Seltene Erden – Auch im Geschiebe

Die Seltenen Erden werden ja in letzter Zeit häufiger in den Medien genannt, meist im Zusammenhang mit Knappheit und der Tatsache, dass die Weltförderung fast nur noch in China stattfindet. Wer jetzt aber glaubt, diese Elemente seien ob ihres Sammelnamens nun selten, oder sie kämen gar nur in China in abbauwürdigen Mengen vor, der irrt (Lars hatte sich schon einmal in epischer Breite um das Thema gekümmert).

Die Bezeichnung “Seltene Erden” beispielsweise geht auf ihre Entdeckungsgeschichte zurück. Sie wurden zuerst in seltenen Mineralen gefunden. Aus diesen seltenen Mineralen hatte man sie in Form von Oxiden isoliert, und Oxide wurden zu dieser Zeit als “Erden” bezeichnet.

Und auch die Ära der chinesischen Dominanz ist noch nicht sehr alt. Irgendwann in den 1990´er waren Seltene Erden aus den chinesischen Lagerstätten in der Inneren Mongolei wie Bayan Obo (aus der laut Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe rund die Hälfte der Hälfte der globalen Förderung stammt), aber auch aus dem Süden Chinas, fast konkurrenzlos billig. Zudem barg die Förderung dieser Erze große Gefahren für die Umwelt. Da war man schnell bereit, lieber die Chinesen ihre Umwelt versauen zu lassen, als die eigene. In Amerika wurde so die weltgrößte Seltene Erd Mine, Mountain Pass, 2002 aufgrund von Umweltauflagen geschlossen.

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Weiß, mit dunklen Flecken. Dieses Gestein fiel sofort auf. Leoparden Sandstein sieht nicht ganz unähnlich aus, Västervik Fleckengneise sind dunkler. Eigenes Foto, CC-by-sa-Lizenz.

Und ja, so ganz ohne Umweltgefahren geht es beim Bergbau auf die seltenen Erden nicht ab. Zusammen mit den gewollten Elementen kommen auch andere vor, die wie zum Beispiel Uran oder Thorium und Schwermetalle nicht zu denen gehören, die man gerne in der eigenen Umwelt herumvagabundieren lassen möchte. Das ist dann die unschöne Seite auch der neuen, sauberen Energien, denn das Seltene Erd Element Neodym wird unter anderem im Bau von Windenergieanlagen benötigt. Andere seltene Erden finden in unserer schönen neuen Technikwelt Verwendung, vom Plasmafernseher bis zum Russpartikelfilter.

Aber das soll hier eigentlich nicht das Thema sein. Wie oben bereits erwähnt, kommen seltene Erden eigentlich sogar recht häufig in der Erdkruste vor, sogar an ziemlich alltäglichen Orten. Beispielsweise in der Kiesgrube von nebenan. Bevor jetzt aber alle hier gleich losrennen, um sich die Schürflizenzen in den umliegenden Kiesgruben zu sichern. nein, ich denke nicht dass es sich hier um wirklich (aus Selten-Erd-Sicht zumindest) abbauwürdige Vorkommen handelt.

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Allanit im Dünnschliff. das dunkle, grüne sind die Allanite, das helle, gelbliche Quarze und Kalksilikate. Eigenes Foto, CC-by-sa-Lizenz.

Aber in messbaren mengen, sicher, in denen können sie vorkommen. Also in eigenen Mineralen, die bedeutende Mengen von Seltenen Erden beinhalten. So hatte ich das Glück, dass ich auf einer Begehung der Kiesgrube am Offlumer See anlässlich der Jahrestagung der Gesellschaft für Geschiebekunde ein interessantes Stück Gestein bergen konnte. Es fiel mir schon vor Ort auf, weiß mit dunklen Flecken ist es einem Fleckengneis nicht unähnlich, aber von ungewöhnlicher Farbe. Die dunklen Flecken entpuppten sich rasch als Nester des Minerals Allanit (Orthit), ein Mineral der Epidotgruppe, das unter anderem für seine hohen Gehalte an seltenen Erden bekannt ist. Unter dem Rasterelektronenmikrosop zeigte sich dann auch, dass mein Allanit rund 17 Gew% Ce2O3, 11 Gew% La2O3 und immer noch rund 1 Gew% Pr2O3 enthält, also Cer, Lanthan und Praseodym. Es handelt sich also um einen Cer-Allanit. Die weiße Grundmasse wird hauptsächlich durch Quarz gestellt.

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Die selben Minerale noch einmal im Dünnschliff, diesmal mit gekreuzten Polarisatoren. Eigenes Foto, CC-by-sa-Lizenz.

