BodenSchätzeWerte: Leseprobe

Ulrike Kastrup, Bettina Gutbrodt, Gillian Grün,
Andrea Dähler, Martine Vernooij, Iris Thurnherr
Unser Umgang mit Rohstoffen
focusTerra (Hrsg.)

Filme zur Ausstellung.
Publikation
Die vorliegende Publikation entstand aus der Sonderausstellung
«BodenSchätzeWerte – Unser Umgang mit Rohstoffen». Sie kommt
dem Wunsch zahlreicher Besucherinnen und Besucher nach, die prä-
sentierten Informationen über das Ende der Ausstellung hinaus zu-
gänglich zu machen. Inhalt und Text orientieren sich an der modu-
laren Struktur der Ausstellung.
Zitate
Die Zitate der Forschenden stammen aus der die Sonderausstellung
begleitenden Publikation «BodenSchätzeWerte – Unser Umgang
mit Rohstoffen» von Ulrike Kastrup und Roland Fischer. Sie enthält
14 Interviews mit Forschenden, die zu den Herausforderungen in ih-
rem Forschungsgebiet Stellung nehmen. Sie liegt in focusTerra aus
oder kann unter «http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-010469815» he-
runtergeladen werden.
Ausstellung
Die Ausstellung «BodenSchätzeWerte – Unser Umgang mit Roh-
stoffen» wurde in focusTerra vom 25. August 2015 bis 20. November
2016 gezeigt. Sollten Sie sich für eine Ausleihe interessieren, kon-
taktieren Sie uns unter «info_focusterra@erdw.ethz.ch».
Filmmaterial
Unterstützendes Filmaterial aus der Sonderausstellung kann über
die QR-Codes in dieser Publikation oder via «http://www.focusterra.
ethz.ch/sonderausstellungen/archiv/bodenschaetzewerte/filme-
zur-ausstellung.html» aufgerufen werden.
Leseprobe aus: Ulrike Kastrup et al., BodenSchätzeWerte © vdf Hochschulverlag 2017

Inhalt
4 Vorwort
Lino Guzzella
Präsident der ETH Zürich
6 Einleitung
Ulrike Kastrup
Leiterin von focusTerra
8 Bilder der Ausstellung
10 Der Rohstoffkreislauf
12 Die fünf Säulen der Nachhaltigkeit
im Rohstoffsektor
Entstehung
14 Mineralische Rohstoffe
26 Rohstoffe durch die Zeit
28 Mineralische Rohstoffe der Schweiz
44 Bedeutung und Verwendung
54 Rohstoffforschung
Abbau
58 Exploration und Prospektion
66 Bohrkerne
70 Abbau von Rohstoffen
74 Grenzenloser Abbau
78 Arbeitsplatz Mine
82 Landnutzung
92 Bergbau und Umwelt
96 Ökotoxikologie
104 Aufbereitung von Metallen
108 Seltene Erden
116 Experimente
120 Rohstoffe und Konflikte
126 Reserven und Ressourcen
Gesellschaft
130 Gesetze und Regelungen
138 Verantwortung
142 Rohstoffhandel
146 Drehscheibe Schweiz
154 Finanzflüsse
160 Werte
Produkte / Konsum
164 Radioaktivität
170 Asbest
174 Kunststoff
182 Zement – das Fundament
186 Farbrohstoffe, Kosmetik und Düngemittel
190 Transport
194 Energie und Energieträger
198 Graue Energie
202 Design
206 Refuse, reduce, reuse, recycle – rethink!
212 Nachhaltiges Wohnen
214 Alternative Baumaterialien
End-of-life / Untergrund
218 Entsorgung: Deponie und Endlager
224 Urban Mining
228 Nutzung des Untergrunds
232 Schiefergas
236 Geothermie
242 Rekultivierung
248 Schulunterlagen
249 Rohstoffe studieren an der ETH Zürich
250 Danksagung
254 Impressum
zur Publikation: https://vdf.ch/bodenschatzewerte.html

