Erzlagerstätten 1M - Kantonsschule Kreuzlingen

Grundlagenfach Geografie Kantonsschule Kreuzlingen
Entstehung von Erzlagerstätten
45.1: Entstehungen von primären und sekundären Lagerstätten
Mineralien sind in der Erdkruste in verschiedenen Gesteinsverbindungen weit verbreitet. Durch natürliche Vorgänge wie Lösen und Transport durch Wasser oder
Schmelzen und Kristallisation magmatischer Gesteine
können sich Mineralien in hoher Konzentration ablagern.
Es bilden sich Lagerstätten, die wirtschaftlich abgebaut
werden können. Reiche Vorkommen von Mineralien mit
einem hohen Metallgehalt sind Erzlagerstätten. Sie können durch unterschiedliche geologische Prozesse entstehen. Man unterscheidet grob zwischen primären (aus
abkühlendem Magma) und sekundären (durch Erosion
und Sedimentation von primären Lagerstätten) entstandenen Lagerstätten.
Die magmatischen Lagerstätten entstehen bei der Erstarrung von glutflüssigen Gesteinsschmelzen in der Nähe des Entstehungsortes. Die Mineralien kristallisieren zu
einem sehr frühen Zeitpunkt aus dem geschmolzenen
Magma aus, sinken ab und reichern sich bänderförmig am
Boden der Magmakammer an (z.B. Chrom- und Platinerze).
Viele Lagerstätten sind aus heißen, wässrigen Lösungen
entstanden (hydrothermale Lagerstätten). Heiße Wässer und Dämpfe transportieren die aus Magmen freigesetzten Mineralien weg. Bei Abkühlung fallen sie in Spalten, Klüften oder Rissen als Erze aus und lagern sich ab
(Ganglagerstätten). Erreichen die heißen Lösungen die
Oberfläche, werden sie zu heißen Quellen, die beim Abkühlen Erzmineralien abscheiden.
Erzlagerstätten können sowohl in magmatischen wie im
umgebenen sedimentären Gesteinsmassen durch hydro-
thermale Lösungen fein verteilt sein (Imprägnationslagerstätten). Sedimentäre Erzlagerstätten sind wichtige Vorkommen für Kupfer, Eisen und andere Metalle. Dazu gehören die Seifenlagerstätten, die durch mechanische
Sortierungsprozesse von Flussströmungen entstanden
sind. Schwerere Mineralien wie Gold, Platin oder Zinn
sinken bei nachlassender Strömung ab und reichern sich
z.B. bei Sandbänken oder in Flussbiegungen an. Häufig
findet man solche Lagerstätten auch in Deltas oder Brandungszonen ehemaliger und noch existierender Meere.
Sedimentäre Lagerstätten bilden sich aber auch aufgrund
chemischer Ausfällung. Eisen oder Kupferlösungen wurden z.B. im Präkambrium von den Flüssen in damalige
Meere (z.B. Zechsteinmeer) transportiert, durch Kontakt
mit Meerwasser ausgefällt oder durch Sauerstoff oxidiert
und um Kristallisationskerne wie z.B. Sandkörnern angelagert (Bändererze, Eisenkügelchen).
Die Entstehung von Erzlagerstätten steht auch in enger
Verbindung zur Plattentektonik. Im Bereich des Mittelatlantischen Rückens z.B. befinden sich heiße Quellen, aus
denen mit Mineralien gelöstes Wasser strömt. Das kalte
Meerwasser dringt in das zerklüftete vulkanische Gestein
ein, wird in der Nähe der Magmakammer erwärmt, löst
Mineralien aus dem Gestein heraus und steigt zum Meeresboden auf. Durch den Kontakt mit kaltem Meereswasser werden die Mineralien (Sulfidverbindungen von Eisen,
Zink u.a.) ausgefällt. Ähnliche Prozesse sind im Bereich
der Subduktionszonen von miteinander kollidierenden
Platten festzustellen.
Aufgabe:
Beschreibe und erläutere nach Abb. 45.1 die Entstehung von Erzlagerstätten.
(siehe auch Buch S. 169/170)
Grundlagenfach Geografie Kantonsschule Kreuzlingen
Grundlagenfach Geografie Kantonsschule Kreuzlingen
Entstehung von Erzlagerstätten
Lösung
Wie die Abbildung deutlich macht, gehören zu den primären Erzlagerstätten vor allem die magmatischen und
hydrothermalen Lagerstätten. Die magmatischen Lagerstätten entstehen durch Abkühlung von glutflüssigem
Magma. Durch Erhitzung absinkender Erdplatten und
Gesteinsschichten wurden vorab Mineralien geschmolzen, die sich innerhalb des Magmas in Kammern und
Spalten konzentrieren. Bei der Erstarrung der Gesteinsschmelze sinken schwere Mineralien ab und lagern sich
am Boden der Magmakammer an. Mit zunehmender Abkühlung des weiter aufsteigenden Magmas werden in der
Restkristallisation abhängig von den Temperaturwerten
weitere Mineralien auskristallisiert.
Kommt das Magma mit Wasser in Kontakt, können die
Mineralien durch Wasser- oder Wasserdampftransport in
Gängen oder Rissen u.a. verteilt werden. Bei Abkühlung
des Wassers fallen die Erze aus. Speziell im Zusammenhang mit der Plattentektonik bilden sich hydrothermale
Lagerstätten im Bereich von Plattengrenzen wie z.B. am
Mittelatlantischen Rücken.
Sekundäre Lagerstätten bilden sich durch mechanische
und chemische Sedimentationen. Bedingt durch Verwitterung und Erosion werden Mineralien mit dem Gesteinsverbund z.B. durch die Fließkraft des Wassers abtransportiert. Lässt die Fließgeschwindigkeit z.B. an
Hindernissen, Flussbiegungen o.ä. nach, setzten sich die
schwereren Mineralien an diesen Stellen ab. Dies kann
auch im Mündungsbereich von Flüssen ins Meer geschehen. Auf diese Art gibt es auch Lagerstätten in frühzeitlichen Meeren, die heute Festlandsmassen darstellen. Sind
Mineralien in Wasser gelöst, können sie durch Kontakt mit
Meerwasser ausfällen und sich an Kristallisationskerne
wie Sandkörnern anlagern. Bei Kontakt mit Sauerstoff
finden Oxidationen statt, sodass neue Mineralienverbindungen entstehen.