Erze des Siegerland-Wied Distrikts

Der Bergbau im Siegerland-Wied Distrikt begann nach heutigem Wissen vor mehr als 2500 Jahren mit den Kelten in der LaTène Zeit und dauerte bis zur Schließung der Grube Georg bei Neuwied im Jahre 1965. Damit endete eine Geschich- te des Erzbergbaus die weltweit ihresgleichen sucht.

Abgebaut und verhüttet wurden von den Kelten zunächst Kupfererze, später dann auch Eisenerze, insbesondere die schon bei niedrigen Temperaturen zu verhüttenden Brauneisenerze der Lagerstätten, die als Oxidationszone ("Eiserner Hut", Eisenoxide/Hydroxide) oftmals bis zur Erdoberfläche durchbrachen und somit den Altvorderen sichtbar wurden. Weiter in der Tiefe der Erzlagerstätten fand sich dann der etwas schwerer zur verhüttende "Stahlstein", der Siderit (Eisenspat, Spateisenstein: Eisenkarbonat FeCO3).

In der jüngeren Zeit (Ende des 19. und im 20. Jahrhundert) war die Eisenerzindustrie bedeutender, während davor die Verhüttung der mit den Eisenerzen auftretenden Buntmetallerze eine höhere wirtschaftliche Bedeutung in dieser Region hatte.
An Buntmetallen fanden sich im Siegerland-Wied Distrikt überwiegend Blei, Zink und  Kupfer aber auch Kobalt, Nickel, Quecksilber und Silber. Sogar Gold wurde gelegentlich gefunden, letzteres blieb aber wirtschaftlich hier völlig unbedeutend.

Die erzführenden Gänge treten besonders in devonischen Sedimenten auf. Der Siegerland-Wied Distrikt befand sich damals im Schelfbereich eines flachen Meeres am Südrand des Old Red Kontinents (für eine weitergehende Einführung zur geologischen Geschichte des RSG siehe auch den entsprechenden Artikel zu den Erdmantelxenolithen hier in der Bibliothek).

Die so genannte variszische Deformation, die zur Auffaltung des Rheinischen Schiefergebirges (RSG) geführt hat fand im Unterkarbon statt mit einer Kernperiode vor etwa 315 bis 310 Millionen Jahren (Ma). Die Auffaltung führte zur einer intensiven Zerlegung des Gebietes in NO-SW vergente Schollensysteme mit vielfältigen Störungszonen.

Bereits vorher gab es in diesem Schelfbereich einen lebhaften, überwiegend untermeerischen Intraplatten-Vulkanismus der Folge der Ausdünnung der Kruste des Schelfes durch tektonische Bewegungen war. Im Devon und Unterkarbon (noch vor der Kernzeit der RSG Auffaltung) drang Magma entlang von bestehenden und neuen Störungen auf. Begleitende massive Eruptionen von zumeist basaltischen Tuffen im Meerwasser begründeten durch diagenetische Auslaugung der Tuffe die enormen Roteisensteinlager des Lahn-Dill-Gebietes, welches sich im Süden an das Siegerland anschließt.
Dieser Vulkanismus stellte sicher auch einen enorm wichtigen hydrothermalen Motor der Erzbildung im Siegerland-Wied Distrikt dar (griechisch thermos, hydros: "heiße Wässer"), wenn auch die genaue Genese der Lagerstätten (insbesondere die genaue Herkunft der Erzlösungen) hier weniger gut erforscht ist als das bei den Lagerstätten des Lahn-Dill Typs der Fall ist.

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Bezogen auf das Event der RSG Auffaltung ("variszische Orogenese") unterscheidet man im Siegerland-Wied Distrikt mehrere zeitlich aufeinander abfolgende aber meist nicht in allen Lagerstätten komplett vor- handene Phasen. In diesen Phase wurden jeweils unterschiedlich mächtige Erzgänge in den sedi- mentären Nebengesteinen wie Sandsteine und Schiefer angelegt bzw. bestehende Erze umgewandelt. Dies geschah teilweise durch Füllung von Spalten in diesen Nebengesteinen, aber ebenso auch durch Verdrängung der Nebengesteine oder schon bestehender Erzgänge durch die heißen Erzlösungen.

Die prä-orogenen Phasen: Diese Mineralisationen fanden bereits vor der RSG Auffaltung statt, daher sind die Erzgänge durch die Auffaltung deformiert.

