Warum gibt es in Chile so viel Kupfer?

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Frage „Warum gibt es in Chile so viel Kupfer?“ und stellt die Bedeutung von Kupfer für die menschliche Zivilisation sowie die globale Verteilung von Kupferressourcen vor. Er erläutert, warum Chile aufgrund von Mittelozeanischen Rücken und dem Abtauchen junger Ozeankrusten sowie der Erosion durch den Andenaufbruch über eine große Anzahl von supergroßen Porphyr-Kupferminen verfügt und zum landesweit reichsten Kupferproduzenten der Welt geworden ist. Außerdem werden die geologischen Bedingungen in China verglichen, die es schwierig machen, Porphyr-Kupferminen zu erhalten oder abzubauen.

Warum gibt es in Chile so viel Kupfer?

Kupfer ist ein für die Entwicklung der menschlichen Zivilisation äußerst wichtiges Metall. Von der Bronzezeit bis zur Elektronikzeit hat Kupfer eine Geschichte von mehr als 6.000 Jahren in der menschlichen Zivilisation. Vor allem heute ist Kupfer in fast allem, was die Moderne repräsentiert, zu finden, von Mobiltelefonen über Computer, Generatoren und Motoren bis hin zu Flugzeugen, Autos, Zügen und Schiffen, von hochpräzisen Instrumenten bis hin zu Haushaltsgeräten, von Fabriken bis hin zu Haushalten und von Städten bis hin zum ländlichen Raum. Sogar einige Leute glauben, dass der Pro-Kopf-Verbrauch von Kupfer ein Maß für den Zivilisationsgrad einer Gesellschaft in der heutigen Zeit darstellt.

Derzeit beträgt die weltweit nachgewiesene Kupferreserve etwa 1 Milliarde Tonnen, ist jedoch sehr ungleichmäßig verteilt. Chile in Südamerika ist das Land mit den reichsten Kupfervorkommen der Welt und verfügt über mehr als ein Drittel der weltweiten nachgewiesenen Kupferreserven. Schätzungen zufolge beträgt die globale Kupferressource etwa 3 Milliarden Tonnen, von denen 60 % am westlichen Rand des amerikanischen Kontinents verteilt sind. Chile liegt im Südwesten Südamerikas und grenzt im Osten an die weltberühmten Anden und im Westen an den Pazifik. Obwohl das Land nur 750.000 Quadratkilometer groß ist und damit weniger als 8 % der chinesischen Landfläche ausmacht, ist die nachgewiesene Kupferreserve in China mehr als viermal so groß. Die Kupfervorkommen in Chile bestehen hauptsächlich aus Porphyr-Kupferlagerstätten mit geringer Konzentration und großen Reserven. Porphyr-Kupferlagerstätten sind die wichtigsten Kupferlagerstätten und machen mehr als 70 % der weltweit nachgewiesenen Kupferreserven aus. Unter den 10 größten Porphyr-Kupferlagerstätten der Welt befinden sich fünf in Chile, darunter drei der drei größten Kupferminen.

Warum ist Chile so „glücklich“? Wissenschaftler haben herausgefunden, dass dies hauptsächlich mit dem Abtauchen von Rücken und jungem Ozeanboden zusammenhängt. Denn der Kupfergehalt im Ozeanboden ist mehr als drei Mal höher als im Mantel und in der Landkruste, und die hohe Sauerstofffreiheit in den Subduktionszonen führt dazu, dass Sulfide in der Quellzone leicht zerstört werden. Daher ist der Kupfergehalt in der Lava, die aus dem subduzierten Ozeanboden entsteht, weitaus höher als in anderen Lavas. Chile liegt am östlichen Pazifischen Subduktionsgürtel, und der Pazifische Ozeanboden taucht entlang des Grabens des östlichen Pazifischen Subduktionsgürtels unter den südamerikanischen Kontinent und dringt bis zu mehreren hundert Kilometern ins Landesinnere vor. Im Gegensatz zu anderen Subduktionsgürteln ist der Pazifische Ozeanboden in Chile einer der jüngsten der Welt, und viele Ozeanböden sind weniger als 25 Millionen Jahre alt und neigen zum teilweisen Schmelzen, wenn sie subduziert werden. Noch wichtiger ist, dass vier junge Ozeanböden entlang des 4.000 Kilometer langen Subduktionsgürtels subduziert werden. Genau diese Ozeanböden und der umgebende junge Ozeanboden haben zu den einzigartigen supergroßen Porphyr-Kupferlagerstätten in Chile geführt.

Die Anden haben auch einen großen Einfluss auf die Verteilung von Porphyr-Kupferlagerstätten. Porphyr-Kupferlagerstätten bilden sich meist in einer Tiefe von 2 bis 4 Kilometern unter der Erdoberfläche. Ohne erhebliche Krustenhebung und Erosion sind Porphyr-Kupferlagerstätten schwer zu entdecken, und selbst wenn sie entdeckt werden, sind sie oft nicht wirtschaftlich rentabel. Die Subduktion des Pazifischen Ozeanbeckens führte jedoch zu einem schnellen Anstieg und einer Erosion der Anden, so dass viele vor 5 bis 4 Millionen Jahren entstandene chilenische Porphyr-Kupferlagerstätten an die Oberfläche gelangten und nach und nach entdeckt wurden.

China wurde in der geologischen Geschichte ebenfalls von jungen Platten und Ozeanbecken subduziert und sollte ebenfalls viele Porphyr-Kupferlagerstätten gebildet haben. Allerdings wurden viele Lagerstätten aufgrund starker Erosion zerstört, wie zum Beispiel die berühmte Lückenlinie im Norden der Mongolei, die durch die Schließung des Pangaea-Ozeans entstand. Der Pangaea-Ozean verschwand vor etwa 500 bis 400 Millionen Jahren und sollte einen finalen Ozeanbecken-Subduktionsprozess durchlaufen haben. Allerdings ist die Erosion in der Mongolei sehr stark, und viele Gebiete wurden von älteren Seismologen als Mongolische Achse bezeichnet, wobei die meisten Gebiete eine Erosionstiefe von mehr als 10 Kilometern aufweisen. Im Gegensatz dazu befinden sich Porphyr-Kupferlagerstätten in einer Tiefe von 2 bis 4 Kilometern, so dass sie schwer erhalten bleiben. Auf der chinesisch-mongolischen Grenze, etwa Dutzende Kilometer südlich der chinesisch-mongolischen Grenze, befinden sich in der ehemaligen Inselbogenzone, deren Erosion viel geringer ist als in der Mongolischen Achse, was die Erhaltung von Porphyr-Kupferlagerstätten fördert. Das berühmte Oyut Tolgoi-Super-Groß-Porphyr-Kupferlagerstätte befindet sich weniger als 50 Kilometer südlich der chinesisch-mongolischen Grenze. Andere Orte, an denen nach der Subduktion des Ozeanbeckens keine ausreichende Erosion stattgefunden hat, sollten noch unter 2 Kilometern liegen.Es darf nicht ausgenutzt werden.