Riesige Eisenreserven in Westsibirien könnten aus einem alten Meer stammen

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Die weltweit größte Eisenerzlagerstätte Bakchar liegt in einem alten Meer in Westsibirien, Russland. Die nachgewiesenen Reserven liegen bei über 28 Milliarden Tonnen. Wissenschaftler der TPUversuchen, die Anhäufung einer so großen Menge an Eisen zu erklären. Nun haben sie die Aufwärtsmigration einer Mischung aus Fe-reicher Sole und hydrothermaler Flüssigkeit durch marine Sedimente als Ursprung der Eisenlagerstätte Bakchar vorgeschlagen.

Wissenschaftler der Tomsk Polytechnic University (TPU) und Kollegen des Indian Institute of Technology Bombay haben eine weit verbreitete Theorie widerlegt, dass Eisen in solchen Ablagerungen aus erodierten Berggebieten alter Kontinente stammt. Gemäß ihrem Artikel, der in der Zeitschrift Marine and Petroleum Geology veröffentlicht wurde, stammen sie aus Emissionen von Lösungen, die Eisen enthalten, das durch den Meeresboden bricht.

Vor 95 Millionen Jahren gab es in Westsibirien ein flaches, warmes Meer. Die Eisensteinlagerstätte Bakchar gilt als die vielversprechendste im westsibirischen Eisenerzbecken, das wiederum die größte Lagerstätte der Welt ist. Bislang gibt es jedoch keinen Erzbergbau in der Lagerstätte.

Diese geologische Stätte ist von ihrer Größe her wirklich einzigartig. Die Oolit-Eisenvorkommen entstanden vor 90 bis 56 Millionen Jahren im alten Meer unter ruhigen Küstenbedingungen. Die gängigste Theorie behauptet, dass Eisen durch die Erosion alter Berggebiete durch Flusssysteme ins Meer transportiert wurde. Eine sorgfältige Untersuchung der geologischen Situation und der Erzproben aus der Lagerstätte erlaubt es uns, damit nicht einverstanden zu sein.

Prof. Maksim Rudmin vom TPU Geology Department

Die Wissenschaftler argumentieren, dass es keine Spuren von riesigen Eisenquellen in Regionen gibt, die während der Zeit, in der die Lagerstätte gebildet wurde, erodiert wurden. Zweitens wurden in den Bereichen der alten Flüsse keine größeren Zwischenlagerstätten gefunden, die nach der Theorie Eisen hätten transportieren sollen. Drittens hat sich die Küste des antiken Meeres immer wieder verschoben, während sich die Bakchar-Lagerstätte an einem bestimmten Ort gebildet hat, obwohl sich auch ihre Grenzen verschieben und dehnen mussten.

Die wichtigsten Eisenerzarten in der Lagerstätte Bakchar.
(Quelle: Tomsker Polytechnische Universität)

Rudmin sagt: “Das sind nur einige Gegenargumente. Wir glauben, dass ein vielversprechender Kandidat die tiefen Teile des Sedimentbeckens sind. Das heißt, die Quelle des Eisens könnte sich unter der Lagerstätte selbst befinden. Erstens fanden wir im Erz Eisen, Blei, Zink, Silber, Kupfersulfide, Mineralformen von Arsen-, Quecksilber- und Bariumsulfaten, die eng mit eisenhaltigen Mineralen verbunden sind. Diese Minerale sind nicht stabil, und Flusswasser konnte sie nicht transportieren, da sie sich während eines solchen Transports aufgelöst hätten. Zweitens haben wir die Merkmale der Verteilung und der Beziehung einer Reihe von seltenen Metallen identifiziert, z.B. Nickel, Kobalt, Blei, Zink, Kupfer, Molybdän, Arsen und Vanadium, die in anderen marinen eisenhaltigen Sedimenten gefunden werden können, die den Emissionen von hydrothermalen Lösungen durch den Meeresboden ausgesetzt sind.”

Darüber hinaus fanden die Forscher die Aufnahme von Methanblasen in das Erz. Ihrer Meinung nach könnte dies der Fall sein, wenn es von unten nach oben fließende Methanflüsse durch die Sedimente gäbe.

Es ist möglich, dass verschiedene Elemente, einschließlich Eisen, mit Methan und Wasser zusammengeführt wurden. So fanden wir in den Erzproben mineralische Formen von Metallen, die die Erzansammlung begleiten, d.h. Blei- und Zinksulfide (Blei- und Wurtzit), Bleiselenid (Claustit), Kobalt und Nickelarsenid und andere.

Ihr Ursprung steht außer Zweifel. Sie sind durch die Emission von Gas-Flüssigkeitsgemische aus den darunter liegenden Schichten ins Erz gelangt”, sagt Maksim Rudmin. Wenn die weitere Erforschung des westsibirischen Eisenerzgebiets die Theorie der TPU-Wissenschaftler bestätigt, wird es möglich sein, einen neuen Blick auf die Erkundungsmethoden sowohl für ähnliche Eisenablagerungen als auch für genetisch verwandte Minerale zu werfen. Dazu gehören beispielsweise Blei- und Zinklagerstätten, die für die Industrie von Bedeutung sind.


Veröffentlichung: Maxim Rudmin et al, Origin of ooidal ironstones in relation to warming events: Cretaceous-Eocene Bakchar deposit, south-east Western SiberiaMarine and Petroleum Geology (2018).  DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2018.11.023 

Quelle: off. Pm der TPU

Titelbildunterschrift: Die wichtigsten Eisenerzarten in der Lagerstätte Bakchar. Quelle: Tomsker Polytechnische Universität


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.