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Herbert Sperling:

Das Neue Lager der Blei-Zink-Erzlagerstätte Rammelsberg

1987. 177 Seiten, 50 Abbildungen, 6 Tabellen, 30 Tafeln, 17x24cm, 520 g
Language: Deutsch

(Geologisches Jahrbuch Reihe D, Band D 85)

ISBN 978-3-510-96106-1, brosch., price: 46.00 €

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Contents

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Das Hauptanliegen der vorliegenden Arbeit ist eine Darstellung der geologisch-lagerstättenkundlichen Verhältnisse im Neuen Lager der weltweit bekannten Blei-Zink-Erzlagerstä tte Rammeisberg, die in absehbarer Zeit abgebaut sein wird.

Innerhalb des Neuen Lagers lag der Schwerpunkt der 20 Jahre wahrenden Arbeiten in den reichen Erzanbrüchen der Kammer- und Pfeilerbetriebspunkte der 12. Firste.

Das Neue Lager, mit 19 Mio. t Gesamttonnage das größte Erzlager der im unteren Mitteldevon synsedimentär entstandenen Rammelsberger Lagerstätte, bedeckte präerogen eine ellipsenförmige Fläche von 300 000 qm. Dieses Lager setzt sich aus der Sequenz: Banderz 1, Lagererz 1, Banderz 2, Lagererz 2 und Banderz 3 zusammen. Die Sedimentation von Lagererz 1 wird in der Regel von geringmächtigem, karbonathaltigem, manchmal auch Kupferkies führendem Pyriterz eingeleitet. Danach folgen Bleizinkerz mit räumlich begrenzten, mehrere Meter mächtigen Anreicherungen von Kupferkies im Südwesten und Baryt im Nordosten. Im Lagererz 2 lautet die Abfolge: Pyrit-Kupfererz (unten) und Baryt-reiches Bleizinkerz in der Form eines breiten Ringes (oben).

Die Sedimentation dieses bis zu 50 m mächtigen Neuen Lagers wurde von synsedimentärer Störungstektonik begleitet, die ihrerseits, zusammen mit subaquatischen Rutschungen und mächtigen BreLzienzonen, zu lokalen Mächtigkeitszunahmen des Erzes führten. Eine ähnliche Sedimentationsunruhe gab es auch in den die Lagerstätte unterlageroden Schichten bis einschließlich Calceola-Schiefer und ist auf den in dieser Zeit hier vorhanden gewesenen Grenzbereich Goslarer Trog (im Norden) und Rammelsberger Schwelle (im Süden) zurückzuführen.

Primärgefüge ist im Neuen Lager makroskopisch und mikroskopisch nur noch in den Banderz-Packen und -- in "geschützter" Position -- im Pyriterz des Lagererzes 1 und des Lagererzes 2 erhalten geblieben. Das mengenmäBig überwiegende Pyrit- und Baryt-haltige Bleizinkerz des Neuen Lagers ist dagegen metamorphosiert worden und weist nun mehrere Typen textureher und mineralogischer Umwandlungen auf.

