Potentielle Vorkommen von Rohstoffen wie Molybdän, Zinn

Potentielle Vorkommen von Rohstoffen wie Molybdän,
Zinn, Wolfram, Antimonium, Fluorit, Barytin, seltene
Erden, Graphit und Magnesit in Chile
Sichtung und Analyse vorhandener geologischer Informationen
Mariano Gajardo
Dr. Roberto Mallea
Stand: Oktober 2014
[Die Sammlung und Analyse der bestehenden geologischen Informationen über das
mögliche Vorkommen von Rohstoffen in Chile, die von der Europäischen Union als
kritisch eingestuft werden, kann relevanter Ausgangspunkt für die Definition neuer
Forschungsprojekte und –vorhaben und künftiger Explorationen sein. In Chile sind
verschiedene geologische, metallische, geophysische Studien durchgeführt worden, die
auf ein ausnehmend interessantes polymetallisches Potential bei chilenischen
Erzvorkommen verweisen. Diese Informationen sind jedoch verstreut und hinsichtlich des
Auftretens speziell jener Rohstoffe aus der Liste der „kritischen Elemente“ wenig
aufbereitet.
Folgende Zusammenfassung ist Ergebnis der Kooperation zwischen dem chilenischen
Komitee für Auslandsinvestitionen (CIE) und der AHK Chile und dient als erste
Vorausschau auf potentielle Vorkommen dieser strategischen Rohstoffe].
Kontakt:
Deutsch-Chilenische Industrie- und Handelskammer
(AHK Chile)
P.O. Box Casilla 19, Correo 35
SANTIAGO DE CHILE
C.P. 67 60 235, CHILE
Telefon: +56 2 203 53 - 20
Telefax: +56 2 203 53 - 25
E-Mail: [email protected]
Autor
Mariano Gajardo
Co-Autor
Dr. Roberto Mallea
Redaktion/ Layout:
Annika Glatz
1
Inhaltsverzeichnis
Vorwort der AHK Chile............................................................................... 3
Kurzdarstellung ....................................................................................... 1
1 Geologische Analyse und Metallogenese in Chile .............................................. 9
2 Die analysierten Rohstoffe und ihr Vorkommen in Chile .................................... 10
2.1 SELTENE ERDEN (REE) ....................................................................... 18
2.2 WOLFRAM..................................................................................... 21
2.3 MOLYBDÄN ................................................................................... 23
2.4 BARYT ......................................................................................... 25
2.5 ZINN ........................................................................................... 27
2.6 MAGNESIUM .................................................................................. 29
2.7 ANTIMON ..................................................................................... 31
2.8 FLUORIT ...................................................................................... 33
2.9 GRAPHFIT..................................................................................... 34
3 Vorkommen der analysierten Rohstoffe in den Nachbarländern ........................... 38
3.1 Seltene Erden................................................................................. 38
3.2 Wolfram ...................................................................................... 38
3.3 Molybdän ..................................................................................... 38
3.4 Baryt .......................................................................................... 38
3.5 Zinn........................................................................................... 38
3.6 Magnesit ...................................................................................... 39
3.7 Antimon ...................................................................................... 39
3.8 Fluorit......................................................................................... 39
3.9 Graphit ........................................................................................ 39
Schlussfolgerungen .................................................................................. 40
Literatur- und Quellenverzeichnis ................................................................ 42
Abbildungsverzeichnis .............................................................................. 46
Tabellenverzeichnis ................................................................................. 47
2
Vorwort der AHK Chile
Immer kürzere Innovationszyklen sowie der beschleunigte technologische Wandel führen
zu einem beständigen Anstieg der Nachfrage nach metallischen und nicht metallischen
Elementen. Neben dem Bedarf an Kupfer, Silber, Gold und anderen „traditionellen
Metallen“, steigt gegenwärtig das Interesse an anderen Elementen, wie zum Beispiel
seltenen Erden, Antimonium und Wolfram.
Diese
Elemente
werden
zur
Entwicklung
neuer
Materialen,
Legierungen
und
Technologien eingesetzt, die neben anderen Eigenschaften die Herstellung leichterer
und extrem hitzebeständiger Komponenten oder Materialien mit größerer elektrischer
Leitfähigkeit, Lagerkapazität und Duktilität ermöglichen.
Diese Produkteigenschaften sind für den Einsatz in zahlreichen Industriebereichen
unterschiedlichster
Sektoren
Kommunikationstechnik
von
großer
(Mobiltelefonie,
Bedeutung.
Dazu
Datenübertragung,
zählen
die
Flachbildschirme,
Digitalkameras), die Automobilindustrie (Elektrofahrzeuge), die Luft- und Raumfahrt
(FlugzeugAnwendungen
und
Raketenrümpfe),
nicht
konventioneller
Chemie
(Katalysatoren,
erneuerbarer
Energien
Reaktormaterial),
(Dauermagneten,
Beschichtungen für Photovoltaikzellen) und die Elektronikindustrie (Kondensatoren,
Mikroprozessoren).
Die Europäische Union hat 2010 eine Liste von 14 Elementen erarbeitet, die sie als
„kritisch“ für die zukünftige industrielle Entwicklung ihrer Mitgliedsländer definiert hat.
Die 2014 auf 24 Elemente erweiterte Liste enthält Elemente mit bedeutenden
Vorkommen in Chile, wie beispielsweise Molybdän und Borate.
Der kritische Charakter der Elemente definiert sich unter anderem über die
Zugänglichkeit und die Zuverlässigkeit der Lieferungen, sowie durch das für die Zukunft
erwartete beschleunigte Wachstum der Nachfrage. Viele der 24 Elemente werden nur in
wenigen Ländern gewonnen. China produzierte 2007 weltweit 95% der seltenen Erden
und baute die Position bis 2010 auf 97% aus. Diese Tatsache und der eingeschränkte
Export der Rohstoffe aus den Erzeugerländern beunruhigte die Industrieländer und
3
erhöhte das Interesse, neue und vertrauenswürdige Lieferquellen für die begehrten
Rohstoffen zu finden.
Chile zeichnet sich durch ein außergewöhnliches geologisches Potential aus, das für die
Länder der EU strategische Bedeutung hat. Deshalb haben Deutschland und Chile im
Januar 2013 ein Abkommen zur Stärkung der bilateralen Beziehungen im Bergbausektor
unterzeichnet. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe und der
chilenische geologische Dienst Sernageomin haben mit der Unterzeichnung einer
Vereinbarung im Oktober 2013 ihre Absicht zur Wiederaufnahme einer Zusammenarbeit
bekräftigt.
In Chile sind verschiedene geologische, metallische und geophysische Studien
durchgeführt worden, die auf ein ausnehmend interessantes polymetallisches Potential
in den Erzvorkommen verweisen. Diese Informationen sind jedoch verstreut und unter
dem Gesichtspunkt des Auftretens der Rohstoffe aus der Liste der „kritischen Elemente“
wenig aufbereitet. Aus diesem Grund hielten es das chilenische Komitee für
Auslandsinvestitionen (CIE) und die AHK Chile für notwendig, die in Chile bestehenden
Daten
zu
sammeln,
zu
ordnen,
zu
systematisieren
und
auszuwerten.
Diese
Datensammlung soll als Ausgangspunkt für den Anstoß tiefgehenderer und breiter
angelegte Studien dienen, die zur Entwicklung eines Bergbaus jenseits der bis heute
ausgebeuteten Elemente beitragen könnten.
Mit freundlichen Grüßen,
Jorge Pizarro
Juan Pablo Hess
Executive Vicepresident
Präsident
Komitee für Auslandsinvestitionen
Deutsch-Chilenische Industrie- und
Handelskammer
4
Kurzdarstellung
Die vorliegende Analyse soll bei der
Bestimmung möglicher
Vorkommen der
nachgefragten Rohstoffe in Chile helfen. Insbesondere sollen fundierte Argumente für
die Identifizierung von Bergbauregionen geliefert werden, in denen einige der von der
EU als kritisch klassifizierten Rohstoffe vorkommen. Die im Jahr 2010 definierten
kritischen Elemente sind: Antimon, Beryllium, Kobalt, Feldspat, Gallium, Germanium,
Graphit, Indium, Magnesium, Niob, die Gruppe der Platinmetalle, seltene Erden, Tantal
und Wolfram. 2014 kamen Borate, Chrom, Koks, Vanadium und Molybdän dazu.
