Harzvorlandes
Von Hermann HÄRDER, Göttingen
Niedersachsen ist reich an Eisenerzvorkommen unterschiedlicher Entstehung. Vor allem sind es marine sedimentäre Bildungen, die lange Zeit von größter wirtschaftlicher Bedeutung waren (siehe Abb. 1). Nach den Bildungsbedingungen können im wesentlichen zwei genetisch verschiedene Vorkommen unterschieden werden: Einmal sind es die Minette-eisenerze - die z. T. auch oolithische Eisenerze genannt werden - in denen das Eisen durch Verwitterungsprozesse angereichert wurde, zum anderen sind es die Lahn-Dill-Eisenerze, in denen das Eisen durch vulkanische Prozesse den Sedimenten zugeführt worden ist. Einige
BRAUNSCHWEIG
WERNIGERODE
M. Büchenberg
^ ' ^ • H Ü T T E N R O O E
Abb. 1. Paläozoische Roteisensteine im Diabaszug des Oberharzes und den Schalsteinzügen des Unter-harzes (die aufgelassenen Gruben sind z. T. eingezeichnet), sowie sedimentäre Eisenerzbezirke im Harz und im Harzvorland mit den Verwitterungseisenerzen des Mesozoikums, die zumeist an durch Salz-auslaugung entstandene Becken gebunden sind.
Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. Hermann HÄRDER, Sedimentpetrographisches Institut der Universität, Goldschmidt-Straße 1, D-3400 Göttingen.
H. HÄRDER: Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze 111 Tab. 1. Geologische Gliederung der Gesteine im Bereich des Oberharzer Diabaszuges.
Unterkarbon Kulm-Grauwacken mit Konglomerathorizont Tonschiefer
Alaun-Schiefer, Kieselschiefer Adinole, Eisenkiesel Deckdiabas
Oberdevon Cypridinen-Schiefer Büdesheimer Schiefer
Mitteldevon Schalsteinzone („Blatterstein") der Stringocephalenstufe Givet mit Eisenerz-Grenzlager und Schalsteinlager
Eifel Wissenbacher Schiefer mit wenigen Tufflagern und örtlich intrusiven Diabasen Angaben über diese beiden verschiedenen Eisenerztypen, die hier nicht in allen Einzelheiten besprochen werden können, sollen im letzten Kapitel dieser Arbeit behandelt werden und sind in der Tab. 6 zusammengestellt worden.
Stratigraphie und Vorkommen der Roteisensteine des Oberharzer Diabaszuges
Das geologische Vorkommen der Lahn-Dill-Eisenerze des Harzes entspricht weitgehend den namengebenden Vorkommen im Rheinischen Schiefergebirge, was geologisch leicht zu erklären ist, da die Harzer Diabas- oder Schalsteinzüge als Teil des variscischen Gebirges sich im Fortstreichen mit dem Rheinischen Schiefergebirge und hier in etwa mit dem Lahn-Dill-Gebiet verbinden lassen. - Auch im Harz stehen die Erze im engsten Kontakt mit einer mächtigen Serie von Basalten - die zu Diabasen umgewandelt sind - und Tuffen, die neben Bombentuffen zumeist sehr feinkörnig sind und als Schalsteine angesprochen werden.
Die Roteisensteinvorkommen sind an die Formation des Diabaszuges gebunden.
Stratigraphisch treten als älteste Horizonte im Liegenden des Oberharzer Diabaszuges die Wissenbacher Schiefer auf, die in die Eifelstufe des Mitteldevon gestellt werden (vgl.
