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DERA Rohstoffi nformationen
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Das mineralischeRohstoffpotenzial derrussischen Arktis
DERA Rohstoffi nformationen
Hannover, April 2012 4
Das mineralischeRohstoffpotenzial derrussischen Arktis
Anschrift: Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Wilhelmstr. 25 – 30 13593 Berlin Telefon: +49 (0)30 36993 226 Telefax: +49 (0)30 36993 100
Autoren: Kulbaram Urazova, Peter Buchholz
unter Mitarbeit von: Elke WestphaleRedaktion und Layout: Elke WestphaleTitelbilder: Silver Bear Resources Inc., http://tfi .chukotnet.ru, Pacifi c Rim Geological Consulting Inc.Stand: August 2011ISSN: 2193-5319Titelinformation: www.bgr.bund.de/DERA_Rohstoffi nformationen
5 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
INHALTSVERZEICHNIS
1 VORWORT 7
2 EINLEITUNG 8
3 GEOGRAPHIE UND KLIMA 9
4 BERGBAU UND UMWELT 11
5 GEOLOGIE UND METALLOGENIE 13
6 DAS MINERALISCHE ROHSTOFFPOTENZIAL 16
6.1 Stahlveredler 176.1.1 Nickel 176.1.2 Kobalt 196.1.3 Wolfram 196.1.4 Niob und Tantal 20
6.2 NE-Metalle 226.2.1 Aluminium und Bauxit 226.2.2 Blei und Zink 226.2.3 Kupfer 236.2.4 Zinn 24
6.3 Edelmetalle 266.3.1 Platingruppenmetalle 266.3.2 Gold 306.3.3 Silber 34
6.4 Sonstige Metalle 376.4.1 Antimon 376.4.2 Seltene Erden 37
6.5 Industrieminerale 396.5.1 Baryt 396.5.2 Diamanten 396.5.3 Fluorit 416.5.4 Phosphat 416.5.5 Steinsalz 416.5.6 Graphit 426.5.7 Glimmer 42
7 LITERATUR 43
ANHANG 47
7 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Diese und ähnliche Schlagzeilen fanden sich in den letzten Jahren in führenden deutschen
Zeitungen und Zeitschriften. Doch trotz aller reiße-rischen Schlagzeilen: Fast nie vergaßen die Autoren in ihren Artikeln zu bemerken, dass eigentlich gar nicht so recht bekannt ist, welche und vor allem welche Mengen an Rohstoffen in der Arktis überhaupt lagern.
Die Deutsche Rohstoffagentur in der Bundes-anstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
(BGR), eine obere Bundesbehörde im Zuständig-keitsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi), will zur Klärung dieser Frage sachlich beitragen. Sie hat hierzu in meh-reren Studien zusammengetragen, welche mine-ralischen Rohstoffe in der Arktis derzeit bekannt sind und wie hoch das Rohstoffpotenzial in ein-zelnen Teilregionen der Arktis zu bewerten ist.
Aktuell erscheinen Teilstudien zum mineralischen Rohstoffpotenzial von Nordamerika, Grönland,
Nordskandinavien sowie zum mineralischen Rohstoff-potenzial der russischen Arktis. Alaska und die kana-dischen Nordstaaten blicken auf eine lange Bergbaut-radition zurück. Auch heute trägt der Bergbausektor dort zu einem erheblichen Anteil zum Bruttoinlands-produkt bei. Grönland als weltweit größte, weiter-hin überwiegend von mächtigem Inlandeis bedeckte Insel, liegt Europa geographisch nahe und ist politisch und wirtschaftlich mit dem EU-Mitglied Dänemark eng verbunden. Das Rohstoffpotenzial ist insgesamt als hoch einzuschätzen. Nordskandinavien trägt bereits seit vielen Jahrzehnten zur Rohstoffversorgung Eu-ropas und damit auch Deutschlands bei. Norwegen, Schweden und Finnland sind bedeutende Förder-länder von Metallerzen in der EU. Aufgrund der mit Nordskandinavien vergleichbaren geologischen Situ-ation sowie der Nähe zur Europäischen Union wurde das Rohstoffpotenzial der Kola-Halbinsel bereits in der Teilstudie Nordskandinavien behandelt. Die russi-sche Arktis östlich der Kola-Halbinsel, ist – von weni-gen Ausnahmen abgesehen – noch weitgehend unbe-
„Jagd auf Rohstoffe: Wem gehört die Arktis?“
„Rohstoffe: Arktis heiß umstritten“„Arktis: Rennen um Rohstoffe“
„Arktis: Der Kampf um die eisige Schatzkammer“„Kalter Krieg um Rohstoff-Schätze in der Arktis“
rührt und unterexploriert. Aufgrund der geologischen Vielfalt der Region sind erhebliche Rohstoffpotenziale zu erwarten. Grundsätzlich ist jedoch anzumerken, dass die Informationsbasis zu Rohstoffvorkommen und Explorationsaktivitäten in der russischen Arktis – sowohl in der englisch- als auch russischsprachigen Literatur – gegenüber der der übrigen Arktisregionen dürftig ist. Weitergehende Informationen müssten vor Ort recherchiert werden.
Für eine Rohstoffgewinnung in der Arktis müssen Bergbaufi rmen nicht nur die weltweit geltenden
lagerstättenspezifi schen Mindestanforderungen an neue Rohstoffprojekte sondern auch die sehr schwie-rigen klimatischen Verhältnisse, die größtenteils nicht vorhandene Infrastruktur sowie die extrem hohen Ge-nehmigungsanforderungen aufgrund der hohen öko-logischen Sensibilität des arktischen Lebensraums in ihren Investitionsentscheidungen berücksichtigen.
Die Gewinnung von Rohstoffen in der Arktis wird daher auch in Zukunft die Ausnahme und nicht
die Regel sein.
Abb. 1-1: Die Ausdehnung der Arktis. Schwarze Linie = Polarkreis, Rote Linie = Defi nition der Arktis nach Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Quelle: WIKIPEDIA.
1 VORWORT
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis8
Die russische Arktis östlich der Kola-Halbinsel ist noch weitgehend unberührt und unterexploriert. Aufgrund der geologischen Vielfalt der Region sind erhebliche Rohstoffpotenziale bei mineralischen Rohstoffen und Energierohstoffen zu erwarten.
Neben dem begrenzten geologischen Erkundungs-grad der Region, der klimatischen Herausforderun-gen sowie der begrenzten Infrastruktur gibt es einige gesetzliche Hürden bei der Beteiligung ausländi-scher Unternehmen im Bergbausektor.
Das russische Berggesetz wurde 1992 neu verab-schiedet und bildet die Grundlage für Investoren. Seit diesem Zeitpunkt wurde das Berggesetz mehr-fach ergänzt und überarbeitet: Im Jahr 1995 wurde das Gesetz über „Production Sharing Agreements“ (PSA) zur stärkeren Anwerbung ausländischer Investitionen im Bergbau in Kraft gesetzt, 1999 folgte eine Überarbeitung des Berggesetzes. Im Jahr 2000 wurde das PSA-Gesetz ebenfalls über-arbeitet. Insbesondere Fragen zum Erwerb und zur Nutzungsdauer von Lizenzen und die Übertragung und Verlängerung von Nutzungsrechten sowie die geologische und wirtschaftliche Bewertung von Lagerstätten standen weiterhin im Fokus der Dis-kussion (BAWLOW 2005).
Ein im Jahr 2008 in Kraft getretenes Gesetz (N 57-ФЗ) zu den Verfahren von ausländischen Beteiligun-gen an Wirtschaftsunternehmen mit strategischer Bedeutung „zur nationalen Verteidigung und staat-lichen Sicherheit“ schränkt beispielsweise Investiti-onen ausländischer Unternehmen im Bergbausektor stark ein (Russische Föderation 2008, 2009; LE-VINE et al. 2010). Die Einschränkungen beziehen sich insbesondere auf Aktivitäten zu folgenden La-gerstätten und Vorkommen:
• für Uran, Diamanten, reinen Quarz, Seltene Erden, Nickel, Kobalt, Tantal, Niob, Beryllium, Lithium, Platinmetalle (PGM) mit mehr als 50 t Gold, 500.000 t Kupfer, 70 Mio. t Erdöl, 50 Mrd. m3 Erdgas, basierend auf der staatlichen Erhebung der mineralischen Rohstoffreserven vom 01.01.2006,
• die in Binnen- oder Küstengewässern oder auf dem russischen Kontinentalschelf gelegen sind,
• die auf Territorien der staatlichen Verteidigung oder Sicherheit liegen (Gesetz der Russischen Föderation „Zum Untergrund“ N 2395-1 vom 21.02.1992).
Das Gesetz betrifft alle ausländischen juristischen Personen auf dem Territorium der Russischen Fö-deration oder eine russische eingetragene juristische Person, die von einer ausländischen juristischen Person kontrolliert wird.
Nach diesem Gesetz kann Unternehmen mit aus-ländischer Kapitalbeteiligung der Zugang zu Lager-stätten und Vorkommen von staatlicher Bedeutung eingeschränkt werden. Der Staat hat beispielsweise das Recht, die Explorationslizenz zu widerrufen so-wie das Erstfi nderrecht (First Discovery Certifi cate) als auch die Abbaulizenz zu verweigern. Ferner ver-bietet das Gesetzt eine entsprechende Lizenzüber-tragung von einem Unternehmen auf ein anderes mit ausländischer Kapitalbeteiligung. Darüber hinaus soll durch dieses Gesetz der staatliche Bestand von Rohstoffreserven für zukünftige Generationen ge-sichert werden.
Eine Liberalisierung dieses Gesetzes ist geplant (VEDOMOSTI 2011). Die Änderungen könnten dazu führen, dass ausländische Unternehmen eine Beteiligung an russischen Firmen, die strategische Rohstoffl agerstätten besitzen, zu 25 % ohne staatli-che Genehmigung eingehen dürfen. Diesbezügliche Entwicklungen sollten beobachtet werden.
In den nachfolgenden Kapiteln erfolgt eine auf Grundlage von Literaturrecherchen durchgeführ-te Beschreibung der bedeutendsten Lagerstätten und Explorationsprojekte der russischen Arktis, aufgeteilt nach Rohstoffen beziehungsweise Roh-stoffgruppen. Eine Übersicht der wichtigsten La-gerstätten der Arktis, gegliedert nach Rohstoff, Vorratssituation, Produktion und historischem Berg-bau fi ndet sich im Anhang.
2 EINLEITUNG
9 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Politisch wird Russland in acht Föderationskreise gegliedert, die wiederum in Republiken, Regionen (Krai), Gebiete (Oblast), Autonome Gebiete, Auto-nome Kreise sowie Städte föderalen Ranges (Ray-on) unterteilt sind. Das arktische und subarktische Gebiet Russlands umfasst geographisch folgende Föderations-Struktur (Abb. 3-1):
• Der nördlichen Teil der Republik Karelien und das Gebiet Murmansk mit dem angrenzenden Schelf des Weißen Meeres (u. a. Kola-Halbinsel, siehe Teilstudie Nordskandinavien);
• Das Gebiet Archangelsk sowie der Autonome Kreis der Nenzen, die Archipele Nowaja Semlja und Franz-Josef-Land sowie weitere Archipele mit den zugehörigen Schelfen der Barents- und Karasee;
• Der Autonome Kreis der Jamal-Nenzen mit den anliegenden Inseln und dem Schelf der Karasee;
• Der nördliche Teil der Region Krasnojarsk mit den Verwaltungsdistrikten Taimyr, Tassejewo und Rajon der Ewenken, den Städten Norilsk, Dudinka und Igarka sowie die Inseln und die entsprechenden Schelfteile der Kara- und der Laptew-See;
• Der nördliche Teil der Republik Sacha (Jakutien) mit den Verwaltungsdistrikten Anabar, Bulun, Ust-Jansk, Allaicha, Nishnekolymsk und die vorgelagerten Inseln und Schelfe der Laptewsee und Ostsibirischer See;
• Der Autonome Kreis der Tschuktschen und die zugehörigen Inseln und Schelfe der Ostsibirischen und Tschuktschensee.
Interessante Rohstoffvorkommen und -potenziale sind aus allen acht Föderationskreisen beschrieben.
3 GEOGRAPHIE UND KLIMA
Abb. 3-1: Föderationsstruktur Russlands mit acht Föderationskreisen sowie weitere Unterteilung (verändert nach WIKIPEDIA 2011b).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis10
Klimatisch sind der nördliche Bereich der russi-schen Arktis einschließlich der Inseln im Nordpolar-meer sowie der nördliche Teil der Taimyr-Halbinsel durch Kältewüsten der polaren Zone geprägt. Neben dem kalten Klima mit Permafrost und Temperaturen unter –50 °C, vereinzelt bis unter –70 °C (Wercho-jansk, Sacha), sind der bis zu einem halben Jahr dauernde Polartag beziehungsweise die Polarnacht ein besonderes Kennzeichen der polaren Zone.
Südlich der polaren Zone und nördlich des Polar-kreises schließt das etwa 200 km bis zu 800 km breite Subpolargebiet mit Tundrenklimaten an. Das lebensfeindliche Gebiet ist häufi g durch Permafrost geprägt, die Vegetationsperiode beträgt maximal zwei bis vier Monate.
Südlich davon schließt die gemäßigte Zone mit kaltgemäßigten Klimaten wie dem kaltkontinenta-len Klima der sibirischen Taiga an. Die Vegetation umfasst borealen Nadelwald (Taiga), Waldtundra und Moore. In den zwei bis drei Sommermonaten steigen die Temperaturen auf maximal +10 °C an und fallen im Winter in der Regel auf –40 °C. Die Erkundung des mineralischen Rohstoffpotenzials der russischen Arktis sowie die Errichtung poten-zieller Bergwerke stehen bereits aus klimatischen Gründen vor enormen Herausforderungen.
11 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
In Anbetracht der Größe des russischen Reichs wurden frühe geologische Kartierungen seit der Zeit von Zarin Katharina II. im 18. Jahrhundert bis in das 19. Jahrhundert hinein nur fragmentarisch durchgeführt (SARTISSON 1900). Für die Entwicklung des Bergbaus in der russischen Arktis war und ist die Entdeckung und Erschließung von Rohstoffvor-kommen im 20. Jahrhundert maßgeblich.
