Würzburg, Univ., Diss., 2004. / Dateien in unterschiedlichen Formaten

Die sechs untersuchten Au-Cu-Vorkommen südlich von Rehoboth befinden sich im östlichen Bereich des Rehoboth Inliers, dessen Geologie durch Kibarische Granitoide und Rhyolite der Gamsberg Granit Suite, Eburnische Granitoide der Piksteel Intrusiv Suite und prä-Piksteel Metasedimente der Rehoboth Sequenz dominiert wird, die grünschieferfaziell überprägt wurden. Au-Cu-Mineralisationen sind an spröd-duktile Scherzonen gebunden, die mit variablem Streichen nach NW, N oder NE einfallen. Die Scherzonen orientieren sich entlang von deformierten mafischen Gängen oder Einheiten von Metasedimenten, die in Eburnischen Granitoiden vorliegen. Imprägnationen mit Au- oder Cu-führenden Mineralen sind auf Bereiche von wenigen Metern um die Hauptvererzungen begrenzt. Während der Kompression der Damara Orogenese wurde ein zylindrischer Faltenbau mit ENE-WSW-streichenden Achsenebenen und eine parallel dazu verlaufende Foliation angelegt. Daraufhin bewirkte eine Schleppfaltung mit dextraler Komponente eine Rotation von Faltenachsen, Streckungslinearen und Faserharnischen in nordwestliche Richtungen. Vielerorts lassen Planare anhand von Faserharnischen eine dextrale Aufschiebung und/oder eine spätere Abschiebung mit sinistralen Charakter erkennen, die vereinzelt mit Zerrklüften von tauben Quarz, Karbonat und Chlorit assoziiert sind. Mylonite der Scherzonen sind durch Albitisierung, Serizitisierung und teils durch eine Illitisierung gekennzeichnet. Es liegen zwei Arten der Au-Cu-Mineralisation vor. Bei der Vererzung der Swartmodder Kupfer Mine handelt es sich um eine Eisenoxid-Cu-Au-Mineralisation (IOCG-Typ) mit einer massiven Magnetit-Mineralisation mit einer diese verdrängenden Sulfidmineralisation. Typisch für erstere sind eine Assoziation von Magnetit mit Apatit (±Monazit) und erhöhte Gehalte an U und LSEE. Die folgende Sulfidmineralisation beinhaltet Chalkopyrit und Carrollit. Innerhalb dieses Vorkommens treten keine mineralisierten Quarzadern, die für die Au-Cu-Mineralisation der übrigen untersuchten Minen charakteristisch sind. Die Au-führenden Quarzadern zeigen deutliche Merkmale der Deformation und Rekristallisation und orientieren sich entlang der Mylonite, die die Scherzonen charakterisieren. Die Au-Cu-Quarzmineralisationen sind an das Auftreten von Chalkopyrit gebunden. Dieser tritt im Erz der Golden Valley Mine mit Pyrit auf und enthält Einschlüsse von gediegenem Au, Petzit, Hessit, Stützit, Galenit/Clausthalit, Sphalerit und anderen Ag-Cu-Seleniden und Ag-Cu-Se-Sulfiden. Für diese Paragenese lässt sich eine minimale Bildungstemperatur von 300°C bei Te-Fugazitäten von logfTe2= -11 bis -6,5 und S-Fugazitäten von logfS2 = -7,5 bis -6,8 für das hydrothermale Fluid abschätzen. Der Chalkopyrit im Erz der Neuras Mine enthält Pyrit und Sphalerit und wurde teils durch eine komplexe Galenit-Bi-Ag-Sulfosalzparagenese verdrängt, die neben Galenit Wittichenit, Aikinit, Berryit, Emplektit und gediegen Bi enthält, die in Spuren Au führen. Isoliert im Quarz treten auch Aikinit, Berryit, Matildit, Akanthit/Argentit und mindestens eine unbekannte Ag-reiche Phase (Ag8Bi5Cu5S16) auf. Diese Paragenesen indizieren eine Verdrängung von Chalkopyrit bei Temperaturen zwischen 271 und 320°C bei niedrigen S- (logfS2 ≤ -11) und O2-Fugazitäten (logfO2 ≤ -37) aus einem Fluid, welches reich an Pb, Bi und Ag (+Au) gewesen sein muss. Bei der Golden Valley Mine und der Neuras Mine weisen Magnetit-Imprägnationen und einige Elementkorrelationen auf eine Ähnlichkeit mit einer IOCG-Lagerstättenbildung hin. Unabhängig von der texturellen Assoziation, der Lithologie bzw. deren Mylonitisierung variieren die Bildungstemperaturen von Chlorit zwischen 230 und 405°C. In den meisten Gesteinen zeigt Biotit Anzeichen einer Chloritisierung. Aus der Rücksetzung des K/Ar-Isotopensystems und den Si-Gehalten von Muskoviten ergeben sich minimale P-T-Bedingungen von 350±50°C und ca. 3,5 kbar für die Damara Metamorphose. Biotite und Muskovite in den Myloniten sind meist illitisiert. Dieses spiegelt sich auch in niedrigeren Illit-Kristallinitäten von Glimmerpräparaten wider, die Damara bzw. post-Damara Alter (Feinfraktionen) ergeben. Der Grad der Argillitisierung lässt sich durch die Evolution der Infiltration von niedrigtemperierten moderat-salinaren Fluiden bis hin zu hochsalinaren Fluiden mit höheren Ca/Na-Verhältnissen erklären, die sich aus der Untersuchung von Fluideinschlüssen ableiten lässt. Ein Zusammenhang zwischen den untersuchten Fluideinschlüssen in Quarzadern und Nebengesteinen und der primären Au-Cu-Mineralisation kann ausgeschlossen werden. Für die Exploration auf Lagerstätten des IOCG-Typs bieten sich P, LSEE, U, Th, Cu, Co, Au, Ag, Pb und Se als Pfadfinder-Elemente an. Vorkommen dieses Typs lassen sich mit Methoden der Magnetik und Radiometrie auffinden. Für die Aufsuchung von Au-Cu-Quarzmineralisationen legen Erzmineralogie und Elementkorrelationen Ag, Te, Se, Pb und Bi als Pfadfinder neben As als klassischem Pfadfinder für Gold nahe. / The six investigated Au-Cu occurrences south of Rehoboth are situated within the Rehoboth Inlier, which consists of Kibarian granitoids and rhyolites of the Gamsberg Granite Suite, Eburnian granitoids belonging to the Piksteel Intrusive Suite and pre-Piksteel metasediments of the Rehoboth Sequence, which underwent greenschist facies metamorphism. Au-Cu mineralisation is bound to ductile-brittle shear zones with variable strikes dipping towards the NW, N and NE. The orientations of the shear zones follow the trend of deformed basic dykes or rafts of metasediments within the Eburnian granitoids. Wall rock impregnation with disseminated Au- and Cu-minerals is generally restricted to a few meters around the ore bodies. In the north of the study area cylindrical folds with ENE-WSW-striking axial planes and a parallel foliation were developed during the compression of the Damara orogeny. Subsequently fold axis as well as stretching lineations and slickensides were rotated towards northwestern directions during a phase of drag folding. Slickensides on planes of foliation or shear foliation indicate dextral thust faulting and/or sinistral normal faulting in many places, the latter occasionally associated with tension gashes containing barren quartz, carbonates and chlorite. Mylonites of the shear zones are characterised by albitisation, sericitisation, and locally argillic alteration. There are two types of Au-Cu mineralisation. The mineralisation hosting the Swartmodder Copper Mine belongs to the group of iron-oxide-copper-gold deposits (IOCG-deposits) with a typical early stage massive magnetite mineralisation also