Rohstoffvorkomen über und unter der Erde

RUNDGANG 3

Lagerstätten

IN DER ERDE, IM WASSER UND AUF DEM MEERESGRUND

WAS SIND BODENSCHÄTZE ?

Bodenschätze sind alle festen, gasförmigen oder flüssigen mineralischen Rohstoffe, die in natürlichen Ablagerungen, den sogenannten Lagerstätten, vorkommen. Man findet sie in oder auf der Erde, im Wasser, auf dem Meeresgrund-und Untergrund. Ohne Nutzung der Georessourcen wäre die heutige Welt nicht denkbar. Auf den zweiten Rundgang im DBM können Sie sich vorbereiten. Wir haben für Sie daher ein paar Fragen und Antworten zusammengestellt, die Ihnen den Zugang zu diesem Thema und vielleicht zu weiteren Fragen eröffnet.

Vorkommen und Nutzung von Bodenschätzen können im DBM an Mitmach-stationen unter die Lupe genommen werden.

besonders für Schulklassen sehr zu empfehlen

Das Alter der Erde beträgt etwa 4,55 Mrd. Jahre. Die ältesten Gesteine, die man bisher auf der Erde gefunden und mit radiometrischen-Isochronen Datierungsmethoden gemessen hat, sind 3,8 bis 3,9 Mrd. Jahre alt.  Sie wurden in Nordamerika, Afrika und Asien gefunden.

Die Erde ist der dichteste, fünftgrößte und der Sonne drittnächster Planet des Sonnensystems. Ihr Durchmesser beträgt rd. 12.700 Kilometer. Die Erdoberfläche besteht zu zwei Dritteln aus Wasser.

Die Erde bewegt sich auf einer elliptischen Bahn mit einer Geschwindigkeit von 29,78 Kilometern pro Sekunde um die Sonne. Die Sonne befindet sich in einem der Brennpunkte der Elipse und ist 150 Mio. Kilometer von der Erde entfernt. 

Minerale sind Stoffe aus der Natur. Sie sind entweder Elemente, dann bestehen sie aus lauter gleichen Atomen. Oder sie sind chemische Verbindungen von Elementen, also Moleküle. Außerdem haben sie den Aufbau eines Kristalls. Wenn diese transparent und besonders hart sind, bezeichnet man sie als Edelsteine wie z.B. Diamanten, Rubine und Smaragde. Einige Beispiele sehen Sie im unteren Slider.  Wichtig für die Preisgestaltung ist deren Alter. Die wichtigsten Mineralstoffe bilden Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Phosphor, Eisen und Zink, die auch der menschliche Körper benötigt.

Gestein hingegen besteht aus Mischungen von Mineralen. Die meisten Gesteine der Erdkruste sind Silikatgesteine, deren Hauptbestandteile aus Quarz, Feldspat, Amphibole und Pyroxene bestehen. Bei den Amphibolen handelt es sich um magnetisches Gestein wie z.B. die Hornblende und bei den Pyroxenen handelt es sich um dunkle Silikate in Kristallform wie z.B. Augit oder Dolerit.

Durch starken Druck und hohe Temperaturen im Inneren der Erde reagieren die Bestandteile des Gesteins, die Minerale, miteiander und verwandeln sich im Laufe der Zeit. So entsteht neues Gestein. Geologen sprechen daher auch von metamorphen Gesteinen. Der Druck kommt zustande, wenn zwei Erdplatten aufeinander prallen und eine Platte unter die andere taucht. Das Gestein wird dann zusammengequetscht. Ein Ergebnis dieser Gesteinsmethamorphose ist der Blauschiefer. Sein Ausgangsgestein ist Basalt.

Ein größeres Volumen eines bestimmten Gesteins, welches im Gelände zu Tage tritt, wird als Gesteinsformation bezeichnet.

Im DBM werden eine Vielzahl von Mineralien und Fossilien gezeigt, die Bergleute unter Tage gefunden haben. Daneben erwartet Sie auch eine Sammlung edler Kristalle. 

 

Als Lagerstätte bezeichnet man Bereiche der Erdkruste, in denen sich feste, flüssige oder gasförmige Rostoffe in einer hohen und natürlichen Konzentration befinden. Zu den Vorkommen gehören Bodenschätze wie Erdgas, Erdöl, Kohle, Erze, Salze, Gestein und andere Mineralien. Die Lagerstätten werden nach den Erschließungs; Abbau-und Vermarkt-ungskosten bewertet.

