Die Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten
(Alpine Kieslager) im Bereich der Nordlichen Grauwackenzone
Vorlaufige Ergebnisse und einige Deutungsversuche Heinz J. Unger
Zusammenfassung
Im Laufe der letzten Jahre wurde ein Grofiteil der Kupfer- und Schwe-felkies-Lagerstatten der Nordlichen Grauwackenzone geologisch unter-sucht.
Diese Untersuchungen beinhalten eine geologische Detailaufnahme der naheren Lagerstattenumgebung und der ehemaligen Bergbaue. Auf Grund dieser Aufnahmen konnten die Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten der Nordlichen Grauwackenzone (Alpine Kieslager nach O. M. F r i e d -r i c h , 1953) als syngenetische Lager erkannt werden. Ihre Entstehung wurde durch das submarine Austreten von Hydrothermen (ev. in sog. Hydrothermallaugenbecken nach M. Hartmann, 1970) in das ganz junge Sediment bzw. auf den Meeresboden verbunden mit Ausfallung bzw. Sedimentation bewirkt. Diese Hydrothermen konnen im Zusammen-hang mit vulkanischen AuBerungen oder als Restlosungen juvenil-basalti-scher Magmenintrusionen aufgefaBt werden. Diese Restlosungen diirften, im Gegensatz zu Meggen und Rammelsberg, eine Ba-freie Zusammen-setzung gehabt haben. Ba tritt hochstens im letzten, ehemals siidlichsten »Becken« in sehr geringem MaBe in Erscheinung. Im Zuge der alpidischen Orogenese glitt das palaozoische Gesteinspaket mit den in s lagernden Erzlagern und den dariiber liegenden Nordlichen Kalkalpen nach N ab. Einzelne Fetzen des Gesteinsmaterials aus diesem palaozoischen Geosyn-klinaltrog blieben stidlich der heutigen Salzachtallinie auf den Hohen Tauem hangen.
1. Geographische Lage der Lagerstatten (Abbildung 1)
Im Bereich der Nordlichen Grauwackenzone der Ostalpen, zwischen Gloggnitz im Osten und dem Oberpinzgau im Westen treten zwischen dem Liesingtal (Steiermark) und Mittersill im Salzachtal eine Reihe von Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten auf, die auf Grund ihrer
Genese und ihrer geographischen wie geologischen Lage einem einheit-lichen Vererzungstyp zugeordnet werden konnen.
Vom Osten (Liesingtal) bis westlich von Mittersill (Oberpinzgau) finden sich folgende groBere Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten: Kallwang (wurde noch nicht bearbeitet) Niederoeblarn Walchen bei Oeblarn Mandling (wurde nicht untersucht) Limberg/Lienberg westlich Zeli am See Klucken, nordlich Piesendorf Rettenbach
Bernstein (in der Rechnitzer Schieferinsel gelegen) Diese Lagerstatten liegen mehr oder weniger knapp am siidlichen Rand der Grauwackenzone. Wie die Detailaufnahmen einiger groBerer Lagerstatten zeigten, trennt meistens nur ein sehr schmaler Streifen die Lagerstatten von den stidlich angrenzenden, z. T. hoher metamorphen Einheiten, oder sie liegen direkt in diesem Grenzstreifen (Walchen, Rettenbach).
Die meisten der hier besprochenen Lagerstatten wurden bereits zur Keltenzeit beschurft und erlebten sporadisch starkere Abbauperioden mit zum Teil groBen Forderraten.
In der Rechnitzer Schieferinsel (Burgenland), nordostlich von Graz, in einer wahrscheinlich ebenfalls palaozoischen Gesteinsabfolge wurde die Lagerstatte Bernstein bearbeitet, die genetisch in den hier zu bespre-chenden Rahmen paBt.
2. Geologische Ubersicht, Bemerkungen zur Tektonik
Die Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatte Bernstein liegt, abweichend von den anderen, oben angefiihrten Lagerstatten, in der sog. Rechnitzer Schieferinsel, die im wesentlichen aus Quarzphylliten, Quarzkieselschie-fern, Kalk-Serizit-Schiefern, Graphitphyliten, Rauhwacken und Serpentin besteht. Das Gesteinsmaterial ist epimetamorph tiberpragt und zeigt zahl-reiche Reliktstrukturen. Primarmaterial waren Tone, Mergel, Kalke und etwas Sand. In diese Serie intrudierte eine Folge von basischen Magma-titen, die heute als Ophiolite (Griinschiefer, Serpentin) vorliegen. Im gesamten kann der Geosynklinalcharakter der Gesteinsabfolge und der Erzlager als bewiesen betrachtet werden. Die nachfolgende Metamorphose ist hier im Osten geringer gewesen als z. B. im Pennin der Hohen Tauern. Alter der Gesteine: Unsicheres Palaozoikum im Liegenden mit Auflage-rungen von Permotrias. Die Lagerstatte Bernstein wurde auf Grund ihrer genetischen Ubereinstimmung zu den Kieslagern der Grauwackenzone hinzugezogen.
Die Lagerstatte Walchen bei Oeblarn liegt ca. 100 m im Hangenden der Grenze zwischen dem Komplex der Wolzer Glimmerschiefer im Siiden und der Serie der Ennstaler Phyllite im N. Sie liegt also knapp am siidlichen Rand der Grauwackenzone, in den Ennstaler Phylliten, die sich als Serie aus Serizitphylliten, quarzitischen Phylliten mit Einschaltungen
°Salzburg
NORDLICHE KALKALPEN
Mittersill HOHE TAUERN
Lagtrstatten (») ). Bernstein 2 Kaltwanq
3.	NiederoeDlarn
4.	Oeblarn - Walchen
5.	Limberg / Lienberg
6.	Kluckcn 7 Rettenbach
8.Achsel	-u.Ht Flecktrog-Alm
9.	Gries b. Saaltelden
MaOstab:
0 10 20 30 40 50 km
Leoben
Gloggnitz
RECHNITZER SCHIEFERINSEL
Rechnitz
OGraz
Abb. 1. Ubersichtskarte der syngenetischen Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten der Grauwackenzone (nordl.),
(gez. H. J. U n g e r , 1971/160)
von Graphitphylliten, Graphitquarziten und Griingesteinen zusammensetzt. Im engeren Lagerstattenbereich treten gegen N zu machtige Griinschiefer-ztige auf. Die Serie der Ennstaler Phyllite fallt mit mittleren Neigungen nach N ein, sie ist anchi- bis epimetamorph iiberpragt.
