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Lagerstätten
SSC- Kupferlagerstätte Timna in Israel Kupferlagerstätte Timna, Wüste Negev, Israel; Offener Tagebau; Sedimentgebundene stratiforme Kupferlagerstätte; Autorחיים רבי Copyright: Archiv: Peter Seroka (Collector); Beitrag: Collector Bild: 1353952755 Lizenz: Creative Commons - Namensnennung-Keine kommerzielle Nutzung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen (CC-BY-NC-SA) V.3.0 |
SSC- Kupferlagerstätte Timna in Israel |
Kupferlagerstätte Timna, Wüste Negev, Israel; |
Archiv: Peter Seroka (Collector) |
Sedimentgebundene stratiforme Kupferlagerstätten (sediment hosted stratiform copper deposits, SSC) sind Vorkommen in reduzierten Bereichen kontinentaler Sedimente wie Tonschiefer, Mergel- und Sandsteine sowie feinlaminierte Carbonate oder siltige Dolomite und Konglomerate. Sie sind entweder mit paralischen, marin gebildeten oder Sedimenten der kontinentalen Fazies assoziiert. Das Entstehungsalter dieses Lagerstättentyps variiert zwischen dem mittleren Proterozoikum und Perm (Sequenzen des Zechsteins) sowie dem frühen Mesozoikum (COX & SINGER, 1986).
Das Ablagerungsmilieu wird durch epikontinentale, flache Meeresbecken gekennzeichnet, die nahe des Paläoäquators liegen. Plattentektonisch tritt dieser Lagerstättentyp häufig an intrakontinentalen Riftzonen oder aulakogen versiegten Riftarmen von Triple-Punkten von Plattenweitungszonen auf Die Sedimentite dieser hauptsächlich aus dem mittleren Proterozoikum, dem Perm und dem frühen Mesozoikum bekannten Lagerstätten wurden in flachmarinen Becken in subtropischen Klimaten an passiven Kontinentalrändern oder in intrakontinentalen Riftzonen abgelagert.
Mit sedimentgebundenen Lagerstätten können z. B. Halit-, Gips- oder Anhydritvorkommen assoziiert sein sowie auch Uran und Vanadium führende Sandsteine. Neben der Identifizierung größerer Grey-Bed oder Red-Bed-Kontakte und der seit langem bekannten Kenntnis, dass stratiforme Kupferlagerstätten gewöhnlich mit ausgedehnten kontinentalen Red-Bed und Evaporit-Einheiten assoziiert sind, sollten Explorationsvorhaben durch die Beobachtung geleitet sein, dass stratiforme Kupferlagerstätten Bezug zur geologischen Zeit auf kontinentale Riftzonen begrenzt sind.
Als Mineralparagenese herrschen primär Chalkosin und Covellin vor; sekundär treten Paratacamit, Bisbeeit, Djurleit und verschiedentlich Bornit, Pyrit und Silber vor. Die Erzminerale sind disseminiert und an bestimmte stratigraphische Horizonte gebunden. (1)
Nach den Porphyren repräsentiert die Gruppe der stratiformen, sedimentgebundenen Kupfererzlagerstätten die für die bergbauliche Kupfergewinnung, zweitwichtigsten Lagerstätten. SSC-LAgerstätten sind extrem häufig, obwohl wirtschaftlich signifikante Lagerstätten eher rar sind. Sie tragen etwa 23% zur Welt-Kupfererzeugung bei und sind zudem wirtschaftlich interessante Corkommen von Silber und Kobalt. Die Lagerstätten Rudna, Lubin und Polkowice-Sieroszowice in Polen oder Konko-la sowie Nkana in Sambia sind bedeutende Beispiele für stratiforme, sedimentgebundene Kupfererzlagerstätten. Drei sedimentäre Becken (das paläoproterozoische Kodaro-Udokan in Sibirien, das neoproterozoische Katanga in Zentralafrika und das permische Becken in Zentraleuropa) enthalten gigantische Kupferreserven von mehr als 24 mio to.
Detaillierte Beschreibungen der stratiform sedimentgebundenen Lagerstätten finden sich bei COX & SINGER (1986) im Modell 30b („Descriptive Model of Sediment-hosted Cu). Nach der Klassifikation von COX & SINGER (1986) werden die sedimentgebundenen Lagerstätten der Gruppe der an klastische Sedimente gebundene Vorkommen zugeordnet.
(1) In nicht wenigen Ländern der Welt gibt es Lagerstätten, in welchen gediegen Kupfer als Erz dominiert. Man geht davon aus, dass sich das Kupfer als natives Metall abgelagert hat und nicht durch Oberflächenoxidation anderer Minerale, wie z. Bps. Chalkosin, gebildet wurde. Bekannte Bespiele solcher Lagerstätten sind Corocoro in Bolivien (s.u.), die triassischen Gebiete von New Jersey und Connecticut, Cape d'Or in Nova Scotia, Comobabi Mts. in Arizona, Coppermine River in Canada, Nova Zembla in Russland u.a.