Mit modernen Messgeräten lassen sich heute alle natürlichen Elemente in der Erdkruste nachweisen. So weiß man z.B., dass die Erdkruste aus 7 % Eisen besteht.

Lagerstätten in der Erdkruste sind Anomalien. Verantwortlich für diese massive Anreicherung bestimmter Elemente in einem Gebiet sind natürliche Prozesse über einen langen Zeitraum. Sie werden nach ihrer äußeren Gestalt oder nach ihrer Entstehung klassifiziert.

Ein wesentliches Aufgabengebiet der Lagerstättenlehre besteht in der Erkundung und der Erschließung der aufgefundenen Vorkommen. Dafür werden Proben aus dem Gelände entnommen. Dies geschieht z.B. durch Bohrungen, anlegen von Schürfgräben oder durch das auffahren eines Versuchsstollens. Die Montangeologen berechnen auch die Vorräte ( Reichweite) der Lagerstätte.    

Die Nutzung natürlicher Ressourcen ist immer mit Emissionen und anderen Umweltwirkungen verbunden. Das gilt von der Exploration, über die Gewinnung bis zur Verwertung von Bodenschätzen. Daneben können knapper werdende Rohstoffe und schwankende Rohstoffpreise zu wirtschaftlichen und sozialen Verwerfungen führen. Trotzdem sind die natürlichen Ressourcen die materielle, energetische und räumliche Grundlage unseres Lebensstandards. Die Inanspruchnahme ist ohne Eingriffe in die Natur und Umwelt nicht möglich.

Da die Gewinnung, Aufbereitung und Weiterverarbeitung häufig sehr energieintensiv ist, gehen diese Prozesse auch mit Schadstoffemission-en einher. Dabei geht es nicht nur um C02-Emissionen im Fall des Ver-brennens von fossilen Rostsoffen, sondern auch um Unreinheiten in Rostoffen (wie z.B. Fluor in Eisenerzen), dem Einsatz von chemischen Lösungsmitteln (wie z.B. beim Fracking), oder dem Verbrauch riesiger Wassermengen wie z.B. bei der Gewinnung von Lithium für Lithium-Ionen-Batterien in der chilenischen Atacamwüste. Auch die Erschließ-ung von Goldminen ist mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden. Um das Gold für einen Ring zu gewinnen, benötigt man z.B.500 Gramm Cyanid, eine hochgiftige Verbindung der Blausäure.    

Da natürliche Ressourcen nur begrenzt zur Verfügung stehen, über-steigt die Nutzung teilweise die Regenerationsfähigkeit der Erde. Das weltweite Bevölkerungswachstum und der damit einhergehende Aus-beutungsdruck auf die Bodenschätze steigt. Damit steigt die Gefahr von Kriegen und sozialen Verwerfungen. Beispiel: 1920 betrug die Weltbvevölkerung rd. 2,1 Mrd. Menschen. In 2020 lebten schon rd. 7,7 Mrd. Menschen auf der Erde. Sie alle benötigen Rohstoffe, Luft, Wasser, Lebensmittel  und Landfläche. Allerdings liegt der pro-Kopf-Konsum an Rohstoffen in den Industrienationen viermal höher als in weniger ent-wickelten Ländern. Auf Dauer wird u.E. daher kein Weg daran vorbei-führen, schonender, nachhaltiger, effizienter und vermeidender mit dem Verbrauch von natürlichen Ressourcen umzugehen. Das erfordert ein Umdenken auf der bevölkerungs-; wirtschafts-und bildungspolitischen Ebene, denn ein Wachstum ohne Grenzen ist nicht möglich.      

Thema der Ausstellung: Gesteinsklassen; Mineralstoffe, Aufbau der Erde, wirtschaftliche Bedeutung von Bodenschätzen

Übrigens:

das DBM ist nicht nur ein Museum und das Ge-dächtnis des Ruhrreviers, sondern auch eine Forschungs-einrichtung der Leibnitz-Gesell-schaft mit dem Forschungsschwer
punktpunkt Geo-ressourcen.

Fotonachweise: Erde: Wikilmages,  Lagerstätte: Antranias Zimmer, Gestein: Capri23auto, alle: pixa-bay.com

Minerals (Mitte rechts): fotolia-Kauf