Im Zuge der alpinen Orogenese wurden die urspriinglich getrennten Sedimentationseinheiten (Wolzer Glimmerschiefer und Ennstaler Phyllite) gegeneinander bewegt. Das bereits wahrscheinlich variszisch mesozonal eingeformte Kristallin (Wolzer Glimmerschiefer) wurde dadurch randhch einer Diaphthorese unterworfen und somit den Ennstaler Phylliten in Bezug auf den Metamorphosegrad stark angeglichen.
Die Pauschalzusammensetzung beider Gesteinsgruppen ist sehr ahnlich, auf j eden Fall waren fiir beide Gesteine tonige bis sandige Sedimente mit Mergel- und Tuffeinlagerungen die Ausgangssedimente (H. W i e -beneder, 1938; W. Fritsch, 1953).
Schon obertags ist eine deutliche Bruchtektonik zu erkennen, was die Grubenaufschliisse untertags auch voli bestatigen. Sie ist nicht nur auf den engeren Lagerstattenbereich beschrankt, sondern setzt sich auch siidlich davon fort. Es handelt sich im wesentlichen um SSW—NNE/ 70° NW bis seiger gerichtete Storungen. Alle groBeren Verwurfe versetzen den ostlichen Teil nach N, d. h. ins Hangende. Diese Hauptverwerfer wurden als Briiche mit Seitenverschiebung bezeichnet.
Es ist nicht zu erkennen, ob die Serie der Ennstaler Phyllite mit einer Transgressionsdiskordanz iiber den Wolzer Glimmerschiefern sedimentiert wurde, wie dies V a c e k (1893) annahm oder ob sie spater, vielleicht wahrend der variszischen Gebirgsbildung, auf die Granatglimmerschiefer aufgeschoben wurden.
Zwischen nachmaligen Ennstaler Phylliten und den spater zu Granat-glimmerschiefern gewordenen Gesteinsgruppen bestand eine primare, se-dimentar-stratigraphische und auch tektonische Grenze. Bei der alteren Internfaltungstektonik wurden beide Komplexe durch gemeinsame De-formation und Metamorphose einander genahert und verschweifit. Die Wolzer Glimmerschiefer wurden graduell starker deformiert und meta-morphosiert.
Die zu dieser Intemfaltung para- bis posttektonische Bildung von Horn-blende und Granat wie auch die Intemfaltung selbst klangen gegen N in den Ennstaler Phylliten allmahlich aus, so daB sich ein Ubergang, wenn auch nur sehr schwer faBbar, von Siiden nach Norden bildete.
Eine jiingere Umscherungstektonik (W. Fritsch, 1953) erzeugte in beiden Einheiten die heute meBbaren s-Flachen, die nicht immer stoff-konkordant sind. Die alter angelegte tektonische Grenzfuge zwischen beiden Gesteinsgruppen ervvies sich dabei als Schwachezone, wodurch es hier zu vermehrter Deformation, Verschuppung und auch Diaphthorese kam. Solcher Art wurde der erkennbare Grenzstreifen gebildet, an dem heute Gesteine mit starkerem Unterschied in der Metamorphose und auch des Internbaus nahe beieinander liegen.
Die Lagerstatte Limberg/Lienberg, westlich von Zeli am See liegt nahe dem siidlichen Rand der Grauwackenzone, in der Serie der Pinzgauer Phyllite. Es handelt sich bei der Serie der Pinzgauer Phyllite (in etwa ein
Aquivalent zur Serie der Ennstaler Phyllite) um eine Wechselfolge von Serizitphylliten und quarzitischen Phylliten mit s-parallelen Einlage-rungen linsen- bis lagenformiger Art von graphitischen Phylliten und Griingesteinen i. w. S. Sehr selten sind Kalklinsen zu beobachten. In den Serizitphylliten lagern die Erzlager in s der Gesteine.
Gefiigemerkmale: Falltenachsen, Lineare und s-Flachensysteme der Serie der Pinzgauer Phyllite. Sie sind z. T. schwach bis starker verfaltelt und zeigen steil nach N (teilweise nach S) fallende Schieferungs-Flachen mit EW-Linearen.
Klare tektonische Linien sind im Lagerstattenbereich obertags nicht erfaBbar. Im gesamten liefert die Grauwackenzone im hier betrachteten Bereich das Bild eines Mulden- und Sattelbaues. Der Schmittengraben (westlich Zeli am See) scheint die Muldenachse zu sein, wahrend die Lagerstatte selbst im Bereich des steil nach Norden fallenden siidlichen Sattelschenkels zu liegen scheint, der an der Salzachtallinie abgeschert sein diirfte.
Wie die untertagigen Aufschliisse zeigen, scheint ein NW—SE streichen-des Verwurfsystem im Bergbau die Lager zu zerlegen. Alte Berichte sprechen davon, daB der Limberger Bergbau in einem besonders stark zerklufteten Gebirge umging. Theoretisch ware eine starke Zerkluftung zu erwarten, da der Bergbau in einem geologischen Abschnitt steht, der knapp nordlich der Salzachtallinie, einem EW-streichenden, sehr mar-kant ausgepragten Lineament und W der sog. Zeller Linie, einem SN-streichenden, wahrscheinlich ebenfalls sehr markanten Lineament, an denen entlang die Gleitbewegungen der Grauwackenzone nach N vor sich gegangen sein diirften, liegt.
