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Tiefseebergbau

Zu den Marinen Mineralischen Rohstoffen zählen neben den küstennah auftretenden Vorkommen von Phosphoriten, Schwermineralanreicherungen, Sanden und Kiesen, welche bereits aktiv gefördert werden, auch die Rohstoffe der Tiefsee. Diese werden in drei Gruppen unterteilt:

Polymetallische Knollen
Bei den polymetallischen Knollen (wegen ihres hohen Mangangehaltes auch "Manganknollen" genannt) handelt es sich um schwarzbraune unregelmäßig-rundlich geformte Konkretionen mit Durchmessern von meist 1 bis 6 cm. Sie wachsen in sedimentationsarmen Tiefseegebieten aller Ozeane durch Ausfällung von Mn- und Fe-Oxiden sowie zahlreichen Neben- und Spurenmetallen aus dem Meerwasser und dem Porenwasser im Sediment. Das Wachstum verläuft sehr langsam mit Wachstumsraten zwischen ca. 2 und 100 mm/Ma. Die größten und wichtigsten Vorkommen befinden sich im Nordostpazifik (im sogenannten Manganknollengürtel zwischen den Clarion- und Clipperton-Bruchzonen), wo häufig 50% der Sedimentoberfläche mit Manganknollen belegt sind. Wirtschaftlich interessant sind vor allem die Gehalte an Kupfer, Nickel und Cobalt, welche zusammen in den Knollen mit bis zu 3 wt.% enthalten sind und u.a. für die Elektroindustrie und Stahlveredlung gebraucht werden.

Während der Forschungsfahrt SO-79 mit RV Sonne im Pazifik geborgene Manganknolle Während der Forschungsfahrt SO-79 mit RV Sonne im Pazifik geborgene Manganknolle Quelle: BGR

Kobaltreiche Eisen-Mangankrusten
Mangankrusten sind Mn-Fe-Oxid-Überzüge mit wenigen Zentimetern Mächtigkeit auf hartem Substratgestein an untermeerischen Rücken und Bergen. Eine eingehende Untersuchung des globalen und regionalen Auftretens von Manganerzkrusten und deren Metallgehalten ergab, dass vor allem die Vorkommen aus Wassertiefen von 800 bis 2500 m wirtschaftlich interessant sind. Etwa 66% der potenziellen Lagerstätten befinden sich im Pazifik (hier vor allem im westlichen Zentralpazifik), rund 23% im Atlantik und nur 11% im Indik. Es wird eine Gesamtmenge an trockener Erzsubstanz von 40 Mrd. t abgeschätzt, von der etwas die Hälfte als potenziell gewinnungsfähig angesehen wird. Der Wert der Mangankrusten ergibt sich aus den Metallgehalten an Kobalt, Nickel, Mangan, Titan Kupfer und Cer, dazu kommen bedeutende Spurenmetalle wie Platin, Molybdän, Tellur und Wolfram.

Manganerzkruste von einem Seamount-Hang aus dem Zentralen Pazifik auf einem Substratgestein aus Hyaloklastit; Dicke der Kruste etwa 8 cm. Manganerzkruste von einem Seamount-Hang aus dem Zentralen Pazifik auf einem Substratgestein aus Hyaloklastit; Dicke der Kruste etwa 8 cm. Quelle: Prof. Halbach, FU Berlin

Hydrothermale Sulfiderze
Hydrothermale Vorkommen sind an vulkanische Strukturen, v.a. entlang Mittelozeanischer Rücken, Backarc-Spreizungszonen oder Inselbögen gebunden. Spektakuläre Erscheinungen wie „Black Smoker“ kennzeichnen die hydrothermal aktiven Zonen am Meeresboden in Wassertiefen von bis zu ca. 3000 m. Aus den aufgeheizten Fluiden fallen dort u.a. Sulfidminerale aus, die lokale Lagerstätten von einigen hundert Metern Durchmesser bilden können. Von wirtschaftlichem Interesse sind neben den hohen Buntmetallgehalten (Kupfer, Blei und Zink) besonders die Edelmetalle Gold und Silber sowie die Hochtechnologiemetalle wie Indium, Germanium, Wismut und Selen.

Inaktive hydrothermale Chimneys am Meeresboden im Lau BeckenInaktive hydrothermale Chimneys am Meeresboden im Lau Becken Quelle: BGR

Alle drei Gruppen stellen potenzielle Rohstoffe dar, deren Gewinnung in naher Zukunft denkbar ist. Die Vorkommen in teilweise internationalen Gewässern bieten für Deutschland als metallrohstoffarmes Land die Möglichkeit, Explorationslizenzen bei der Internationalen Meeresbodenbehörde der Vereinten Nationen zu erweben, die später in Abbaulizenzen übergehen könnten. Für Manganknollen erkundet die BGR seit Juli 2006 ein Lizenzgebiet im äquatorialen NordostpazifikManganknollen-Exploration im deutschen Lizenzgebiet Für die mögliche Beantragung einer Explorationslizenz für Massivsulfide läuft derzeit ein Vorbereitungsprojekt.

Ausgewählte Vorkommen mariner mineralischer RohstoffeQuelle: BGR

Kontakt 1:

    
Dr. Michael Wiedicke-Hombach
Tel.: +49-(0)511-643-2793
Fax: +49-(0)511-643-2304

Kontakt 2:

    
Dr. Christian Reichert
Tel.: +49-(0)511-643-3244
Fax: +49-(0)511-643-533244

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