Die vorliegende Arbeit basiert auf Studien zahlreicher Spezialisten aus verschiedenen
Universitäten, Forschungszentren und Behörden wie dem Sernageomin (Nationaler
geologischer Dienst) und von Geologen der Chilenischen Atomenergiekommission
(CCHEN), die speziell zum Thema seltene Erden und Uran geforscht haben.
In Rahmen der konsultierten Forschungen wurden verschiedene dieser Rohstoffe von der
Region Arica und Parinacota im hohen Norden bis zur Region Aysén im tiefen Süden
gesucht und – soweit möglich - auch bewertet. Von 1980 bis 2005 haben sich die
Forschungen besonders auf die Regionen Antofagasta, Atacama und Coquimbo
konzentriert.
Die Ergebnisse der Datensammlung zeigen, dass es bei mehreren der aufgeführten
strategischen Rohstoffe ein Potential gibt, das erlaubt, in einem ersten Schritt jene
Abbauregionen zu identifizieren, bezüglich derer bereits geologische Basisinformationen
vorliegen. Dazu zählt beispielsweise das Vorkommen von Uran und seltenen Erden im
Norden der Atacama-Region (laut der CCHEN-Studie „Projekt Cerro Carmen, 2007”). In
einer zweiten Etappe müssten dann die notwendigen Investitionen zur mittel- und
langfristigen Projektentwicklung getätigt werden, um auf Grundlage der aktuellen
Informationen
aus
vorhergehenden
Studien
den
Kenntnisstand
bezüglich
der
strategischen Erze zu erweitern.
Diese Suche nach neuen Erkenntnissen und Informationen bezüglich der erwähnten
strategischen Rohstoffe könnte dabei auch durch die aktuell in Bearbeitung befindlichen
Studien des Nationalen Geologischen Dienstes (SERNAGEOMIN) bereichert werden, aus
deren Veröffentlichung neue Indizien für die Ausrichtung der Suche nach den
strategischen Rohstoffen in Chile erwartet werden. Es ist zu anzunehmen, dass die
Aufnahme der neuen geologischen, geophysischen und geochemischen Informationen aus
dem Nationalen Geologieplan in die metallogenetischen Karten das Auffinden neuer
Abbaugebiete und Vorkommen strategischer Erze erleichtern wird.
Darüber hinaus wäre es in Chile ebenfalls notwendig, den sekundären Bergbau zu
evaluieren und zu fördern. Dies beinhaltet die Definition und Quantifizierung der
Wertelemente die aus massiven Bergbaurückständen, wie Schlacken, Laugungs- und
Flotationsrückständen, zurück gewonnen werden können. Im Jahr 2012 wurden 318
Millionen Tonnen Flotationsrückstände produziert. Es wird geschätzt, dass diese Zahl bis
2020 auf 600 Millionen Tonnen pro Jahr steigt. Die Produktion von Laugungsrückständen
wurde für 2012 auf 400 Millionen Tonnen geschätzt, und bezüglich der Schlacken geht
man für dasselbe Jahr von 2 Millionen Tonnen aus. Man erwartet, dass die Produktion
von Schlacken und Laugungsrückständen sich bis 2020 nicht bedeutend verändern wird.
Seit einigen Jahren gibt es Forschungen, um die Präsenz einiger der strategischen
Elemente in den massiven Bergbaurückständen sichtbar zu machen. Jüngste chemische
Analysen von Flotationsrückständen zeigen interessante Konzentrationen von seltenen
Erden, Tellurium, Gallium, Strontium, Barium und anderen Elementen.
Bei geologischen Explorationen im Salzsee Salar Grande 1983 wurden Uran-Anomalien
festgestellt. Hier bedarf es einer neuen Analyse, um das Vorkommen seltener Erden zu
untersuchen. Gegenwärtig bauen zwei Großunternehmen Lithium und Magnesium aus
dem Salzsee ab.
Weiterhin ist zu untersuchen, welche Erze in den riesigen Salpeterkonzessionen im
Großen
Norden
vorkommen.
Bis
heute
liegen
keine
öffentlich
zugänglichen
Informationen über die Präsenz der strategischen Rohstoffe vor.
Nach der Analyse der konsultierten Dokumente kommt diese Untersuchung zu folgenden
Schlussfolgerungen:
Seltene Erden: In Chile sind Vorkommen seltener Erden und Uran in den Regionen von
Antofagasta, Atacama und Coquimbo gefunden worden. Sie treten zusammen mit
Eisenvorkommen vom Typ Kiruna (Magnetit-Apatit) in vulkanischem Kreidegestein, in der
Küstenkordillere der Regionen Atacama und Coquimbo und in den Silbervorkommen der
Regionen Antofagasta und Atacama auf.
Verschiedene Studien verweisen auf Apatitspuren am Rand der Eisenvorkommen in
einem Küstenstreifen von 20 km Breite zwischen dem 28° und dem 31° südlichen
Breitengrad der Regionen von Atacama und Coquimbo. Daher sollten auf Grundlage der
2
neuen geologischen, geophysischen und geochemischen Studien von Sernageomin neue
Forschungsprojekte speziell zum Apatit in den Lagerstätten Algarrobo in der Region
Atacama und Romeral in der Region Coquimbo aufgelegt werden.
Im Bereich El Salado (Atacama-Region) sind in einem Umfeld von 100 km² drei
Lagerstätten ausgemacht worden: Cerro Carmen, Sierra Áspera und Veracruz. Bisher gibt
es nur eine Berechnung der Erzreserven in Cerro del Carmen, die auf 3,8 Millionen
Tonnen für insgesamt 2900 Tonnen Feinerz kommt.
Daher rechtfertigt es sich, die geologischen Forschungen zu seltenen Erden zu vertiefen.
Zunächst sollte man sich auf die schon bekannten Lagerstätten - wie Cerro Carmen konzentrieren, um dann mit den vom CCHEN ausgewählten Standorten von Diego de
Almagro in der Atacama-Region bis Ovalle in der Region Coquimbo fortzufahren. Siehe
Bild 7 des Berichts.
Wolfram: Es sind Vorkommen in den Regionen Atacama, Coquimbo und Aysén
identifiziert worden.
In der Atacama-Region gibt es Sektoren mit Scheelit- und Wolframmineralisierungen in
einem großen Bereich zwischen Copiapó im Südosten und Inca de Oro im Norden und
speziell in den Distrikten Cabeza de Vaca und Los Plomos.
In der Region von Coquimbo finden sich bedeutende Vorkommen in der Wolfram- und
Llamuco-Kupfer-Lagerstätte. Die Erze sind mit vulkanischen Kaminen in Granit
verbunden.
In der Region Aysén wurden Vorkommen von Wolfram (Scheelit und Wolfram), Kupfer
und Molybdän in den Minen Arroyo Pedregoso und Cerro Castillo gefunden.
Somit sind geologische und geochemische Studien für die Suche nach Wolfram in den
drei benannten Regionen zu rechtfertigen. Die Forschungen sollten im Bereich der Mine
Llamuco in der Gemeinde Salamanca in der Region von Coquimbo beginnen.
3
Molybdän:
In
Chile
ist
die
Molybdängewinnung
ein
Nebenprodukt
des
Kupfergroßbergbaus. Damit ist Chile zu einem der drei größten Molybdänproduzenten
der Welt geworden. Im letzten Jahrzehnt (2004 – 2013) sind in Chile 398.605 Tonnen
Molybdän produziert und als Konzentrat, Oxid oder Ferromolybdän für 23,358 Milliarden
Dollar verkauft worden.
In den Regionen Arica und Parinacota, Tarapacá, Antofagasta, Atacama, Coquimbo,
Aconcagua, Metropolregion und Aysén sind Lagerstätten gefunden worden, in denen
Molybdän das wichtigste Erz ist. Momentan werden aber keine Molybdänminen
ausgebeutet.
Hervorzuheben sind die Lagerstätten Pupio de Caimanes in Granit mit Mineralisierungen
von Wolfram, Molybdänit und Pyrith und die Mine Carrizo, wo der Träger ein aplitischer
Flöz in Granodiorit mit Molybdänit, Scheelit (teilweise Kupferscheelit), Kupferkies und
Pyrith ist.
In der Region Aysén gibt es in einem Streifen nord-nord-westlicher Ausdehnung von Alto
Cisnes (44°30' südlicher Breite) bis Río Soler (47° südlicher Breite) zahlreiche Hinweise
auf Molybdänit.