Die Lagerstatte Rettenbach als westlichster groBerer Kupfer- und Schwefelkiesbergbau im Bereich der Nordlichen Grauwackenzone, liegt westlich von Mittersill im Oberpinzgau (Salzbug). Geologisch betrachtet liegt sie an der Grenze zweier geologischer Einheiten und zwar der Grauwackenzone im Norden und der Quarzphyllitzone im Siiden. Die Serie der Pinzgauer Phyllite ist auch hier die am meisten verbreitete Gesteinsabfolge. Im groBen gesehen bildet sie eine einformige Gesteins-serie, die sich hauptsachlich aus Serizitschiefern bis Serizitquarziten und quarzitischen Phylliten mit einzelnen Zwischenlagen von Graphitphylliten und Griingesteinen i. w. S. zusammensetzt. Ebenfalls in den Bereich der Nordlichen Grauwackenzone sind Kalke bis dolomitische Kalke zu stellen, die im untersuchten Gebiet vereinzelt vorkommen.
Beim Quarzphyllit handelt es sich nach B. Sander (1921) um einen Phyllonit, in welchem neben Quarz und Serizit auch Turmalin, etwas Chlorit, Apatit und Leukoxen-artige Umwandlungsprodukte akzessorisch auftreten konnen.
Im untersuchten Gebiet kann innerhalb des Quarzphyllits kaum eine brauchbare Trennung einzelner Partien vorgenommen werden, hochstens das Auftreten von hellgrauen Quarzitpartien und teilweise eine starkere Fe-Farbung, was auf Pyrit bzw. dessen Verwitterungsprodukte deutet.
Der Quarzphyllit wird als das stratigraphisch unmittelbar Liegende der Nordlichen Grauwackenzone aufgefaBt, was eine zeitliche Einstufung
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von altpalaozoisch bis pracambrisch gestattet. Der Quarzphyllit diirfte einem selbstandigen palaozoischen Sedimentationsraum mit etwas abwei-chenden fazielien Verhaltnissen gegeniiber dem Sedimentationsraum der Gesteine der Nordlichen Grauwackenzone zuzuordnen sein. Die Quarz-phyllite weisen epizonale Metamorphose auf. In der Nordlichen Grau-wackenzone dagegen liegt der Metamorphosegrad bei anchi- bis epizonal, er nimmt im allgemeinen von Norden nach Stiden zu, so daB hier, am Ubergang von der Grauwackenzone zum Quarzphyllit in den Gesteinen der Grauwackenzone ebenfalls epizonale Uberpragung festzustellen ist, was eine scharfe Trennung beider Einheiten in diesem Bereich sehr erschwert, wenn nicht unmoglich macht.
Im Zuge der alpinen Orogenese sind die urspriinglich nebeneinander bzw. sogar iibereinander (transgressiv) lagernden Sedimentationseinheiten von »Quarzphyllit- und Grauwackenzone« nach N und ineinander bewegt worden. Der bereits variszisch epizonal geformte und durchbewegte Quarz-phyllit wurde steil gestellt (Einfallen 70—80° N), wahrend die Gesteine der Grauwackenzone demgegeniiber mit ca. 30—40° nach N einfallen. Es ergibt sich in diesem regionalen Abschnitt teil|weise eine Winkeldiskor-danz. Diese Winkeldiskordanz kann einer Orogenphase zugeordnet werden. Aufnahmetechnisch bietet dieser Umstand die einzige Handhabe einer befriedigenden Trennung beider Einheiten.
Ob man diese Winkeldiskordanz als Bewegungsbahn oder als Ttans-gressionskontakt bezeichnet, ist eine Frage der Interpretation. Vieles spricht fiir einen Transgressionskontakt, da im allgemeinen typische Merkmale einer starken Bewegung in diesem Abschnitt fehlen.
Die Lagerstatte Rettenbach liegt, orientiert an diesem Transgressionskontakt, ca. 100 m im Liegenden davon im Bereich des Quarzphyllits. Betrachtet man dagegen die Lagerstatte im Verbande mit ihrer naheren geologischen Umgebung, so muB man feststellen, daB sich die Schwefel-kiesvererzung in mehreren Lagern in den eindeutig zur Grauwackenzone gehorenden Gesteinen fortsetzt, was zu der Annahme berechtigt, daB wahrscheinlich ahnlich giinstige Forder- und Sedimentationsbedingungen liir eine Kupfer- und Schwefelkiesvererzung iiber einen geologisch lan-geren Zeitraum hinweg anhielten.
Nimmt man analoge Verhaltnisse wie im Bereich der Lagerstatte Walchen bei Oeblarn an, so konnte man von einem ca. 400 m machtigen Grenzstreifen zwischen Quarzphyllitzone und Nordlicher Grauwackenzone sprechen, in dem die synsedimentar entstandenen Schwefelkieslager mehr oder weniger stark zerlegt in konkordanter Form auftreten.
Das GroBlineament bildet hier ebenfalls die im Salzachtal laufende sog. Salzachtallinie, an der sowohl die Quarzphyllitzone wie auch die Nordliche Grauwackenzone nach N abgeghtten sind (als GroBeinheit). Im naheren Lagerstattenbereich sind keine klaren tektonischen Linien erfaBbar. Das einzige auskartierbare Storungssystem ist im Bergbau selbst aufgeschlossen. Mit N 15 E/70 NW diirfte es als Hauptrichtung der Ver-werfer in der Lagerstatte angesehen werden. Obertags ist davon nichts erkennbar.
3. Erzbestand
Der Erzbestand kann mehr oder minder mit ganz geringen Abweichun-gen fiir alle genannten Lagerstatten pauschal behandelt werden. Die vererzten Partien (Lager) bestehen aus hellem, teilweise murbem Se-rizitschiefer bis Serizitquarzit unterschiedlicher Machtigkeit mit den Erz-lagern in s. Bernstein weicht davon ab, das Erzlager liegt hier in Grunschiefern, die Einlagerungen von Quarz- und Schieferbandern, ent-sprechend den sedimentaren Rhythmen zeigen.
Das Erz tritt als 20—200 cm machtige Derberzlage mit randlich, han-gend und liegend, schwach mit Erz durchsetzten Serizitquarzitlagen, dem sog. Impragnationserz, auf.
