dem Kupfer den Namen gebende Insel, führt über andesitischen Pillowlaven (Kissenlaven) konkordante Pyritlager mit — in der Primärzone! — nur kleinen Cu-Gehalten. — Im Ural ist eine größere Zahl analoger Vorkommen im Abbau. Sie sind insofern von besonderem Interesse, als sie alle Ubergänge von ursprünglich schichtenförmigen Lagerstätten im wenig, bis zu erheblich veränderten im stark metamorphosierten

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Nebengestein zeigen und damit eine Brücke zur Erklärung vieler Pyrit-Lagerstätten bisher fraglicher Deutung geben. Generell sind Pyrit-Kupferkieskörper oder Körper von Kompakterzen mit reichlichem Pyrit immer verdächtig, metamorphe Äquivalente der hier besprochenen Gruppen zu sein, wenn einerseits Quarzite (aus submarinen SiOoExhalationen), andererseits „Grünsteine", d. h. chloritischamphibolitische Gesteine (metamorphe Andesite und Basalte) im Nebengestein sich finden. Der Elementbestand ist dabei noch nicht einmal so entscheidend, da besonders Mischglieder mit ehemals sapropelitischen Gesteinen äußerst kompliziert polymetallisch sein können. Der Silikatbestand kann dabei Leitmineralien der Epi- bis Katazone führen.

Abb. 22. Handstück (14 cm Länge) des schwach Cu-haltigen Kiesvorkommens von St. Marcel, Piémont. Glaukophanschiefer .mit Granatporhyroblasten alternieren mit Linsen und Lagen von kupferhaltigem Pyrit mit wechselnder Quarzlührung.

In Deutschland wäre hier zu erwähnen: Kupferberg im Fichtelgebirge mit noch klaren Reliktstrukturen, Waldsassen, noch in regem Abbau, Klingenthal an der sächsisch5'

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

böhmischen Grenze. Die sehr bedeutende Schwefelkiesproduktion von Norwegen geht auf Dutzende solcher Vorkommen zurück: Röros, Lökken, Leksdal, Ballangen, Sulitelma, Grong, Joma gehören wohl alle — trotz Verschiedenheiten im einzelnen — hierher (kursiv = z. Z. im Abbau). Kupferkies ist stets, Zn und Pb gelegentlich Nebenprodukt. Falun in Mittelschweden ist, wie viele andere Lagerstätten seiner Gegend, genetisch zweifelhaft. Als ursprüngliche Cu-Lagerstätte produziert es allein Pyrit. Andere sind vorwiegend Buntmetallieferanten: Löfäsen, Garpenberg, Kaveltorp, Ljusnarsberg. Alle liegen in extrem metamorphem Nebengestein. Noch komplexer im Mineralbestand und ebenfalls hoch metamorphosiert sind die Vorkommen des Skellefteädistrikts in Nordschweden, wovon Boliden einen 600 m langen und 40 m breiten in Leptiten (metamorphe saure Effusiva und deren Tuffe, z. T. Andalusitquarzite) eingefalteten Erzkörper darstellt. Er besteht aus einem mit Arsenkies durchsetzten Gemenge (Skarnerze) von Sulfiden und Sulfosalzen von Fe, Pb, Ag, Cu, As und Sb mit recht verschiedenen Silikaten, Quarz, Rutil, Calcit und Apatit. Die Erze liefern jährlich 7000—8000 t Cu, 6 t Au, 40 000 t Arsenik und 18 000 t S, weiter Pb, Sb, Bi, Se, Te u. a. Outukumpu in Ostfinnland besitzt ebenfalls sulfidische Skarnerze. Fischförmige Körper von Erz sind in einer mächtigen Quarzmasse eingelagert. Durch die Anwesenheit chromitführender Metamorphite wird eine ganz ungewöhnliche Paragenese bedingt. Es ist wahrscheinlich, daß ursprünglich eine sapropelitische Pyritlagerstätte vorlag, Es sind 20 Mill. t Erz festgestellt und 80 000 t Cu zu erwarten. Outukumpu zählt damit zu den größten CuGruben Europas. Das kanadische Grundgebirge beherbergt die schon bei Gold erwähnten Cu-Au-Lagerstätten Rouyn-Noranda, Flin-Flon, Sherritt Gordon und Mandy in Manitoba und Hidden Creek in Brit. Columbia.

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Ducktawn in Tennessee, die größte Schwefelkieslagerstätte der USA, liegt in hochmetamorphen kambrischen Sedimenten sehr wechselnden Charakters und führt ein grobkörniges Gemenge von Pyrit (Porphyroblasten bis § m Größe!), Magnetkies, Kupferkies, Zinkblende und Bleiglanz neben Silikaten der Meso- und Katazone der Metamorphose. Die Verteilung der Erzvorkommen zeigt trotz starker Zerstückelung, daß eine ehemals sedimentäre oder exhalativ-sedimentäre Bildung vorlag. e) Lagerstätten des äußeren Kreislaufs Viele Lagerstätten verdanken ihre Bauwürdigkeit nur der oxydativen und cementativen Umlagerung (Bd. I, S. 75), welche die Gehalte um das mehr als lOfache erhöhen können (z. B. disseminated ores). Die gelösten Cu-Mengen primärer Erze werden oft aber auch Ausgangspunkt zu neuen Ausfällungen nach Zurücklegung eines nicht unerheblichen Transportweges, vor allem in ariden Schuttwannen (red beds). Dabei handelt es sich weniger um eine syngenetische Ausfällung, als eher um eine epigenetische, die hier nicht hydrothermal ist, sondern eine Ausscheidung kapillar hochgezogener Cu-Sulfatführender Grundwässer; auch Aufstieg an Verwerfungsspalten ist möglich. Die reduzierende Wirkung pflanzlicher Relikte ist dabei stets deutlich, ebenso die metasomatische Ausfällung an dolomitischen Einschaltungen. In einigen Gebieten sind die Zuzugsgebiete dieser „red beds" wohlbekannt, z. B. durch W. E. P E T R A S C H E C K in den ariden Rotliegendsedimenten des niederschlesisch-böhmischen Beckenraumes, aus dem Granitmassiv des Riesengebirges. Bekannte red bed-Lagerstätten — z. T. ebenfalls als CuProduzenten erwähnenswert — sind heute im ColoradoPlateau wichtigste Uranvorkommen (S. 96, Cu-reich, z. B. Happy Jack Mine). Solche Cu-Lagerstätten, meist geringen Umfangs, finden sich im Buntsandstein im Saargebiet und Lothringen, im westlichen Vorland des Urals bei Perm und vielfach anderswo.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien f) Biochemisch gefällte Lagerstätten

An anderen Stellen erreichen die Cu-reichen Grundwässer oder die ebenfalls an Cu angereicherten Wässer selten fließender Ströme aus Wüstengebieten auch Randseen (Haffe), in deren Tiefen anaerobe Bedingungen vorliegen, die durch ihren H 2 S-Gehalt sofortig das Cu ausfällen, in vielen Fällen neben Pyrit und stets neben bituminösen Sedimenten (Bd. I, S. 94). Der K u p f e r s c h i e f e r in der Mansfelder Gegend, seit 1150 abgebaut, aber reichend von Schlesien bis Nordengland, ist für die deutsche Kupferproduktion die wichtigste Lagerstätte (Abb. 23). Dieser zum untersten Zechstein gehörende, ca. 35 cm mächtige bituminöse Mergelschiefer weist folgende, nach Abb. 23. Profil durch den Mansfelder Kupferschiefer und der Häufigkeit geordnete Erz- die Metallführung in den einmineralien auf: Bornit, Zink- zelnen Lagen. blende, Kupferglanz, ged. Ag, Pyrit, Bleiglanz, Kupferkies, Eisenspat, Fahlerz. Sie treten in feinen Kömern (1 mm bis 1/100 mm Durchmesser) zwischen Quarz, Kalkspat und Dolomitflasern und Serizit und Bitumen entweder als Imprägnation oder zu dünnen Linealen und Linsen angereichert auf. Bauwürdig sind in der Regel nur Kammschale und Letten. Der Sulfidgehalt beträgt etwa 10 % ; je m 2 bauwürdiger Lagerstättenfläche sind etwa 17 kg Cu und 100 g Ag vorhanden. Die Vererzung ist in den Teilbecken verschieden und keineswegs überall bauwürdig. Zn ist gleichmäßiger verbreitet als Cu, Cu seinerseits einmal abhängig von den Zuzugsgebieten, bevorzugt aber nach R I C H T E R - B E R N B U R G gleichzeitig etwas tiefere Meeresteile. Cu und Fe sind wohl sofort durch die desulfurierenden Bakterien der sauerstoffreien tieferen Buchten sulfidisch niedergeschlagen worden, die weniger chalcophilen Pb und Zn etwas später. Außerdem

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wurden noch weitere Stoffe wesentlich konzentriert: Mo, Ni, Pt, Au und V. Mansfeld produziert jährlich 25 000 t Cu und 130 t Ag. Nach der Ansicht von SCHNEIDERHÖHN, die durch neue Untersuchungen durchaus bestätigt wurde, gehören die riesigen Lagerstätten von Süd-Katanga und Nord-Rhodesien, wo sich seit 1927 der größte Kupfererzdistrikt entwickelt hat, hierher. In Rhodesien sind es bis 4 in Synklinalen gefaltete Horizonte sandiger Tone und Quarzite, welche diffus verteilte Flecken von Chalcosin, Bornit und Kupferkies und außerdem Linneit (Co 3 S 4 ), Pyrit, Blende und Hämatit enthalten. Es fehlen also bituminöse Bildungen weitgehend. Die Sedimente gehören zu einer unteren Stufe (untere Roan-Serie) des algonkischen Katangasystems, das einen älteren granitdurchsetzten Sockel überlagert. Die Erzhorizonte sind 7,5—12 m mächtig und enthalten durchschnittlich 4 % Cu. Ihre Erstreckung kann auf über 100 km verfolgt werden. Es liegen auch fossile Oxydations- und Cementationszonen vor. Man schätzt die Erzvorräte auf > 500 Mio. t. Horizontbeständigkeit und enorme flächenhafte Ausdehnung spricht jedenfalls für sedimentäre Bildung, entweder analog dem Kupferschiefer oder Imprägnation in ariden Schuttwannen. Das Interngefüge mit dem verdrängenden Verhalten der Erze gegenüber den detritischen Gesteinskomponenten ist auf kleine Stoffwanderungen während schwacher metamorphosierender Vorgänge zurückzuführen. In Katanga stellt sich innerhalb eines 300 km langen Gürtels die Vererzung in einer vielleicht höheren, vorwiegend dolomitischen Stufe des Katangakomplexes ein und erfaßt, weniger klar horizontbeständig, auch unter Verdrängung und Silifizierung Brüche und Verwerfungen. Die Erze sind stark oxydiert, Cementationserze treten aber zurück. Die Oxydationszone setzt wesentlich tiefer hinab als der heutige Grundwasserspiegel. Die Mineralisierung , ist wesentlich mannigfaltiger als in Rhodesien. Die große Lagerstätte von Shinkolobwe ist wohl als „sekundär hydro-

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

thermal" gebildet zu deuten, vielleicht ebenso auch einige schlauchartige Cu-, Pb-, Zn-Lagerstätten mit U und Co. Verwendung des Kupfers: Cu-Erze sind schon in frühesten Zeiten metallurgisch verarbeitet worden (Bronzezeit) und sind auch heute noch f ü r die Bedürfnisse unserer Zivilisation unentbehrlich. Die Hauptverwendungen beruhen auf der elektrischen Leitfähigkeit, der Duktilität und der Legierbarkeit (Messing = Cu-Zn, Bronze = CuSn, Cupronickel für Geschirr und Kunstgewerbe), Ni-, Alund Stahllegierungen. Auch As, Be, Cd, Si u. a. werden für Spezialzwecke mit Cu legiert. Der jährliche Cu-Bedarf der Erde liegt nahe 4 Mill. t. 2. Zink, Blei und Cadmium Haupterze: Zinkblende und Wurtzit ZnS 60—67 % Zn spez. Gew. 4,0 Galmei ZnCO, 52 % Zn spez. Gew. 4,3 Kieselzinkerz H 2 Zn 2 Si0 5 54,3 % Zn spez. Gew. 3,5 Bleiglanz PbS 86 % Pb spez. Gew. 7,5 Cerussit PbCO ä 77 % Pb spez. Gew. 6,5 Anglesit P b S 0 4 68 % Pb spez. Gew. 6,3 Pb-Sb-Sulfosalze 45—75 % Pb spez. Gew. versch. Da beide Elemente Zn und Pb chalkophilen Charakter haben und fast ausnahmslos engstens miteinander auftreten, können sie zusammen betrachtet werden. Zn bevorzugt höhere, Pb niedere Ausscheidungstemperaturen. Die Möglichkeiten, im exogenen Kreislauf eine Rolle zu spielen, sind gegenüber Cu bedeutend eingeengter; Bleisulfid und seine sekundären Oxydationsprodukte verhalten sich wesentlich stabiler als die entsprechenden Zn-Verbindungen. In der sehr variablen Pb-Ag-Zn-Gruppe (s. S. 51) haben bereits die höchsttemperierten, die Kontaktverdrängungen, Beziehung zum hydrothermalen Bereich, was sich z. B. so äußert, daß Bleiglanz Jüngstes ist und gern Silikate verdrängt. — Der Typus eines Erzganges wird durch die

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mittelthermalen Pb-Zn-Gänge in besonders charakteristischer Weise vertreten. Nachstehend seien einige BleiglanzZinkblende-Gang-Distrikte und metasomatische Vorkommen erwähnt: Die Oberharzer Gänge sind als hydrothermale Bildungen des in der Tiefe unter Bedeckung von devonischen und karbonischen Gesteinen nach Westen sich fortsetzenden granitischen Brocken-Plutons anzusehen. Es handelt sich um zahlreiche bis 10 km verfolgbare WNW-streichende

Abb. 24. Stollenbrust eines Bleiglanz-Zinkblende-Gangabbaues im Harz. Altemierende Bänderung von Gangart mit grobkristalliner Zinkblende und Bleiglanz.