Die syn-orogenen Phasen: Diese Mineralisationen fanden während der  RSG Auffaltung statt, Erzgänge aus diesen Phasen sind ebenfalls mehr oder weniger stark durch die Auffaltung deformiert.

Die spät-orogenen bis post-orogenen Phasen: Diese Mineralisationen fanden nach der wesentlichen RSG Auffaltung statt, Erzgänge aus diesen Phasen sind typischerweise nicht hierdurch deformiert (andere Alterationen siehe weiter unten bei den einzelnen Paragenesen).

Viel später kam es im Erdmittelalter (Jura und Kreide) sowie in der Erdneuzeit (Tertiär) ebenfalls zu Mineralisationen im Siegerland-Wied Distrikt, auch diese sind weiter unten bei den einzelnen Paragenesen beschrieben.

In den Erzgängen unterscheidet man zwischen der so genannten Gangart, dem häufigsten Mineral des Erzganges (hier typischerweise Siderit und / oder Quarz) und den mengenmäßig geringeren anderen Mineralen. Alle zusammen bezeichnet man dann als so genannte Mineral- bzw Erz-Paragenese (griechisch para, genesis: "nebeneinander entstehen").

Durch die Gebirgsbildung waren auch die prä- und syn-orogenen Paragenesen einer gewissen Metamorphose ("Umwandlung") unterzogen, die aber meist gering war (Für Spezialisten: Im RSG wurde ein "very low grade" der Metamorphose wohl nicht überschritten).

Die Arbeit mehrerer Autoren (z.B. Hüttenhain, Fenchel, Kirnbauer) hat in den letzten 50 Jahren zu einem viel besseren Verständnis dieser Mineralisationsphasen im Siegerland-Wied Distrikt und deren typischen Paragenesen geführt.
Die Reihenfolge der Darstellung der Paragenesen erfolgt der sehr schlüssigen Darstellung von Kirnbauer (2011).

Wichtig zum Verständnis der Entstehung der Mineralparagenesen ist das Studium der Verwachsungen der Erze miteinander. Ich habe daher mal versucht, aus den von mir bisher gesammelten und beobachteten Anschliffen aus dem Siegerland-Wied-Spateisendistrikt typische, auch immer wieder in der Fachliteratur erwähnte Verwachsungen herauszustellen.

Die "Sulfidphase" einiger Autoren. Die Mehrzahl dieser Paragenesen sind an die älteren Siderit-Quarz Para- genesen gebunden. Die später durch neue hydro- thermale Aktivitäten auftre- tenden Sulfide finden sich in Hohlräumen der Siderit-Quarzgänge oder verdrängen diese Gangarten (auch die Nebengesteine), sind also jünger.
Die Mineralisation dieser Paragenese beginnt ebenfalls (wie bei der Paragenese 1) mit Eisensulfid-Abscheidungen (Pyrit / Markasit). Diese werden gefolgt von teils komplexen Nickel-Sulfiden wie Siegenit, Linneit, Polydymit, Hauchecornit und auch Millerit (NiS, letzterer oft in Verdrängung des Nickelantimonsulfides Ullmannit NiSbS der älteren Paragenese). Danach kommt die mengenmäßig viel bedeutendere Abscheidung von Zinkblende und Bleiglanz. Die Zinkblende (Sphalerit) ist etwas älter und wird von dem jüngeren Bleiglanz (Galenit) gelegentlich verdrängt.Kupferkies wird während der gesamten Mineralisation dieser Phase abgeschieden. Die Galenite dieser Paragenese sind silberreich. Fahlerz (meist das Cu-Sb-Sulfid: Tetraedrit, aber auch das Cu-As-Sulfid: Tennantit) und das Sulfosalz Bournonit kommen in dieser Paragenese ebenfalls gelegentlich vor.
Die Erzminerale sind auch hier meist derb und weniger oft schön kristallisiert. Kristalle in Drusen sind allerdings rekristallisiert, also jünger als das gleiche Mineral in der Gangmasse. Teilweise sind die Gänge ebenfalls deformiert und wahrscheinlich auch prä-orogener Genese. 