Die Erzlager fiihren folgende Mineralien: Schwefelkies
Kupferkies in wechselndem Anteil, teilweise lagenweise angereichert Buntkupferkies vereinzelt
Ni-haltigen Magnetkies, in massigen Magnetkieslagen Gudmundit (FeSbS)
Arsenkies
Cubanit, Valleriit
Fahlerz, schwach silberhaltig
Bleiglanz und Zinkblende. In der Zinkblende tritt Zinnkies (Cu2FeSnS4) auf, sowohl als Entmischungskorperchen als auch in Lappen und klei-nen Nestern
Myrmekite aus Tetraedrit, Bournonit, Boulangerit und einzelnen Jamesonit-
kornern konnen in Magnetkieslagen auftreten Titanmineralien (Rutil TiO„, Ilmenit FeTi03, Titanit) Gangarten: Quarz, Kalkspat, ankeritisches Karbonat
Eine Vielzahl verschiedener Metallsulfide ist an der Zusammensetzung des sog. Derberzes beteiligt und sie bewirken die auBerordentlich komplexe Natur des Erzes. Sehr feinkornige Verwachsung des Erzes. Sehr scharfer Kontakt zwischen Derberz und Impragnationserz. Durch friihdiagenetische Bewegungen innerhalb der Sedimentationseinheit ist diese Randzone zwischen Derb- und Impragnationserz stellenweise zerlegt. In solchen Fallen kann es vorkommen, daB mobilisierende Losungen aus dem Erzlager eine Wanderung von Kupferkies, seltener Schwefelkies, am Aus-keilenden hauptsachlich von Bleiglanz und Zinkblende bewirken, die dann kleine, senkrecht zum eigentUchen Lager stehende Kliifte ausheilen. Hereingebrochene Nebengesteinsbruchstiicke im Derberzkorper sind auBerst selten.
Detaillierte Erzbeschreibungen konnen in den einzelnen Lagerstatten-bearbeitungen nachgelesen werden, sie sollen hier nicht wiederholt werden.
Der Vererzungszyklus diirfte mit der Ausscheidung von Bleiglanz und Zinkblende geendet haben. Durch die schwach epizonale Metamorphose wurden dann hauptsachlich Bleiglanz, Zinkblende und Kupferkies mobili-siert und zusatzlich zu den Ausfallungen am Auskeilenden noch in Storungsbereichen bzw. senkrecht zum Erzkorper verlaufenden Spaltchen abgesetzt, was friiher als eigene Vererzungsphase gedeutet wurde. Jeder Derberzkorper deutet auf eine einzige ununterbrochene Thermenzufuhr
und jedes Lager ist von anderen Lagern durch raumliche (Zwischenschiefer bzw. Impragnationszonen) und zeitliche (Machtigkeit der Phyllite zwischen den einzelnen Lagern) Dislokation getrennt.
Zusammenfassend kann iiber den Erzbestand der Kieslager im Bereich der Nordlichen Grauwackenzone gesagt werden:
Das Erz zeigt einen Lagenbau im mm- bis cm-Rhythmus (hauptsachlich an der wechselnden KorngroBe erfaBbar) mit eingelagerten Quarz-Glim-mer-Lagen. Die Erze sind nicht verschiefert, haben also ihr sedimentares Erzgefiige erhalten. Mylonitbildungen, Scherflachen und Ruschelzonen im Erzgefuge sind selten. Vor- bis friihdiagenetische Setzungs- und Gleit-erscheinungen konnen z. T. erkannt werden, ergeben aber keine groBere Bewegungsentfernungen. Die erfaBbare Metamorphose verlief rein sta-tisch, es diirfte sich in diesem FalI um die alpidische handeln. Die Erze sind mechanisch nicht verformt, obwohl sie eine sehr kraftige Metamorphose iiberstanden haben diirften. Die Erzlager verhielten sich gegen-tiber den tektonischen Bewegungen als starrer Block, eingeiagert in die leicht deformierbaren Phyllite. Damit diirfte auch ein en bloc-Abgleiten nach N zusammen mit den Nordl. Kalkalpen als wahrscheinlich angesehen werden. Ob die Erze im Zuge der variszischen Metamorphose iiberpragt wurden und nachfolgend von der alpidischen nochmals, ist aus den An-schliffen nich zu beantworten, ErfaBbar ist nur eine Metamorphose, die oben als statisch bezeichnete, die der alpidischen zuzurechnen sein diirfte.
4. Geochemische Bemerkungen
Geochemische Untersuchungen an einigen Kieslagern erbrachten bei folgender Problemstellung die unten angefiihrten Ergebnisse:
a)	LaBt sich irgendeine Zonalitat im Querschnitt der Erzlager feststel-len? Ist im Liegenden oder Hangenden der Lager eine Zunahme bzw. Abnahme des Fe- bzw. Cu-Gehaltes erkennbar?
b)	Sind irgendwelche Beweise fiir Losungs- bzw. Wiederausfallungs-vorgange im Liegenden oder Hangenden der Lager erfaBbar?
c)	Kann bei Erzlagern von Infiltrations- bzw. Impragnationszonen ge-sprochen werden?
Zu a) Im Liegenden der Lager, am Kontakt Erz zu Nebengestein, tritt jeweils eine deutliche Fe-Anreicherung auf. Im eigentlichen Lagerbereich zeigt sich ein um 5 % liegender Fe-Gehalt, also eine deutliche Fe-Abnahme. Eine charakteristiche Abfolge des Fe- und Cu-Gehaltes im Lagerbereich ist auBer den erwahnten Kupferkies-reicheren Lagen im Bereich mancher Lager nicht festzustellen.
Zu b) Im Hangenden der Lager tritt eine deutliche Abnahme des Fe-Gehaltes auf. Alle Lager werden im Hangenden von dem charakteri-stischen Serizitschiefer begleitet, was zu der Annahme berechtigt, daB durch den jungen Erzkorper in einem sehr friihdiagenetischen Stadium Losungsvorgange in Bezug auf SiO;, stattfanden. Die erzfiihrenden Schichten bestehen aus Serizitquarzit bis Serizitschiefer, die bis zu 25 m machtig \verden konnen. Nur der liegende Teil dieses Serizitgesteins ist in ver-schieden starkem MaBe vererzt, wobei kompaktes Derberz bzw. Impragna-
tionserz auftreten kann. Der dariiber liegende Serizitquarzit ist entweder noch in s vererzt oder er liegt in Serizitschieferausbildung vor.