Von Interesse sind hierbei vor allem die Lagerstätten, in denen das Molybdänit mit
Wolfram verbunden ist, wie in den Minen Pupio de Caimanes in der Gemeinde Los Vilos
(Region Coquimbo) und Maullín Chico in der Gemeinde Chile Chico (Region Aysén)
Baryt: Es ist über Baryt-Vorkommen in den Regionen Antofagasta, Atacama und
Coquimbo informiert worden. Bekannt sind die Minen Las Bombas und Domeyko in der
Region Atacama und in den Provinzen Elqui und Limarí in der Region Coquimbo. Es gibt
keine Hinweise auf aktuell bestehenden Abbau von Baryt.
In der Provinz Iquique in der Region Tarapacá gibt es im Streifen der Küstenkordillere die
Barytmine Gran Veta (Breitengrad 20° 22’, Längengrad 70° 71’).
4
In der Region Antofagasta ist die Mine Unión in Sierra Gorda identifiziert worden, und es
gibt mehrere Barytflöze im Cerro Jaspe nördlich von Chuquicamata, die mit Fluoritflözen
verbunden sind.
In der Atacama-Region in der Sierra Las Bombas – Minillas an der Grenze der Regionen
Antofagasta und Tarapacá gibt es insgesamt 20 Minen auf einer Fläche von 12 km Länge
und 10 km Breite vom Cerro Minilla im Süden bis Las Bombas im Norden. In der Provinz
Vallenar sind in Domeyko die Minen Buena Suerte, Blanca und Libertad bekannt.
In der Region von Coquimbo in der Provinz Elqui sind Barytminen von den südlichen
Breitengraden 25° bis 31° identifiziert worden. Sie befinden sich in Recoleta, Punta
Colorada Tres Cruces, Condoriaco, Salmo Alto, Pichasca, Hurtado, Rivadavia, Payhuano,
Andacollo, Las Guías und Corral Quemado.
Zusammengefasst kann man schließen, dass es in Chile ausreichend Barytvorkommen
gibt, um ein Explorationsprogramm aufzulegen. Beginnen sollte man in der Sierra Las
Bombas in der Region Atacama sowie in der Region Coquimbo zwischen den südlichen
Breitengraden 21° bis 31°. Dazu bedarf es einer vorherigen geochemischen Untersuchung
der Gegenden mit der höchsten Wahrscheinlichkeit an Ressourcen in relevanten Mengen.
Geologische Untersuchungen sollten in Cerro Jaspe in der Gemeinde Calama in der
Region Antofagasta durchgeführt werden, wo man Baryt- und Fluoritflöze identifiziert
hat.
Zinn: In Chile hat die Mineralisierung der Metalle hydrothermischen Ursprung und ist mit
der Intrusion von Granitoiden vom Typ I oder aus der Serie der Magnetiten verbunden,
wodurch es vor allem Vorkommen kalkhaltiger Metalle gibt (Cu, Mo, Zn, Pb, Ag, Au, Fe).
Lithophile Metalle gibt es nicht, weshalb die Existenz von Zinn-Lagerstätten in Chile
auszuschließen ist. Daher sind Explorationen dieses Metalls nicht zu empfehlen.
Magnesium: Im Atacama-Salzsee wird gegenwärtig das Magnesiumsalz Bischofit
gewonnen. Dabei handelt es sich um ein Haloiderz, dessen wichtigster Bestandteil
Magnesiumchlorid ist.
Dort hat man Reserven von circa 30 Millionen Tonnen Magnesium errechnet.
5
Im hydrothermischen Umfeld kommt Magnesit in Erzgängen vor und kann auch in
pegmatitischem Gestein gefunden werden. In Sedimentationsmilieus präsentiert es sich
als Alterationsprodukt basischen Gesteins durch CO2-reiches Naturwasser, doch in Chile
gibt es keine Informationen über die Ausbeutung von Magnesium in hydrothermischen
Milieus.
Es empfiehlt sich somit, die Explorationsbemühungen zunächst auf die Suche nach
Magnesium im Atacama-Salzsee und in anderen der zahllosen chilenischen Salzseen zu
konzentrieren.
Antimon: In Chile sind Vorkommen in der Region Antofagasta in der Silbermine
Caracoles, in der Region Atacama in den Silberminen Pampa Larga und Chañarcillo und
in der Region de los Ríos in der Provinz Valdivia in der Mine San Joaquín bekannt. Aus
den letzten Jahren gibt es keine Informationen über eine Antimonproduktion in Chile.
Stibnit ist das wichtigste Antimoniumerz. Es bildet sich in hydrothermischen Lagerstätten
oder Erzgängen mit niedrigen Temperaturen und normalerweise wird es als
Nebenprodukt in Kupfer-, Silber- und Bleigießereien zurückgewonnen.
Priorität sollte die Neubewertung alter Silberminen in den Regionen Antofagasta und
Atacama durch die Suche nach Antimon-Anomalien haben.
Flussspat: Es sind Flussspat-Vorkommen in den Regionen Antofagasta, Atacama,
Coquimbo und Aysén identifiziert worden. Das bekannteste findet sich in der Mine
Mercedes, Paihuano (Region Coquimbo).
Im Cerro Jaspe in der Region Antofagasta 40 Km nördlich von Chuquicamata sind eine
Reihe von Flussspatflözen in Verbindung mit bedeutenden Barytadern gefunden worden.
In Chañarcillo in der Region Coquimbo gibt es die Mine Alacrán.
Die Mine Mercedes in Paihuano in der Region Coquimbo ist eine Lagerstätte
hydrothermischen Ursprungs in Intrusionsgestein. Der Flussspat Fluorit ist mit Galenit
und Kalzit verbunden.
In der Region Aysén sind flözartige Vorkommen in Gesteinen der Flamenco-Formation
identifiziert worden.
Es wird empfohlen, in der Zone der Mine Mercedes geologische und Explorationsstudien
auszuführen, da es dort einen großen Bereich von Intrusionsgestein ähnlicher
Petrographie und ähnlichen Alters wie in den Flözen der Mine Las Mercedes gibt.
Graphit: In Chile gibt es keine Informationen über Graphitvorkommen. Man geht davon
aus, dass es aber aufgrund der Existenz von Kohlelagerstätten möglich sein könnte, in
6
großer Tiefe auf Graphit zu stoßen. Dabei würde es sich um Erdschichten mit hohen
Temperaturen und hohem Druck handeln.
Im Süden gibt es drei Kohleregionen: Concepción (Arauco), Valdivia–Chiloé und
Magallanes (Brunswick-Halbinsel und Insel Riesco), doch in keiner ist bisher Graphit
gefunden worden.
Da das Graphit ein strategisches Metall mit wachsender Nachfrage für das 21.
Jahrhundert ist, wäre es von Vorteil, im Süden Chiles in den Kohlelagerstätten in tiefen
Erdschichten mit hoher Temperatur und hohem Druck nach Graphit zu suchen.
7
Die Tabelle 1 fasst die beschriebenen Daten zum Vorkommen strategischer Rohstoffe in
Chile zusammen:
Tabelle 1:
Strategische Rohstoffe: Perspektiven des Vorkommens in Chile
Nr.
1
2
2
4
5
6
7
8
Seltene
MolyMagne- AntimoGraRohstoff
Erden Wolfram bdän
Baryt
sium
nium Fluorit phit
XV; I;
Region der
III; IV;
II; III;
II; III,
Vorkommen Ill und IV
XV
IV;V;XI II; III; IV
II
II y III
IV
Nicht
Sektor oder El Salado Gemeind Gemein Gemein Gemeind Gemeind
Gemeinde
III R.
en
den
den
e
en
Franja
Tierra
Los
Chanara
San
Sierra
Fe: III- IV Amarilla Vilos
l
Pedro
Ove
und
Salaman Chile
III.
II.
und
ca
Chico Region Region Copiapó
Standorte
Potential
hoch,
mittel,
niedrig
Priorität
Cerro
In III.
In III.
III.
Carmen, Cabeza Pupio región
Sierra
In XI:
Las
Aspera, de Vaca Maullín Bombas
Eisenstrei
IV;
Mehrere
fen
Llamuco
in
In XV:
IV.
