Geologischer Überblick (nach Pichler 1984)

Sizilien erstreckt sich über eine Fläche von 25.710 km² (mit Nebeninseln) und hat 5 Mio. Einwohner (Meyers Lexikon Online). Die Hauptstadt ist Palermo. Geografisch unterteilt sich Sizilien in mehrere Gebiete (Abb. 1). An der westlichen Nordküste befinden sich die Berge um Trápani und Palermo, die zum Süden hin vom Castelvetrano-Becken und weiter östlich davon von den Sicani-Bergen abgelöst werden. Im nördlichen Zentrum Siziliens baut sich das Madonische Gebirge auf, dem im Süden Zentralsiziliens das Becken von Caltanissetta folgt (Zentralsizilianisches Becken). Weiter östlich schließen sich das Becken von Gela sowie nördlich davon die Ebene von Catania und der Ätna an. Nordwestlich des Ätna befindet sich das Nebrodische und nordöstlich das Peloritanische Gebirge. Der südöstlichste Zipfel von Sizilien wird von der Ibleischen Tafel eingenommen, die als Teil der Afrikanischen Platte gilt und durch die Comiso-Messina-Linie vom Rest Siziliens getrennt ist.

Geologische Strukturen sowie Großeinheiten und deren Gesteine sind in Abbildung 2 dargestellt. Sizilien untergliedert sich geologisch in mehrere großtektonische Einheiten (Tab. 1), die durch S/SW-gerichtete Überschiebungen charakterisiert sind. Dieser typische Deckenbau wurde zwischen oberstem Eozän und höchstem Mittel-Miozän angelegt.

Überblick Industrieminerale

Sizilien verfügt über eine Reihe von Industriemineralen (Abb. 3), die sich grob in evaporitisches und vulkanisches Material einteilen lassen. Wichtigste Vertreter dieser beiden Gruppen sind Stein- und Kalisalz, Schwefel, Gips sowie Bims und Basalt. Außerdem kommen noch Sedimentgesteine wie Kalke (handelsüblich als “Marmor” bezeichnet), Sandsteine und Tone hinzu.

Aufgrund der starken Konkurrenz aus dem Ausland wurden in den letzten Jahrzehnten nahezu alle mit dem Abbau von Industriemineralen befassten Betriebe geschlossen. Allenfalls kleinere lokale Unternehmen existieren noch.

Im Nachfolgenden werden deshalb vor allem historisch im Abbau befindliche Lagerstätten vorgestellt. Die geologischen Informationen stammen, soweit nicht anders vermerkt, aus Pichler (1984), während Produktionszahlen noch aktiver Betriebe von Newman (2005) verwendet werden.

Nur kurz erwähnt sei, dass auf Sizilien seit 1953 Kohlenwasserstoffe, insbesondere Erdöl und Erdgas gefördert werden. Außerdem wurde kurzzeitig und mehr oder weniger erfolglos am östlichen Rand des Peloritanischen Gebirges Bergbau auf Silber, Kupfer, Blei und Antimon betrieben. 1726 und 1742 wurden sogar erzgebirgische Bergleute zur Arbeit verpflichtet. Der letzte Versuch, Metallerzbergbau zu betreiben scheiterte Ende der 50er Jahre des 20. Jahrhunderts.

