I/2018: Ein Lineal im Kupferschiefer

Bornitlineal in Kupferschiefer, Bernard-Koenen-Schacht II (früher Schacht Nienstedt) bei Niederröblingen, Kupferschieferrevier Mansfeld-Südharz Quelle: BGR; Foto: Jan Hartmann

Unser Sammlungsobjekt des Quartals zeigt ein sogenanntes Erzlineal im Kupferschiefer. Die Bezeichnung Lineal, im Bergmanns- und Sammlerjargon neben der Bezeichnung Erzlineal auch als ‚Kupferschieferlineal‘, ‚Kupfererzlineal‘ oder nach den auftretenden Mineralen benanntes Lineal (beispielsweise ‚Bornitlineal‘, wie im vorliegenden Fall), kommt hierbei nicht von ungefähr. Der Begriff beschreibt treffend, wie diese Erzanreicherungen ausgebildet sind – als nicht selten schnurgerade Bänder, die das Muttergestein durchlaufen. Diese Bänder können auch gebogen oder anderweitig tektonisch verformt worden sein. Es handelt sich zwar um typische Ausbildungen der Vererzungen im Kupferschiefer, den Großteil des abgebauten und verhütteten Materials machen sie jedoch nicht aus.

Oft sind die gesuchten Erze – hier überwiegend Kupfersulfide wie Bornit, Chalkopyrit oder Chalkosin – so fein im Gestein verteilt, dass diese mit dem bloßen Auge nicht erkennbar sind. Dies wird im Zusammenhang mit dem Kupferschiefer als ‚Erzspeise‘ bezeichnet.

Detailansicht: Bornit (blau-violett: Lineal) mit Chalkopyrit (gelb; unten) und Chalkosin-Linse (weißgrau; oben) in Kupferschiefer Quelle: BGR; Foto: Jan Hartmann

Der Kupferschiefer selbst ist im petrographischen Sinne kein Schiefer. Es handelt sich vielmehr um einen Tonstein, der metamorph nur schwach überprägt wurde. Die „Schieferung“ basiert überwiegend auf der Schichtung, wie sie im Rahmen der Ablagerung erfolgte. Besagte Erzlineale folgen dabei diesem Gefüge. Kupferschiefer ist sehr reich an Organik. Diese begünstigte die Ausfällung der Erzminerale. Oft sind Pseudomorphosen nach Fossilien wie z. B. dem Kupferschieferhering (Palaeoniscus freieslebeni, siehe Sammlungsobjekt des Monats 08/04) zu beobachten. Dies bedeutet, dass das ursprüngliche Material von anderen Mineralen ersetzt wurde, während die Form erhalten blieb. In solchen Fällen können Fossilien beispielsweise von Chalkopyrit oder seltener auch gediegenem Silber ersetzt worden sein.

Die Genese des Kupferschiefers begann vor etwa 258 Millionen Jahren im Oberen Perm (Lopingium). Der Bereich Europas, in dem der Kupferschiefer heute auftritt, war zu dieser Zeit vom sogenannten Zechsteinmeer bedeckt. Nahe dem Meeresgrund führten anaerobe (sauerstofffreie) Verhältnisse zu Sulfatreduktion, das dabei gebildete Sulfid ging Verbindungen mit den Metallen ein, die aufsteigende oxidierende hydrothermale Lösungen mit sich führten, und die Minerale bildeten sich feinverteilt im Sediment, die Erzlineale direkt auf der Sedimentoberfläche. Kupfer (Cu), Zink (Zn), Blei (Pb), Silber (Ag), Barium (Ba), Arsen (As), Wolfram (W), Nickel (Ni), Kobalt (Co), Uran (U) und Rhenium (Re) zählen zu den angereicherten Metallen.

Während die häufigen Erzminerale oft nur derb ohne idiomorphe (eigengestaltige) Kristalle auftreten, zählen bestimmte Kristallbildungen, vor allem aus den jüngeren hydrothermalen „Rückenvererzungen“, wobei sekundär angereicherte Erzminerale entstanden sind, zu den weltweit besten. Hierzu gehören Kristalle der Nickelarsenide Nickelin, Maucherit oder dem Kupfermineral Betechtinit. Die BGR besitzt von diesen Mineralien zahlreiche interessante Gang- und Kristallstufen, die u. a. mit historischen Etiketten des berühmten Mineralogen Wilhelm Maucher – Namensgeber des Minerals Maucherit – ausgestattet sind. Zudem verfügt die BGR über mehrere tausend Kupferschiefer-Erzanschliffe verschiedenster Mineralvergesellschaftungen.

Text: Jan Hartmann, Berlin

Übrigens: Die BGR unterhält Sammlungen in Berlin und Hannover, hier in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG). Sie gehören zu den großen geowissenschaftlichen Sammlungen in Deutschland.

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