Mine
Region
Cerro
Castillo
hoch
mittel
mittel
mittel
9
Zinn
Nicht
Gemei
nden
Calama
,
Copiap
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Paihua
no
Caracole IV.
Im Salar
s
Region
Atacama
II.
Merced
,
Region
es
Weitere Chañarci
II.
50
llo
Region
III.
C
Salzseen Region Jaspe
mittel
Cerro
Las
Carmen LIamuco Maullín Bombas Salzsee
niedrig
mittel
Caracoles
Mercedes
8
1 Geologische Analyse und Metallogenese in Chile
Die chilenische Geologie zeichnet sich seit dem Präkambrium bis in geologisch jüngste
Zeiten durch Subduktionseffekte in ost-westlicher Richtung aus. (25)
Die Metallogenese Chiles wird durch den tektonischen Rahmen der Andenkordillere
bestimmt, der sich durch einen kontinentalen aktiven Rand ozeanischer Kruste unter
dem südamerikanischen Kontinent auszeichnet (14 und 15).
Der Großteil der Metallvorkommen hat eine inhärente und zeitliche Beziehung zur
Magmaaktivität und der Ursprung der Metallbildung wird Subduktionsprozessen in großer
Tiefe zugeschrieben.
Im Jura und in der Unterkreidezeit hat sich in der Küstenkordillere im Norde Chiles ein
Magmabogen gebildet, der auf eine Abfolge mächtiger vulkanischer Ereignisse
zurückzuführen ist.
In der mittleren Kreidezeit entstand das Becken hinter dem Bogen aufgrund der ersten
Druckbewegungen, die auf den aktiven Kontinentalrand wirkten.
In der Oberkreidezeit führte ein hoher Druck zu Erdfaltungen und Verwerfungen der
stratifizierten Sequenzen des Beckens, das sich in einen positiven Bereich verwandelte.
Im Paläogen im Norden Chiles werden die Felsen durch ein System größerer
Verwerfungen durchschnitten. Dabei handelt es sich um die Domeyko-Verwerfung, die
sich entlang der gesamten Domeyko-Kordillere zieht.
Zu Ende des Myozäns reduziert sich die vulkanische Aktivität im östlichen Teil Chiles,
und die Vorkommen von Gold- und Kupferporphyren entstehen in Zentralchile und im
Norte Chico, ebenso wie die epithermalen Edelmetallsysteme oberhalb der
Porphyrsysteme.
In der Nordhälfte Chiles finden sich mehrere metallogene Streifen, die hinsichtlich ihres
Alters, der geografischen Position und der Mineralisierungsart spezifische Eigenschaften
aufweisen. Die bedeutendsten Lagerstätten, die gegenwärtig ausgebeutet werden, sind:
Der metallogene Streifen vom Paläozän bis Untereozän in Peru und in Chile. Beispiele für
die Kupferporphyre sind Toquepala in Peru und Cerro Colorado in Chile.
Der metallogene Streifen des Obereozäns-Olozäns, das die Porphyre der ans DomeykoSystem angeschlossenen Cu-Mo-Porphyre einschließt. Beispiele hierfür sind
Chuquicamata und La Escondida.
9
Der metallogene Streifen des Neogens, der Kupferporphyre beinhaltet. Beispiele sind
Pelambres in Chile und El Pachón in Argentinien sowie die epithermalen
Edelmetalllagerstätten wie beispielsweise Esperanza in Chile und Veladero in
Argentinien.
Die metallogenen Epochen sind Perioden, in denen es vorteilhafte Bedingungen für die
Konzentration der Metalle gab. Die für Chile relevanten Epochen waren das Oberjura für
Cu und Ag; obere Unterkreide für Cu – Fe - Au – Ag; Oberkreide für Au – Cu – Ag; Paläozän
– Untereozän für Cu – Ag – Au; Untereozän–Unteroligozän für Cu – Mo; Miozän für Au – Ag
– Cu; Unterpliozän für Cu – Mo – Au – Ag. (10; 25)
2 Die analysierten Rohstoffe und ihr Vorkommen in Chile
In Chile, einer Bergbaunation par excellence, sind die Prospektionen historisch auf die
Suche nach Lagerstätten von Kupfer, Gold, Silber, Eisen und in geringerem Grad Blei,
Zink und Polymetallen ausgerichtet gewesen. Bei den industriellen Rohstoffen handelt es
sich vor allem um Kalkstein und bei den Energierohstoffen um Erdöl und Kohle.
Geologische Arbeiten zeigen, dass in verschiedenen Regionen tatsächlich mehrere der
für die vorliegende Forschung relevanten Rohstoffe vorkommen. Insbesondere handelt es
sich um seltene Erden, Molybdän, Wolfram und Baryt.
Im Jahr 2010 hat sich Sernageomin zum Ziel gesetzt, vestärkt Grundlagenstudien zu
betreiben, um unter anderem das geologisch-metallogene Wissen zu vertiefen und die
Prospektionen auf der Suche nach neuen Erzlagerstätten zu erleichtern. So entsteht der
Nationale Geologieplan, der seit 2010 umgesetzt wird. Hierin ist die Vertiefung der
geologischen, geophysischen und geochemischen Studien in Chile vorgesehen:
Geologiebasiskarte im Maßstab 1:100.000, in der die Ausbildung und Entwicklung des
nationalen Territoriums und unter anderem auch die Zonen hydrothermaler Umwandlung
dargestellt sind, die mit metallischen und nicht metallischen Mineralisierungen in
Verbindung stehen könnten. Als Beispiel zeigen wir in der Abbildung 1 die geologische
Karte von La Serena-Vallenar.
10
Abbildung 1: Geologische Karte La Serena und Vallenar. Sernageomin
Aus den geophysische Studien sind schon die magnetischen und radiometrischen Karten
eines großen Bereichs im Norden Chiles im Maßstab 1: 100.000 erstellt worden. Auf den
Abbildungen 2, 3, 4 und 5 finden sich Beispiel der bei Sernageomin verfügbaren Karten
(47).
11
Abbildung 2: Aus der geografischen Karte Chiles, geophysische Serie: Magnetkarte
Pisagua
12
Abbildung 3: Aus der geologischen Karte Chiles, geophysische Serie: GammastrahlenSpektrometer für Kalium, Thorium und Uran. Karte Pisagua, Region Tarapacá
13
Abbildung 4: Geophsik der Pisagua-Karte, Region Tarapacá. Kalium-Gammastrahlenspektrometrie (K). Sernageomin, 2013
14
Abbildung 5: Geophysische Karte Pisagua, Region Tarapacá. Magnetkarte.
Sernageomin
15
Für die geochemischen Studien hat Sernageomin in einer ersten Phase die Erstellung von
sieben geochemischen Karten in einem Maßstab 1:250.000 veranlasst. Auf ihnen wird das
Vorkommen von 58 Elementen auf Grundlage von Stichproben aus Talböden und
hydrografischen Becken identifiziert. In der Abbildung 6 kann man die Entwicklung des
Programms geochemischer Karten von 2011 bis 2014 nachvollziehen. (22 und 23)
Abbildung 6: Entwicklung 2011 – 2014 der geochemischen Karten Chile im Rahmen
des Nationalen Geologieplans von Sernageomin
Nachfolgend findet sich eine Zusammenfassung des Wissensstands und des Vorkommens
der analysierten kritischen Rohmateriale.
16
2.1 SELTENE ERDEN (REE)
Zu seltenen Erden gibt es Informationen, insbesondere in Verbindung mit der Suche nach
Uran, aber in Chile werden aktuell keine Lagerstätten ausgebeutet. CORFO ist eine der
ersten Institutionen, die sich mit dem Thema beschäftigt und 1986 einen Bericht zur
Prospektion seltener Erden veröffentlicht. (9; 30)
Die Chilenische Atomenergie-Kommission (CCHEN) gehört zusammen mit ENAMI zu den
staatlichen Institutionen, die speziell in der III. und IV. Region Chiles umfangreiche
Explorationen auf der Suche nach Uran und seltenen Erden angestellt haben. (30; 31; 37;
38; 44 und 48)
In vielen hydrothermalen Lagerstätten erscheinen die seltenen Erden zusammen mit
Apatit oder Feldspat, woraus zu schließen ist, dass diese Mineralien eine wesentliche
Rolle für ihre Bildung gespielt haben. Es gibt verschiedene gewöhnliche Gesteine, die
Minerale und auch seltene Erden in ihrer Struktur ausbilden. (21; 26; 36)
Nach einem United States Geological Survey gehören Y (39) und La-Lu (57 bis 71) zu den
seltenen Erden. Sie werde gewöhnlich in zwei Gruppen unterteilt: die leichten seltenen
Erden (La-Eu) und die schweren seltenen Erden (Gd-Lu) und Y gehört zur zweiten
Gruppe.
