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Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala in Peru
Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala in Peru
Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala, Tacna, Peru
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Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala in Peru

Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala, Tacna, Peru

NASA

Kupfer


Porphyrische-Kupferlagerstätten




Definition


Disseminiertes Kupfererz
Disseminiertes Kupfererz
Disseminiertes Kupfererz in einem
porphyritischen Gestein;
El Cobre, Chile
Copyright: Peter Seroka; Beitrag: Collector
Lexikon: Dissemination
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Disseminiertes Kupfererz

Disseminiertes Kupfererz in einem
porphyritischen Gestein;
El Cobre, Chile

Peter Seroka

Sammelbezeichnung für Imprägnationsvererzungen (Imprägnationslagerstätten) und Stockwerksvererzungen (Stockwerkerz) von oft riesigen Dimensionen von Kupfersulfiden, häufig mit wichtigen Gold- oder Molybdänbeimengungen, und Molybdänsulfiden, z.T. mit Zinn- und Wolframbeimengungen (porphyrische Kupferlagerstätten, Molybdänlagerstätten), in kleineren Dimensionen auch von Zinn- und Zinn-Wolframvererzungen (Zinnlagerstätten). Porphyrische Lagerstätten sind gebunden an granitische (Granit) über granodioritische bis dioritische (Diorit)-Intrusionen mit typischerweise porphyrischem Kern, die in magmatischen Bögen vor allem im zirkumpazifischen Raum auftreten. Der äußere Rand der Intrusion ist meist aus gleichkörnigem Gestein aufgebaut, während der Zentralteil ein porphyrisches Gefüge aufweist. Dieses Zentrum des intrudierten Körpers gibt der Lagerstätte ihren Namen. Zu finden sind porphyrische Lagerstätten an aktiven, konvergenten Kontinentalrändern und Subduktionszonen, wie beispielsweise kontinentalen und postkollisionalen Bögen sowie ozeanischen Inselbögen.


Porphyrische Kupferlagerstätten


Modell  einer Porphyr-Cu-Lagerstätte
Modell einer Porphyr-Cu-Lagerstätte
In dieser Modellzeichnung werden die Verhältnisse von Erzmineralisation, Verwitterungszonen, supergener Anreicherung und assoziiertem Skarn, Verdrängungs- und gangförmigen Lagerstätten aufgezeigt; Cox-USGS Geol Bull. 1693 (1986)
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Modell einer Porphyr-Cu-Lagerstätte

In dieser Modellzeichnung werden die Verhältnisse von Erzmineralisation, Verwitterungszonen, supergener Anreicherung und assoziiertem Skarn, Verdrängungs- und gangförmigen Lagerstätten aufgezeigt; ...

USGS Public Domain

Porphyrische Kupferlagerstätten (englisch: porphyry copper deposits oder copper porphyries) sind Kupfer-Erzkörper, die an intrusive porphyritische (Tiefengesteine) gebunden sind, sowie an Fluide, welche diese während der Transition und während des Abkühlens vom Magma zum Gestein begleiten. Zirkulierende Oberflächenwässer oder unterirdische Fluide können mit den plutonischen Fluiden interagieren oder sich gegenseitig beeinflussen oder zusammenwirken. Porphyrische Kupfererze haben oft einen hohen bis intermediären Gehalt von Siliziumdioxid. Der Begriff "porphyrisch" ist hierbei leicht irreführend, denn er bezieht sich auf das oftmals porphyrische Gefüge der magmatischen Wirtsgesteine (große, gut ausgebildete Einzelkristalle in einer feinkörnigen oder glasigen Grundmasse), nicht auf das Gefüge der Kupfervererzung selbst.

Wegen des oftmals enormen Volumens der mineralisierten Gesteine von üblicherweise 50 bis 100 Millionen Tonnen, sind porphyrische Kupferlagerstätten, trotz ihres geringen Erzgehaltes von gewöhnlich nur 0,4 bis 1 % Kupfer, heute die wichtigsten Kupferquellen der Welt. Daneben finden sich kleine Anteile von anderen Metallen, wie Gold, Silber und Molybdän; in seltenen Fällen auch primär Gold und untergeordnet Kupfer.

