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Erz - Metallhaltige Mineralien und Gesteine



Die Grundlage vieler Gegenstände, Materialien und Technologien aus dem Alltag sind Mineralien und Gesteine. Ein Rohstoff, der seit Jahrhunderten nicht mehr wegzudenken ist, ist Erz bzw. erzhaltige Mineralien.



Inhaltsverzeichnis Erz


Erze"Erzmineralien": Silber, Zinnstein, Hämatit, Zinkblende, Zinnober, Kupfer und Bleiglanz (Quelle: Melchior Neumayr; 1887)

Definition Erz

Erze (englisch: ore) sind unter oder über tage abgebaute metallhaltige Mineralien oder Gesteine, denen eine wirtschaftliche Verwertbarkeit zukommt, oder mit den Worten von Adelung et al. (1808): "jede Erd- und Steinart, welche ein Metall oder Halbmetall bey sich führet". Karl und Moritz ergänzten 1883 noch die ökonomische Bedeutung von Erz und definierten Erze als "natürliche Mineralsubstanzen, welche sich vermöge der Qualität und Quantität eines oder mehrerer darin enthaltener Metalle zur hüttenmännischen Verarbeitung eignen"

Im Umkehrschluss bedeutet das aber auch, dass nicht jedes metallhaltige Mineral oder Gestein als Erz definiert wird.

Erzhaltige Mineralien, die nur an wenigen Fundorten der Welt Vorkommen und bei denen sich der Abbau aufgrund der geringen Ressourcen oder wegen niedriger Erzgehalte nicht rentiert, werden nicht als Erz verstanden. Metallhaltige Gesteine mit einem zu geringen, ökonomisch bedeutsamen Erzgehalt werden im Bergbau als taubes Gestein bezeichnet.

Noch heute zeugen die Namen einiger Städte oder Regionen von der geschichtichen Tragweite des Erzbergbaus. Mit der Entdeckung reichhaltiger Erzvorkommen wurden in der Vergangenheit ganze Städte gegründet, siehe Kupferberg (Bayern), Zinnwald (Sachsen) im Erzgebirge, Eisenberg, Kupferzell, Goldkronach oder Bleiberg.


Der Name Erz

Mit dem Wortherkunft bzw. der Etymologie des Namens Erz setzten sich unter anderem Grimm et al. 1862 auseinander. Sie führen den Ursprung auf die lateinische Vokabel "aes" zurück, das mit Metall übersetzt wird und woraus sich das Wort Eisen entwickelte. Auch ziehen die Lexikographen um die Gebrüder Grimm in Betracht, dass die Bezeichnung aes von ais abgeleitet wurde, was mit "leuchten, glühen, brennen" übersetzt wird und "den glänzenden Metallen sind gleiche Namen zugelegt".


Kupfer
Kupfererz

Erze und Industrieminerale

Den verschiedenen Erzen stehen Industrieminerale gegenüber, die als mineralische, nichtmetallische Rohstoffe, die nicht der Gewinnung von Energie oder Edelmetallen dienen, definiert werden.

Beiden Begriffen ist jedoch das wirtschaftliche Interesse gemeinsam, weshalb Industrieminerale und Erze zu den wichtigsten Bodenschätzen in Deutschland zählen.

Zu den wichtigsten Industriemineralen zählen unter anderem FeldspatFluoritBaryt, DolomitGips, MagnesitSchwefel, CalcitTalkQuarzGlimmermineraleAragonit, PerlitZeolitheSalz sowie Tonminerale wie Kaolin, BentonitVermiculit und Montmorillonit.


Erzhaltige Mineralien und Gesteine

Die Chemiker Richard Kirwan (1733 bis 1812) und Lorenz von Crell (1744 bis 1816) befassten sich 1798 intensiv mit Erzen. Dabei stellten sie fest, dass es Eigenschaften gibt, die Erze miteinander gemeinsam haben: die "Farbe ist ein mehr oder minder sattes pomeranzenroth, oder gelblichroth, röthlichgelb, reinweiß, röthlich weiß, mehr oder minder lichtes bläulichweiß, weißlichgrau, oder bläulichgrau" und die "spezifische Schwere", sprich: Dichte, ist mit mit 6 bis 23 g/cm³ deutlich höher als bei nichtmetallischen Mineralien.

Entstehungsbedingt kommen Erze in einer Vielzahl von Mineralien und Gesteinen vor. Kirwan und Crell unterschieden "siebenzehn metallische Substanzen": "Gold, Platina, Silber, Kupfer, Eisen, Bley, Zinn, Quecksilber, Spiesglanz, Arsenkönig, Bismuth, Kobold, Nickel, Braunsteinkönig, Uranium, Sylvanit und Titanium".
Anmerkung: Platina = Platin; Spiesglanz = Stibnit; Kobold = Kobalt; Braunstein = Sammelbegriff für Manganmineralien.

