Zur Geologie der Grube "Segen Gottes"

Kurzfassung aus dem Buch Lagerstätten und Bergbau im Schwarzwald von Wolfgang Werner & Volker Dennert, 2004

Lagerstättengeologische Kurzbeschreibung: Beim Segen-Gottes-Gang handelt es sich um einen Fluss- und Schwerspatgang, der abschnittsweise eine zink- und bleireiche Erzführung aufweist. Dieser sitzt auf einer älteren, teilweise minera­lisier­ten Störungs­zone mit Quarz, Hämatit und Spuren von Gold auf. Der Fluss- und Schwerspatgang entstand wahrscheinlich während der erdgeschichtlichen Phasen von Kreide und Tertiär.

Mineralienschichten

Ziel des Bergbaus: Gewinnung silberhaltiger Erze (Fahlerz, Rotgültigerz, Blei­glanz).

Der histori­sche Bergbau war auf einen erzführenden Fluss- und Schwerspatgang, den­ Segen Gottes-Gang, ausge­richtet. Dieser weist einen generellen Verlauf in Nordwest-Südost-Richtung auf . Nebengesteine der Gänge sind­ sehr harte, metamorphe Gesteine.

Mineralisation: Die im Schwarzwald weitverbreitete, ältere, quar­zige und untergeordnet karbonatische “Vorphasenmineralisation” ist in Form von dichtem, hellbraungrauem Horn­­steinquarz und schmalen Quarzgängen und -linsen im verkieselten Gneis vorhan­den. Die Milchquarzgänge und -linsen enthalten neben Hämatit geringe Antimon-, Wolf­ram- und Goldgehalte. Diese für den alten Bergbau unbedeu­tende Mineralisation kann den spätvaris­zischen, ca. 300 Mio. Jahre alten, hoch­tempe­rierten Hydro­thermal­gän­gen zuge­ordnet werden, die in verschiedenen Gebieten des Schwarz­walds scheelit- und hämatitführend angetroffen wurden.

Die eigentliche Gang­minerali­sation, die aufgrund ihres Gehaltes an Blei- und Silber­erzen für den historischen Bergbau von Bedeutung war, erfolgte in drei Phasen: Die Mineralisation der sich öffnenden Gangstörung beginnt mit Fluorit I, der milchigweiß, durch­scheinend oder grünlichblau bis violett gefärbt ist. Die Größe der Einzelkristalle liegt im Bereich einiger Millimeter, was ihn deutlich von der gröberen Fluoritgeneration II (einige mm bis maximal 4,5 cm) unter­scheidet. An den Grenzen zwi­schen den Subgenerationen Baryt Ia und Ib oder in Scherbändern im Fluorit I haben sich die Erze – meist dunkel­brauner Sphalerit, daneben Galenit und Pyrit – abgeschie­den. Vor Abscheidung von Fluorit IIa und IIb sowie Baryt II wurde der Ganginhalt grobschollig zerbrochen und durch nachströmende heiße Wässer teilweise wieder aufgelöst. Grobkristalliner Baryt II und Fluorit II sind sperrig miteinander verwachsen und enthalten im Gegensatz zur 1. Genera­tion zahlreiche große und kleine Drusen. Am Ende dieser Phase kam es zur Bildung besonders schöner Kristalle.

Nach einer erneuten Zerbrechung des Ganginhalts und der verkieselten Neben­ge­steine erfolgte die Abscheidung von Baryt IIIa und IIIb, der faserig ausgebildet ist und mm- bis cm-dicke Krusten um die älteren Mineralisationen bildet. Baryt III ist reich an Eisen­sulfiden, durch deren Verwitterung die Eisenockerstalaktiten entstanden. Zwischen Baryt IIIa und b schaltet sich gelegentlich in dünnen blassvioletten Bändchen Fluorit IIIa ein.

Die Haupterzminerale der Gänge sind Zinkblende und Bleiglanz, daneben treten gelegentlich Arsen­kies, Fahlerz, Kupferkies und die Silbererze Proustit und Pyrargyrit auf, in der Gangartmineralisation II und vor allem III sind außerdem Pyrit und Markasit häufig. Der Erzgehalt der Gänge liegt im Schnitt unter 5 %. Nesterartige Erzanreicherungen treten vor allem im Fluorit I, hier besonders nahe am Salband, und im Baryt III auf. In der zweiten Gangartgeneration, welche die Masse des Ganginhalts ausmacht, sind die Erzminerale meist regellos verteilt, bisweilen auch in dünnen Schnüren zwischen den Subgenerationen angereichert.

Analysen an durch Brechen, Sieben und Auslesen gewonnenen Erzkonzentraten erbrachten, dass es sich um ein quarzreiches, kupferarmes Zink- und Bleierz handelt. Die Erzk­onzentrate enthalten 0,05–0,1 % Silber und als weiteres historisch bedeutsames­ Metall 6–16 % Blei. Lokal treten aber Nester von Silberfahlerzen oder Rotgültigerzen auf, die dem Bergbau immer wieder neuen kurzzeitigen Auftrieb verschafften.

Entstehung: Die lagerstättengeologische Untersuchung zeigte, dass die hämatitführenden Quarz­gänge die ältesten Bildungen auf der Gangzone sind; sie dürften im Zeitraum vor 250–300 Mio. Jahren entstanden sein. Während des Erdmittelalters wurden bei starken scherenden Bewegungen die als Ruscheln bezeichneten, tonmineral­reichen, „weich-lettigen“ Störungszonen gebildet. Bei fünf in der Grube Segen Gottes und in der benachbarten Grube Barbara ent­nommenen Proben aus den Ruscheln konnte mittels Kalium-Argon-Datierung jeweils das Bildungsalter bestimmt werden: Die Illitminerale in der Nähe des Fluss- und Schwerspatganges zeigen Bildungsalter von rund 100 Mio. Jahren.

Die Befunde der geologischen und geochronologischen Untersuchungen zeigen, dass die erzführenden Flussspat-Schwerspat-Gänge Teil einer sehr alten und mehrfach reaktivierten Störungszone sind, durch die mindestens viermal heiße wässrige

Lösungen zirkulierten, nämlich vor

Die Temperatur der aufsteigenden Lösungen lag zwischen 300 und 100° C. Die Energie stammt aus dem Erdmantel. Am Oberrheingraben und im benachbarten Schwarzwald nimmt die Temperatur auf 100 m Tiefenzunahme heute um rund 4° bis 4,5° C zu; da sie an der Erdoberfläche ca. 8° C beträgt, ist die Erdkruste also in 1 km Tiefe schon auf eine Temperatur von rund 50° C aufgeheizt, in 5 km Tiefe auf ca. 220° C. Es gab erdgeschichtlich Phasen, wo die Temperaturzunahme noch größer war. Chemische Untersuchungen an Flüssigkeitseinschlüssen durch die Univ. Tübingen haben erbracht, dass die meisten Lösungen aus Tiefen von rund 3 km aufgestiegen sind.

Durch Abkühlung und Zumischung von chemisch andersartigen und kühleren Oberflächenwässern kam es in den Spalten zur Ausfällung der in den heißen Wässern gelösten Stoffe – es kam zur Entstehung von Fluss- und Schwerspat, Quarz, Metallerzen usw.