Diese Art von Lagerstätten wurde zum ersten Mal in den 1920er Jahren im Südwesten der USA erfolgreich abgebaut, und seither hat der Massenabbau im Tagebau, im Vergleich zum klassischen Bergbau unter Tage, immer mehr an Bedeutung gewonnen. Wichtige Beispiele finden sich besonders in den großen Faltengebirgen (Orogenen) des circumpazifischen Ringes (Pazifischer Feuerring). Dazu gehören Chuquicamata und El Teniente in Chile, Bingham in Utah, El Chino in New Mexico, oder Cerro Colorado in Panama. Desweiteren in der Karibik, Süd-Zentral-Europa und Türkei, bestimmte Gebiete in China, dem Mittleren Osten, Russland und den CIS-Staten. Nur wenige Lagerstätten dieses Typs sind in Afrika (Namibia und Zaire) bekannt.

Kupfer ist nicht das einzige Metall, welches in porphyrischen Lagerstätten vorkommt. Es gibt auch porphyrische Erzlagerstätten, welche primär auf Gold, auf Molybdän oder auf Zinn abgebaut werden und deren Kupfergehalt oft gering ist. (s.a. REED, B.L., und COX, D.P., 1986).


Charakteristika porphyrischer Kupferlagerstätten

  • Die Erzkörper sind assoziiert mit multiplen Intrusionen und Dikes dioritischer oder quarz-monzonitischer Zusammensetzung mit porphyritischer Textur.
  • Brekzien-Zonen mit eckigen oder lokal abgerundeten Fragmenten sind gewöhnlich mit den Intrusiva assoziiert. Die Sulfid-Mineralisation tritt typisch zwischen oder innerhalb von Fragmenten auf.
  • Die Lagerstätten haben typisch eine äußere Epidot-Chlorit-Alterationszone
  • Eine Quarz-Sericit-Alteration kommt näher am Zentrum auf und kann überdecken
  • Eine zentrale kaliumreiche Zone sekundärer Biotit- und Orthoklas-Alteration ist gewöhnlich mit dem größten Teil des Erzes assoziiert.
  • Spalten und Risse sind oft mit Sulfiden, bzw. Quarzadern mit Sulfiden, gefüllt oder bedeckt. Nahe beianeinander liegende Risse und Spalten mit mehreren Richtungen sind gewöhnlich mit dem höchstangereicherten Erz assoziiert.
  • Die oberen Teile von porphyrichen Lagerstätten können als supergene Anreicherungen angesehen werden. Dies setzt voraus, dass der obere Teil der Lagerstätte gelöst und bis unterhalb der Wasser-Oberfläche transportiert wurde, wo er präziptiert.
  • Porphyrische Lagerstätten werden typisch im offenen Tagebau abgebaut.

Vererzung

Das Erz tritt sehr fein verteilt im Wirtsgestein auf, meist entlang von feinen Haarrissen, zuweilen auch in größeren Äderchen. Diese Art der Vererzung wird als „Imprägnationserz“ (englisch: disseminated ore) bezeichnet. Bei einem größeren unregelmäßigen Geflecht von Äderchen ist auch der Begriff „Stockwerk“ üblich (nach englisch: stockwork), obwohl „Erzstock“ die passendere Übertragung ins Deutsche wäre. Zuweilen treten Bereiche aus zerrütteten Gesteinen mit eckigen, teilweise leicht abgerundeten, Fragmenten auf (Brekzien). Die Vererzungen aus Sulfid-Mineralen (vor allem Chalkopyrit und Molybdänit) befinden sich dann besonders in den offenen Spalten zwischen den Fragmenten, aber auch innerhalb der Fragmente selbst. Klüfte werden ebenfalls häufig mit Sulfiden gefüllt, oder von sulfidhaltigen Quarz-Äderchen. Besonders hochgradige Vererzungen finden sich dort, wo sich mehrere engständige Kluftscharen kreuzen.

Bei den Wirtsgesteinen handelt es sich meist um unregelmäßige oder annähernd zylindrische, mehrphasige Intrusionen und Gesteinsgänge. Am häufigsten sind „saure“ bis intermediäre Gesteine der Granit-Familie. Mit abnehmendem Gehalt an Kieselsäure sind dies: Granit, über Granodiorit, Tonalit, Quarzmonzonit bis zu Diorit. Daneben existiert noch eine intermediäre Reihe von Diorit, über Monzonit bis Syenit. Wahrscheinlich werden die Intrusionen stets von einem Vulkan überlagert. Zur Tiefe hin gehen die porphyrischen Magmatite oftmals in große Plutone aus gleichkörnigen Gesteinen mit derselben Zusammensetzung über.


