Mit offenen Augen durch Goslar: Bergbaugeschichte EarthCache

Mit offenen Augen durch Goslar: Bergbaugeschichte

"Der frühe Bergbau am Rammelsberg war durch die Förderung des Kupfererzes zur Bronzeherstellung geprägt. Seit dem 10. Jahrhundert rückte das im Rammelsberg Erz enthaltene Silber für die Münzherstellung ins Interesse vor allem der Kaiser und Könige. Im frühen Mittelalter waren zahlreiche Silbermünzen aus der Goslarer Münzprägestätte im Umlauf. Seit dem 15. Jahrhundert baute man vornehmlich Bleierz ab und erst seit Beginn des 20. Jahrhunderts wurde das Zinkerz gefördert, weil es ab den 1930er Jahren durch ein neues Verfahren verhüttet werden konnte. Schwerspat wurde am Erzbergwerk Rammelsberg verstärkt nach dem Zweiten Weltkrieg gefördert und verarbeitet."

(Auszug aus: https://www.rammelsberg.de/ueber-uns/ueber-den-rammelsberg. Aufruf 16.12.2024, 16:39 Uhr)

In Goslar wurden 10 Erzbrocken als Erinnerung an die reiche Bergbaugeschichte der Stadt künstlerisch bearbeitet aufgestellt. Diese Erzbrocken stammen aus dem nahen Rammelsberg. Einen dieser Erzbrocken schauen wir uns in diesem Earthcache genauer an.

Kupferkies

Goldgelber / -brauner Kupferkies (https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MediaDataShow?keyword=derb&mineralid=676&backlink=Chalkopyrit.)

Kupferkies, auch als Chalkopyrit bezeichnet, ist ein wichtiges Kupfererz mit der chemischen Formel CuFeS₂. Es gehört zur Gruppe der Sulfide und ist das häufigste Kupfermineral in der Erdkruste.

Eigenschaften von Kupferkies

• Aussehen: Kupferkies hat eine metallische, goldgelbe Farbe, die oft mit Pyrit (Katzengold) verwechselt wird. Seine Oberfläche kann an der Luft anlaufen und dabei bunte, irisierende Farben zeigen.
• Härte: Auf der Mohs-Skala hat es eine Härte von etwa 3,5 bis 4, was es relativ weich macht.
• Dichte: Die Dichte liegt bei etwa 4,1–4,3 g/cm⊃3;.
• Kristallstruktur: Es kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem.

Entstehung von Kupferkies

Kupferkies bildet sich in verschiedenen geologischen Umgebungen, vor allem durch hydrothermale Prozesse. Diese Prozesse können in unterschiedlichen geologischen Settings auftreten:

1. Hydrothermale Lagerstätten:

   • Kupferkies entsteht, wenn heiße, metallreiche Lösungen (hydrothermale Lösungen) in Risse und Hohlräume von Gesteinen eindringen und dort abkühlen. Dabei kristallisieren Metallsulfide wie Chalkopyrit aus.
   • Solche Lagerstätten findet man oft in Verbindung mit vulkanischen oder magmatischen Aktivitäten.

2. Magmatische Prozesse:

   • In magmatischen Lagerstätten entsteht Kupferkies durch Kristallisation aus metallhaltigen magmatischen Schmelzen.
   • Häufig tritt es in intrusiven Gesteinen wie Diorit, Granit oder Gabbro auf.

3. Sedimentäre Prozesse:

   • Kupferkies kann auch durch chemische Ausfällung aus Meerwasser in sedimentären Schichten entstehen, oft in Verbindung mit Schwarzschiefern.

4. Metamorphose:

   • Bei der regionalen Metamorphose kann Chalkopyrit durch Umwandlung bereits vorhandener sulfidischer Minerale entstehen.

Verwendung

Kupferkies ist eine der Hauptquellen für die industrielle Kupfergewinnung. Bei der Verarbeitung wird das Kupfer aus dem Erz extrahiert, häufig durch Verfahren wie das Rösten (Sulfide werden zu Oxiden oxidiert) und anschließende Reduktion oder durch hydrometallurgische Prozesse wie die Laugung.