Das Wadi Arabah ist Teil des jordanischen (palästinensischen) Rift Valley (Großer afrikanischer Grabenbruchs) und zieht sich vom Toten Meer ca. 140 km bis in den Süden bis nach Aqaba am Golf von Akaba (auch Golf von Eilat), einem Seitenarm des Roten Meeres. Das Wadi Arabah trennt die Wüste Negev vom Süden Jordans und markiert den heutigen Grenzverlauf zwischen Jordanien und Israel; in der späten Bronzezeit verlief hier die Grenze zwischen den Königreichen von Judah und Edom. Auf beiden Seiten des Wadi Arabah war Kupfer von den Bergbaurevieren Feinan und Timna das bedeutendste Wirtschaftgut über mehr als 3.000 Jahre. Heute sind diese beiden Kupferlagerstätten etwa 107 km auseinander, was genau der Drift, bzw. Bewegung der arabischen gegen die afrikanische Platte entspricht und deshalb anzunehmen ist, dass ursprünglich Feinan und Timna eine einzige zusammenhängende Lagerstätte gewesen sind.
Feinan, am Fuße des Wadi Dana (nördliches Wadi Arabah in Jordanien) war eines der wichtigsten Kupferbergbau- und Verhüttungsreviere des Mittleren Ostens, fast gleichbedeutend mit dem nahegelegenen Timna in der Wüste Negev (südwestliches Wadi Arabah in Israel), wo auch heute noch Kupfererz abgebaut wird. Die unterirdische Grube Umm el-Amad (Mutter aller Säulen) im jordanischen Kupferzentrum von Feinan zeigt heute noch deutlich die Spuren der vorzeitlichen Erzgewinnung In Feinan gab es an die 200 Gruben und viele Schmelzöfen ; manche der riesigen Schlackehaufen wurden bis 4.500 Jahre v.Chr. (Chalkolithikum) datiert. Das Bergbaurevier war von 4.500 bis 1.500 v.Chr. (Kupferzeit bis Bronzezeit) sowie in der Eisenzeit und der persischen und römischen Periode (800 bis 332 v.Chr) in Betrieb. 150–160.000 to von 4500–2000 Jahren alter Schlacke wurden auf den Abraumhalden rund um die Verhüttungsplätze im Wadi Arabah gefunden. Die Kupferminen waren während der Eisenzeit I (1200-1000 v. Chr.) in Betrieb, ehe bis zur Eisenzeit IIC (700-587 v. Chr.) kein Kupferabbau erfolgte. Der Hauptteil der alten Schlacke stammt dabei aus der Eisenzeit IIC. Der Kupferbergbau von Fenan war während der Eisenzeit IIC gleichbedeutend mit jenem auf Zypern. Während der Eisenzeit wurden 6.500 bis 13.000 Kupfer gefördert, mehr als in jedem anderen vergleichbaren Zeitraum. Es wird angenommen, das Kupfererz bis ins 13. Jh. n.Chr. – mit Unterbrechungen – abgebaut wurde. Seitdem gab es nur sporadische Bergbauaktivitäten. Es gab Pläne zu einem Neustart des Kupferabbaus, diese wurde jedoch nicht realisiert.
alter Stolleneingang mit Vererzung Israel/Negev-Wüste/Timna Tal Copyright: dendrocopos; Beitrag: dendrocopos Fundort: Israel/Südbezirk (Mechos haDarom)/Elat/Timna-Tal Bild: 1302697411 Wertung: 8 (Stimmen: 1) Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
alter Stolleneingang mit Vererzung |
Israel/Negev-Wüste/Timna Tal |
dendrocopos |
In Timna (Timna im heutigen Israel), wurde ähnlich wie in Feinan Kupfererz im etwa gleichen Zeitraum gefördert. Über die 5.000 Jahre des Bestehens hinweg entwickelten sich unterschiedliche Bergbau- und Schmelztechniken. Im Vergleich zu den alten Bergleuten, welche die reichen Erze der Oberfläche abbauten, mussten die Römer schon immense Stollen graben, um an ergiebiges Erz zukommen oder alte Schlacken aufarbeiteten und Mangan als Fussmittel importierten. Nach einer Lücke von mehr als einem Jahrtausend setzte im 14. Jahrhundert die Kupfergewinnung und -verarbeitung erneut ein. 1955 wurde die Kupfergrube Timna im heutigen Israel wiedereröffnet, 1976 geschlossen und seit 1980 ein drittes Mal mit dem Abbau begonnen.
Die aktuell betriebene Grube der ARAVA Mines Ltd. (1955 eröffnet, 1976 geschlossen und 1980 wiedereröffnet) beschäftigt sich seit einigen Jahren mit der Aus- und Vorrichtung der Lagerstätte in ca. 100 bis 130m Teufe. Neue Exploratinen begannen im Jahr 2005.Es wurde mit der Sanierung von bestehenden untertägigen Anlagen und anschließend mit der Ausrichtung neuer Lagerstättenteile im Jahr 2008 begonnen.Die besehenden 36km Streckenauffahrungen wurden saniert und im Querschnitt erweitert sowie z.T. als Werkstätten und andere Infrastruktureinrichtungen genutzt.Derzeit wird ein Drei-Strecken-Systhem entwickelt. Die Strecken werden mittels Teilschnittmaschienen der aufgefahren und das gewonnene Erz wird für Versuchszwecke aufgehaldet. Auch in der späteren Produktion soll kein Sprengstoff zur Anwendung kommen, so dass das gesamte Erz in diesem bereits angewendeten Verfahren gewonnen wird.Im Jahr 2014 soll die volle Produktionsleistung der Grube mit einer Jahreskapazität von 3-3,5 Mio.Tonnen Erz erreicht werden.Wirtschaftliches Interesse gilt heut einer karbonischen Schieferschicht mit einer Mächtigkeit von 2 bis 8 m und einem Kupfergehalt von 0,9 bis 1,1 Prozent. Das in Israel tätige Unternehmen ARAVA gehört zum mexikanischen Konzern AHMSA. Die Timna Copper Mines ist das einzige untertägig arbeitende Bergwerk in Israel.