4 focusTerra | Boden Schätze Werte
Vorwort
In einer sich rasch ändernden und globalisierten Welt ist auch der
Umgang mit Rohstoffen eine globale Herausforderung. Diese be-
schäftigt nicht nur die rund 500 Unternehmen der Rohstoffbranche
in der Schweiz. Sie fordert die Wissenschaft und prägt die öffent-
liche und politische Debatte in unserem Land.
Welchen Beitrag können Hochschulen leisten?
Hochschulen sind dazu aufgerufen, gemeinsam mit Gesellschaft
und Staat nachhaltige Lösungen für eine verantwortungsvolle
Nutzung unserer Rohstoffe zu finden. Wir betreiben dazu Grund
lagenforschung und bilden die nächste Generation von Expertinnen
und Entscheidungsträgern aus.
Dank ihrer breiten und interdisziplinären Ausrichtung kann die
ETH Zürich eine fundierte und ganzheitliche Perspektive zu Gewin-
nung, Handel, Verwendung und Wiederverwertung natürlicher Res-
sourcen aufzeigen:
Die Erdwissenschaftlerinnen liefern mit ihren Forschungs
ergebnissen wichtige Grundlagen zur Entstehung, geografischen
Verteilung von Lagerstätten, zur Gewinnung und zu den Eigen
schaften globaler Rohstoffe. Gemeinsam mit Ingenieuren un-
tersuchen sie die Eignung des Untergrunds zur Gewinnung von
geothermaler Energie und zur Speicherung von CO2.
Aktuellste wissenschaftliche Erkenntnisse der geologischen
und geopolitischen Rahmenbedingungen analysieren wir im Kon-
text eines wachsenden Rohstoffbedarfs und untersuchen ihre ge-
sellschaftlichen und ökonomischen Auswirkungen.
Materialien und Nanotechnologien versprechen eine signifikante
Effizienzsteigerung der Rohstoffnutzung – wodurch sowohl der
Energie- als auch der Materialverbrauch reduziert werden kann.
Foto:GiuliaMarthaler,ETHZürich
Prof. Dr. Lino Guzzella
Präsident der ETH Zürich

focusTerra | Boden Schätze Werte 5
In der Architektur wird an alternativen Baumaterialien geforscht,
welche in innovativen Projekten Anwendung finden.
Forschungsprojekte einer effizienten Abfall- und Kreislaufwirt-
schaft leisten bereits heute einen konkreten Beitrag zur Sicherung
der Rohstoffversorgung und zur Reduktion negativer Umwelt
eingriffe.
Aufgrund dieser Tätigkeiten und der daraus gewonnenen Er
kenntnisse nimmt die ETH Zürich auch ihre gesellschaftliche
Verantwortung wahr: Sie informiert die Öffentlichkeit aus erster
Hand über Fortschritte und Herausforderungen bei der Nutzung
von Rohstoffen. Damit trägt sie zur öffentlichen Diskussion um ein
Thema bei, das uns alle betrifft und zahlreiche Interessenskonflikte
enthält. Denn der Erhalt unseres Lebensstandards hat lokale und
globale Konsequenzen. Wie lässt sich beispielsweise das Ziel, den
CO2-Haushalt zu reduzieren, mit der stetig zunehmenden Anzahl
von Flugreisen vereinbaren? Oder wie ist mit Produkten umzugehen,
deren Herstellung möglicherweise mit Menschenrechts- und Um-
weltproblemen behaftet sind? Wir müssen die Herausforderungen
entlang der gesamten Wertschöpfungskette erkennen und trans
parent machen.
Niemand kann einem anderen Land vorschreiben, wie es seine
natürlichen Ressourcen nutzt oder Güter produziert. Wir können
jedoch mit exzellenter Forschung Entscheidungsgrundlagen für die
Gesellschaft und damit auch für die Politik liefern, um den Rohstoff-
abbau umweltschonender zu gestalten, den Verbrauch zu reduzie-
ren und die Nutzung von Rohstoffen nachhaltiger zu machen.
Dialog mit der Öffentlichkeit
focusTerra vermittelt seit 2009 einem breiten Publikum er-
folgreich aktuelle Forschungsinhalte. Mit seiner Ausstellung
«BodenSchätzeWerte – Unser Umgang mit Rohstoffen», die vom
25. August 2015 bis 20. November 2016 an der ETH Zürich ge-
zeigt wurde, hat focusTerra die Öffentlichkeit zu einer kritischen
Auseinandersetzung mit dem Thema Rohstoffe aufgerufen. Die
Inhalte der Ausstellung, die in dieser Publikation wiedergegeben
werden, sprechen explizit junge Generationen an, welche mit die-
sen brennenden Zukunftsfragen unweigerlich konfrontiert sein
werden. Wir hoffen, sie zu einem Diskurs anzuregen und sie damit
auch für die zahlreichen Forschungsthemen an der ETH Zürich
zu begeistern. Wir würden uns freuen, viele von ihnen später bei
einem Studium bei uns wiederzutreffen.