Gegenwärtig gewinnt die Industrie seltene Erden vor allem aus drei phosphathaltigen
Mineralen: Bastnäsit, seltene Erde (CO3) F und Xenotim, YPO4 und das Fluorkarbonat
Monzit, REE PO4.
In Chile ist das Vorkommen von Uran und seltenen Erden in zwei Hauptsektoren
festgestellt worden: zum einen an spezifischen Orten nördlich von Copiapó; und zum
anderen in Verbindung mit Kiruna-Eisen-Lagerstätten (Magnetit-Apatit) in vulkanischem
Kreidegestein in der Küstenkordillere der Regionen III und IV. Dazu kommen
Sekundärdepots in den Rückstandsbecken des mittleren und großen Kupferbergbaus und
Silberlagerstätten in den Regionen II und III. (1; 5; 19).
Die Lagerstätten und Prospektionen in den Regionen 3 und 4 verteilen sich über einen
rund 20 km breiten Küstenstreifen zwischen den südlichen Breitengeraden 28° und 31°.
In diesem Streifen haben die Geologen von Corfo mehrere Sektoren mit Apatit-Adern
untersucht, die mit den Eisenlagerstätten Romeral in der IV. Region und Algarrobo in der
III. Region verbunden sind (9).
Im Sektor El Salado in der III. Region sind in einem Bereich von 100 km² die 3
Prospektionen Cerro Carmen, Sierra Áspera und Veracruz bestimmt worden (18).
Die einzige Prospektion, bei der die Studien vertieft worden sind, ist Cerro del Carmen
an der Westflanke des Cerro Carmen 15 km nordöstlich der Stadt Diego de Almagro in
der III. Region.
Diese Prospektion von Uran und seltenen Erden vom Typ Skarn ist an der Schnittstelle
von Juravulkaniten und magmatischem Plutoniten aus Sierra Áspera angesiedelt und wird
durch eine nordöstlich verlaufende Strukturlinie kontrolliert. Die hauptsächlich aus
Davidit bestehende Mineralisierung der Prospektion kommt in sub-parallelen Adern,
Versprengungen und Füllungen von Bereichen mit vielen Spalten vor. (3; 16)
Die vorläufigen Schätzungen des Potenzials an seltenen Erden im Cerro del Carmen
belaufen sich auf eine Reserve von 3.800.000 Tonnen für eine Gesamtmenge von 2.900
Tonnen an Feinmaterial. Es wird auch auf die Möglichkeit verwiesen, dass weitere
Ressourcen zu finden sein könnten (17).
Infolge der Studien von CCHEN – ENAMI zwischen 1995 und 2003 wurden spezifische
Bereiche zur Fortsetzung der Explorationen seltener Erden und Uran festgelegt. Diese
Bereiche werden in Abbildung 7 gezeigt.
Abbildung 7: Ausgewählte Sektoren und Identifizierung der Prospektionen in den
Regionen III und IV.
Quelle: Forschung zu seltenen Erden in den Regionen III und IV. Cchen-Enami 1995 –
2003.
19
In der Abbildung 8 werden in der Geochemie der Sedimente die Cerium-Anomalien auf
der Iquique-Karte gezeigt (Minimum 21,1 ppm blau; Maximum violett 81.8 ppm)
Interpolation seltener Erden Cerium (Ce), Geochemie auf der Iquique-Karte
Abbildung 8: Cerium-Anomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chile, Geochemische Serie. Öffentlicher Bericht. Sernageomin
2012.
20
2.2 WOLFRAM
In einigen Regionen Chiles ist Wolfram gesucht worden. Doch gegenwärtig gibt es im
Land keine Wolfram-Produktion.
Die scheinbar wichtigsten Wolfram-Vorkommen befinden sich im Streifen der
Unterprovinz porphyrischen Kupfers, wo sich eine enge räumliche Beziehung zu
Turmalin-Kaminen oder –Spalten ergibt. (11)
In der II. Region sind bei der Untersuchung von Erzen, Konzentraten, Rückständen und
Gestein in den Minen Carolina de Michilla und Buena Esperanza in Kupfersulfiderzen
Elemente hohen kommerziellen Werts und technologischer Bedeutung festgestellt
worden, zu denen das Wolfram gehört. So sind in Flotationskonzentraten Gehalte von
203 ppm Wolfram gefunden worden. (20)
In der III. Region sind in einem großen Bereich zwischen dem Südosten Copiapós und der
Mine Inca de Oro im Norden Scheelit- und Wolfram-Lagerstätten gemeldet worden,
insbesondere in den Minen Japonesa und Arco de Oro im Distrikt Cabeza de Vaca und in
den Minen Los Plomos, Zapallo de Chegueque und Durazno. (39; 44)
In der IV. Region ist die Wolfram- und Kupferlagerstätte Llamuco 20 km östlich von
Salamanca bekannt. Es handelt sich um in Granit angesiedelte Turmalin-BrekzienSchlote. Im östlichsten dieser Schlote ist Wolfram abgebaut worden. Der Erzgehalt in
diesem Schlot erreichte bis zu 7% WO3. (25; 26)
In der XII. Region von Aysén liegen nördlich und südlich des General Carrera-Sees die
Minen Arroyo Pedregoso und Cerro Castillo. Im ersten Fall handelt es sich um Kupfer-,
Molybdän- und Wolframadern (Scheelit und Wolfram), die in granitische, pegmatitische
Plutonite eingebettet sind. In der zweiten Mine kommen in einem Kreidegranitmassiv neben Uran, Molybdän und Kupfer - Wolfram-Scheelit und Wolframerze vor (Breitengrad
46° 02’; Längengrad 72° 13’). (39).
21
Die Abbildung 9 zeigt in der Geochemie der Sedimente auf der Iquique-Karte die
Wolframanomalien (Minimum 0,5 ppm blau; Maximum violett 18,5 ppm)
Wolframinterpolation (W) Geochemie auf der Iquique-Karte
Abbildung 9: Die Wolfram-Anomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan
von Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht.
2012.
22
2.3 MOLYBDÄN
Chile ist einer der weltweit größten Molybdänproduzenten. Das Molybdän wird als
Nebenprodukt der Ausbeutung von porphyrischen Kupferlagerstätten gewonnen.
Aufgrund des hohen Molybdänanteils ist die Porphyrmine Chuquicamata in der II. Region
von größter Bedeutung. Molybdän wird auch als Nebenprodukt der Porphyrminen El
Teniente in der VI. Region und Pelambres in der IV. Region gewonnen. In Chile gibt es
heute keine in Ausbeutung befindlichen Lagerstätten, in denen Molybdän das wichtigste
Erz ist.
Die Analyse von Berichten zeigt, dass seit Beginn des letzten Jahrhunderts Minen mit
Molybdänvorkommen ausgebeutet worden sind. Beispiele hierfür sind die Minen Dos
Hermanos im Landesinneren auf der Höhe von Arica in der XV. Region, die Porphyrmine
Copaquire nahe der Mine Quebrada Blanca in der I. Region, die Lagerstätte El Bolsico
nordöstlich von Vallenar in der III. Region, die Lagerstätte Pupio de Caimanes in der IV.
Region, die Lagerstätte Rosario de Rengo südliche der Mine El Teniente in der VI. Region
und die Mine Carrizo nordöstlich von Santiago in der Metropolregion.
Hervorzuheben sind die Lagerstätten in Pupio de Caimanes mit Wolframit-, Molybdänitund Pyrithmineralisierung und die Mine Carrizo, wo die aplitische Ader in Granodiorit mit
Molybdänit, Scheelit (teilweise Kupferscheelit), Chalkopyrit und Pyrit angesiedelt ist.
(32)
In der metallogenen Provinz im tiefen Süden des Landes, speziell in der XI. Region von
Aysén, gibt es zahlreiche Verweise auf Molybdänit. Es steht in engem Zusammenhang mit
kleineren intrusiven Gesteinskörpern, die von Alto Cisnes (44°30' südlicher Breite) bis
zum Soler-Fluss (47° südlicher Länge). (39; 26) einen Streifen in NNO-Ausrichtung bilden.