150–160.000 to von 4500–2000 Jahren alter Schlacke wurden auf den Abraumhalden rund um die Verhüttungsplätze im Wadi Arabah gefunden. Auf beiden Seiten des Wadi Arabah war Kupfer von den Bergbaurevieren Feinan und Timna mehr als 3.000 Jahre das bedeutendste Wirtschaftgut. Heute sind diese beiden Kupferlagerstätten etwa 107 km auseinander, was genau der Drift, bzw. Bewegung der arabischen gegen die afrikanische Platte entspricht und deshalb anzunehmen ist, dass ursprünglich Feinan und Timna eine einzige zusammenhängende Lagerstätte gewesen sind. Dafür spricht auch die Vergleichbarkeit der mineralogischen und geochemischen Struktur. Nach Hauptmann (1990) und Hauptmann et al. (1992) wurden in Feinan zwei Haupttypen von Erz abgebaut. Einmal kambrischer massiver brauner Sandstein mit Kupfermineralisationen wie Malachit und den primären Cu-Sulfiden Chalkosin und Covellin. Diese Erze wurden im Chalkolithikum verhüttet. Zum anderen tieferliegende kabrische Dolomit-Kalksteine, welche Chrysokoll und Malachit führten. Diese Erze wurden in der Bronze- und der Eisenzeit verarbeitet. In Timna traten, nach SEGEN und SASS (1989) , Kupfererze in zwei stratigraphischen Einheiten auf : Kretazäisch und kambrisch.Die Schichten aus der Unteren Kreide bestehen primär aus Chalkosin und Covellin und sekundär aus Malachit und (Par)Atacamit in Sandstein. Die letzteren sind ein Resultat der Oxidation primärer Mineralien. Diese Erze wurden in Timna vom frühen Chalkolithikum her abgebaut. Die tieferliegenden Shehoret- (und tw. Timna) -Sandstein-Formationen führten Chrysokoll, Bisbeeit, Malachit und weniger Chalkosin. Die Timna-Formation ist durch Dolomite mit Djurleit, Paratacamit und Malachit vertreten.
Vom Typ her sind Feinan und Timna sedimentgebundene stratiforme Kupfererzlagerstätten (SSC – Sediment-hosted stratiform copper deposits). Die Quelle der Kupfererze sind intensive verwitterte Kupferporphyr-Granit- und Quarz-Porphyr-Dikes des Timna-Intrusivkomplexes während des späten Präkambriums und des frühen Kambriums. Der Intrusivkomplex wird von einer Sequenz sedimentärer kambrischer Gesteine überlappt; im wesentlichen kambrische Sandsteine. Die Metallzufuhr in den Sedimenten erfolgte syngenetisch und wird auf einen kontemporären Quarzporphyr-Vulkanismus zurückgeführt. In der bis zu 400 m mächtigen sedimentären Abfolge treten in mehreren Horizonten schichtgebunden Kupfermineralisationen wechselnder Intensität auf.
Der afrikanische Kupfergürtel (engl.: Copper Belt) ist ein Kupferbergbau-Gebiet in Zentralafrika, welches sich von Sambia bis zur Demokratischen Republik Kongo (DRC) erstreckt. Der Kupfergürtel liegt auf einer Hochebene am östlichen Ende der Lundaschwelle, etwa 1200 bis 1300 Meter über dem Meeresspiegel. Er liegt im Zentrum Sambias und im Südosten der Demokratischen Republik Kongo und ist ein etwa 800 Kilometer langes und 250 km breites Gebiet, das von Luanshya im Südosten bis nördlich von Kolwezi im Nordwesten reicht. Der sambische Teil gehört überwiegend zur Provinz Copperbelt, der kongolesische Teil zur Provinz Katanga. Dieser Teil reicht weit in sambisches Staatsgebiet hinein. Wichtige Städte im sambischen Teil sind Ndola, Kitwe, Chingola, Luanshya und Mufulira, die zu den zehn größten sambischen Städten zählen. Die größte kongolesische Stadt im Kupfergürtel ist Lubumbashi, die zweitgrößte Stadt der DRC (nach Kinshasa). Große Cu-Lagerstätten liegen bei Kolwezi und Kipushi; eine der größten U-Lagerstätten war Shinkolobwe. Der Teil nördlich von Lubumbashi ist nicht so stark durch den Kupferbergbau bestimmt und wird gelegentlich nicht zum Copperbelt gezählt. Mehr als ein Zehntel der weltweiten Kupfervorkommen befinden sich im Kupfergürtel. Sambia erzielte 1988 über 90 Prozent seiner