MOHR 1975 u. s. Tab. 1). Es handelt sich um gut geschieferte schwarz-blaue Tonschiefer, die aus ca. 50% Illit, 15% Chlorit sowie ca. 20% Quarz aufgebaut sind. Neben einigen Tuffhorizonten sind örtlich mächtige Intrusiv-, aber auch Deck-Diabase eingelagert. - Die Erzhorizonte gehören stratigraphisch im Harz zur oberen Stufe des Mitteldevon, dem Givet, mit dem Leitfossil Stringocephalus. Außerhalb des eigentlichen Diabaszuges sind die gleich-altrigen Kalke zumeist nur wenige Meter mächtig. Im Diabaszug überwiegt das vulkanische Material, bestehend aus Basalten sowie aus Tuffen, die die Hauptmasse der z. T. mehrere hundert Meter mächtigen Serie ausmachen. Zwischen diesen vulkanogenen Produkten finden sich Lagen von roten und grünen Tonschiefern sowie eisenschüssigen Sanden, die aber auch vulkanogen beeinflußt sind. Das Oberdevon tritt im südlichen Harz nur in geringer Verbrei-tung auf. Die überlagernde Kulmformation nimmt dort größere Bezirke ein, wobei auch Diabase und z.T. Eisen-Kiesel eine Rolle spielen. Die vulkanischen Gesteine in den Schichtfolgen vom Mitteldevon bis zum Unterkarbon sind überraschend einheitlich aufge-baut, worauf vor allem TRÖGER (1950, 1954) und DAUBE (1960) hingewiesen haben.
Auf die Petrographie dieser Gesteine soll hier nicht näher eingegangen werden. Mit vielen dieser basischen Vulkanite sind sedimentäre Eisenausscheidungen verbunden, so sind z. B.
aus dem Kulm Adinole, Eisenkiesel, Mangankiesel etc. bekannt. - Zur Lagerstättenbildung kam es allem Anschein nach nur dann, wenn mächtige Tuffe gefördert worden sind. Primär wurden im Oberharzer Diabaszug zumeist zwei Roteisensteinlager gebildet. Der wichtigste Erzhorizont gelangte am Ende der Schalsteinserie zur Ablagerung. Dieses sog. Grenzlager wird im Rheinischen Schiefergebirge ins unterste Oberdevon gestellt, während es im Harz
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Abb. 2. Grubenfelder des Lerbacher Eisensteinreviers im 18. und 19. Jahrhundert. Aus KÜHLHORN (1970), S. 96 mit freundlicher Genehmigung des Verlages.
H. H Ä R D E R : Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze 113 als Abschluß des Mitteldevon angesehen wird. In den Tuffen selbst kann örtlich ein sog.
Schalsteinlager vorkommen, das wahrscheinlich auch hier in Zeiten relativer vulkanischer Ruhe gebildet wurde. Die Erzhorizonte sind zumeist nur mehrere Kilometer lang und keilen aus bzw. führen nur geringe, nichtwirtschaftliche Eisengehalte. Die primäre Mächtigkeit des Grenzlagers lag im allgemeinen bei 1 bis 1,5 m, größere Mächtigkeiten zeigen nur geringe Erstreckung und sind z. T. durch Faltung zu erklären. Auf Grund des Schuppenbaues (vgl.
Abb. 9, S.20 in diesem Heft) treten häufig mehrere gleichaltrige Parallelzüge auf. Auch Spezialsättel können die Erklärung dafür sein, daß das gleiche Lager wiederholt an der Oberfläche erscheint. Die Eisenhorizonte sind in den verschiedenen Schalsteinlagern des Harzes wohl nicht völlig gleichaltrig und nicht ganz horizontbeständig.
Zumeist waren sie nur auf kürzerer Erstreckung abbauwürdig. Ganz reines Roteisen-erz, ohne Kieselsäure und Carbonate als Gangart, tritt nur sehr selten auf. Es wird zwischen kieseligen und kalkigen Roteisensteinen unterschieden. Der „Rote Stein" der Bergleute, eine kieselsäurereiche, aber eisenarme jaspilitähnliche Ablagerung, war nicht bauwürdig. Eine dunklere Farbe, der sog. „Blaue Stein" der Bergleute, zeigt höhere Eisengehalte an. Dunklere und etwas kieselsäurehaltige und kalkige Erze sind für die Verhütung ausgelesen worden, da sie selbsttreibende Schlacken liefern. Der „Rote Stein", das damals wertlose Material, findet sich z. T. in ästhetisch schönen Stücken auf den Halden und eignet sich z. T. vorzüglich zum Anpolieren und Herstellen von Schaustücken.