Stein- und Kalisalz

Die Evaporitvorkommen Siziliens sind hauptsächlich im Zentralsizilianischen Becken verbreitet und bildeten sich im Ober-Miozän zur Zeit des Messinian, das durch eine intensive Eindampfungsphase charakterisiert war, die den gesamten mediterranen Raum erfasste. Die wiederholte Schließung der Meerenge von Gibraltar führte zur Isolation des Mittelmeeres von den Weltozeanen. Die damit einhergehende mehrmalige Eindampfung des Meerwassers hinterließ komplexe, bis zu 3.500 m mächtige Abscheidungen evaporitischer Serien. Dabei bildeten sich zwei Hauptfaziesbereiche aus – die plattformartige Randfazies und die Beckenzone. Der flachen Randfazies im SE-Teil des Sedimentationsraumes fehlt die gesamte Evaporitfolge. Sie ist lediglich durch Kalke charakterisiert, die direkt von den Trubi-Mergeln (unteres Pliozän, Tab. 2) überlagert werden. Die paläogeografische Situation im Messinian ist in Abbildung 4 dargestellt. Dort wird auch die teils kanalartige Form der durch tieferes Wasser bestimmten Beckenzone deutlich. In einzelnen Becken dieser Trogzone konnte es aufgrund extremer Salinitätsverhältnisse neben der Ausscheidung von Gips mehrfach zur Bildung von Anhydrit, Stein- und Kalisalz kommen.

Die Evaporitserien werden stratigrafisch der so genannten Schwefel-Gips-Serie zugeordnet, die sich in eine obere und eine untere Serie aufteilt. Die Stein- und Kalisalze kommen nur in der unteren Schwefel-Gips-Serie vor. Deren weitere Sedimentation wurde durch tektonische Prozesse unter Ausbildung von Syn- und Antiklinalen sowie der Heraushebung und Erosion oberflächennaher Bereiche verhindert. Bei der erneuten, hauptsächlich durch Erosion verursachten (relativen) Transgression wurde die obere Schwefel-Gips-Serie sedimentiert. Abbildung 5 stellt einen schematischen Schnitt durch das Idealprofil der Schwefel-Gips-Serie dar, die im mittleren Pliozän durch nochmalige tektonische Prozesse in einzelne Schollen zerlegt wurde.

Der zwischen 200-800 m mächtige Stein- und Kalisalz-Komplex befindet sich über einer bis zu 2 m mächtigen Basalbrekzie aus bituminösem Anhydrit und Mergelbruchstücken. Der Komplex weist im Basalbereich häufig dünne Anhydrithorizonte auf, besteht ansonsten aber aus nahezu reinem Halit. In Richtung des Hangenden kommen Kainit-Einschaltungen hinzu. Das Hangende selbst ist durch sehr reines Steinsalz, dunkelgrüne Anhydritmergel und Halit mit Anhydritlagen gekennzeichnet.

Steinsalzbergbau auf Sizilien wird seit über 100 Jahren betrieben. Aktive Betriebe befinden sich in Racalmuto, Petria und Realmonte (derzeit im Status der Offenhaltung, Abb. 6). Das Salz mit einer Reinheit von 99,5% NaCl eignet sich hervorragend für die chemische Industrie. Kurz erwähnt sei die Salzgewinnung aus Meerwasser in den Salinen zwischen Marsala und Trápani an der Westküste

Kalisalzbergbau wird derzeit noch in Realmonte und Pasquasia (Abb. 7) betrieben. Seit 1951 wurden die Lagerstätten erschlossen, 1957 begann der Abbau. Derzeit werden die Gruben nur offen gehalten, ohne dass Kalisalz gewonnen werden würde. Dies liegt vor allem am Wassermangel und an zu hohen Transportkosten. Das zumeist abgebaute Kalisalzmineral ist Kainit, untergeordnet auch Carnallit und Sylvin. Ein typischer Kalisalzzyklus beginnt mit Anhydrit, gefolgt von Polyhalit, Kainit, Carnallit, Bischofit und selten Sylvin. Im Kalisalzbergwerk Pasquasia wird ausschließlich Kainit gewonnen, der im gemahlenen Zustand als Dünger auf den Markt kommt. Das Kalisalz ist über fünf relativ mächtige Horizonte verteilt, die im Steinsalz liegen. Die Gehalte schwanken zwischen 10-17% K₂O.