Hydrothermale Alteration


Geologisches Profil einer Typischen PCD-LAgerstätte
Geologisches Profil einer Typischen PCD-LAgerstätte
Geological map of the Bingham Canyon (Utah) porphyry copper deposit;
Bedrock type and alteration zones;
Zeichnung: Edwin W Tooker USGS
Copyright: Edwin W Tooker; Beitrag: Collector
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Geologisches Profil einer Typischen PCD-LAgerstätte

Geological map of the Bingham Canyon (Utah) porphyry copper deposit;
Bedrock type and alteration zones;
Zeichnung: Edwin W Tooker USGS

Edwin W Tooker

Ein charakteristisches Merkmal der porphyrischen Kupferlagerstätten ist eine regelmäßige Abfolge von hydrothermalen Alterations-Zonen rund um die Intrusion. Diese sind entstanden, als überhitzte, aggressive, mineralhaltige, hydrothermale Lösungen das zerklüftete Gestein durchströmten und mit den vorhandenen Mineralen reagierten. Die Kenntnis dieser Zonierung liefert wertvolle Hinweise für die Aufsuchung (Prospektion) und Erkundung (Exploration) solcher Lagerstätten.

In ihrer grundlegenden Arbeit zur hydrothermalen Alteration von copper porphyries beschreiben Lowell & Guilbert (1970) modellhaft die konzentrische Anordnung von Alterations- und Mineralisationszonen. Die hydrothermale Alteration ist nicht auf den Intrusivkörper beschränkt sondern tritt auch in bedeutendem Maße im Nebengestein auf. Lowell & Guilbert unterscheiden vier Alterationszonen, die in koaxialen Zonen im Bereich des Porphyrystocks auftreten und konzentrische, oft unvollständige Hüllen bilden. Die Alterationszonierung überlappt dabei mit der Mineralisationszonierung. Die Alterationszonen des Lowell-Guilbert-Modells sind folgende:


Kalimetasomatose-Zone

("potassic alteration"): Bildung von sekundärem Orthoklas (Na-reich) und Biotit oder der Paragenese Quarz-Kalifeldspat-Serizit-Chlorit (±Anhydrit). Verdrängung von primärem Orthoklas, Plagioklas und mafischen Bestandteilen (Bsp. Hornblende). Häufig tritt eine erzarme Kernzone auf. Das frische magmatische Gestein im Zentrum ist meist (aber nicht immer) von einer kalireichen Metasomatose-Zone (potassic zone) umgeben, in der die primär gebildeten Feldspäte Orthoklas und Plagioklas, sowie verschiedene mafische Minerale, durch sekundären Biotit und Orthoklas und/oder Chlorite verdrängt wurden. Der innere Bereich dieser Zone ist oft erzarm bis erzleer.

Serizitisierungszone

("phyllic alteration"): Bildung der Paragenese Quarz-Serizit-Pyrit, untergeordnet Chlorit, Illit und Rutil. Bei starker Ausprägung auch als "advanced argillic alteration" bezeichnet. Verdrängung der primären magmatischen Feldspäte und Biotite. Eine innere serizitreiche Zone geht nach außen in eine von Tonmineralen dominierte Zone über. Pyrit ist stark angereichert und liegt feinstverteilt sowie in Form von Äderchen vor.

Argillitisierungszone

("argillic alteration"): Diese Zone ist durch die Neubildung von Tonmineralen wie z.B. Kaolinit charakterisiert und ist nicht immer deutlich ausgebildet. Die typische Paragenese besteht aus Quarz-Kaolin-Montmorillonit. Primärer Biotit bleibt unverändert oder wird in Chlorit umgewandelt. Kalifeldspat wird nur wenig alteriert. Weiter nach außen schließt sich eine Quarz-Serizit-Zone (phyllic zone) an, die zum Rand hin immer reicher an Tonmineralen wird (Serizitisierung, bzw. fortgeschrittene Argillitisierung). Da es sich bei dieser Umwandlung von primären Feldspäten und Biotit um eine Kieselsäure freisetzende Reaktion handelt, entsteht auch viel sekundärer Quarz (Silizifizierung). Diese Zone deckt sich gleichzeitig mit dem häufigsten Auftreten von Pyrit. Die kupferhaltigsten Bereiche befinden sich oft direkt innerhalb dieser so genannten Pyrit-Hülle, im Übergangsbereich zur Kali-Metasomatose. Die Zone der intermediären Argillitisierung (argillic zone), wo besonders das neugebildete Tonmineral Kaolinit auftritt, ist nicht immer ausgebildet.

