GEOLOGIE UND MINERALOGIE DER ERZLAGERSTÄTTE HERJA


von Andreas Kamrath

1. Allgemeines, Lage und Geschichte


Die Mine Herja (Herzsabanya) befindet sich in der Bergbauregion Baia Mare. Diese ist am südlichen Rand des Gutiner Gebirges gelegen. Das Gutii Gebirge gehört zur Großregion des Maramures Gebirges, welche im Norden Rumäniens an die Ukraine angrenzt und Bestandteil der Ostkarpaten ist. Die Lagerstätte Herja ist ca. 7 km nordöstlich von der Bezirkshauptstadt Baia Mare entfernt.
 
Der Bergbau in Herja erfährt erstmalige urkundliche Erwähnung im Jahre 1576 durch die Türken, und wurde in den folgenden Jahrhunderten im Gebiet um Baia Mare weiter ausgebaut. Herja ist eine Pb-Zn-Cu Lagerstätte mit untergeordneten Gehalten an Au und Ag. Sie gehört der Ostgruppe des Bergbaugebietes Baia Mare an. Zu Zeiten der kommunistischen Regierung hatte die Grube eine Ausdehnung von 86 Stollenkilometern, welche auf 19 Sohlen verteilt waren. Die Sohlen befinden sich im Bereich zwischen 560 und 34m üNN. Heute ist die Bergbautätigkeit in Herja auf Grund marktwirtschaftlicher Rentabilität auf die Sohlen V und VI beschränkt, diese befinden sich im Niveau 220m bzw. 180m üNN.
 
In Herja sind über 100 Erzgänge identifiziert worden, die bekanntesten sind dabei die Gänge Salan, Nepomuc, Ignatiu und Clementina. Es werden die Hauptmineralien Bleiglanz, Zinkblende und Magnetkies abgebaut. Die Erze werden im 3km südlich gelegenen Ferneziu verhüttet. Des weiteren befinden sich in den Gängen seltene Mineralstufen und Mineralparagenesen von Sulfiden, Sulfosalzen, Carbonaten, Phosphaten sowie Silikaten. Besonders zu nennen sind das Pb-Ag-Sb-Sulfid Fizelyit (Typlokalität Herja), Antimonit, Boulangerit, Semseyit, Calcit, Jamesonit, Vivianit und Cronstedtit. Die Minerale aus Herja sind bei vielen Mineraliensammlern rund um den Globus sehr beliebt (HUBER & MURESAN 1996).

2. Geologie von Herja


Herja zählt zu den epigenetisch-intrakrustalen Lagerstätten, die sich innerhalb des oberen Miozäns (Samartium) bis unteren Pliozän (Pannonium), in Form einer großen hydrothermalen Gangsystems, gebildet hat. Die Genese der Erzlagerstätte ist stark an neogene Vulkanite gebunden, welche an den Randbereichen des Pannonischen Becken intrudierten. Dabei handelt es sich um kalkalkalische Magmen der Gutiner neogen-vulkanischen Zone, insbesondere Pyroxenführende Andesite bzw. Quarzdiorite, die dem oberen Mantel entstammen. Bei der Intrusion wurden die postkretazischen Sedimente, miozänen Molasseablagerungen und Andesitdecken durchdrungen, woraufhin sich hydrothermale Imprägnationslagerstätten sowie Erz- und Mineralgänge bilden konnten.
 
Der Pyroxen-Andesit-Komplex, welcher den Untergrund der Lagerstätte Herja bildet, ist auf ein Alter von 13,4-9,0 Ma datiert. Von dem Intrusionskörper ausgehend durchdringen die hydrothermalen Gänge in paralleler Ausrichtung das Nebengestein und sind zum Teil oberflächlich aufgeschlossen (z.B. der Salan-Gang bei 619m üNN). Die Gänge lassen sich in eine südliche und eine nördliche Ganggruppe unterteilen. Die südliche Ganggruppe entspringt den Pyroxen-Andesit-Komplex direkt, und ist somit reich an Vererzungen, wogegen die nördliche Ganggruppe durch alterierte Sedimente schlägt, und den ertragsärmeren Bereich Herjas bilden. Die Gänge streichen NE-SW, ihre Ganglänge beträgt zwischen 400 und 800m, der durchschnittliche Gangdurchmesser beträgt ca. 2m. In Herja konnten durch Probebohrungen Vererzungen bis 600m uNN nachgewiesen werden. Die horizontale Ausbreitung der Gänge erstreckt sich über ca. 650m (COOK & DAMIAN 1997, DUNNING 1982, HUBER & MURESAN 1996).