Außenhandelserlöse durch den Export von Kupfer, die Demokratische Republik Kongo bis zu 40 Prozent. Die DRC ist Weltmarktführer bei der Produktion von Kobalt. Rund 53 Prozent des weltweit exportierten Kobalts stammten 2006 aus dem Kupfergürtel, davon fast drei Viertel aus der DRC. Der Kupfergürtel ist das bedeutendste Kupferabbaugebiet Afrikas und das größte Industriegebiet in Afrika südlich der Sahara außerhalb Südafrikas. Neben Kupfer werden auch Kobalt, Uran und weitere Metalle abgebaut. Geologie Die Geologie der südöstlichen DRC und Sambias ist charakterisiert durch mehrere orogene Gürtel, darunter der Kibaride-, der Irumide- und der Lufilian-Gürtel. Die orogenen Aktivitäten des Katanga-Gürtels fanden im Paläozoikum vor etwa 550 bis 570 Ma statt. Die Cu-, Co- und U-Lagerstätten liegen überwiegend im Lufilian-Gürtel, welcher sich als bogenförmige Struktur entlang der DRC-Sambia-Grenze erstreckt. Die ausstreichenden Gesteine bestehen vom N bis S aus neoproterozoischen detritalen und Karbonat-Formationen, magmatischen tektonischen Fenstern (charakterisiert durch Gneis-Dom-Intrusionen im nördlichen Sambia) und metamorphen Komplexen. Aus diesen Gesteinen wurden während der Lufilian-Orogenese (ca. 550 Ma) Überschiebungs- oder Schubdecken aufgebaut, welche aus der Amalgamation der Kongo- und Kalahari-Kratone resultierten. |
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Nkana Mine Nkana Tagebau und Fördertürme; (Nkana Mine (Rokana Mine) Distrikt Kitwe, Sambia Copyright: Wikipedia User: Perwil CC 3.0; Beitrag: slugslayer Fundort: Sambia/Copperbelt, Provinz/Kitwe, Distrikt/Kitwe/Nkana Mine (Rokana Mine) Bild: 1358784773 Wertung: 9 (Stimmen: 1) Lizenz: Creative Commons - Namensnennung, Weitergabe unter gleichen Bedingungen (CC-BY-SA) V.3.0 |
Nkana Mine |
Nkana Tagebau und Fördertürme; |
Wikipedia User: Perwil CC 3.0 |
Die Lithologie im Lufilian-Gürtel, in Katanga und N-Sambia, machen die Präsenz eines paläoproterozoischen Grundgebirges unterhalb einer neoproterozoischen Decke deutlich, welche als Kundelungu-Supergruppe bezeichnet wird.
Die Katanga-Supergruppe besteht aus 5-10 km mächtigen Sequenzen (Folgen von Flachwasser-Sedimenten), welche nach der regionalen Ausbreitung der Diamiktite in drei Gruppen unterteilt wird. Von unten nach oben ist die Katanga-Supergruppe eingeteilt in die Roan-, Nguba- und Kundelungu-Gruppen. Die Sedimentation des Katanga-Systems begann in einem kontinentalen Roan Riftbecken nach ca. 880 Ma (ARMSTRONG et al., 2005) mit einer Konglomerat-Basis.
Die Kupfererze lagern in späten präkambrischen ariden Sedimentationsbecken mit stagnierenden sulfathaltigen Grundwässwern (anaerobe Zone) und Zufuhr metallhaltiger Lösungen. Diese Sedimentwanne ist ca. 300 km lang. Die Erze sind in bis zu zwölf Meter mächtigen Horizonten in Folgen von Sandstein, Konglomeraten, bituminösen Tonschiefern und Dolomiten eingelagert. Sie gehören dem Unteren Roan der Shaba-Formation an.
Lagerstätten
Der afrikanische Kupfergürtel beherbergt sedimentgebunden stratiforme Cu-, Co- und U-Vorkommen sowie gangförmige Buntmetall-Lagerstätten in der Katanga-Supergruppe in der DRC und in Sambia.
Die erste und wahrscheinlich Hauptperiode der Mineralisation fand nach der Sedimentation im Katanga-Teil des Kupfergürtels statt, während früher oder zwischenzeitlicher Diagenese des unteren Teils der Roan-Gruppe. Die frühe Diagenese begann mit der Präzipitation framboidaler und euhedraler Pyrite. Die Hauptphase der stratiformen Mineralisation folgte der Pyrit-Präzipitation und besteht aus disseminierten Kupfer- ud oft auch Kobalt-Sulfiden (e.g. Carrolit, Chalkopyrit, Bornit, Digenit und Chalkosin) in Nestern und Taschen, welche oft pseudomorph nach Evaporiten sind. (MUCHEZ et al., 2008).