Gänge und Gangzüge, die bei Clausthal in 1200 m Tiefe zu quarzreichen Wurzeln vertauben. Die oft mehrere Meter breite Gangfüllung ist das Ergebnis vielphasiger Verwerfungs- und Brekzierungsvorgänge, alternierend mit Mineralisierungen, die quarzig-karbonatische Gangart, untergeordnet auch Schwerspat, Siderit und Anhydrit mit Blei-Zinkerz und etwas Kupferkies absetzen. Es entstehen schöne Bänder-, Brekzien- und Kokarden-Erze (Abb. 24, siehe auch Abb. 33 Bd. I). Mit dem imprägnierten, zerrütteten Nebengestein können bis zu 40 m breite Abbau-

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

mächtigkeiten entstehen. Die Erzfälle bevorzugen Aufsattelungen der kulmischen Grauwacken-KonglomeratHorizonte. Im Ostharz, Frankenwald und Fichtelgebirge traten ähnliche Vorkommen auf. Große Bedeutung hatten sie im Bereich des Rheinischen Schiefergebirges beiderseits des Rheins und im Ruhrgebiet. So z. B. an der unteren Lahn bei Ems und Braubach, im Bergischen Land bei Bensberg, an der Mosel bei Traben-Trarbach und Bleialf und, besonders ausgedehnt, bei Ramsbeck im Sauerland. Die Gangarten sind Quarz, Calcit und Eisenspat bei Bleiglanz, Zinkblende, Pyrit, gelegentlich Arsenkies und wenig Linneit als Erzmineralien. Meist nehmen — das ist eine fast allgemeine Regel — Bleiglanz, Calcit, Siderit nach der Tiefe ab, Zinkblende und Quarz zu. — In ganz ähnlicher Form findet sich dieser Gangtyp weltweit verbreitet: In Sardinien bei Iglesias, in Böhmen bei Jglau und Pfibram, im Ural und Altai (Smeinogorsk), Aouli in Marokko (ohne Zn!), besonders aber in dem schon bei Silber genannten Erzdistrikt von Coeur d'Alene in Idaho, der etwa i/s der Pb-Erzeugung der USA liefert. Gänge verschiedener Streichrichtung setzen hier in präkambrischen Gesteinen auf, die petrographisch erstaunlich dem Nebengestein der Oberharzer Gänge ähneln. Die Vererzung erfolgte wohl im obersten Jura. Auch Canada besitzt in Brit. Columbia und Ontario analoge Vorkommen. — Spanien war im 19. Jahrhundert das führende Bleiland. Das ging auf die reichen und zahlreichen Pb-Gänge in der Sierra Morena bei Linares, La Carolina und Peharroyo zurück. Das Nebengestein ist hier einmal vorwiegend Granit, das Alter der Vererzung spätvaristisch. Große Bedeutung haben auch die Gänge der Umgebung von Rosebery in Tasmanien und Bawdwin in Birma (s. S. 49). Vom Schwarzwald (Kinzigtal und Breisgau) kennt man etwas abweichende, mehr drusige und z. T. sehr fluoritreiche Gänge. Sie hatten besonders im Mittelalter (Münstertal) große Bedeutung. Die im brecciösen Granitgneis aufsetzende Schauinslandgrube arbeitete bis in unsere

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Abb. 25. Die verschiedenen Gangformationen des Freiberger Erzganggebietes.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Tage. Das Freiberger Ganggebiet (Abb. 25) enthält Hunderte von Gängen verschiedener Streichrichtung und sehr wechselnder, aber durch Ubergänge verknüpfter Typen. Die frühere Annahme sehr verschiedenen Alters der Vererzungen ist z . T . überholt. Die k i e s i g e B l e i f o r m a t i o n , die in früheren Phasen neben Zinkblende, Zinnstein, Zinnkies und Arsenkies führt, bildet meist NNWstreichende Gänge bis 5 km Länge. Sie hat Anklänge an subvulkanische Bildungen und zeigt starkes „telescoping". Die e d l e B r a u n s p a t f o r m a t i o n ist reich an Karbonspäten; neben Ag-reichen Zink- und Bleisulfid enthalten sie ged. Ag und Ag-Mineralien. Aus ihnen entstammt der 1886 gefundene Ge-haltige Argyrodit. Die mehrphasige e d l e Q u a r z f o r m a t i o n enthält in einer reichen Gangmasse reiche Ag-Erze, häufig als Ag-Sb-Sulfide. Die bis 8 km weit in WNW-Streichrichtung verfolgbaren fluorbarytischen Bleierzgänge sind Ag-arm. In vielen Fällen waren Gangkreuze aber sehr reich an Edelmetallen. Der Erzbergbau fing etwa 1170 wohl in reichen Oxydationsund Cementationserzen an und soll bis 1896 mehr als 5000 t Ag geliefert haben. Birma besitzt in der Baivdwin-Wme ein Grubengebiet von besonderem Reichtum (Fördererze mit 30 % Pb und dazu 30 % Zn sind gewöhnlich!). Gänge und Verdrängungen in Rhyolithen und deren Tuffen folgen einer viele Kilometer langen Scherzone. In Zusammenhang mit der während der sub vulkanischen Tätigkeit im Anden-Gürtel entstandenen Silbervererzung ist ebenfalls eine große Zahl von nennenswerten Pb-ZnGangvorkommen entstanden (Mexiko, Peru, Bolivien, s. S. 48). In ähnlicher Weise treffen wir auch in Europa an den jungen Vulkanismus gebundene Vererzungen an, die bald mehr gangartig, bald mehr metasomatisch auftreten oder beide Formen vereint aufweisen. Hierher gehören Cartagena (sehr Ag-reicher Bleiglanz) und Mazarron in Südostspanien, verschiedene Lagerstätten im Rhodope-Gebirge, in Jugoslawien, in Ostbosnien und Thrazien.

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Wirtschaftlich sind metasomatische Vererzungskörper noch bedeutungsvoller. Die höchsttemperierten haben kontaktmetasomatischen Charakter, wie z. B. Leadville, Colo. (s. Ag S. 46), Tintic, Utah (s. Cu S. 62), Tetiuhe in Ostsibirien. Europas reichstes Blei-Zinklager ist Trepca in Südserbien (Abb. 26). In steil aufgerichteten (präkambrischen?) Schiefern und Kalken ist ein von Eruptiv-Brekzien umgürteter Andesitschlauch eingelagert. Der Liegendkalk ist marmorisiert und vererzt mit 9 % Pb und 7 % Zn. Die Jahresförderung Abb. 26. Das Blei-Zinkvorkommen v. T i e p e a beträgt 700000 t (nach F O R G A N aus S C H U M A C H E R ) . Erz bei > 4 Millionen t Vorrat. In den seit der Zeit des Perikles bekannten griechischen Vorkommen von Laurion in Attika gehen die reicheren Erze ihrer Erschöpfung entgegen. Italiens größte Zn-, Pb-, Ag-Lagerstätten liegen auf Sardinien im Norden und Süden der Provinz Iglesias, wo im Außenhof variskischer Granitkuppeln mit Schiefer wechsellagernde kambrische Kalke schlauchartig durch Bleiglanz, Zinkblende, Pyrit, Kupferkies mit Quarz, Kalkspat, Eisenspat und Schwerspat verdrängt sind. Den bisher behandelten hydrothermalen Pb-Zn-AgLagerstätten in Form von Gängen und Verdrängungen seien hier angeschlossen I m p r ä g n a t i o n e n in porigen

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Sandsteinen. Ihre Deutung ist umstritten, da auch Konzentration in ariden Schuttwannen, z. B. von SCNEIDERHÖHN, angenommen wurde, was durch gewisse Konvergenzen gestützt wird. Nur bei rel. hohen Gehalten und großer Ausdehnung werden solche Vorkommen wirtschaftlich interessant. Im Abbau stehen oder standen bis vor kurzem die folgenden: Mechernich und Maubach in der Nordeifel und Laisvall in Nordschweden. Die erstgenannten enthalten fleckig verteilte Imprägnationen und „Knottenerz" im unteren Buntsandstein, besonders seinen Konglomeraten, Hauptmineral ist Bleiglanz, in Maubach auch Zinkblende; daneben schon sehr zurücktretend Bravoit (Nickelpyrit), der zwingend eine Bildungstemperatur unter etwa 130° bedeutet, und Kupferkies. Nahe der Oberfläche ist Bleiglanz in Cerussit verwandelt. Laisvall baut an sich sehr ähnliche, etwas mehr verkieselte kambrische Sandsteine ab. In einem deutlichen Gegensatz zu allen bisher besprochenen und sicher unter hydrothermalen Bedingungen gebildeten Lagerstätten steht eine große Anzahl sehr wichtiger, die eindeutig niedrig temperiert sind. Sie wurden als „telethermal" bezeichnet; faktisch ist eine Beziehung zu thermaler Tätigkeit meist nicht zu beweisen, oft unwahrscheinlich. Die Zinkblende zeigt oft traubig kolloidale Formen, Bleiglanz ist gewöhnlich arm an Silber; in einigen Fällen kommen Pb-As-Sulfosalze vor. Verdrängungs- und Lagerungsformen sind häufiger als Gänge und Imprägnationen, die aber keineswegs fehlen. — Die Besprechung folgt geographischer Verteilung, obwohl genetische Beziehungen herausgeschält werden könnten. Im Aachen-Stolberger Gebiet (Bd. I, S. 100) und im anliegenden Belgien (Altenberg) sind Jahrhunderte hindurch Blei- und Zinkverdrängungen abgebaut worden, die sich von NW streichenden Verwerfungen aus in den karbonischen „Kohlenkalk", untergeordnet den devonischen Eifelkalk erstredeten. Ausgezeichnet skelettförmige Bleiglanze und traubig schalige Zinkblenden beweisen tief-

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temperierte und kolloidale Natur der Einlösungen. Wiesloch südlich von Heidelberg, ebenfalls stilliegend, förderte ähnliche Erze, in denen sich Blei vielfach in Pb-As-Sulfoerzen, besonders Jordanit fand. — Oberschlesien war, mit vielen Einzellagerstätten (vgl, Karte 27) besonders in der Nähe von Beuthen, zeitweise der größte Zinkproduzent der Erde (1913 ~ 15 %). Die Erze sind in Lagen oder

Musche/katk

TärnoVf>z

uSf Olkusi Melasomat Blej-Zinklaqer

grobbsnkiqer

Dolomit

Bleiq^nzlaqen

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Zinkbltndpnester\

BJep *q/anzschnürpn " Vitriol iettpn' -fjasrigpr

Jönmprqph

Abb. 27. Die oberschlesischen Blei-Zinkerze (Profil nach K. SEIDL).

krustigen Verdrängungen hier an die unteren Lagen des Muschelkalkes gebunden, der an den vererzten Stellen dolomitisiert ist. Die Vererzung schließt nach unten mit dem „Vitriolletten" und undurchlässigem, flaserigem Tonmergel (Sohlenstein) ab. Die genetische Deutung ist schwierig. Hydrothermale Zufuhr von unten, Grundwassertransport weither von Westen und Sedimentation an Ort und Stelle, aber vielfachen Umlagerungen im Grundwasser (gekennzeichnet durch wechselvolle Strukturen) wurden diskutiert; die letzte scheint — losgelöst von Lehrmeinungen — am wahrscheinlichsten. Zinkblende und z. T. Wurtzit herrschen, Bleiglanz, Pyrit und Markasit sind häufig, lokal sind Jordanit und Gratonit. Das Ausgehende der Mulden enthielt riesige Massen von Galmei, Cerussit und Brauneisen. — Die auf der Kartenskizze gekennzeichneten Mulden bilden eine sicher einheitliche Metallprovinz mit noch großen, gegenüber dem früheren Fördererz aber ärmeren Reserven.