Propylitisierungszone

("propylitic alteration"): Sie bildet die äußerste Alterationszone von copper porphyry Systemen und ist durch das Auftreten von Chlorit, Pyrit, Calcit, Epidot und Magnetit charakterisiert. Porphyry Copper-Lagerstätten in den zentralen AndenUmwandlung der primären mafischen Minerale wie Hornblende und Biotit in Chlorit und Karbonat. Die Plagioklase sind weitgehend unalteriert. Charakteristisch ist eine grünliche Gesteinsfärbung. Die Propylitisierungszone tritt oft vollständig im Nebengestein auf. Erstreckung über mehrere km möglich. Diese Zone, die langsam in das Nebengestein übergeht, ist immer ausgebildet und kann einen Hinweis auf die Existenz einer porphyrischen Kupferlagerstätte geben, selbst wenn an der Erdoberfläche gar keine Kupfermineralisation aufgeschlossen ist.

Während die Fluide, die für die Kalimetasomatose verantwortlich sind fast ausschließlich aus dem Magma stammen, wird für die Serizitisierung und Argillitiserung eine starke Beteiligung von meteorischen Wässern angenommen. Auf Grund der höheren Permeabilität verläuft die hydrothermale Alteration bevorzugt entlang der Bruchflächen des stockworks. Auf diesen Bruchflächen kommt es dabei oft zur Ausbildung von charakteristischen hydrothermalen Mineralparagenesen (hydrothermal veins), die nicht der Alterationszonierung des Nebengesteins entsprechen. So können beispielsweise "potassic veins" innerhalb einer Zone mit durchgreifender Serizitisierung auftreten.


Entstehung

Die mineralisierende Phase hängt oft mit der am stärksten differenzierten und jüngsten Intrusion (in einer späten Phase des vulkanischen Zyklus) zusammen. Die Platznahme der Intrusionen geschieht anscheinend meist passiv, zum Beispiel nachdem Teile vom Dach der Magmakammer einsinken. Man vermutet, dass das noch glutflüssige Stammmagma bis auf ein oder zwei Kilometer unter die Erdoberfläche aufsteigt, wo es stecken bleibt. Durch die beginnende Kristallisation von wasserfreien Mineralen reichert sich das verbliebene Wasser und andere flüchtige Bestandteile zunehmend in der Restschmelze an. Hierdurch erhöht sich der Dampfdruck, bis er schließlich den umgebenden lithostatischen Druck übersteigt. Es kommt zu einer schlagartigen Entgasung des Magmas, mit entsprechender Volumenzunahme und der charakteristischen kleinmaßstäblichen Zerrüttung des Wirtsgesteins, durch feinste Risse und Klüfte. Nahe der Erdoberfläche ist die Volumenzunahme der Gasphase sogar noch größer, was die Bildung der schlotartigen Brekzien erklären würde, in denen die hindurchströmenden hydrothermalen Lösungen die Gesteinsfragmente sogar teilweise abgerundet hätten. Das verbliebene Magma kann nun rasch auskühlen, was zur Bildung von klein- und gleichförmigen Kristallen in der Matrix führt, die die früh gebildeten großen Einzelkristalle umschließen, dem namengebenden porphyrischen Gefüge.

Isotopen-Untersuchungen an im Gestein eingeschlossenen Gasen und Flüssigkeiten (Fluide) legen die Vermutung nahe, dass ein wesentlicher Teil der hydrothermalen Lösungen, mit ihren hohen Gehalten an Metallen und Schwefel, aus dem Magma selbst stammen. Diese bewirken vor allem die Kali-Metasomatose. Durch den Temperaturgradienten zwischen der erkaltenden Intrusion und dem Nebengestein wird aber auch fossiles (konnates) Wasser aus dem Nebengestein und absinkendes meteorisches Wasser von der Erdoberfläche erhitzt, und in den hydrothermalen Zyklus mit einbezogen, was zur Bildung der äußeren Alterationszonen führt. In der Übergangszone zwischen diesen beiden hydrothermalen Systemen herrschen nun starke Gradienten bei pH-Wert, Temperatur und Salinität, was wahrscheinlich die Ausscheidung der Kupfersulfide bewirkt.

Im Allgemeinen haben porphyrische Kupferlagerstätten in kontinentaler Kruste einen höheren Goldanteil, während sie sich im Bereich von Inselbögen durch einen höheren Molybdängehalt auszeichnen.


Porphyrische Kupferlagerstätten in Europa

Rosia Poieni in Rumänien


Porphyrische Kupferlagerstätte Rosia Poieni
Porphyrische Kupferlagerstätte Rosia Poieni
Rosia Poieni in den Karpathen, Rumänien.
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Sammlung: Archivbild
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Porphyrische Kupferlagerstätte Rosia Poieni

Rosia Poieni in den Karpathen, Rumänien.