Schwefel

Schwefel ist das Industriemineral, das Sizilien bereits seit der Antike über seine Grenzen hinaus bekannt gemacht hat und im 19. Jahrhundert sogar weltwirtschaftliche Bedeutung erlangte. Überraschender Weise stammt der Schwefel nicht von vulkanischen Exhalationen, sondern wurde im Ober-Miozän sedimentär gebildet. Diese Vorkommen liegen, gebunden an die miozäne Schwefel-Gips-Serie (Tab. 2), ausschließlich im Zentralsizilianischen Becken. Die Charakteristika der Schwefel-Gips-Serie wurden bereits beim Stein- und Kalisalz vorgestellt.

Der Schwefel kommt in drei Ausbildungen vor, die verschiedene Genesen repräsentieren. An erster Stelle steht derber Schwefel (Abb. 8), der über metasomatische Prozesse postsedimentär durch auf Kohlenwasserstoffe zurückzuführende Reduktion aus Gips entstanden ist, wobei der katalysierenden Wirkung von Schwefelbakterien eine wesentliche Bedeutung zukommt. Die Schwefelvorkommen treten in mehreren Bänken vom Grenzbereich der Basiskalke über die darüber liegende Untere Schwefel-Gips-Serie bis in den unteren Bereich der Oberen Schwefel-Gips-Serie auf. Dass die zuletzt genannte Serie größtenteils schwefelfrei ist, ist ein Indiz für die postsedimentäre Bildung, zumal Pseudomorphosen von Schwefel nach Gips und ein stufenweiser Übergang von schwefelführendem zu schwefelfreiem Gips nachgewiesen wurden.

Die zweite Ausbildungsform des Schwefels ist umkristallisierter Art. Durch partielle Mobilisation des metasomatischen Schwefels kam es in Hohlräumen und Klüften zur Kristallisation mineralogisch wertvoller Schwefelstufen (Abb. 9, 10), die häufig mit Calcit, Aragonit, Coelestin, Gips und Asphalt vorkommen. Das Bildungsalter dieses sekundären Schwefels muss mindestens im Unter-Pliozän liegen, da er in den dortigen Trubi-Schichten (Tab. 2) zu finden ist.

Erdig-mehliger Schwefel, der auf die Tripoli-Mergel (Horizont 10 in Abb. 5) beschränkt ist, wurde durch die Tätigkeit von Schwefelbakterien direkt aus Sulfatlösungen abgeschieden.

Für den Schwefelbergbau spielte nur der derbe Schwefel eine Rolle, der in Bänken von 1-2 m, selten bis 6 m Mächtigkeit auftritt. Häufig wird die Qualität des Schwefels durch Beimengungen von Kalk, Mergel, Gips und Bitumen herabgesetzt. Die Schwefelgehalte schwanken demnach zwischen nicht abbauwürdigen 12-15% bis hin zu sehr reichen Vorkommen von 30-40%.

Der industrielle Bedarf an Schwefelsäure führte im Jahr 1900 dazu, dass Sizilianischer Schwefel rund 90% der Weltproduktion abdeckte (0,54 Mio. t Schwefelproduktion). Bereits ab 1905 ging die Bedeutung des Schwefelbergbaus aufgrund größerer Konkurrenz aus dem Ausland stark zurück. Von ehemals 730 Gruben im Jahr 1900, 180 Gruben im Jahr 1965 und 13 Bergwerken 1984 ist heute kein einziges mehr aktiv. Trotzdem sollen nachfolgend kurz einige bedeutende Minen vorgestellt werden.

Das Schwefelbergwerk Trabonella, nordwestlich von Caltanissetta, lag einst im Zentrum des sizilianischen Schwefelbergbaus und ist heute ein kleines Museum. Ca. 10-15 km östlich von Agrigento befindet sich die Grube La Lucía (Abb. 11), in der sowohl unter- als auch übertage Schwefel gewonnen wurde. Die Tagesanlagen können inoffiziell noch besichtigt werden.