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

Nördlich anschließend wurde neuerdings bei Cschenstochau eine an palaeozoische Kalke geknüpfte, aber wohl sicher zur selben Vererzung gehörende Lagerstätte aufgefunden. In Nordspanien bei Santander führen in Karbonkalken auftretende Klüfte und daraus entstehende Hohlräume niedertemperierte, oft traubige Zinkblende (fast kein Pb!) in großen Massen. Auch hier kommen reiche Galmeierze vor. — Ähnlich sind die an triadische Gesteine geknüpften Zn-Pb-Lagerstätten in den südlichen Ostalpen bei Bleiberg — Kreuth, Raibl ( = Cave de Predil) und Mies ( = Mesiza). Gleichartige Vorkommen in den nördlichen Alpen (Gegend der Zugspitze) sind wirtschaftlich ohne Bedeutung. In Bleiberg sind besonders die oberen Partien des Wettersteinkalkes in unregelmäßigen Schläuchen vererzt, die mit Spalten, Brüchen und Torsionen zusammenhängen. Es wird aber temperamentvoll diskutiert, ob nicht die Ausgangsvererzung + syngenetisch war und das jetzige Bild durch Umlagerungen entstand. Erzmineralien sind Bleiglanz, Zinkblende (z. T. schalig), etwas Markasit und gelegentlich Jordisit, kolloidales MoS2; Gangarten sind außer Calcit Baryt, Anhydrit, Flußspat. — Berühmt sind die Wulfenit- und Vanadinit-Kristalle des Ausgehenden. — Die bedeutenden, zu Jugoslawien gehörenden Blei-ZinkGruben von Mesiza in den Ostkarawanken sind in geologischer Stellung wie im Mineralbestand fast gleich. — Auch Cave de Predil ist damit fast übereinstimmend, doch tritt hier Bleiglanz recht zurück. Die prachtvollen Strukturen im Erz haben besondere Beachtung gefunden. — Auch Thasos in der Ägäis ist ähnlich, aber nur lokal und besonders im Ausgehenden etwas reicher. In Nordwestafrika steht oder stand eine Unzahl von Gruben, die auf ähnlichen Erzen bauen, im Betrieb. In Tunis, so Mesloula, Djebel Hallouf, in Algier Guergour, in Marokko das Riesenvorkommen von Bou Beckér und Mibladen. Die Herkunft der Mineralisation ist in allen Fällen unbekannt, teilweise wird Beziehung zu jungem Vulkanismus, teilweise „sekundär-hydrothermal" ange-

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nommen. — In Ägypten, am Roten Meer ist ähnliches bekannt. In den USA finden sich tieftemperierte Pb-Zn-Erze an vielen Stellen, besonders im Mittelwesten. Der Typ ist dabei recht wechselvoll. Es handelt sich besonders um die Bezirke TriState, S. O. Missouri, Wisconsin und Tennessee. Die drei erstgenannten haben eine mindestens räumliche Beziehung, insofern als sie in weitem Bogen eine flache Aufwölbung des präkambischen Untergrundes (Ozark Uplift) umgeben (Abb. 28). — Der Tri-StateDistrikt (Missouri, Oklahoma, Kansas) von zeitweise enormer, neuerdings geringerer Bedeutung, baut in vielen kleinen Gruben überwiegend Zinkerze (Vs davon Pb) ab, die in mehreren HoriAbb. 28. Die Mineralisationszonen um die zonten des MisOzark-Hoehwölbung des mittleren MississippiTales. sissippian (Unterkarbon) schichtig verteilt vorkommen, aber an den bauwürdigen Stellen in flußlaufartigen Auslaugungströgen teils mechanisch, teils durch Lösungstransport angereichert sind. Charakteristisch ist Dolomitisierung, dann Auftreten von feinkörnigen, teils weißen, teils grauen Kieselmassen. in — Der sehr wichtige Erzdistrikt um Frederickstoion Südost-Missouri ist in erster Linie Lieferant von Pb, untergeordnet Co und Ni, die als Linneit [(Co, Ni) 3 S 4 ] lokal reichlich sind. Die Erze kommen meist durchaus horizontbeständig im kambrischen Bonne-terre-Kalk (besser Mergel!) vor. — In Wisconsin ist die Zn-Vererzung im ordovizischen Kalk. •— In allen Fällen liegen die Erzhorizonte fast flach; hydrothermale Zufuhr von unten ist ausge6

Erzlagerstätten I I

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

sdilossen. Diskutiert wurden Lateralsekretion, die aber wohl nur lokal wichtig ist, syngenetische Lösungsfällung und schließlich deszendierende Lösungen im Grundwasserstrom aus Vererzungen oberkarbonischer Horizonte. Alle Deutungen haben ihr Für und Wider. — Bei Knoxville in Tennessee kommen heute sehr wichtige Vererzungen von Pb und Zn im Shenandoah-Kalk (Cambrosilur), der reich an organischem Material ist, vor. Trotz der hier recht ausgeprägten Verwerfungstektonik ist die Bildung auch hier nicht hydrothermal. Das ganze Gebiet stellt der Welt produktivste Zn-PbFluorit-Baryt-Provinz dar. Letztere zwei Mineralien herrschen vor allem in den Staaten Illinois und Kentucky. Fiat River (S. O. Missouri) ist der größte Bleidistrikt der USA mit jährlich 150 0001 Bleierzeugung. Schließlich sind verschiedene Pb-Zn-Vorkommen metamorpher Natur. Hierher gehört Franklin und Sterling Hill, New Jersey, worüber genetisch nicht viel mehr ausgesagt werden kann, als daß die heutige Mineralassoziation bei hohen Drucken und Temperaturen gebildet worden ist. Sie gehört einem pegmatitisch durchsetzten, präkambrischen, aus Granitgneisen und Marmoren bestehenden Komplex an und enthält mehr als 100 verschiedene Mineralarten. Z i n k tritt hier in oxydischer Bindung auf: Franklin^ (Zn, Mn)Fe20 4 , Willemit (Zn 2 Si0 4 ) und Zinkit (ZnO). —• Die für das britische Weltreich wichtigste und in der Produktion wie Reserven weltgrößte Pb-Zn-Lagerstätte B r ö k e n H i l l in N. S. Wales, weist mit ihrem Bau, ihren Mineralien und deren Texturen auf Tektonisierung, hohe Temperaturen und gleichzeitige Umkristallisationen von Silikaten und Erzen hin (RAMDOHR). Die ursprüngliche Bildung war sicher schichtig. Die Jahresproduktion liegt bei 1,5 Mio. t mit 14 % Pb, 14 % Zn, 190 g Ag/t. Der fennoskandische und kanadische Schild beherbergen Pb-Zn-Sulfidlagerstätten, die mit der regionalmetamorphen Umprägung sehr alter Gesteine zusammenhängen. Im nördlichen Schweden sind es der Skellefte-Distrikt (Boliden), in Zentralschweden Falun (s. auch Cu), Garpen-

b)

c)

Abb. 29. Bröken Hill, N. S. W. a) Schnitt parallel der erzreichsten Faltenachse („Bröken Hill Are"). b) und c) Querschnitte. Reicherzhorizonte schraffiert oder punktiert I o

6*

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

berg, Saxberget, Sala, Stollberg, Ammeberg u. a.; in Canada (Manitoba) Sherrit Gordon. Die meisten sind schon S. 66 ff. behandelt worden. C admium besitzt keine eigenen Lagerstätten, sondern ist im Gitter der Zinkblende eingebaut; bei beginnender Verwitterung tritt, wegen des edleren Verhaltens von -Cd, Greenockit, CdS, intermediär als Überzug auf Blende auf. Bröken Hill und die mexikanischen Zinkblenden sind relativ reich an Cd. Die Hauptverwendung von Z i n k ist die Herstellung von verzinktem Eisenblech und -draht, die durch diesen Überzug erheblich haltbarer werden. Weitere Anwendungen sind Legierungsmittel (Messing), Lötmetall, Motorenbau, Farbmittel (Zinkoxyd, Lithopone). Die umfangreiche Anwendung des B l e i s liegt in seiner Weichheit, dem tiefen Schmelzpunkt und der Korrosionsbeständigkeit (Blätter, Röhren", Kabel*), Bleikammern in der chemischen Industrie, Akkumulatoren, Bleigläser", Bleiweiß Bleitetraäthyl8 (Antiklopfmittel). Da die mit ° versehenen Verwendungen durch Ersatzstoffe zurückgehen, ist die Pb-Produktion rückläufig. C a d m i u m dient zu Metallüberzügen, Metallegierungen und als Farbstoff. 3. Zinn

Mineralien: Zinnstein Sn0 2 Zinnkies Cu2SnFeS4

79 % Sn 27 % Sn

spez. Gewicht 6,8 spez. Gewicht 4,4

Die Geochemie des Sn ist sehr einfach, indem sich Sn fast ausschließlich an saure granitische Enddifferentiate bindet, im pneumatolytischen Stadium oxydisch, im hydrothermalen z. T. sulfidisch. Die chemische Unangreifbarkeit

D. Buntmetalle

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und das hohe spezifische Gewicht des Zinnsteins führen zu einer Anreicherung in Rückstandssedimenten (Seifenzinn). Die vor Jahrhunderten in Sachsen, vor Jahrtausenden in Cornwall aufgefundenen Vorkommen zeigen den weltweit verbreiteten Haupttyp ganz schulmäßig. Kaum eine andere Erzformation besitzt eine ähnliche Konstanz. Eine gewisse Variabilität ergibt sich, je nachdem die Abspaltung sich mehr unter pegmatitisch-pneumatolytischen oder mehr hydrothermalen Bedingungen vollzieht. Uber die Assoziationen orientiert Tabelle 40 CISSARZ, Bd. I S. 131. Die Mitwirkung der Gase, besonders von H F , äußert sich darin, daß in Zinnerz-führenden Graniten die Feispäte topasiert sind und der Muskovit durch Lithiumglimmer ersetzt wird; zusammen mit Quarzneubildung entsteht so die autopneumatolytische Granitfazies „Greisen". Fluor-Apatit, Fluorit und Turmalin stellen weitere Durchgasungsprodukte dar. Mit Quarz, Zinnstein und Chlorit in feinsten Spalten durchzogene Granite (Zwitter) bilden die sogenannten „Zinnstockwerke", die als Ganzes als Armerz abgebaut werden. Ebenso häufig wie solche i m p r ä g n a t i v e n V e r e r z u n g e n sind e c h t e G ä n g e , die + vertikale Lage haben können, oder aber annähernd flach liegen und dann als die mineralisierten, um die Granitkuppeln zwiebelschalenartig angeordneten Abkühlungsklüfte anzusehen sind und in Sachsen die mißverständliche Bezeichnung „Flöze" erhalten haben. Im sächsisch-böhmischen Erzgebirge sind im Granit von Altenberg, der unterpermischen Quarzporphyr durchbricht, die Zwitterbildungen sehr verbreitet, in Geyer und Ehrenfriedersdorf wurden kleine Granitkuppen („Zinnerzstockwerke"), die obersten Enden größerer Granitmassive, reich vererzt. In Zinnwald dagegen herrschen die Flöze, die bis 2 m mächtig werden und recht grobkörniges Gefüge mit Drusenräumen haben können, aus welchen die schönen Visierzwillinge stammen. Die sächsisch-böhmischen Vorkommen sind bis auf arme Erze längst abgebaut, doch