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1. Einleitung 12
2. Überblick 14
2.1 Geographische Lage 14
2.2 Bergbauliche Aufschlüsse 17
2.3 Die geologischen Verhältnisse in der weiteren Umgebung der
Lagerstätte 19
2.4 Sucharbeiten in der Peripherie der Lagerstätte 20
3. Der geologische Rahmen der Lagerstätte 25
3.1 Stratigraphie 25
3.1.1 Die Schichten im Liegenden des Neuen Lagers 25
3.1.1.1 Der oberste Teil des Unterdevons 25
3.1.1.2 Obere Speciosus-Schichten 26
3.1.1.3 Calceola-Schiefer 27
3.1.1.4 Sandbandschiefer 27
3.1.1.5 Unterer Wissenbacher Schiefer 28
3.1.2 Die Schichten unmittelbar im Hangenden der Lagerstätte 31
3.1.3 Schichten des jüngeren Mitteldevons in der weiteren Umgebung der
Lagerstätte 31
3.2 Sedimentäre und paläogeographische Verhältnisse vor, zu Beginn und
während der Bildung der Lagerstätte 32
3.2.1 Allgemeines 32
3.2.2 Mächtigkeitsschwankungen zwischen Calceola-Schiefer und Unterem
Wissenbacher Schiefer unter der Lagerstätte und im Umkreis von
maximal 3km 35
3.2.3 Synsedimentäre Störungen im unmittelbaren Liegenden des Neuen
Lagers 40
3.2.4 Schrägschichtungen, Diskordanzen, Rutschungen, Strömungsrichtungen
und Transportrichtungen 41
3.2.5 Sedimentpetrographische Untersuchungen an Tonschiefer im Bereich
der Lagerstätte 44
3.2.6 Zum Chemismus von Tonschiefer und von verkieselten Karbonatlagen
und Karbonatknollen 45
3.2.7 Hinweise auf Wassertiefen anhand von Fossilien 46
3.2.8 Tuffe und Tuffite 47
3.2.9 Zusammenfassung 47
3.3 Tektonik 49
3.3.1 Falten, Schieferung und Klüfte 49
3.3.2 Störungen 54
3.3.2.1 EW- und NS-streichende Störungen 54
3.3.2.2 Faltenparallel streichende Störungen 54
4. Entdeckung, Aufführung und Abbau des Neuen Lagers 55
5. Form und Inhalt des Neuen Lagers 58
5.1 Zur vertikalen Gliederung des Neuen Lagers 58
5.2 Form des Neuen Lagers 65
5.2.1 Äußere Form des Neuen Lagers 65
5.2.2 Innere Form und Makrogefüge des Neuen Lagers unterhalb 10. Sohle 68
5.2.2.1 Falten und tektonische Störungen als Formungselemente 68
5.2.2.2 Sedimentäre Texturen als Formungselemente 69
5.2.2.3 Mobilisationen von Lagererz und Banderz 73
5.2.3 Innere Form des Neuen Lagers oberhalb 10. Sohle 73
5.3 Inhalt des Neuen Lagers 74
5.3.1 Mineralbestand 74
5.3.1.1 Die bereits makroskopisch erkennbaren Minerale 74
5.3.1.2 Die nur unter dem Mikroskop feststellbaren Minerale 75
5.3.2 Mikrogefüge 78
5.3.2.1 Primäre Mikrogefüge 78
5.3.2.1.1 Pyritframboide und andere Agglomerate von Pyritkörnchen 78
5.3.2.1.2 Pyrit-Geltexturen 79
5.3.2.1.3 Kupferkies-Einschlüsse in der Zinkblende 80
5.3.2.1.4 Mycelartiges Netzwerk von Pyrit in Zinkblende 81
5.3.2.1.5 Schichtsilikate und Tonschiefer-Einschlüsse im La
gererz sowie Magnetkies, Gips und Anhydrit 81
5.3.2.2 Sekundäre Mikrogefüge 81
5.3.2.2.1 Texturelle Umwandlungen 81
5.3.2.2.2 Mineralogische Umwandlungen 82
5.3.2.2.2.1 Pseudomorphosen nach Magnetkies, Gips und Anhydrit 82
5.3.2.2.2.2 Gelartige Ummantelungen von Pyritframboiden und Geikugeln 83
5.3.2.2.2.3 Mineralneubildungen in Form von Idioblasten, Porphyroblasten
und Xenoblasten 83
5.3.2.2.2.4 Schichtsilikate 84
5.3.2.3 Räumliche Verbreitung der primären Mikrogefüge 84
5.3.2.4 Räumliche Verbreitung der sekundären Mikrogefüge 85
5.3.3 Detailbeschreibung des Neuen Lagers in der 12. Firste 85
5.3.3.1 Banderz 1 85
5.3.3.2 Lagererz 1 86
5.3.3.2.1 Metamorphosiertes Lagererz 1 86
5.3.3.2.1.1 Zur Unterteilung in Erzsorten 86
5.3.3.2.1.2 Die Verbreitung der Erzsorten 87
5.3.3.2.1.3 Spurenelemente im Lagererz 1 und ihre Zuordnung zu Haupt-
und Begleitmineralen 88
5.3.3.2.1.4 Verbreitung der Begleitminerale 89
5.3.3.2.1.5 Primärtexturen, Fossilien und Pflanzenhäcksel 90
5.3.3.2.2 Lagererz 1, oberer Teil 90
5.3.3.2.2.1 Verbreitung 90
5.3.3.2.2.2 Primäre und sekundäre Texturen 90
5.3.3.2.2.3 Chemismus 91
5.3.3.2.2.4 Verbreitung der Begleitminerale 91
5.3.3.3 Banderz 2 91
5.3.3.3.1 Verbreitung sowie vertikale und laterale Gliederungen 91
5.3.3.3.2 Makro- und Mikrotexturen 93
5.3.3.3.3 Minerale und Chemismus der Erzpartien 94
5.3.3.3.4 Chemismus, Minerale und Karbonatknollen im Tonschiefer 94
5.3.3.4 Lagererz 2 95
5.3.3.5 Zusammenfassung 95
5.3.4 Detailbeschreibung des Erzes oberhalb der 10. Sohle 96
5.3.4.1 Lagererz 1 96
5.3.4.2 Banderz 2 98
5.3.4.3 Lagererz 2 98
5.3.4.3.1 Verbreitung der Erzsorten und Hauptminerale 98
5.3.4.3.2 Begleitminerale und Mikrogefüge 100
5.3.4.3.3 Banderz des reichen Baryt-Bleizinkerzes 100
5.3.4.4 Banderz 3 100
5.3.4.5 Zusammenfassung 100
5.3.5 Spezielle chemische Untersuchungen von Spurenelementen im Erz 102
5.3.5.1 Die Silbergehalte in Antimoniden, im Bleiglanz und im Gold 102
5.3.5.2 Die Eisen-, Kupfer- und Cadmiumgehalte in der Zinkblende 102
5.3.5.3 Die SrSO4-Gehalte im Baryt 102
5.3.5.4 Die Schwefelisotopen in Sulfiden und Sulfaten des Neuen Lagers 104
5.3.5.5 Osmiumgehalte im Rammelsberger Erz 104
5.3.6 Das rückgeformte Neue Lager 105
5.3.7 Die Erzabfolgen im Neuen Lager 106
5.3.7.1 Makro-Erzabfolge 106
5.3.7.2 Mikro-Erzabfolgen 106
5.3.8 Auswirkungen der Mobilisation des Erzes auf die Form des Neuen
Lagers 108
5.3.9 Der Metallinhalt des Neuen Lagers 108
6. Genese des Neuen Lagers 109
6.1 Ablagerungsraum 109
6.2 Sedimentation des Erzes 110
6.3 Zur Erzzufuhr über Förderspalten bis zum Sedimentationsraum 111
6.4 Herkunft der Erzlösungen 113
6.5 Diagenese, Metamorphose und Bildung von Kluftmineralisationen 113
7. Schriftenverzeichnis 115
Tafeln 2 - 30 119