Angaben zu den Lerbacher Vorkommen
Im Raum des Oberharzes wird der Diabaszug im Nordwesten begrenzt von dem Clausthaler Kulmplateau und im Südosten durch die Kulmgrauwacken des Osteroder Forstes. Der Diabaszug ist ein schmales Band mittel- bis oberdevonischer Gesteine mit va-riscischem Streichen (SW/NE) und ist ohne Unterbrechung von Osterode über Lerbach und Buntenbock bis zum Polsterberg zu verfolgen. Im Südwesten am Harzrand verläuft parallel zum Hauptzug zwischen Lattenbusch und Schönenberg ein kleinerer Nebenzug (vgl. JORDAN 1976). Beide tauchen mit dem übrigen Paläozoikum unter transgredierenden Zechstein. Im Nordosten endet der Diabaszug zwischen Clausthal und Altenau in etwa am Polsterberger Hubhaus. Durch das Auffinden von Ilvait und Stilpnomelan im Huttal in einem Diabassteinbruch mit kieseligem Roteisenstein, auf das später eingegangen wird -hat dieses Vorkommen besonderes Interesse gefunden. Bergbaurelikte finden sich in diesem Raum zwischen Osterode und vor allem von Lerbach in sehr großer Zahl. Ca. 400 Pingen (siehe Abb. 2, 3, 6) mit z. T. nur geringer Teufe sind mit den zugehörigen Halden im Gelände noch auszumachen. Aus jüngeren Bergbauaktivitäten sind die Standorte von 15 z. T. noch erhaltenen Stollenmundlöchern sowie von 8 Schachtanlagen bekannt. Die Erzmächtigkeit konnte örtlich bis auf 15 m anschwellen, vor allem im Bereich der Weintrauber-, Kranicher-und Julius-Zechenlager. Bei der Befahrung der in den dreißiger Jahren wieder zugänglich gemachten Julius-Zeche (vgl. Abb. 4) zeigte sich, daß die Erze keine gleichmäßige Zusammen-setzung aufweisen, sondern daß kieselige, eisenreiche und kalkige Partien am Aufbau des Lagers beteiligt sind. Die Alten förderten möglichst nur die eisenreichen und kalkigen
„Blauen Steine" und sonderten, wenn möglich, schon im Abbau das kieselige Erz, den
„Roten Stein", aus (vgl. Abb. 5). Genauere geographische, aber auch historische Angaben über den Bergbau in diesem Raum sind von DENECKE in der Historischen Landeskund-lichen Exkursionskarte von Niedersachsen, Blatt Osterode ( K Ü H L H O R N 1970), zusammen-getragen worden. Für den Mineraliensammler sind besonders die Halden von Interesse, wo aber das Vorherrschen der kieselsäurereichen Erze eine andere Zusammensetzung des Lagers vortäuscht.
114 H. H Ä R D E R : Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze
Kulm (Grauwackei Tonschiefer, Kieselschiefer)
Devon (Büdesheimer und Wissenbacher Schiefer)
Stringocephalenkalk mit Roteisensteinlagen
Diabas (intrusiv)
Diabastuff und Fleckendiabas
Verwerfung
Abb. 3. Lagerstätten, Bergbau- und Hüttenrelikte im Diabas-Nebenzug Lattenbusch-Schönenberg, Eisensteinrevier Lerbach. Aus K Ü H L H O R N (1970), S. 97 mit freundlicher Genehmigung des Verlages.
Kontaktmetamorph veränderte Eisenerze
In gleicher Streichrichtung treten weiter im Nordosten tektonisch isolierte Schollen des Diabaszuges zutage, so im mittleren Rabental, seitlich vom Kellwassertal, nördlich Altenau, und am Eisernen Weg, nordöstlich Altenau, wo auch Reste von Eisenabbauver-suchen zu beobachten sind. Am Fuß des Spitzenberges und den Spitzenberger Klippen im Bereich der Kontakteinwirkung des Brockengranit haben Bergbauversuche in den dreißiger Jahren magnetitreiche Halden hinterlassen, die bei den Mineralogen größtes Interesse finden, da sie reich an kontaktmetamorpher Mineralbildung (RAMDOHR 1927) sind, was an späterer Stelle besprochen werden soll. - Am nördlichen Harzrand, südlich Bad Harzburg im Radautal am Fuß des Schmalenberges, zeugt die Pinge Riekcnsglück von ehemaligen Abbauversuchen dieser dort auch stark kontaktmetamorph veränderten „Roteisensteine", die hier z.T. in Fayalit umgewandelt sind.