In den Prospektionen in der XI. Region findet sich Molybdänit in den Phazien der
pegmatitischen Granite zusammen mit kleinen Mengen Scheelit,
Wolfram und
komplexen Uran- und Thoriumerzen. Beispiel hierfür ist die Lagerstätte Maullín in der
Gemeinde Chile Chico in der Provinz General Carrera 55 km südöstlich von Chile Chico.
(32)
Oyarzun schloss 1991 bei seiner Studie der Verteilung von Molybdän und anderen
Metallen in den porphyrischen Kreide- und Tertiärstreifen der chilenischen Kupfererze,
dass die Molybdänanteile in den Bergbaubereichen des ersten Streifens zwischen dem
26° und 33° südlichen Breitengrad und im zweiten Streifen zwischen dem 27° und 29°
südlichen Breitengrad am höchsten sind. Speziell relevant aufgrund ihres
Molybdängehalts sind zwei besonders anormale Zonen zwischen den südlichen
Breitengraden 27° 15’ und 27° 45’ S.
23
Die Abbildung 10 zeigt in der Geochemie der Sedimente der Iquique-Karte die
Molybdänanomalien und in der Abbildung 11 die Molybdänanomalien auf den Karten von
Arica – Pisagua – Iquique, (Minimum 0,5 ppm blau; Maximum violett 28,1 ppm).
Molybdäninterpolation. Geochemie Iquique-Karte
Abbildung 10: Die Molybdänanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht.
2012.
24
Abbildung 11: Die Molybdänanomalien auf den Karten Arica – Pisagua - Iquique.
Nationaler Geologieplan von Sernageomin.
Quelle: Lacassie-Konferenz 2014.
2.4 BARYT
In Chile sind die Barytvorkommen in der Regel hydrothermal in Calkoalkalinen aus der
Kreidezeit verbunden mit vulkanischem oder plutonischem Gestein, wo das Element in
der Regel zusammen mit Fluorit, Pyrit, Blei, Zink, Kupfersulfid und Erzen seltener Erden
auftritt.
Die Barytvorkommen konzentrieren sich auf die Regionen Tarapacá, Antofagasta,
Atacama und Coquimbo. Die bekanntesten sind aufgrund der Abbauintensität die Minen
Las Bombas und Chañarcillo in der III. Region. Dazu gehören auch die Minen und
Prospektionen in den Provinzen Elqui und Limarí in der IV. Region.
In der Provinz Iquique in der I. Region im Streifen der Küstenkordillere ist die Mine Gran
Veta verzeichnet (20° 22’ Breitengrad, 70° 71’ Längengrad), eine Ader von 0,50 – 1,0 m
über eine Länge von 600 Metern (4).
25
In der II. Region ist die Mine Unión in Sierra Gorda am Cerro Jaspe nördlich von
Chuquicamata identifiziert worden, wo Barytadern mit Fluoritadern verbunden sind;
In der III. Region liegen 20 insgesamt Minen an der Grenze zwischen der II. und III.
Region in einem Bereich von 12 km Länge und 10 km Breite vom Cerro Minilla im Süden
bis Las Bombas im Norden. In der Provinz Vallenar in der Gemeinde Domeyko befinden
sich die Minen Buena Suerte, Blanca und Libertad. (7)
In der IV. Region in der Provinz Elqui sind Sektoren mit Barytminen von den südlichen
Breitengraden 25° bis 31° registriert. Alle besitzen Adern von 200-300 Metern Länge. Die
Sektoren, in denen es Minen gibt, sind Recoleta, Punta Colorada Tres Cruces,
Condoriaco, Salmo Alto, Pichasca, Hurtado, Rivadavia, Paiguano, Andacollo, Las Guías
und Corral Quemado. Die geschätzten Gesamtreserven in diesen Sektoren beliefen sich
im Jahr 1978 auf 310.000 Tonnen. (35)
26
Abbildung 12 zeigt die Geochemie der Sedimente der Iquique-Karte die Bariumanomalien
(Minimum 207 ppm blau; Maximum violett 910 ppm).
Bariuminterpolation (Ba) Geochemie der Iquique-Karte
Abbildung 12: Bariumanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht. 2012
2.5 ZINN
In Chile gibt es keine Zinnlagerstätten, was sich laut Maksaev durch das folgende
geologische Argument erklären lässt:
Die metallische Mineralisierung in Chile ist hydrothermalen Ursprungs und mit der
Intrusion von Granitoiden vom Typ I oder aus der Serie der Magnetiten verbunden. Darin
spiegelt sich der vulkanische Ursprung unterhalb der Erdrinde mit Ablagerungen
kalkhaltiger Metalle (Cu, Mo, Zn, Pb, Ag, Au, Fe) und fast vollständiger Abwesenheit
litophiler Metalle (Sn, W, Be, Nb). Letztere finden sich nur hinter dem Magmabogen in
27
den Nachbarländern Bolivien und Argentinien zusammen mit intrusivem Gestein vom Typ
S oder aus der Serie der Ilmenite. (34)
Die endogenen Zinnkonzentrationen sind mit saurem oder leicht saurem Gestein, wie
Granit, Granodiorit und Rhyolith verbunden, wobei die Lagerstätten mit dem höchsten
Zinnanteil hydrothermalen Ursprungs sind, wie beispielsweise in Potosí in Bolivien.
Aktuell ist Peru der größte Produzent in Südamerika und Brasilien besitzt die größten
Reserven. In Brasilien wird im Bundesstaat Amazonas die Mine Pitinga betrieben, die
weltweit über die gröβten Kasseritreserven verfügt.
Die Abbildung 13 zeigt in der Geochemie der Sedimente der Iquique-Karte die
Zinnanomalien (Minimum 1,0 ppm blau; Maximum violett 10 ppm).
28
Zinninterpolation (Sn), Geochemie Iquique-Karte
Abbildung 13: Die Zinnanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht.
2012.
2.6 MAGNESIUM
In Chile wird gegenwärtig nur im Atacama-Salzsee das Magnesiumsalz Bischofit abgebaut.
Dabei handelt es sich um ein halogenes Mineral, dessen Hauptbestandteil
Magnesiumchlorid ist. Für diesen Salzsee sind Reserven von rund 30 Millionen Tonnen
Magnesium berechnet worden.
Laut der geologischen Literatur gibt es in Chile Vorkommen vom dolomitischen Typ, doch
sie bieten nicht die Möglichkeit, Magnesit zu produzieren. Es gibt keine Aufzeichnungen
über Magnesiumvorkommen in Dolomiten oder in hydrothermalem Umfeld. Wenn der
29
Magnesit in hydrothermalem Ambiente vorkommt, handelt es sich in der Regel um
Erzgänge, und man findet es auch in pegmatitischen Gestein.
Die Abbildung 14 zeigt in der Geochemie der Sedimente der Iquique-Karte die
Magnesiumanomalien (Minimum 0,08% blau; Maximum violett 5,52%).
Magnesiuminterpolation, Geochemie der Iquique-Karte
Abbildung 14: Magnesiumanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan
von Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht.
2012
30
2.7 ANTIMON
In Chile sind Vorkommen in der II. Region in der Silbermine Caracoles bekannt; in der III.
Region in den Silberminen Pampa Larga und Chañarcillo; in der XIV. Region Valdivia in
der Provinzen den letzten Jahren ist in Chile keine Antimonproduktion verzeichnet
worden.
Das Antimon erhält man aus Antimon-, Quecksilber-Antimon- und Gold-Antimonerzen,
zusammen mit Polymetall-, Zinn oder Wolframerzen. Das wichtigste Erz ist Antimonit
oder Antimonglanz Sb2S3, von geringerer Bedeutung sind Tetraedrit und Laboulangerit
sowie Valentinit in Sb2O3 im Oxidationsbereich.
Im Allgemeinen werden die Antimonerzkörper durch Adern und konkordante Linsen
gebildet. Die Erze sind entweder reine Antimonerze oder Arsen-Antimon, Silber-Antimon
und Zinn-Antimonerze.
Der Antimonglanz aus hydrothermalen Lagerstätten mit niedriger Temperatur ist mit
anderen Mineralen, wie Silbersulfosalzen, Bleisulfosalzen, Arsenerzen und Markasit
assoziiert.
