Die Welt Der Rohstoffe: Lagerstätten, Förderung Und Wirtschaftliche Aspekte (german Edition)

Wo sind Erze für Metalle, wo ist Erdöl zu finden? Der Verbrauch an mineralischen Rohstoffen ist in den letzten Jahrzehnten immer schneller gestiegen, doch die Ressourcen sind begrenzt und der Aufwand, neue Lagerstätten ausfindig zu machen, nimmt zu. Damit wird die Frage, wie Lagerstätten entstehen und wie sie aufzuspüren sind, immer wichtiger. Warum gibt es Kupfer in Chile und in der Lausitz? Wie wichtig ist die Atacamawüste für Elektroautos? Wie unterscheiden sich die Vorkommen von Seltenerdelementen in China und Grönland? Wo liegen die größten Platinreserven, und wozu wird dieses Edelmetall in erster Linie gebraucht? Was hat ein Meteoriteneinschlag in Kanada mit Eisen und Nickel zu tun? Antworten zu diesen und vielen weiteren spannenden Fragen bietet dieses anschauliche Buch. Den Hauptteil bildet eine Einführung in die Lagerstättenkunde, in der nicht nur die wichtigsten Lagerstättentypen vorgestellt, sondern auch die grundlegenden Prozesse erklärt werden, die zu einer Anreicherung der jeweiligen Metalle geführt haben. Dabei geht es nicht nur um magmatische, hydrothermale oder sedimentäre Prozesse und um Verwitterung, sondern auch um den plattentektonischen Rahmen und um die Veränderungen in der Erdgeschichte. Im Kapitel zur fossilen Energie werden Erdöl und Erdgas ebenso behandelt wie unkonventionelle Quellen wie Schiefergas und das viel diskutierte Fracking. Wie am besten nach Lagerstätten gesucht wird, wie der Bergbau abläuft und wie aus dem Erz Metalle gewonnen werden, sind weitere Themen des Buches. Schließlich gehen die Autoren auch auf wirtschaftliche Aspekte ein wie die Entwicklung von Rohstoffpreisen und die Faktoren, die einen Abbau profitabel machen. Vorwort 6 Inhaltsverzeichnis 7 Inhaltsverzeichnis der Kästen 10 1 Einführung 13 1.1 Was ist ein Erz? 15 1.2 Ausgewählte Erzminerale 16 1.2.1 Sulfide 16 1.2.2 Oxide und Hydroxide 18 1.2.3 Karbonate 20 1.3 Ressourcen, Reserven und Verbrauch 21 1.4 Rohstoff markt 24 1.5 Wo suchen und wie? 25 1.6 Fernerkundung 27 1.7 Geophysikalische Exploration 29 1.8 Geochemische Exploration 34 1.9 Bohrungen 34 1.10 Tagebau 37 1.11 Bergbau unter Tage 38 1.12 In-situ-Laugung 41 1.13 Zukunftsmusik? Bergbau in der Tiefsee 42 1.14 Umweltzerstörung, Flächenver-brauch und soziale Verantwortung 42 1.15 Aufbereitung 44 1.16 Verhüttung 48 1.17 Recycling 51 1.18 Gegossen, geschmiedet und ziseliert 51 1.19 Die Zusammensetzung der Erde 53 1.20 Geochemische Einteilung der Elemente 56 2 Die Welt der Metalle 61 2.1 Eisen und Stahlveredler 61 2.1.1 Eisen (Fe) 61 2.1.2 Mangan (Mn) 62 2.1.3 Chrom (Cr) 64 2.1.4 Nickel (Ni) 65 2.1.5 Kobalt (Co) 65 2.1.6 Molybdän (Mo) 65 2.1.7 Vanadium (V) 66 2.1.8 Wolfram (W) 67 2.1.9 Tantal (Ta) und Niob (Nb) 67 2.2 Buntmetalle 68 2.2.1 Kupfer (Cu) 68 2.2.2 Blei (Pb) 69 2.2.3 Zink (Zn) 70 2.2.4 Kadmium (Cd) 71 2.2.5 Zinn (Sn) 71 2.3 Edelmetalle 72 2.3.1 Gold (Au) 72 2.3.2 Silber (Ag) 73 2.3.3 Platingruppenelemente (PGE) 73 2.4 Leichtmetalle 74 2.4.1 Aluminium (Al) 74 2.4.2 Titan (Ti) 75 2.4.3 Magnesium (Mg) 75 2.5 Seltenerdelemente (SEE) 75 2.6 Weitere Metalle und