Zu c) Impragnationszonen gibt es bei Lagem nicht. Als Infiltrations-zone konnte man die sehr charakteristische Fe-Zunahme im Liegenden der Lager bezeichnen, wobei allerdings die Frage offen bTeiben muB, ob mit dieser »Infiltration« nicht eher ein Absatz bei Losungsvorgangen be-zeichnet wird. Es muB also ungeklart bleiben, ob die hohen Fe-Spitzen im Liegenden primar sedimentarer Natur sind oder ob sie sekundar »losungsangereichert« entstanden sind. Zu erwahnen ist in diesem Zu-sammenhang noch die verstarkte Quarzfiihrung bei einigen Lagern im Liegenden.
5. Stellungnahme zur Genese der Kupfer- und Schwefelkieslager
(Abbildung 2)
Bei den Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten am siidlichen Rand der Nordlichen Grauwackenzone (einschlieBlich der Lagerstatte Bernstein in der Rechnitzer Schieferinsel) handelt es sich um syngenetische Erz-lager unregelmaBiger Form (linsig, lagig) in sedimentarem, anchi- bis epimetamorphem Phyllitverband mit Anzeichen wechselnder sedimentarer Rhythmen im Erz und im Nebengestedn (im Makro- und im Mikrobereich). Die Erzlager sind im allgemeinen schwach metamorphosiert.
Fiir diese genetische Deutung sprechen folgende Uberlegungen:
1.	Ein stark gegliedertes Bodenrelief mit Rinnen. Untiefen und Sonder-mulden am Meeresboden mit kurzzeitiger Hydrothermen-Zufuhr erzeugte unregelmaBig geformte Derberzkorper. Stark reduzierendes Milieu, daher keine Einlagerung von Detritus. Schwache Streifung des Erzes durch Wechsel in der Mineralsedimentation.
2.	Das sog. Impragnationserz entspricht einer mengenmaBig geringeren Thermenzufuhr unter gleichzeitiger normaler Sedimentation der Gesteins-matrix.
3.	Keine Diskordanzerscheinungen. Die Erzlager bilden konkordante Einlagerungen im Gesteinsverband. Seitliches Auskeilen der Lager nach Osten und Westen mit Absatz von Bleiglanz und Zinkblende als kuhi-temperierten Modifikationen. Heutige Steilstellung der Erzlager wahr-scheinlich durch zweimalige orogenetische bzw. tektonische Vorgange.
4.	Diagenetische bzw. durch orogene Vorgange erzeugte Risse senkrecht zu den Lagem werden durch mobilisierte Mineralien (Bleiglanz und Zinkblende, Kupferkies) verheilt, stellten also in keiner Weise eine eigene Vererzungsphase dar.
5.	Andeutungsweise ist ein zonenweiser Absatz von Kupferkies und Zinkblende erkennbar. Kupferkies tritt dabei in den ersten, heiBeren Absatzen, Zinkblende in den spateren, kiihleren Absatzen auf. Es handelt sich um eine sedimentare Zonalitat.
6.	Keinerlei Nebengesteinsbeeinflussung, auBer einer starkeren »Ver-ouarzung« der liegenden Gesteinspartien ist erfaBbar. Dies ist zu erklaren: Als Vorphase der eigentlichen submarinen Hydrothermenzufuhr ist eine verstarkte Forderung von SiO,, verbunden mit einem erhohten Fe-Gehalt
anzunehmen. Diese Vorphase diirfte sich als schwachere Exhalatio>n ge-auBert haben. Der erhohte SiOo-Gehalt im Liegenden der Lager, der sich durch starke Verquarzung des Phyllits in Form von Quarzknauern und reinen Quarzlagen und auch in Form eines im Durchschnitt hoheren SiO.-Gehaltes des Phyllits auBert, diirfte die Erscheinungsform dieser Vorphase dokumentieren. Durch diese »prathermale Verquarzung« wird manchmal eine genaue Grenzziehung zwischen der Liegendzone und den Gesteinen der Grauwackenzone erschwert. Als klar erfaBbare Vorphase der eigentlichen Vererzungs-Phase kann eine derartige Erscheinung we-sentliche Hilfe leisten.
7. Im Hangenden treten meistens Anzeichen vulkanischen Geschehens auf. Somit konnte die sulfidische Hydrothermenzufuhr als pravulkanische, submarine AuBerung aufgefaBt werden. Die Erzlager sind eindeutig alter als die Griingesteine.
Zusammenfassender Uberblick der Genese der ostalpinen Kupfer- und Schwefelkieslagerstatten als Vererzungstypus:
1.	Die Kupfer- und Schwefelkies-Lagerstatten der Nordlichen Grau-wackenzone sind einem einzigen metallogenetischen Akt zuzuordnen, dessen Hauptaktivitat einerseits im Raume Kal'lwang-Oeblarn, anderer-seits im Westen zwischen dem GroBarltal—Zeli am See und Mittersill zu suchen ist.
Die Hydrothermenzufuhr geschah in allen Abschnitten in verschiedenen Schtiben, d. h. in verschiedenen Spezialbecken zeitlich und raumlicb aufeinanderfolgend, so daB es moglich ist, eine gewisse zeitliche und zonale Ubereinstimmung zwischen den Hauptvererzungsabfolgen zu er-kennen.
Die eintonige und schwer unterscheidbare Abfolge der Gesteine im Bereich der Kieslager deutet mit ihrem langsamen Fazieswechsel auf eine sich langsam vertiefende, relativ schmale Zone hin. (M. Hartmann, 1970: 244 nennt solche Bereiche: «Hydrothermallaugenbecken«). Hinweise auf starkere synsedimentare Bewegungen im Bereich der Schwefelkies-lager sind nicht erkennbar.
Naturlich wird auch ein gewisser Prozentsatz der Elemente, speziell der Schwefel, aus dem sedimentaren Kreislauf unter Mitwirkung sulfat-reduzierender, anaerober Bakterien stammen, doch diirfte dieser Anteil sehr gering sein.