Erste ausführliche Berichte zum Rohstoffpotenzial der russischen Arktis stammen von MOOR (1940; MOOR et al. 1940), MOLDOWANZEW & SERGIEWSKII (1940) sowie von OBRUTSCHEW (1940), der vor allem die nördlichen Teile Russlands untersuchte. Infol-ge dieser Untersuchungen wurde die kontinentale russische Arktis in drei Regionen eingeteilt: eine westliche – zwischen Pechora und dem Jenissei Fluss gelegene Region, eine zentrale – vom Jenis-sei bis zum Lena Fluss reichende Region und eine östliche Region (SAFNOV 2010). Eine umfassende Kartierung setzte erst spät in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ein.
Vor dem Zweiten Weltkrieg fand nach vorliegen-der Recherche eine Rohstoffförderung vor allem in den Lagerstätten Norilsk (Cu, Ni, Pt/Pd), Nogins-koe (Graphit) und Norwik (Halit, B) statt (Anhang). Unter der stalinistischen Herrschaft und darüber hi-naus, insbesondere in der Zeit von 1934 bis 1960, existierten sowjetische Zwangsarbeiterlager, die sogenannten GULags, in denen politische und kri-minelle Gefangene arbeiteten. Diese Lager wurden in klimatisch schwierigen Gebieten mit wirtschaft-lichem und strategischem Interesse angesiedelt, so auch in Bergbaugebieten wie in Norilsk oder Ko-lyma. Später migrierten Arbeiter aufgrund fi nanzi-eller Anreize in diese Gebiete. Der Schwerpunkt der Exploration lag in den Gebieten von Norilsk, Verkhoyansk-Kolyma (alluviales Gold), der Chuk-chi-Halbinsel (Au, Sn, W) sowie in Westsibirien und im Timan-Pechora-Becken (Erdöl, Erdgas), im Petschora-Becken (Steinkohle), in Norilsk (Kup-fer, Nickel und Platin) sowie in der Sacha Republik (Gold, Diamanten). Der Rohstoffboom in der Arktis führte hierbei zum Wachstum der Städte Kirovsk
und Apatity auf der Kola-Halbinsel, von Norilsk, Tjumen, Urengoi, Chanty-Mansisk und Mirnyi in Sibirien.
Heute sind die aus rohstoffwirtschaftlicher Sicht wichtigsten Regionen der russischen Arktis: Ka-relien-Kola (Ni-Pt-Apatit), West-Sibirien (Erdöl, Erdgas), Taimyr-Norilsk (Ni-Pt) und Sacha (Dia-manten). Gebiete mit hohem Lagerstättenpotenzial sind unter anderem Barenz-Kara (Kohlenwasser-stoffe) und Kanin-Timan (Bauxit, Diamanten). Auf-grund der Finanzmarktkrise im Jahr 2008/2009 wurden zahlreiche kleine und mittelgroße Bergbau-betriebe in der russischen Arktis insolvent (DODIN 2005). Um eine Verbesserung im Bergbausektor herbeizuführen, sind in einigen Republiken der Russischen Föderation Steuerbefreiungen für die Bergbauindustrie geplant, wie z. B. in der Sacha Republik für die Zinngewinnung. Die derzeitigen wichtigsten Rohstoffproduzenten der russischen Arktis sind die Firmen Gazprom, Lukoil, Norilsk Nickel, Yukos, Rosneft und Alrosa (DODIN et al. 2008). Für die Untersuchung des Rohstoffpotenzi-als der russischen Arktis ist das staatliche Institut VNII Okeangeologia in St. Petersburg wesentlicher Ansprechpartner.
Aufgrund der schwierigen Zugangssituation des arktischen Nordens ist die systematische Roh-stofferkundung und -Förderung nicht sehr weit fortgeschritten. Durch die relativ geringe Dichte der Bergwerke im Norden sind die akkumulierten Umweltauswirkungen dieser Industrie noch rela-tiv gering. Ausnahmen bilden die in der arktischen Region angesiedelte metallurgische Industrie im Gebiet Norilsk sowie der sibirische Abbau von Goldseifen. Dies ist insbesondere vor dem Hinter-grund brisant, dass die Ökosysteme des Nordens aufgrund der geringen Biodiversität eine niedrige Toleranzschwelle gegenüber äußeren Einfl üssen aufweisen.
In Norilsk wurde in den 20er und 30er Jahren des 20. Jahrhunderts der größte Bergbau- und Hütten-komplex in der sibirischen Arktis aufgebaut. Auf-
4 BERGBAU UND UMWELT
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis12
grund der ungefi lterten Hüttenemissionen gehörte die Stadt Norilsk lange Zeit zu den von Luftver-schmutzung am stärksten betroffenen Städten der Welt. Neben der Luftverschmutzung mit Schwe-feldioxid, die zu saurem Regen und Smog auch in beträchtlicher Entfernung zu dem Hüttenkomplex führt, wurden über lange Zeiträume auch schwerme-tallhaltige Feinstäube emittiert, die sich besonders in der Umgebung des Hüttenkomplexes absetzten (Abb. 4-1). Die Emissionen von Industrieabwässern aus dem Bergbau-, Aufbereitungs- sowie Hüttenbe-trieb führten ebenfalls zu einer starken Verschmut-zung der Oberfl ächengewässer.
Seit der Privatisierung des ehemaligen Staatsbetrie-bes Anfang der 1990er Jahre versucht das Bergbau-unternehmen Norilsk Nickel, durch Investitionen
Abb. 4-1: Satellitenbild von Norilsk mit dem südlich davon gelegenen Bergbaudistrikt und Schädigung der Umwelt durch Emissionen aus dem Hüttenkomplex Norilsk. Quelle: WIKIPEDIA.
(Falschfarbenbild von Norilsk und Umgebung. Rosa und lila Farbschattierungen indizieren zum einen vegetationslose Flächen wie Fels, städtische Bebauung oder Bergwerke und Halden und zum anderen auch Flächen mit Umweltschädigungen. Hellgrün zeigt hauptsächlich einen noch gesunden Tundra-borrealen Wald. Blauweiße Rauch- und Dampffahnen aus Schornsteinen der Industrie ziehen in südöstliche Richtung. Blau gibt Wasserfl ächen wieder. Die blassrosa Gebiete im Süden der Stadt Norilsk deuten auf moderat bis stark geschädigte Ökosysteme hin. Datum der Aufnahme: 9. August 2001 (NASA 2010)).
in technologische Innovationen die Umweltbelas-tungen zu vermindern. Die Anpassung der Um-weltsituation an die aktuell gültigen russischen Umweltstandards soll 2015 abgeschlossen sein.
Beträchtliche Umweltzerstörungen in der Polarre-gion Sibiriens und des Russischen Fernen Ostens fanden auch durch den Seifengoldbergbau statt; hier vor allem in den Flussregionen der Lena und der Kolyma. In diesen Regionen wird schon seit über zwei Jahrhunderten Gold aus alluvialen Seifen ge-wonnen. Das Goldausbringen ist hierbei meistens sehr niedrig und die Abwesenheit von staatlicher Aufsicht hat in vielen Fällen dazu geführt, dass ab-gebaute Flächen, zumindest in der Vergangenheit, landschaftlich nicht rekultiviert wurden.
13 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Die russische Arktis ist nach Genese und Alter kom-plex geologisch aufgebaut und damit besonders höf-fi g für eine Vielzahl von Rohstoffvorkommen. Sie umfasst präkambrische Kristallingebiete wie den osteuropäischen und sibirischen Kraton (Russische und Sibirische Tafel), Faltengürtel frühproterozoi-schen sowie phanerozisch-känozoischen Alters und überlagernde vulkano-sedimentäre und sedimentäre Deckgesteine. Begleitet wird diese Geologie durch eine komplexe Bruch- und Faltentektonik sowie orogenen, intrakontinentalen aber auch subdukti-onsgebundenen Magmatismus (DODIN et al. 2007).
Der präkambrische Baltische Schild (Kola-Halb-insel und Karelien) umfasst den östlichen Teil der europäischen Arktis und ist aufgrund umfassen-der geologischer Untersuchungen und gut entwi-ckelter Infrastruktur gut erkundet. Er besteht aus archaischen Granitoiden mit Ni/Co- und Mo-Mi-neralisationen sowie aus proterozischen basisch-ul-trabasischen Intrusionen (Kola- und Kareliengürtel) mit Ni-Cu- und Titanomagnetitlagerstätten. Wäh-rend variszischer Zeit intrudierten bevorzugt ent-lang tektonischer Lineamente Alkaligesteine mit Apatit-Nephelin-Lagerstätten (Typ Chibine), Selte-ne-Metall-Magmatite und Karbonatite (DODIN et al. 2007, BAUMANN & TISCHENDORF 1976). Wesentli-che Lagerstätten in überlagernden Deckgesteinen sind: Phosphorit in jurassischen und kretazischen Sedimentgesteinen, Diamantenseifen im Gebiet des Weißen Sees ca. 500 km nördlich von Moskau sowie titanhaltige Seifen und Bauxit in Timan im Nordwesten der Republik Komi.
Der sibirische Kraton mit einer Fläche von 650.000 km2 setzt sich im arktischen Teil aus dem präriphäischen Anabarschild, der riphäisch-me-sozoischen Tungus-Synkline im Westen und der Olenek-Antikline im Osten zusammen. Archaische Gesteine führen gebänderte Eisenerzformationen und enthalten metamorphe Korund-, Graphit- und Sillimanitvorkommen. Proterozoischen Gabbro-Norit-Intrusionen und jüngere Granitoide führen Au-, Cu-Mo- sowie Pb-Zn-Lagerstätten. Weiterhin sind jüngere Intrusiva von hoher metallogeneti-
scher Bedeutung. Letztere sind zum Beispiel die differenzierten ultrabasisch-basischen permotrias-sischen Intrusionen (Trapp-Magmatismus) West-sibiriens mit einzigartigen triassischen Cu/Ni- und Pt/Pd-Lagerstätten in der Norilsk-Region. Entlang großer Bruchzonen der sibirischen Plattform treten Kimberlite und alkalisch-ultrabasische Gesteine in der Sacha Republik (Diamanten) sowie Karbo-natite (Seltene Erden, seltene Metalle) auf. In den paläozoischen und mesozoischen Deckgebirgssedi-mentgesteinen liegen Salz-, Phosphorit-, Kohle- und Erdöl-Erdgas-Lagerstätten.
Die Faltengebirge unterscheiden sich durch ihr Alter mit überwiegend baikalischen (Wendium-Kambri-um), herzynischen (Karbon-Perm) und früh- und spätkimmerischen (alpidischen, Jura-Kreide) Struk-turen. Die ältesten baikalischen Strukturen sind durch hohen Metamorphosegrad gekennzeichnet. Hierzu gehören die Timanzone, die Rybatschii- und Kanin-Halbinsel, Taimyr und die Sewernaja-Sem-lja-Insel in der Region Krasnojarsk und die Wrangel Insel im Autonomen Kreis der Tschuktschen. Über das Rohstoffpotenzial ist wenig bekannt.
Die arktischen Herzyniden befi nden sich im Po-lar- und Subpolar-Ural, der Taimyr-Sewernaja-Semlja-Zone und im Nordosten Asiens in der Ljachowsko-Jushnoanjui-Zone. Im Faltengebirge des Ost-Urals liegen Vorkommen von Buntmetal-len und Bauxit, im Zentral-Ural Vorkommen von Buntmetallen mit Gold sowie von sedimentgebun-denen Kupfervorkommen und Baryt, im West-Ural Vorkommen von Blei-Zink und sedimentgebunde-ne Kupferlagerstätten sowie die Lagerstätten von Braun- und Steinkohle (Petschora Kohlebecken, nördlicher Teil der Republik Komi). Einige Int-rusiva, zum Teil als Skarnlagerstätten ausgeprägt, führen Titan-, Kupfer- und Eisenerze. Die Sewer-naja-Semlja-Taimyr-Herzyniden sind aus terrigenen Karbonatgesteinen und ordovizisch magmatischen, basischen Syeniten sowie spätpaläozoischen Grani-toiden aufgebaut. Dort befi nden sich Lagestätten mit Buntmetallen, Silber und Gold.
5 GEOLOGIE UND METALLOGENIE
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis14
Abb. 5-1: Geologische Karte der GUS-Staaten (interaktive geologische Karte mit Online-Zugriff USGS, PERSITS et al. 2009).
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15 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Tab. 5-1: Rohstoffpotenzial der russischen Arktis und geologische Struktur (DODIN et al. 2007).
Präriphäisches kristallines Fundament(AR2 – PR1)
Faltenregionen(PR2 – K1)
Deckgesteine der älteren Plattformen (PR2 – K1)
Zonen mit tektono-magmatischen Aktivitäten in alten Plattformen (D3 – C1) und Faltenregionen (P2 – T1)
Mittel- (PZ1 – P1) bis spätpaläozoische bis känozoische (P2 – KZ, K2 – KZ) Gesteine
Verwitterung und Akkumulation, Locker-sedimente (vorwiegend KZ)
Fe-Quarzite,Keramik- und Alumosilikat-rohstoffe, Cu, Ti, PGM, Goldu. a.
Cu, Ni, Cr, Ti, PGM u. a.(in den älteren Formationen) Phosphorit,
Kohle (Mn/ Fe) u. a.
Diamanten, Apatit, Cu-Ni-Erze, TR, PGM
Fossile Energieroh-stoffe, Phosphorit
Seifen von Au, Sn, Diamanten, Ti u. a.(fossiles Elfen-bein)
Pb, Zn, Au, (Ag), Sn, (W), Cu, Mo(in den jüngeren Formationen)
Au (Ag), Hg, (Sb)
Die frühkimmerischen Faltengürtel sind in der rus-sischen Arktis wenig verbreitet. Sie liegen in den Gebieten von Pai-Choi, Waigatsch, der Insel Nowa-ja Semlja und im Südtaimyr. In diesen Gebieten sind sie jedoch für Vorkommen von Buntmetallen, Kup-fer, Mangan, Eisen, Kupfer-Nickel, Gold, Molyb-dän, Bauxit(?), Fluorit und Gips sehr wichtig. Die Spätkimmeriden erstrecken sich vom Lena Fluss im Westen bis zur Tschukotka-Halbinsel im Osten. Die Faltungsphase dauerte vom Jura bis in die frü-he Kreidezeit und war von komplexen tektonischen und magmatischen Aktivitäten begleitet. Die größte Verbreitung haben kontinentale Sandstein-Schiefer-Schichten mit einer Mächtigkeit von 5 bis 8 km. Intrusivgesteine sind sehr verschiedenartig zusam-
mengesetzt, wobei Granitoide überwiegen. An die Spätkimmeriden sind Vorkommen von Gold, Silber, Mangan, Buntmetall, Kupfer, Zinn, Wolfram und Molybdän gebunden.