In der historischen Literatur zum Hüttenwesen wird im Zusammenhang mit Erz oft das Wort König verwendet. Der Apotheker Johann Friedrich Westrumb (1751 bis 1819) klärt den Begriff König 1786 auf. Ihm zufolge stammt die Bezeichnung König aus der Alchemie und wurde "für alle Metalle" verwendet und im Laufe der Zeit durch Metall ersetzt. Das Wort König als das besondere Machtposition unter allen Mineralien geht auf die "Träumereyen der Alchemisten" zurück, die davon ausgingen, dass Metalle "aus scheinbar unmetallischen Stoffen genbildet, nur aber von allen fremdartigen Theilen gereinigt wurden".

Tab. 1: Einteilung erzhaltiger Mineralien
ErzMineralien
Aluminiumerze Bauxit, Böhmit, Diaspor, Gibbsit, Rubin, Saphir
Berylliumerze Beryll, Phenakit, AquamarinSmaragdRoter Beryll/Bixbit, Euklas, Gadolinit, ChrysoberyllAlexandrit
Bleierze Cerussit, Galenit, Krokoit, Anglesit
Chromerze Chromit
Eisenerze Magnetit, Hämatit, Siderit, Kamacit, Pyrrhotin
Golderze Gold gediegen
Kobalterze Cobaltit/Cobaltin, Skutterudit, Linneit, Erythrin
Kupfererze gediegen Kupfer, Chalkopyrit, Chalkosin, Bornit, Atacamit
Lithiumerze Spodumen, Zinnwaldit, Ambylgonit, Lepidolith, Petalit
Magnesiumerze Kieserit, Magnesit
Manganerze Pyrolusit, Psilomelan
Molybdänerze Molybdänit
Nickelerze Nepouit, Pentlandit, Nickelin, Pyrrhotin, Millerit, Willemseit
Platinerze Platin gediegen
Silbererze Silber gediegen
Titanerze Ilmenit, Rutil, Perowskit, Titanit
Vanadiumerze Carnotit, Vanadinit, Desclozit
Wolframerze Scheelit, Wolframit, Stolzit
Zinkerze Smithsonit, Zinkblende (Sphalerit), Wurtzit, Willemit, Zinkit, Hemimorphit, Adamin, Franklinit
Zinnerze Kassiterit, Stannit


Siderit
Eisenerz Siderit

Unterscheidung von Erzen

Neben der Unterscheidung nach dem Metall wird zusätzlich zwischen Edelmetallerzen, Leichtmetallerzen, Buntmetallerzen und Schwarzmetallerzen differenziert.

Die Metalle sind als Bestandteil in Gesteinen und Mineralien gebunden. Die Metallurgie befasst sich nach dem Abbau erzhaltiger Steine und Mineralien mit der Gewinnung und Verarbeitung aus mineralischen Rohstoffen.


Verwendung von Erz

Tab. 2: Die Verwendung von Erzen
ErzVerwendungszweck
Aluminium Fahrzeugbau, Wärmeleiter, elektrischer Leiter, Konservendosen, Alufolie
Beryllium Legierungen, Röntgentechnik, Neutronenreflektoren
Blei Strahlenschutz, Legierung, Elektronik
Chrom Legierung, Katalysator, Gerberei
Eisen Stahlbau, Transformator, Generator, Elektromotor
Gold Schmuck, Leiterplatten, Zahntechnik, Fototechnik
Kobalt Legierungen, Akkumulatoren
Kupfer Legierungen, elektrische Leitungen, Lasertechnologie
Lithium Akkus, Reduktionsmittel in der Metallurgie, Legierungen, Reaktortechnologie
Magnesium Korrosionsschutz, Brennmittel, Legierungen, Reduktionsmittel
Mangan Legierungen, Leuchtmittel
Molybdän Legierung, Stahlverbeitung, Röntgentechnik
Nickel Legierungen, Katalysator, Gaschromatographie
Platin Schmuck, Schreibfedern, Medizintechnologie, Katalysator, Thermoelemente, Laserdrucker
Silber Schmuck, Besteck, elektrischer Leiter, Wärmeleiter, Legierungen, Fototechnik, Medizin, Legierungen
Titan Legierung, Schmuck, Zahntechnik
Vanadium Kernbrennstoff, Legierung, Akkus
Wolfram Stahlverarbeitung, Leuchtmittel, Munition, Schmuck
Zink Korrosionsschutz, Batterien, Bauwesen
Zinn Metallverarbeitung, Zahntechnik


Entstehung von Erzlagerstätten

Die Entstehung von Erzen und abbauwürdigen Lagerstätten ist mit der Entstehung metallhaltiger Gesteine und Mineralien verknüpft. Die Lagerstätten können sowohl magmatischen wie auch metamorphen und sedimentären Ursprungs sein.