Die Abbildung 15 zeigt in der Geochemie der Sedimente der Iquique-Karte die
Antimonanomalien und die Abbildung 16 zeigt die Antimonanomalien der Karten von
Arica, Parinacota und Iquique, (Minimum 0,1 ppm blau; Maximum violett 5,2 ppm)
31
Antimoninterpolation. Geochemische Iquique-Karte
Abbildung 15: Antimonanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan
von Sernageomin.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht.
2012
32
Abbildung 16: Antimonanomalien auf den Karten von Arica – Pisagua - Iquique.
Nationaler Geologieplan von Sernageomin.
Quelle: Quelle: Website Sernageomin, Lacassie-Konferenz 2014.
2.8 FLUORIT
Fluorit ist ein Erz mit der Formel CaF2, das aus der Kombination von Kalzium und Fluor
entsteht. Es heißt Fluorit, weil einige der Erztypen fluoreszieren.
Fluorit ist in einigen Lagerstätten der II. Region in Cerro Jaspe rund 40 km nördlich von
Chuquicamata verzeichnet. Dabei handelt es sich um Lagerstätten mit Fluoritadern
assoziiert mit bedeutenden Barytflözen. In der III. Region gibt es die Mine Alacrán in
Chañarcillo und in der IV. Region in Payhuano die Mine Mercedes. In der XII. Region
finden sich Fluoritadern im Gestein der Flamenco-Formation.
Die bekannteste der angeführten Minen ist die Mine Mercedes in Payhuano. Es handelt
sich um ein Vorkommen hydrothermalen Ursprungs mit struktureller Kontrolle in
Verbindung mit Intrusivgranit, wo sich neben Fluorit auch Galant und Kalzit finden.
33
Die geologische Vorgeschichte der Mine Mercedes könnte in diesem Sektor als Grundlage
für die Suche nach Prospektionen dienen, deren Petrographie und Alter den Fluoritadern
ähneln.
Der Fluorit findet sich zusammen mit Turmalin, Apatit, Beryll, Monazit, Kasserit, Quarz,
Kali-Feldspat, Muskovit und anderen Elementen in Granit-Pegmatiten in Verbindung mit
alkalinem Granit. In dieser Erscheinungsform können sie aufgrund des bedeutenden
Gehalts an Edelsteinerzen (Smaragde, Aquamarina, Topaze, Rubine…) und Erzen, die
Anteile seltener Elemente (Li, U, Th, seltene Erden) und anderer Substanzen (Sn, W, F)
haben, von wirtschaftlichem Interesse sein.
2.9 GRAPHFIT
In Chile sind keine Graphitlagerstätten bekannt. Es ist möglich, dass man in den
südchilenischen Regionen in Verbindung mit den Kohlelagerstätten in tiefen Zonen in
Phazien mit hohen Temperaturen und hohem Druck Graphit finden könnte.
In Südchile gibt es drei Kohlebecken: Concepción – Arauco; Valdivia – Chiloé und
Magallanes (Halbinsel Brunswick und die Insel Riesco). In den Kohlelagerstätten in den
angeführten Zonen sind keine Graphitvorkommen gemeldet worden.
Graphit ist Produkt der metamorphen Rekristallisierung des organischen Materials aus
dem von der Regionalmetamorphose oder vom Kontakt betroffenen Gestein. Wenn es
einen Rekristallisierungsprozess gibt, vollzieht er sich auf Kohleschichten oder auf
Gestein, das flüssige Kohlenwasserstoffe enthält.
Graphit ist aufgrund der metallverarbeitenden und der Automobilindustrie, sowie der
neuen Anwendungen der Zukunftstechnologien, wie Graphen, Kernenergie oder
Elektroautos, eines der strategischen Metalle des XXI. Jahrhunderts.
Die neuen sich entwickelnden Anwendungen des Graphits in großem Maßstab könnten
laut dem US Geological Survey in den nächsten Jahren zu einem Graphitverbrauch
führen, der den weltweiten Verbrauch in allen bekannten Anwendungen übersteigt.
Nicht zuletzt kann man mit Graphit auch Graphen herstellen, das als das am besten
leitende und widerstandsfähigste Material der Welt gilt. Nach Expertenmeinung ist
Graphit der zukünftige Ersatz für Silizium in der Herstellung von Mikroprozessoren.
34
Die Abbildungen 17 und 18 zeigen Beispiele für Sektoren mit Anomalien (Lacassie et al.
2013) in der Küstenkordillere aus der geochemischen Karte von Iquique:
Abbildung 17: Karte mit den Standorten der Anomalien metallischer Elemente in den
Sektoren G, H e I im nordöstlichen Bereich der Iquique-Karte. Die durchgehenden
grünen Linien beschreiben anormale Konzentrationen, die gepunkteten grünen
Linien sind interpretativ.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht. 2012
35
Abbildung 18: Karte mit den Standorten der Anomalien metallischer Elemente in den
Sektoren J, K und L im südwestlichen Bereich der Iquique-Karte. Die durchgehenden
grünen Linien beschreiben anormale Konzentrationen, die gepunkteten grünen
Linien sind interpretativ.
Quelle: Geologische Karte Chiles aus der geochemischen Serie, öffentlicher Bericht.
2012.
36
Die Sektoren mit Anomalien konzentrieren sich laut der Abbildungen der
Küstenkordillere 17 und 18 vor allem auf Sektoren nördlich und östlich von Iquique. Von
Norden nach Süden sind hervorzuheben:
1. Positive Anomalien von Gold (Au), Blei (Pb), Nickel (Ni), Molybdän (Mo) und Beryll (Be)
finden sich im Sektor Punta Colorada rund 15 km nördlich von Iquique (Nordteil des
Sektors G. Abb. 17.
2. Eine deutliche Anomalie von Kupfer (Cu), begleitet von Gold (Au), Silber (Ag), Blei
(Pb), Zink (Zn), Eisen (Fe), Mangan (Mn), Magnesium (Mg), Kobalt (Co), Vanadium (V),
Zinn (Sn) und seltene Erden (REE) findet sich westlich des Cerro Guantaca im Süden des
Sektors G. Abb. 17.
3. Es gibt positive Anomalien von Eisen (Fe), Mangan (Mn), Selen (Se) und Vanadium (V)
nordöstlich des Cerro Montecristo, Sektor H. Abb. 17.
4. Positive Anomalien von Silber (Ag), Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Nickel (Ni), Zink (Zn)
und Kadmium (Cd) fallen zusammen mit zahlreichen Lagerstätten von Silber (Ag), Kupfer
(Cu) du Blei (Pb) unmittelbar ost-süd-östlich des Ortes Alto Hospicio (Südteil des Sektors
I. Abb. 17. Ein ähnliches Muster, das von hohem Gehalt an Silber (Ag) und in geringerem
Masse an Gold (Au), Beryll (Be) und Kadmium (Cd) geprägt ist, wiederholt sich rund 15
km nördlich in der Nähe des Cerro Huantajaya (Nordteil des Sektors I. Abb. 17). In
diesem Sektor befinden sich auch zahlreiche Lagerstätten von Silber (Ag), Kupfer (Cu)
und Blei (Pb).
5. Rund 30 km südlich von Iquique ist eine ausgedehnte Zone von Anomalien in der
Küstenkordillere zu beobachten, die sich über 65 km in einem Streifen von der Küste in
Süd-Süd-West-Richtung bis zur Grenze der zentralen Depression des Sektors L zieht. Abb.
18.
Diese Zone zeichnet sich durch hohe Konzentrationen an Eisen (Fe), Mangan (Mn), Titan
(Ti), Vanadium (V), Kobalt (Co), Chrom (Cr), Zirkonium (Zr), Thorium (Th), Hafnium (Hf),
Niobium (Nb), Uran (U), Itrium (Y) und seltene Erden aus (REE). Dieser Umstand könnte
auf einen Prozess der Vor-Ort-Konzentration schwerer Erze, wie Magnetit, Ilmenit,
Titan, Chromit und Zirkone deuten. Die Ausdehnung und räumliche Kontinuität dieses
geochemischen Musters könnte darauf verweisen, dass die Konzentration der schweren
Erze Folge eines Deflationsprozesses ist, der aufgrund der topografischen Bedingungen in
diesem Bereich entlang dieses Streifens größere Wirksamkeit entwickelt.