Bedeutende jüngere tektono-magmatische Aktivitä-ten befi nden sich meist im Nordosten Russlands (der Ochoto-Tschukotka vulkanogene Gürtel). Verbreitet sind ferner spätpaläozoische und postpaläozoische Riftsysteme sowie riftähnliche Strukturen.
Tabelle 5-1 enthält eine Zusammenstellung des Rohstoffpotenzials und Vererzungen in den geolo-gischen Strukturen der russischen Arktis.
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis16
Die russische Arktis ist neben Energierohstoffen reich an Eisen-, Bunt-, Edelmetallen, seltenen Metallen und Düngemittelrohstoffen sowie an Edel- und Halbedelsteinen. In den Gebieten der
Kola-Halbinsel, von Taimyr, Tschukotka, Sacha und Norilsk liegt ein Großteil der russischen Reserven: Platinoide (98 – 99 %), Diamanten (98 %) Apatit (90 %), Nickel (85 – 90 %), seltene Metalle und
6 DAS MINERALISCHE ROHSTOFFPOTENZIAL
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Lagerstätten
Seltene ErdenGr. 1
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DiamantenGr. 1
Gr. 2
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Provinzen
Russische Föderation
SondermetalleGr. 1
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Gr. 3
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EdelmetalleGr. 1
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LeichtmetalleGr. 1
Gr. 2
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Eisen-/Stahlmetalle
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Gr. 2
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Nichtmetalle
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BuntmetalleGr. 1
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Abb. 6-1: Verteilung bedeutender Lagerstätten von mineralischen Rohstoffen und metallogenetische Provinzen in der russischen Arktis (nach DOBREZOV & POLIKHILENKO 2009, ILLYIN et al. 1992 und eigene Recherchen, siehe auch Anhang 1).
Metallogenetische Provinzen:
1 – Kola (Apatit-Titan-seltene Metalle-Platin-Nickel); 2 – Kanin-Timan (Bauxit-Diamanten); 3 – Pai-Choi-Nowaja Semlja (Fluorit-Mangan-Buntmetalle); 4 – Taimyr-Nowaja Semlja ((Platin)-Gold); 5 Taimyr (5a – West Taimyr 5b – Ost Taimyr) (Nickel-Platin-Buntmetalle); 6 – Taimyr-Norilsk (Kupfer-Kobalt-Platin-Nickel); 7 – Maimetscha-Kotui (Phlogopit-Platin-Apatit-Eisen); 8 – Anabar ((Uran)-(Platin)-Diamanten-seltene Metalle-Eisen) und Udshin (Eisen-Apatit-seltene Metalle); 9 – Jakutien (Diamanten); 10 – Werchojansk (Silber-Buntmetelle); 11 – Jana-Tschukotka (Antimon-Quecksilber-Silber-Zinn-Gold).
Lagerstätten:
1 – Pawlowskoe; 2 – Rogatschewskoe; 3 – Parnokskoe; 4 – Cholinskoe; 5 – Woischorskoe; 6 – Rai-Iz; 7 – Jun-Jagin; 8 – Saurei; 9 – Longot-Jugan, Taikeu, u. a.; 10 – Laborowskoe; 11 – Sofronowskoe; 12 – Grawiiskoe; 13 – Norilsk I; 14 – Oktjabrskoe; 15 – Imangda; 16 – Talnach; 17 – Kureiskoe; 18 – Noginskoe; 19 – Gulinskoe; 20 – Yraas; 21 – Magan, Essei; 22 – Belogorskoe; 23 – Norwik; 24 - Popigai-Udarnyi; 25 – Ebeljach; 26 – Aichal; 27 – Udatschnyi; 28 – Sarniza; 29 – Jubileinaja; 30 – Tomtor; 31 – Molodo; 32 – Mangaseisky; 33 – Swesdotschka; 34 – Prognos; 35 – Küchus; 36 - Ulachan-Egeljach; 37 – Sentatschan; 38 – Ilintas; 39 – Agylki; 40 - Tschurpun‘ja; 41 – Deputatskoe; 42 – Odinokoe; 43 - Gal-Chaja; 44 – Tirintjach; 45 – Sarylach; 46 – Kester; 47 – Karalweem; 48 – Dwoinoe; 49 – Wodorasdelnoe; 50 – Kupol; 51 – Lewtyrinywajam; 52 – Walkumei; 53 – Pyrkakai; 54 - Sapadno-Paljanskoe; 55 – Maiskoe; 56 – Sowinoe; 57 – Swetloe; 58 – Iultin; 59 – Walunistoe.
17 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Seltene Erden (95 %), Silber (80 %), Aluminium (80 %), Quecksilber (68 %), Antimon (67 %), Kup-fer (60 %), Zinn (55 %), Wolfram (mehr als 50 %) sowie Gold und Kobalt (ARKTIS – ANTARKTIS 2010, DODIN 2009). Aufgrund der vielfältigen Geologie und zum Teil hoher Gehalte im Erz in bekannten Ressourcen sind große Rohstoffpotenziale vorhan-den, die zur Erschließung neuer Rohstoffreserven führen können.
Nach Auffassung russischer Geologen existiert eine absteigende Reihenfolge mineralischer Rohstoffe in der Arktis hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen Bedeu-tung: Nickel → Diamanten → PGM → Phosphor → die Seltene Erden und seltene Metalle → Gold → Kupfer → Kobalt → Antimon → Zinn → Queck-silber, Wolfram u. a. (DODIN et al. 2007). Eine Ver-teilung der größten Lagerstätten in der russischen Arktis zeigt Abb. 6-1.
6.1 Stahlveredler
6.1.1 Nickel
Die Russische Föderation verfügt weltweit über die größten Nickelvorräte. Drei wirtschaftlich bedeu-tende Typen sind zu unterscheiden:
• magmatische, sulfi dische Lagerstätten mit Kobalt, Platingruppemetallen, Gold, Selen, Tellur u. a. (89 – 90 % der russischen Reserven),
• lateritische Lagerstätten mit Kobalt (10 – 11 % der russischen Reserven),
• hydrothermale Antimon-Nickel-Kobalt führende Lagerstätten (unbedeutend).
In der russischen Arktis ist außerhalb der Kola-Halbinsel das Norilsk Gebiet als wichtigstes Vor-
Tab. 6-1: Reserven und Reservenklassifi kation der Lagerstätten im Gebiet von Norilsk (verändert nach STAATLICHE GEOLOGISCHE KARTE 2000 – 2001, LISTE R-(45)-47-Norilsk und MICHAILOV et al. (2008))
LagerstätteAbbaubeginn
KupferA – C2 in 1.000 t
NickelA – C2 in 1.000 t
Kobalt Platin und PGM (t)
Norilsk I1936
groß1.718
groß sehr groß sehr groß2.368
Norilsk II1965
klein klein sehr groß sehr groß
Talnach1965
gigantisch groß10.996
gigantisch groß sehr groß sehr groß4.652
Oktjabrskoe1974
gigantisch groß22.563
gigantisch groß gigantisch groß groß6.154
Maslowskoe groß1.122
groß728
groß34
großPt: 388, Pd: 1.003
Tschernogorskoe mittelgroß groß mittelgroß groß
Sub-Markscheider klein klein klein groß
Imangda klein klein klein groß
gigantisch groß > 10.000 > 10.000 > 200 > 10.000
sehr groß 5.000 – 10.000 5.000 – 10.000 50 – 200 1.000 – 10.000
groß 700 – 5.000 300 – 5.000 15 – 50 10 – 1.000
mittelgroß 200 – 700 100 – 300 2 – 15 1 – 10
klein bis 200 100 2 1
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis18
Abb. 6-2: Regionale geologische Karte von Nordsibirien mit der Region Norilsk (NALDRETT 2004).
19 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
kommen sulfi discher Nickellagerstätten zu nennen. Der Bergbaubezirk Norilsk liegt im Norden der Region Krasnojarsk, der heute zur Region Krasno-jarsk zählt. Die bedeutendsten dortigen Lagerstät-ten sind: Norilsk I, Talnach, Oktjabrskoe, Norilsk II, Maslowskoe (Tab. 6-1), Tschernogorskoe und Gorosubowskoe.
Die Lagerstätten sind an einen permo-triassischen Trappvulkanismus gebunden, der während des kontinentalen Riftings in der Tunguska Syneklise herrschte. Erzführende Strukturen sind geschichtete Flöze-, Chonolite und Gänge. Ihre Erzmächtigkeit schwankt von einigen 10er m bis zu 360 m, durch-schnittlich liegt sie zwischen 100 – 200 m. Ihre Län-ge erreicht bis zu 20 km bei einer durchschnittlichen Breite von 500 – 2.000 m. Es treten sowohl Imprä-gnations-, Ader- als auch Massenerze auf, die nach den vorherrschenden Erzmineralen als Pyrrhotin-, Chalkopyrit- und Cubanit-Erze eingeteilt werden. Im Massenerz betragen die Metallgehalte 3 – 5 % Ni, 3 – 25 % Cu und 0,10 – 0,16 % Co. Im Impräg-nationserz liegen die Gehalte bei 0,45 – 0,54 % Ni, 0,92 – 1,43 % Cu und 0,026 – 0,040 % Co. Eine Klassifi kation der Norilsk-Vorkommen nach ihrer Bedeutung ist in Tab. 6-1 aufgeführt.
Die Hauptproduktion stammt derzeit aus den Tal-nach- und Oktjabrskoe-Lagerstätten, deren Reser-ven bei abnehmender Erzqualität noch für 10 – 15, maximal 20 Jahre reichen (SAFONOV 2010). Dazu gibt es aber noch andere bekannte Vorkommen (Tschernogorskoe, Gorosubovskoe, Norilsk II und Imangda), die für die Zukunft als potenzielle mögli-che Lagerstätten zur Verfügung stehen. Sie enthalten jedoch nur rund 6 % der Reserven der gegenwär-tig in Abbau stehenden Lagerstätten. 2009 gewann „Norilsk Nickel“ („Polar Division“) 15,298 Mio. t Erz, aus denen bei Durchschnittsgehalten von 1,52 % Ni, 2,55 % Cu und 8,06 ppm PGM 124.250 t Ni sowie 323.705 t Cu erzeugt wurden.
6.1.2 Kobalt
Kobalt tritt in der russischen Arktis nur in den rie-sigen magmatisch-sulfi dischen Kupfer-Nickel La-gerstätten der Norilsk-Region auf. Nach NALDRETT (2004) beträgt die Kobaltressource in dieser Region
etwa 801 Mio. t Metall. 70 % des russischen Kobalts werden hier als Nebenprodukt bei der Anreicherung des Pentlandit-Chalkopyrit-Pyrrhotin-Erzes gewon-nen. Der Kobaltgehalt in den Erzen beträgt maximal 0,2 % und ist an Pentlandit, untergeordnet auch an Pyrit und Kobaltin gebunden (vgl. Kapitel 6.1.1).
6.1.3 Wolfram
Die Wolframvorkommen der russischen Arktis lie-gen im Polarural, im Gebiet Taimyr und der Insel-gruppe Sewernaja Semlja, in der Sacha Republik (Sacha: rd. 7,8 % der russischen Wolframreserven) und im Autonomen Kreis der Tschuktschen (rd. ,8 % der russischen Wolframreserven, DODIN et al. 2007).
Etwa 100 km südlich des Polarkreises in der Re-publik Sacha liegt die größte beschriebene Cu-W-Lagerstätte Agylki. Diese mittelgroße bis große Lagerstätte gehört zum Scheelit-Skarntyp und be-inhaltet Reserven von 90.860 t WO3 (A – C1) bei mittleren Erzgehalten von 1,274 % WO3, 2,7 % Cu sowie niedrigen Gehalten an Au, Ag, Ce, Te und Bi. Der schichtförmige Erzkörper besitzt Mächtigkei-ten von 2 – 88 m und erstreckt sich über 1.200 m Länge bei vermuteten Teufen von bis zu 400 m. Die Haupterzminerale sind Scheelit und Chalkopyrit (IAZ MINERAL 2010a).
Bei den im Autonomen Kreis der Tschuktschen ent-deckten Vorkommen (siehe Kapitel 6.2.4) handelt es sich überwiegend um Zinn und Wolfram führende Lagerstätten. Sie sind mit Ausnahme der mittel-großen Lagerstätte Swetloe und der Stockwerks-lagerstätte Krutoi meist klein. Zudem existieren noch einige kleine W-Vorkommen (Elweneiweem, Nadeshdinskoe, Kekur und Tenkerginskoe). Die beiden Lagerstätten Swetloe und Iultin standen zwi-schen 1958 und 1992 in Abbau, wobei Iultin als weitgehend ausgebeutet gilt (IAZ MINERAL 2010b). Auch alle anderen ehemals in Produktion stehen-den Wolfram- und Zinn-Bergwerke im Autonomen Kreis der Tschuktschen wurden mittlerweile wegen Preisverfalls in den 1990er Jahren und der schwie-rigen klimatischen Verhältnisse stillgelegt. Im Jahr 2012 soll jedoch die Sn-W-Lagerstätte Pyrkakai die Produktion aufnehmen und dann neben Zinn auch Wolfram als Nebenprodukt fördern.
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis20
Im Nord-Jana Gebiet Sachas liegen die Sn-W-La-gerstätten Odinokoe und Tschupurn’ja und im Süd-Jana Gebiet die Sn-W-Lagerstätte Ilintas. Hierbei handelt es sich um Cassiterit (s. Zinn) und Wolfra-mit führende Lagerstätten mit niedrigen WO3-Ge-halten zwischen 0,045 – 0,639 %. In der Umgebung treten zudem kleinere W-Sn-Seifen auf, die reich an Sn, aber arm an W sind (9 bis 378 g WO3/m
3). Von den o. g. Lagerstätten standen die Primärlagerstät-te Tschupurn’ja und die Tirintjach-Seife in Abbau, wobei jedoch nur der Cassiterit extrahiert, aber der Wolframit nicht ausgebracht wurde (IAZ MINERAL 2010a).
