Strukturgeologie in Verbindung mit Gesteinsgeologie und Goldwahrscheinlichkeit
Eine Ausarbeitung von Torsten Marx - Januar 2025
Die Strukturgeologie eines Gebiets ist eng mit der Gesteinsgeologie verbunden und beeinflusst maßgeblich die Möglichkeit, dass hydrothermale Systeme Gold mineralisieren.
Strukturen wie Störungen, Falten, Brüche und Scherzonen schaffen den primären Rahmen, in dem fließende Migration, Alteration und Mineralisierung stattfinden.
Kombiniert mit der Gesteinsgeologie kann dieser Zusammenhang entscheidend für die Lokalisierung von Goldlagerstätten sein.
1. Strukturgeologie:
Schlüsselprozesse und deren Einfluss auf Gold
Störungen und Verwerfungen:
Störungen sind bevorzugte Kanäle für hydrothermale Fluide.
Zonen mit intensiverer tektonischer Aktivität, wie Scher- oder Blattverschiebungen, schaffen poröse Wege für Fluidzirkulation.
An den Kontaktflächen zwischen Gesteinen unterschiedlicher Kompetenzen können Stresskonzentrationen auftreten, die Frakturen begünstigen.
Gold fällt häufig an Druckentlastungspunkten aus, wie in Dilatationsräumen entlang von Störungen.
Falten und Antikliniken:
Faltensysteme können Gold mineralisierende Strukturen kontrollieren.
In Antiklinalbereichen, insbesondere entlang der Achsen, sammeln sich Fluide häufig aufgrund des strukturellen Aufbaus.
Synklinalbereiche können jedoch zusätzlich goldführende Zonen sein, wenn sie durch Störungen überprägt wurden.
Scherzonen:
Scherzonen weisen hohe Fluiddurchlässigkeit auf.
Tektonische Scherungen erzeugen mylonitische Texturen und kataklastische Brekzien, die als Reservoirs für Fluide dienen können.
Hydrothermale Alteration in Scherzonen ist ein häufiges Merkmal orogener Goldlagerstätten.
Bruchsysteme und Rissfüllungen:
Radiale oder parallele Bruchsysteme in Verbindung mit magmatischen Intrusionen (z. B. Granit) bieten potenzielle Transportwege für fluide Systeme. Quarzadern, die diese Brüche füllen, sind häufig Träger von Gold.
2. Gesteinsgeologie:
Geologische Einheiten und ihre Bedeutung für Gold (5 Gesteinsbeispiele)
Die Gesteinsgeologie den lithologischen Rahmen, in dem die strukturellen Prozesse definiert stattfinden. Die spezifische Lithologie beeinflusst dabei die Reaktion auf tektonische Belastung und die Fähigkeit, Fluide aufzunehmen und zu leiten.
Tektonit (Grundgebirge):
Als stark deformierte Gesteine fungieren Tektonite als primäre Fluidkanäle.
Hydrothermale Veränderungen, die in Verbindung mit tektonischen Prozessen stehen, zeigen häufig eine starke Goldmineralisierung. Sulfidmineralisierungen (z. B. Pyrit, Arsenopyrit) in Tektoniten sind ein Indikator für Gold.
Diatektischer Gneis:
Hohe metamorphe Überprägung erzeugt Schieferungsflächen, die als sekundäre Fluidwege dienen können. Quarzadern innerhalb des Gneises können Gold sein.
Granit (feinkörnig):
Intrusivkörper wirken oft als Wärmequellen für hydrothermale Systeme. Kontakte zwischen Granit und umliegenden Gesteinen (Kontaktmetamorphose) sind potenziell mineralisiert.
Metatektischer Cordierit-Sillimanit-Kalifeldspat-Gneis:
Hohe Temperaturen und Drücke bei der Metamorphose begünstigen die Bildung von Frakturen und Alterationsprodukten. Hydrothermale Veränderung von Kalifeldspat und Cordierit kann ein Hinweis auf goldführende Fluide sein.
Quarz-Gangbrekzien:
Entstanden durch episodische Fluidaustritte (1) entlang von Störungen, oft mit Gold assoziiert.
Mehrphasige Brekzienbildung zeigt wiederholte hydrothermale Aktivität und Goldausfällung.
3. Struktur- und Gesteinsgeologie:
Synergie für Goldmineralisierung
Die Synergie zwischen Struktur- und Gesteinsgeologie bildet die Grundlage für Goldanreicherungen:
Kontrolle durch Strukturen:
Störungen und Scherzonen, die sich durch alle Gesteinstypen ziehen, schaffen Wege für goldführende Fluide. Dilatationsräume und Druckschattenzonen entlang von Antiklinen oder Störungsversätzen sind bevorzugte Orte für Goldausfällungen.