Einleitung
Rohstoffe fürs Leben
Kupfer für Stromkabel, Erdöl zum Heizen, Silber für Schmuck, Sel-
tene Erden für Bildschirme, Quecksilber in Zahnfüllungen und Zink
im Auto – mineralische Rohstoffe sind in unserem Alltag allgegen-
wärtig. Ihre Verfügbarkeit ist für uns selbstverständlich, und der
weltweite Verbrauch nimmt stetig zu. Was sind die Folgen unse-
rer zunehmenden Nutzung dieser nicht erneuerbaren Ressourcen?
Welche Herausforderungen kommen auf uns zu?
Die Bedeutung der Rohstoffe
Schon früh haben die Menschen begonnen, mineralische Rohstoffe
zu nutzen. Bezeichnungen wie Steinzeit, Eisenzeit und Bronzezeit
zeugen von der Wichtigkeit des jeweiligen Rohstoffs in unserer Ent-
wicklungsgeschichte. Mit der Industrialisierung kam die zuneh-
mend ortsungebundene Massenverarbeitung und Nutzung immer
spezifischerer Rohstoffe, was uns schliesslich in die heutige post
industrielle Ära des digitalen «Siliziumzeitalters» führte.
Kenntnisse über Rohstoffe, ihre Vorkommen und Anwendungs
möglichkeiten haben von jeher einen Vorteil bedeutet und oft zu
Reichtum und Macht geführt. Und auch heute sind Rohstoffabbau
und -handel für viele Industrie-, Schwellen- und Entwicklungs
länder ein zentrales Standbein ihrer Wirtschaft.
Unsere Grenzen: die Grenzen der Natur
Die Errungenschaften in der Vergangenheit bieten den heute leben-
den Menschen ein beinahe unvorstellbares Ausmass an Möglich
keiten. Viele davon bedeuten aber auch eine zunehmende Belastung
für unseren Planeten. Dabei spielt der Umgang mit Ressourcen eine
wichtige Rolle. So führt das Verbrennen fossiler Brennstoffe dazu,
Foto:ManfredMaurer
Dr. Ulrike Kastrup
Leiterin von focusTerra