containing apatite (+monazite) and increased contents of U and LREE. This paragenesis is partly replaced by a sulfide mineralisation dominated by chalcopyrite with inclusions of carrollite. Mineralised quartz veins or lenses occurr with neither type of the ore. Those are an idiosyncrasy of the Au-Cu-quartz mineralisations of the other studied occurrences, in which auriferous quartz veins and lenses essentially confined to the shear zones show articulate features of deformation and recrystallisation. Generally the Au-Cu-quartz mineralisation is linked to the occurrence of chalcopyrite. In the ore of the Golden Valley Mine chalcopyrite is joined by pyrite and encloses native Au, petzite, hessite, stützite, galena/clausthalite, sphalerite and other Ag-Cu-selenides and Ag-Cu-Se-sulfides. The paragenesis allows for an estimation of minimum temperatures of 300°C at Te-fugacities between logfTe2 = -11 and -6.5 and S-fugacities between logfS2 = -7.5 and -6.8 for the mineralising hydrothermal fluid. Chalcopyrite in the ore of the Neuras Mine incorporates pyrite and sphalerite and is in parts replaced by a complex galena-Bi-Ag-sulfosalt assemblage comprising wittichenite, aikinite, berryite, emplectite, native Bi, and galena some of which carrying Au. Isolated in gangue quartz aikinite, berryite, matildite, argentite/acanthite, and at least one unknown Ag-rich mineral with an empirical formula of Ag8Bi5Cu5S16 are present. These mineral assemblage constrains the temperature of formation (replacement of chalcopyrite) to 271°C - 320°C at comparably low S-fugacities (logfS2 ≤ -11) and oxygen fugacities (logfO2 ≤ -37) for a fluid rich in Pb, Bi and Ag (and Au). In both mines, the Golden Valley Mine and the Neuras Mine, wall rock impregnations with magnetite being partially replaced by a subsequent sulfide mineralisation and element correlations hint at similarities with the genesis of IOCG-deposits. Independent of their textural arrangement, lithology or degree of its mylonitisation, chlorite yields formation temperatures of 230 - 405°C for all applied calibrations. In most investigated rock samples biotite displays alteration to chlorite. From resetting temperatures of the K/Ar-isotope system and the silica content of muscovite minimum P-T conditions of the metamorphic Damara overprint are 350±50°C and ca 3.5 kbar. In many mylonitic samples biotite and muscovite are transformed to illite and/or smectite. This is also reflected by lower illite crystallinities of mica concentrates giving Damara or post-Damara K/Ar-ages. The degree of argillic alteration can be explained with the evolution of fluids infiltrating into the basement from low-temperature moderate saline fluids to hypersaline brines with increased Ca/Na ratios as inferred from fluid inclusion studies. The investigated fluid inclusions quartz vein and host rock samples do not represent a primary ore forming fluid. The exploration for deposits of the IOCG-type might be assisted by pathfinders such as P, LREE, U, Th, Cu, Co, Au, Ag, Pb and Se. Deposits of this type generally show good response to magnetic and radiometric surveys. In search for Au-Cu-quarz mineralisations ore mineralogy and element correlations recommend the application of pathfinders such as Ag, Te, Se, Pb, and Bi additionally to As in the context of geochemical surveys.

