Institut für Mineralogie und Kristallchemie der Universität Stuttgart

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Chile-Exkursion 2002

17. März 2002

Abb. 1: Übersichtskarte mit den ersten 3 Aufschlüssen.

 

1. Punta Teatinos Nordende der Bucht von Coquimbo

S2948.99 W7117.38

Der erste Aufschluß am Vormittag befand sich in Sichtweite des Strandes von La Serena. Man kann Richtung Süden mehrere Küstenterrassen (insgesamt 5) erkennen. Die marine Ingression begann hier im Miozän. Seit dem Oberen Miozän (15 Ma) findet eine kontinuierliche (aber nicht tektonisch induzierte) Hebung statt.

Die untersten zwei Küstenterrassen wurden mit der Thorium 230 / Uran 234 - Methode und mit Hilfe von Aminosäuren (Zersetzungsgrad) datiert. Sie weisen ein Alter von 125.000 bzw. 300.000 Jahren auf. Die darüber liegende Formation besteht aus typischen Küstensedimenten.

Ausdruck von Transgression à Ablagerung von Sanden

Ausdruck von Regression à Brandungsplattform

Dieser Küstenstreifen (Umgebung von La Serena) zeichnet sich durch ein hohes Tsunamirisiko aus. Allein seit 1964 gab es hier fünf Tsunamis, seit 1600 wurden 40 Tsunamis registriert. Tsunamis sind Wellen mit extrem großer Wellenlänge. Sie können durch Seebeben, Erdrutsche oder Vulkanausbrüche ausgelöst werden. Bei Abnahme der Wassertiefe nimmt die Wellenlänge ab und der Tsunami baut sich auf (bis zu mehreren 10er Metern hoch), dadurch kann es zu katastrophalen Auswirkungen auf die Küstenregion kommen.

Die im Aufschluß und seiner Nachbarschaft anstehenden Gesteine sind Granitoide und Tonalite. Sie besitzen einen hohen Anteil an mafischen Gemengteilen, z.B. Hornblende. Das Gefüge ist mittelkörnig und recht homogen, man findet außerdem sekundär / spätmagmatisch (durch Restlösungen) gebildete Turmaline (teilweise als Sonnen). In bestimmten Bereichen sind auch lamprophyrische Gänge eingeschaltet. Man spricht hier von sogenannten I-Typ-Graniten.

 

2. Straßenaufschluß, Serpentinenstraße im Bereich der Cuesta Buenos Aires (Ruta 5)

S2934.19 W7114.61

Der zweite Aufschluß liegt entlang einer relativ steilen Serpentinenstraße. Es stehen Tonalite an, die zum jurassischen Küstenbatholiten gehören (jurass. magmatischer Bogen). Die Datierung der im Gestein enthaltenen Minerale (z.B. Biotit, Hornblende) mit der Kalium / Argon Methode ergab ein Minimal-Alter von 126 Millionen Jahren.

Der hier aufgeschlossene subvulkanische Komplex von Agua Salada besteht aus andesitischen Subvulkaniten mit Pyroxen- und Hornblende Einsprenglingen (Alter: Unterjura). Der subvulkanische Komplex wird vom jurassichen Küstenbatholiten und von Granodioriten des San Juan Batholiten (Alter: 148 Ma) intrudiert. Im Aufschluß sind außerdem schmale (ca. dm mächtige) turmalinführende Aplite (helle Ganggesteine) zu erkennen.

 

3. Schurf abseits der Panamericana (westlich), in der Nähe der Mina Verde Negra, etwa

5 km südlich von Copiapo

S2728.15 W7022.90

Hier kann man in einem offengelassenen Schurf (der vermutlich nur zur Erkundung diente) verschiedene Kupfervererzungen finden, die an Granat-Epidot-Skarne gebunden sind. Der Schurf befindet sich innerhalb des Plutons Candelero (Kreide 93 Ma). Die Kupfererze sind als kleine Gänge ausgebildet. In der näheren Umgebung wurden zahlreiche Schürfe zur Erkundung nach Kupfererzen angelegt. Die in der Mina Verde Negra abgebauten Erze weisen Goldgehalte von etwa 2 g / Tonne auf. Die Kleinlagerstätten der Cu-Au-Formation werden seit einem Jahrhundert im Raum Copiapo abgebaut.

 

4. Magnetit Lagerstätte Cerro Imam

S2716.18 W7024.94

Die stillgelegte Magnetitlagerstätte Cerro Imam befindet sich innerhalb des sogenannten "Eisengürtels", der wie die Cu-Au-Erz-Formation an den mittelkretazischen magmatischen Bogen gebunden ist. Bis 1970 wurden hier etwa 20 Millionen Tonnen Erz abgebaut. Hier liegt die Typlokalität des Cerro Imam Magnetits, der dem Kiruna-Typ ähnelt.

Die hier abgebauten Magnetit-Apatit-Erze sind schichtgebunden an andesitische Lagen der Formation Bandurias (Neokom), die von miozänen Schottern überlagert werden. In den Gesteinen der Lagerstätte findet man auch Magnetitkristalle die senkrecht zu den Schichtflächen gewachsen sind, sogenannte Spinifex-Gefüge. Diese sind bei sehr schneller Abkühlung entstanden. Gasblasen unterschiedlicher Größe und Brekzien sind häufig.

Die Vererzung lief in zwei getrennten Phasen ab: Die erste Phase war magmatisch, die zweite Vererzungsphase ist hydrothermal, gebunden an das Atacama-Störungssystem (duktile Blattverschiebungszonen, während der Unterkreide aktiv / Alter: 120-100 Ma). Zum Beispiel sind Scherzonen dieses Systems in der Nachbarschaft der Lagerstätte in der Bandurias-Formation und im Tonalit von Cerra Cichara (128-119 Ma) zu finden. Die Magnetit-Vererzungen wurden durch die hydrothermale Überprägung während der Deformation gebildet. Infolgedessen kam es außerdem zu starker Silifizierung, Turmalin- und Aktinolithbildung. Daneben gibt es noch einzelne Taschen von Canga-Erzen, d.h. durch lateritische Verwitterung entstandene Anreicherungen von Fe.

Abb.2: ehemalige Magnetit-Apatit-Lagerstätte Cerro Imam

Die hydrothermalen Fe-Vererzungen sind zeitgleich mit der Anlage des Atacama-Störungssystems (ASS) entstanden. Die aufgeschlossenen Gesteine des mittelkretazischen magmatischen Bogens enthalten vulkanosedimentäre und kontinentale Sedimente sowie Subvulkanite. Die Deformation des ASS verläuft als sinistrale Blattverschiebung (duktile Scherzonen). Im Osten (östlich Copiapo) schließen sich ein weiteres Störungssystem und divergente Aufschiebungssysteme (80 Ma) an, dazwischen sind versetzte Antiklinalstrukturen zu erkennen. Diese Aufschlüsse konnten aus Zeitgründen nicht mehr besucht werden.

Das östliche Störungssystem (Blattverschiebung) hat dagegen dextralen Versatz auch die Lagerstätte von Chuquicamata (50 Ma) ist daran gebunden. Durch Heraushebung sind flower-structures entstanden. Es handelt sich hierbei um progressive Verlagerung der Hauptdeformationszonen mit der Verlagerung des magmatischen Bogens. Dabei nimmt das Alter Richtung Osten ab.

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