Das Bergwerk Cozzo Disi liegt ca. 60 km westlich von Caltanissetta und ebenso viele km nördlich von Agrigento. Die Mine war einst die bedeutendste Siziliens. Immerhin wurde ein schwefelreicher Horizont von 2 m Mächtigkeit über eine Fläche von 2.000 x 1.200 m bis in 330 m Teufe abgebaut. Der mittlere Schwefelgehalt lag bei 25%. Der Schwefelhorizont gehört zur Unteren Schwefel-Gips-Serie, die in diesem Areal noch im Messinian tektonisch in Schollen zerlegt und anschließend mineralisiert wurde. Die mit der Schwefelgenese in Zusammenhang stehenden Kohlenwasserstoffe, die in Form von Bitumen häufig Klüfte und Hohlräume ausfüllen, erschwerten den Abbau in Cozzo Disi. Heute kann man auf Nachfrage beim Forstamt, das für das umzäunte und verfallene Areal zuständig ist, Zugang zu den Tagesanlagen (Abb. 12 – 15) bekommen. Dort sind noch die historischen sowie die bis zur Schließung genutzten moderneren Aufbereitungsanlagen, der Förderturm und einige sehr verfallene Hilfsgebäude zu sehen. Die Aufbereitung erfolgte in historischen Zeiten durch Schmelzen des Schwefels und Abtrennen des flüssigen Schwefels vom tauben Gestein. Mindestens seit dem Grubenbrand von 1972/73 wurde der Schwefel aber durch Aufmahlen und Flotieren mit Petroleum aufbereitet. Das Petroleum wurde durch einen nachfolgenden Schmelzprozess abgedampft, der Schwefel anschließend abgeschreckt.

Gips

Auch Gips gehört den evaporitischen Abfolgen des Zentralsizilianischen Beckens an (Genese siehe “Stein- und Kalisalz”). Die Obere Schwefel-Gips-Serie ist durch sechs bis sieben zyklische Mergel-Gips-Folgen charakterisiert. Vom Liegenden zum Hangenden sind dies: Mergel, feingeschichtete kalkige Mergel, feingeschichteter Gips und grobkristalliner Gips. Die Untere Schwefel-Gips-Serie ist hingegen durch bis zu 20 m mächtige Horizonte mit bis zu 20-30 cm großen Gipskristallen gekennzeichnet. Zum Hangenden hin kommt es zu einer Wechsellagerung der Gipse mit dünnen Karbonatlagen.

Der feingeschichtete Gips der Oberen Schwefel-Gips-Serie wird Balatino genannt (Abb. 16, 17). Er ist mit dünnen, mikrofossilreichen Karbonatlagen vergesellschaftet und wurde in ruhigem Wasser ausgefällt. Algen spielten bei der Bildung von feingeschichtetem, stromatolithischem Gips eine Rolle, der in einem flachen, lagunären Meeresbereich entstand. Der für das Landschaftsbild im W- und SW-Teil des Zentralsizilianischen Beckens typische Gips ist ein Selenit (Abb. 18, 19), der grobkristallin und oft mit schichtungsorientierten Schwalbenschwanzzwillingen auftritt. Gebildet haben sich diese sehr mächtigen Horizonte durch Rekristallisation aus feingeschichtetem primärem Gips, unmittelbar nach dessen Bildung.

Trotz seiner unvorstellbar großen Vorkommen wird Gips auf Sizilien nicht im größeren Maßstab abgebaut. Lokal, z.B. nahe der Schwefelgrube La Lucía (siehe oben) befinden sich temporär aktive kleine Stollen, die von der Dorfbevölkerung genutzt werden, um Gips zum Weißen ihrer Häuser abzubauen (Abb. 20, 21). Etwas größer, aber trotzdem von unbedeutendem Ausmaß sind vereinzelte Gipssteinbrüche, wie z.B. in Sutera-Campofranco (Abb. 22). Für die Rohstoffstatistiken Italiens sind diese geringen Fördermengen unwesentlich.