Über Jahrhunderte ist das Erzgebirge durch Montanindustrie geprägt worden. Zahlreiche Publikationen beschreiben lagerstättenkundliche und bergbaugeschichtliche Verhältnisse. Besondere Beachtung fanden dabei die Erze des Silbers und Zinns. Eine umfassende Übersicht zu Vorkommen und Abbau von Kupfer liegt jedoch noch nicht vor. Anliegen der vorliegenden Untersuchung war es deshalb, eine Zusammenschau der erzgebirgischen Kupfervorkommen zu erarbeiten. Dabei stand im Blickpunkt, in welchen Lagerstättentypen Kupfer mineralisierte und in welchen Revieren Kupfer nachweisbar ist. Dieser Überblick konnte durch Vergleichen von lagerstättenkundlicher Literatur und Kartenmaterial erreicht werden. Des Weiteren sollten Abbaureviere und Abbaumengen von Kupfer im Zeitraum von 1470 bis 1750 unter Zuhilfenahme von Material aus dem Bergarchiv Freiberg und einzelner Hinweise in weiterer, den erzgebirgischen Bergbau betreffender Literatur ausgemacht werden. Die Recherchen haben gezeigt, dass Kupferminerale, fast ausschließlich sulfidisch mineralisiert, in allen Lagerstättentypen anzutreffen sind. Bezüglich der räumlichen Verteilung sind verschiedene Schwerpunkte erkennbar. Für den Bergbau spielte Kupfer trotz des engen verhüttungstechnischen Zusammenhangs mit Silbererzen in vielen Bergbaurevieren eine nur untergeordnete Rolle. Größere Mengen des Buntmetalls wurden in Schneeberg-Oberschlema, in Breitenbrunn, bei Annaberg, bei Marienberg, bei Freiberg und in Sadisdorf gefördert. Über Vorkommen und historischen Abbau von Kupfererzen gibt die Arbeit einen Überblick, der den sächsischen und böhmischen Teil des Erzgebirges umfasst. Damit ist eine Grundlage für weiterführende Untersuchungen zur Bedeutung von Kupfer in der sächsischen Montangeschichte geschaffen.:Abkürzungsverzeichnis..........3 Abbildungsverzeichnis..........3 Tabellenverzeichnis..........4 1. Einleitung..........6 2. Untersuchungsgebiet..........9 2.1 Räumliche Abgrenzung..........9 2.2 Geologischer Bau und Entwicklungsgeschichte..........13 2.3 Physisch-geographischer Überblick..........17 2.3.1 Boden..........17 2.3.2 Relief..........18 2.3.3 Klima und Vegetation..........19 3. Material und Methodik..........20 3.1 Teilgebiete innerhalb des Untersuchungsraumes..........20 3.2 Untersuchungen zu den Kupferlagerstätten im Erzgebirge..........22 3.3 Untersuchungen zum Kupfererzabbau 1470 bis 1750..........25 3.4 Begriffe, Einheiten und Namen..........26 4. Lagerstätten im Erzgebirge..........27 4.1 Überblick..........27 4.2 Prävariszische Erzlagerstätten..........29 4.2.1 Einordnung..........29 4.2.2 Konkordante Erzlager..........30 4.2.3 Prävariszische Skarne..........31 4.2.4 Felsitmineralisation..........31 4.3 Variszische Erzlagerstätten..........32 4.3.1 Einordnung..........32 4.3.2 Greisen und Zwitter..........32 4.3.3 Variszische Skarne..........33 4.4 Postvariszische Erzlagerstätten..........33 5. Vorkommen von Kupferlagerstätten im Erzgebirge..........35 5.1 Teilgebiet Schneeberg-Schwarzenberg..........35 5.1.1 Störungssysteme und hydrothermale Gänge..........35 5.1.2 Kupfermineralisationen in den Folgengruppen..........37 5.1.3 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........38 5.2 Teilgebiet Marienberg-Annaberg..........43 5.2.1 Störungssysteme und hydrothermale Gänge..........43 5.2.2 Kupfermineralisationen in den Folgengruppen..........46 5.2.3 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........47 5.3 Teilgebiet Freiberg..........50 5.3.1 Störungssysteme und hydrothermale Gänge..........50 5.3.2 Kupfermineralisation in den Folgengruppen..........52 5.3.3 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........55 5.4 Teilgebiet Altenberg-Glashütte..........56 5.4.1 Ausrichtung und Mineralisation der hydrothermalen Gänge..........56 5.4.2 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........59 6. Kupfererzabbau von 1470 bis 1750..........61 6.1 Teilgebiet Schneeberg-Schwarzenberg..........61 6.1.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........61 6.1.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........61 6.2 Teilgebiet Marienberg-Annaberg..........67 6.2.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........67 6.2.