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Bodenschätze: Erze, Salze, Edelsteine

Was sind Bodenschätze?

Nicht nur Steine werden vom Menschen als natürliche Rohstoffe genutzt. Auch Erze und Salze sowie andere nichtmetallische Minerale zählen wie die fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Erdgas zu den Bodenschätzen der Erde.

Die größte Gruppe setzt sich aus den Erzen zusammen. Darunter versteht man natürliche Minerale, aus denen Metalle gewonnen werden, beispielsweise Kupfer, Eisen und Aluminium. Je nach Beteiligung am Aufbau der Erdkruste fällt der Anteil der Minerale in den Gesteinen sehr unterschiedlich aus: Während Aluminium und Eisen relativ häufig vorkommen, finden sich Silber, Platin oder Gold eher selten. Letztere werden auch als Edelmetalle bezeichnet.

Übrigens: Neben den Erzen finden sich auch Bodenschätze nichtmetallischen Ursprungs in der Lithosphäre, also in der Erdkruste und der obersten Schicht des Erdmantels, z. B. Salze. Sieht man von den Salzkrusten ab, die sich oberflächlich in Trockenregionen bilden, entstehen die ergiebigsten Salzlagerstätten bei der Verdunstung von Meeresbecken. Weitere Nichtmetall-Minerale sind etwa Schwefel, Graphit, Asbest und Glimmer. Besonders wertvoll sind Diamanten.

Wann lohnt sich der Abbau?

In der Erdkruste häufig vorkommende und daher auf dem Weltmarkt billig gehandelte Erze müssen in der Lagerstätte relativ hoch konzentriert zu finden sein, seltene und daher teure Metalle wie Gold oder Platin gelten auch in niedrigeren Konzentrationen als abbauwürdig.

Von Lagerstätten spricht man, wenn die Konzentration der Bodenschätze so hoch ist, dass sich deren wirtschaftlicher Abbau lohnt. Sie haben sich durch geologische oder biochemische Prozesse im Lauf der Erdgeschichte gebildet und werden ober- und unterirdisch abgebaut. Rohstoffmengen in zugänglichen Lagerstätten, deren Umfang und ökonomische Abbauwürdigkeit bekannt sind, werden Reserven genannt. Die geschätzten oder vermuteten Gesamtvorratsmengen eines Rohstoffs bezeichnet man als Ressourcen.

Über eine lohnenswerte Förderung entscheiden darüber hinaus die entstehenden Kosten. Neben dem technischen Aufwand bei der Gewinnung spielen auch die Transportmöglichkeiten und die Nachfrage eine Rolle.

Eisen ist in der Erdkruste mit fast 6 % vertreten, der Abbau lohnt sich jedoch erst, wenn das Erz mindestens 50 % Eisen enthält. Aus geologischer Sicht gilt bei Erzen: Je höher der Anteil der Metalle im Erz, desto weniger »taubes«, das heißt nicht erzführendes Gestein wird abgebaut und umso höher ist die Abbauwürdigkeit.

Wie entstehen Erzlager?

Die Bildung von Erzlagerstätten hängt eng mit dem Aufstieg von mineralreichem Magma aus dem Erdinnern zusammen. Die Minerale fallen bei der Abkühlung von Magma in einer bestimmten Reihenfolge aus. So werden Chrom-, Titan- und Nickelerze bereits bei sehr hohen Temperaturen noch im Innern des Magmenherdes abgeschieden, Zinn und Wolfram dagegen erst bei kühleren Temperaturen in dessen Randbereich. Schließlich werden weitere Minerale wie Kupfer, Eisen, Blei, Zink und Gold aus dem bei weiterer Abkühlung an Mineralen übersättigten Magmenbereich ausgetragen und entlang von Gängen in angrenzende Nachbargesteine verlagert, wo sie schließlich ausfallen.

Auch wässrige Lösungen können Minerale aus der Schmelze oder dem Gestein lösen. Wenn das heiße, mineralreiche Wasser schließlich in Spalten abkühlt, wird die Erzfracht ausgefällt.

Durch anhaltende Hebung über Millionen von Jahren bei gleichzeitiger Abtragung der aufliegenden Schichten der Erdkruste geraten die Erzlager in Tiefen, die der Mensch zum Abbau mit seinen Gerätschaften erreichen kann. Gelangen sie direkt an die Erdoberfläche, spricht man von Primärlagerstätten.