Halbmetalle 82 2.6.1 Lithium (Li) 82 2.6.2 Bor (B) 82 2.6.3 Beryllium (Be) 82 2.6.4 Germanium (Ge) 83 2.6.5 Indium (In) 83 2.6.6 Gallium (Ga) 83 2.6.7 Selen (Se) und Tellur (Te) 83 2.6.8 Thallium (Tl) 84 2.6.9 Quecksilber (Hg) 84 2.6.10 Antimon (Sb) 84 2.6.11 Arsen (As) 85 2.6.12 Bismut (Bi) 85 2.6.13 Uran (U) und Thorium (Th) 85 2.6.14 Zirkonium (Zr) und Hafnium (Hf) 86 2.6.15 Silizium (Si) 87 3 Magmatische Lagerstätten 90 3.1 Fraktionierung in Magmen (Einführung) 92 3.1.1 Schmelzbildung und Fraktionierung 92 3.1.2 Entmischung von Magmen 100 3.2 Podiforme Chromitlagerstätten in Ophiolithen 105 3.3 Layered Mafic Intrusions (LMI) 106 3.3.1 Magmatisches Layering und seine Ursachen 110 3.3.2 Chrom, Nickel und Platin in basischen Magmen 113 3.3.3 Bushveld 116 3.3.4 Great Dyke 119 3.3.5 Sudbury 120 3.4 Komatiit 124 3.5 Anorthosit 125 3.6 Kiruna-Typ MagnetitApatitEisenerz 126 3.7 Granit (Einführung) 127 3.7.1 Zinngranit 129 3.8 Pegmatit 129 3.9 Alkaligesteinskomplexe (Einführung) 134 3.10 Karbonatit 135 3.10.1 Phoscorit 139 3.11 Agpait 141 3.11.1 Ilimaussaq 143 3.11.2 Khibina und Lovozero 146 3.12 Ivigtut 147 4 Hydrothermale Lagerstätten 153 4.1 Adern und Gänge 158 4.1.1 Hydrothermale Gänge im Schwarzwald 161 4.1.2 Polymetallische Gänge im Erzgebirge 164 4.2 Orogene Goldadern 167 4.3 Epithermale Gold-und GoldSilber-Lagerstätten 171 4.4 Kupferporphyr 175 4.4.1 Molybdän-Porphyr ( Climax-Typ) 191 4.4.2 Goldporphyr 191 4.5 Zinn-Wolfram-Lagerstätten 191 4.6 Greisen 195 4.7 Eisenoxid-Kupfer-GoldLagerstätten (IOCG) 198 4.8 Chimney und Manto 200 4.9 Skarn 200 4.10 Metasomatische Sideritlagerstätten 203 4.11 Carlin-Typ-Gold 203 4.12 Mississippi-Valley-Typ (MVT) 205 4.13 Sandsteingebundene Kupfer-und Blei-Zink-Lagerstätten 209 4.14 Sandsteingebundene Uranlagerstätten und Diskordanzlagerstätten 209 4.15 Hydrothermale Systeme am Meeresboden (Einführung) 211 4.15.1 Schwarze Raucher 212 4.15.2 Marine Sole-Pools und Atlantis II 215 4.16 Vulkanogene massive Sulfidlagerstätten (VMS) 216 4.16.1 Zypern-Typ VMS im TroodosOphiolith 219 4.16.2 Besshi ( Japan) 221 4.16.3 Kuroko (Japan) 221 4.16.4 Iberischer Pyritgürtel 225 4.17 Sedimentärexhalative Lagerstätten (SEDEX) 227 4.18 Lahn-Dill-Typ-Eisenlagerstätten 231 5 Lagerstätten durch Sedimentation und Verwitterung 238 5.1 Kupfer schiefer und Zentralafrikanischer Kupfergürtel 239 5.1.1 Zentralafrikanischer Kupfergürtel 242 5.2 Bändereisenerz (BIF) 243 5.3 Eisenoolithe 250 5.4 Bohnerz 252 5.5 Sedimentäre Manganlagerstätten 252 5.6 Manganknollen 253 5.7 Evaporite 255 5.7.1 Marine Evaporite 259 5.7.2 Salzseen und Salzpfannen 263 5.8 Phosphorit 267 5.9 Seifenlagerstätten 268 5.10 Verwitterung (Einführung) 272 5.11 Laterit und Bauxit 275 5.11.1 Bauxit 276 5.11.2 Lateritische Nickellagerstätten 278 5.11.3 Lateritische Goldlagerstätten 280 5.11.4 Lateritische SEE-Lagerstätten ( Ionenabsorbtionston) 280 5.12 Duricrusts 281 6 Fossile Energie 286 6.1 Vom Moor zur Kohle 288 6.2 Von der Alge zum Erdöl 294 6.3 Erdöl und Erdgas: Migration in die Falle 298 6.4 Das Öl vom Persischen Golf 304 6.5 Förderung von Erdöl und Erdgas 306 6.6 Peak Oil 310 6.7 Fracking: Schiefergas und 312 6.8 Öl schiefer 318 6.9 