2.	Demnach handelt es sich bei den hierher zu stellenden Kieslagern um syngenetische, horizontbestandige Lager mit temporar wechselnder Hydrothermenzufuhr.
3.	Ob und inwieweit diese Lagerstatten der variszisch angelegten Geo-synklinale an einen friihgeosynklinalen Magmatismus gekniipft sind, bleibt noch offen. Auf j eden Fall konnen die alpinen Kieslager der Nor dl. Grauwackenzone in gewissem Sinne als Vorlaufer einer vulkanischen Tatigkeit gewertet werden, wie es die im Hangenden auftretenden Griingesteine beweisen. Die Erzmineralien diirften in Losungen »hydrother-maler Provenienz« transportiert worden sein und im kiihleren Milieu submarin sedimentiert worden sein.
N
Bereits zu Beginn der Absenkung der W	Hydrothermen
variszischen Geosynklinale Hydrothermenaustritt
Mo = Meeresoberflache
B
lydrothermen
Absinkender Geosynklinaltrog (palaozoisch) ♦ Vulkanismus(V)
Hydrothermenaustritt jeweils wahrend	^j'
der tiefsten Absenkung e4nes„Faziesbeckens" y /* Hydrothermen
—j»Faziesbecken der
heutigen Habach-Serie
Weitere Absenkung, Sedimentation
Langsame Sedimentation der variszischen Geosynklinale. Orogenese.
Erneute Absenkung, Bildung der jungeren Sedimente, ZusammenschubjFaltungen, Abgleiten der palaozoischen und jungeren Einheiten nach N
Heutiges Bild (schematisiert)

Habach-Serie FRASL's mit Lagerstatten
^ HOHE TAUERN
/ Salzachtallinie / (Bewegungsbahn)
GRAUWACKEN20NE
Legende:
|---->I Sedimentation, heutiges s | — | Synsedimentare Lagerstatten
Bevvegungsrichtung	11-IV | „Faziesbecken"LHydrothermalbecken")
Abb. 2. Schematisierter geologischer Bildungs- und Bewegungsablauf im Ober-pinzgau (Salzburg), (gez. H. J. Unger, 1971/160)
4.	Fiir eine Herkunft des Erzbestandes der alpinen Kieslager aus submarin austretenden Hydrothermen spricht:
Eine oft zonare Abfolge vom Liegenden zum Hangenden mit erhohter Kicselsaurc-Forderung vor Beginn des eigentlichen Vererzungsvorganges, zonenweises Auftreten von Kupferkies-reicheren Lagen und als letzte bzw. den jeweiligen Hydroithermenschub abschlieBende AuBerung die Forderung von schwach thermalem Bleiglanz und Zinkblende.
G. Anger (1966: 55) schreibt den Erzinhalt der norwegischen und deutschen Schwefelkieslager gleicher bis ahnlicher Genese den Rest-iosungen juvenil-basaltischer Magmenintrusionen zu, wobei die Hydro-thermen submarin ausgeflossen sein sollen.
Die liegenden Partien (liegendes Nebengestein) der Kieslager zeigen Ausscheidungen, die noch pneumatolytischen bis katathermalen Charakter zeigen. Am haufigsten ist eine intensive Durchdringung der Liegend-partien mit Kieselsaure zu beobachten.
Mit sinkender Temperatur der hydrothermalen AuBerungen kamen vorherrschend Cu-arme Fe-Sulfide geringer Menge als eigentliche Vor-laufer der Hauptvererzungsphase (Impragnationen im Liegenden der Derberzkorper). Dies gilt fiir jedes Lager. Erst beim eigentlichen Ver-erzungsvorgang, der den Derberzkorper bildete, treten lagenweise Kupfer-kies-reichere Partien im mm-Bereich auf. Bleiglanz und Zinkblende sind AuBerungen der AbschluBphase der Vererzung und bilden meist im Aus-keilen und in senkrecht zu den Erzkorpem aufgerissenen Spaltchen die Fiillungen.
Im Gegensatz zu Meggen und Rammelsberg fehlt in den alpinen Kies-lagern Schwerspat vollkommen, was z. B. G. Anger fiir die norwegi-schen Lagerstatten dahingehend deutet, daB diese Kieslagerstatten aus hydrothermalen Restlosungen gebildet wurden, die vom Mutter-Magma her eine Ba-freie Zusammensetzung aufwiesen.
5.	Der teilweise im mm-Rhythmus auftretende Wechsel im Erzmineral-bestand, gebildet durch Wechsel in der KorngroBe einer Mineralart (z. B. des Schwefelkieses) oder durch Zwischenlagen anderer Erzmineralien spricht fiir sedimentare Bildung.
6.	Es herrscht eine absolute Konkordanz vom Liegenden zum Hangenden zwischen liegenden Gesteinspartien, liegender Impragnationszone, Derberzkorper, hangender Impragnationszone und hangenden Gesteinspartien.
Als Impragnationszonen werden die Abschnitte im Liegenden und Hangenden des Derberzkorpers bezeichnet, die bei zunehmender bzw. ab-nehmender Hydrothermentatigkeit eine geringe bis schwache Durch-setzung des Gesteins mit Erzmineralien aufweisen.
7.	Das pratektonische Alter der Kieslagerstatten der Nordl. Grau-wackenzone ist bewiesen. Ihre sehr schwach metamorphe Uberpragung entspricht dem Metamorphosegrad der sie umgebenden Gesteine. Die Uberpragungen diirften durch zwei, heute nicht mehr trennbare orogene-tische Phasen erfolgt sein.
Eine stellenweise festzustellende mm-weise Wechselfolge von Magnet-kies und Schwefelkies beruht wahrscheinlich auf wechselndem Schwefel-
angebot im Zuge der hydrothermalen Tatigkeit. »Das Auftreten von Magnetkies ist keineswegs immer ein Zeichen fiir eine metamorphe Uber-pragung« (G. Anger, 1966: 57).
