Kupfererz aus Bösenbrunn

»Brigitte Flacher« - ein interessanter Erzgang in einem sächsischen Steinbruch (Juni 2023)

Die Gesteine, aus denen der geologische Untergrund unter unseren Füßen aufgebaut ist, wurden im Laufe der geologischen Geschichte häufig von erdinneren (tektonischen) Kräften beeinflusst. Beim Überschreiten kritischer Werte entstanden Brüche beziehungsweise Störungen, an denen die jeweils benachbarten Gesteinspakete aneinander vorbei bewegt wurden. Der Südwesten des sächsischen Vogtlands ist besonders reich an solchen geologischen Störungen.

Neben den bekannten großen, sich über viele Kilometer erstreckenden Störungen existiert eine Vielzahl kürzerer Verwerfungen, zu deren genauem Verlauf und Erstreckung oft nur wenig bekannt ist.

Häufig wurden solche Störungen im Laufe der Erdgeschichte durch Zerrungsbewegungen zu Spalten erweitert, in denen sich verschiedene Minerale absetzten. Vor allem die Gehalte an Eisen, Kupfer und Flussspat führten im sächsischen Vogtland zu einem teils Jahrhunderte währenden Bergbau auf diese Rohstoffe.

Seit einigen Jahren werden durch den Abbau verschiedener Diabasgesteine in zwei Steinbrüchen bei Bösenbrunn südwestlich von Oelsnitz/Vogtland mehrere Erzgänge angeschnitten. Einer von ihnen ist der Erzgang »Brigitte Flacher«.

Aufgrund der guten Aufschlussverhältnisse ist zurzeit ein bequemer Einblick in die mineralogische und chemische Zusammensetzung dieses Ganges und seines Verlaufs möglich. Zwei wichtige geometrische Merkmale von Gängen – ihr Streichen (die Schnittlinie mit der Erdoberfläche) und Fallen (Fallrichtung und Einfallswinkel) – können deshalb derzeit recht zuverlässig mit einem Geologenkompass bestimmt werden.

Die Mächtigkeit des Ganges ist Schwankungen unterworfen und manchmal nicht einfach zu bestimmen. Aus der Nähe ist zu erkennen, dass zahlreiche, verschieden mächtige Einzelgänge und auch sogenannte Nebengesteine – hier konkret Schwarzschiefer – den Gang zusammensetzen.

In der Nähe der Erdoberfläche sind die verschiedenen Minerale der Gänge häufig durch den Einfluss von Luft, Wasser, Vegetation, Temperaturwechseln und weiteren Faktoren verwittert und liegen als erdiger Mulm vor, der vor allem aus Quarz und diversen Eisenoxiden und –hydroxiden besteht. Bei hohen Eisengehalten hat man im Vogtland vermutlich schon vor über Tausend Jahren solche sogenannten »Eisernen Hüte« abgebaut und in Ortsnähe verhüttet, um daraus verschiedene Werkzeuge herzustellen.

Inzwischen hat der Steinbruchbetrieb den »Brigitte Flacher« bis über 50 Meter Tiefe erschlossen und damit eine Teufe erreicht, in welcher die verschiedenen Minerale weitgehend frisch bzw. unzersetzt vorliegen. Ein häufiger Bestandteil der vogtländischen Erzgänge ist Chalkopyrit - ein aus Kupfer, Eisen und Schwefel zusammengesetztes Mineral. Darin beträgt der durchschnittliche Kupfergehalt etwa 35 Masse-Prozent. Es gehört zu den weltweit wichtigsten Mineralen, aus denen Kupfer hergestellt wird. Auch in den vergangenen Jahrhunderten hat man an verschiedenen Stellen im Vogtland in bescheidenen Mengen Kupfer aus derartigen Gängen gewonnen. Dieses Mineral fällt bereits durch seine goldgelbe Farbe auf und liegt derzeit verstreut im Haufwerk des Steinbruchs in der Nähe des»Brigitte Flacher« herum.

Auf den unteren Sohlen ist der Chalkopyrit leicht im anstehenden»Brigitte Flacher« zu erkennen. Er wird dort von weiteren Mineralen – vor allem von Quarz (SiO₂) und Siderit (FeCO₃) – begleitet.

Manchmal erscheinen die Gang-Bestandteile zerstückelt (brekziiert) und verdeutlichen damit das Wirken verschiedener Kräfte während der Gangbildung und –füllung über einen längeren Zeitraum.

Gelegentlich treten kleine Hohlräume (Drusen) auf, in denen die verschiedenen Gang-Minerale frei auskristallisieren konnten. Relativ selten ist dies beim Chalkopyrit der Fall. Häufiger sind dagegen Drusen, in denen verschiedene Karbonat-Minerale frei wachsen konnten.