Die mittelgroße Sn-W-Lagerstätte Ilintas bildete sich im Exokontakt einer Granitoid-Intrusion zu Se-dimentgesteinen. Die Erzkörper treten als steil ein-fallende Gänge mit Mächtigkeiten von 0,15 – 6 m und Längen bis zu 700 m auf. Nur zwei Gänge (Wesna und Nagornaja) beinhalten den Hauptanteil der erkundeten Reserven. Als Hauptwertminerale treten Wolframit und Cassiterit auf. Die wichtigs-ten Nebenminerale sind Chalkopyrit, Pyrit, Tur-malin, Pyrrhotin, Zinkblende und Bleiglanz. Die durchschnittlichen Erzgehalte betragen 1,25 % Sn und 0,64 % WO3, die Reserven (A – C) wurden auf 22.700 t Sn- und 10.000 t W-Inhalt berechnet (DODIN et al. 2007, IAZ MINERAL 2010c).
Im Polarural fi ndet sich Wolfram in den Saurei- und Torgowskii-Erzdistrikten als Beiprodukt in Sulfi d-(Antimon-Molybdän)-Vorkommen. Schwierige klimatische und geographische Bedingungen, inf-rastrukturelle Probleme und schließlich das große Naturschutzgebiet „Jugyd-Wa“ haben bisher jedoch keine detaillierten geologischen Forschungen zuge-lassen (IAZ MINERAL 2010c).
Im Taimyr-Sewernaja-Semlja-Gebiet gibt es auf den Bolschewik- und Oktoberrevolution-Inseln Hinweise auf Sn-W-Mo-Bi-Vererzungen in Leu-kograniten. Darüber hinaus ist ein W-Vorkommen im Kular-Gebirgszug im Torfjanoi Tal bekannt. Die dortigen Erzkörper sind 20 – 600 m lang und 0,4 – 20 m mächtig. In Brekzienzonen beträgt der Wolframgehalt 0,11 – 0,26 % WO3 und in Quarz-gängen 0,12 – 1,56 % WO3.
6.1.4 Niob und Tantal
Vorkommen von Niob und Tantal sind aus dem Po-larural (1,3 % der russischen Nb-Ressourcen) so-wie aus den metallogenetischen Provinzen Udshin (45,6 %), Maimetscha-Kotui (< 1 %) und Anabar (Republik Sacha) bekannt. Außerdem wurden er-höhte Tantal-Konzentrationen in einigen Zinn füh-renden Pegmatiten, Cassiterit-Seltene-Erden-Quarz Lagerstätten (Vorkommen Poljarnoe) und in einigen Zinn führenden Seifen im Gebiet Jano-Tschukotka identifi ziert.
Das jakutische Gebiet Udshin wird durch die Poly-metall-Lagerstätte Tomtor, eine der größten Roh-stoffl agerstätten der Erde dominiert. Die Lagerstätte ist Teil eines Ijolith-Karbonatit-Massivs mit einem Durchmesser von über 18 km. Die vererzte, im Kar-bon entwickelte Verwitterungskruste von Tomtor ist 50 – 400 m mächtig. Diese Verwitterungskruste bildet die eigentliche Lagerstätte mit ihrem außerge-wöhnlichen Reichtum an Niob (73,6 Mio. t Nb2O5-Inhalt), Seltenen Erden (154 Mio. t SEO-Inhalt), Eisen, Phosphor u. a. (EPSTEIN et al. 1994).
Der bisher als einziger ausreichend explorierte und daher am besten bekannte Teil ist der Bereich Burannyi im östlichen Teil der Lagerstätte (vgl. Tab. 6-2 und 6-3). Die Reserven (B – C2) in die-sem Bereich werden auf 1,296 Mio. t Nb2O5 bei einem Durchschnittsgehalt von 6,71 % Nb2O5 im Erz geschätzt (DODIN et al. 2007).
Trotz ihrer großen Ressourcen und ihrer hohen Ge-halte wird die Lagerstätte Tomtor als kaum bauwür-dig erachtet, da dort sehr schwierige klimatische Verhältnisse herrschen (Wintertemperaturen bis –71,2 °C), keinerlei Infrastruktur vorhanden und das Erz durch kryptokristalline Strukturen nur sehr schwer anzureichern ist. In Kombination mit der Gewinnung der riesigen Vorräte an Seltenen Erden und massiven Preisanstiegen für diese Rohstoff-gruppe könnte sich die wirtschaftliche Situation rasch ändern.
Die Vorkommen in den Gebieten Paichoi-Nowaja-Semlja des Polarurals sind an Granite und Pegma-tite gebunden, die mit der Longot-Jugan-Störung assoziiert sind. Die Erze bestehen aus Fergusonit,
21 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Tab. 6-2: Chemische Zusammensetzung der Verwitterungsschicht im Bereich Burannyi der Lagerstätte Tomtor (20 Proben) (EPSTEIN et al. 1994).
LagerstätteAbbaubeginn
Gehalt (%)
von bis Durchschnitt
SiO2 0,71 10,08 3,9
TiO2 2,41 8,40 5,1
Al2O3 2,49 27,76 17,3
Fe2O3 0,27 42,38 7,0
FeO 2,29 8,18 5,2
MnO 0,07 0,27 0,15
CaO 2,08 3,88 2,6
MgO 0,05 0,27 0,12
SrO 1,60 4,79 3,9
BaO 2,24 5,58 3,3
K2O 0,03 0,37 0,07
Na2O 0,02 0,32 0,15
V2O5 0,66 2,18 1,2
Nb2O5 2,18 12,42 4,9
Ta2O5 0,003 0,008 0,005
ZrO2 0,15 0,41 0,29
ThO2 0,042 0,225 0,15
UO3 0,003 0,023 0,01
LSEO 6,93 22,67 12,8
Y2O3 0,18 1,04 0,87
Sc2O3 0,015 0,098 0,065
PbO 0,08 0,96 0,25
ZnO 0,06 0,32 0,16
CuO 0,015 0,040 0,02
SO3 0,02 0,90 0,51
P2O5 5,77 20,12 16,4
CO2 0,57 4,99 1,54
Corg. 0,04 1,77 0,86
F 0,11 0,76 0,50
H2O+ 6,89 14,49 10,5
H2O– 0,07 0,50 0,32
Summe: 100,14
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis22
Plumbopyrochlor, Columbit und Pyrochlor sowie seltener Samarskit, Yttrotantalit und Cassiterit. Die Tantalressourcen des Gebietes sind vermutlich nicht bauwürdig, sie sind allerdings leicht anzureichern. Folgende Vorkommen sind erwähnenswert:
• Die Erzzone des Vorkommens Longot-Jugan besitzt eine Mächtigkeit von 35 – 38 m und reicht bis in eine Teufe von 420 m. Die Ressourcen wurden auf rund 30.000 t Nb2O5 bei einem Durchschnittsgehalt im Erz von 0,126 % Nb2O5 bestimmt.
• Das Vorkommen Taikei besteht aus dem liegenden und dem hangenden Teil eines Granitkörpers. Die Mächtigkeit der Erzzone reicht von 20 bis zu 110 m bei einer Länge bis zu 500 m. Der Nb2O5-Gehalt beträgt 0,046 %, die Ressourcen (C2+P) betragen 26.200 t Nb2O5.
• Das Vorkommen Ust-Mramornoe liegt in einem Störungssystem. Der konkordant liegende Erzkörper ist 120 m mächtig und bis zu 650 m breit. Die Ressourcen betragen 7.920 t Nb2O5 bei Erzgehalten von 0,032 – 0,28 % Nb2O5 (DODIN et al. 2007).
• Der Glimmer-Quarz-Albitit-Erzkörper des Vorkommens Nemur-Jugan erstreckt sich bis zu 640 m Länge und bis zu 100 m Teufe. Der Gehalt variiert von 0,08 bis 0,25 % Nb2O5.
6.2 NE-Metalle
6.2.1 Aluminium und Bauxit
In der russischen Arktis wurden Bauxitvorkom-men bisher nur im Polarural, im Uralbauxit-Gebiet, nachgewiesen. Dort sind sie aus den Shchutschi-, Woikar- und Kara-Regionen bekannt, stehen aber nicht in Abbau.
Im Shchutschi-Gebiet befi ndet sich die Lagerstätte Laborowskoe, die sich in die Teilvorkommen Cho-choreiskoe, Sibileiskoe und Talbeiskoe gliedert. Wie auch alle anderen Bauxitvorkommen im Po-larural ist die Lagerstätte devonischen Alters. Die Bauxit haltige Schicht ist geringmächtig und besteht aus drei Faziestypen: Der Karst-Typ mit rotem stei-nigem Bauxit, der Lagunen-Typ mit dunkelgrauem,
braunem und grün-braunem Bauxit sowie der Küs-ten-Typ mit kiesigem Bauxit (IAZ MINERAL 2010c).
Im Kara-Gebiet ist ebenfalls eine Bauxit führende Formation bekannt. Sie liegt in der Kara Synkli-nalstruktur, die silurische, devonische und karbo-nische Karbonatgesteine enthält. Die Bauxitlager sind sehr klein, linsenförmig und besitzen Längen von 2 – 15 m und Mächtigkeiten von 10 – 20 cm bis 3 – 5 m (IAZ MINERAL 2010c).
6.2.2 Blei und Zink
In der russischen Arktis sind zwei Buntmetall-Lagerstätten bekannt, die jedoch nicht in Abbau stehen: Das Vorkommen Saurei im Polarural und die Lagerstätte Pawlowskoe auf der Insel Nowaja Semlja. Zusätzlich gibt es Hinweise auf und kleine Vorkommen von Blei und Zink in Taimyr (Region Krasnojarsk: Vorkommen Partisan und Surowoser-skoe), auf der Doppelinsel Nowaja Semlja (Oblast Archangelsk), nahe der Stadt Werchojansk (Repu-blik Sacha; Lagerstätten Prognos und Mangazeisky, s. Silber) und Jana-Tschukotka (Autonomer Kreis der Tschuktschen, Beresow Zone).
uf Nowaja Semlja liegt die mittelgroße Lagerstät-te Pawlowskoe in einem der strategisch wichtigen Gebiete Russlands. Die Erzkörper sind linsen- und schichtförmig ausgebildet und an frühdevonische Karbonatsteine gebunden. Pyrit, Zinkblende und Bleiglanz sind als massige, gangartige und imprä-gnierte Erzmineralisationen ausgebildet. Die Erz-gehalte liegen bei 1,0 – 2,9 % Pb und 1,6 – 20,8 % Zn bzw. bei durchschnittlich 1,1 – 1,5 % Pb und 5,8 – 13,9 % Zn. Insgesamt werden für die Kate-gorien A – C1 Metallreserven von 12.500 t Pb und 57.500 t Zn, bzw. C2-Ressourcen von 440.900 t Pb und 190.700 t Zn angegeben (MICHAILOV et al. 2008). Zusätzlich werden die prognostischen Sil-bervorräte auf 672 t geschätzt (ROSNEDRA 2009). Die Lagerstätte wäre gegebenenfalls im Tagebau abbaubar.
Das kleine und wegen mangelnder Infrastruktur nicht bauwürdig einzustufende Buntmetallvor-kommen Saurei liegt im nördlichen Polarural. Das Erzlager hat eine Länge von 900 m, reicht bis in
23 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
eine Teufe von 650 m, und besitzt eine Mächtigkeit von 0,2 – 5,0 m. Die durchschnittlichen Gehalte betragen 6,28 % Pb, 0,15 % Zn, 0,06 % Cu sowie maximal 200 ppm Ag. Darüber hinaus enthält das vorherrschende Imprägnationserz Baryt. Die Vor-räte wurden mit 182.100 t Pb in den Kategorien A – C1 und 144.600 t Pb sowie 21.500 t Zn in der Kategorie C2 berechnet (IAZ MINERAL 2010c).
6.2.3 Kupfer
Die wirtschaftlich wichtigsten Kupfererze in der russischen Arktis fi nden sich in (DODIN et al. 2007):
• sulfi dischen Kupfer-Nickel-Lagerstätten in den bereits beschriebenen basischen Intrusivkomplexen des Norilsk-Talnach-Gebietes,
• porphyrischen Kupferlagerstätten in der Region Tschukotka,
• stratiformen Lagerstätten in Kupferschiefern und -sandsteinen,
• Lagerstätten mit gediegen Kupfer,• Kupferkieslagerstätten.
Die großen sulfi dischen Kupfer-Nickel-Lagerstätten des Norilsk-Talnach-Gebietes beinhalten 41 % aller russischen Reserven und stellen 65 % der russischen Kupferproduktion. Die Lage der erzführenden Intru-siva im Norilsk-Talnach-Distrikt ist in Abb. 6-3 ab-gebildet. In den dortigen Erzen reicht der Cu-Gehalt von einigen Zehntel Prozent im Imprägnationserz bis zu 3 – 5 % im Massenerz, sehr selten bis zu 25 %. Die Hauptkupferminerale sind Chalkopyrit, Cubanit und Talnachit. Für weitere Informationen zu diesem Lagerstättentyp und den einzelnen La-gerstätten s. Kapitel Nickel und Platin.
Porphyrische Kupferlagerstätten sind in der russi-schen Arktis sehr selten. Die wichtigste Lagerstätte dieses Typs ist Pestschanka (Abb. 6-4). Sie liegt im SE von Tschukotka in der Oloi Zone. Der Stock-werkskörper dieser Lagerstätte dehnt sich über eine Fläche von 6 x 0,8 km aus und ist bis zu 500 m tief. Der durchschnittliche vermutete Erzgehalt beträgt 0,56 % Cu, 0,013 % Mo und 0,39 ppm Au (Vorrats-prognose: Cu: 5,4 Mio. t Inhalt (P1), Au: 84 t (P1); GLOBUS 2010).
Stratiforme Lagerstätten in Kupferschiefern und -sandsteinen sind im Polarural und in den Gebieten Kanin-Timan, Taimyr-Norilsk, Taimyr-Sewernaja Semlja und Werchojansk zu fi nden.
Im Polarural erstreckt sich die Kupfersandstein-zone bis über 600 km Länge und auf 30 – 40 km Breite. Einige Vorkommen (Saurinai, Molüdwo und Kos’ju) enthalten Kupfer bis zu einigen Pro-zentanteilen. Die Erze sind in grauen ordovizischen Karbonat-Sand-Schiefer-Gesteinen zu fi nden. Im mittelgroßen Vorkommen Kos’ju betragen die Vor-räte (C2) rund 2 Mio. t Kupfer.
Im Gebiet Kanin-Timan und an der Westseite der Timan-Gebirgskette liegt das Vorkommen Rutschei, das bis zu 250 m Teufe reicht. Es enthält bis zu 3 % Cu bei vermuteten Vorräten (P2) von 800.000 t Cu und 700.000 t Zn.