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

werden immer wieder einmal Reicherze angetroffen. Die sehr genau studierten Gänge in Cornwall sind ausgedehnter und zeigen ausgesprochene Teufenunterschiede, da mit der Entfernung vom Granitherd das Sn durch Cu abgelöst wird. Auch sie liegen aber neuerdings fast alle still. Die Vorkommen Nordportugals und Nordwestspaniens sind teilweise ähnlich, haben aber z. T. auch pegmatitischen Charakter. Der Welt größte Sn-Konzentration stellt der durch jurassische Granite vererzte, von Yünnan in China über die malayische Halbinsel bis nach Billiton sich hinziehende, fast 3000 km lange Gürtel dar. Hier tritt das oxydische Zinnerz in Kontaktbildungen, in Imprägnationen, Schläuchen, Gängen und typischen Pegmatiten auf, die mit ihren Mineralassoziationen alle auf intensive Pneumatolyse hinweisen. Bedeutsam ist die Gewinnung aus alluvialen und diluvialen Seifen und Partien, die ohne eigentliche Anreicherung durch intensivste tropische Verwitterung so aufgelockert sind, daß sie in größtem Umfang mechanisiert (Schwimmbagger) gewonnen werden können. — Seit 25 Jahren ist die Produktion von Alluvial-Zinn aus Nigerien und dem Kongo stark angestiegen. Die zweitwichtigste Zinnprovinz ist Bolivien. Neben Vorkommen, die den eben beschriebenen ähneln, und Pegmatiten sind hier —• und zwar vorwiegend — Mineralgesellschaften, die subvulkanischen Charakter haben und oft mit Ag-, Pb-, Bi-Erzen verknüpft sind. Die Vererzungen sind sehr kompliziert und durch Ummineralisierungen, die sich über sehr lange Zeiten hinzogen, gekennzeichnet. Generell ist Zinnstein erheblich älter als die Sulfid- und besonders Silbervererzung; Rekurrenzen sind aber gewöhnlich. Neben dem wirtschaftlich allein wichtigen Zinnstein kommen hier noch Zinnkies und mehrere Pb-Sn-Sulfosalze vor. Die Erzbringer sind die Granitstöcke der Cordillera Real, z. T. zu ihnen gehörende oberflächennahe Dacite, was häufige und schnelle Wechsel

E. Leichtmetalle

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im Mineral- und Gangcharakter bedingt. Berühmte Vorkommen sind hier: Oruro, Cerro Rico de Potosi, Llallagua, Huanuni, Avicaya. — Im Mineralbestand ähnlich sind Vorkommen in Ostsibirien. — Mexico führt mit Rhyolithen verknüpfte, aber hochtemperierte, stets kleine, aber sehr zahlreiche Vorkommen von traubigem, feinschaligem „Holzzinn". Verwendung: Hauptverbrauch ist die Herstellung von Zinnblech („Weißblech" für Konservenbüchsen), Lagermetalle, Autoindustrie, Lötzinn, Bronzen.

E. Leichtmetalle 1. Aluminium In der Lithosphäre ist das dritthäufigste Element, AI, normalerweise silikatisch gebunden. Bei der Trennung dieser beiden Elemente im Verwitterungszyklus (s. Bd. I, S. 78) entstehen H y d r a r g i l l i t Al(OH) 3 = Al2Oa • 3 H 2 0 , auch Gibbsit genannt, oder B o e h m i t AlOOH = A1 2 0 3 • H ä O, aus welchen durch Alterung, Diagenese oder Metamorphose D i a s p o r (ebenfalls AlOOH, aber anderes Gitter) sich bilden kann. In der Hauptsache bauen die beiden ersten Mineralien den für die AI-Gewinnung maßgebenden Rohstoff, den Bauxit auf, dem außer diesen noch Oxyde und Hydroxyde von Si, Fe, Mn und Ti beigemengt sind. Eisenreiche Glieder nennt man L a t e r i t e . Bei Lösung und Neuausfällung sind kolloidale Vorgänge wesentlich beteiligt, so daß die im allgemeinen sehr wechselnd gefärbten locker-erdigen Bauxite pisolithisch-oolithisches Gefüge und zudem häufig brekziöses und zusammengesacktes Aussehen besitzen. Man unterscheidet vorteilhaft S i l i k a t b a u x i t e und K a l k b a u x i t e . Die ersteren stellen die hydrargillitreichen tropischen Verwitterungsprodukte der verschiedensten, bevorzugt natürlich Al-reicher Silikatgesteine dar; basische Eruptivgesteine neigen besonders zu lateritischen Ausbildungen

I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

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und liefern auch Lateriteisenerze. Die durch Auslaugung der Kieselsäure, Alkalien und Erdalkalien beraubte Verwitterungsdecke bildet Krusten, Knollen und Überzüge, hervorgerufen durch die Ausscheidung der kapillar hochgezogenen Tonerde, die besonders bei vorausgegangenen Tropenregen von den neutralen oder schwach sauren Wässern gelöst wurde. Nicht selten begegnet man verschiedenen Zersetzungsgraden; so zeigen die bekannten Vorkommen von Arkansas und den Los Inseln in Guinea unter dem den frischen Nephelinsyenit überdeckenden Bauxit eine dazwischengeschaltete kaolinisierte Zone (Abb, 30).

Abb. 30. (nach

Schematisches

BRANNER).

Profil

durch

Bauxitlager

von

Arkansas

Das Erz enthält im reichen Bauxit 56—59 % A1 2 0 3 , oft weniger als 5 % Si0 2 , und 2—6 % F e 3 0 3 und weist Mächtigkeiten bis 25 m, im Durchschnitt solche von 3 — 4 m, auf. Die meisten hierher gehörenden sind ärmer an AI und Si0 2 -reicher. Die bekannten Plateaubasalte des Dekkan in Indien enthalten bedeutende lateritische Verwitterungsdecken, die teilweise zu bauxitischen Blockhalden und Taleinschwemmungen umgelagert worden sind und ebenfalls zwischen primärer Bauxitdecke und frischem Basalt eine kaolinische Zwischenzone führen. Im Westerwald, in der Rhön und im Vogelsberg treffen wir in tertiären Verwitterungszonen des Basalts in kleinerem Ausmaße ebenfalls Silikatbauxite, während die kristallinen Schiefer der

Ë. Leichtmetalle

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Goldküste und die Diabase Britisch Guayanas erhebliche Lagerstätten aufweisen. Die Bildung der Kalkbauxite, in denen bevorzugt Böhmit auftritt, beruht wohl auf der Neutralisierung saurer Al-haltigen Verwitterunsslösungen durch unterlagemden Kalk, wobei das AI aus den mer- Abb. 31. Profil durch das Kalkbauxiti. a . *i l r n vorkommen von San Giovanni Rotondo geligen Anteilen des Kalkes (Fugüa, Italien), (nach C A V I N A T O ) . selbst oder auch von tonigen Zusammenspülungen weiter entfernter Abbauprodukte abstammen mag. Auf jeden F'all trägt die Kalkunterlage stets die Merkmale erodierter Landoberflächen mit Dohnen- und Verkarstungscharakter (Abb. 31). Nur in wenigen Fällen scheinen die Kalkbauxite an Ort und Stelle gebildet worden zu sein; meist sind sie transportiert und lakustrisch abgesetzt. Typische Vertreter sind die Vorkommen Südfrankreichs (Beaux, Bouches du Rhône), die zusammen mit denjenigen der benachbarten Mittelmeerregion zeitweise 50 % der Weltproduktion lieferten. Französischer Bauxit hat 50— 6 8 % A 1 2 O S , 2 — 3 9 % F e 2 0 3 , 0 , 9 — 5 % S i O a . E r h a t kre-

tazisches Alter, seine Mächtigkeit schwankt sehr. Nach Osten setzt diese Provinz sich in der Puglia, in den Abruzzen, in Dalmatien, Kroatien und in Griechenland in jurassischen Kalken längs Antiklinalen fort. Ungarn zeigt Vorkommen im Gebiet des Bakony-Waldes und im VertesGebirge bei Gant. Der Ural hat Kalkbauxite auf Devon, Indochina auf Karbon und Alabama und Georgia (USA) auf kambrischen Kalken. Sehr große Vorkommen, angeblich die größten der Erde, wurden neuerdings im westlichen Queensland am CarpentariagoJf entdeckt. Verwendung: Für die AI-Gewinnung kommt, außer dem Zuschlagmineral Kryolith N a ^ l F , , aus der fast erschöpften Pegmatitlagerstätte Ivigtut in Süd-Grönland,

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

ausschließlich Bauxit in Betracht. Die Verwendung des AI ist sehr vielgestaltig wegen seines niedrigen spez. Gewichts (2,7), niedrigen Schmelzpunkts, elektrischer Leitfähigkeit (60 % von Cu), magnetischer Indifferenz; die schwache Bruch- und Dehnfestigkeit wird durch Legierungen verbessert (Duralumin mit Cu, Si, Mg); Thermit. Bauxit wird auch zu feuerfesten Materialien, Schmelzzement und zu Schleifmitteln (Alundum-Korund) verarbeitet. Man versucht auch die viel weiter verbreiteten Tone auf AI zu verhütten. 2. Magnesium Mineralien für die Magnesium-Darstellung sind: Kieserit MgS0 4 • H a O 12,5 % Mg Bischoffit MgCl 2 • 6 H 2 0 11,7 % Mg Carnallit KCl • MgCl 2 • 6 H a O 8,7 % Mg Magnesit M g C 0 3 28 % Mg Dolomit CaMg(C0 3 ) 2 13 % Mg Die Geochemie des Mg ist einfach; es ist stark angereichert in den basischsten Differentiaten der Eruptivgesteine, z. B. als Olivin. Hydrothermal ist es als grobkörniger Magnesit in Gängen und metasomatischen Verdrängungen vorhanden („Pinolitmagnesit"). Wahrscheinlich durch Kohlensäurethermen aus Peridotiten umgelagert ist der feinkörnige „Gelmagnesit". In Lösung gegangen ist Mg Bestandteil des Meereswassers und reichert sich in dessen chloridisch-sulfatischen Evaporaten in der Spätphase und in den karbonatischen Sedimenten erheblich an. Magnesium ist wichtiges Legierungsmetall geworden und wird elektrolytisch aus den natürlichen oder künstlichen chloridischen Verbindungen gewonnen. Letztere stellt man aus den natürlichen Karbonaten her. Über die Lagerstätten siehe Nichterze bei Magnesit, Dolomit und Salzen.

F. Übrige Metalle

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3. Beryllium Das Beryllium mit seinem kleinen Ionenradius konzentriert sich fast ganz in magmatischen Restlösungen; von seinen Verbindungen Huskawit tritt Beryll Be3Al2 [Si„0 18 ] ganz überwiegend in pegmatitischen Ausscheidungen (Abb. 32); er kommt in seinen trüben Varietäten praku>Spodurnen~C\ tisch für die Be-Gewinnung allein in BeAbb. 32. Beryll-Spodumen-Pegmatit (Bratracht. Die klaren kön- silien). Ausgesprochen symmetrisch genen geschätzte Edel- bauter Gang. steine sein (Smaragd = grün, Aquamarin = grünblau). Die elektrolytische Metallurgie des Be ist schwierig. Be wird zu vielen Legierungen und in der Reaktortechnik verwendet, BeO liefert hochfeuerfeste Geräte.

F. Übrige Metalle 1. Antimon, Arsen, Wismut, Quecksilber Die hydrothermalen Ganggruppen mit Hg, As, Sb, auch Se, sind tieftemperiert, und wenn Verbindungen dieser Elemente in höher temperierten Gangtypen sich finden, so bilden sie dort die Spätausscheidungen. Die wirtschaftlich wichtigen Mineralassoziationen dieser Elemente sind sehr einfach. Antimon Als Erze kommen Antimonglanz Sb2S3, Antimonoxyde und Pb-Sulfosalze (z. B. Boulangerit) in Betracht, die meist mit Quarz, in geringerem Maße mit Kalkspat, Fluorit und Pyrit vergesellschaftet sind. Durch feinste Einlagerangen

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

von Fahlerz und Pb-Sb-Sulfiden wird auch Bleiglanz zum wichtigen Sb-Träger. Die größten Vorkommen von Sb enthält die chinesische Provinz Hunan, mit schön drusig entwickelten Antimonkristallen neben Quarz. In Bolivien und Mexiko (San Luis Potosi, Oaxaca) finden wir die nächstwichtigen. Jugoslawien, Algier, die Türkei und in Rußland Nikitowka und Turkestan weisen weitere Vorkommen auf, die letzteren beiden mit viel Hg zusammen. Ein großes Vorkommen wurde neuerdings in Alaska entdeckt. Sb ist ein wichtiges Legierungsmetall (Hartblei, Drucklettem, Bleiakkumulatorenplatten, Tuben), Pharmazeutik und Farbindustrie. Ars en Hauptmineralien für die Arsengewinnung sind Arsenkies FeAsS und Löllingit FeAs 2 . Außerdem fallen recht große Mengen As zwangsläufig bei der Verarbeitung vieler Metalle (Ni aus Ni-Arseniden, Cu aus Fahlerz und Enargit usw.) an. So liefern As die enargitischen Cu-Lagerstätten von Utah und Montana, die Co-Ag-Erze Ontarios, die AuLagerstätte von Boliden (Schweden). Die hydrothermal veränderte Kontaktlagerstätte Reichenstein in Schlesien enthält metasomatische Löllingit- und Arsenkieskristalle. Arsen wurde besonders zu Bekämpfung von Pflanzenschädlingen (als As 2 0 3 U. Ca-Arsenat) verwendet. Außerdem zu Zementen für Hafenbauten (die nicht von Muscheln befallen werden), zur Holzkonservierung für gewisse Farbstoffe usw. As wird auch legiert (Bleischrot) und pharmazeutisch gebraucht. Insgesamt hat der Verbrauch nachgelassen — es besteht Überproduktion. Wismut Wismut tritt vor allem als ged. Bi und als Wismutglanz Bi 2 S 3 auf; es existieren zahllose komplexe Sulfosalze von Cu und Pb mit Bi. Bi ist in vielen Sn-pegmatitischen und Sn-pneumatolytischen Paragenesen heimisch, auch in den