Transsilvania Business

Die Kupferlagerstätte Rosia Poieni liegt im Zentrum von Rumänien, 90 km NW von Alba Iulia und 484 km N der Hauptstadt Bukarest, genauer 4 km NE von Rosia Montana. Das Vorkommen wird von der Staatsgsellschaft CupruMin abgebaut. Die Reserven werden auf 1,5 Mrd t Erz mit einem Cu-Gehalt von 0,36% geschätzt, der Goldgehalt liegt bei ca. 0,5g pro t. Die Rosia Poieni Porphyr-Cu-Au- und die Rosia Montana epithermale Au-Ag-Lagerstätte sind die größten operativen Gruben im südlichen Apuseni Mineraldistrikt in Rumänien.

Die Lagerstätte wird auf porphyrisches Kupfererz abgebaut; an Begleitmetallen werden Mo, Se, Au und Ag gewonnen. Die erzführenden Gesteine sind Amphibol-Diorite und spätere mehrphasige Sequenzen dioritischer (spät-miozänischer Diorite, resp. Mikrodiorite) porphyrische Intrusivkörper und Brekzien mit tw. argillitischer, alunitischer, prophyllitischer Alteration sowie Silizifizierung. Die disseminierten Sulfide treten in der zentralen Kalium-Alteration und in Quarz-Stockwerkgängen der zylindrischen Zentralzone auf.

Der Fundoaia-Erzkörper hat die Form einer vertikalen Säule mit einer Höhe von ca. 1.180 m und wechselnden Durchmessern zwischen 660 und 956 m. Die Haupterze der porphyrische Lagerstätte sind Pyrit, Chalcopyrit und Magnetit (erstere führen auch Au, Ag und andere Metalle); Sekundärerze sind Bornit, Covellin, Chalkosin, Sphalerit, Galenit, Molybdänit, Germanit, Malachit und Azurit.


Porphyrische Kupferlagerstätten in den zentralen Anden


Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala in Peru
Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala in Peru
Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala, Tacna, Peru
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Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala in Peru

Porphyrische Kupferlagerstätte Toquepala, Tacna, Peru

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Die porphyrischen Kupferlagerstätten der zentralen Anden sind an vier parallele Cu-Gürtel gebunden, die verschiedene metallogenetische Epochen repräsentieren (SILLITOE, 1988). Entsprechend der Verlagerung der magmatischen Bögen nimmt das Alter der Subgürtel von West nach Ost ab. Folgende Subgürtel werden unterschieden:

  • Kreide (89-74 Ma): Bsp. Andacollo
  • Paläozän - Unteres Eozän (65-54): Bsp. Lomas Bayas, Toquepala
  • Oberes Eozän - Unteres Oligozän (41-29): Bsp. El Salvador, La Escondida, Chuquicamata, Radomiro Tomic, Mensa Mina (MM)
  • Mittleres Miozän - Unteres Pliozän (16-5): Bsp. Los Pelambres, El Teniente, Los Bronces, Bajo de la Alumbrera.

Durch die zahlreichen großen porphyrischen Kupferlagerstätten ist Chile heutzutage der größte Kupferproduzent der Welt. Hinweis auf die Tabelle mit den Lagerstätten.


Chuquicamata


Offener Tagebau
Offener Tagebau
Ansicht des offenen Kupfer-Tagebaus Chuquicamata in Chile während einer Sprengung
Copyright: Peter Seroka; Beitrag: Collector
Fundort: Chile/Antofagasta, Region (II. Region)/El Loa, Provinz/Calama/Chuquicamata District/Chuquicamata Mine
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Offener Tagebau

Ansicht des offenen Kupfer-Tagebaus Chuquicamata in Chile während einer Sprengung

Peter Seroka

Die porphyrische Kupferlagerstätte Chuquicamata ist eines der größten und bekanntesten Kupfervorkommen der Welt. Chuquicamata liegt N von Calama, ca. 250 km NE von der chilenischen Küstenstadt Antofagasta. Die Tagesproduktion der Mine, die als open pit betrieben wird, liegt bei 160.000 t Erz bei einem Gehalt von durchschnittlich 1,08 % Cu. Die Vorräte dieser Lagerstätte werden auf 1 Gt mit durchschnittlich 0,88% Cu geschätzt (SEG Newsletter 10/98). Chuquicamata ist Teil einer etwa 14 km langen Vererzungszone auf der auch die copper porphyry Lagerstätten Radomiro Tomic, MM (Mensa Mina) sowie die exotischen Vererzungen der Mina Sur liegen. Der Intrusivkörper von Chuquicamata setzt sich aus drei quarz-monzonitischen bis monzodioritischen Phasen zusammen. Die älteste Intrusivphase bildet der Porphyry Este, der im Norden vom Porphyry Oeste intrudiert wurde. Die jüngste magmatische Phase ist der Porphyry Banco der fleckenweise im Porphyry Este auftritt. Chuquicamata zeigt beispielhaft einen stark strukturorientierte Charakter von Intrusion, Alteration und Mineralisation. Das ungefähre Alter (radiometrische Datierung) von Intrusion und Alteration liegt bei 36-31 Ma (SILLITOE, 1988).