Eine zweite Mineralisations- / Remobilisationsphase ist charakterisiert durch das Auftreten von Cu und Co-Sulfiden in Dolomit und Quarzgängen welche die Taschen und Linsen der Mineraliationsphase durchkreuzen. Oberflächliche Verwitterung der primären Sulfidlagerstätten resultierte in der Bildung von Cu- und Co-Hydroxiden, Oxiden, Silikaten oder Karbonaten an der Oberfläche. Dies führte nicht nur zum Entstehen von vielen neuen Mineralen, sondern auch zur Anreicherung der Cu- ubnd Co-Gehalte. Die Mehrheit der sulfidischen Erze Katangas ist zu Carbonaten, Oxiden und Silikaten gealtert. Die kupferführenden Gesteine sind nur schwach, zum Inneren des Zentrums des mobilen Gürtels jedoch hochgradiger metamorphisiert. Teilweise kommt das Kupfer auch gediegen vor. Mächtige Sandsteinschichten sind teilweise komplett mit körnigem oder präzipitiertem Malachit durchsetzt; in den Hohlräumen haben sich feine nierige, faserige und nadelige Malachitfächer oder sphärolithische (botryoidale) Malachit-Aggregate gebildet (die größte Malachitmasse hatte ein Gewicht von fast 4 Tonnen). Stalaktitische Aggregate mit konzentrischen Ringen können, oft zusammen mit Chrysokoll, Längen bis 75 cm erreichen. Aus kupferhaltigen Lösungen entsteht ständig neuer Malachit.
Red-Bed-Lagerstätten (Red Bed Deposits) (RBD) sind schichtgebundene mineralisierte Körper mit disseminertem Cu und Cu-Sulfiden, mit (oder ohne) Ag, U und V, welche in reduzierten Zonen von Red-Bed-Sequenzen auftreten. Die Lithologie sind sedimentäre Gesteine, vorwiegend Sandstein, verfestigte Schluffmergel und Schieferton, welche durch Eisenoxide rötlich gefärbt sind. Sehr häufig enthalten diese roten sedimentären Schichten dünne Betten von Konglomeraten, Mergel, Kalkstein oder Kombinationen dieser Gesteine. Die Eisenoxide bilden Überzüge auf den Körnern der Gesteine, aus welchen die "Roten Betten" bestehen.
Red-Bed-Lagerstätten entstehen durch Verwitterung, Abtragung und Auslaugung älterer Lagerstätten und befinden sich als „schichtige Imprägnation“ im Verwitterungsschutt arider Wannen (Senken und Geländevertiefungen); d.h., aride schichtgebundene (strata-bound) Buntmetall-Konzentrationslagerstätten (meist Kupfer) in sedimentärem Gesteinsschutt , entstanden durch festländische Verwitterungsprozesse. Ds Hauptmineral ist Chalkosin mit Verdrängungsresten von Pyrit; seltener Chalcopyrit, Bornit, Malachit und Cuprit, welche an einen bestimmten, lithologisch bzw. stratigraphisch definierbaren Schichtkomplex gebunden sind, jedoch keine unmittelbare texturelle oder strukturelle Korrelation mit dem Wirtsgestein zeigen. Die enthaltenen Metalle werden aus dem Gesteinsschutt durch salzhaltige Grundwässer ausgelaugt, um dann in Konzentrationszonen (tw. mit einem hohen Anteil an organischen Substanzen , z. B. Pflanzenresten) als Sulfide ausgefällt werden.
Die Kupfererze treten in bis meterstarken ausgebleichten Lagen, Schichten und Linsen auf. Der Kupfergehalt ist im ganzen sehr niedrig, während ausgewaschene Erze wegen des überwiegenden Kupferglanzes hohe Gehalte aufweisen können. Red-Bed-Lagerstätten sind klimatisch bedingt durch Hämatitüberzüge (zumindest ursprünglich) rot gefärbt, in ihnen finden sich neben Kupfer auch Blei, Silber, Uran und Vanadium. (GeoDZ)
Zu den wichtigsten RBD-Erzen gehören neben Kupfererzen auch Uran- und Vanadiumerze (Carnotit oder Patronit)
Klassische Beispiele von "red beds" sind die permisch-triassischen Strata der westlichen USA und der devonischen Old Red Sandstone-Fazies in Europa, Corocoro in Bolivien, Nacimiento und Stauber vin New Mexico (USA) sowie Strata der kasachischen Steppe.
Corocoro Bergbaurevier Grube im Corocoro-Bergbaurevier, Provinz Pacajes, Departamento La Paz , Bolivien. Copyright: Empresa Minera Corocoro; Beitrag: Stefan Bild: 1420794028 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
Corocoro Bergbaurevier |
Grube im Corocoro-Bergbaurevier, Provinz Pacajes, Departamento La Paz , Bolivien. |
Empresa Minera Corocoro |
Coro Coro (auch Corocoro) ist zentraler Ort des Municipio Coro Coro und Verwaltungssitz der Provinz Pacajes. Die Ortschaft liegt auf einer Höhe von 3980 m auf dem bolivianischen Altiplano, etwa siebzig Kilometer Luftlinie südöstlich des Titicaca-See. Coro Coro war wegen seiner Kupfervorkommen eines der wichtigsten Bergbaugebiete Boliviens, welche durch Corocoro United Copper Mines abgebaut worden sind. Dieser Status änderte sich jedoch nach 1985, als aus politischen und wirtschaftlichen Gründen das Bergbauzentrum geschlossen wurde.