Im Gebiet Igarka (Taimyr-Norilsk) wurden die Grawiiskoe- und Sucharichinskoe-Lagerstätten er-kundet, die mit einigen weiteren Kupfersandstein-vorkommen das Grawiiskoe-Erzfeld bilden. Die
Abb. 6-3: Übersichtskarte der wichtigsten erzführenden Intrusiva mit Isopachen im Norilsk-Talnach-Distrikt (NALDRETT 2004). Auszug der Legende: 7-Massivsulfi de, 10-Grenze des Medvezhyi-Tagebaus.
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis24
Erzkörper sind an spätkambrische bis frühpaläozo-ische terrestrische Karbonatgesteine gebunden. Erz-körper sind schicht- und linsenförmig ausgebildet und besitzen Längen von über 1 km und Mächtig-keiten von durchschnittlich 100 m. Die Erze sind massig, feinadrig, meist jedoch imprägniert.
Die Lagerstätte Sucharichinskoe umfasst zwei Lager. Das untere Lager besitzt 1.500 m Län-ge, 800 – 1.000 m Breite und eine Mächtigkeit von 4 – 16 m. Der Kupfergehalt variiert von 0,42 – 4,78 %. Das obere Lager besitzt eine Mäch-tigkeit von 1 – 30 m und einen Kupfergehalt von 0,4 – 1 %, maximal bis zu 6 %. Lokal begrenzt treten Gehalte bis zu 330 ppm Ag auf.
Die Lagerstätte Grawiiskoe besteht aus fünf Lagern mit 1 – 5 m Mächtigkeit. In der Zone der Igarsko-Sucharichnskii Störung bilden die Erzkörper ein Lager, das sich über 3,5 km Länge erstreckt, eine Breite von 700 – 1.500 m und eine Mächtigkeit von eist 15 – 34 m, selten bis zu 200 m besitzt. Der Kupfergehalt beträgt 0,7 – 2,6 %, selten 3,6 – 5,8 %. Die Maximalgehalte der Erze betragen 5,87 % Cu,
1 % Zn, 0,73 % Pb, 0,5 % W, 0,127 % Ni, 0,035 % Cd, 0,013 % Co, 0,008 % Ge, sowie 81 ppm Ag und 1 ppm PGM.
Die Vorkommen an gediegen Kupfer in der russi-schen Arktis sind klein. Sie wurden in den Gebie-ten Taimyr-Norilsk, Paichoi-Nowaja Semlja und Werchojansk entdeckt. Das Vorkommen Arylachs-koe liegt im Nordwesten Sibiriens in den oberen Schichten triassischer Sedimentite. Es erstreckt sich bis über 12 km Länge und ist bis zu 5 m mächtig; der Kupfergehalt liegt bei 0,2 – 2 %.
Kupfer führende Kieslagerstätten sind nur im Kup-ferkiesgürtel des Urals vorhanden. Im Polarural wurde das Lekyn-Talbei-Cu-Mo-Gebiet ausgewie-sen, mit Hinweisen auf größere Vorräte (P3) bis zu 3 Mio. t Cu (IAZ MINERAL 2010c).
6.2.4 Zinn
Die Zinnvorkommen der russischen Arktis liegen vorwiegend in der Republik Sacha (Jakutien) und
Abb. 6-4: Pestschanka-Lagestätte. (SHETANGELOV et al.)
25 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
im Gebiet Tschukotka. Wirtschaftlich relevant sind folgende Lagerstättentypen (DODIN et al. 2007):
• Quarzgänge in und über Graniten (Pyrkakai, Iultin),
• Greisenzonen in Granitkuppeln (Odinokoe, Ekug u. a.),
• silikatische Vererzungen (Deputatskoe, Ilintas, Tschurpun’ja),
• Sn-Mineralisationen in einigen Sulfi derzen (Kurban, Ulachan-Egeljach),
• alluviale Seifen (Tirentjach, Tschokurdach, Omtschekandja u. a.).
In den Gebieten Nord-Jana und Süd-Jana (bzw. Werchojan-Kolyma) Sachas wurden Primär-lagerstätten verschiedener genetischer Typen (Deputatskoe, Odinokoe, Tschurpun’ja, Kester, Ula-chan-Egeljach u. a.) sowie auch Sn-Seifen (Tirint-jach) entdeckt. In der Republik Sacha lagern rund 40 % der russischen Zinnreserven aus Primärlager-stätten und 80 % aus Seifen (IAZ MINERAL 2010a).
Die Großlagerstätte Deputatskoe enthält 255.800 t Sn (A – C) oder 12,5 % der Zinnvorräte Russlands (MICHAILOV et al. 2008). Sie liegt in jurassischen Sandsteinen, die von mehreren, von einer liegen-den Granitintrusion, ausgehenden Gängen durch-schlagen wurden. Die erzführenden Gänge und gangähnlichen Mineralisationszonen erreichen 250 – 2.100 m Länge und besitzen durchschnittlich 1,2 – 4,4 m Mächtigkeit. Die Erstreckung der Ver-erzung in die Teufe ist unbekannt. Die Quarzgänge führen Cassiterit, Turmalin und Sulfi de. Der mittlere Sn-Gehalt in den Primärerzen beträgt 1,15 %. We-gen des schlechten Ausbringens wird die Lagerstätte als nicht bauwürdig eingestuft. Die Verwitterungs-erze führen dagegen höhere Sn-Gehalte und bilden die Muttergesteine sekundärer Seifen, die bereits abgebaut sind (IAZ MINERAL 2010a).
Ressourcen der Greisenlagerstätte Odinokoe werden auf rund 127.600 t Sn (A – C) entsprechend 3,2 % der russischen Vorräte geschätzt. Die Lagerstätte be-steht aus einem Quarz-Cassiterit-Gangstockwerk in einer Granitkuppel mit Anteilen von Wolframit und etwas Molybdänit. Die Erzlager treten nestartig ver-teilt auf. Die Vererzung reicht nur 30 – 100 m tief. Der durchschnittliche Sn-Gehalt ist relativ gering
und beträgt 0,31 %. Zudem wurden Gehalte bis zu 0,12 % Li, 0,92 % Bi, 0,01 % Be, 0,01 % W und 0,005 % Ta gemessen. Auch im Umkreis von Odi-nokoe existieren einige kleine Seifenvorkommen (IAZ MINERAL 2010a).
Im Tschaun Rayon Zentraltschukotkas sind einige sehr große (> 100.000 t Sn) Sn-Lagerstätten be-kannt, die als Nebenprodukt oft Wolfram und/oder Gold führen. Das größte Vorkommen dieser Art ist Pyrkakai mit sechs Erzstockwerken (Abb. 6-6). Die Erze haben geringe Gehalte (0,22 – 0,24 % Sn), Kassiterit ist aber leicht anzureichern. In unmittel-barer Nachbarschaft, bei „Artel Staratelei Tschu-kotki“, steht die Mlelüweem-Seife in Abbau (IAZ MINERAL 2010b).
Die mittelgroße Lagerstätte Ulachan-Egeljach be-steht aus triassischen Sandsteinen und Tonschiefern, die von Diorit- und Lamprophyr-Gängen durch-schlagen wurden (DODIN et al. 2007). Die Sn-Vorräte betragen 25.710 t in den Kategorien A – C1 und 21.292 t in Kategorie C2 (2,3 % der russischen Vor-räte, MICHAILOW et al. 2008). Die Erzkörper bilden sehr unterschiedlich stark einfallende mineralisierte Zonen von maximal 1 km Länge und Mächtigkei-ten bis zu 12 m. Als Erzminerale fi nden sich Pyrit, Chalkopyrit, Cassiterit, Arsenopyrit, Wolframit u. a.
Eine kleine Lagerstätte in der Republik Sacha, Tschurpun’ja, ist vulkanogenen Ursprungs und wurde bei einer Fläche von 1.650 x 550 m bis in eine Teufe von 220 m nachgewiesen (DODIN et al. 2007). Sie besteht aus 34 einzelnen Erzkörpern, von denen der erste Erzkörper 75 % der Gesamtvorräte beinhaltet. Dieser Erzkörper besitzt eine Länge von 1.200 m und führt in seinem Zentrum hohe Anrei-cherungen von Kassiterit. Seit den 1990er Jahren bis in das Jahr 2008 wurde die Lagerstätte Tschurpun’ja untertägig abgebaut. 2005 wurden 45.000 t Erz mit einem Durchschnittsgehalt von 1,74 % Sn gefördert. Zwischenzeitlich gilt die Lagerstätte als nahezu ausgebeutet (IAZ MINERAL 2010a). Kleinere Verer-zungen wie die Lagerstätten Kester und Walkumei mit geringen Tonnagen und Gehalten sind bereits in gemäßigten Klimazonen kaum abbauwürdig (s. Anhang).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis26
Die Tirintjach-Seife gehört zu den großen poly-genetischen Seifenlagerstätten (alluvial, eluvial und lakustrin-alluvial). Sie ist bis zu 240 m mäch-tig, über 4.000 m lang und führt durchschnittlich 844,5 g Sn/m3. Das Hauptwertmineral ist Cassiterit (95 %) mit erhöhten Gehalten von W, Nb, Sc und In, die isomorph im Cassiterit gebunden sind (DO-DIN et al. 2007). Die Seife wurde sowohl untertage (2005: 268.000 m3 Erzsand mit durchschnittlich 3.839 g Sn/m3) als auch übertage (2005: 70.000 m3 Erzsand mit durchschnittlich 3.819 g Sn/m3) abge-baut. Obwohl die Reserven der Lagerstätte für ei-nen Abbauzeitraum von 60 Jahren reichen würden, wurde der Abbau im Jahr 2008 aus wirtschaftlichen Gründen gestundet, womit die Sn-Förderung in der gesamten Republik Sacha zum Erliegen kam (vgl. Abb. 6-5). Eine Steuerbefreiung soll diese ab 2011 wieder wirtschaftlich attraktiv machen (WASIL‘EVA 2010).
6.3 Edelmetalle
6.3.1 Platingruppemetalle
Die wirtschaftlich wichtigsten Lagerstätten von Platingruppenelementen (PGE) in der russischen Arktis (primäre Lagerstätten, Seifen, Halden) stehen in Zusammenhang mit ultramafi sch bis mafi schen Intrusionen der Flutbasaltprovinz in der Region Norilsk (Abb. 6-7). Diese sind mit Eisenquarziten, Schwarzschiefern oder Metasomatiten assoziiert (DODIN et al., TSCHERNYSCHOW 1998). Die bedeu-tenden russischen PGM-Lagerstätten enthalten we-sentlich mehr Pd als Pt. Die größten Lagerstätten sind in Tabelle 6-3 aufgeführt.
Folgende Arten von PGM-Vorkommen werden unterschieden:
• sulfi dische Kupfer-Nickel-Erze vom Typ Norilsk-Talnach,
• sulfi darme Platinerze vom Typ Werchne-Talnach,
• Platin führende Chromiterze im Ural, bei Imangda und im Gebiet der Flüsse Maimetscha-Kotui,
• Platinseifen im Polarural, bei Maimetscha-Kotui, Taimyr-Norilsk, Korjakien-Kamtschatka und Aldan,
• alte Halden im Gebiet Norilsk-Talnach (Ni-Erze) und Ural (Platinseifengürtel).
Aus den Lagerstätten Norilsk-Talnach bezieht Russ-land bis zu 90 % seines Platins. Diese Lagerstätten liegen randlich der geschichteten Ni-Cu führenden Trappformation auf der Taimyr-Halbinsel in Nord-ostsibirien (Abb. 6-7, 6-8). Die aus Gabbro und Dolerit aufgebaute Trappformation ist permotrias-sischen Alters. Ebenso wie die in ihr enthaltenen Vererzungen entstand sie entlang alter Riftzonen. Die sulfidischen Nickel-Kupfer-Erze liegen als Schichten, Linsen und Gänge vor und sind bis zu 100 – 200 m mächtig. Sie bestehen meist (zu 82 %) aus imprägnierten Vererzungen. Die Gehal-te in den Massenerzen betragen bis zu 30 ppm Pt, 100 ppm Pd, 2 – 4 ppm Rh, 0,2 – 0,9 ppm Ru und 0,2 – 0,4 ppm Os. Die Gehalte und prozentuale Ver-teilung der Metallreserven in den Lagerstätten von Norilsk-Talnach zeigt Tabelle 6-4.
Abb. 6-5: Die Entwicklung der Zinnförderung (in t) in der Republik Sacha, Russland (nach WASIL‘EVA 2010).
Abb. 6-6: Blick auf die Sn-Lagerstätte Pyrkakai, Tschukotka, Russland (Quelle: HTTP://TFI.CHUKOTNET.RU).
27 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Tab. 6-3: Reserven und Produktion von PGE (nach MICHAILOV et al. 2008).1)Abbaubeginn 1939, 2)die abbauwürdigen Reserven der Oktjabrskoe-, Talnach- und Norilsk-Lagerstätten reichen für die laufende Produktion nach Angaben des Betreibers bis 2018, 2025 – 2035 sollen die Lagerstätten erschöpft sein. Außer Pt und Pd werden Ni, Cu, Co, Rh, Ru, Ir, Os, Au, Ag, Se, Te und S aus diesem „komplexen Erz“ extrahiert. 3)Die derzeitigen Abbaustellen liegen einige hundert Kilometer südlich des Polarkreises auf der Kamtschatka Halbinsel und in Korjakien. 4)
Gesamte PGE-Primärproduktion Russlands im Jahr 2008: 3.590.000 oz; 2009: 3.530.000 oz, davon GMK „Norilsk Nickel“ Pt + Pd: 3.316.000 oz, der Rest stammte im Wesentlichen aus Seifenlagerstätten (JOHNSON MATTHEY 2010).
Lagerstätte und Lizenzinhaber Art der Erze Reserven (t PGE, 2004)
Erzgehalt,(g/t PGE)(*2004, 2009)
Produktion4)
(*2004, 2009)
GMK „Norilsk Nickel“1), 2)
sulfi dische Cu-Ni-
Mineralisation
- Oktjabrskoe 6.154,2 11,2 52,0
- Talnach 4.652,0 7,4 27,0
- Norilsk-1 2.363,7 6,8* 17,8*
CJSC „Korjakgeoldobytscha”3)
Seifen- Flüsse Ledjanoi und Sentjabr 1,7 2,9* 0,9*
- Fluss Lewtyrinywajam 3,3 0,7* 2,0*
Abb. 6-7: Karte der sibirischen Flutbasaltprovinz (NALDRETT 2004).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis28
Abb. 6-8: Karte des Gebietes Maimetscha-Kotui, Russland (MAMAEWA 2008).