Nach W wird die poyrische Kupferzone von Chuquicamata durch die Oeste-Störung begrenzt. Es handelt sich dabei um eine linksseitige Blattverschiebung die zum Domenyko Störungssystem zählt und seit dem frühen Eozän aktiv ist. An dieser Störung grenzt der Porphyry-Komplex an den sterilen Fortuna Granodiorit (39,5-35,9 Ma). Alteration und Mineralisation sind im Süden der Lagerstätte an Störungen gebunden, die sich im Nordteil des Tagebaues auffiedern (LINDSAY et al. 1995, REUTTER et al. 1996). Im Porphyr-Kupfer-System von Chuquicamata tritt eine ungewöhnlich tief greifende supergene Anreicherungszone auf. Sie kann bis in eine Tiefe von 1000 m nachgewiesen werden. Charakteristische Minerale der supergenen Anreicherung sind Chalkosin, Covellin und Digenit.


Porphyrische Kupferlagerstätten in den USA

Bingham


Bingham Canyon Mine in Utah
Bingham Canyon Mine in Utah
Porphyry Copper-Lagerstätte Bingham Canyon in Utah (2005)
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Bingham Canyon Mine in Utah

Porphyry Copper-Lagerstätte Bingham Canyon in Utah (2005)

Tim Jarrett

Die Bingham Canyon Mine, auch als Kennecott Copper Mine bekannt, ist ein offener Tagebau, in welchem eine sehr große porphyrische Kupferlagerstätte abgebaut wird. Sie liegt in den Oquirr Mountains, SW von Salt Lake City in Utah, USA. Bingham Canyon ist mit 1,21 km Teufe der tiefste Tagebau der Welt, welcher seit 1906 in Betrieb steht. Er erstreckt sich über 4 km.

Der Bingham-Canyon Erzkörper ist porphyrisches Kupfererz (wesentlich Chalcopyrit), welches durch die Intrusion eines Quarz Monzonit-Porpyhrs in Sedimentite gebildet wurde. Er zeigt die charakteristischen konzentrischen Verwitterungsmuster und die mineralogische Zonierung, welche für porphyrische Kupferlagerstätten typisch sind. Die ältesten Gesteine sind Sandsteine, Quarzite und Kalksteine, welche im späten Paläozoikum im damaligen flachen Meeresboden abgelagert wurden. Viele später, vor etwa 60 bis 135 Ma, wurden durch extensive Faltung die Oquirrh Mountains gebildet. Vor 30-40 Ma begann der Prozess der MIneralisation durch massive magmatische Intrusionen, wobei durch extreme Drücke super-erhitzte mineralreiche Lösungen in die intrusiven und sedimentären Gesteine gepresst wurden. Im Laufe der Abkühlung schieden aus den mineralisierten Lösungen enorme Mengen an Metallen aus und bildeten den unter dem heutigen Namen bekannten Bingham Stock, welcher aus granitähnlichem, feinstkörnig disseminierten Gesteins besteht.

Hinweis: Detaillierte Lagerstättenbeschreibung im Kapitel > Kupfer in Nordamerika


Porphyrische Kupferlagerstätten in Asien

Oyu Tolgoi in der Mongolei


Oyuu Tolgoi - Porphyrisches Kupfererz
Oyuu Tolgoi - Porphyrisches Kupfererz
Porphyrische Cu-Au-Lagerstätte Oyuu Tolgoi in der Wüste Gobi, Mongolei. Hier: Charakteristisches porphyrisches Kupfererz mit disseminierten Cu-Sulfiden.
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Oyuu Tolgoi - Porphyrisches Kupfererz

Porphyrische Cu-Au-Lagerstätte Oyuu Tolgoi in der Wüste Gobi, Mongolei. Hier: Charakteristisches porphyrisches Kupfererz mit disseminierten Cu-Sulfiden.

Brücke.Osteuropa
Oyuu Tolgoi in der Mongolei
Oyuu Tolgoi in der Mongolei
Porphyrische Cu-Au-Lagerstätte Oyuu Tolgoi in der Wüste Gobi, Mongolei.
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Oyuu Tolgoi in der Mongolei

Porphyrische Cu-Au-Lagerstätte Oyuu Tolgoi in der Wüste Gobi, Mongolei.