dass sich immer mehr klimawirksames Kohlendioxid in der Atmo-
sphäre anreichert und die globale Temperatur steigen lässt. Eine
Folge davon ist das Abschmelzen des arktischen Meereises. In den
vom Eis befreiten Regionen hofft man, neue, auch klimawirksame,
Rohstoffe finden und fördern zu können.
Auch in die Ozeane stösst der Mensch immer weiter vor auf der
Suche nach abbaubaren Mineralien am Meeresboden. Doch die Er-
schliessung sensibler Abbaugebiete, an denen wir selbst mit inno-
vativsten Technologien noch an Grenzen stossen, bedeutet zugleich
einen immer tieferen Eingriff in die Ökosysteme der Erde. Bereits
heute gefährden wir diese zunehmend durch Abfall, Verschmut-
zung, Lärm und Landschaftsveränderungen.
Die Aufgabe, mit unserer Umwelt im Gleichgewicht zu leben,
um nicht nur uns selbst, sondern auch zukünftigen Generationen
nicht die Lebensgrundlage zu entziehen, ist eine unserer grössten
Herausforderungen in diesem Jahrhundert. Dies erfordert neben
Kreativität und Innovationen ebenso ein Umdenken unserer Gesell-
schaft.
«Must-haves» und neue Wirtschaftsformen
Da heute lokales Handeln globale Konsequenzen haben kann, müs-
sen wir beim Umgang mit Rohstoffen gemeinsam Antworten auf
eine Vielzahl von Fragen finden: Welche Rohstoffe brauchen wir und
wofür? Wo und unter welchen Bedingungen wollen wir sie gewin-
nen? Welche Risiken sind wir bereit einzugehen und zu welchem
Preis? Welche Verantwortung tragen der Einzelne, Gemeinden,
Staaten, Firmen und Organisationen? Und wie können wir Rohstoffe
effizienter nutzen, um Engpässe zu vermeiden und Auswirkungen
auf die Umwelt zu minimieren?
Hier öffnen sich Türen zu neuen Wirtschaftsformen, die es er-
möglichen, einen Rohstoff so lange wie möglich zu nutzen und wie-
derzuverwerten. Dies bedeutet ein Wegbewegen von einer linearen
Wirtschaft (Herstellen – Nutzen – Wegwerfen) hin zu einer Kreis-
laufwirtschaft. Darin steht nicht der Besitz und Verbrauch von Pro-
dukten im Vordergrund, sondern der Dienst, den ein Produkt leistet.
Auf diesem Weg lassen sich neben den Ressourcen auch Kosten ein-
sparen. Es gibt bereits zahlreiche Geschäftsmodelle wie beispiels-
weise das Carsharing, die diesen Ansatz berücksichtigen.
Publikation
Mit dieser aus unserer Ausstellung hervorgegangenen Publikation
geben wir Einblick in die Vielseitigkeit und Wichtigkeit mineralischer
Rohstoffe. Dazu beleuchten wir die Thematik aus unterschiedlichen
Blickwinkeln: aus Sicht von Geologie und Umwelt, Technologie, Öko-
nomie, Soziologie und staatlichen Regulierungsmechanismen; und
anhand zweier Konzepte: dem «Rohstoffkreislauf» und den «Fünf
Säulen der Nachhaltigkeit», bezogen auf den Rohstoffsektor. Und
wir möchten Sie dazu anregen, neue, nachhaltige Wege im Umgang
mit unseren Rohstoffen und der Umwelt zu beschreiten.

Bilder der Ausstellung
focusTerra,JonEtter
Modulare Ausstellungsarchitektur mit 42 The-
menmodulen. Die Module sind inhaltlich entlang
eines Rohstoffkreislaufes aufgebaut.

Besuchende erkunden die
Ausstellung.
focusTerra,JonEtter

Der Rohstoffkreislauf
Idealerweise beschreibt der «Werdegang» mineralischer Rohstoffe
einen Kreislauf. Am Anfang steht ihre geologische Bildung in und
auf der Erde. Mit der Gewinnung gelangen diese primären Rohstoffe
ins «Leben»: Sie werden zu Produkten verarbeitet, die wir nutzen
und schliesslich entsorgen. Der Kreislauf schliesst sich, wenn die
Rohstoffe wiedergewonnen und als sekundäre Rohstoffe weiter-
verwendet werden. Entsorgen wir die Produkte stattdessen in oder
auf der Erde, so entziehen wir dem Kreislauf, und damit uns selbst,
wertvolle Rohstoffe.
Für sämtliche Prozesse des Kreislaufes sind Energie und Materi-
al nötig. Oft werden dazu ebenfalls mineralische Rohstoffe wie etwa
Kohle, Gas oder Öl eingesetzt. Dabei kommt es zu Materialverlusten,
und schädliche Abfallstoffe oder Emissionen können in die Umwelt
gelangen: zum Beispiel CO2 in die Luft, saure Minenabwasser in Ge-
wässer oder Schwermetalle in Böden. Wir tragen indirekt zu diesen
Problemen bei, indem wir durch unseren stetig wachsenden Kon-
sum immer mehr Rohstoffe benötigen. So werden nicht nur mehr
Ressourcen verbraucht, es wachsen auch die Abfallberge an.
Viele dieser Faktoren belasten die Umwelt und mit ihr unsere
Lebensgrundlage. Grossflächige Verschmutzungen von Luft, Was-
ser und Boden können langfristige negative Auswirkungen für Men-
schen, Tiere und Pflanzen auslösen. Solche Umweltbelastungen
lassen sich oft nur schwer und mit grossem finanziellem und ener-
getischem Aufwand wieder beseitigen. Der Verlust von Ökosyste-
men und Lebensformen kann auch irreversibel sein.
Unser zukünftiger Umgang mit Rohstoffen sollte daher eine
möglichst ressourcenschonende Nutzung und die Minimierung von
Umweltbelastungen zum Ziel haben. Für den Rohstoffkreislauf
bedeutet dies die zunehmende Wiederverwertung von Materialien
wie zum Beispiel Metallen aus Elektroschrott oder Baustoffen aus
Bauschutt. So wird eine Stadt zu einer neuen Rohstoffmine («Urban
Mining»), womit sich der Bedarf an neu abgebauten Rohstoffen und
an Energie weiter deutlich reduzieren lässt.