Was sind Seifen?

Erze, die an der Erdoberfläche anstehen, verwittern und durch Wind und Wasser abgetragen werden. In Bächen und Flüssen können sie über große Entfernungen transportiert und schließlich in den Flussbetten, entlang von Uferzonen und im Mündungsbereich abgelagert werden. Es entstehen sekundäre Lagerstätten, sog. Seifen. Die bekanntesten Seifen bilden sich aus Zinn, Chrom, Platin und Gold. Die übrigen Erze oxidieren leicht und verwittern, bevor sie abgelagert werden.

Eine besondere Form von Erzlagerstätten entsteht durch Anreicherungen. Diese basieren auf der Lösung mineralischer Verbindungen innerhalb des Gesteins. So wird in den Tropen die Kieselsäure (SiO2) des Ausgangsgesteins durch hohe Temperaturen und Niederschläge besonders rasch gelöst und aus dem Gestein ausgetragen. Als Verwitterungsrest reichern sich die vorhandenen Aluminiumverbindungen an, und es entstehen umfangreiche Bauxitlager.

Welcher Rohstoff kommt aus dem Meer?

Das Salz. Alle Meere der Erde haben einen durchschnittlichen Salzgehalt von 3,5 %; das entspricht einer Menge von etwa 22 Mio. km³, die bei Verdunstung des gesamten Meerwassers übrig bliebe. Sie würde eine 60 m dicke Salzschicht zurücklassen.

Voraussetzung für die Entstehung von Salzlagerstätten war das Vorhandensein flacher Meeresteile in der geologischen Vergangenheit, die mit dem großen Urmeer nur durch wenige schmale Zugänge verbunden waren. Außerdem muss ein extrem trockenes Klima mit geringer Zulieferung an Süßwasser geherrscht haben. Im Randbereich der Meere fielen schließlich die Salze aufgrund der hohen Konzentrationen aus. In regelmäßigen Abständen muss immer neues Meerwasser nachgeströmt und verdunstet sein. Über Jahrmillionen sind so die mächtigen Salzlager entstanden, die im Lauf der Erdgeschichte von Deckschichten überlagert wurden, die das Salz unter Druck gesetzt haben.

Übrigens: Durch Faltung des Deckgebirges entlädt sich der Druck, und das plastische Salz wird in Klüften und Spalten pfeilerartig emporgedrückt; es entstehen Salzstöcke.

Wie findet man eigentlich Diamanten?

Manchmal nur durch Zufall: Die ersten Diamanten in Südafrika entdeckte 1866 ein Kind, das am Ufer des Oranje spielte. Nur wenige Monate später trafen Glücksritter aus aller Welt in der Gegend um die heutige Stadt Kimberley ein. Als man 1870 die ersten Steine auch in der Erde fand, entstand innerhalb von 43 Jahren das größte von Menschenhand gegrabene Loch der Welt. Im »Big Hole« wurden insgesamt drei Tonnen Diamanten gefunden.

Auch Auffälligkeiten in der Geländeform haben dazu beigetragen, Lagerstätten auszumachen. Tiefer gelegene Rohstoffe werden dagegen durch andere Verfahren geortet, mithilfe von Bohrungen, künstlich hervorgerufenen Erdbebenwellen, Magnetik und Radarverfahren auch in mehreren Kilometern Tiefe. In jüngerer Zeit kommt den zunehmend präziseren Aufnahmen der Erdoberfläche von Satelliten aus eine immer größere Bedeutung bei der Entdeckung von Lagerstätten zu. Die hohe Auflösung der Bilder ermöglicht Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Untergrunds und das Zutagetreten von Gesteinsschichten.

Wo gibt es die meisten Bodenschätze?

Erze werden vor allem dort gefunden, wo Magma in die Erdkruste eingedrungen und erkaltet ist. Umfangreiche Lagerstätten von Eisen und Stahlveredlern sowie von Bunt- und Edelmetallen findet man in den Staaten der ehemaligen Sowjetunion. Die Anden und ihre nördliche Verlängerung, die Rocky Mountains, sind ebenfalls reich an Kupfer, Blei, Zink, Zinn sowie Silber und Gold. Die weltweit größten Eisenvorkommen lagern im Osten Brasiliens, im Bundesstaat Minas Gerais – übersetzt »Allgemeine Minen«. Bedeutende Lagerstätten an Eisenerz und Buntmetallen gibt es in Schweden, Spanien und den Balkanstaaten. Auch Länder wie Südafrika oder Australien gelten als rohstoffreich. Europa ist global gesehen ein relativ rohstoffarmer Kontinent. Japan ist sogar fast ausschließlich von einer Zulieferung von außen abhängig.