Tab. 6-4: Gehalte und prozentuale Verteilung der Metallreserven in den Lagerstätten von Norilsk-Talnach (WALETOV et al. 2000; NORILSK NICKEL KOMBINE 2009).
Art der ErzeGehalte Reserven (%)
Ni (%) Cu (%) PGE (g/t) Erze Ni Cu PGE
Massivsulfi de 4,23 5,83 15,90 10,6 42,0 32,3 20,8
kupferhaltig 0,71 1,94 6,12 7,3 8,0 16,3 13,3
Imprägnationen 0,48 0,93 4,08 82,2 50,0 51,4 65,9
Durchschnitt/Summe: 0,57 1,09 4,12 100,0 100,0 100,0 100,0
29 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Auch die Althalden und die Pyrrhotin- und Magne-tit-Konzentrate von Norilsk-Talnach haben erhöhte Gehalte an Pt (bis zu 2,1 ppm), Pd (5,8 ppm), Rh (0,4 ppm) und auch Au (1,4 ppm). Die Platinreser-ven in diesen Althalden werden auf mehr als 600 t in 300 Mio. t Ausgangsmaterial geschätzt (0,5 g/t Pt). Die alten Halden werden daher inzwischen als hochrentabel eingestuft und ihre Aufbereitung ist geplant (DODIN et al. 2007).
Die sulfi darmen Platinlagerstätten befi nden sich nördlich von Talnach und Norilsk, ebenfalls im Ge-biet Taimyr, und besitzen einen Platingehalt von 0,2 bis zu 64 ppm, durchschnittlich 5,77 ppm (TCHER-NYSCHOW 1998). Der durchschnittliche PGE-Gehalt in der Lagerstätte Werchne-Talnach liegt nur wenig höher, bei 5,94 ppm. Die Mächtigkeit des Erzhori-zontes im bis zu 15 m mächtigen Gabbro beträgt dort durchschnittlich 1,96 m.
Das PGE-Chromit-Vorkommen von Imangda liegt 120 km nördlich von Norilsk und umfasst Platin
führende Ophiolite, an Komatiite gebundene Ni-ckelsulfi de und einen einzigartigen, Platin-Chromit haltigen Dunitschlot in einem Alkalisyenit-Ringplu-ton. Nachdem ursprünglich die Lagerstätte Norilsk erschlossen und dabei dessen Ausmaß festgestellt wurde, wurde die weitere Erkundung von Imang-da und anderer Vorkommen in der Region zurück gestellt.
Erhöhte Platingehalte wurden auch in der podifor-men Rai-Iz-Chromitlagerstätte (Teilbereiche Sapad und Zentral) nachgewiesen, die im Platingürtel des Polarurals liegt (s. Chrom). Die PGE-Gehalte er-reichen 2 ppm in den massiven und Einsprengling reichen Chromerzen und > 5 ppm (zusammen mit gediegen Ag, Au, Cu und Bi) in sulfi disierten Ser-pentiniten innerhalb von Brekzienzonen (TSCHER-NYSCHOW & DODIN 1998).
Im Gebiet der Flüsse Maimetscha-Kotui liegt das Gulin-Massiv. Die dort vorkommenden alkali-ultra-mafi schen Gesteine führen erhöhte Gehalte an PGE:
Abb. 6-9: 39 Unzen (1.213 g) schweres Platinnugget aus einer Seife auf Kamtschatka (Foto: PACIFIC RIM GEOLOGICAL CONSULTING INC. 2011).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis30
Pt in Nephelinsyenit (1,2 – 3,1 ppm), in Serpenti-nit (3,0 ppm) und in phlogopitisiertem Porphyrit (1,3 ppm); Ir-Ru-Os in Dunit (0,089 ppm) und Chro-mit (0,313 ppm); Pd in Clinopyroxenit (0,076 ppm). Diese Gesteine stellen auch die Muttergesteine von PGM-Seifen in dieser Region dar (Abb. 6-8).
Für eine Beurteilung des Platinpotenzials Nordsibi-riens sind auch die Platin sowie Gold haltigen Sei-fen in Korjakien (Halbinsel Kamtschatka, Abb. 6-9) und dem Polarural zu berücksichtigen. Diese Seifen sind eluvial-alluvialer, alluvialer und litoraler Gene-se. Ihr Platingehalt variiert von einigen Hundertstel ppm bis zu 250 ppm.
Die wirtschaftlich interessantesten Seifenlagerstät-ten liegen im Polarural, auf dem Aldanschild, in den Gebieten Maimetscha-Kotui und Anabar-Olenek sowie an den Küsten von Sewernyi Taimyr und Se-wernaja Semlja (DODIN et al. 2007). Sie lassen noch Anzeichen der primären Vorkommen erkennen, die in alkali-ultramafi schen sowie mafi sch-ultramafi -schen Gesteinen liegen. Die Gesamtressourcen werden auf 200 – 500 t PGM-Inhalt geschätzt. Die wirtschaftlich wichtigsten und näher untersuchten Platinseifen befi nden sich in Korjakien. Einen Über-
blick über die Reserven und Produktion wichtiger Seifen gibt Tab. 6-3. Die Seife am Ledjanoifl uss in Korjakien ist 20 – 380 m breit, 0,4 – 11 m mächtig und besitzt 2 – 3 Horizonte. Die Seife am nahe ge-legenen Lewtyrinywajamfl uss ist 20 – 450 m breit und ebenfalls 0,4 – 11,0 m mächtig.
6.3.2 Gold
Goldlagerstätten und -vorkommen sind über die ge-samte russische Arktis verteilt, jedoch liegen 70 % der Ressourcen in Ostsibirien und in Fernost. Die regionale Goldproduktion Russlands zeigt Tabel-le 6-5 (INTERFAX 2010a und b).
Die ostsibirischen und fernöstlichen Lagerstätten befi nden sich in den Gebieten Jana-Tschukotka und Magadan-Kolyma. Geringere Reserven verteilen sich auf die westliche Arktis mit den metallogeneti-schen Provinzen Kanin-Timan und Paichoi-Nowaja Semlja sowie die Zentralarktis mit den Provinzen Taimyr-Sewernaja Semlja, Taimyr-Norilsk, Kotui-Maimetscha und Anabar.
Tab. 6-5: Regionale Goldproduktion Russlands in kg (schwarz = südlich des Polarkreises, rot = nördlich des Polarkreises, INTERFAX 2010a und b).
Region 2008 2009 Veränderung kg Veränderung %
Krasnojarsk 33.525,4 33.775,4 +250,0 +0,7
Tschukotka 20.090,4 31.206,5 +11.116,1 +55,3
Amur 18.747,2 21.930,7 +3.183,5 +17,0
Republik Sacha (Jakutien) 18.935,7 18.605,5 –330,2 –1,7
Irkutsk 14.550,4 14.952,9 +402,5 +2,8
Chabarowsk 16.231,1 14.672,6 –1.558,5 –9,6
Magadan 13.920,2 13.688,8 –231,4 –1,7
Swerdlowsk 6.740,9 7.345,5 +604,6 +9,0
Burjatien 6.224,3 6.598,1 +373,8 +6,0
Trans-Baikal(ehemalige Region Tschita) 5.736,8 5.473,9 –262,9 –4,6
Tscheljabinsk 3.746,8 3.922,8 +176,0 +4,7
Kamtschatka 1.474,8 2.269,3 +794,5 +53,9
Tuwa 1.370,0 1.191,3 –178,7 –13,0
Chakassien 658,2 730,2 +72,0 +10,9
31 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Die wirtschaftliche Bedeutung der Goldseifen ist in den letzten zwanzig Jahren stark zurückgegangen. Dagegen ist die Bedeutung der Primärlagerstätten auch in der Arktis gestiegen. Zu nennen sind hier z. B. die Lagerstätten Karalweem, Sowinoe, Mais-koe, Dor, Kupol und Küchus (EWDOKIMOW 2005).
Die westlichen Gebiete Kanin-Timan und Paichoi-Nowaja Semlja verfügen über geringe Reserven in Primärlagerstätten und einige kleine Goldseifen. Im Polar- und Subpolarural sind über zehn goldhöffi ge Gebiete und 15 Typen von Vorkommen bekannt, die Gang-Imprägnations-Erze in Beresit ähnlichen Gesteinen (hydrothermale, Serizit führende Metaso-matite) besitzen und Ressourcen von zusammen bis zu 250 t Gold enthalten (EWDOKIMOW 2005).
Die Gebiete Taimyr-Sewernaja Semlja und Taimyr-Norilsk umfassen den Norden Taimyrs sowie die Bolschewik- und Oktober-Revolution-Inseln des Sewernaja-Semlja-Archipels. In diesen Gebieten existieren zahlreiche Goldvorkommen unterschied-licher Genese. Die Cu-Ni-Lagerstätten von Norilsk enthalten 400 t Gold als gewinnbares Nebenprodukt.
Bedeutende Erztypen der Primärvorkommen sind Gold-Quarz-Vererzungen (u. a. die Walter-, Shil-nyi- und Serebrjanka-Zonen im nördlichen Taimyr), Gold-Quecksilber-Vererzungen (Iswilistoe: Stock-werksgröße 600 x 250 m, Gangmächtigkeit von 3,8 bis zu 10 m, Goldgehalt 1 – 9,1 ppm, bis zu 0,6 % Hg und 0,1 – 0,4 % Sb) und goldhaltige Metasoma-tite vom Listvenit-Beresit-Typ (im zentralen Taimyr und auf der Halbinsel Chelüskin mit durchschnitt-lich 4 – 6 ppm Au, DODIN et al. 2007).
Neben fossilen Seifen (metamorph überprägte, goldhaltige Konglomerate auf der Halbinsel Che-lüskin mit lokalen Goldgehalten bis zu 10,4 ppm) dominieren in diesen Gebieten subrezente und re-zente alluviale, proluviale, eluvial-deluviale und alluvial-litorale Seifen, die meisten davon auf der Insel Bolschewik und der Halbinsel Chelüskin.
Auf den Bolschewik- und Oktober-Revolution-Inseln bilden die alluvialen Seifen einen großen Distrikt, der u. a. aus den schmalen Studenaja- und Kamenka-Flussebenen besteht und Sedimentmäch-tigkeiten bis maximal 2 m und hohe Gehalte von
1,5 – 2,5 ppm Au hat. Auf der Halbinsel Taimyr wurden u. a. die Kunar-, Serebrjanka- und Unga-Seifen entdeckt. Diese enthalten bei 1,7 km Länge, 230 m Breite und 1,6 m Mächtigkeit durchschnitt-liche Gehalte von 0,95 g Au/m3. Die Palander-Bai-Seife führt bis zu 2 ppm Au.
In den Gebieten Kotui-Maimetscha und Anabar ist Gold an Ijolith-Karbonatit-Massive gebunden. In ei-nem Teil des Gulin-Massivs erreicht der Goldgehalt bis zu 25 ppm und im Alluvium des Kotui-Flusses bis zu 5 g Au/m3.
In der Republik Sacha befi nden sich die bedeuten-den Primärlagerstätten Küchus und Sentatschan. Die Lagerstätte Küchus ist 0,1 bis zu 20 m mächtig, erstreckt sich über 2.900 m streichender Länge und in eine Teufe bis zu 250 – 300 m (70 – 80° Einfal-len). In einem durch Störungen und Brekzienzonen gekennzeichneten Bereich in Sedimentgesteinen wurden zehn Erzkörper ausgehalten, wovon einer der Erzkörper 70 % der Reserven der Lagerstätte beinhaltet. Die Erzkörper bestehen aus Karbonat-Quarz-Gängen und -Linsen mit an Arsenopyrit gebundenem Gold. Sie besitzen wechselnde Mäch-tigkeiten von 0,03 bis zu 2,5 m, durchschnittlich 0,4 m. Die Erze führen 5 – 7 % Arsenopyrit bzw. 8,5 – 9,3 ppm Gold und bis zu 13 % Quecksilber. Die bauwürdigen Reserven wurden für eine Lauf-zeit von 40 Jahren nachgewiesen.
Zudem ist in der Republik Sacha auch das Gebiet von Kular goldhöffi g. Dort liegen 35 – 40 bauwür-dige Seifen, die etwa 200 t Gold enthalten (YANGEO-LOGIYA 2010). Von 1964 bis 1995/96 hat das GOK Kularzoloto hieraus 120 – 150 t Gold gewonnen; nach der Wirtschaftskrise im Bergbausektor wurde das GOK liquidiert.
Im Gebiet von Tschukotka verteilen sich die Gold-lagerstätten wie folgt:
• Westen (25 % der Ressourcen): Rayon Bilibin, z. B. die Lagerstätte Karalweem;
• Zentrum (56 % der Ressourcen): Rayon Tschaun, z. B. die Lagerstätte Maiskoe und Seifen;
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis32
Region Lagerstätte Größe bzw. Inhalt1) Au-Gehalt Neben-
elemente Bemerkung
Metallogenetische Provinz Taimyr-Nowaja (Sewernaja) Semlja
Halbinsel Chelüskin Unga 1.700 m x 230 mx 1,6 m 0,95 ppm alluviale und marine
SeifeBolschewik Wodorasdelnaja ? ? chemische
VerwitterungskrusteBolschewik Golyschevski 1.043 ppm Schwarzschiefer
Nishnelikinskaja 5,3 t + 32,6 t3 – 6 ppm,20 – 30 ppm in Gängen
bis 0,06 % Hg Pyrit-Arsenopyrit
Fokinskaja 30 ppm Pt, Pd, Rh, Ru eluvial-deluviale Seifen
Primorskaja 183 ppm Pt, Pd, Rh, Ru
Sereshkinskaja wenige 10er ppm
Tichoe 750 m x 100 m 42 ppm Pt, Pd, Rh, Ru Wasil’ewskoe-Vererzungen
Grosnoe 2.000 m x 150 m 14 ppm Grosnoe-Vererzungen
Golyschewski
0,5 – 1,5 ppm,bis 70 ppm
Golyschewskii-Vererzungen
200 – 400 m x 2.000 m x 1,6 m 1,12 – 10 g/m3 Golyschewskii-Seife
Shylnoe 1,32 ppmQuarz und Sulfi d arme Vererzungen in Schwarzschiefer
Metallogenetische Provinz Jana-Tschukotka und Gebiet Magadan-Kolyma
SachaKüchus 215 t 9,3 ppm 3 ppm Ag,
0,25 % Sb
Betreiber „Polus Zoloto“ (Norilsk Nickel), gepl.Abbaubeginn 2013:6 t/Jahr
Tschukotka
Maiskoe 277 t 12,0 ppm Ag, As, Sb, HgBetreiber „Polimetall“ OAG, gepl. Abbaube-ginn 2012: 8 t Au/Jahr
Kupol 174,8 t 18 – 20 ppm1.910 t Ag (220 – 260 ppm Ag)
Betreiber „Kinross Gold“, Abbaubeginn 2008, im Jahr 2009:22,7 t Au + 234 t Ag
Walunistoe 125 t 10,5 ppm 90 t Ag(86,4 ppm Ag)
Betreiber Artel „Chukotka“, Abbaube-ginn 2003. 2008:1,8 t Au + 10,3 t Ag
Dwoinoe 54,5 t 63,9 ppm 66,9 t Ag
Betreiber „Severnoe Zoloto“ AG, Abbaube-ginn 1996. 2008:283 kg Au + 438 kg Ag
Karalweem 38,7 t 29,7 ppm
Betreiber „Rudnik Karalweem“ OG, Abbaubeginn Anfang der 1990er. 2008:1,16 t Au + 126 kg Ag
Sowinoe 12 t 10 ppm Exploration durchZabaikalskoe GRP AG
Wodorasdelnoe 65 t 3.780 t Ag Prospektion durch AG „Region Ruda“
Tab. 6-6: Wichtige Goldlagerstätten Nordsibiriens (DODIN et al. 2007 und eigene Recherchen).