8.	Stoffwanderungen von Erzmineralien durch mobilisierende Losun-gen sind nur auf engstem Raume erkennbar. Friih- oder spatdiagenetische Veranderungen an den Erzlagern und ihrer nachsten Umgebung sind nicht mehr erfaBbar. Meistens fiillen diese »Mobilisate« nur Kliifte in den Derberzkorpern bzw. in deren nachster Umgebung aus, die senkrecht zum Derberzkorper stehen.
Diese Kluftfiillungen sind auf jeden Fall jiinger als das Derberz und bestehen aus Erzmineralien des eigentlichen Derberzes bzw. der Spatphase (Bleiglanz und Zinkblende), sehr selten auch aus Quarz. Man kann in diesem Falle mit Vorbehalt von »Rekristallisationserscheinungen« sprechen.
9.	Uber die Mineralfiillung der einzelnen Troge von N nach S kann noch keine endgtiltige Aussage gemacht werden. Auf jeden Fall scheint in der Hydrothermenzusammensetzung weiter gegen S zu ein Wechsel eingetreten zu sein. Hohere Anteile von Ba und F scheinen den Sulfid-anteil z. T. verdrangt zu haben.
Im Zuge der alpidischen Orogenese glitt dann das ganze Schichtpaket einschlieBlich der uberlagernden Nordlichen Kalkalpen nach N ab, wobei es nicht ausgeschlossen werden kann, daB einzelne, weiter siidlich gelegene Teile samt ihren Lagerstatten noch auf ihrer urspriinglichen Unterlage bzw. nur etwas weiter nordlich hangen blieben. Ihre unterschiedliche Zusammensetzung diirfte auf ihren weiter siidlich gelegenen Faziesbereich z. Z. der Bildung zuriickzufuhren sein.
Schrifttum
Anger, G. 1966, Die genetischen Zusammenhange zwischen deutschen und norwegischen Schwefel.kies-Lagerstatten unter besonderer Beriicksichtigung der Ergebnisse von Schwefelisotopen-Untersuchungen. Clausthaler Hefte zur Lagerstattenkunde und Geochemie der Mineralischen Rohstoffe, 3, 1966, 115 S, Clausthal.
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Chalcopyrite and Pyrite Ore Deposits (Alpine Pyrite Ore Deposits) in the Northern Alpine Greywacke Zone
Heinz J. Vnger S U M M A R Y
A large part of copper and pyrite ore deposits of the Northern Grey-wacke Zone in the Eastern Alps has been geologically examined during the last years. These examinations comprise a detailed geological mapping of the former mineš and their surroundings. The investigations proved the copper and pyrite ore deposits (O. M. F r i e d r i c h , 1953) to be of syngenetic origin. They originated by submarine exhalations of hydro-therms (perhaps "Hydrothermallaugenbecken" M. Hartmann, 1970) into the very young sediments respectively into the sea bottom. Sub-sequently there was sedimentation. The hydrotherms can be seen in connection with volcanism or as final solutions of juvenile basaltic magma
intrusicns. These final solutions may have had, contrarily to Meggen and Rammelsberg, a Ba-free composition. Ba may, if at ali, occur on a very small scale in the latest originally most southern basin. In the course of the Alpidic orogenetic process these Paleozoic rocks with the ore deposits and the overlaying Northern "Kalkalpen" slid northwards. Minor parts of that former Paleoaoic geosyncline basin were deposed on the Hohen Tauem.
DISCUSSION
Tufar: Haben Sie Graphit als Gemengteil der Vererzung gefunden?
Unger: Im Hangenden bzw. Liegenden der Lager gibt es, wie Sie in meinen Publikationen nachlesen konnen, graphitische Schiefer bzw. gra-phitische Lagen. Innerhalb der Erzkorper konnen vereinzelt Bruchstiicke von Graphitschiefermaterial vorkomrnen, doch tritt diesar Fall sehr selten auf.
Tufar: Liegt wirklich Valleriit vor oder handelt es sich nicht vielmehr um Mackinawit?
Unger: Valleriit und Cubanit sind Erzminerale, die heute, auf Grund der besseren Optik unserer Mikroskope, in jedem Erzlager vom Typus der >'Alpinen Kieslager« gefunden werden konnen. Nach meinen Bestimmun-gen handelt es sich um Valleriit.
Tufar: Paragenetische Vergleiche lassen in diesen Vererzungen auf ein Vorliegen von Mackinawit schlieBen. Hier muB erst durch eine exakte Untersuchung, z. B. mit der Elektronen-Mikrosonde nachgewiesen wer-den, daB nicht Mackinawit vorliegt.
Warum wurde eigentlich von Ihnen nicht darauf hingewiesen, daB schon vor Jahrzehnten Hegemann und andere Forscher diese Vererzungen als syngenetische Bildung erkannt haben?
Unger: Erstens handelt es sich hier um eine Zusammenfassung und einen vorlaufigen Uberblick iiber die bisherigen Ergebnisse und ich kann mich nicht entsinnen, daB Hegemann die Definition in der von mir vorgenommenen Weise bereits darlegte. Zweitens: Wenn Sie sich die Muhe gemacht hatten und meine Arbeiten gelesen hatten, hatten Sie fest-stellen konnen, daB ich mich bereits in der Arbeit iiber die Lagerstatte Walchen (1968) ausfiihrlichst mit Heg emann und seinen Ausfiihrun-gen beschaftigt habe. DaB ich ihn hier nicht nochmals zitierte, werte ich nicht als Versaumnis, da ich normalerweise bei Leuten, die Diskussions-fragen vorbringen, voraussetze, daB Sie meine Arbeiten gelesen haben. Ansonsten bin ich nicht dafiir bekannt, daB ich »Vorganger« nicht zitiere.
Beziiglich anderer Foi-scher, die die von mir untersuchten Lagerstatten als eindeutig syngenetisch bezeichnen, kann ich Ihnen im Moment keinen nennen, wiiBte auch keinen mehr.
Tufar: Wie haben Sie nachgewiesen, daB z. B. Bleiglanz und Zink-blende niedrigtemperierte Bildungen in diesen Vererzungen darstellen?