F. Übrige Metalle

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Co-Ag-Gängen. Peru ist durch die Nebenproduktgewinnung der Cerro de Pasco-Gruben größter Bi-Produzent. Stetige Produzenten sind alle Bleihütten, die höher temperierte Bleierze raffinieren. Aus ged. Bi stammt die Produktion der Gänge bei Cordoba, Spanien. Bi wird nur in kleinen Mengen (1500 t je Jahr), aber recht vielseitig benötigt. Als Legierungskomponente wirkt es stark schmelzpunkterniedrigend (Sicherheitsventile). Weite Verbreitung in der Medizin und Kosmetik. Quecksilber Wirtschaftlich kommen nur ged. Hg und Hg 2 S (Zinnober), Quecksilberfahlerz nur örtlich in Betracht; sie treten in niedrig temperierten Lagerstätten auf, bald „telemagmatisch und vielleicht plutonisch, bald (sub)-vulkanisch, und bilden selten Gänge, besonders aber Imprägnationen von Störungszonen. Die Vererzung von Idria (Jugoslawien) hält sich an eine Zerrüttungszone entlang einer bedeutenden Überschiebungsfläche bitumenreicher Gesteine; die unter schiefrigen undurchlässigen Horizonten gelegenen weisen stärkere Vererzung auf. Die Durchschnittsgehalte liegen allerdings nur bei 1 % . Das bedeutendste der letzten Endes und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit mit Plutoniten verknüpften Vorkommen ist Almaden in der reichen Metallprovinz der Sierra Morena Spaniens. In ordovizischen Quarziten liegen linsig bis gangartig gestaltete Vererzungen bis mehrere 100 m lang, wobei das Erz, in der Hauptsache Zinnober, den Quarzit verkittet und die Quarze z. T. verdrängt. Die Vererzung war durch eine Serizitisierung eingeleitet. Die Gehalte erreichten bis 20 % , im Mittel herrschen 6 % ; die Erze sind also enorm reich. Die durch einen Trachytdurchbruch am Alte. Amiata in Toskana zerrütteten und hydrothermal veränderten kretazisch-tertiären kalkigen Gesteine sind vererzt, ob durch vulkanische Lösungen oder nicht, ist umstritten. Neben Zinnoberführung tritt etwas Antimonglanz auf. Der durchschnitt-

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

liehe Hg-Gehalt = 1 % . Ähnliche Bildungen weisen der pazifische Küstengürtel, Texas und Mexiko auf. Verwendung: Sie ist mannigfach: Chemische Industrie und Amalgamierung, Initialsprengstoffe, Rostschutzfarben für Schiffe, Meßapparate, Pharmazeutik. 2. Niob und Tantal Diese beiden sind ein Elementpaar, das, wie Zr und Hf, fast alle diemischen Reaktionen gemeinsam hat und demgemäß auch geologisch zusammengeht. Sie sind lithophil, typisch für Granitpegmatite mit Li, Be, Cs und bilden hier die Mineralien Columbit oder Niobit (Fe, Mn) (Nb, T a ) 2 0 6 und Tantalit (Fe, Mn) (Ta, Nb) 2 O 0 . Reiche Vorkommen haben einige stark Na-betonte Granite in Nigeria. Große Bedeutung gewinnen neuerdings Karbonatite, in denen Pyrochlormineralien (z. B. Ca 2 (Nb, T a ) 2 0 7 ) verbreitet sind. Solche Vorkommen besonders in Ostafrika. Auch Glieder der Perowskitfamilie wie Loparit können statt Ti Nb führen und bauwürdig sein. Verwendung: Zusatz zu nichtrostenden Stählen, einige sehr harte und korrosionsbeständige Legierungen, Spinndüsen für Kunstseide. Sehr harte Karbide. 3. Uran Mineralien: a) V e r b i n d u n g e n d e s U + 4 , die „primären" Uranmineralien: Uraninit U02 1. in gut kristallisierter Form, auch „Uraninit im engeren Sinne". 2. traubig-nierig = Nasturan, pitchblende. In Deutschland 1 + 2 oft zusammen = „Uranpecherz". C o f f i n i t , U S i 0 4 (z. T. mit (OH) 4 für etwas Si0 4 ). B r a n n e r i t , U T i 2 0 6 (z. T. mit kompliziertem Ersatz). D a v i d i t , U F e 2 I I I F e 3 I I T i 8 0 2 4 (vereinfacht). — Dazu getarnt in einigen Mineralien der S. E. und des Nb, z. B. im Samarskit.

F. Übrige Metalle

95

b) V e r b i n d u n g e n d e s U + 6 , stets Oxydationsprodukte. Meist mit dem Gitterbaustein (UOa)+2. Eine riesige Anzahl meist leuchtend gelb gefärbter Mineralien, z. B. Kalk-, Kupfer-, Fe-, Mg-, Co-„U r a n gl i m m e r " , tetragonale Phosphate und Arsenate von (U0 2 ) + 2 mit ~ 12H 2 0, weiter (U0 2 ) +2 -Silikate, bes. U r a n o p h a n , Karbonate, komplexe Oxyde, wie C u r i t und K a s o l i t . c) Uran in eigentümlicher Bindung an Kohlenwasserstoffe, z . B . „ T h u c h o l i t " . Die Geochemie des Urans ist sehr kompliziert, die Typen möglicher Lagerstättenbildung also zahlreich. Uran ist einmal ausgesprochen lithophil, hat aber außerdem eine besondere Affinität zu Kohlenwasserstoffen. Granit führt ~ 4 g/t Uran, einige sauere Ganggesteine und Eruptiva bis 100 g und mehr. Basischere Magmen sind viel ärmer. Zukunftsbedeutung haben Pyrochlor-reiche Karbonatite. Pegmatite können zwar große Uraninitkristalle führen, die Mengen pflegen aber ganz untergeordnet zu sein. K o n t a k t m e t a s o m a t i s c h e Bildungen, besonders verknüpft mit S. E.-Mineralien werden gelegentlich bauwürdig, am bedeutendsten ist Mary Kathleen, Queensland. Die „klassischen" Uranlagerstätten, heute aber von zweitrangiger Bedeutung, sind hydrothermale Gänge verschiedener Art und Bildungstemperatur. Joachimsthal (heute Jáchimov) führt Uran neben Co-, Ni-, Ag-, As-Mineralien, also in der „BiCoNi-Formation" der Freiberger Schule; hierin wurden das Radium und die Zerfallsreihe des Urans entdeckt. Ähnlich, bzw. gleich sind Vorkommen im sächsischen Erzgebirge, Wittichen im Schwarzwald und Dutzende weiterer. Uberall liegt Uran in traubiger Pechblende und, neuerdings erkannt, Coffinit vor. Andere Vorkommen führen noch Selenide (z. B. Schmiedeberg, Schlesien; Athabaska-See, Cañada). Von ähnlichem Typ ist die lange Zeit sehr bedeutende und mineralreiche Lagerstätte vom Great Bear Lake in Nordcanada. Das große Erzgebiet von Shinkolobwe in Katanga ist fast frei von Arseniden, aber reich an Sulfiden

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I. Die Lagerstätten der Erzmineralien

und führt kristallinen Uraninit. Das Hauptvorkommen bildet einen säulenförmigen Erzkörper. Die intensive Suche nach Uranlagerstätten hat eine ganze Reihe weiterer Gangtypen mit reichlich Uran, besonders in Zentralfrankreich auffinden lassen, wo CuMineralien, Pyrit, Hämatit und von Gangarten Fluorit, Baryt in wechselnden Kombinationen auftreten. In Deutschland gehören hierher Menzenschwand und Wölsendorf, in Frankreich besonders Crouzille. Die Gehalte primärer magmatischer Gesteine (Granite ~ 4 g/t, einige Quarzporphyre und deren Tuffe bis 30 g/t, manche Phonolithe über 100 g/t) sind weit unter technischer Gewinnbarkeit. Sie sind aber als Stofflieferanten für den Verwitterungszyklus von entscheidender Bedeutung. U+6, bzw. das Radikal (U0 2 ) +2 wird leicht in Lösung im Grundwasserstrom weit transportiert und evtl. mit Cu, Ag, V, Mo, Se durch reduzierende Einflüsse (Erdöl, verrottende Pflanzen- und Tierreste, z. B. Sauriermumien, Pyrit u. a.) ausgefällt als Uranpecherz, Coffinit, selten Ningyoit, und Komplexverbindungen. Hierher gehören die riesigen und sehr wechselvollen Anreicherungen im „Colorado-Plateau", ähnliche zwischen Adamello- und Brenta in Norditalien (diese auch in alpin metamorphem Zustand: Pamparato, Iserables), Cerio Huemul in Argentinien, anscheinend einige der Sowjetunion, auch (winzige) im deutschen Perm und Buntsandstein. Im Coloradoplateau finden sich die Lagerstätten in verschiedenen Horizonten von Trias und Jura, meist in Sedimenten von kontinentalem Charakter (z. B. Wüstensandsteinen). Die Abhängigkeit von alten Grundwasserhorizonten ist z. T. augenfällig. Pflanzen sind in gleicher Weise mit Uranpecherz vererzt wie Saurierknochen. Die Anteile von V, Cu, Se, Mo, die mit U zusammen gefällt wurden, sind sehr wechselnd. Die Transportwege der erzführenden Wässer waren z. T. enorm. In vielleicht einem Dutzend von Großlagerstätten (Ambrosia Lake, Jackpile, Happy Jack, Tetnple Mtn., Rattlesnake usw.) und Hunderten von kleinen werden jährlich vielleicht 15 000 t

F. Übrige Metalle

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U 3 0 8 gewonnen. Im Judicaria-Tal ist der Stofflieferant letzten Endes der Bozener Quarzporphyr und seine Tuffe, die Fällung erfolgt an der Basis des Grödener Sandsteins. Die Vorkommen in Argentinien entstammen den Schuttmassen der Cordilleren und sind kretazisch. Sehr große Mengen von Uranpecherz enthalten die goldreichen Reefs des Witwatersrandes und die analogen, aber goldfreien des Blind River —• Elliot Lake Distriktes in Ontario. In beiden handelt es sich um Quarzkonglomerate, die als Schwergemengteil Uraninit führen. Die Anreicherung erfolgte in einer Zeit, als die Atmosphäre keinen Sauerstoff zur Oxydation von U+4 zu U +6 enthielt. Die Produktion mag z. Z. 6000 bzw. 12 000 t U 3 0 8 betragen. — Auch als Nebenprodukt z. B. der Phosphatgewinnung wird Uran ausgebeutet. V e r w e n d u n g : Weitaus am wichtigsten ist die Nutzbarmachung der Kernenergie. Seit sehr langer Zeit werden Uransalze zu gelben u n d braunen Farben und zum Färben von Gläsern verwendet. Zu Speziallegierungen. Thorium

und S e l t e n e E r d e n

(S. E.)