33 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
• Osten (19 % der Ressourcen): Rayon Anadyr, z. B. die Walunistoe- und andere kleine Gold-Silber-Lagerstätten.
Die Lagerstätte Karalweem gehört zum Gold-Quarzgang-Typ und liegt in triassischen Sandsteinen und Schiefern. Die Erzkörper treten in einem 45 km2 großen Gebiet auf, sie sind 0,4 – 1,6 m mächtig, in Ausbuchtungen bis zu 2 – 3 m und befi nden sich meist im hangenden Kontakt zu Gabbro-Diabasen (DODIN et al. 2007). Für vier Erzkörper (Promoina, Besymjannyi, Wstretschnyi und Ozernyi) wurde eine Reservenbewertung durchgeführt; ein Inhalt von knapp 39 t Gold wurde dabei nachgewiesen.
Die Erze sind arm an Sulfi dmineralen und leicht aufzubereiten. Einige Gänge sind 100 – 400 m lang und bei Einfallswinkeln von 25 – 35° bis zu 50 – 70° bis in 900 m Teufe nachgewiesen. Sie be-stehen zu 90 % aus Quarz. Das in ihnen auftretende gediegen Gold besitzt weit überwiegend Korngrö-ßen von 0,06 – 1,5 mm (Abb. 6-10) und führt bis zu 10 % Silber. Mit zunehmender Teufe nimmt die Größe des Goldes ab, das dort zudem teilweise an Arsenopyrit gebunden ist.
Maiskoe ist mit 277 t Au Inhalt eines der größten russischen Goldvorkommen und liegt im Rayon Tschaun. In der Lagerstätte Maiskoe, im gleichna-migen Erzfeld, wurden über 30 Erzkörper entdeckt, von denen einige steil (über 70°) und andere fl acher (45 – 60°) einfallen (DODIN et al. 2007). Sie sind 2 – 4 m mächtig, 200 – 1.100 m lang und erstrecken sich bis in eine Teufe von 800 m bis möglicherweise 1.200 m und mehr. Die Erzkörper bilden deutlich begrenzte, mineralisierte Brekzienzonen und me-tasomatisch veränderte kaolinisierte Gesteine, die Gold haltige, jedoch imprägnierte und schwer auf-zubereitende Sulfi dvererzungen (meist Arsenopyrit, Pyrit und Antimonit) enthalten. Der Lizenzinhaber „Polimetall“ OAG hat Ende 2008 die Arbeiten zur Inbetriebnahme eingestellt. Für Ende 2011 ist die Wiederaufnahme der Produktion geplant (GLOBUS 2010). In Nachbarschaft zum Erzfeld von Maiskoe wurden weiterhin die Erzfelder Promeshutochnoe und Syputschinskoe entdeckt.
Im Zentrum des Erzfeldes Promezhutochnoe liegt die Lagerstätte Sewero-Wostok. Die in einem
200 – 300 m großen Areal auftretenden, 3 – 4 Erz-körper sind als Quarzgänge, geäderte Zonen und vererzte Quarzbrekzien in terrestrischen Sediment-gesteinen ausgebildet. Sie sind 0,1 bis zu 3,4 m mächtig und erreichen eine Teufe bis zu 150 m. Der Goldgehalt liegt lokal bei 4 kg/t, der Silber-gehalt ist noch höher. Die prognostischen Ressour-cen betragen 5 t Gold. Andere Teile des Erzfeldes Promezhutochnoe (Zapadnyi, Nizkii) besitzen Ge-halte zwischen 15 – 150 ppm Au bei niedrigeren Ressourcen.
Die Lagerstätte Sowinoe besteht aus 25 gang- und bänderförmigen Imprägnationserzkörpern vom Gold-Quarz-Typ. Die Gold reichen Zonen kon-zentrieren sich auf Adern und Gänge, die sich in den fl achen Flügeln einer Antiklinalfalte befi n-den. Die Erzkörper besitzen eine Mächtigkeit von 20 – 200 m, eine Länge bis zu 1.200 m und errei-chen eine Teufe bis zu 400 m; die Goldverteilung ist sehr ungleichmäßig mit einem durchschnittlichem Goldgehalt von 10 – 12 ppm (DODIN et al. 2007).
Die Erzkörper in der Lagerstätte Walunistoe sind als steil einfallende Gold und Silber haltige Gänge ausgebildet. Diese sind über 30 – 400 m lang, bis zu 16 m mächtig und erreichen eine Teufe bis zu 160 m. Die Vererzungen gruppieren sich in zwölf Zonen.
Die Lagerstätte Dwoinoe im Rayon Tschaun er-streckt sich über eine 20 km2 große Fläche und besteht aus 13 wirtschaftlich interessanten Mine-
Abb. 6-10: Gediegen Gold aus der Karalweem-Lagerstätte (Quelle: HTTP://TFI.CHUKOTNET.RU).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis34
ralisationszonen. Die erste Zone liegt am äußeren Kontaktbereich eines Granitporphyr-Gesteinsgangs und erstreckt sich über maximal 1.400 m Länge, wobei der Gold haltige Teil 400 m lang, 25 – 30 m mächtig und bis zu 310 m Teufe nachgewiesen ist. Die Gold-Silber-Verteilung ist sehr ungleichmäßig, einige Proben führen bis zu 3.300 ppm Au und bis zu 16.300 ppm Ag (AMTLICHE WEBSEITE TSCHUKT-SCHEN 2010).
In der gleichen Region wurden neben weiteren Erzfeldern (Dor, Pintschunkuul, Gornoe und Pris-rak) noch einige kleinere und Hinweise auf weitere Goldvorkommen entdeckt. So besitzt das Dor-Erz-feld Gold haltige Zonen bis zu 10 m Mächtigkeit sowie Quarzgänge, die bis zu 2 – 3 m mächtig, 300 m lang und eine Teufe von 100 m aufweisen. Der Goldgehalt liegt bei durchschnittlich 20,8 ppm bzw. vereinzelt 600 – 700 ppm.
Aus den alluvialen Seifen in der Region Tschukotka wurden im Verlauf von 40 Jahren rund 780 t Gold gefördert (vgl. Abb. 6-11). Im letzten Jahrzehnt ist die Bauwürdigkeit der alluvialen Seifenlagerstätten gesunken, jedoch wurden auch einige rezente lito-rale Seifen (Rypiltschin) erschlossen.
Einen abschließenden Gesamtüberblick über die wichtigsten Goldlagerstätten Nordsibiriens gibt Tabelle 6-7.
6.3.3 Silber
In der russischen Arktis existieren große Silbervor-kommen, die folgenden Lagerstättentypen zuzuord-nen sind (DODIN et al. 2007):
• Gold-Silbererze (Typ Maiskoe, Klen, Walunistoe u. a.),
• Silber führende Erze (Nebenprodukt der Gewinnung von sulfi dischen Erzen der Lagerstätten Talnach, Norilsk, Oktjabrskoe, Petschenga u. a.),
• Silbererze (Typ Mangazeisky, Prognos, Endywal).
In diesem Kapitel wird nur eine Beschreibung der reinen Silbererzlagerstätten gegeben. Wirtschaftlich größere Bedeutungen besitzen jedoch die Gold-Sil-berlagerstätten bzw. Silber führenden Erze, die in den entsprechenden Kapiteln Gold bzw. Nickel und Kupfer behandelt werden.
Die Silberlagerstätte Mangazeisky (vgl. Abb. 6-12 bis 6-14) liegt im Erzdistrikt von Werchojansk un-weit südlich des Polarkreises. Die bis in 500 m Teufe nachgewiesenen, fl ach einfallenden Erzkörper die-ser Lagerstätte erstrecken sich über 1.600 – 5.100 m streichender Länge und beinhalten Reserven von 6.200 t Silber (200 Mio. Unzen; OLIPHANT 2009). Die Lagerstätte umfasst drei Hauptmineralisati-onen, welche gefaltete Sandsteine und Schiefer verdrängen. In Gängen tritt eine fl ach einfallende,
СПЕЦПРОЕКТ
Abb. 6-11: Eine Goldseife in der Region Tschukotka. (Quelle: hTTP://VNEDRA.RU/WP-CONTENT/THEMES/GLUBUSJRNL/GLOBUS_10_2010.PDF)
Abb. 6-12: Blick auf das Mangazeisky-Gebiet mit Bergbaucamp und Landebahn der Silver Bear Resources Inc. in der oberen rechten Bildecke (SILVER BEAR RESOURCES INC. 2009, 2011).
35 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
Abb. 6-13: Karte des Mangazeisky-Silber-Projekts (SILVER BEAR RESOURCES INC. 2009, 2011).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis36
Abb. 6-14: Regionalgeologische Übersichtskarte des Verkhoyansk-Faltengürtels mit Lage der Mangazeisky-Silberlagerstätte. Die Silberlagerstätte Prognos liegt ca. 175 km westlich (SILVER BEAR RESOURCES INC. 2009, 2011).
37 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
bis maximal 35 cm mächtige Karbonat-Quarz-Blei-glanz-Mineralisation auf, die reich an Silber haltigen Sulfi den bei Silbergehalten von 1.500 – 4.500 ppm sind (SILVER BEAR RESOURCES INC. 2009, 2011).
Die ebenfalls bedeutende Silberlagerstätte Prognos liegt 450 km nördlich von Jakutsk. Die geologische Situation ist der der Mangazeisky-Lagerstätte sehr ähnlich. Die vermuteten Vorräte betragen 4.385 t Ag (С2) und 1.648 t Ag (Р1) und beziehen sich auf zwei (Glawnoe und Boloto) von mehr als 30 Gän-gen. Die Erzkörper sind an den Grenzbereich ei-ner langen und steil einfallenden Brekzienzone zu hangenden triassischen Sand- und Tonsteinen und einem liegenden Granodioritkörper gebunden. Der Granodioritkörper reicht bis in 3 km Teufe. Die Gänge sind einige Kilometer lang, durchschnitt-lich 2 – 4 m mächtig und erreichen eine Teufe von mehr als 200 m. In ihnen wurden hohe Gehalte an Silber festgestellt, die im Meterbereich Gehalte um 2.800 ppm bis zu 9.300 ppm aufweisen können. Au-ßer Silber sind auch die Gehalte an Blei und Zink erhöht (SILVER BEAR RESOURCES INC. 2009, 2011).
6.4 Sonstige Metalle
6.4.1 Antimon
Die Antimonlagerstätten der russischen Arktis lie-gen in der Republik Sacha, dem Autonomen Kreis der Tschuktschen (Tschukotka) und in der Region Krasnojarsk (Taimyr, DODIN et al. 2007).
In der Republik Sacha sind die Antimonvorkommen an das Werchojan-Kolyma-Faltensystem gebunden. Es können drei Typen unterschieden werden:
• Der schichtförmige Antimonit-Zinnober- und Antimonit-Typ in paläozoischen und riphäischen Kalksteinkomplexen. Die Erzkörper treten in Schichten, Gängen, teils auch in Nestern auf.
• Der an Gold-Quarzgänge gebundene Antimonit-Berthierit-Typ in terrestrischen Sedimentgesteinen des Jana-Kolyma-Gürtels (Lagerstätten Sarylach, Sentatschan u. a.).
• Chalcedon-Antimonit-Gänge in verschiedenen Sedimentgesteinen.
In der Adytscha-Taryn-Zone Sachas liegen die wirt-schaftlich bedeutendsten Sb-(Au)-Lagerstätten der russischen Arktis. Sie beinhalten rund 80 % aller russischen Antimonreserven. Hierbei liegt die La-gerstätte Sarylach südlich des Polarkreises und wird hier nicht näher beschrieben. Die Lagerstätte Sen-tatschan umfasst 38 % der russischen Antimonreser-ven (MICHAILOW et al. 2008). Die Reserven werden mit 94.267 t Sb Inhalt (A-, B- und C-Kategorien) beziffert (BATUGINA & KATJUSHAN 2009). Darüber hinaus gehende Informationen sind nicht bekannt.
Im Autonomen Kreis der Tschuktschen sind die meisten Antimonlagerstätten an Grabenbrüche be-grenzende Randstörungen gebunden (84 %) oder liegen randlich entlang von linearen und ringför-migen Vulkanitstrukturen (10 %).
Die größten Antimon und zugleich Gold (s. Gold) führenden Lagerstätten in Tschuktschen sind Kü-chus und Maiskoe, wobei letztere Lagerstätte 8,4 % aller russischen Antimonressourcen bei Gehalten von 0,25 % Sb und 12 ppm Au (z. T. hohe As-Gehalte bis zu 1 %) führt. Antimon ist nur in den oberfl ächennahen Erzen (Quarz-Antimonit-Gänge) zu fi nden, deren Gehalt nimmt mit zunehmender Teufe schnell ab. Auch in der Lagerstätte Küchus ist Antimon ein wichtiges Nebenelement mit mittleren Gehalten von 0,5 – 0,7 % Sb
In der Region Krasnojarsk (Taimyr) treten Anti-monmineralisationen in Quecksilber-Arsen- und Antimon-Quecksilber-Arsen-Vorkommen auf. Es wurden Sb-Gehalte bis zu 0,9 % nachgewie-sen. Außerdem enthalten verschiedene Gold- und Buntmetalllagerstätten Gehalte zwischen 0,02 % und 0,5 % Sb.