6. Ebenso in der Küstenkordillere, allerdings am Südende der Iquique-Karte, befindet
sich eine weitere anormale Zone mit folgenden Eigenschaften: In der Pica-Schlucht
(Sektor K, Abb. 18) befinden sich positive Anomalien von Kupfer (Cu), Uran (U),
Samarium (Sm) seltenen Erden (REE).
37
3 Vorkommen der analysierten Rohstoffe in den Nachbarländern
3.1 Seltene Erden
In Bolivien finden sich die relevantesten Lagerstätten für seltene Erden im Cerro
Monomo. Jüngste Explorationen in Argentinien sind in San Luis, Córdoba und Santiago del
Estero, ebenfalls in San Luis, auf seltene Erden gestoßen. In Peru gibt es seltene Erden
in der Küstenkordillere (Ica), in der Cordillera Blanca (Áncash), in der Cordillera Oriental
(Puno) und in der Sierra de La Libertad.
3.2 Wolfram
In Argentinien sind die Lagerstätten des Fátima-Systems in den Provinzen La Rioja (41)
und Catamarca im Nordwesten zu nennen, in Bolivien die Distrikte Kami, Chicote, Tasna
und Pueblo Viejo und in Peru Pasto Bueno in der Region Ancash 410 km nordwestlich von
Lima. In Guatemala, das kein Nachbarland ist, sind Vorkommen seltener Erden registriert
worden.
3.3 Molybdän
In Peru findet sich dieses Element in der Lagerstätte Las Bambas und in den Cu-MoLagerstätten Antamina, Cuajones und Toquepala; in Argentinien in der Cu-MoLagerstätte Bajo La Alumbrera in der Provinz Catamarca und kleiner Vorkommen in
Chubut. Weitere Produzenten in Lateinamerika sind Brasilien und Mexiko.
3.4 Baryt
Das Element gibt es in Argentinien in den Lagerstätten Canteras de Zapata in Neuquén;
in Peru in der Lagerstätte Leonila Graciela in der Provinz Huarochiri; in Bolivien an
Standorten in den Provinzen Cochabamba und Santa Cruz (Mineral
Commodity
Summaries, USA). Weitere Barytproduzenten in Lateinamerika sind Mexiko, Brasilien und
Kuba.
3.5 Zinn
In Argentinien sind Lagerstätten wie beispielsweise Pirquita gemeldet worden, die die
argentinische Verlängerung des bolivianischen Silber-Zinn-Streifens darstellen; in
[Bolivien findet sich Zinn in den westlichen Provinzen Potosí, La Paz und Oruro. Die
wichtigste Mine ist Huanuni. Im präkambrischen Schild ist die Zinn-Gold-Lagerstätte
Pando verzeichnet; Peru ist der weltweit drittgrößte und der wichtigste
38
lateinamerikanische Produzent dank der Mine San Rafael in der Provinz Puno. Weitere
lateinamerikanische Produzenten sind Brasilien und Mexiko.
3.6 Magnesit
Von Bedeutung sind Bolivien mit Vorkommen in der Region Alto Chapare, Cochabamba
und Peru mit Reserven in Trujillo. Vor kurzem sind vaporitas in Magnesium in der Provinz
Santa Cruz in Argentinien gefunden worden. Weiter lateinamerikanische Produzenten
sind Brasilien mit Lagerstätten in Bahia und Mexiko.
3.7 Antimon
Hervorzuheben sind Bolivien mit den Minen Chilcobija, Candelaria, Churqui, Caracota
und Rosa de Oro und Peru mit den Lagerstätten Rosicler- Malin im Distrikt Compin in der
Provinz Otuzco. Weitere Produzenten in Lateinamerika sind Mexiko und Guatemala.
3.8 Fluorit
In den Nachbarländern sind Vorkommen nur aus Argentinien bekannt. Es handelt sich um
die Lagerstätten in der Mine La Nueva in Cabalango, Córdoba und die Vorkommen in den
Bergbaugebieten Río Negro, San Antonio und 9 de Julio in Sierra Grande. Der andere
lateinamerikanische Produzent ist Mexiko.
3.9 Graphit
In den Nachbarländern ist nur eine Lagerstätte in der Mine Adela in der Provinz San Juan
untersucht worden. (47). Die wichtigsten Produzenten in Lateinamerika sind Brasilien
und Mexiko. Im brasilianischen Bundesstaat Minas Gerais befinden sich 21 % der
Weltgraphitreserven. In Mexiko sind Vorkommen in der Kohleregion San Marcial-Santa
Clara im Bundesstaat verzeichnet worden.
39
Schlussfolgerungen
Die Erfassung und Analyse der bestehenden geologischen Informationen über das
mögliche Vorkommen von Rohstoffen, die von der Europäischen Union als kritisch
eingestuft werden, kann als wichtige Orientierung für die Definition des weiteren
Vorgehens dienen. Die Wahrscheinlichkeit, Reserven der nachgefragten Rohstoffe zu
finden, ist eine Schlüsselinformation für die Definition der attraktivsten
Investitionsprojekte zur Erschließung neuer Versorgungsquellen der für Europa kritischen
Elemente. Nachdem der geologische Dienst Chiles Sernageomin und die deutsche BGR
2013 eine Vereinbarung unterzeichnet haben, die die Möglichkeit einer Neubewertung
des mineralogischen Potentials Chiles beinhaltet, ist der vorliegende Bericht ein
relevanter Ausgangspunkt für die Definition neuer Forschungsprojekte. Die
Informationen dienen auch zur Orientierung für potentielle europäische Investoren zur
Suche nach Erzvorkommen in Chile, die der langfristigen Versorgung mit diesen
strategischen Rohstoffen dienen.
40
Tabelle 1: Strategische Rohstoffe: Perspektiven des Vorkommens in Chile
Nr.
1
2
2
4
5
&
7
8
9
Seltene
Molybd
Magnesi Antimon
Graph
Rohstoff
Wolfram
Baryt
Fluorit
Zinn
Erden
än
um
ium
it
XV; I;
Region der
III; IV;
II; III,
Ill und IV
II; III; II; III; IV
II
II y III
Nicht Nicht
Vorkommen
XV
IV
IV;V;XI
Sektor oder El Salado Gemeind Gemein Gemein Gemeind Gemeind
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III.
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IV.
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II.
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mittel
Cerro
Las
Caracole Merce
LIamuco Maullín
Salzsee
Carmen
Bombas
s
des
41
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Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Geologische Karte La Serena und Vallenar. Sernageomin
Abbildung 2: Aus der geografischen Karte Chiles, geophysische Serie: Magnetkarte
Pisagua
Abbildung 3: Aus der geologischen Karte Chiles, geophysische Serie: GammastrahlenSpektrometer für Kalium, Thorium und Uran. Karte Pisagua, Region
Tarapacá
Abbildung 4: Geophsik der Pisagua-Karte, Region Tarapacá.
strahlenspektrometrie (K). Sernageomin, 2013
Kalium-Gamma-
Abbildung 5: Geophysische Karte Pisagua, Region Tarapacá. Magnetkarte. Sernageomin
Abbildung 6: Entwicklung 2011 – 2014 der geochemischen Karten Chile im Rahmen des
Nationalen Geologieplans von Sernageomin
Abbildung 7: Ausgewählte Sektoren und Identifizierung der Prospektionen in den
Regionen III und IV.
Abbildung 8: Cerium-Anomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Abbildung 9: Die Wolfram-Anomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan
von Sernageomin.
Abbildung 10: Die Molybdänanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan
von Sernageomin.
Abbildung 11: Die Molybdänanomalien auf den Karten Arica – Pisagua - Iquique.
Nationaler Geologieplan von Sernageomin.
Abbildung 12: Bariumanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Abbildung 13: Die Zinnanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Abbildung 14: Magnesiumanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
Abbildung 15: Antimonanomalien auf der Iquique-Karte. Nationaler Geologieplan von
Sernageomin.
46
Abbildung 16: Antimonanomalien auf den Karten von Arica – Pisagua - Iquique. Nationaler
Geologieplan von Sernageomin.
Abbildung 17: Karte mit den Standorten der Anomalien metallischer Elemente in den
Sektoren G, H e I im nordöstlichen Bereich der Iquique-Karte
Abbildung 18: Karte mit den Standorten der Anomalien metallischer Elemente in den
Sektoren J, K und L im südwestlichen Bereich der Iquique-Karte.
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1:
Strategische Rohstoffe: Perspektiven des Vorkommens in Chile
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