Rolle der Lithologie:
Steine mit hoher Permeabilität, wie Tektonite oder Brekzien, speichern und leiten Fluide effizient.
Mineralogisch reiche Einheiten (z. B. Sulfid-reicher Gneise) bieten chemische Reaktionsorte, an denen Gold ausfällt.
Hydrothermale Prozesse:
Hydrothermale Alterationen wie Silifizierung, Serizitisierung oder Hämatitisierung sind Hinweise auf mineralisierte Zonen. Die mehrphasige Überprägung führt oft zu höherem Goldgehalt, da Fluide Gold remobilisieren und in Quarzadern anreichern.
4. Goldwahrscheinlichkeit und Prospektionsstrategie
Wahrscheinlichkeit:
Hoch:
Störungszonen, Quarzadern in Tektoniten, Kontaktzonen zwischen Granit und Nebengesteinen.
Hydrothermisch veränderte Brekzien oder Scherzonen.
Mittel:
Metatektische Gneise mit Frakturen oder Schieferungsflächen.
Quarzadern im diatektischen Gneisen.
Niedrig:
Homogener Granit ohne Kontaktalterationen oder Quarzeinsprengungen.
Strategien:
Geophysikalische Kartierung:
Magnetik- und Widerstandsuntersuchungen zur Identifikation von Störungen und Intrusionskörpern. (Diese Kartierung ist für mich als Hobbysucher nicht möglich.)
Geochemische Analyse:
Probennahme entlang von Brüchen und hydrothermal veränderten Zonen zur Detektion von Gold, Arsen und Schwefel.
Kartierung:
Fokus auf Störungszonen, Quarzbrekzien und Kontakte zwischen Gesteinselementen.
5. Fazit
Die Kombination von Struktur- und Gesteinsgeologie liefert eine fundierte Grundlage für die Identifikation von Goldlagerstätten. Die Goldwahrscheinlichkeit hängt von der genauen Interaktion zwischen Brüchen, Fluidwegen und hydrothermaler Überprägung ab, wobei die höchste Konzentration entlang strukturkontrollierter Quarzadern und hydrothermal veränderter Zonen zu erwarten ist.
Erklärung (1)
Episodische Fluidaustritte sind Phänomene, bei denen hydrothermale Fluide in mehreren, zeitlich getrennten Ereignissen entlang von Störungen, Brüchen oder anderen Durchlässigkeitswegen in die Erdkruste aufsteigen. Diese Ereignisse sind nicht kontinuierlich, sondern treten in Intervallen auf, die durch geologische Prozesse wie tektonische Bewegungen, magmatische Intrusionen oder Änderungen des Druck-Temperatur-Regimes gesteuert werden.
Prozesse hinter episodischen Fluidaustritten
Tektonische Aktivität:
Störungen oder Scherzonen werden durch tektonische Kräfte geöffnet, wodurch Fluide aus tieferen Krustenbereichen aufsteigen können. Diese Zonen können sich später durch Versiegelung (z. B. durch die Ausfällung von Mineralen) wieder schließen und bei erneuter Bewegung wieder geöffnet werden.
Magmatische Prozesse:
Magmenintrusionen führen zu einem Temperaturanstieg, der hydrothermale Fluide mobilisiert.
Das Entgasen von Magmen setzt Fluide frei, die in Intervallen aufsteigen, wenn der Druck überschritten wird.
Druckaufbau und Druckentlastung:
In tiefen geologischen Systemen können Fluide unter hohem Druck in porösen Gesteinen eingeschlossen sein. Durch tektonische Bewegungen oder den Zusammenbruch von Barrieren (z. B. versiegelte Brüche) kommt es zu plötzlichen Druckentlastungen, die Fluidaustritte fördern.
Hydrothermale Zirkulation:
Wiederholte Erwärmung und Abkühlung von Fluiden in der Erdkruste erzeugt eine pulsierende Bewegung. Diese Fluidbewegungen können durch Scherungen oder andere geologische Prozesse episodisch verstärkt werden.
Geologische Bedeutung von episodischen Fluidaustritten
Gangbildung:
Fluide transportieren gelöste Metalle wie Gold, Silber, Kupfer und andere Elemente. Bei plötzlichem Druckabfall oder Temperaturänderungen fallen diese Metalle in Form von Erzen aus und bilden Quarzgänge, Sulfidminerale oder Brekzien.