Teersand, Schweröl 319 6.10 Methanhydrate 321 7 Industrieminerale, Steine und Erden 326 7.1 Sand, Kies und Natursteine 326 7.2 Kalk, Mergel, Dolomit 327 7.3 Tuff, Bims, Perlit, Pozzulan und Trass 328 7.4 Feldspat, Quarz und Glimmer 329 7.5 Ton und Kaolin 329 7.6 Alumosilikate 333 7.9 Olivin ( Forsterit) 334 7.7 Wollastonit 334 7.8 Granat 334 7.10 Magnesit, Talk und Speckstein 335 7.11 Korund 335 7.12 Diamant 336 7.13 Diatomit ( Kieselgur) 337 7.14 Fluorit und Baryt 337 7.15 Zeolithe 337 7.16 Grafit 339 7.17 Schwefel 340 Glossar 342 Weiterführende Literatur 351 Bildnachweis 352 Stichwortverzeichnis 354 Wo sind Erze für Metalle, wo ist Erdöl zu finden? Der Verbrauch an mineralischen Rohstoffen ist in den letzten Jahrzehnten immer schneller gestiegen, doch die Ressourcen sind begrenzt und der Aufwand, neue Lagerstätten ausfindig zu machen, nimmt zu. Damit wird die Frage, wie Lagerstätten entstehen und wie sie aufzuspüren sind, immer wichtiger. Warum gibt es Kupfer in Chile und in der Lausitz? Wie wichtig ist die Atacamawüste für Elektroautos? Wie unterscheiden sich die Vorkommen von Seltenerdelementen in China und Grönland? Wo liegen die größten Platinreserven, und wozu wird dieses Edelmetall in erster Linie gebraucht? Was hat ein Meteoriteneinschlag in Kanada mit Eisen und Nickel zu tun? Antworten zu diesen und vielen weiteren spannenden Fragen bietet dieses anschauliche Buch. Den Hauptteil bildet eine Einführung in die Lagerstättenkunde, in der nicht nur die wichtigsten Lagerstättentypen vorgestellt, sondern auch die grundlegenden Prozesse erklärt werden, die zu einer Anreicherung der jeweiligen Metalle geführt haben. Dabei geht es nicht nur um magmatische, hydrothermale oder sedimentäre Prozesse und um Verwitterung, sondern auch um den plattentektonischen Rahmen und um die Veränderungen in der Erdgeschichte. Im Kapitel zur fossilen Energie werden Erdöl und Erdgas ebenso behandelt wie unkonventionelle Quellen wie Schiefergas und das viel diskutierte Fracking. Wie am besten nach Lagerstätten gesucht wird, wie der Bergbau abläuft und wie aus dem Erz Meta lle gewonnen werden, sind weitere Themen des Buches. Schließlich gehen die Autoren auch aufwirtschaftliche Aspekte ein wie die Entwicklung von Rohstoffpreisen und die Faktoren, die einen Abbau profitabel machen. Florian Neukirchen ist Mineraloge und Sachbuchautor. Nach dem Studium in Freiburg beschäftigte er sich an der Universität in Tübingen mit alkalinen Magmatiten. Forschungsreisen führten ihn zum Oldoinyo Lengai nach Tansania, durch den Hohen Atlas in Marokko und zur Ili Front Matter....Pages I-XI Einführung....Pages 1-48 Die Welt der Metalle....Pages 49-77 Magmatische Lagerstätten....Pages 79-141 Hydrothermale Lagerstätten....Pages 143-227 Lagerstätten durch Sedimentation und Verwitterung....Pages 229-276 Fossile Energie....Pages 277-316 Industrieminerale, Steine und Erden....Pages 317-332 Back Matter....Pages 333-355 In dem Buch werden die wichtigsten Lagerstättentypen vorgestellt und erläutert, wie Prozesse der Fraktionierung und Mineralisation ablaufen. Einzelne Metalle und Erze und ihr historischer Bedeutungswandel, von der Jungsteinzeit bis heute, werden beschrieben