Wie aber kommen die seltenen Erden in einen Quarzit hinein? Wir hatten es hier im Blog ja schon einmal mit Epidot zu tun, in Form eines Unakit genannten Gesteins. War dieses ein im eigenen Saft gekochter Granit, s sehen wir hier quasi die “andere” Seite, also das Gestein, welches das eindringende Magma umgab. Auch hier spielte das Wasser, welches ein Granit in seiner Schmelze zwar lösen kann, welches dann aber beim Kristallisieren nirgends mehr einen Platz finden kann, eine bedeutende Rolle. Dieses Wasser ist entsprechend heiß und mit allerhand gelösten Stoffen reichlich aggressiv, sie dringen in das Nebengestein ein und verändern es. Im Günstigsten fall können so interessante Minerale mit wichtigen Elementen gebildet werden. So werden aus Kalken oder, wenn sie magnesiumreich sind, Dolomiten unter Zufuhr von SiO2 und Al, Fe und Mg Ca-Mg-Silikate (die sich auch in meinem Fall in den hellen Bereichen vielfach fanden). Die aus dem Magma mitgebrachte Fracht an Elementen (die dort kein Mineral haben wollte) kann also zu interessanten Vererzungen führen. Diese Lagerstätten werden nach einem alten schwedischen Bergmannsausdruck als Skarne bezeichnet.

Nun hatte ich also ein kleines Stück “Erz” im Geschiebe einer Kiesgrube gefunden. Die Geschichte könnte hier also zu Ende sein, denn ein einzelnes, faustgroßes Stück mit Vererzung wird kaum als Lagerstätte anerkannt. Man könnte aber weiter gehen. Dieses Gestein ist ja nicht am Fundort entstanden, sondern es wurde während der Eiszeit von Gletschern dorthin transportiert. Und dort, wo er entstanden ist, war es sicher kein Einzelstück. Was würde also ein prospektierender Geologe hier tun? Er müsste schlicht den Weg des Gletschers zurückverfolgen, um den Ort zu finden, an dem dieser die Lagerstätte überfahren und mein Gestein entführt hat. Auf diese Weise kann man quasi Rückwärts aus den Hinterlassenschaften von eiszeitlichen Gletschern neue Lagerstätten erkunden, denn schließlich haben die Gletscher oft ein sehr viel größeres Gebiet “beprobt”, als es ein Geologe zu Fuß könnte (OK, sie hatten ja auch sehr viel länger Zeit). Und tatsächlich sind auf diese Art bereits neue Lagerstätten gefunden worden. Vergleichbares gilt auch für Gerölle aus Flüssen und so weiter.

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Unter dem Rückstreuelektronendetektor des Rasterelektronenmikroskops fallen die Cer-Allanite sofort durch ihre Helligkeit auf. Eigenes Foto, CC-by-sa-Lizenz.

Für mein kleines Gesteinsstück gilt aber mit Sicherheit, dass es wohl niemals zu einer neuen Lagerstätte führen wird. Denn es ist, zumindest soweit ich weiß, ein Einzelfund, also war die ursprüngliche Quelle mit großer Wahrscheinlichkeit sehr klein und lokal begrenzt. Sie ist demnach schon der Erosion zum Opfer gefallen. Das stört mich aber nicht weiter. Ich freue mich, dass mir an einem netten Tag im Gelände ein schöner und interessanter Fund gelang, während meine Sammlerkollegen ihren Fossilien nachjagten. Man kann also auch im kristallinen Gestein einer Kiesgrube Glück haben.

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Jetzt rächt sich die strategisch kurzfristige Sichtweise des Westens, aus Kostengründen seltene Erden ausschließlich aus China zu beziehen und den Ausbau der eigenen Ressoucen in politisch sicheren Gebieten wie z.B. USA, Kanada und Australien aus Kostengründen zu vernachlässigen.

  2. @ Martin

    Das ist wohl auch ein bisschen das St Florians Prinzip. Sollen doch die anderen ihre Natur verbrunzen, solange wir es nicht direkt sehen müssen. Alle sind ja sehr für saubere, regenerierbare Energie, besonders zu Zeiten des Atomausstiegs. Aber die schmutzigen Seiten dieser Energiewende will keiner sehen, geschweige denn aus der Nähe. Und ja, manche Manager und Politiker haben da wohl auch aus Kostengründen lange tief und selig geschlafen.

  3. @ Jens

    Danke für die Info. Ich hatte nur vernommen, dass sie in diesem Jahr wieder mit der Produktion beginnen wollen.

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