Instan
d
halten
Wiederhers
tellen
Rezyklieren
Wiederverwenden
Energie
Energie
Energie
Energie
Energie
Energie
Energie
Energie
Material
Material
Material
Material
Abfallprodukt
Nutzung
Produkt
Design & Manufaktur
GrundstoffRafﬁnierung
Konze
ntrat
Abbau
Depo
nie
Lagerstätte
Benjamin Jost, Lisa Bieri / SGTK, Ulrike Kastrup / focusTe
rra
/ETH
Zürich
Der Rohstoffkreislauf
Graue Felder beschreiben, welchem
Prozess ein Rohstoff unterzogen wird;
schwarze Felder, was der Prozess aus
dem Rohstoff macht. Grüne Felder
zeigen Methoden auf, mit denen Roh-
stoffe eingespart werden können. Bei
allen Prozessen werden Energie und
Materialien verbraucht und entweder
der Umwelt entzogen oder an sie
abgegeben.

Nachhaltigkeit
Natur
Technologie
Ökonomie
Soziologie
Staat
Die fünf Säulen
der Nachhaltigkeit
im Rohstoffsektor
Das sogenannte Fünf-Säulen-Modell zeigt die für den Rohstoffkreis-
lauf relevanten Aspekte und Interessen, die im Sinne der Nach
haltigkeit gleich stark gewichtet werden müssen.
Geologie und Umwelt (Natur)
Mineralische Rohstoffe werden durch geologische Prozesse ge
bildet. Was sind dies für Prozesse, und wie können wir sie besser
verstehen? Wo und wie kann man Rohstoffe finden? Und welche
Auswirkungen haben ihr Abbau und unsere Nutzung auf die Umwelt?
Material und Technik (Technologie)
Die fortschreitende Technologisierung beeinflusst alle Prozess-
schritte entlang des Rohstoffkreislaufes. Neue Abbautechniken
ermöglichen beispielsweise die Erschliessung immer neuer La-
gerstätten, aber auch die zunehmende Rückgewinnung von Sekun-
därrohstoffen. Wie und wo können wir unser Wissen einsetzen?
Handel und Wirtschaft (Ökonomie)
Das Rohstoffgeschäft ist für viele Entwicklungs-, Schwellen- und
Industrieländer ein zentrales Standbein ihrer Wirtschaft. Bei den
einen dominiert der Handel, bei den anderen der Abbau. Wie gehen
Länder und Akteure mit der unterschiedlichen globalen Verteilung
der Rohstoffe um? Welche Chancen ergeben sich daraus? Und wie
und wo werden Rohstoffe gehandelt?
Ethik und Gesellschaft (Soziologie)
Wir alle brauchen und verbrauchen Rohstoffe. Welche Verantwor-
tung tragen Konsumenten, Firmen, Organisationen und Staaten –
auch zukünftigen Generationen gegenüber? Wie können wir einen
nachhaltigen und sozialverträglichen Umgang (Abbau, Handel, Kon-
sum) mit Rohstoffen gewährleisten?
Recht und Politik (Staat)
Die Rohstoffindustrie ist ein internationales Geschäft. Welche Ge-
setze und welche freiwilligen Standards regeln den Umgang mit
Rohstoffen auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene?