Brücke-Osteuropa

Oyu Tolgoi ist das weltgrößte Cu-Au-Projekt und liegt in der Region Süd-Gobi-Wüste in der Mongolei, ca. 550 km S der Hauptstadt Ulaanbaatar und 80 km N der Grenze zu China. Die Errichtung des Bergwerkes und der Abbau liegen in Händen von Turqouise Hill Resources und Rio Tinto. Als Resultat der ca. neun Jahre langen Explorationsarbeiten werden die Cu-Reserven auf ca. 820 mio t und die Au-Reserven auf 46 mio Unzen geschätzt. Der Abbau-Beginn wird auf Anfang 2013 festgelegt; davon ein offener Tagebau mit 100.000 t pro Tag und ein separater Block-Cave-Untertageabbau mit etwa 85.000 t pro Tag.

Die Lagerstätte Oyu Tolgoi liegt in einem früh- bis mittelpaläozoischen Inselbogen, welcher Charakteristika aufweist, wie sie typisch für kalk-alkaline „porphyrische Inselbogen-Cu-Au-Lagerstätten“ sind. Der Terran setzt sich aus paläozoischen Metasedimenten und Inselbogen-Basalten zusammen, welche auf einem Ophiolithkomplex des Unteren Paläozoikums liegen. Die Lagerstätte ist etwa 10 x 9 km groß.

In der gesamten Lagerstätte gibt es eine Vielzahl felsischer bis mafischer Dykes. Postmineralaische Dykes bestehn aus Basalt, Rhyolith, Hornblende-Biotit Andesit und Biotit Granodiorit-intrusiven Einheiten. Der gesamte Lagerstättenbereich enthält auch unterschiedlich gealterte und mineralisierte porphyritische Quarz Monzodiorit-Dykes, welche wohl genetisch im Verhältnis zu den porphyrischen Cu-AU_Systeme stehen.

Die Mineralisation und Alteration in Oyo Tolgoi ist charakterisiert durch multiple porphyrische Cu-Au-Zentren, welche (abhängig vom Grad der Erosion der Sulfidierung) oberhalb der darunterliegenden porphyrischen Cu-Au-Systeme liegen. Mineralization and alteration at Oyu Tolgoi is characterized by multiple copper gold porphyry centres which occur (dependent on erosion of high sulphidation systems) above and partially telescoped onto the underlying Cu-Au porphyry systems. Die höchstgradigen Erze sind Bornit, Chalkosin und Chalcopyrit; Pyrit, Enargit, Tetraedrit-Tennantit treten in untergeordneten Mengen auf. Das Au:Cu-Verhältnis beträgt generell 1:10; Ausnahmen sind Quarzgang-Intrusionen, in welchen das Au:Cu-Verhältnis 1:1 ist; hierbei ist das Kupfererz Bornit.

Hinweis: Detaillierte Lagerstättenbeschreibung unter > Kupfer in Asien und Australien