Im Corocoro-Becken gibt es zwei Typen von Lagerstätten: Einmal Lagerstätten in kanalähnlichen Depressionen mit bis zu einigen Prozenten Chalkosin, welcher fossile Pflanzen ersetzt; andererseits Lagerstätten in strukturellen Höhen mit entweder gediegen Kupfer (5-10 %) in rötlichem Sandstein oder Chalkosin (mit bis zu 10 oder 20 %) in grauem Sandstein. Mit der Ausnahme untergeordneter Spaltenfüllungen sind die Erze stratiform und treten in Sandstein anstelle von Schiefer auf. Die niedriggradigen Kanaltyp-Lagerstätten werden als syngenetisch interpretiert; die Redistribution dieses Kupfers waren Ausgangsbasis für die reicheren tektonisch kontrollierten Lagerstätten.
In Corocoro existieren die größten einer Serie ähnlicher Kupferlagerstätten, welche sich in einer Zone entlang des bolivianischen Hochplateaus erstrecken. Die Kupfervorkommen liegen in der kretazäische Puca-Zone mit rotem Sandstein, sowohl in gangförmigen als auch in geschichteten (red bed) Lagerstätten. Dominierendes Erz ist gediegen Kupfer neben Chalkosin und Domeykit. Stellenweise kommt auch mit Kupfer assoziiert gediegenes Silber vor.
Kennecott Kupferlagerstätte um 1903 Kennecott copper mine complex, Nizina District, Valdez-Cordova Borough, Alaska, USA im Jahr 1903 Copyright: Public Domain; Beitrag: Collector Bild: 1347284117 Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung |
Kennecott Kupferlagerstätte um 1903 |
Kennecott copper mine complex, Nizina District, Valdez-Cordova Borough, Alaska, USA im Jahr 1903 |
Public Domain |
Kennecott steht für die Kupferlagerstätten und Minen Bonanza, Erie, Mother Lode und Glacier, welche auf dem Bergrücken zwischen dem McCarthy Crek und dem unteren Kennicott-Gletscher im Wrangell-Saint Elias National Park and Preserve liegen. Kennicott selbst ist eine verlassene Stadt nördlich von Valdez im Nizina District, Valdez-Cordova Borough, Alaska, USA und war wesentlich das Versorgungszentrum der o.a. Kupfergruben.
Im August 1900 entdeckten die Prospektoren Jack Smith und Clarence Warner im Nizina District, dem damalig größten Kupferbergbaugebiet in Alaska, einen Kupfermineral-Gang in der Nähe des späteren Stadtgebiets und gründeten die Bergbaugesellschaft Chitina Mining and Exploration Company. Eine Analyse des Erzes ergab einen Kupferanteil von 70 %, sowie Spuren von Silber und Gold. Stephen Birch, ein junger Bergbauingenieur, kaufte den Prospektoren im Herbst 1900 die Schürfrechte an der Mine für 275.000 US-Dollar ab. Das Erzvorkommen stellte sich als das zu dieser Zeit ergiebigste der Welt heraus. 1903 stiegen J. P. Morgan und die Familie Guggenheim als Investoren ein und gründeten die Kennecott Copper Corporation. Das Unternehmen und die neu gegründete Stadt wurden nach dem Kennicott-Gletscher im angrenzenden Tal benannt. Aufgrund eines Schreibfehlers trägt die Corporation den Namen „Kennecott“ statt „Kennicott“.
Von Kennicott aus wurden die fünf Minen Bonanza, Jumbo, Mother Lode, Erie und Glacier, wovon die vier erstgenannten durch Tunnel verbunden waren, verwaltet.
1916 war mit einem Erlös von 32,4 Millionen US-$ das produktivste Jahr der Minen. Ende der 1920er Jahre begannen die Förderquoten nachzulassen. Die Glacier-Mine war 1929 die erste, die geschlossen wurde. Es folgte Mother Lode im Juli 1938 und die drei verbliebenen im September desselben Jahres. Der letzte Zug der Copper River and Northwestern Railway verließ Kennicott am 10. November 1938 nach 27 Jahren des Bergbaus. Während dieser Zeit waren 4,625 mio t durchschnittlich 13 %-iges Kupfer mit einem Gesamtwert von etwa 200 Mio US-$ abgebaut worden.
Von 1939 bis Anfang der 1950er wohnte eine dreiköpfige Familie in der Stadt, danach war Kennicott bis Ende der 1960er verlassen. Versuche, den Erzabbau wieder aufzunehmen, scheiterten an den Kosten. Ein Abriss der Stadt wurde nur unvollständig durchgeführt, sodass noch heute ein Großteil der Gebäude vorhanden ist.