Auch mit viel Erfahrung lassen sich die in der Natur vorkommenden Minerale nicht immer allein anhand ihrer äußeren Merkmale sicher bestimmen. Vor allem die häufig schwankende genaue chemische Zusammensetzung kann daher nur mit modernen Methoden wie der Röntgenspektroskopie ermittelt werden.

Die Röntgenspektroskopie ist ein vergleichsweise einfaches Verfahren und nutzt die Tatsache, dass Röntgenstrahlung beim Auftreffen auf eine Substanz in charakteristischer Weise – je nach der konkreten chemischen Zusammensetzung – beeinflusst wird. In den letzten Jahren wurden kleine Röntgenspektrometer entwickelt, mit denen man die Art und Gehalte der z.B. in einer Erzprobe auftretenden chemischen Elemente für viele Einsatzzwecke ausreichend zuverlässig bestimmen kann.

In einer ersten Untersuchung wurde eine Chalkopyrit-reiche Probe aus dem »Brigitte Flacher« durchgesägt, um für das eben beschriebene Messverfahren eine möglichst glatte Oberfläche zu erhalten. An acht Messpunkten wurde dann eine vorläufige chemische Zusammensetzung ermittelt.

Untersuchungsergebnisse

Im Ergebnis ist diese Probe relativ einfach zusammengesetzt. Neben Quarz und verschiedenen Karbonat-Mineralen wurde als einziges echtes Erzmineral Chalkopyrit („Kupferkies“) bestimmt. Er besteht in reiner Form hauptsächlich aus Kupfer (ca. 35 %), Eisen (ca. 30 %) und Schwefel (ca. 35 %). In der Natur treten jedoch meist Abweichungen auf, da sich andere Elemente in verschiedener Art und Weise im Kristallgitter oder als selbständige Minerale dazugesellen. In diesem Zusammenhang besonders interessant sind an den hier untersuchten Proben relativ hohe Gehalte an Zinn (bis etwa 0,2 %). Möglicherweise verbergen sie sich in dem Mineral Stannin (Cu₂FeSnS₄), welches in kleinen Partikeln im Chalkopyrit verteilt sein könnte. Dies würde gut zu der Tatsache passen, daß nur wenige Kilometer östlich des hier untersuchten »Brigitte Flacher« am Westrand von Lauterbach in vergangenen Jahrhunderten Zinnvererzungen angetroffen und teilweise abgebaut wurden.

Die wirtschaftliche Bedeutung der Kupfervererzung des „Brigitte-Flacher“ ist als gering einzuschätzen. Aller Voraussicht nach wird es sich nicht lohnen, hier einen selbstständigen Erzbergbau durchzuführen, da die angetroffenen und insgesamt abschätzbaren Kupfermengen dieses einen Ganges sich im Bereich einiger Tonnen – bestenfalls vielleicht bis 100 Tonnen – bewegen. Zum Vergleich: die in Hamburg ansässige Aurubis AG verarbeitet jährlich größenordnungsmäßig etwa 1 Million Tonnen Kupfer. Eventuell könnte versucht werden, über die folgenden Jahre jeweils die größeren Chalkopyrit-Brocken manuell aufzusammeln, zwischenzulagern und vielleicht einmal als eine Charge an einen Kupfererz-Verarbeiter zu liefern.

Auch die erwähnten erhöhten Zinn-Gehalte haben derzeit eher wissenschaftlichen Wert, da sie Anhaltspunkte liefern, wie insgesamt im Südwest-Vogtland die Vererzungsprozesse abliefen. In diesem Zusammenhang ist von Interesse, dass vor einigen Jahren vom Sächsischen Oberbergamt an eine privatwirtschaftliche Firma eine bergrechtliche Erlaubnis erteilt wurde, um die wirtschaftliche Bedeutung unter anderem von Kupfer und Zinn in dem hier vorgestellten Gebiet zu untersuchen. Mangels Erfolgsaussichten wurden die Arbeiten damals eingestellt. Neue Erkenntnisse könnten diese Einschätzung vielleicht wieder revidieren.

Der in diesem Aufsatz vorgestellte Name des Erzgangs würdigt die Verdienste der Initiatorin des »Vogtland-Atlas«. Mit »Flacher« werden traditionell im Bergbau jene Gänge bezeichnet, deren Streichen im Bereich Nordwest bis Nord beziehungsweise Südost bis Süd verläuft.

Weiterer besonderer Dank gebührt der Hartsteinwerke Vogtland GmbH & Co. KG, welche durch Betretungsgenehmigungen und Erfahrungsaustausch die hier skizzierten Untersuchungen ermöglichte und unterstützte.

Schließlich sind die jüngsten Erkenntnisse insbesondere zur chemischen Zusammensetzung des »Brigitte Flacher« der TU Bergakademie Freiberg, insbesondere dem Lehrgebiet »Bergbauliche Wasserwirtschaft« und Entwässerungstechnik zu verdanken – auch diesen Kolleg(inn)en gebührt herzlicher Dank.