Die "Eisenglanzphase" einiger Autoren. Das Verbreitungs- gebiet dieser Paragenese ist auch an Siderit-Quarz-Gänge gebunden und ähnelt dem der älteren Vorphase im Kernbereich des Siegener Antiklinoriums. Sie tritt in einer relativ schmalen Zone vom NO des RSG (Müsen-Herdorf) bis in den SW des RSG (Bendorf am Rhein) auf. Die Umwandlung von Siderit in massigen grau-silbernen Hämatit verläuft oft über das Zwischenstadium des mit Hämatitkörnern imprägnierten Siderits ("Rotspat"). Der Eisenglanz bildet bis faustgroße Nester im Siderit aber keine mächtigen Gänge.
Jüngere, heiße, und wohl auch zusätzlich Kupfer und stellenweise Wismut führende hydrothermale Lösungen haben die älteren Paragenesen wiederum überprägt. Zur Entstehung von Hämatit aus Siderit waren Temperaturen von ca. 350-400 C nötig.
Man unterscheidet neuerdings eine initiale, heisse Phase, die den Hämatit gebildet hat, sowie einen niedriger temperierten hydrothermalen "Nachhall", in dem vermutlich die neuen Cu-Sulfide entstanden sind. Hierbei wurde zuerst Siderit in Hämatit (Eisenglanz / Spekularit), sowie lokal vorkommender Kupferkies (CuFeS2) in Bornit (Cu5FeS4), sowie weitere Cu-Sulfide ("Kupferglanze") wie z.B. Chalkosin, Idait, Digenit oder Djurleit umgewandelt. Oft zu beobachtende lamelläre Verwachsungen der verschiedenen Kupferglanze sind durch den Zerfall intermediärer Hochtemperatur-Phasen zu erklären.

Relevantes Kobalt-Nickel-Mineral dieser Phase ist ein nickelhaltiger Carrollit ("Sychnodymit" CoNiCu3S4). Carrollit wurde typischerweise an den Korngrenzen der Cu-Fe-Sulfide gebildet.

Die Kupfer-Wismut-Sulfide Wittichenit (3Cu2SBi2S3) und Emplektit (CuBiS2) wurden aus dem Siegerland ebenfalls aus der Hämatit-Bornit Paragenese beschrieben, insbesondere aus den Gruben Eisenzecher Zug und Neue Haardt (zusammen mit lamellärem Kupferglanz und Bornit). 
Gelegentlich finden sich im Wittichenit kleine Partikel von ged. Wismut. Die Kupfer-Wismut-Sulfide sind offenbar erst am Ende der Hämatit-Bornit Paragenese entstanden.

Die Paragenesen sind undeformiert. Sie sind damit also vermutlich spät-orogener oder post-orogener Genese, d.h. nach dem Höhepunkt der Auffaltung des Rheinischen Schiefergebirges im Unterkarbon.

Diese Paragenese ist räumlich ebenfalls an die ältere Siderit-Quarz Paragenese gebunden, ist aber als eigenständige Mineralisation durch stark Sb-haltige Lösungen zu verstehen. Sie tritt nicht als verdrängende, sondern als hohlraumfüllende Paragenese im Bereich tektonisch zerscherter und zerklüfteter Bereiche der alten Siderit-Quarz Paragenese und ihrer Nebengesteinszonen auf. Die Erzmittel dieser Paragenese sind daher maximal nur wenige Dezimeter mächtig und wenige Meter lang. Die Zeitstellung ist post-orogen.
Diese Paragenese ist reich an Antimonit (Sb2S3) und anderen Cu-Pb-Sb-Bi Sulfiden / Sulfosalzen (z.B. Bournonit, Boulangerit), letztere insbesondere durch Überprägung vorbestehender Sulfidphasen (Nr 3, s.o.) innerhalb der älteren Siderit-Quarz Paragenesen. Existierende Zinkblende der Sulfidphase wird oft ebenfalls mobilisiert und als eisenarme gelbe oder rote durchsichtige  'Honigblende' bzw 'Rubinblende' neu abgeschieden.
Auch Pyrit ist reichlich in dieser Paragenese vertreten, die Ausscheidung der Antimonit-Paragenese beginnt sogar mit einer pyritisierung des Lagers, bevor die eigentlichen Antimonisierungen einsetzen. Der Pyrit dieser Paragenese ist dabei recht hoch goldhaltig (20-100 g/Tonne!). Durch die Kristallisation in Hohlräumen sind die in dieser Phase entstehenden Kristalle der Minerale oft makellos ausgebildet und teilweise groß.