Willkommensposter
im Eingangsbereich der Ausstellung.
Leseecke
mit Besucherbuch, Ausstellungs
publikation und weiterführender
Literatur.
focusTerra,JonEtter
focusTerra,JonEtter

Entstehung
focusTerra,JonEtter
Mineralische Rohstoffe
Geologische Prozesse in und auf der Erde bestimmen,
wo welche Rohstoffe entstehen.
01
Die Bleiglanzstufe mit Zinkblende und Pyrit auf Dolomit
stammt aus Picher, einer berühmten Minenstadt im Norden der
USA. Dort wurden bis in die 1970er-Jahre grosse Mengen an
Blei und Zink abgebaut. 2007 musste die Stadt aufgrund der
Umweltschäden durch den Bergbau aufgegeben werden.
Erdwissenschaftliche Sammlungen, ETH Zürich

01 | Mineralische Rohstoffe
Was sind
mineralische Rohstoffe?
Mineralische Rohstoffe sind feste, flüssige oder gasförmige natür-
liche Materialien. Sie haben sich im Laufe der Erdgeschichte durch
unterschiedliche geologische Prozesse gebildet. Abhängig davon
werden die mineralischen Rohstoffe in unterschiedlichen Mengen
und Konzentrationen in der Erdkruste gefunden. Ein Abbau findet
aber nur dort statt, wo es sich wirtschaftlich lohnt.
Zu den mineralischen Rohstoffen zählen:
• Metallische Rohstoffe (Erze)
• Energierohstoffe (z. B. Erdöl, Erdgas, Kohle)
• Steine und Erden (z. B. Bausteine)
• Industriemineralien (z. B. Talk, Phosphat)
• Salze (z. B. Steinsalz)
Der Kreislauf der Gesteine
Mineralische Rohstoffe
können magmatisch, sedimentär
oder metamorph entstehen.
Magmatische Gesteine (Vulkanite)
Erdkruste
Magma
Magmakammer
Metamorphe Gesteine
Aufschmelzung
Metamorphose
Magmatische Gesteine (Plutonite)
Sedimentgesteine
Metamorphose
Steigende Drucke und Temperaturen
Ablagerung
Verfestigung
HebungAbkühlung, Kristallisation
Intrusion
Eruption
Gebirgsbildung
Verwitterung und Abtragung
Magma und Energie aus dem Erdmantel
focusTerra,AntonStuder

Entstehung
Kernbrennstoffe,
z. B. Uran
Erdöl, Erdgas
Salze, Gips
Erze – magmatisch,
z. B. Chrom, Nickel
Erosion
Salzpfanne
Magmakammer
Erze – hydrothermal,
z. B. Kupfer
Kernbrennstoffe,
z. B. UranMetamorphe Gesteine,
z. B. Marmor, Gneis
Erdöl, Erdgas
Erze – residual,
z. B. Aluminium
Salze, Gips
Erze – magmatisch,
z. B. Chrom, Nickel
Erosion
Salzpfanne
Magma-Kammer T
Magmatische Gesteine,
z. B. Granit
magmatische
Gesteine, z. B. Granit
Metamorphe Gesteine,
z. B. Marmor, Gneis
z. B. Kupfer
Erze – sedimentär,
z. B. Aluminium
Querschnitt durch die
oberste Erdkruste
Entstehung von Rohstoffen in
unterschiedlichen geologischen
Umgebungen.
Gesteine, die erhöhte Anteile an Metallen wie Gold, Kupfer oder Ei-
sen enthalten, werden Erze genannt. Erze reichern sich meistens
in sogenannten Lagerstätten an. Erst wenn die Erzkonzentration in
einer Lagerstätte genügend hoch ist, kann sie gewinnbringend ab-
gebaut werden.
Erze entstehen im Rahmen der magmatischen, sedimentären
und seltener auch metamorphen Gesteinsbildung in der Erdkruste
oder an der Erdoberfläche. Für den Transport und die Anreicherung
von Metallen spielen aufgeheizte, wässrige (hydrothermale) Lö-
sungen im Erdinnern eine zentrale Rolle.
Metallische Rohstoffe (Erze)
1
3
5
6
14
9
10
12