Bims

Die größten Bimsvorkommen weltweit finden sich auf Lipari, einer von mehreren Äolischen Inseln nördlich Siziliens. Schon vom Boot aus sind die großen Halden der Bimsgewinnung im Norden der Insel (Lagerstätte Monte Pilato) zu sehen (Abb. 23). Die Produktion im Jahr 2004 belief sich auf 600.000 t. Abbauende Firma ist die Pumex SpA., die den Bims nach spezieller Verarbeitung an Betriebe verkauft, die sich u.a. mit Wasserfiltrierung, Wasseraufbereitung, Glasherstellung und geruchskontrollierenden Produkten (z.B. Katzenstreu) befassen.

Lipari ist seit ca. 220.000 Jahren vulkanisch aktiv. Die Bimsentstehung jedoch lässt sich auf das letzte, in zwei Phasen unterteilte, vulkanische Ereignis am Monte Pilato im Norden der Insel zurückführen. Die erste Phase mit rhyolithischen Surge-Ablagerungen fand vor ca. 10.000 Jahren statt, während in der zweiten, anfangs noch explosiven Phase, ca. 700 n. Chr., der Bimsstein abgelagert wurde. Zum Teil sind in den Bims aus Schlotbrekzien stammende Obsidianbruchstücke eingelagert, die zeitlich mit rhyolithischen Lavaströmen assoziiert sind, welche nach der explosiven (Bims-) Phase ausflossen (Pichler 1967).

Basalt

Basalt wird hauptsächlich am 3.350 m hohen Vulkan Ätna (Abb. 24) abgebaut (Abb. 25). Er dient vor allem als Schotter und Splitt im Straßen- und Wegebau. Die Abbaumengen sind im gesamtitalienischen Vergleich der Schotter- und Splittproduktion unbedeutend.

Die vulkanische Tätigkeit des Ätnas begann vermutlich im Unter-Pliozän. Der Ätna weist eine sehr komplexe Geschichte und damit auch einen sehr komplexen geologischen Aufbau auf. Innerhalb von mindestens acht Stadien wurden zuerst überwiegend subalkaline Schmelzen und später hauptsächlich alkaline Magmen gefördert. Die typischen Gesteine sind demnach Tholeiitbasalte, Trachybasalte und Trachyandesite. Bisher wird davon ausgegangen, dass der Ätna keine eigene Magmenkammer besitzt, sondern seine Schmelzen durch partielle Anatexis über subkrustale Spalten aus dem oberen Mantel bezieht. Das regionale Dehnungsregime wird nicht nur für die Anlage der Tiefenstörung, sondern auch für etliche Bruchlinien verantwortlich gemacht, auf denen ca. 270 Parasitärvulkane des Ätna entstanden.

Kalkarenit

Ein sehr auffälliger Baustein v.a. im Westteil Siziliens, beispielsweise in Agrigento (Abb. 26), ist der “Tufo calcareo”. Es handelt sich dabei um fossilreiche Kalkarenite, Schillkalke bis Kalksandsteine, die im Zentralsizilianischen Becken und dem Becken von Castelvetrano morphologisch als Platten in Erscheinung treten. Im oberen Pliozän hoben sich die genannten Becken und wurden durch die damit einhergehende Regression des Meeres trockengelegt. So konnten sich mehrfach (Ober-Pliozän, Unter- und Mittel-Pleistozän) littorale Kalkarenite bilden, die auf graublauen Tonen, sandigen Tonmergeln und Mergeltonen des Ober-Pliozäns auflagern. Diese in der Ziegel- und Keramikindustrie verwendeten Tone (Vorkommen von S. Stefano, Sciacca, Caltagirone und Niscemi – keine aktuellen Produktionszahlen verfügbar) wiederum bilden das Hangende der bereits beschriebenen Trubi-Schichten (siehe “Stein- und Kalisalz”).