Bleiglanz

Bleigrauer Galenitgang (https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MediaDataShow?keyword=derb&mineralid=1320&backlink=Galenit.)

Galenit, auch als Bleiglanz bezeichnet, ist das wichtigste Erz für die Gewinnung von Blei. Es gehört zur Gruppe der Sulfide und hat die chemische Formel PbS. Galenit ist ein häufig vorkommendes Mineral und bildet oft eindrucksvolle, würfelförmige Kristalle.

Eigenschaften von Galenit

• Aussehen: Galenit ist silber- bis bleigrau und hat einen starken metallischen Glanz.
• Härte: Auf der Mohs-Skala hat Galenit eine Härte von 2,5 bis 2,75, wodurch es relativ weich ist.
• Dichte: Mit einer Dichte von etwa 7,4–7,6 g/cm⊃3; ist es ein sehr schweres Mineral.
• Kristallstruktur: Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem und zeigt häufig würfelförmige oder oktaedrische Kristalle.
• Spaltbarkeit: Galenit hat eine perfekte Spaltbarkeit parallel zu seinen Kristallflächen.

Entstehung von Galenit

Galenit entsteht in verschiedenen geologischen Umgebungen, hauptsächlich durch hydrothermale Prozesse. Zu den Hauptbildungsweisen zählen:

1. Hydrothermale Lagerstätten:

   • Galenit bildet sich aus metallreichen, heißen Lösungen (hydrothermale Flüssigkeiten), die in Klüfte, Risse oder Hohlräume von Gesteinen eindringen und abkühlen.
   • Dabei kristallisieren Bleisulfide aus, oft zusammen mit anderen Sulfidmineralen wie Sphalerit (ZnS) und Pyrit (FeS₂).
   • Solche Lagerstätten treten häufig in Zusammenhang mit vulkanischen oder magmatischen Aktivitäten auf.

2. Sedimentäre Prozesse:

   • In Sedimentgesteinen kann Galenit durch chemische Ausfällung aus bleihaltigen Lösungen entstehen.
   • Solche Vorkommen werden oft als stratiforme Lagerstätten bezeichnet, da sie parallel zu den Schichten des Wirtsgesteins auftreten.

3. Metamorphose:

   • Galenit kann durch die Umwandlung bestehender sulfidischer Minerale während der regionalen oder kontaktmetamorphen Prozesse entstehen.

4. In Verbindung mit anderen Mineralen:

   • Galenit tritt häufig zusammen mit anderen Sulfiden wie Sphalerit (Zinkblende) und Chalcopyrit (Kupferkies) sowie mit Baryt (Bariumsulfat) oder Fluorit (Calciumfluorid) auf.

Verwendung

• Bleierz: Galenit ist die wichtigste Quelle für die industrielle Bleigewinnung. Das Blei wird aus dem Mineral durch Rösten und anschließende Reduktion gewonnen.
• Silber: Oft enthält Galenit geringe Mengen Silber (Ag), das ebenfalls extrahiert wird.
• Technologie und Industrie: Blei wird aus Galenit zur Herstellung von Akkus, Kabelummantelungen, Strahlenschutzmaterialien und anderen Anwendungen genutzt.

Besonderheiten

• Galenit hat historische Bedeutung, da Blei bereits in der Antike aus diesem Mineral gewonnen wurde.
• Es ist relativ einfach zu erkennen, aufgrund seiner charakteristischen metallischen Optik und hohen Dichte.

Zinkblende

Bräunliche Zinkblende (https://st.museum-digital.de/object/2397.)

Zinkblende, auch als Sphalerit bezeichnet, ist das wichtigste Erz zur Gewinnung von Zink. Es gehört zur Gruppe der Sulfide und hat die chemische Formel ZnS. Das Mineral kann Verunreinigungen enthalten, die kleine Mengen Eisen (Fe) einbauen, was die Farbe beeinflusst.