Erze– hydrothermal,
z. B. Zink, Blei
Sumpfgebiete
Phosphate
Kalk, Mergel
Gashydrate
Erze – metamorph,
z. B. Gold
Kies,
Sand
z. B. Seifen
Erze–sedimentär,
z. B. Mangan
Tone
Flachmeer,
Schelf
Kohle
Flusssysteme Gebirgsbildung
z. B. Zink, Blei Sumpfgebiete
Phosphate
Kalk, Mergel
Gashydrate
Erze – metamorph,
z. B. Gold
Kiese,
Sande
z. B. Seifen
z. B. Mangan
START DE EN
Tone
Tiefsee
Flachmeer
Kohle
Tiefsee
Tiefsee
Schelfrand
Schelfrand
Magmatische Entstehung von Erzen
1 Anreicherung durch Absinken:
Dichte Mineralien (z. B. Chromit) oder Sulfidtröpfchen (z. B. Ei-
sensulfid) sinken in einer Magmakammer ab. Durch Ansamm-
lung bildet sich eine Erzlagerstätte.
2
4
7
8
11
5
13
Eisensulfidtröpfchen
im Gestein.
Christoph Heinrich / D-ERDW
/ ET
H
Zürich
Auskristallisieren und Absinken
von schweren Kristallen.
focusTerra,GillianGrün

Entstehung
Hydrothermale Entstehung von Erzen
2 Anreicherung in Spalten:
Im Gestein zirkuliert Wasser mit gelösten Metallen und Gasen.
Dieses hydrothermale Wasser kann Metalle aus den Gesteinen
wegtransportieren und anderswo in konzentrierter Form ab-
lagern. Dabei bestimmen Fliesswege und Zusammensetzung
des Wassers den Ausfällungsort und den Grad der Anreicherung.
Diese Anreicherung erfolgt entlang von offenen Spalten im Ge-
stein, wodurch sich Erzadern bilden (z. B. Quarz mit Gold oder
Kupfer). Auch Goldadern und Bergkristalle in den Alpen wurden
auf diese Weise gebildet.
3 Anreicherung unter Vulkanen:
Hydrothermales Wasser transportiert auch Metalle in Gesteins-
schmelzen. Beim Auskristallisieren von wasserreichen Magmen
unter Vulkanen können sich riesige Erzlagerstätten bilden.
/ ET
H
Zürich
Magmakammer
z. B. Kupfer
Goldader im Gestein.
Erzreiche Adern
im Gestein.
Anreicherung in Spalten.
Auskristallisieren von
Mineralien und Anreicherung
der Metalle unter einem
Vulkan.
/ ET
H
Zürich
e
Erze – metamorph,
z. B. Gold
Kies,
Sand
z. B. Seifen

Je nach Temperatur und Druck bilden sich diese Lagerstätten
in unterschiedlichen Tiefen. Durch Erosion gelangen die Erze im
Laufe der Zeit an die Erdoberfläche (z. B. Kupfer).
4 Sedimentär-hydrothermale Entstehung:
Oberflächenwasser kann ins Gestein eindringen und sich dort
unter hohen Temperaturen und Drucken mit Metallen anrei-
chern. Diese können sich als Adern und Schichten in Sedimen-
ten ablagern (z. B. Blei-Zink, Silber).
Entstehung von Erzen an der Erdoberfläche
5 Sedimentäre Anreicherung:
Grundwasser und Niederschlag lösen mit der Zeit das Gestein
auf. Leicht lösliche Bestandteile werden vom Wasser wegtrans-
portiert, während schwer lösliche zurückbleiben. An der Erd-
oberfläche bilden sich sogenannte Residuallagerstätten (z. B.
das Aluminiumerz Bauxit). In Flüssen und Seen entstehen so-
genannte Seifenlagerstätten (z. B. Gold).
Erdöl, Erdgas
– hydrothermal,
Kupfer
Aluminiumerz Bauxit.
Schwer lösliche Metalle
bleiben an der Erdoberfläche
(links) oder sammeln sich
in «Seifen» an (rechts).
Sumpfgebiete
k, Mergel
Kies,
Sand
z. B. Seifen
hmeer,
helf
Kohle
/ ET
H
Zürich
mal,
Blei-Zink-Erz aus einem
tiefen Sedimentbecken.
/ ET
H
Zürich
Anreicherung der Metalle in
eindringendem Oberflächen-
wasser.

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