Wussten Sie, dass …

schon in der Steinzeit Feuerstein oder Flint bergmännisch abgebaut, in Depots gelagert und über Handelswege vertrieben wurde? Er war Ausgangsstoff für Werkzeuge, Schmuck und Waffen.

»Blutdiamanten« die wichtigste Finanzierungsquelle für die Bürgerkriege in der Demokratischen Republik Kongo, in Sierra Leone, Angola und anderen Krisengebieten waren? Mit dem illegalen Abbau und Vertrieb von Diamanten wurden Waffen gekauft und Söldner bezahlt.

Wo wurde der erste Goldrausch entfacht?

Auf dem Territorium von John Sutter, einem deutschstämmigen Auswanderer, in der Gegend von San Francisco an der nordamerikanischen Westküste. Am 24. 1. 1848 fand dort John Marshall beim Bau einer Sägemühle das erste Goldnugget. Der durch diesen Fund entfachte »goldrush« führte 100 000 »Fortyniners« in diese Gegend. Innerhalb von zehn Jahren verzehnfachte sich die Bevölkerung San Franciscos. Andere Städte wurden nach Abnahme der Goldvorkommen ebenso schnell wieder verlassen wie sie gegründet worden waren. Als »Geisterstädte« sind sie zum Teil noch erhalten geblieben und verkörpern für viele Touristen den Mythos vom Goldenen Westen.

Wussten Sie, dass …

Bauxit nach dem ersten Fundort Les Baux in Südfrankreich benannt wurde? Das Gemisch aus Tonerdemineralen ist der wichtigste Rohstoff zur Herstellung von Aluminium.

der »Welcome Stranger« ein riesiger Goldklumpen ist? Das rd. 70 kg schwere Stück fand man Mitte des 19. Jahrhunderts in Australien.

die Antarktis das Rohstofflager der Zukunft werden könnte? Bis 2041 verhindert der Antarktisvertrag noch die Ausbeutung der nachgewiesenen vielfältigen Bodenschätze.

Was sind die Perlen der Tiefsee?

Manganknollen. Ende des 19. Jahrhunderts stießen britische und deutsche Tiefseeexpeditionen auf der Suche nach neuen Lebewesen eher zufällig auf geheimnisvoll aussehende schwarze Knollen, die sie in Netzen vom Meeresgrund an die Oberfläche zogen. Die Klumpen hatten einen Durchmesser von nur wenigen Zentimetern und wiesen neben Mangan, daher der Name Manganknollen, Beimengungen von Kupfer, Nickel oder Kobalt auf. Seither beschäftigt die Wissenschaft die Frage, wie diese Knollen entstanden sind. Jüngere Theorien vertreten die Ansicht, dass sich die im Meerwasser gelösten Minerale mit der Zeit um einen Kern, z. B. einen kleinen Felsbrocken anlagern. Sogar Bierdosen hat man als Kernstücke solcher Knollen gefunden. Eine kommerzielle Ausbeutung der Vorkommen ist bislang an den hohen Kosten gescheitert.

Wussten Sie, dass …

Coltan die Berggorillas im Kongo bedrohte? Coltan, die Abkürzung für das Erz Colombo-Tantalit, enthält die seltenen Elemente Niob und Tantal. Pulverisiertes Tantal dient zur Herstellung von Kondensatoren, die etwa in Handys eingesetzt werden. Große Coltanvorkommen gibt es im Osten der Demokratischen Republik Kongo. Mit dem in kleinen Gruben abgebauten Coltan finanzieren Rebellen ihren Krieg. Minen befinden sich auch im Nationalpark Kahuzi-Biega, der Heimat der Berggorillas. Durch Bürgerkrieg und Bergbau sank ihr Bestand von 8000 auf 1000. Aufrufe zum Boykott von Bodenschätzen aus dem Bürgerkriegsgebiet tragen erste Früchte: Coltan wird heute fast nur noch aus Australien oder Brasilien bezogen.

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Danke hat uns sehr weitergeholfen :D