T h u n d S. E. haben ähnliche und zwar große Atomradien, die oft eine geochemisch ähnliche Anreicherung bedingen. Th bildet aber auch selbständige Mineralien, Thorianit, T h 0 2 und Thorit, ThSiO^, die gelegentlich wenigstens als Nebenprodukt bauwürdig sind. Die Hauptquelle der leichteren S. E. u n d gleichzeitig des T h bildet der Monazit (Ce, La, T h ) P 0 4 . Monazit entstammt hauptsächlich SiO a -reichen Magmatiten und ihren Pegmatiten, ist aber meist nur in sekundären Anreicherungen, Brandungs- und Flußsanden bauwürdig (oft allein als Nebenprodukt). Hauptlieferanten f ü r Monazitsand sind (bzw. waren) Brasilien, Indien, Queensland. Die früher sehr wichtige Anwendung des Th zu Gasglühstrümpfen ist bedeutungslos geworden, die mögliche Verwendung in Brutreaktoren zur Atomenergie ist erst im Beginn der Entwicklung, so daß die Nachfrage z. Z. gering ist. 7 Erzlagerstätten II

98

II. Die Lagerstätten der Nichterze

Seltene Erden sind heute in verschiedenster Weise genutzt, bes. in der Reaktortechnik, Ce auch zu pyrophoren Stählen (Taschenfeuerzeuge) u n d CeO a zu hochwertigen Poliermitteln. Die sehr ausgedehnten und reichen Lagerstätten der Mountain-Paß-Mine in Südcalifornien mit ihrem Bastnaesit (Ce, S. E. [ C 0 3 F ] ) beherrschen den Markt. Andere potentielle Quellen gibt es in großer Zahl. 5. Zirkon (mit Hafnium) Zirkonium als Metall hat ein begrenztes Verwendungsgebiet (Blitzlichtbirnen), dagegen wird Z r 0 2 als hochfeuerfestes Tiegelmaterial in großem Umfang verwendet; auch HfO., hat sehr hohen Smpt., sonst Reaktortechnik. Am Aufbau der Lithosphäre beteiligt sich Zr mit 0,02 % , konzentriert sich aber in sauren Alkaligesteinen, in denen es als Eudialyt reichlich sein kann. Aus diesem entsteht dann hydrothermal oder durch Verwitterung traubiges Z r 0 2 , Zirkonfavas, so Po 1500°), aber meist kurzfaserig (Fasern länger als 2 cm sind schon selten). Chrysotilasbest füllt schwarmartig gehäufte Äderchen mit quergestellter Faser meist in Serpentinen. Bauwürdigkeit verlangt eine bestimmte Häufigkeit der Adern und Länge der Fasern. Kurze Fasern sind nur zu Asbestpappen und Dichtungen verwendbar. Besonders gute Qualitäten erzielen hohe Überpreise. Bekannte Vorkommen finden sich in Canada (Thetfort, Quebec), im Ural (nö. Sverdlowsk) — Abb. 40 — (diese beiden z. Z. die wirtschaftlich bedeutendsten). Südrhodesien, Transvaal, Cypem usw. — Hornblendeasbeste sind lange nicht so feuerfest (unter 1000°, ja bei Na-reichen unter 800°) und durchschnittlich spröder, also nicht so gut spinnbar. Sie sind aber meist viel langfaseriger und gegen manche Chemikalien beständiger, dazu zu Isolationszwecken oft gleichwertig. Gute Hornblendeasbeste liefert besonders Südafrika.

120

II. Die Lagerstätten der Nichterze

71 (Peridofihsbesi)

Abb. 40: Asbestgrube von Bazenov (Ural). 1. Profil, 2. Asbestadeon der Salbandzone, 3. Detail einer Asbestader = sich wiederholende Bänder mit quergestellten Asbestfasem.

Die Verwendung von Asbest ist außerordentlich vielseitig (jährliche Weltförderung annähernd 1 Mio. t). Schutz vor Hitze, Filter- und Füllmittel in den allerverschiedensten Industrien und technischen Konstruktionen (z. B. Filter von Gasmasken).

3. Glimmer Die Schichtgittereigenschaften der Glimmer sind bei der technischen Verwendung dieser Mineralgruppe entscheidend. Nur die F e - a r m e n Glieder sind verwendbar, besonders M u s k o v i t KAl 2 (OH, F) 2 (AlSi 3 O 1 0 ) u n d P h l o g o p i t K M g 3 ( O H , F) 2 (AlSi 3 O 1 0 ). Entscheidend sind die Eigenschaften als Isolator, die Durchsichtigkeit, vorzügliche Spaltbarkeit, h o h e elastische Biegsamkeit und T e m peraturbeständigkeit. D a technisch nur großblättrige Glimmer verwendbar sind ( > 2 V2 X 2 V2 cm), können einzig Granitpegmatite oder kontaktpneumatolytisch veränderte Kalke bearbeitet werden.

H. Talk, Asbest und Glimmer

121

Das seit längsten Zeiten wichtigste Liefergebiet, die indische Provinz Bengalen, Umoq.Pejrngh? albìhsieritrf^'mti» " . 2Sm ist es in qualitatiAbb. 41. Glimmer-Feldspatpegmatit von Alto, ver Hinsicht heuSerxa Branca (Paraiba, Brasilien), nach S A N D O V A L t o noch, in ( | I K 1 I 1 C A R N E I R O DE A L M E I D A ) . titativer aber durch die USA überholt. Canada mit Ontario und Quebec, Madagaskar, Südafrika, Brasilien und Rußland haben nennenswerte Produktion. Auch die brasilianischen Pegmatite, bekannt durch Beryll, Spodumen, Tantalit u. a. liefern Muskovit (Abb. 41). Unter den canadischen Vorkommen gibt es solche, die nicht zu echten Pegmatiten gehören, sondern Reaktionsprodukte pneumatolytischer Lösungen mit kalkig-dolomitischem Nebengestein darstellen. Sie führen Phlogopit neben Apatit, Pyroxen, Titanit, Wollastonit und Calcit. Mitunter erreichen die Glimmer, unter Mitwirkung leichtflüchtiger Agentien entstanden, beträchtliche Größen, sind doch schon Einzelkristalle mit 4 m Durchmesser und über 2 t Gewicht angetroffen worden. Hauptsächlich dient Glimmer zur elektrischen Isolation (hohe Durchschlagsfestigkeit), daneben auch zum Ersatz von Glas, wo Widerstand gegen Hitze überhaupt und gegen Temperaturwechsel verlangt wird. Auch als Wärmeschutz und in der feuerfesten Industrie findet Glimmer Verwendung. Mineralien des Schmucksteingewerbes Schmucksteine sind Mineralien, die besonderer physikalischer Eigenschaften wegen für persönlichen Schmuck oder für dekorative Zwecke geschätzt werden. Nach Seltenheit, Schönheit und Mode werden sie oft, recht willkürlich, getrennt in Edelsteine und Halbedelsteine. Die

122

II. Die Lagerstätten der Nichterze

Schönheit wird bedingt durch Farbe, Farbenspiel und Glanz, welche Eigenschaften durch geeignete Schliffformen verstärkt werden können. Der Haltbarkeit wegen sind sie fast alle sehr hart. Als Edel- bzw. Halbedelsteine gelten D i a m a n t C , B e r y l l Be 3 Al 2 (Si0 3 ) 6 als Smaragd (grün) oder als Aquamarin (blau), K o r u n d A1 2 0 3 als Rubin (rot) und Saphir (blau), S p i n e l l MgAl 2 0 4 verschiedenfarbig, z.B. Rubinspinell, T o p a s Al 2 F 2 Si0 4 farblos und verschiedenfarbig. Zirkon ZrSi0 4 verschiedenfarbig, Chrysoberyll Al 2 Be0 4 (Alexandrit) grün-gelb. T u r m a l i n , kompl. Fe-Mg-Al-Silikat, in Farbe sehr variabel. S p o d u m e n LiAlSi 2 O e (Hiddenit grünlich, Kunzit rosa). O l i v i n (Mg, Fe) 2 SiÖ 4 als gelb-grüner Chrysolith, L a s u r s t e i n (Lapislázuli) 3 NaAlSi0 4 • Na 2 S, tiefblau, O p a l S i 0 2 • x H 2 0 mit prächtigem Farbenspiel mit Ubergängen (gemeiner Opal) zu Chalcedon (Carneol, Chrysopas) u n d Achat. Amethyst ist violett, Rosenquarz rosa gefärbter Quarz. T ü r k i s (Cu-Al Phosphat) besitzt nierig gelartige Formen und findet mit seinen blauen und grünen Farben wie die unmittelbar vorerwähnten Si0 2 -Arten auch Anwendung als Ornamentstein. Außer dem orthomagmatischen Diamant und Olivin sind die meisten Edelsteine wie Beryll, Topas, Turmalin, Spodumen späte Umlagerungen der pegmatitischen „gemeinen" Varietäten dieser Mineralien. „Edelkorunde", „Edelspinelle" und Lapislázuli sind oft kontaktmetasomatischer Entstehung. Opal, Achat, Türkis und verwandte Bildungen sind hydrothermal. Fossile Brennstoffe Die Lagerstätten der fossilen Brennstoffe Kohle, Erdöl, Erdgas usw. sind hier nicht besprochen. Entsprechend ihrer wirtschaftlichen Bedeutung, die diejenige aller anderen mineralischen Rohstoffe zusammengenommen übertrifft, sind sie in besonderen Bändchen dieser Serie behandelt.

H. Talk, Asbest und Glimmer

123

Vorräte und Produktionen mineralischer Rohstoffe Die menschliche Zivilisation ist heute in entscheidender Weise von mineralischen Rohstoffen abhängig, wie dies die gewaltige Stahlproduktion, die moderne Maschinenindustrie, die Elektrifizierung und Motorisierung zeigen. Gleichrangig neben die politische Führung der Staaten stellt sich heute das Problem ihrer Versorgung mit Rohstoffen, treten die Fragen des Besitzes der mineralischen Rohstoffquellen, der Kenntnis ihrer räumlichen Verteilung und ihrer quantitativen und qualitativen Natur. Die Statistik der Gewinnung der Metalle und ihrer Reserven gehört zu den wichtigsten Daten für die Volkswirtschaft und Politik. Ihre Angaben sind aber belastet durch sehr verschiedene, auch dem besten Fachmann in ihren Auswirkungen schwer übersehbare Faktoren, von denen die Lagerstättengeologie nur einer ist. Nicht nur Angebot und Nachfrage allein,, sondern auch Nachfrage nach gewissen Qualitäten und Änderung der Verarbeitungsverfahren, Verkehrswege und Frachtsätze, Arbeitsmarkt, Klima und Versorgung in den produzierenden Gebieten, Konkurrenz der Lieferanten, Subventionen in „autark" sein wollenden Ländern, aber auch Gebieten, wo aus inner- oder außerpolitischen Gründen ein lange bestehender Bergbau und eine bodenständige Bergarbeiterbevölkerung erhalten werden soll, Zufälligkeiten internationaler Handelsabkommen, politische Spannungen usw. beeinflussen das Ausmaß der Produktion von Jahr zu Jahr. — Daneben gibt es Schwierigkeiten in der Technik der Statistik: Bei fast allen Metallen steht die Neuproduktion aus Erzen neben der Altmetallverwertung. Keineswegs überall wird beides streng geschieden. Bei manchen Metallen ist es üblich, nicht das Metallausbringen anzugeben, sondern die geförderte Erzmenge ohne Rücksicht auf Gehalte oder „ausbringbare" Gehalte. Das letztere trifft z. B. für Mangan, Chrom, Aluminium zu bei vielen Ländern. Metalle, deren nutzbare Verbindungen nicht über den Weg über das Metall, sondern anderswie hergestellt wer-

124

II. Die Lagerstätten der Nichterze

den, erscheinen teilweise überhaupt nicht in der Metallstatistik. Die Vorräte sind äußerst schwer zu erfassen: „gesichert", „wahrscheinlich", „möglich" sind dehnbare Begriffe, die in verschiedenen Statistiken wie Ländern — oft nicht ohne Nebenabsichten — auch sehr dehnbar angewendet werden. Wie weit Anhäufungen nutzbarer Metalle, die zur Zeit wegen hüttenmännisch ungünstiger Zusammensetzung noch nicht (aber vielleicht in wenigen Jahren!) wirtschaftlich abgesetzt werden können, oder solche, die unter der augenblicklichen, durchaus zufälligen, Bauwürdigkeitsgrenze liegen, in der Statistik erfaßt werden sollen, ist ein weiteres Problem. Natürlich bringen besonders die Geheimnisse der angelsächsischen Gewichts-, Maß- und Münzsysteme jedenfalls für den Anfänger noch weitere Probleme! Daß von den Ländern „hinter dem Eisernen Vorhang" kaum Angaben zu erhalten sind, sei nur nebenbei erwähnt. Eine Übersicht über die Lagerstätten und die Produktion an Rohmetall nach Ländern gibt Aufschluß über die wirtschaftlichen Verhältnisse, doch ist zu bedenken, daß die statistischen Unterlagen nicht überall gleichermaßen erhältlich, noch auch statistisch in vergleichbarer Weise erfaßt sind. Außerdem werden viele Stoffe nicht in arteigenen Lagerstätten gewonnen, sondern fallen als Nebenprodukte anderer Mineralstoffe an, entweder direkt schon im Bergbau oder erst bei der Weiterbehandlung in der Aufbereitung oder erst gar bei der Verhüttung; oft geschieht letzteres erst in einem weitabgelegenen Importlande. Außerdem unterliegt die bergbauliche Förderung recht beträchtlichen Schwankungen, bedingt durch politische und wirtschaftliche Lage. Die Bauxitförderung der USA betrug 1943 6 Mio. t, 1945 nur mehr 980 000 t. Die USA förderten 1938 28 Mio. t, 1942 105 Mio. t Eisenerz. Dies alles verwischt die Übersicht. Im nachstehenden findet man einige Angaben über Vorräte und Förderungen von Erzen und über Produktionen

