Gibt es Regelmäßigkeiten in der Verteilung von Bodenschätzen?

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Verteilungsmuster von Bodenschätzen, stellt die frühesten Erfahrungen bei der Suche nach Bodenschätzen vor, die in „Guanzhi Dishu“ beschrieben sind, und erläutert anhand moderner Lagerstättentheorien und entsprechender Beispiele die Mineralarten, Verteilungsmerkmale und Entstehungsursachen der vier Lagerstättensuchmethoden.

Gibt es Regelmäßigkeiten in der Verteilung von Bodenschätzen?

Seit Tausenden von Jahren haben die Menschen versucht, die Verteilungsmuster von Bodenschätzen zu verstehen, um die „Schatzschüsseln“ zu finden. In der etwa 2650 Jahre alten Schrift „Guanzhi“ von Guan Zi wird berichtet, dass vor über 5000 Jahren Huangdi, der Gelbe Kaiser, mit seinem Minister Bo Gao ein Gespräch führte: „Oben gibt es rotes Sand, unten gibt es Gold. Oben gibt es Kieselgestein, unten gibt es Kupfer und Gold. Oben gibt es hügeliges Gestein, unten gibt es Blei, Zinn und rotes Kupfer. Oben gibt es rote Erde, unten gibt es Eisen.“ Dieser Text ist die bisher älteste bekannte Beschreibung von Suchgesetzen für Bodenschätze. Heutzutage verstehen die Menschen die Verteilungsmuster von Bodenschätzen genauer als zur Zeit von Guan Zi und haben umfangreichere Gesetze zusammengefasst, um jene geologischen Körper zu erschließen und zu nutzen, die ungewöhnlich reich an nützlichen Elementen sind – die Lagerstätten.

Nehmen wir das obige einfache Beispiel: „Oben gibt es rotes Sand, unten gibt es Gold“ bezieht sich auf gebirgsbildende Goldlagerstätten. In Gebirgsbögen sind Metalllagerstätten besonders reichlich vorhanden. Gebirgsbildende Goldlagerstätten sind die häufigste Art von Goldlagerstätten weltweit und befinden sich hauptsächlich in Gebirgsbögen an Konvergenzgrenzen, wo häufig Massivgold vorkommt, das vermutlich einer der ersten von Menschen entdeckten Goldlagerstättentypen war. Diese Goldlagerstätten kommen häufig zusammen mit Arsen, Quecksilber und anderen Elementen vor, und das „rote Sand“ ist Quecksilber-Sulfid. Das Rand-Goldlagerstätte in Südafrika ist die größte Goldlagerstätte der Welt. Neuere Studien zeigen, dass sie aus einer gebirgsbildenden Goldlagerstätte umgewandelt wurde, und es wurden bereits etwa 40.000 Tonnen Gold gefördert, was etwa 40 % der weltweiten Goldförderung ausmacht. Die Fördertiefe beträgt derzeit 4000 Meter, und es gibt noch Zehntausende von Tonnen übrigem Reserven.

In „Oben gibt es Kieselgestein, unten gibt es Kupfer und Gold“ wird Kieselgestein als Magnetit bezeichnet. Magnetit spielt eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Porphyr-Kupferlagerstätten, weshalb in Porphyr-Kupferlagerstätten häufig Magnetit vorkommt. Basierend auf modernen Lagerstättentheorien und -praktiken haben Geologen ein besseres Verständnis der Verteilung von Porphyr-Kupferlagerstätten. Fast alle großen und sehr großen Porphyr-Kupferlagerstätten (Gold, Molybdän) sind ohne Ausnahme mit Konvergenzgrenzen verbunden. Unter den 25 größten Porphyr-Kupferlagerstätten (Gold, Molybdän) der Welt befinden sich 20 in den Konvergenzgrenzen des Pazifischen Ozeans, 3 in der Zentralasiatischen Gebirgszone zwischen China und Russland/Mongolei und 2 in der Tethys-Himalaya-Gebirgszone von Iran bis Indonesien. Dies liegt daran, dass Elementanreicherung häufig an Konvergenzgrenzen stattfindet, und die hohe Sauerstoffausgasung von Feuergesteinen in Konvergenzzonen der Bildung von Lagerstätten förderlich ist. Darüber hinaus führt die großflächige Hebung der Kruste in Gebirgsbögen zur Exposition von Lagerstätten, die zuvor in großer Tiefe lagen, und zur Nutzbarkeit dieser Lagerstätten.

In „Oben gibt es hügeliges Gestein, unten gibt es Blei, Zinn und rotes Kupfer“ könnte „hügeliges Gestein“ auf Dolomit oder Kalkstein als Karbonatgestein hinweisen. Von den Pyramiden in Ägypten bis zum Mausoleum der Kaiserin Wu Zetian (Witwe des Kaisers Li Zhi) in China wurden viele Gräber und Steinstatuen aus Karbonatgestein gebaut. Das Mausoleum der Kaiserin Wu Zetian in Qianling (gemeinsames Grab von Wu Zetian und Kaiser Li Zhi) wurde aus einem einzigen großen Marmorblock geschnitzt. Da Karbonatgestein aufgrund seiner geringen Härte leicht zu bearbeiten und zu schnitzen ist, wird es häufig zum Bau von Gräbern verwendet. Karbonatgestein, das mit metallhaltigem Magma in Kontakt kommt, wird häufig zu Dolomit, Pyrit und anderen Mineralien, die Blei, Zink, Wolfram, Zinn, Kupfer und Eisen enthalten. Solche Lagerstätten sind oft klein, aber sehr ergiebig. Darüber hinaus werden viele sedimentäre Lagerstätten von Blei, Zink und Silber häufig in Karbonatgestein gefunden.

„Oben gibt es rotes Erde, unten gibt es Eisen“ bezieht sich auf das häufige Phänomen des „Eisenshutzes“. „Rot“ bezieht sich hier auf rote Erde, die häufig aus der Verwitterung von Eisenmineralien wie Hämatit und Pyrit entsteht und als Pigment verwendet werden kann.