Forschungen haben ergeben, dass bei der Genese der Kennecott-typischen Kupfererze Sabkha-Fazies-Lagerstätten wichtig waren. In den unteren 110 m des obertriassischen Chitistone-Kalksteins bildeten sich massive Chalkosin-reiche Erzgänge in Kennecott und benachbarten Lagerstätten. Der Chitistone und überlagernde obertriassische und jurassische Sedimentite sind von Nikolai-Grünstein umgeben; einer mächtigen Folge tholeitischer Basalte mit eigentlich hohem Kupfergehalt. Die unteren Bereiche des Chitistone enthalten drei unvollständige Kalk-Lehm-Sequenzen welche aus flachem Kalkstein sowie stromatolithischem feinkörnigem Dolomit bestehen. Der jüngste Zyklus enthält gut entwickelte Sabkha-Merkmale sowie dolomitische pisolithische und laminatkrustige Caliche unterhalbe flachem marinem Kalkstein. Die Erzlagerstätten stehen im Verhältnis zum jüngsten supratidalen Zyklus (Sprühwasserbereich oberhalb des Gezeiteneinflusses, in dem der Einfluss des Meeres deutlich den des Landes überwiegt) (GeoDZ). Dieser Karbonatzyklus repräsentiert eine regionale Sabkha-Fazies, welche sich zwischen 90-110 m oberhalb des Nikolai-Grünsteins bildete. Diese Fazies, welche überwiegend Gips-Anhydrit enthält, war vadoser Verwitterung ausgesetzt, welche die Gips-Anhydritschichten auslaugte und sich zu einer porösen Dolomit-Caliche-Zone entwickelte. Darauffolgende marine Ablagerungen verschlossen die porösen Kavernen mit einer undurchdringlichen Schicht. Der jüngste Sabkha-Horizont diente als durchlässiges Kanalsystem für die erzbildenden Lösungen. Typisch für die Art der Lagerstätte sind die vorherrschenden Minerale Chalkosin und Djurleit, zusammen auftretend mit geringeren Mengen Covellin, Bornit, Chalcopyrit, Digenit, Anilit, Luzonit, Idait, Malachit, Azurit, Chalkanthit und Orpiment; desweiteren Tennantit, Antlerit, Sphalerit, Galenit, Pyrit und Kupferarysenate (BATEMAN, McLAUGHLIN, 1920).
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Der Kupfergürtel im westlichen Montana und im nördlichen Idaho in den USA beinhaltet mehrere ausgedehnte schichtgebundene Cu-Ag-Lagerstätten in feinen bis mittelkörnigen Quarzitbetten der Revett-Formation der mesoproterozoischen (1.470 – 1.401 Ma) Belt Supergruppe. Die beiden wichtigsten Gruben Troy Mine und Snowstorm Mine förderten 222.000 t Cu und 1.657 t Ag. Schätzungen der bisher nicht entwickelten Ressourcen, hauptsächlich von der weltklasse Rock Creek-Montanore –Lagerstätte, sowie geringerer Mengen in der Troy Mine gehen von mehr als 2,9 mio t Cu und 2.600 t Ag in insgesamt 405 mio t Erz aus. Die Lagerstätten Rock Creek-Montanore und Troy gehören zu den größten schichtgebundenen Cu-Ag-Lagerstätten Nordamerikas. Die Revett-Formation besteht zum überwiegenden Teil aus mächtigen Schichten weißen und grauen Quarzits, weche in glimmerhaltigen Sandstein eingebettet sind. HAYES (1983) definierte die Revett-Formation als Teil der Ravalli-Gruppe welche mächtige Metasandsteine beinhaltet. Im erstmals untersuchten Gebiet der Revett-Formation treten Gesteine auf, welche zu Grünschiefer und an einigen Stellen auch Biotit metamorphisiert waren. Um die metamorphen Gesteine der Formation zu beschreiben , werden die Gesteinsbezeichnungen Quarzit, Siltartiger Quarzit, Siltit und Argillit benutzt; zur Beschreibung der nicht metamorphisierten Äquivalente benutzt man Sandstein, Siltstein und Ton oder Letten. Der Name der Formation stammt von RANSOME (1905) und ist angelehnt an die Schichten, welche in der Snowstorm Mine am Lake Revett sowie im östlichen Teil des Coeur d’Alene Bergbaureviers nahe der Montana-Idaho Staatsgrenze liegen. |
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Lagerstätte in Kasachstan Abbau einer sedimentgebundenen stratiformen Lagerstätte in Kasachstan Copyright: Nikolay Olkhovoy; Beitrag: Collector Bild: 1368574780 Lizenz: Creative Commons - Namensnennung-Keine kommerzielle Nutzung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen (CC-BY-NC-SA) V.3.0 |
Lagerstätte in Kasachstan |
Abbau einer sedimentgebundenen stratiformen Lagerstätte in Kasachstan |
Nikolay Olkhovoy |
Gleichnamige Stadt und Lagerstätte in Zentral-Kasachstan, im Bereich des Flusses Kara-Kebgir, mit ca 250.000 Einwohnern, wovon etwa 150.000 in der zu Dzhezkazgan gehörenden Bergbaustadt Satpayev (Satbajew) leben. Die Stadt wurde 1938 gegründet, um die reichen Kupfererz-Vorkommen zu erschließen. 1973 wurde im SE ein großer Bergbau- und metallurgischer Komplex gebaut, um die Kupfererze zu schmelzen, welche bis dahin in verschiedenen Teilen der USSR verhüttet worden sind. Im Gebiet des Bergbaukomplexes Dzhezkazgan befand sich eines der berüchtigten Gulags, welche Alexandr Solzhenitsyn in seinem Buch "Der Gulag-Archipel" beschrieb. Die Stadt selbst ist die Zentrale des Kupfer-Konglomerats Kazakhmys, dem größten Arbeitgeber der Region.