125

H. Talk, Asbest und Glimmer

vereinzelter Rohmetalle für verschiedene Länder und für die gesamte Welt; desgleichen analoge Zahlen auch für nichtmetallische Stoffe. Eisen Bei Erzen pflegen die tatsächlichen, also nicht die ausbringbaren Metallgehalte angegeben werden. Bei der Statistik des Metalls entspricht, zum Teil zufällig, die Roheisenmenge etwa dem „jungfräulichen" Metall aus Erzen, während die immer erheblich höhere Rohstahlgewinnung auch die wieder verwendeten Alteisenmassen usw. enthält. — Alle Statistiken sind irreführend, weil sie aus Addition ganz ungleichwertiger Daten erhalten sind! Die immer zitierten Werte des Internationalen Geologenkongresses 1911 in Stockholm sind heute gänzlich überholt. 1944 hat H. Mikani wesentlich höhere, aber ebenfalls überholte Zahlen veröffentlicht. Schließlich hat die UNO 1950 eine Übersicht mit nochmals erweiterten Zahlen aufgestellt (Tabelle). sicher festgestellte irzmengen i. Mio t allein r-i

Europa

incl. europ. Rußiand

Nordamerika Südamerika

zus. mit annäherungsweise geschätzten

16

827

32

5

737

75155

10

088

36

Ozeanien

213

Asien

13 738

Afrika Total

270

319 365

29

855

7

315

119

427

53

918

293

391

126

II. Die Lagerstätten der Nichterze

Diese Übersicht berücksichtigt nur z. T. die neu festgestellten Vorräte Rhodesiens (150 Mrd. t), Indiens und Brasiliens mit je 15 Mrd. t; letztere mit mittlerem Fe-Gehalt von 66—70 % (diese letzterwähnte Reserve genügte allein, den Bedarf für ein halbes Jahrhundert zu decken), und gibt für Asien und Ozeanien (d. h. hauptsächlich Australien) viel zu kleine Werte. Befürchtungen der Erschöpfung der Eisenvorräte sind daher grundlos, wenn auch stets mit großen Umstellungen gerechnet werden muß. Die Vorratsmengen vergrößern sich auch insofern, als heute niederwertige und weniger geeignete Erze besser verarbeitet werden können als früher. Die jährliche Weltförderung an Eisenerzen betrug 1940 200 Mio. t, 1950 245 Mio. t, für 1960 515 Mio. t; 1950 bzw. 1960 beteiligten sich daran die USA mit 100 bzw. 90, Schweden und Großbritannien mit 21 bzw. 17, Frankreich mit 67 und Westdeutschland mit 19 Mio. t. Die Stahlerzeugung betrug 1960 in den USA 92 Mio. t, in Westdeutschland 34, Frankreich 17, USSR 65, Großbritannien 25, Belgien 7, Italien 8, Canada 5 Mio. t. Mangan Die jährliche Weltförderung an Manganerzen mit mehr als 30 % Mn-Gehalt lag im Jahr 1960 zwischen 3 und 4 Mio. t Mn, woran die USSR mit Vz bis Vi beteiligt sind. Erhebliche Förderung haben Indien (mehr als 1,2 Mio. t), in neuerer Zeit auch die Südafrikanische Union mit etwa derselben Menge, die Goldküste mit 1,2, ferner Brasilien, Mexiko und Marokko mit je etwa V2 Mio. t. Die Reserven werden mit 500 Mio. t 45 % Mn-Erz und mit 800 Mio. t 25 % Mn-Erz geschätzt. Chromit Während des II. Weltkrieges stieg die jährliche Chromitförderung von 1,3 auf 2 Mio. t; sie sank 1945 auf 1,1 zurück, aber erreichte 1950 wieder 2,3 Mio. t. Rußland (Ural) ist mit 25 % Hauptproduzent und Exportland, es

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ist das einzige chromverbrauchende Land ohne Chromitimport. Nächst folgen 14 % S-Rhodesien (Great Dyke), dann etwa zu gleichen Teilen Cuba, die Südafrikanische Union und die Türkei mit je 10—11 %. Die USA haben kaum eine eigene Produktion, aber erhebliche Reserven minderer Qualität. Hauptproduzent für Chromit als feuerfeste Substanz sind die Philippinen. Nickel1) Die Gesamtproduktion für 1960 war 320 000 t. Der weitaus führende Produzent ist Canada mit etwa 70 % , weitere Ni-Produzenten sind Neu Caledonien, US SR, Cuba mit 5—10 %. Die Gesamtreserven der westlichen Welt werden mit 1,8 Mio. t, sicher erheblich zu niedrig, angegeben. Wolfram Die Produktion wird auf 60 %-W0 3 -Konzentrat bezogen. Sie beträgt 1960 60 000 t, davon entfallen auf China 20000 t, Südkorea, die USA je 6000, Bolivien und Portugal je 30001. Der Produktionshöchststand wurde 1943 mit insgesamt 65 0000 t erreicht, bedingt durch wesentlich höhere Produktionen von USA (10 800 t), Südamerika (11300 t), Spanien, Portugal, Korea und Siam. Die größten Lagerstätten besitzt China mit etwa % der gesamten Weltvorräte, dann folgen USA, Korea und Burma. Kobalt Die Weltproduktion (ohne Ostblock) betrug 1960 ~ 10 000 t, wovon auf den Kongo rund 7000 t entfielen. Marokko produzierte ungefähr 700, Canada 650 und N.Rhodesien 400—500 t; die gesamten Reserven werden mit 900 000 t angegeben, wobei aber lange nicht alle Quellen als Nebenprodukt ausgeschöpft sind. D i e Produktionszahlen für Nickel, Aluminium, Kupfer, Blei, Zink, Zinn sind der „Metallstatistik" der Metallgesellschaft AG 1962 mit frdl. Genehmigung entnommen.

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II. Die Lagerstätten der Nichterze Molybdän

Die Produktion an Molybdän beträgt etwa 25 000 t, an welcher sich die USA mit 87 % beteiligten; weitere Molybdän produzierende Länder sind: Chile, Norwegen, Mexiko, Finnland und Marokko; Gesamtvorrat 4 Mio. t. Vanadium Die Angabe der Weltvorräte ist unmöglich. Mehr und mehr wird V als Nebenprodukt bei Verarbeitung von Ti-reichen Eisenerzen, Bauxiten und Erdölen gewonnen, die Produktion hängt also von deren Verarbeitungsmethoden ab. Die Gewinnung aus eigenen V-Mineralien (z. B. Patronit, Vanadinit) — mit vielleicht 2000 t Konzentrat liefert 10 % . Kupfer Die Jahrtausende alte Produktion von Kupfer stieg vor allem mit den wachsenden Anforderungen der Elektrotechnik ungeheuer stark an. Um 1800 dürfte die Produktion kaum 10 000 t betragen haben, heute ist sie auf fast 5 Mio. t jährlich angewachsen. Länder mit bedeutenden Vorräten (in Mio. t metall. Cu) sind Chile mit 68, N-Rhodesien mit 62, Congo mit 36, USA mit 23 und Canada mit 6. An der gesamten Kupferproduktion 1960 von rd. 5 Mill. t beteiligten sich die USA mit 23, Chile mit 15, N-Rhodesien mit 14, Canada mit 8, Congo mit 6, der Ostblock mit ca. 14 % . Zink Bei Zink ist tatsächlicher und ausbringbarer Gehalt etwa um 10 % verschieden, die Statistik ist daher schwer zu lesen. Die Gesamtvorräte sind auf 60 Mio. t Metall geschätzt. Dabei führen Australien mit 13 und die USA mit 19 Mio. t. 1960 belief sich die Weltproduktion auf 3 Mill. t, woran in % beteiligt sind (Bergwerk- bzw. Hüttenproduktion): USA 12,9 (26,1), Canada 12,8 (7,6),

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Deutschland 3,9 (6,2), Belgien — (7,8), Italien 4,4 (2,5), Japan 5,1 (5,9), Mexiko 4,4 (2,5), Frankreich 0,5 (4,8), Australien 9,5 (3,9), USSR 12,1 (12,9), Polen 5 (6). Blei Die Weltproduktion an Blei aus Erzen liegt bei 2 , 3 — 2,4 Mill. t. Da bei manchen Vorkommen sofort Sb-haltiges Hartblei erschmolzen wird, ist in diesen Zahlen etwas Sb enthalten. Die größten Erzeuger sind (1960) Australien, USSR, USA, Mexiko, Canada, Peru, mit > 300, 300, 230, 190, 156, 132 T. t. In Europa führt Jugoslawien vor Spanien und Deutschland. — Bei den Vorräten führt Australien sehr ausgesprochen. Durch die Ersatzmöglichkeit des Bleis für viele Verwendungszwecke besteht leicht Überproduktion. Zinn 1960 betrug die Bergwerksproduktion 190 000 t; außer Malaya mit 53, Indonesien 23 und Bolivien 20 T. t sind daran beteiligt Siam (12), Congo ( < 10), China (~ 30) und USSR ~ 20). Von den Vorräten liegt die Hauptmasse in China, Malaya und Indonesien, doch ist über die neuentwickelten Vorkommen in Ostsibirien noch nichts bekannt. Gold Im letzten Jahrzehnt betrug die Jahresproduktion jeweils 900—10001, wovon Südafrika etwa die Hälfte, zuletzt mehr, lieferte. Das neuerdings fast wieder erreichte Maximum der Weltproduktion wurde von 1939 bis 1941 mit mehr als 1200 t erreicht. (Dieser Wert wurde 1964 sogar überschritten!) Silber Die Bergwerksproduktion war in den letzten Dezennien viel größeren Schwankungen unterworfen als diejenige des Goldes: 1928/29 und 1937/41 die Maxima mit 8000 t, 9

Erzlagerstättee II

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II. Die Lagerstätten der Nichterze

dazwischen und danach Minima mit 5500 t bedingt durch die Tatsache, daß Ag einmal Nebenprodukt von Pb und Cu ist, dann daß die Preisrelation zu Au stark schwankte. Seit 1952 erfolgt langsames Ansteigen (bis 7400 t 1960). 1960 waren Mexiko mit 1400 t, USA 950, Canada und Peru mit je ~ 1 0 0 0 1 beteiligt. Der Ostblock liegt bei ~ 1200 t. Vorratsschätzungen sind nur für das Nebenprodukt-Silber einigermaßen möglich. Uran Von 1 9 4 0 — 1 9 6 0 hat die Produktion von Uran, vorher fast allein zur Herstellung von Ra genutzt, ganz stürmisch zugenommen. Seitdem ist eine Stagnation, wenn nicht Abnahme eingetreten. Die Hauptproduzenten sind USA, Canada, Südafrika, Australien, Rep. Congo, Frankreich mit: 16, 14, 6, 2, 2, 2 Tausend t, wobei short t (zu 907 kgj und U 3 0 8 gemeint sind"). Über die Ostblockländer bestehen keine Angaben. Die Vorräte sind schwer abschätzbar, am größten in Südafrika, das die jetzige Produktion etwa 70 Jahre aufrechterhalten kann. Aluminium Die Angabe der Reserven richtet sich bei Aluminium stark nach dem jeweiligen Stand der Aufbereitungsverfahren des Bauxits. Bei Entwicklung der Anreicherungswie Hüttenverfahren könnten nicht nur minderwertige Bauxite, sondern auch Al-reiche Schiefer und Anorthosite interessant werden. Die folgenden Angaben der Reserven basieren auf der Faustregel, daß Bauxit mit 13 % SiO-2 noch rentabel verarbeitet werden kann. So wären die Gesamtbauxitvorkommen mindestens 2 Mrd. t, mit einem Aluminium-Gehalt von 500 Mill. t. Dabei ist aber nicht berücksichtigt, daß Bauxite leicht übersehen werden. Große Vorkommen sind nachgewiesen in Queensland, Jamaica, Goldküste, Indien, U S S R , alle mit > 200 Mill. t. Die Produktion ist im letzten Jahrzehnt stürmisch auf fast Umrechnungsfaktor zu met. Uran und metr. t ist 0,773.