Roteisensteine in Mittelbcrg
Südlich des Ackerbruchbergzuges im Mittelharz finden sich weitere variscisch strei-chende Schalsteinzüge mitteldevonischen Alters mit einer großen Zahl aufgeschlossener Eisenabbaue, vor allem die unzähligen Tagebaue, Stollen und Schächte im Büchenberger Erzrevier, südlich Wernigerode, die bis in die siebziger Jahre hinein Eisenerze förderten. Die
H. HÄRDER: Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze 115 Eisenerzlager befinden sich auch dort zumeist als Grenzlager, dem Abschluß der
Schalstein-serien und seltener als Schalsteinlager in den Tuffen selbst. Das Grenzlager wird zumeist überlagert von Kieselschiefern. Weitere Angaben über diese Erze befinden sich im 2. Band des Harzführers von D A H L G R Ü N , E R D M A N N S D Ö R F F E R & SCHRIEL (1925), SCHRIEL (1939) sowie in den Erläuterungen zum Blatt Elbingerode von ERDMANNS-DÖRFFER (1926). Weitere Schalsteinzüge mit Roteisenvorkommen liegen zwischen Rote-hütte und Elbingerode; zwischen Neuwerk und Hütteroden (alle Vorkommen südwestlich Wernigerode). Auch dort handelt es sich um Ablagerungen des Mitteldevon, die dort z. T.
in rheinischer kalkiger Fazies, z. T. aber auch in böhmischer toniger Fazies auftreten. Im Bereich der Schalsteinzüge herrschen jedoch die Tuffe und die vulkanischen Gebilde mit den zugehörigen Roteisensteinlagern vor.
Roteisensteine bei Zorge
Auf niedersächsischem Gebiet finden sich in dieser variscisch streichenden Schalstein-zone noch Reste des ehemaligen Roteisensteinbergbaues im Raum zwischen Wieda und Zorge auf den Hängen des Wäschkopfes und Kirschberges, die vor allem aus Diabasen auf-gebaut sind, am Karlstollen, l/2 km westlich Zorge, sind Proben auf den Halden zu finden.
Mineralogisch ist die Erzführung der Querverwerfungen besonders in diesem Raum durch einen Selengehalt von Interesse. Neben Quarz und Carbonaten sowie Bleiglanz und Kupfer-kies kommen selenhaltige Minerale des Blei, Kupfer und Quecksilber vor. Sie gehören zu dem viel jüngeren Zyklus der Oberharzer Blei-Zinkgänge.
Zum Chemismus der Roteisensteine
Die Roteisenerzvorkommen sind bei weitem nicht die größten Erzvorkommen Nieder-sachsens und auch nicht die Erze mit einem großen Eisengehalt. Dennoch bildeten sie im Mittelalter eine wichtige Rohstoffbasis für die Eisengewinnung in diesem Raum. Der Grund für diese Tatsache ist vor allem im Waldreichtum und auch in der chemischen Zusammen-setzung der Erze zu sehen. Insbesondere der geringe Gehalt an Phosphor, Schwefel, Titan sowie an Kupfer und Zink ermöglichte eine leichtere Verhüttung dieses Materials und machte es anderen sedimentären und magmatischen Eisenerzvorkommen überlegen. Damals war es nur schwer möglich, phosphorreiche Erze zu Stahl zu verarbeiten. Weiterhin ermöglichte die Feinkörnigkeit der Roteisensteine, die Reduktion und das Schmelzen bei geringeren Temperaturen durchzuführen.
Tab. 2. Zusammensetzung der Roteisensteine der Juliuszeche bei Lerbach Osterode/Harz in % [nach Angaben von TRÖGER (1950) und eigenen Analysen].
Eisen kiesel
Spurenelemente: A1203 0,4%, S zumeist unbedeutend.