6.4.2 Seltene Erden
Im arktischen Teil Sibiriens gibt es nur eine Lager-stätte mit Angaben zu den – wenn auch geschätz-Lagerstätte Tomtor (s. Kapitel Niob und Tantal, Abb. 6-15) in der metallogenetischen Provinz Uds-hin der Republik Sacha. Die übrigen Vorkommen sind klein und meist nicht bauwürdig.
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis38
Die SE in Tomtor treten mit unterschiedlichen Kon-zentrationen in verschiedenen Karbonatitgesteinen auf. Die Hauptminerale sind Monazit, Florencit, Bastnäsit und Synchisit, die an tektonische Schwä-chezonen im Karbonatit gebunden sind. Zudem fi nden sich Xenotim und Zirkon als SE-Trägermine-rale. Synchesit und Bastnäsit sind häufi g feinnade-lig-blätterig als Mikrokristalle (0,005 – 0,015 mm) verwachsen. Diese Mikrokristalle füllen kleine Po-ren (0,1 – 0,3 mm) und Mikrospalten. In Paragenese treten Fluorit, Apatit, Pyrit und Zinkblende auf.
Die Ressourcen der Megalagerstätte Tomtor wer-den auf rund 154 Mio. t SE-Inhalt bei Gehalten von durchschnittlichen 9,53 % SEO zzgl. 0,595 % Y2O3
geschätzt (EPSTEIN et al. 1994). Die Lagerstätte ist damit die bislang größte bekannte SE-Lagerstätte weltweit.
Abb. 6-15: Generalisierte Karte der Tomtor Lagerstätte (DOBREZOV & POLIKHILENKO 2010).
39 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
6.5 Industrieminerale
6.5.1 Baryt
Baryt-Lagerstätten sind in der Republik Komi (La-gerstätten Choilinskoe aus der Gruppe der Sobsko-Choilin Lagerstätten und Woischorskoe) und auf der Halbinsel Jamal (Vorkommen Mora) ausgewiesen (vgl. Anhang). Zur Gruppe der Sobsko-Choilin-Lagerstätten gehören zudem noch die Lagerstätten Malochoilinskoe (13,6 Mio. t Erz (C2) mit durch-schnittlich 45,9 % Baryt) und Palnikskoe (8,3 Mio. t Erz (P) mit durchschnittlich 43,7 % Baryt). Die-se Lagerstätten sind sedimentären Ursprungs und besitzen eine ausgeprägte Schichtung. Die Erze der Lagerstätte Woischorskoe besitzen dagegen niedrige Gehalte und eine schlechtere Qualität. Das Vorkommen Mora ist noch unzureichend un-tersucht. Es enthält prognostische Ressourcen von 40 Mio. t Baryt bei stark wechselnden Erzgehalten von 3,5 – 50 % BaSO4.
6.5.2 Diamanten
Die russischen Diamantvorkommen umfassen pri-märe als auch sekundäre Lagerstätten. Die primären Lagerstätten wiederum gliedern sich in magmati-sche und sog. metamorphe Lagerstätten.
Zu den magmatischen Lagerstätten gehören die Di-amant führenden Kimberlite (komplexe und häu-fi g überprägte, K-reiche, ultramafi sche Gesteine). Sie sind in den osteuropäischen (russischen) und sibirischen (jakutischen) Kratonen aufgeschlossen. Die Diamant führenden Lagerstätten der russischen Tafel liegen vollständig südlich des Polarkreises und werden hier nicht näher beschrieben. In der Repu-blik Sacha (Jakutien) sind von mehr als 30 Kim-berlitfeldern mit vielen Kimberlitpipes nur zehn Diamant führend, von denen nach der Wertung von „ALROSA“, des Hauptlizenzinhabers, wiederum nur vier bauwürdig sind (DODIN et al. 2007). Einige der dort bisher im Tagebau betriebenen Bergwer-ke, z. B. Udachny und Aichal (s. u.), sind an der Oberfl äche erschöpft und werden nun als Bergwerke im Untertageabbau weitergeführt, was die Gewin-nungskosten zusätzlich erhöht.
Im Zentrum der Diamant führenden Republik Sacha liegt – zum Teil südlich des Polarkreises – das 1.180 km2 umfassende Marchino-Alakit-Kim-berlitfeld, in dem 49 Kimberlitpipes und mehrere -gänge nachgewiesen wurden (DODIN et al. 2007). Die Kimberlite drangen in ordovizische und siluri-sche Karbonatgesteine ein, die von karbonischen und permischen Sedimentgesteinen überdeckt sind. Die Fläche der Pipes reicht von 0,1 bis zu 15,6 ha, durchschnittlich ist sie 3,05 ha groß. Lediglich der Jubileinaja Schlot umfasst für sich allein 59 ha. Alle Pipes sind unterschiedlich mineralisiert. Die Aich-al-, Jubileinaja-, Cytykanskaja-, Krasnopresnens-kaja- und Komsomolskaja-Pipes stehen in Abbau.
Das Daldyn-Kimberlitfeld mit einer Fläche von 1.170 km2 liegt östlich des Marchino-Alakit-Feldes. Die dortigen Kimberlite sind in ordovizische Kar-bonatgesteine eingedrungen. Die Fläche der Pipes reicht von 0,05 bis zu 13,4 ha, durchschnittlich 1,94 ha. Lediglich der Sarniza Pipe umfasst 32 ha. Der Diamantgehalt des Sarniza-Pipes ist nicht hoch, aber der prozentuale Anteil an Diamanten in Schmuckqualität ist bedeutend und macht die-sen Pipe bauwürdig (DODIN et al. 2007). Generell sind alle Pipes des Daldyn-Kimberlitfeldes Dia-mant führend, wobei der Udatschny-Pipe die größ-te primäre Diamantlagerstätte Russlands darstellt
Abb. 6-16: Satellitenaufnahme des Udachny-Diamantabbaus, Sacha (Jakutien) (Foto: GOOGLE EARTH, Aufnahmedatum: 10. Juni 2004, Aufnahmehöhe: 7,75 km).
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis40
(s. Abb. 6-16). Seit 1968 wurden aus ihm 50 % allen russischen Diamanten gefördert.
Neben den o. g. Marchino-Alakit- und Daldyn-Kimberlitfeldern sind auch noch die Verchne-munskoe- (Sapoljarnaja-Pipe), Kuranachskoe- (Ma-lokuonamskaja-Pipe), Tchomurdachskoe- sowie auch andere Kimberlitfelder von geringer wirt-schaftlicher Bedeutung. Diese Kimberlitfelder be-sitzen Flächen von 340 bis zu 2.230 km2 und sind nur teilweise Diamant führend, bei meist niedrigen Gehalten und geringer Diamantgröße.
Von den sog. metamorphen Vorkommen sind die Popiga-, Kara- und Ust-Kara-Ringstrukturen die bekanntesten. Diese Ringstrukturen sind Impakt-krater in alten Schilden. Die Popigai-Ringstruktur befi ndet sich am nördlichen Rand des Anabar-Schil-des und besitzt einen Durchmesser bis zu 100 km (Abb. 6-17). Das Diamant führende Vorkommen innerhalb dieser Struktur heißt Udarnyi. Es enthält in Schockmetamorphiten und Impaktiten (bzw. Kryptovulkaniten) eine große Menge an Industrie-diamanten. Die Reserven sind schwer zu berechnen, weil der Diamantgehalt im Gestein sehr stark wech-selt. Damit ist das Vorkommen voraussichtlich nicht bauwürdig. Dazu kommen in diesem Gebiet jedoch viele alluviale und eluvial-proluviale Seifen, die größere und qualitativ bessere Kristalle enthalten. Sie machen damit das Gebiet für die Exploration potenziell sehr attraktiv.
Die Kara-Ringstruktur liegt 200 km nördlich von Vorkuta im Pai-Choi-Gebiet und besitzt ei-nen Durchmesser von 60 km. In ihr betragen die Diamantgehalte zwischen 1,4 und 52,5 cpt. Be-nachbart befi ndet sich die Ust-Kara-Ringstruktur. Diese beiden Ringstrukturen zusammen enthalten mehr als 90 % der Gesamtvorräte Russlands an Industriediamanten.
Sekundäre Lagerstätten in Form von alluvialen und untergeordnet eluvialen Seifen sind auf Sacha be-schränkt. Diese Seifen beinhalten jedoch nur 5 % der bekannten russischen Reserven an Diamanten in guter Schmuckqualität.
Im Westen der Republik Sacha, in der sich 98,6 % aller russischen Diamantseifenreserven befi nden (GRACHANOW 2004), sind zwei Gebiete erwähnens-wert: Anabar (97 % der Reserven mit den Seifenla-gerstätten Ebelajch und Billjjach) und Prilena (3 % der Reserven mit der Seifenlagerstätte Molodo).
Im Abbau stehen einige tertiäre-quartäre Seifenla-gerstätten an drei östlichen Nebenfl üssen (Ebeljach, Billjach und Majat) des Flusses Anabar. Die einzig-artige Ebeljach-Seife ist 100 km lang, 40 – 80 m breit und stellt ein aushaltendes Band dar. Die Billjach-Seife ist 22,6 km lang, mit einem durch-schnittlichen Gewicht der Diamanten von 20,5 mg. Hier wurde auch einer der größten Diamanten, der „Tworez“ („der Schöpfer“) mit einem Gewicht von 298,48 ct (59,7 g) gefunden. Die Herkunft dieser Seifen ist noch nicht geklärt, weil die Diamanten mehrfach umgelagert wurden.
Die Molodo-Seife im Prilena-Gebiet besitzt eine Gesamtlänge von 19 km, auf der fünf bauwürdige Bereiche entdeckt wurden. Die durchschnittliche Mächtigkeit der diamantführenden Schicht erreicht 2,1 m bei Durchschnittsgehalten von 0,43 bis zu 0,61 ct/m3 und einem Durchschnittsgewicht der Di-amanten von 27 mg.
Die Werchnee-Molodo-Seife ist bis zu 42 km lang. Auf dieser Streckenlänge wurden zehn bauwürdige Bereiche mit einer durchschnittlichen Schichtmäch-tigkeit von 1,16 m gefunden; der durchschnittliche Gehalt variiert von 0,24 bis 0,30 ct/m3, das durch-Abb. 6-17: Satellitenaufnahme der Diamant führenden
Popigai-Ringstruktur (Foto: NASA 2010).
41 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
schnittliche Diamantgewicht liegt bei 20,3 mg (0,1 ct) (DODIN et al. 2007).
Außer diesen Seifen gibt es in Sacha auch noch äl-tere neogene Seifen unter Sedimentbedeckung und einige Diamant führende karstähnliche Trichter und Schlotten.
6.5.3 Fluorit
Die Lagerstätte Belogorskoe mit optischem Fluorit liegt im Gebiet Taimyr. Die dortigen Fluoritkristalle sind sehr klar und besitzen eine gute Qualität (vgl. Anhang).
6.5.4 Phosphat
Alle größeren und im Abbau stehenden Phosph-atlagerstätten der russischen Arktis liegen auf der Halbinsel Kola. Zwar gibt es auch in Nordsibirien Vorkommen, jedoch sind diese u. a. aufgrund der
klimatischen Verhältnisse bislang nicht bauwürdig. Die Polymetall-Lagerstätte Tomtor (s. Niob und Tantal) beinhaltet bis in 500 m Teufe prognostische Ressourcen von 800 Mio. t P2O5 bei einem durch-schnittlichen P2O5-Gehalt von 11,0 – 19,0 %.
Das interessanteste Phosphoritvorkommen befi ndet sich mit der Lagerstätte Sofronowskoe im Polarural und soll eventuell in ferner Zukunft auch abgebaut werden (vgl. Anhang).
6.5.5 Steinsalz
Halit-Lagerstätten befi nden sich in den Gebieten Taimyr-Norilsk, Taimyr (Lagerstätte Norwik) und Paichoi-Nowaja-Semlja (vgl. Anhang). Die dortige Lagerstätte Seregowskoe liegt jedoch bereits süd-lich des Polarkreises.
Tab. 6-7: Typische chemische Zusammensetzung von Reicherzen aus dem Bereich Burannyi der Lagerstätte Tomtor (DODIN et al. 2007).
Gehalt (%) SEO Gehalt (%)
SiO2 3,11 Ce2O3 17,81
TiO2 5,54 La2O3 9,75
Nb2O5 12,47 Nd2O3 5,69
Fe2O3 7,40 Pr2O3 1,64
FeO 1,61 Y2O3 1,36
Al2O3 1,14 Sm2O3 0,61
MnO 0,02 Gd2O3 0,40
MgO 1,50 Dy2O3 0,21
CaO 2,63 Eu2O3 0,14
Na2O 0,15 Sc2O3 0,13
K2O 0,10 Er2O3 0,09
P2O5 18,24 Tb2O3 0,07
CO2 0,88 Yb2O3 0,07
F 0,62 Ho2O3 0,04
S 1,00 Tm2O3 0,01
H2O 5,12 Lu2O3 0,01
Summe: 61,43 Summe: 38,03
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis42
6.5.6 Graphit
Die Graphit-Lagerstätten Nordsibiriens sind in den Gebieten Taimyr-Norilsk (Lagerstätten Ku-reiskoe und Noginskoe) und Taimyr konzentriert (vgl. Anhang). In der Region Krasnojarsk (Taimyr-Halbinsel) ist der Berg Seregen bekannt, in dem die Graphiterzressourcen 5,2 Mio. t (C2) bzw. 318 Mio. t (P1+P2) bei Kohlenstoffgehalten von 84 – 98 % C betragen sollen.
6.5.7 Glimmer
Die bauwürdigen Glimmer-Lagerstätten der russi-schen Arktis befi nden sich fast vollständig auf der Halbinsel Kola. Das einzige nach vorliegenden Re-cherchen interessante Vorkommen Nordsibiriens liegt im Phlogopit führenden Gulinskoe-Massiv im Gebiet der Flüsse Maimetscha-Kotui (vgl. Anhang).
43 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
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47 Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis
ANHANG
Übersicht über die Lagerstätten und den historischen sowie derzeitigen Bergbau im arktischen Teil Russlands.
Das mineralische Rohstoffpotenzial der russischen Arktis48La
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Deutsche Rohstoffagentur in derBundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)Federal Institute for Geosciences and Natural ResourcesWilhelmstraße 25 – 3013593 BerlinGermany
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ISSN: 2193-5319