3. Geochemie und Mineralogie


Die Lagerstätte Herja ist nach ihrer Genese den VHMS-Lagerstätten zuzuordnen. Die im Pyroxen-Andesit-Körper gelösten Metallionen wurden ins obere Stockwerk befördert und je nach ihrer kinetischen Energie an den entsprechenden Hydrothermen ausgefällt. Im Falle Herjas besaßen die eindringenden hydrothermalen Lösungen Temperaturen zwischen 300 und 350° Celsius bevor sie entlang von Störungen und Schwächezonen gangartige Vererzungen bildeten. Bei der Platznahme kam es zu verschiedenen geochemischen Prozessen und Wechselwirkungen innerhalb des Gangsystems und mit dem Nebengestein. So wurden die Sedimentfolgen der alttertiären Mergel und Tone sowie den miozänen Sandsteinen (Molasse) durch die eindringenden fluide Phase alteriert. Die Lösung reicherte sich mit den für die Vererzung nötigen Elementen an. Desweiteren wurden Propylitisierungen im Gangbereich beobachtet. Bei diesem ebenfalls alterierenden Prozess kommt es zur Neutralisation der sauren Fluida, mafische Minerale und Plagioklas werden bei gleichzeitiger Quarzfreisetzung zu Albit, Epidot, Chlorit, Sericit und freiwerdenden Sulfiden umgewandelt. Ebenfalls wird auftretende Argillitisierung (Vertonung) beobachtet. Dabei werden im wesentlichen Feldspäte zu Tonmineralen überführt. Diese Vorgänge führten zu erhöhtem Inventar an Schwermetallionen bzw. Buntmetallionen, welche in Form von Mineralisationen in Herja zu finden sind.
 
Die Textur der Gänge und Ganggruppen wird als massiv, gebändert, brekziös oder konzentrisch beschrieben. Als Gangarten treten Quarz, Calcit, Siderit und Dolomit auf. Innerhalb der Lagerstätte wurde eine vertikale Zonierung des Pb-Zn-Gehaltes festgestellt, wobei im unteren Bereich der Gänge Bildungen von Pyrit und Chalkopyrit vorherrschen und der obere Bereich durch gold- und silberführende Galenit- bzw. Sphaleritmineralisationen charakterisiert wird. Diese Zonierung ist auf die Temperaturabnahme der fluiden Phasen, welche mit zunehmender Entfernung vom Intrusivkörper eintritt, zurückzuführen. (COOK 1997, HUBER & MURESAN 1996, MÖLLER 1986).
 
Aus den Gängen sowie deren Hohlräume sind über 35 Mineralarten bekannt. Im Folgenden sollen die wichtigsten Minerale der Grube Erzlagerstätte Herja genannt und kurz charakterisiert werden.
 

4. Minerale


Sulfide& Sulfosalze:
 
Antimonit (Sb2S3):

Glänzende flachprismatische Kristalle von 2-6cm Länge (selten bis 30 cm lang) mit einer oftmals radialstrahligen Anordnung. Tritt in Paragenese mit Calcit, Berthierit und anderen Erzen auf. Selten 3-4mm kugelige Aggregate.


Arsenopyrit (FeAsS):

Kleine 3 bis 5mm messende, auf Markasit (FeS2) gebildete Kristalle.


Berthierit (FeSb2S4):

Die 10 bis 15mm langen nadelförmigen Kristalle sind zu radialstrahligen Aggregaten angeordnet und sind teilweise mit Plumosit (Pb-armes Jamesonit) vergesellschaftet. Auftretende Pseudomorphose nach Antimonit.

Boulangerit (Pb5Sb4S11):

Das Mineral kommt als stumpfnadelige Kristalle oder feinkörniges Aggregat vor und ist meist in Verbindung mit Tetraedrit , Sphalerit und Galenit vergesellschaftet. Pb-armes Boulangerit wird als 'Plumosit' bezeichnet, das in 1 bis 3 cm großen, feinfaserigen Aggregaten vorkommt.

Chalkostibit (CuSbS2):

Bisher wurden nur kleine Nädelchen in Paragenese mit kleinen Quarzkristallen, Semseyit (Sg-Pb-Erz), Plumosit und schwarzen Calcit gefunden. Das Mineral wurde in Herja das erste Mal beschrieben (Typlokalität Baia Sprie).


Galenit (PbS):

Minerale 1-7mm groß, oftmals gerundet8. Die Galenitkristalle aus Herja besitzen alle Spurenelementkonzentrationen von 0,1 bis 0,45 Gewichts-%. Als Spurenelemente wurden Ag, Bi, Sb sowie Se analysiert. Paragenesen treten mit Chalkopyrit und Sphalerit auf. Gelegentlich sind Pseudomorphosen nach Pyrrhotin zu finden.


Fizelyit (Pb7Ag3Sb10S23,5):

Herja ist die Typlokalität für dieses Mineral. Es wurde in der Hauptsohle von Herja gefunden, und 1913 das erste Mal beschrieben und nach seinem Entdecker, dem Oberbergingenieur S. Fizely, benannt. Die prismatischen Kristalle sind bis zu 2 cm lang und 1-2 mm dick. Sie besitzen eine Riefung entlang der Längsachse. Fizelyit kommt in Paragenese mit Jamesonit, Semseyit, Galenit, Pyrit, Sphalerit, Pyrrhotin, Quarz und Dolomit vor.