Die mehrfache Wiederholung dieses Prozesses führt oft zu mehreren Phasen von Mineralisation, die eine wirtschaftlich bedeutende Lagerstätte aufbauen können.
Brekzienbildung:
Episodische Fluidaustritte können mechanischen Druck auf das Gestein ausüben, was zu Fragmentierung (Brekzierung) führt. Diese Brekzien fungieren als Speicher und Transportwege für nachfolgende Fluidaustritte und Mineralisation.
Alteration:
Die Fluide bewirken chemische Veränderungen (Alteration) im umgebenden Gestein, wie z. B. Silifizierung, Serizitisierung oder Hämatitisierung. Diese Alterationszonen sind oft wichtige Hinweise für goldführende hydrothermale Systeme.
Scherzonen weisen hohe Fluiddurchlässigkeit auf.
Tektonische Scherungen erzeugen mylonitische Texturen und kataklastische Brekzien, die als Reservoirs für Fluide dienen können.
Hydrothermale Alteration in Scherzonen ist ein häufiges Merkmal orogener Goldlagerstätten.
Bruchsysteme und Rissfüllungen:
Radiale oder parallele Bruchsysteme in Verbindung mit magmatischen Intrusionen (z. B. Granit) bieten potenzielle Transportwege für fluide Systeme. Quarzadern, die diese Brüche füllen, sind häufig Träger von Gold.
2. Gesteinsgeologie:
Geologische Einheiten und ihre Bedeutung für Gold (5 Gesteinsbeispiele)
Die Gesteinsgeologie den lithologischen Rahmen, in dem die strukturellen Prozesse definiert stattfinden. Die spezifische Lithologie beeinflusst dabei die Reaktion auf tektonische Belastung und die Fähigkeit, Fluide aufzunehmen und zu leiten.
Tektonit (Grundgebirge):
Als stark deformierte Gesteine fungieren Tektonite als primäre Fluidkanäle.
Hydrothermale Veränderungen, die in Verbindung mit tektonischen Prozessen stehen, zeigen häufig eine starke Goldmineralisierung. Sulfidmineralisierungen (z. B. Pyrit, Arsenopyrit) in Tektoniten sind ein Indikator für Gold.
Diatektischer Gneis:
Hohe metamorphe Überprägung erzeugt Schieferungsflächen, die als sekundäre Fluidwege dienen können. Quarzadern innerhalb des Gneises können Gold sein.
Granit (feinkörnig):
Intrusivkörper wirken oft als Wärmequellen für hydrothermale Systeme. Kontakte zwischen Granit und umliegenden Gesteinen (Kontaktmetamorphose) sind potenziell mineralisiert.
Metatektischer Cordierit-Sillimanit-Kalifeldspat-Gneis:
Hohe Temperaturen und Drücke bei der Metamorphose begünstigen die Bildung von Frakturen und Alterationsprodukten. Hydrothermale Veränderung von Kalifeldspat und Cordierit kann ein Hinweis auf goldführende Fluide sein.
Quarz-Gangbrekzien:
Entstanden durch episodische Fluidaustritte (1) entlang von Störungen, oft mit Gold assoziiert.
Mehrphasige Brekzienbildung zeigt wiederholte hydrothermale Aktivität und Goldausfällung.
3. Struktur- und Gesteinsgeologie:
Synergie für Goldmineralisierung
Die Synergie zwischen Struktur- und Gesteinsgeologie bildet die Grundlage für Goldanreicherungen:
Kontrolle durch Strukturen:
Störungen und Scherzonen, die sich durch alle Gesteinstypen ziehen, schaffen Wege für goldführende Fluide. Dilatationsräume und Druckschattenzonen entlang von Antiklinen oder Störungsversätzen sind bevorzugte Orte für Goldausfällungen.
Rolle der Lithologie:
Steine mit hoher Permeabilität, wie Tektonite oder Brekzien, speichern und leiten Fluide effizient.
Mineralogisch reiche Einheiten (z. B. Sulfid-reicher Gneise) bieten chemische Reaktionsorte, an denen Gold ausfällt.
Hydrothermale Prozesse:
Hydrothermale Alterationen wie Silifizierung, Serizitisierung oder Hämatitisierung sind Hinweise auf mineralisierte Zonen. Die mehrphasige Überprägung führt oft zu höherem Goldgehalt, da Fluide Gold remobilisieren und in Quarzadern anreichern.
4. Goldwahrscheinlichkeit und Prospektionsstrategie
Wahrscheinlichkeit:
Hoch:
Störungszonen, Quarzadern in Tektoniten, Kontaktzonen zwischen Granit und Nebengesteinen.