Ti, Mn, Cu unter der Nachweisgrenze Durchschnittsgehalte: 37% Fe, 24% Si02 und 2,5% CaO
116 H. H Ä R D E R : Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze
Tab. 3. Eisengehalte des Büchenberger Roteisensteins, Bezirk Wernigerode, nach Angaben von ERDMANNSDÖRFFER (1926).
7„Fe
Durchschnitts-gehalte Kieseliger Roteisenstein
dichter Roteisenstein kalkiger Roteisenstein
30-47 53-57 25-39
37 55 31
Mn-Gehalt: gering, lokal aber bis 15,8%; CaO 0-35%; Si02 33 bis etwa 0%; P 0-0,9%; S 0-0,6%.
Bei den Eisenerzen vom Lahn-Dill-Typ gibt es auch im Harz alle Übergänge von kieselsäurereichen über eisenreiche zu kalkigem Roteisenstein. Die genauen Zusammen-setzungen der verschiedenen Fördererze sind besonders für die Vorkommen von Lerbach und Zorge nicht mehr erhältlich. Angaben von TRÖGER (1950) sowie eigene Untersuchun-gen (Tab. 2) an gesammeltem Material machen jedoch wahrscheinlich, daß die nichtmeta-morphen Erztypen vergleichbar sind mit den Erzen im Lahn-Dill-Gebiet (Tab. 4) und denen im Raum von Wernigerode (Tab. 3). Für die Verhüttung in der damaligen Zeit waren dunkle, eisenreiche Roteisensteine mit einem geringen Kieselsäuregehalt, die „Blauen Steine" sowie die kalkreichen Roteisensteine von Interesse. Wahrscheinlich durch Mischen dieser beiden Erztypen wurde eine selbsttreibende Schlacke erhalten. Die Angaben über die Zusammen-setzung der Fördererze vom Büchenberg sind verläßlicher. Die Durchschnittsgehalte der Fördererze in den letzten Jahren waren jedoch deutlich niedriger als die Angaben von ERDMANNSDÖRFFER (1926).
Auffällig ist der geochemische Unterschied der metamorphen Magnetiterze vom Spit-zenberg, in denen viel höhere Titan- und Chromgehalte und z. T. auch höhere Aluminium-werte nachgewiesen werden konnten als sie von den nichtmetamorphen Roteisensteinen des Harzes und auch des Lahn-Dill-Gebietes bekannt sind. Wahrscheinlich sind diese Ele-mente als SpureneleEle-mente in die Magnetite eingebaut worden. Es wird für wahrscheinlich gehalten, daß es sich nicht um eine reine isochemische Kontaktmetamorphose gehandelt
WNW
Abb. 4. Profil durch die Eisenerzlager an der Lerbacher Straßenkehre. Nach T R Ö G E R (1950).
H. HÄRDER: Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze 117 Tab. 4. Chemische Hauptbestandteile der Lahn-Dill-Eisenerze (Angaben in %).
Fe203 Si02 CaC03
Kieselige Haematiterze Dichtes Roteisenerz Kalkiges Roteisenerz
20-60 20-65 50-95 1-15 30-50 4-20
0-10 2-35 30-60
hat, sondern kontaktmetasomatische Vorgänge zu einer Verdrängung der Kalke geführt haben und daß Titan und Chrom sowie einige andere Spurenelemente zugeführt worden sind.
Mineralogischer Aufbau der Roteisensteine
Das wichtigste lagerstättenbildende Eisenmineral ist der Haematit. Daneben tritt Eisen zumeist in geringer Menge als ankeritisches Carbonat und als Eisensilikat (Chamosit) auf.
In den kontaktmetamorph veränderten Erzen ist das Eisen vor allen Dingen im Magnetit zu finden, daneben in geringeren Mengen Magnetkies und Thuringit. Zumeist sind die Mine-rale sehr feinkörnig, so daß eine mikroskopische oder röntgenographische Bestimmung notwendig ist.
H a e m a t i t
schwankt in seinen Fe-Gehalten zwischen 20 bis 70 % und liegt zum größten Teil in feinst-körnigen Aggregaten in engster Verwachsung mit Si02-Varietäten oder mit Carbonaten vor.