Die Dzhezkazgan-Lagerstätten Satpaev und Zhelandy liegen ca. 550 km NW von Almaty und 280 km WSW von Karaganda in Zentral-Kasachstan und im Herzen des nördlichen kasachischen Tien Shan-gebirges. Im Jahr 2011 wurde Erz in den Gruben Stepnoy und Annensky im Satpaev-Erzfeld sowie in Itauz, Saryoba, Kipshakpai und Karashoshak im Zhelandy-Erzfeld gefördert. Die Verhüttung findet im "Zhezkazgantsvetmed"-Wissenschafts- und Amalgamierungskomplex statt. Der aktuelle Besitzer des Bergbau-Hüttenkomplexes ist das koreanische Bergbauunternehmen Samsung Co. Ltd. Hauptprodukte sind Kupfer und Kupfervitriol.
Die Kupfer-Lagerstätten wurden bereits im 13. Jh. durch die Truppen des Dschingis Khan erkannt und seitdem sporadisch abgebaut. Im Jahr 1994 war Dzhezkazgan der weltweit siebtgrößte Kupferproduzent. Im Jahre 2010 wurden 23,31 Mt Kupfererz gefördert. Der Abbau findet sowohl unter- als auch übertage statt. Die Kupfervererzung der Übertage-Gruben liegt im Schnitt bei 0,5% Cu, untertage bei 1,5% Cu und 13 g/t Ag. Die Gesamtreserven werden auf ca. 476 Mt geschätzt (Jahr 2011, 0.94% Cu, 13,07g/t Ag).
Die bislang als "sediment hosted copper deposit" bezeichnete Lagerstätte wurde neu als Revett-Cu-Lagerstätte identifiziert; charakteristisch sind kontinentale dicke rote Sandsteinschichten als terrestrische Ablagerungen mit sedimentären kupferhaltigen Sandsteinen (Kupfersandsteintyp), mit weißen, grauen oder grünen Alterungszonen. Die Cu-, Ag-, Zn-, Pb-Lagerstätten sind sedimentgebunden innerhalb einer oberkarbonischen bis permischen Klastit-Sequenz. Das mineralisierte System besteht aus 10 Cu-führenden schichtförmigen Bändern innerhalb der 630 m mächtigen Dzhezkazgan-Formation. Die einzelnen Erzkörper sind 3-5 m mächtig und bis zu 20 m lang; allerdings sind aufgrund des Erzgrades nur eine limitierte Menge an Bändern von wirtschaftlichem Interesse. Die gesamte mineralisierte Zone erstreckt sich über ca. 120 km. Die Mineralisation wird im wesentlichen durch die Redoxbedingungen der grauen und grünen Zonen kontrolliert, welche etwa 50% der Dzhezkazgan-Formation in der mineralisierten Zone bilden. Es ist nicht wahrscheinlich, dass diese Zonen originäre Ablagerungsfacies darstellen, desweiteren variieren sie ohne sichtbare Muster innerhalb weiter Grenzen. Die graugrünen Zonen sind zwischen 7 bis 42 m mächtig und alternieren mit den roten Lithologien, welche zwischen 2 bis 28 m mächtig sind. Die roten Lithologien sind vorherrschend Siltsteine, während die grauen Zonen Sandsteine sind. Letztere bilden kompakte, uniforme, fein-, mittel- bis grobkörnige Gesteine aus Quarz, Feldspat und silikatischen Carbonaten.
Cabinet Mountains Cabinet Mountains Gebirgskette in NW-Montana, USA Copyright: Fbot; Beitrag: Collector Bild: 1370622050 Lizenz: Creative Commons - Namensnennung-Keine kommerzielle Nutzung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen (CC-BY-NC-SA) V.3.0 |
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Die Rock Creek Cu-Ag-Lagerstätte liegt in den Cabinet Mountains, N des Clark Fork Flusses im Sanders County, ca. 8 km NE der Stadt Noxon in Montana (USA). Die Geologie der Lagerstätte wird charakterisiert durch mächtige proterozoische sedimentäre Sequenzen, welche als Belt Supergroup bezeichnet werden. Die Belt Supergroup ist unterteilt in die vier übereinstimmenden Gruppen Belt, Ravalli, Middel Belt Carbonate und Missoula. Im Gebiet von Rock Creek wird die Lower (untere) Belt Group durch die Prichard-Formation repräysentiert. In der Region wird die Ravalli-Gruppe in drei Formationen unterteilt, von der ältesten zur jüngsten sind dies Burke, Revett und St. Regis. Die Burke-Formation besteht wesentlich aus Siltiten. Die Revett-Formation ist eine sich von N nach E verdünnende Garbe von Quarzit, Siltit und Argillit. In den Cabinet Mountains wird die Revett-Formation unterteilt untere, mittler und obere Formation. Die unteren und oberen Mitglieder werden von Quarziten mit eingebettetem Siltit und Argillit dominiert; die mittlere Formation besteht aus Siltit mit eingebettetem Quarzit und Argillit. In der Revett-Formation liegen bedeutende schichtförmige disseminierte Cu-Ag-Lagerstätten (Troy, Rock Creek, Montanore), deren Entstehung als Resultat der Migration hydrothermaler Lösungen durch unverfestigte poröse Sedimente vor oder während der Diagenese stattfand. Der wichtigste Teil der Lagerstätte Rock Creek bildet einen länglichen ca. 4.900 m langen und 2.200 m mächtigen Erzkörper. Die Mineralisation fand hauptsächlich innerhalb der Quarzit-Einheiten statt.