Jamesonit (Pb4FeSb6S14):

Jamesonit wurde im gesamten Bereich der Vererzungen in Herja festgestellt. Die Ausbildungen sind teils faserig, teils prismatisch und erreichen eine maximale Länge von 1cm. In den Jamesonitaggregaten wurde eine konstanter Mn-Gehalt von 0,09 bis 0,25 Gewichts-% analysiert. Es tritt zum Teil als Reaktiosrand zwischen Galenit und Tetraedrit auf. Es tritt eine zonare Paragenese mit Calcit, Tetraedrit und Galenit auf.
 

Chalkopyrit (CuFeS2):

Die bis 5cm großen gekrümmten Kristalle treten in Paragenese mit Sphalerit und Galenit auf. (Pseudomorphose nach Pyrrhotin möglich)

 
Markasit und Pyrit (FeS2):

Markasit bildet, wenn auch sehr kleine, kugelige, nierenförmige oder stalaktitische Aggregate mit Siderit auf Sphalerit. (Pseudomorphosen nach Pyrrhotin möglich). Pyrit bildet ebenfalls sehr kleine Kristalle, selten 2cm groß, wobei die Würfelchen teils ineinander verschachtelt vorliegen. Es kann auch als ‚Gelpyrit' ausgebildet sein. (Pseudomorphose nach Pyrrhotin möglich).


Pyrrhotin (FeS1-n):

Pyrrhotin bildet 3-50mm große tafelige Kristalle. Die Aggregate besitzen eine rosettenförmige Gestalt, parallele Verwachsungen sind ebenfalls anzutreffen.


Semseyit (Pb9Sb8S21):

Herja ist eines der besten Vorkommen für Semseyit weltweit. In den Gängen sind 1-3cm große fächerförmige bzw. rosettenförmige Aggregate aufzufinden. Die Kristalle sind langtafelig mit einer Länge bis zu 1cm. Semseyit kommt in Paragenese mit Quarz und Sphalerit vor.


Sphalerit (ZnS):

Es können zwei Varietäten unterschieden werden. Zum einen dunkelroter Fe- und Mn-reicher Sphalerit, anderenfalls schwarz-glänzenden Sphalerit. Das Mineral kommt in derben Massen oder als Kristall bis 15mm Größe vor.


Tetraedrit (Cu3SbS3,25):
Der Tetraedrit von Herja ist gold- und vor allem silberführend. Ag erreicht 16-20 Gewichts-%, wobei der Ag-Gehalt von der Kristallgröße abhängig ist (kleine Kristalle besitzen einen größeren Ag-Gehalt). Tetraedrit kann derb, aber auch als 2 bis 5 mm große Kristalle vorkommen. Bekannt sind auch Gangfüllungen kleiner Gänge. Paragenese mit Jamesonit ist möglich.
 
Oxide:
 
Quarz (SiO2)

In Herja sind bis zu 20 cm große Kristalle zu finden. Oftmals sind sie verzwillingt oder sie sind als Doppelendern aufgebildet.


Halogenide:
 
Fluorit (CaF2):

Bildet bis zu 2 cm große Würfel mit hellgrüner bzw. farblos Färbung.


Carbonate:
 
Calcit (CaCO3):

Neben den rhomboedrischen und skalenoedrischen Erscheinungsbild der Kristalle, gibt es in Herja kugeligen Calcit bis zu 9,5 cm Durchmesser. Ebenfalls bemerkenswert ist der durch Jamesonit schwarz gefärbte Calcit. Häufig tritt als Paragenese Antimonit auf.


Sulfate:
 
Baryt (BaSO4):

Die Ausbildung des ‚Schwerspat' ist meist tafelig, seltener treten rosettenförmige Aggregate auf. Färbungen können in weiß bis grau vorkommen.


Chalkanthit (CuSO4x6H2O):

Chalkanthit ist allgemein als Kupfervitriol bekannt, und ist in Herja als kleine, wenige mm große, nadelige Aggregate anzutreffen. Oft wird es mit Jamesonit und Limonit (FeOOH) überkrustet. Chalkanthit bildet sich sekundär aus oben genannten Kupfer-Sulfiden. Es zerfällt unter normaler Luftfeuchtigkeit, im trockenen Milieu ist es beständig.


Gips (CaSO4x2H2O):

Ist in der Lagerstätte in großen Kristallen ausgebildet. Es treten sehr klare oder auch durch Plumosit schwarz gefärbte Kristalle auf.


Phosphate:
 
Vivianit [Fe3(PO4)2x8H2O]:

Die meist nadeligen Kristalle sind selten bis 2cm groß und wurden vorwiegend im Salan-Gang in Herja gefunden. Vereinzelt tritt Vivianit auch in wellig, gebogener Form auf.


Silikate
 
Cronstedtit [Fe2Fe(Si,Fe)O5(OH)4]:

Radial angeordnete Kristalle bilden halbkugelige Aggregate von 1-2cm Durchmesser. Die Schildkrötenpanzer-ähnlichen Aggregate kommen in dunkelgrüner bis grünlich-schwarzer Färbung vor.



 
ein Seminarthema zurück zum entsprechendem Exkursionspunkt (falls vorhanden) nächstes Seminarthema