In den kieseligen und carbonatischen Erzen kann man hin und wieder auch dünne, bräunlich durchscheinende, hexagonale, tafelförmig begrenzte Haematite erkennen. Meist ist jedoch der Haematit so feinkörnig und eng mit Quarz und Calcit verwachsen, so daß man nicht die für reinen Haematit typischen optischen Daten und auch zumeist nicht den halbmetallischen Glanz beobachten kann. Die Haematitaggregate reflektieren das Licht viel schlechter, sind aber recht gut an den schlechtpolierbaren, narbigen Oberflächen und an den vielen rötlichen Innenreflexen zu erkennen. Die Verwachsung von Quarz und Haematit kann von makro-skopischer bis zur submikroskopischen Größe sein. Häufig stellt man vor allen Dingen am Rand der Aggregate Kornvergröberungen fest. In den Haematiten beobachtet man häufig rundliche Strukturen. In einigen günstigen Fällen läßt sich in diesen Körnern ein deutlicher schaliger Aufbau erkennen. Bei den rundlichen, schalenförmigen Gebilden, die millimeter-groß werden können, ist es gar kein Zweifel, daß es sich um Ooide handelt, die besonders eindrucksvoll in kieseligen oder carbonatischen Verdrängungsstrukturen zu erkennen sind.
Sowohl in einigen Proben der Erze von Lerbach als auch in den magnetitischen Erzen vom Spitzenberg als auch in Erzen des eigentlichen Lahn-Dill-Gebietes waren solche Ooide zu beobachten.
Q u a r z
ist eines der wichtigsten Gangminerale der Erze. Der Si02-Gehalt schwankt von einigen Prozent in den carbonatischen Erzen bis zu 60% in den kieselsäurereichen Proben. Der Quarz liegt entweder grobkristallin oder zumeist noch sehr feinkörnig vor. Der grob-kristalline Quarz ist zumeist wasserklar. Die Quarze sind eng verzahnt und löschen z. T.
undulös aus oder zeigen deutliche Felderteilung. An einigen Stellen sind sie reich an Ein-schlüssen und erscheinen mit den farbigen Pigmenten rot oder bräunlich. Häufig beob-achtet man, daß Quarze konzentrisch von Haematitaggregaten aus gewachsen sind. An feinsten Verunreinigungen erkennt man die idiomorphen Anwachszonen der Quarze.
118 H. HÄRDER: Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze
Abb. 5. Roteisensteinabbau (Strossenbau) im Weintrauber Lager nordöstlich von Lerbach. Mächtig-keit des Erzlagers 2-3 m. Im Liegenden und Hangenden Diabas. Die Pfeiler bestehen aus stark kieseligem Roteisenstein mit 25,7% Fe, 52,7 % Si02 und 3,6% CaO (nach WILKE 1937). Aus JORDAN (1976, S. 99) mit freundlicher Genehmigung des Verlages.
Die Synthese von gutkristallisiertem Quarz ist inzwischen bei niedrigen Temperaturen in kurzer Zeit in Eisenhydroxid-Kieselsäuregelen experimentell gelungen. Das Wachsen von Quarzkristallen kann so nicht mehr als ein Beweis für eine Bildung bei höheren Temperaturen gedeutet werden.
C a l c i t
ist neben Quarz das Hauptgangmineral in den Erzen. Der Gehalt an C a C 03 kann in den Roteisensteinen schwanken von nahezu 0% bis zu 70% in den carbonatischen Proben. In den Dünnschliffen beobachtet man neben feinstkörnigem Calcit auch grobkörnige, gefärbte, aber z. T. auch wasserklare Kristalle. Diese grobkristallisierten Bildungen sind als post-sedimentäre diagenetische Sammelkristallisation entstanden. Diese Sammelkristallisation führt zu dem weißfleckigen Aufbau der kalkigen Roteisensteine, die bei dem sog. Leoparden-erz besonders ansprechend sind. Rotbraune, unregelmäßig geformte Haematit-Calcit-Aggregate sind von dunkelbraunen, haematitreichen Rinden mit einem deutlichen Metall-glanz umgeben. Zwischen den Haematitaggregaten mit den dunkelbraunen Rinden sind leuchtend reinweiße Kalkspat-Flecken vorhanden. Eine teilweise diagenetische Entkalkung der Erze hat zu ästhetisch ansprechenden Strukturen geführt, die von den Bergleuten in Büchenberg bei Wernigerode als Leopardenerz bezeichnet werden.