Erze sind Bestandteil der Erde, die beispielsweise in Form von aufsteigenden Magmen aus tieferliegenden Schichten der Erde an oder in die Nähe der Erdoberfläche gelangen.

Aus den Magmen kristallisieren durch Abkühlung der heißen Schmelze verschiedene Mineralien und Gesteine aus, die im Fall von Erzen mit Metallen angereichert sind.

Ebenfalls magmatischen Ursprungs sind Erzlagerstätten auf dem Meeresgrund, die sich um Black Smoker und im Bereich auseinander driftender Kontinental- und/oder ozeanischer Platten. Ein Beispiel für Erzanreicherungen marinen Ursprungs sind Manganknollen, die von hoher wirtschaftlicher Bedeutung sind.

Erzlagerstätten können ebenso im Zuge der Verwitterung entstehen. Infolge der chemischen, biologischen und/oder physikalischen Zerkleinerung und Zersetzung von Gesteinen und Mineralien werden Erze aus dem Ausgangsgestein herausgelöst, transportiert/verlagert, abgelagert, sedimentiert und zu erzhaltigen Gesteinen verfestigt, zum Beispiel zu Laterit und Bauxit.

Auch im Zuge der Kontakt- und Regionalmetamorphose, wenn aufsteigende Magmen oder infolge Gebirgsbildung durch tektonische Prozesse unter hohen Temperatur- und Druckverhältnissen bereits bestehende Mineralien oder Gesteine in Gänze oder teilweise aufgeschmolzen werden und anschließend rekristallisieren, können sich durch den Kontakt mit der Schmelze Erzanreicherungen bilden.


Auch interessant:


Quellen:
⇒ Wallerius, J. G. (1770): Art die Erze zu gewinnen. IN: Anfangsgründe der Metallurgie besonders der Chymischen
⇒ Westrumb, J. F. (1786): Von den erdförmigen Metallen und ihren Benennungen. IN: Kleine physikalisch-chemische Abhandlungen
⇒ Kirwan, R. und Crell, L. v. (1798): Von den metallischen Substanzen. IN: Anfangsgründe der Mineralogie. Salze, brennbare Körper und metallische Substanzen
⇒ Adelung, J. C., Soltau, D. W. und Schönberger, F. X. (1808): Erz. IN: Grammatisch-kritisches Wörterbuch der hochdeutschen Mundart mit beständiger Vergleichung der übrigen Mundarten, besonders aber der Oberdeutschen
⇒ Grimm, J., Grimm, W., Heyne, M., Hildebrand, R., Lexer, M. und Weigand, F. L. K. (1862): Erz. IN: Deutsches Wörterbuch. Band 3
⇒ Seubert, K. und Seubert, M. (1883): Erze. IN: Handbuch der allgemeinen Warenkunde für das Selbststudium wie für den öffentlichen Unterricht: Unorganische Warenkunde
Neumayr, M. (1887): Metallische Mineralien. Erze. IN: Erdgeschichte ⇒ Okrusch, M. und S. Matthes (2009): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. Springer Verlag Berlin Heidelberg
⇒ Maresch, W., Medenbach, O.; Trochim, H.-D. (1987): Die farbigen Naturführer Gesteine. Mosaik Verlag GmbH München
⇒ Pellant, C. (1994): Steine und Minerale. Ravensburger Naturführer. Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH
⇒ Bauer, J.; Tvrz, F. (1993): Der Kosmos-Mineralienführer. Mineralien Gesteine Edelsteine. Ein Bestimmungsbuch mit 576 Farbfotos. Gondrom Verlag GmbH Bindlach
⇒ Medenbach, O.; Sussieck-Fornefeld, C.; Steinbach, G. (1996): Steinbachs Naturführer Mineralien. 223 Artbeschreibungen, 362 Farbfotos, 250 Zeichnungen und 30 Seiten Bestimmungstabellen. Mosaik Verlag München
⇒ Schumann, W. (1992): Edelsteine und Schmucksteine: alle Edel- und Schmucksteine der Welt; 1500 Einzelstücke. BLV Bestimmungsbuch, BLV Verlagsgesellschaft mbH München
⇒ Murawski, H. (2017): Geologisches Wörterbuch. Ferdinand Enke Verlag Stuttgart
⇒ Schumann, W. (1991): Mineralien Gesteine – Merkmale, Vorkommen und Verwendung. BLV Naturführer. BLV Verlagsgesellschaft mbH München

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Letzte Aktualisierung: 4. Dezember 2023




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