Stratigraphie - Der Schlüssel zum Verständnis der Vergangenheit
Zahlreiche wirtschaftlich interessante Vorkommen und Lagerstätten befinden sich in Anhäufungen, sogenannten Lagerstättendistrikten. Und nicht zu Unrecht gilt die alte Weisheit, dass der beste Ort nach einer neuen Mine zu suchen in der Nähe einer bestehenden Mine ist.
Denn auch die Anreicherung von Erzen in den Gesteinen findet keinesfalls willkürlich statt, neben der Art der Gesteine und ihrer Bildung spielen sowohl die Schichtlagerung als auch die Klüftung sowie Störungen eine wesentliche Rolle, bei vergleichbaren Rahmenbedingungen erhöht sich also offenbar die Chance auf einen Fund.
Doch Lagerstätten bilden sich nicht immer zeitgleich zu den einzelnen Gesteinen, zum Teil liegen viele Millionen Jahre zwischen der Bildung des Wirtsgesteins und einer wirtschaftlichen Anreicherung von Metallen oder anderen wertvollen Verbindungen.
Abb. 1 – Vier Beispiele über die strukturelle Lagerung von Gesteinspaketen, die durch Intrusionen, durch Störungen und Erosion von einer ursprünglichen, horizontalen Lagerung abweicht.
Ein relevanter Faktor bei der Bildung und damit bei der Suche nach wirtschaftlichen Vorkommen stellt die Struktur einer Lagerstätte dar. Bei Intrusionen (Abbildung 1A) können ganze Schichtpakete angehoben werden und damit eine kuppelartige Form erzeugen. Durch den meist annähernd symmetrischen Aufbau bestehen in der Regel rundherum die gleichen Chancen zur Bildung einer Lagerstätte, besonders wenn bereits eine interessante Mineralisation in dem Gebiet nachgewiesen werden konnte, stellt eine vergleichbare Struktur ein eher simples und höffiges Gebiet zur Erweiterung eines bestehenden Vorkommens oder zur Suche nach neuen Gebieten dar. Abbildungen B, C und D stellen durch Störungen zerlegte Bereiche dar, einzelne Schichtpakete wurden vertikal oder horizontal verschoben. Rein über die Strukturen lassen sich hier zwar besonders im Nahbereich der Störungen interessante Bereiche vermuten, aber selbst bei lokal angetroffenen Mineralisationen fällt eine eindeutige Identifikation der Rahmenbedingungen der Bildung nur anhand der strukturellen Informationen schwer.
Als weitere Information können die Eigenschaften und die Art der Gesteine, letztendlich die petrographischen Charakteristika, in die Modelle eingearbeitet werden. In Kombination mit der Struktur lässt sich so der Aufbau des Gebirges bis zu einem bestimmten Grad erfassen und interpretieren.
Abb. 2 – Strukturelle und petrographische Informationen in Längsschnitten.
Diese Art der Modellierung erlaubt bereits weitreichende und detaillierte Interpretationen und Modellierungen höffiger Areale. So bieten zum Beispiel Kalksteine oder Sandsteine aufgrund ihrer Porosität und Permeabilität im Bereich von Störungen das Eindringen von Fluiden, also oftmals heißen Gasen oder Flüssigkeiten, die gelöste Metallverbindungen mit sich führen können. Tonsteine hingegen sind meist als dicht und undurchlässig anzusehen, entsprechend können diese Bereiche je nach Explorationsziel aus den Programmen ausgeklammert werden, um unnötige Kosten zu minimieren und vorhandene Kapazitäten auf relevante Ziele zu konzentrieren.
In den in Abbildung 2 dargestellten Skizzen zeigt sich jedoch auch, dass eine Differenzierung nach Struktur und Petrographie noch keine Eindeutige oder hinreichende Genauigkeit zur Identifikation von Explorationszielen ermöglicht.
Als drittes Teil des Mosaiks kann die Stratigraphie genutzt werden. Vereinfacht gesprochen werden dabei die Gesteine nach ihrem Bildungsalter unterteilt und gruppiert, wobei die Ermittlung des Alters z.B. über Fossilien oder die Altersberechnung über Isotopen erfolgen kann. Je nach Gesteinsart und dem entsprechenden Alter können die stratigraphischen Einheiten lokal, regional oder auch global definiert werden.
Da Mineralisationen oftmals an bestimmte Bildungsprozesse gekoppelt sind, treten Vererzungen und Vorkommen nicht willkürlich auf. Sind sowohl das Alter der Mineralisation, der Bildungsprozess des Vorkommens und die beeinflussten Gesteine einer bestimmten Region bekannt, lassen sich detaillierte Explorationsprogramme aufstellen, die kosteneffektiv und zielgerichtet organisiert werden können.
Abb. 3 – Längsschnitte mit stratigraphischer Information.
Die stratigraphische Unterteilung der Schichtpakete in Abbildung 3 ermöglicht einen schnellen Überblick über die Zugehörigkeit der einzelnen Schichten. Als planare Darstellung dieser Informationen sind geologische Karten bekannt, die sich ebenfalls auf die Darstellung der Stratigraphie (oft in Kombination mit der Topographie) beschränken. Die zugehörigen Erläuterungstexte ermöglichen eine Zuordnung der entsprechenden Gesteine. Im Rahmen einer Interpretation der Alter und der allgemeinen geologischen Rahmenbedingungen können somit interessante Ziele festgelegt werden.
Den größten Vorteil einer regionalen stratigraphischen Unterteilung der Gesteine bietet jedoch der Vergleich mit bekannten Vorkommen und Lagerstätten.
Abb. 4 – Mineralisierte Bereiche (schwarz) in stratigraphischen Längsschnitten.
Anhand bekannter Vorkommen lassen sich die benötigten Parameter eines wirtschaftlichen Vorkommens ableiten. Sowohl der Einfluss von Störungen oder Intrusionen als auch die entsprechende stratigraphische Einheit (also das Gesteinspaket eines bestimmten Alters) können als Rahmenbedingungen zur Suche von vergleichbaren Vorkommen genutzt werden.
Im gleichen Atemzug können eben diese Informationen auch genutzt werden, um eine Suche in einem Lizenzgebiet nicht fortzuführen. Stellt sich zum Beispiel heraus, dass die entsprechenden Schichten zu tief liegen und die allgemeine Finanzlage weder die Bohrkosten noch die Erschließung des potentiell zu erwartenden Vorkommens ermöglicht, ist eine Suche im Regelfall nicht zielführend oder im Sinn der Aktionäre.
Als Anleger ist jedoch zu beachten, dass selbst die besten Voraussetzungen für ein Vorkommen keine Garantie für eine wirtschaftlich abbaubare Lagerstätte bieten. Und auch eine vollständige Übereinstimmung der Rahmenbedingungen kann zu einem Scheitern der Explorationsbemühungen führen. Im Gegensatz zu einem vollständig neuen Gedankenansatz, einer neuen Interpretation oder einem neuen Lagerstättentyp bieten sich bei entsprechenden Firmen und Lizenzgebieten jedoch Möglichkeiten einer Einschätzung des Potentials.
Für die Firmen stellt das Verständnis der Mineralisationsprozesse sowie der petrographischen und stratigraphischen Korrelation ein essentielles Mittel zur effizienten und zielortientierten Exploration dar. Investoren sollten besonders bei Projekten in einem frühen Stadium darauf achten, nicht über euphorische Vergleiche mit bestehenden Minen angelockt zu werden, sondern sich selbst einen (möglichst umfangreichen und kritischen) Überblick über das mögliche Potential verschaffen.