Literatur

  • Allmendinger, R. W., Jordan, T. E., Kay, S. M., and Isacks, B. L., 1997, The evolution of the Altiplano–Puna Plateau of the central Andes: Annual Reviews of Earth and Planetary Sciences, v. 25, pp. 139–174
  • Andrew, R.L., 1995; Porphyry copper-gold deposits in the South West Pacific. Min. Engin., 1/1995; 33-38
  • Arikas, K. (1981) Subvulkanisch-hydrothermale Mo-Cu-Zn-Pb-Vererzungen, S.E. Rhodopen, Nordgriechenland: Petrographie und Geochemie. Tschermarks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen 28:189-205
  • Atwater, T., 1970, Implications of plate tectonics for the Cenozoic tectonic evolution of western North America: Geological Society of America Bulletin, v. 81, no. 12, pp. 3513–3536.
  • Audetat, A. and Pettke, T., 2006, Evolution of a porphyry-Cu mineralized magma system at Santa Rita, New Mexico (USA): Journal of Petrology, v. 47, p. 2021-2046; doi:10.1093/petrology/egl035
  • Cox, D.P., 1986; Descriptive model of porphyry Cu; Mineral Deposit Models, USGS Bull. 1693, 76, 79
  • Economou-Eliopoulos, M., Eliopoulos, D.G. (2000) Palladium, platinum and gold concentration in porphyry copper systems of Greece and their genetic significance. Ore Geology Reviews 16:59-70
  • Evans, A.M. (1992) Erzlagerstättenkunde. Ferdinand Enke Verlag , Stuttgart
  • Evans, A.M. (1993) Ore Geology and Industrial Minerals. An Introduction. Blackwell Science,
  • John, D.A., Ayuso, R.A., Barton, M.D., Blakely, R.J., Bodnar, R.J., Dilles, J.H., Gray, Floyd, Graybeal, F.T., Mars, J.C., McPhee, D.K., Seal, R.R., Taylor, R.D., and Vikre, P.G., 2010, Porphyry copper deposit model, chap. B of Mineral deposit models for resource assessment: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2010–5070–B, 169 p.
  • Kouzmanovl,K., von Quadt, A., Peytcheval, I., Harris, C., Heinrich, C.A., Roux, E., O'Connor, G., 2005; Rosia Poieni porphyry Cu-Au and Rosia Montana epithermal Au-Ag deposits, Apuseni Mts., Romania: Timing of magmatism and related mineralisation; IGCP Project 486, 2005 Field Workshop, Kiten, Bulgaria, 14-19 September 2005
  • Kroll, T. (2001) Petrographic-geochemical studies on monzonite intrusions hosting the Skouries porphyry Cu-Au deposit: barren versus mineralized. Diplomarbeit
  • Kroll, T., Müller, D., Seifert, T., Herzig, P.M., Schneider, A. (2002) Petrology and geochemistry of the shoshonite-hosted Skouries porphyry Cu-Au deposit, Chalkidiki, Greece. Mineralium Deposita 37:137-144
  • Lipman, P. W., Protska, J. J., and Christiansen, R. L., 1972, Cenozoic volcanism and plate tectonic evolution of the western United States, I, Early and middle Cenozoic: Royal Society of London, Philosophical Transactions, Series A, v. 271, no. 1213, pp. 217–248.
  • Marchev, P., Kaiser-Rohrmeier, M., Heinrich, C., Ovtcharova, M., von Quadt, A., Raicheva, R. (2005) Hydrothermal ore deposits related to post-orogenic extensional magmatism and core complex formation: The Rhodope Massif of Bulgaria and Greece. Ore Geology Reviews 27: 53-89
  • McLemore, V.T., 2008, Chino Mine, Santa Rita district, Grant County, New Mexico: New Mexico Geological Society Guidebook, 59 th Fall Field Conference, p. 41-43.
  • Pirajno, F. (1992) Hydrothermal Mineral Deposits. Principles and Fundamental Concepts for the Exploration Geologist. Springer-Verlag Berlin Heidelberg
  • Reed, B.L., 1986; Descriptive model of porphyry Sn; Mineral Deposit Models, USGS Bull. 1693, p. 108
  • Rensheng Huang (2008): Igneous series and epithermal porphyry Cu-Au-Ag mineralization system in the Zijingshan [sic] ore field, Fujian Province. Journal of Geomechanics 14(1), 74-86 (in Chinese with English abstract).
  • Sillitoe, R.H., 1988; Epochs of intrusion-related copper mineralization in the Andes; Journ.of South American Earth Sciences, Vol. 1, Issue 1, 89-108
  • Sillitoe, R.H., 2010; Porphyry copper systems; Econ. Geology : 105, 1, 3-41
  • Singer, D.A., Berger, V.I., Moring, B.C. (2008): Porphyry copper deposits of the world: Database and grade and tonnage models, 2008. US Geol. Survey Open-File Rep. 2008-1155.
  • Tarkian, M., Stribrny, B. (1999) Platinum-group elements in porphyry copper deposits: a reconnaissance study. Mineralogy and Petrology 65: 161-183
  • Tianjun Gao and Rensheng Huang (1998): Comparison of typical characters of Zijinshan copper-gold-silver deposits, Shanghang, Fujian Province. Volcanology and Mineral Resources 19(4), 283-294.
  • von Quadt, A., Moritz, R., Peytcheva,I., Heinrich, C.A. (2005) Geochronology and geodynamics of Late Cretaceous magmatism and Cu–Au mineralization in the Panagyurishte region of the Apuseni–Banat–Timok–Srednogorie belt (Bulgaria). Ore Geology Reviews 27: 95-126
  • Wachendorf, H. (1986) Geologie von Griechenland. Beiträge zur regionalen Geologie der Erde. Gebrüder Borntraeger, Berlin-Stuttgart
  • Zientek, M.L. and Orris, G.J., 2005, Geology and Nonfuel Mineral Deposits of the United States, U.S. Geological Survey Open-File Report 2005-1294A, 179 pp.


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