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........68 6.3 Teilgebiet Freiberg..........74 6.3.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........74 6.3.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........74 6.4 Teilgebiet Altenberg-Glashütte..........77 6.4.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........77 6.4.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........77 7. Überblick Teilgebiet Böhmisches Erzgebirge..........80 8. Ergebnisse..........81 9. Ausblick..........86 10. Zusammenfassung..........87 Liste bergmännischer Begriffe und Maße..........91 Liste der Minerale..........92 Literaturverzeichnis..........93 / The mountains Erzgebirge have been characterized by mining industries for centuries. Many publications describe the natural mineral deposits and the historical mining conditions. Special regards are thereby paid to silver and tin ore. However an extensive summary of copper deposits and mining is not available. In which types of mineral deposits copper is mineralised and in which districts copper can be proved? Therefore, the intention of this study was a synopsis about the copper deposits in the mountains Erzgebirge by comparing literature and maps. In addition, mining districts and mining quantity of copper between 1470 and 1750 should be arranged. For this purpose, material from the Bergarchiv Freiberg and other literature about regional mining was used. The research showed that copper minerals, nearly exclusive sulphide-mineralised, can be proved in every type of mineral deposits. In terms of the zonal distribution, there are centres visible. In spite of the closely relation to silver ore in the smelting processes copper was not very important in many mining districts. A larger quantity of copper ore was won in Schneeberg-Oberschlema, in Breitenbrunn, near Annaberg, near Marienberg, near Freiberg and in Sadisdorf. The study shows an overview of deposits and historical mining of copper ore in the Saxon and Bohemian parts of the Erzgebirge. So the work can be a basis for continuative studies about the importance of copper for the Saxon mining history.:Abkürzungsverzeichnis..........3 Abbildungsverzeichnis..........3 Tabellenverzeichnis..........4 1. Einleitung..........6 2. Untersuchungsgebiet..........9 2.1 Räumliche Abgrenzung..........9 2.2 Geologischer Bau und Entwicklungsgeschichte..........13 2.3 Physisch-geographischer Überblick..........17 2.3.1 Boden..........17 2.3.2 Relief..........18 2.3.3 Klima und Vegetation..........19 3. Material und Methodik..........20 3.1 Teilgebiete innerhalb des Untersuchungsraumes..........20 3.2 Untersuchungen zu den Kupferlagerstätten im Erzgebirge..........22 3.3 Untersuchungen zum Kupfererzabbau 1470 bis 1750..........25 3.4 Begriffe, Einheiten und Namen..........26 4. Lagerstätten im Erzgebirge..........27 4.1 Überblick..........27 4.2 Prävariszische Erzlagerstätten..........29 4.2.1 Einordnung..........29 4.2.2 Konkordante Erzlager..........30 4.2.3 Prävariszische Skarne..........31 4.2.4 Felsitmineralisation..........31 4.3 Variszische Erzlagerstätten..........32 4.3.1 Einordnung..........32 4.3.2 Greisen und Zwitter..........32 4.3.3 Variszische Skarne..........33 4.4 Postvariszische Erzlagerstätten..........33 5. Vorkommen von Kupferlagerstätten im Erzgebirge..........35 5.1 Teilgebiet Schneeberg-Schwarzenberg..........35 5.1.1 Störungssysteme und hydrothermale Gänge..........35 5.1.2 Kupfermineralisationen in den Folgengruppen..........37 5.1.3 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........38 5.2 Teilgebiet Marienberg-Annaberg..........43 5.2.1 Störungssysteme und hydrothermale Gänge..........43 5.2.2 Kupfermineralisationen in den Folgengruppen..........46 5.2.3 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........47 5.3 Teilgebiet Freiberg..........50 5.3.1 Störungssysteme und hydrothermale Gänge..........50 5.3.2 Kupfermineralisation in den Folgengruppen..........52 5.3.3 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........55 5.4 Teilgebiet Altenberg-Glashütte..........56 5.4.1 Ausrichtung und Mineralisation der hydrothermalen Gänge..........56 5.4.2 Einzelne Kupfervorkommen im Teilgebiet..........59 6. Kupfererzabbau von 1470 bis 1750..........61 6.1 Teilgebiet Schneeberg-Schwarzenberg..........61 6.1.