Geodynamik und Mineralisation vom Typus Kupferschiefer

Aufgrund von bisher vorliegenden mineralogischen" petrographischen, geochemischen und paläomagnetischen Daten, die in den letzten Jahrzehnten publiziert wurden, wird vermutet, daß aufsteigende oxidierende Lösungen aus dem Rotliegenden an der post-sedimentären Anreicherung von Kupfer und Silber in den Kupferschiefern Mitteleuropas beteiligt sind. Eine andere Möglichkeit der genetischen Deutung ist eine Sulfidausfällung durch thermochemische Sulfatreduktion unter der Beteiligung der im Kupferschiefer enthaltenen organischer Substanz. Neue Ergebnisse von Isotopenuntersuchungen an Tonmineralen (Illit) und Karbonaten des Kupferschiefers zeigen, daß bei abnehmender Entfernung zur mineralisierten Zone ein zunehmender Isotopenaustausch mit den erzführenden Lösungen zu beobachten ist. Diese Daten deuten darauf hin, daß sowohl die Alteration des organischen Materials, als auch die Sulfidausfällung und die Reequilibrierung der Isotope, das Ergebnis einer ausgeprägten Gestein - Fluid - Interaktion darstellt, das mit den morphologischen und tektonischen Strukturen des Untergrundes in Zusammenhang steht. Diese Interpretation soll nun im vorliegenden Forschungsvorhaben durch die kombinierte Anwendung petrographischer und geochemischer Methoden Sowie mittels stabiler Isotope (0, H, C) an Tonen, Karbonaten und an der organischen Substanz der Kupferschiefersedimente überprüft werden. Das zu untersuchende Probenmaterial entstammt Großteils dem polnischen Zechsteinbecken. Für die Eingrenzung der Herkunft des organischen Materials und die Festlegung des sedimentären Environments, sowie der Reifeparameter bzw. späteren Alteration des Kupferschiefers sollen die Methoden der organischen Geochemie eingesetzt werden. XRD und geochemische Methoden für die Charakterisierung der Tonminerale, Illit-Polytypie und Illit-Kristallinität sollen die geplanten Untersuchungen ergänzen, Eine gemeinsame Interpretation dieser Ergebnisse Mit Daten aus der Beckendynamik des polnischen Zechsteinbeckens soll den Nachweis erbringen, mögliche Bereiche mit erhöhten Wärmefluß bzw. entsprechender Fluidaktivität abzugrenzen und deren Beziehung zu bekannten morphologischen und tektonischen Strukturen des Untergrundes klären. Zusätzlich sollen an den strukturgebundenen Mineralisationen innerhalb der Erzkörper des Kupferschiefers die Flüssigkeitseinschlüsse sowie die stabilen Isotope untersucht werden. Es ist geplant, die Flüssigkeitseinschlüsse der Gangart mittels Heiz-Kühl-Tisch und chemischer Untersuchungen (lonenchromatographie, AAS) sowie über stabile Isotope zu charakterisieren. Aufgrund dieser Arbeiten wird es möglich sein, die Zusammensetzung, Herkunft und Entwicklung jener Fluide zu klären, die für die epigenetische Vererzung des "Rücken"-Typus verantwortlich sind. Wir erwarten, daß die Ergebnisse dieser Arbeit die wesentlichen Fragen der zeitlichen und mechanischen Vorgänge bei der Lagerstättenbildung vom Kupferschiefer-Typus und deren Bezug zur geodynamischen Entwicklung, sowie zur Aktivität der Fluide im polnischen Zechsteinbecken klären und wesentliche Erkenntnisse für die Interpretation der Entstehung anderer Kupferschiefervorkommen bringen. Zusätzlich werden diese Untersuchungen wesentliche Erkenntnisse über die Genese von Erzlagerstätten unter Beteiligung organischer Substanzen liefern.