Der “Tufo calcareo” (Abb. 27) ist grobkörnig bis porös, im bergfeuchten Zustand leicht schneidbar, verfestigt sich später und wird deshalb noch heute abgebaut. Schon zu Zeiten der Römer wurden Tempel mit diesem unterpleistozänen Gestein erbaut. Wichtige Abbaustätten liegen in Mazara-Marsala, Caltagirone, Vittoria und Sabbucina/Capodarso bei Caltanissetta.

Marmor/Kalkstein

Wichtige Abbaustätten von “Marmor” (eigentlich nichtmetamorpher Kalkstein) sind vor allem die Provinz Trapani im Nordwesten Siziliens, der Monte Kumeta südlich von Palermo und die Gegend um Sant Agata/S. Marco in Nordost-Sizilien. Der bedeutendste Abbauort liegt in Custonaci. Meist werden graue bis gelbliche biogene Kalksteine des Juras und der Kreide gewonnen. Beliebt sind aber vor allem die durch Eisenoxide rot gefärbten Dogger-Kalksteine und deren brekziierte Typen. Eine Besonderheit in der Kalksteinbranche stellt der pliozäne Travertin in Alcamo dar, der mit 99,5% CaCO₃ sehr rein ist.

Sand

Sand ist auf Sizilien ein seltener Rohstoff. Die einzigen Vorkommen liegen in Form des numidischen Sandsteins am Nordrand des Zentralsizilianischen Beckens. Hinzu kommen noch konglomeratische Molasse-Sandsteine des Mittel- bis Ober-Miozäns sowie Sandschichten der Ober-Pliozän-Quartär-Regressionsphase bei den Monti Erei im südlichen Mittelsizilien. Genutzt werden ebenfalls Aschehorizonte in Vulkaniten des Iblei-Plateaus sowie des Ätnas und der Äolischen Inselns. Strandsande sind, außer an vereinzelten Bereichen der Südküste, seltene Erscheinungen. Deshalb besteht die sizilianische Sandproduktion hauptsächlich aus Meersand, der z.B. vor Palermo vom Küstenboden “abgesaugt” wird.

Quellenangaben

Bäcker H (1976): Rohstoffe Siziliens – Geologischer Rahmen und Nutzung.- Aufschluss, 27: 5-30, Heidelberg.

Decima A, Wezel F C (1973): Late Miocene evaporites of the Central Sicilian Basin, Sicily.- In: Ryan W B F, Hsü K J et al.: Initial Rep. Deep-Sea Drilling Project, 13, 2: 1234-1240, Washington, D.C. (U.S. Gov. Print. Office).

Meyers Lexikon Online: http://lexikon.meyers.de/meyers/Sizilien

Newman H R (2005): The Mineral Industry of Italy.- In: Minerals Yearbook 2004, United States Geological Survey.

Pichler H (1984): Italienische Vulkan-Gebiete IV. Ätna, Sizilien.- Sammlung Geologischer Führer 76, Gebrüder Bornträger, Berlin, Stuttgart.

Pichler H (1967): Neue Erkenntnisse über Art und Genese des Vulkanismus der Äolischen Inseln (Sizilien).- International Journal of Earth Sciences (Geologische Rundschau) 57: 1, S 102 – 126, Springer Berlin / Heidelberg.

Alle Fotografien wurden zwischen Ende Februar und Anfang März 2006 vom Autor während einer geologisch-mineralogischen Exkursion auf Sizilien und den Äolischen Inseln aufgenommen.

(Dieser Text ist am 08.06.2007 auf der alten Version von geoberg.de erschienen und wurde übernommen.)

Tags: Basalt, Bims, Geologie, Gips, Industrieminerale, Kali, Kalkstein, Rohstoffe, Salz, Sand, Schwefel, Sizilien, Vulkanismus

Dieser Eintrag wurde am Samstag, 12. Juni 2010 um 8:44 Uhr in der Kategorie Geologie Ausland, Lagerstättengeologie veröffentlicht. Mit dem RSS 2.0 Feed kannst du den Antworten zu diesem Artikel folgen. Beides, Kommentare und Pings sind zurzeit geschlossen.