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5 Mill. t gestiegen; sie liegt meist nicht in den Erzeugungsländern, sondern in Gebieten mit großen Energiereserven: USA 40 % , Kanada 15, USSR 15, Frankreich 6, Norwegen und Westdeutschland je < 4. Andere Metalle (Produktion 1960) B e r y l l i u m etwa 4 5 0 t , wovon aber weniger als 1 0 % als met. Be, der Rest als BeO usw. verwendet wird. A n t i m o n ~ 75 000, außerdem noch ~ 20 000 t im „Hartblei". C a d m i u m fast genau 10 000 t; die Produktion ist völlig mit der von Zn gekoppelt, wobei aber bei niedrigen Marktpreisen für Cd dieses nicht aus niedrig-haltigem Zn gewonnen wird. M a g n e s i u m 93 000 t, wovon fast 4 0 % auf die USA entfallen. Q u e c k s i l b e r 9000 t, von denen, jeweils mit > 1000t, die Hauptproduzenten sind: Italien, Spanien, Japan, USA, USSR. P l a t i n und P l a t i n o i d e . Pt selbst hat maximal 30 t je Jahr erreicht, die Summe der übrigen Platinoide (mit starkem Überwiegen von Pd) etwa 20 t. W i s m u t , meist als Nebenprodukt von Cu und Pb ~ 1200 t. Diamant Die Diamantförderung ist in den letzten Jahren im stetigen Steigen begriffen und beträgt 1961 (incl. Industriediamant) etwa 30 Mill. Karat, wovon fast 13 auf die Rep. Congo, je etwa 10 % auf Südafrika und Angola, immerhin schon > 10 % auf synthetische Steine entfallen. Wertmäßig dominiert noch Südafrika.

9'

Sachregister Aluminium, Mineralien 87 Alunitische Goldformation 41 Apaneit 110 Aride Schuttwannen 69 Asbest 119 Asbolan 29 Bailas 103 Basaltkrustenerze 17 Bauwürdigkeit 7 Bentonit 117 Beryll 91 Blei, Mineralien 72 Blue ground 102 Bohnerze 17 Bort 103 Bushveldkomplex 24 Cadmium 84 Caliche 115 Carbonado 103 Chromit 22 „Clintonerze" 16

Holzzinn 87 Platinquarzgänge 54 Hornsilber 52 Produktionen 123 Hortonolith-pipes 25, 54 Propylitisierung 39 Hutsalz 113 Pyrochlor 94 Hydrothermal, Eisen 13 Quecksilber, „Intrusive" Mineralien 93 Kieslager 58/64 Red beds 69 Itabirite 20 Rif-Erze 13 Kalkbauxite 87 Salpeter 115 Kimberlit 102 Salzdom 104 Knottenerze 78 Silber, Mineralien 87 Kobalt, Mineralien 30 Silikatbauxite 87 Kontaktmetasomatisch, Sprenkelerze 23 Eisen 10 Kupfer, Mineralien 55 T a c o n i t 19 Kupferschiefer 70 Thomas schlacke 8 Telescoping 39 Laterite 87 Thorium, Mineralien 97 Leopardenerze 23 T i t a n , Mineralien 34 Titanitite 35 Magnesit 107

Magnesium, Ulvit 35 Mineralien 90 Uran, Mineralien 94 Mangan, Diapir 104 Mineralien 20/21 Disseminated porphyry Valencianit 40 Mansfelder „Rücken" 50 Vanadium, copper ores 58 Merensky Reef 28 Mineralien 31 „Erz" 7 Minette 15 Molybdän, Witwatersrand 44 Freiberger Mineralien 32 Wolfram, Mineralien 33 Gangformationen 76 Geysirite (Gold) 39 Gipshut 113 Gold, Mineralien 36 Goldseifen 42 Graphit 98 Greenalit 19

Nickel, Mineralien 26/27 Yellow ground 102 Oolithe (Eisen) 15 Pinolitmagnesit 90 Platin, Mineralien 52

Zink, Mineralien 72 Zinn, Mineralien 84 Zinnstockwerke 85 Zirkon, Mineralien 98

Ortsregister A b u Galqa 36 Adamsfield 53 Ain Barbar 60 Akenobe (Kupfer) 57 Alexo 28 Algarobbo 10 Almaden 93 Altenberg 85, 98 Ambrosia Lake 96 Ämmeberg 84 Andreasberg 50 Annaberg 49 Aouli 74 Arkansas (Aluminium) 88 Arqueros 47 Avicaya 87 Azegour 33 Bailangen 68 Ballarat 38 Banat (Eisen) 12 Barberton 39 Bawdwin Mine 76 Bendigo 38 Bensberg 74 Beresowsk 37 Berggießhübel 10 Beuthen 79 Billiton 80 Bingerbrück 22 Bingham 59 Birbir 53 Bisbee 57 Bladc Hills 38 Bleiberg 80 Blind River 97 Boliden (Gold) 37 Boliden (Kupfer) 68 Bolivia (Zinn) 86 Boomi Hills 20 Bor 62 Bou Azzer 31 Bou Bedcer 8 Brad 40 Braden 84 Bralorne 38 Braubadi 74

Broken Hill (S. Rhod.) 32 Broken Hill (N. S. W.) 82 Brosso 11 Budweis 100 Bulólo 42 Bushveld 23 Butte (Kupfer) 60 Butte (Silber) 48 Buzenow 120 Caltanisetta 104 Cananea 59 Cap Cavallo 65 Cape Nome 43 Cariboo 88 Cartagena 76 Cerro de Mercado 10 Cerro de Pasco 48, 64 Cerro Huemul 96 Cerro Rico (Silber) 50 Cerro Rico (Zinn) 87 Chalilowo 17 Chañarcillo 47 Choco 53 Chuquicamata 59 Clausthal 73 Cleveland 16 Climax 53 Cobalt (Kobalt) 30 Cobalt (Silber) 49 Cobar 60 Comstodc Lode 40 Coeur d'Aléne 51, 74 Colorado Plateau (Kupfer) 69 Colorado Plateau (Uran) 96 Colquijirca 48 Conakry 17 Concepción del Oro 57 Cordoba (Wismut) 93 Cornwall (Pa.) 13 Cornwall (Zinn) 86 Corocoro 63 Cripple Creek 41 Crouzille 96 C y p e m 66

Divrik 13 Djebel Ouenza 15 Djeskaskan 57 Ducktown 69 Dunderland 20 Eddie Creek 42 Ehrenfriedersdorf 85 Ekersund 36 Elba 11 El Laco 10 Elliot Lake 97 El Oro 41 Ely 59 Emmaville (Silber) 51 Ems 74 Erghani Maden 60 Falun 82 Finero 26 Flekkefjord 33 Flin Flon 68 Florida 111 Fort Girault 20 Franklin (Mangan) 22 Franklin (Zink) 82 Frederikstown 81 Freiberg (Blei) 76 Freiberg (Silber) SI Fresnillo 47 Frood Mine 27 Gabbs 108 Garpenberg 68, 82 Gellivare 9 Geyer 85 Ghana (Mangan) 22 Girgenti 104 Goldfield 41 Goldküste 39 Grängesberg 10 Gora Blagodat 12 Great Bear Lake 92 Great Dyke 25 Grong 68 Guanajuato 47 Guergour 80 Hanover 13 Happy Jack 96

134 Hattorf 114 Hauraki 42 H u a n u n i 87 Huelva (Mangan) 21 Huelva (Kupfer) 65 Hungen 17 H ü t t e n b e i g 14 Idria 93 Iglau 74 Iglesias 74 Imini 22 Irkutsk 99 Iron Mtn. 10 Iron Springs 13 Ivigtut 89

Ortsregister Laurion 77 Leadville (Silber) 51 Leadville (Blei) 77 Lena (Gold) 39 Les Beaux 89 Liautung 107 Linares 74 Ljusnarsberg 68 Llallagua 87 Lökken 68 Lokris 30 Lothringen (Eisen) 15 Lynn Lake (Kupfer) 56 Lynn L a k e (Nickel) 28

Magma Mine 62 Magnetnaya 12 Jackpilc 96 Maidan Pek 63 Jadiimov 95 Mandy 68 Joachimsthal (Kobalt) 31 Mansfeld 70 Joachimsthal (Silber) 49 Marienberg 49 Joachimsthal (Uran) 95 Marquette Range 20 Joma 68 Mary Kathleen 95 Judicaria T a l 97 Maubach 78 Juneau 38 Mautern 118 Mayari 17 Kalgoorlie 38 Mazarron 76 Kalifornien (Gold) 43 Mechemidi 78 Kapnik 40 Meggen 66 Kilo Moto 39 Meggen (Baryt) 109 Kimberley 101 Menzenschwand 96 Kirkland Lake 37 Merensky Reef 53 Kiruna 9 Mesabi 20 Klondyke 42 Knob Lake (Labrador) 20 MeSiza 80 Middlebadc Range 20 Knoxville 82 Kola 110 Mies 80 Mina Ragra 32 Kolar Goldfeld 37 Kongsberg (Kobalt) 31 Mooihoek 54 Kongsberg (Silber) 50 Moonta 60 Morenci 57 Kotterbach 60 Morococha 48, 64 Kounrad 57 Morro Velho 37 Kraubath 107 Mother Lode 38 Krivoi Rog 20 Mountain Pass Mine 98 Kropfmühl 100 Mte. Amiata 93 Kuibischew (Schwefel) 105 Mte. Catini 64 L a Bine Point 49 La Carolina 47 Lac Tio 86 Lahn-Dill (Eisen) 15 Laisvall 78 Lake Sanford 35 Lake Superior (Kupfer) 63 Längban 22 Las Cuevas 110

Nagyag 40 Neu Kaledonien (Chrom) 26 Neu Kaledonien (Nickel) 29 Nigeria (Niob) 94 Nikitowka 92 Nikopol 21 Nishne Tagilsk 53 Nittis 28

Norilsk 54 Normandie (Eisen) 16 Oberdorf 118 Oberer See (Eisen) 19 Oberer See (Kupfer) 63 Oberharz 73 O f f e n b a n y a 40 Onverwadit 54 Orsk 30 Oruro 87 Otanmäki (Titan) 35 Otanmäki (Vanadin) 32 Otjosondu 22 Ouro Preto 20 Ouro Preto (Mangan) 21 O u t u k u m p u (Kupfer) 68 Pachuca 47 Palabora 110 Passagem 37 Peco 60 Peine-Ilsede 18 Penarroyo 74 Phillipsburg 51 Pilares 48, 64 Pinerolo 118 Pogos de Caldos 98 Porcupine 37 Postmasburg 22 Potosi 50 Potrerillos 20 Pribram 74 Quebec (Graphit) 100 Radenthein 107 Raibl 80 Rammelsberg (Kupfer, Zink) 65 Ramsbeck 74 Rattlesnake 96 Ray-Miami 59 Rees 62 R e d j a n g Lebong 42 Republic 42 Rheingold 42 Rhodesien 71 Rio Tinto (Kupfer) 65 Röros 68 Rosebery 74 Routivare 35 Rouyn-Noranda 68 Rustenburg 54 Sabinal 49 Salzgitter 18

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Ortsregister Santander 80 Santa Rita 59 Satka 107 Saxberget 87 Schauinsland 74 .Schmiedefeld 16 Schneeberg (Kobalt) 31 Schneeberg (Silber) 49 Selukwe 25 Sherrit Gordon 68, 84 Shinkolobwe 71 Shinkolobwe (Uran) 95 Siegerland 13 Sierra Mutum 20 iinantscha 50 iingbhum 20 i k e l l e f t e i 82 imeinogorsk 74 »mirnowsk 50 Johland 28 "taßfurt 114 jteirer Erzberg 14 Gerling Hill 82 Stolberg 78 5t. Urbain 36 iudbury (Nickel) 27 Sudbury (Kupfer) 56 Süd-Katanga 71

Sulitelma 68 Sunshine Mine 51 Swerdlowsk 119 Sydvaranger 20 T a b e r g 35 Tahawus (Titan) 35 Tahawus (Vanadin) 32 Temagami 59 Temple Mtn. 96 T c n n a n t Creek 60 T e t i u h e 77 Thasos 83 T h e t f o r d 119 Tintic 62 Tirpersdorf 34 Tofo 10 Tonopah 41 Traben-Trarbach 74 Travancore (Titan) 36 Traversella 11 Trepca 77 Trieben 107 Tri State District 81 Tschenstodiau 80 Tschiaturi 22 Tsumeb (Kupfer) 62 T s u m e b (Vanadin) 32

Ural (Platin) 58 Vatukoula 42 Veitsch 107 Velardeña 48 Vulcano 65 Vuorijärvi 35 W a b a n a 17 Waldsassen 67 Westcumberland 15 White Pine 63 Wiesloch 79 Witwatersrand (Gold) 43 Witwatersrand (Uran) 97 Wölsendorf 96 Wyssokaya 12 Yaguki 57 Yampi Sound 20 Yellowknife 38 Yünnan (Zinn) 86 Zacatecas 47 Zimapan 48 Zinnwald (Wolfram) 34 Zinnwald (Zinn) 85

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