Eigenschaften von Zinkblende

• Aussehen: Zinkblende variiert in der Farbe von gelblich, bräunlich, rötlich bis hin zu schwarz. Reines ZnS ist farblos oder gelblich, während eisenhaltige Varianten dunkler sind.
• Härte: Auf der Mohs-Skala hat Zinkblende eine Härte von 3,5 bis 4.
• Dichte: Die Dichte beträgt etwa 3,9–4,1 g/cm⊃3;.
• Kristallstruktur: Zinkblende kristallisiert im kubischen Kristallsystem und bildet häufig tetraedrische oder würfelförmige Kristalle.
• Glanz: Es zeigt typischerweise einen harzartigen bis diamantartigen Glanz.
• Spaltbarkeit: Die Spaltbarkeit ist perfekt entlang der {110}-Kristallflächen.

Entstehung von Zinkblende

Zinkblende bildet sich in verschiedenen geologischen Umgebungen, hauptsächlich durch hydrothermale Prozesse, aber auch durch sedimentäre und magmatische Prozesse. Die wichtigsten Bildungsweisen sind:

1. Hydrothermale Lagerstätten:

   • Zinkblende kristallisiert aus heißen, metallreichen Lösungen, die in Klüfte und Spalten von Gesteinen eindringen.
   • Diese Lösungen entstehen häufig in der Nähe von vulkanischen oder magmatischen Aktivitäten.
   • Zinkblende tritt oft zusammen mit anderen Sulfidmineralen wie Pyrit (FeS₂), Galenit (PbS) und Chalkopyrit (CuFeS₂) auf.

2. Sedimentäre Lagerstätten:

   • In flachen Meeresbecken kann Zinkblende durch chemische Ausfällung aus Zinkionen in schwefelreichen Milieus entstehen.
   • Solche Lagerstätten werden als stratiform bezeichnet, da sie parallel zur Schichtung des Wirtsgesteins auftreten.

3. Metamorphose:

   • Während der Metamorphose können zinkreiche Sedimente oder bestehende Sulfide wie Markasit und Pyrit in Zinkblende umgewandelt werden.

4. In Verbindung mit Magmatiten:

   • In seltenen Fällen entsteht Zinkblende durch Kristallisation aus magmatischen Schmelzen.

Verwendung

• Zinkquelle: Zinkblende ist das wichtigste Erz für die Gewinnung von Zink, das in verschiedenen Bereichen verwendet wird, etwa für Korrosionsschutz (Verzinkung), Legierungen (z. B. Messing) und Batterien.
• Begleitmetalle: Zinkblende enthält oft geringe Mengen Cadmium, Eisen, Gallium oder Indium, die ebenfalls extrahiert werden können.

Besonderheiten

• Die Farbe und Transparenz von Zinkblende sind ein hilfreiches Merkmal zur Unterscheidung zwischen eisenarmen (gelblich durchscheinend) und eisenreichen (dunkel und opak) Varianten.
• Zinkblende wird manchmal aufgrund ihres Glanzes und ihrer Kristallform für Sammler geschätzt.

Quellen:

https://www.rammelsberg.de/fuehrungen/hommage-au-rammelsberg-10-erzbrocken-fuer-goslar.

https://www.rammelsberg.de/fileadmin/user_upload/documents/F%C3%BChrungen/11711-21-003_Faltblatt_zum_selbst_ausdrucken_Erzbrocken_highres.pdf.

https://www.rammelsberg.de/ueber-uns/ueber-den-rammelsberg.

www.spektrum.de.

www.wikipedia.de.

www.mineralienatlas.de

https://st.museum-digital.de/institution/7 Harzmuseum Wernigerode.

Matthes (1990): Mineralogie - Eine Einführung in die spezielle Mineraologie, Petrologie und Lagerstättenkunde. Springer-Lehrbuch. S. 30-34.

Gröbner/Ließmann (2020): Die Mineralien des Harzes. Entdecken-Sammeln-Bestimmen. Zwickau. S. 132-137.