Hydrothermisch veränderte Brekzien oder Scherzonen.
Mittel:
Metatektische Gneise mit Frakturen oder Schieferungsflächen.
Quarzadern im diatektischen Gneisen.
Niedrig:
Homogener Granit ohne Kontaktalterationen oder Quarzeinsprengungen.
Strategien:
Geophysikalische Kartierung:
Magnetik- und Widerstandsuntersuchungen zur Identifikation von Störungen und Intrusionskörpern. (Diese Kartierung ist für mich als Hobbysucher nicht möglich.)
Geochemische Analyse:
Probennahme entlang von Brüchen und hydrothermal veränderten Zonen zur Detektion von Gold, Arsen und Schwefel.
Kartierung:
Fokus auf Störungszonen, Quarzbrekzien und Kontakte zwischen Gesteinselementen.
5. Fazit
Die Kombination von Struktur- und Gesteinsgeologie liefert eine fundierte Grundlage für die Identifikation von Goldlagerstätten. Die Goldwahrscheinlichkeit hängt von der genauen Interaktion zwischen Brüchen, Fluidwegen und hydrothermaler Überprägung ab, wobei die höchste Konzentration entlang strukturkontrollierter Quarzadern und hydrothermal veränderter Zonen zu erwarten ist.
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| Strukturgeologie in Kombination mit der Gesteinsgeologie (oberflächig) |
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| Strukturgeologie - hier sind die einzelnen Gesteinsschichtungen sichtbar (14km) |
Erklärung (1)
Episodische Fluidaustritte sind Phänomene, bei denen hydrothermale Fluide in mehreren, zeitlich getrennten Ereignissen entlang von Störungen, Brüchen oder anderen Durchlässigkeitswegen in die Erdkruste aufsteigen. Diese Ereignisse sind nicht kontinuierlich, sondern treten in Intervallen auf, die durch geologische Prozesse wie tektonische Bewegungen, magmatische Intrusionen oder Änderungen des Druck-Temperatur-Regimes gesteuert werden.
Prozesse hinter episodischen Fluidaustritten
Tektonische Aktivität:
Störungen oder Scherzonen werden durch tektonische Kräfte geöffnet, wodurch Fluide aus tieferen Krustenbereichen aufsteigen können. Diese Zonen können sich später durch Versiegelung (z. B. durch die Ausfällung von Mineralen) wieder schließen und bei erneuter Bewegung wieder geöffnet werden.
Magmatische Prozesse:
Magmenintrusionen führen zu einem Temperaturanstieg, der hydrothermale Fluide mobilisiert.
Das Entgasen von Magmen setzt Fluide frei, die in Intervallen aufsteigen, wenn der Druck überschritten wird.
Druckaufbau und Druckentlastung:
In tiefen geologischen Systemen können Fluide unter hohem Druck in porösen Gesteinen eingeschlossen sein. Durch tektonische Bewegungen oder den Zusammenbruch von Barrieren (z. B. versiegelte Brüche) kommt es zu plötzlichen Druckentlastungen, die Fluidaustritte fördern.
Hydrothermale Zirkulation:
Wiederholte Erwärmung und Abkühlung von Fluiden in der Erdkruste erzeugt eine pulsierende Bewegung. Diese Fluidbewegungen können durch Scherungen oder andere geologische Prozesse episodisch verstärkt werden.
Geologische Bedeutung von episodischen Fluidaustritten
Gangbildung:
Fluide transportieren gelöste Metalle wie Gold, Silber, Kupfer und andere Elemente. Bei plötzlichem Druckabfall oder Temperaturänderungen fallen diese Metalle in Form von Erzen aus und bilden Quarzgänge, Sulfidminerale oder Brekzien.
Die mehrfache Wiederholung dieses Prozesses führt oft zu mehreren Phasen von Mineralisation, die eine wirtschaftlich bedeutende Lagerstätte aufbauen können.
Brekzienbildung:
Episodische Fluidaustritte können mechanischen Druck auf das Gestein ausüben, was zu Fragmentierung (Brekzierung) führt. Diese Brekzien fungieren als Speicher und Transportwege für nachfolgende Fluidaustritte und Mineralisation.
Alteration:
Die Fluide bewirken chemische Veränderungen (Alteration) im umgebenden Gestein, wie z. B. Silifizierung, Serizitisierung oder Hämatitisierung. Diese Alterationszonen sind oft wichtige Hinweise für goldführende hydrothermale Systeme.
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