Unger: Wenn Sie eine Reihe von Erzlagern dieses Typs untersucht hatten, hatten Sie ebenso wie ich feststellen konnen, •— es handelt sich dabei um feldgeologische Ergebnisse, — daB die meisten Kieslager neben
einer linsigen Form mit seitlichem starken Ausdiinnen des Derberzkorpers in den Auskeilbereichen Bleiglanz und Zinkblende in verstarktem Masse zeigen bzw. fiihren. Zum Beispiel wurde in der Walchen bei Oeblarn ein Einbau im Auskeilenden der Lager, — als »Bleistollen« bekannt, — nur auf Bleiglanz und Zinkblende angesetzt.
Woher, frage ich Sie, soli dieser Bleiglanz und diese Zinkblende kommen, wenn nicht als letzter niedrigtemperierter Anteil aus den Hydro-thermen?
Maucher: Ich wiederholehier etwas, was Herr Tuf ar bereits gesagt hat. Ich wollte eigentlich meine Bemerkung damit eroffnen, daB ich Ihnen, Herr Unger, gratuliere, daB Sie das, was Hegemann schon bewiesen hat, wieder bewiesen haben. Damit brauchen wir nicht mehr auf Details einzugehen. Nebenbei bemerkt hat auch Hegemann Valleriit und Cubanit damals schon naehgewiesen, und unsere Mikroskope waren schon damals gut genug. Er hat allerdings Valleriit nachgewiesen, aber weil man den Mackinawit damals noch nicht kannte. Er wiirde heute auch sagen, es ist Mackinawit.
Dann eine ganz generelle Frage, die ich hier stellen mochte. Sie spre-chen dauernd won den alpinen Kieslagerstatten. Bitte, was heiBt »alpin«?
Unger: Die Bezeichnung »Alpine Kieslager« wurde, wenn ich mich richtig erinnere, von Herrn Prof. Friedrich (Leoben) speziell fiir den Typus der im Bereich der Nordl. Grauwackenzone auftretenden Kieslager eingefuhrt. Diese Bezeichnung habe ich iibernommen. Es handelt sich dabei nach meinem Dafiirhalten um eine Lagerstatten-Typus-Bezeichnung eben fiir die Kieslager der Nordl. Grauwackenzone als den typischen Vertretern.
Maucher: Also soli »alpin« heiBen eine Lagerstatte, die innerhalb der Alpen liegt?
Unger: Ja! Nur wiirde ich das Wortchen »alpin« im Zusammenhang mit Kieslager eben nur auf diesen speziellen Typus beziehen.
Maucher: Also ist auch Mitterberg eine alpine Kupferkieslagerstatte? Damit kann man nicht mehr generell sagen, daB alle alpinen Kieslagerstatten sedimentar sind.
Unger: Mitterberg ist zwar eine alpine Kupferkieslagerstatte, aber eben kein Kieslager, Herr Professor. Mitterberg ist eine reine Ganglagerstatte und niemand kame auf die Idee, diese Lagerstatte als »Alpines Kieslager« zu bezeichnen.
Maucher: Aber eine Kupfer- und Schwefelkieslagerstatte. Ich mochte mich namlich ganz generell gegen dieses Wort »alpin« wenden. Unter alpinen Bleizinkerzen verstehen die meisten Leute Mežica, Raibl und Blei-berg. Was sind nun die anderen Bleizinkerze, wie sie zum Beispiel Prof. di Colbertaldo heute beschrieben hat? Die sind doch auch alpin. Ich mochte mich gegen die falsche Verwendung des Begriffes »alpin« wenden. Wir werden im Laufe der Zeit hier noch einen Vortrag horen in dem das Wort »alpin« iiberhaupt nicht im Sinne von alpin sondern von »alpidisch« gebraucht ist, also als Zeitdefinition der alpidischen Orogenese. Es ware, glaube ich, ganz gliicklich, wenn wir uns einmal, wenn wir iiber alpine Lagerstatten im allgemeinen sprechen, dariiber klar waren, was
wir unter »alpin« verstehen, ob wir alpin geographisch begreifen, oder ob wir es in irgendeiner anderen Form definieren.
Dann wollte ich noch etwas sagen zu Ihrer Bemerkung iiber das Ba-rium. Sie sagten, daB Barium fehlte, weil wahrscheinlich im Stammagma kein Barium ist. Kurz anschlieBend darauf sprachen Sie dann, daB am anderen Ende das Barium und Fluor auftraten. Es ist doch wohl ein Irrtum zu sagen, weil in einer Lagerstatte kein Baryt ist, war in den Losungen kein Barium: Es war das Fallungsmilieu eben nicht so, daB geniigend Sauerstoff da war, um Bariumsulfat zu binden. Das Bariumsulfid ist sehr ieicht loslich, geht eben weg und wird nicht gefallt. Einen RiickschluB von dem Mangel an Barium auf die Zufurlosungen zu stellen ist doch nur im groBen Raum moglich. In dem Augenblick in dem Sie dann in diesem Raum an einer anderen Stelle das Barium haben, dann haben Sie eben dort nicht das stark reduzierende Milieu, sondern dort beginnt das oxydierende Milieu. Das ist doch eine reine Frage des Redox-Potentials, aber nicht eine Frage der Losungszufuhr.
Unger: Ja, es ist moglich.
Maucher: Haben Sie Untersuchungen iiber Schwefelisotopen gemacht?
Wenn Sie so schon eine moderne Lagerstattenbearbeitung iiber Kies-lagerstatten machen wollen. Wie ist es mit den Schwefelisotopen?
Unger: Es wurden keine gemacht.
Maucher: Und geochemische Untersuchungen auch nicht?
Unger: Doch, es wurden rdntgenfluoreszenzanalytische Untersuchugen gemacht.
Maucher: Was ist mit den Spurenelementen im Pyrit?
Unger: Untersuchungen in dieser Richtung sollen noch durchgefiihrt werden. Vorerst handelt es sich bei diesen Arbeiten um reine Bestands-aufnahmen feldgeologischer Art. Die Untersuchungen sind noch lange nicht abgeschlossen. Eine endgiiltige Stellungnahme soli noch nicht ge~ geben werden.