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........61 6.1.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........61 6.2 Teilgebiet Marienberg-Annaberg..........67 6.2.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........67 6.2.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........68 6.3 Teilgebiet Freiberg..........74 6.3.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........74 6.3.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........74 6.4 Teilgebiet Altenberg-Glashütte..........77 6.4.1 Kupferförderung im gesamten Teilgebiet..........77 6.4.2 Einzelne Abbaugebiete im Teilgebiet..........77 7. Überblick Teilgebiet Böhmisches Erzgebirge..........80 8. Ergebnisse..........81 9. Ausblick..........86 10. Zusammenfassung..........87 Liste bergmännischer Begriffe und Maße..........91 Liste der Minerale..........92 Literaturverzeichnis..........93

Über Jahrhunderte ist das Erzgebirge durch Montanindustrie geprägt worden. Zahlreiche Publikationen beschreiben lagerstättenkundliche und bergbaugeschichtliche Verhältnisse. Besondere Beachtung fanden dabei die Erze des Silbers und Zinns. Eine umfassende Übersicht zu Vorkommen und Abbau von Kupfer liegt jedoch noch nicht vor. Anliegen der vorliegenden Untersuchung war es deshalb, eine Zusammenschau der erzgebirgischen Kupfervorkommen zu erarbeiten. Dabei stand im Blickpunkt, in welchen Lagerstättentypen Kupfer mineralisierte und in welchen Revieren Kupfer nachweisbar ist. Dieser Überblick konnte durch Vergleichen von lagerstättenkundlicher Literatur und Kartenmaterial erreicht werden. Des Weiteren sollten Abbaureviere und Abbaumengen von Kupfer im Zeitraum von 1470 bis 1750 unter Zuhilfenahme von Material aus dem Bergarchiv Freiberg und einzelner Hinweise in weiterer, den erzgebirgischen Bergbau betreffender Literatur ausgemacht werden. Die Recherchen haben gezeigt, dass Kupferminerale, fast ausschließlich sulfidisch mineralisiert, in allen Lagerstättentypen anzutreffen sind. Bezüglich der räumlichen Verteilung sind verschiedene Schwerpunkte erkennbar. Für den Bergbau spielte Kupfer trotz des engen verhüttungstechnischen Zusammenhangs mit Silbererzen in vielen Bergbaurevieren eine nur untergeordnete Rolle. Größere Mengen des Buntmetalls wurden in Schneeberg-Oberschlema, in Breitenbrunn, bei Annaberg, bei Marienberg, bei Freiberg und in Sadisdorf gefördert. Über Vorkommen und historischen Abbau von Kupfererzen gibt die Arbeit einen Überblick, der den sächsischen und böhmischen Teil des Erzgebirges umfasst. Damit ist eine Grundlage für weiterführende Untersuchungen zur Bedeutung von Kupfer in der sächsischen Montangeschichte geschaffen. / The mountains Erzgebirge have been characterized by mining industries for centuries. Many publications describe the natural mineral deposits and the historical mining conditions. Special regards are thereby paid to silver and tin ore. However an extensive summary of copper deposits and mining is not available. In which types of mineral deposits copper is mineralised and in which districts copper can be proved? Therefore, the intention of this study was a synopsis about the copper deposits in the mountains Erzgebirge by comparing literature and maps. In addition, mining districts and mining quantity of copper between 1470 and 1750 should be arranged. For this purpose, material from the Bergarchiv Freiberg and other literature about regional mining was used. The research showed that copper minerals, nearly exclusive sulphide-mineralised, can be proved in every type of mineral deposits. In terms of the zonal distribution, there are centres visible. In spite of the closely relation to silver ore in the smelting processes copper was not very important in many mining districts. A larger quantity of copper ore was won in Schneeberg-Oberschlema, in Breitenbrunn, near Annaberg, near Marienberg, near Freiberg and in Sadisdorf. The study shows an overview of deposits and historical mining of copper ore in the Saxon and Bohemian parts of the Erzgebirge. So the work can be a basis for continuative studies about the importance of copper for the Saxon mining history.