In einigen carbonatischen Erzen konnten Ankerite, also eisenhaltige Carbonate, an der deutlich höheren Lichtbrechung im Dünnschliff erkannt werden. Auch in anderen Proben kann aus der chemischen Analyse entnommen werden, daß dolomitische und sideritische Anteile in den Carbonaten der Erze vorhanden sind.
H. H Ä R D E R : Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze 119 Tab. 5. Chemische Zusammensetzung rezenter Eisenniederschläge aus Eisensäuerlingen der Eifel und von
Santorin Griechenland (wasserfrei berechnet).
Von "/„ Bis "„
F e203 50 85
SiO, 3 22 CaCO, 0,2 40
MgC03 0,2 3.5
A1203 0,1 1
P205 0,1 0,3
V2Os 0,00
MnO 0,1 3,5
T i 02 0,01 0,1
BaS04 <0,01 0,3
Zn < 0,005 0,05
A s203 < 0.005 0,02
C h a m o s i t
In den carbonatischen und kieselsäurereichen Erzen kommen sehr geringe Mengen eines grünen Eisensilikats vor, und zwar sowohl in den Erzen bei Lerbach als auch bei der Probe aus Zorge. Dieses Eisensilikat kommt in den Haematiterzen entweder in millimetergroßen Flecken vor oder in feinster Verteilung in Calcit, Haematit oder auch im Quarz. Die geringe Doppelbrechung und die hellgrünen Farbtöne lassen die Chamosite im Dünnschliff deutlich erkennen. Auch nach den Röntgenaufnahmen handelt es sich um das Mineral Chamosit mit dem charakteristischen 7 Ä-Reflex, der eine kaolinitähnliche Struktur eines Eisensilikats anzeigt. Daneben konnten geringste Glaukonitanteile (ein eisenreicher Glimmer) festgestellt werden.
K o h l i g e S u b s t a n z
Im Oberharzer Diabaszug bei Lerbach sowie in einigen Erzen im Büchenberger Revier und in Erzen des Lahn-Dill-Gebiets konnte kohlige Substanz gefunden werden. Petrographisch handelt es sich um eine anthrazitartige kohlige Substanz und nicht um Graphit. -Durch Kohlenstoff-Isotopen-Untersuchungen (KORITNIG, SPITELLER-FRIEDMANN
& HOEFS 1970) konnte gezeigt werden, daß es sich um biogene Substanzen handelt und nicht um exhalativ zugeführten Kohlenstoff, wie auch diskutiert worden ist.
P y r i t
In den silikatischen und carbonatischen Erzen finden sich vereinzelt Pyritkörner. In den meisten Erzen tritt der Pyritgehalt zurück und erreicht nur selten höhere Gehalte, die eine Verhüttung beeinflussen könnten. Im Erzrevier von Elbingerode enthält jedoch eine Grube größere Gehalte an Pyrit.
D i a g e n e t i s c h e U m k r i s t a l l i s a t i o n e n
haben in allen Roteisensteinen eine große Rolle gespielt und aus einem Eisenschlamm im Lauf der Zeit ein festes Eisenerz gemacht. Bei diesen Prozessen wurden z. T. neue Minerale gebildet, z. B. unter reduzierenden Bedingungen der Chamosit, die Ankerite, Pyrit etc. Im wesentlichen fand jedoch durch Umkristallisation nur eine Kornvergröberung statt und die Umwandlung des Eisenschlamms in den festen Roteisenstein. Kommen diese Erze jedoch
120 H. H Ä R D E R : Zur Mineralogie und Genese der Eisenerze
unter den Einfluß von höheren Temperaturen oder höheren Druck, so können sich auch
unter den Einfluß von höheren Temperaturen oder höheren Druck, so können sich auch