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Geologie und Entstehung der Edelsteine Sambias

Die meisten Edelsteinvorkommen Sambias sind zur Zeit der panafrikanischen Gebirgsbildung vor 500-600 Millionen Jahren entstanden. Sie zählen somit zu den ältesten Edelsteinen weltweit. An Land gab es zu der Zeit noch weder Pflanzen noch Tiere. Während der panafrikanischen Gebirgsbildung, einer ganzen Serie geologischer Ereignisse, schlossen sich mehrere Kontinente und Mikrokontinente zu einer riesigen Landmasse zusammen: Gondwana. Durch die Kollision zweier Kontinente bildete sich der Mozambique Belt, einer Zone von tektonisch und thermisch stark beanspruchten metamorphen Gesteinen {tip metamorphe Gesteine=:: unter hoher Temperatur (bis 1000°C) und Druck (bis 20kBar) tief in der Erdkruste umgewandelte, meist deformierte (geschieferte), z.B. Gneise} und magmatischen Gesteinen, die ein vermutlich hohes Gebirge bildeten, welches sich von Arabien über Ost-Afrika bis in die Antarktis erstreckte. Die meisten der Edelsteinvorkommen Ost-Afrikas einschliesslich Sambias entstanden in Zusammenhang mit tektonischer und magmatischer Aktivität während der Bildung des Mozambique Belts.

Pegmatites in the Kagem emerald mine

Pegmatite in der Kagem Smaragd-Mine

Edelsteine wie Aquamarin, Turmalin, Topas bilden sich in mächtigen Gängen, die zum grössten Teil aus Quarz, Feldspat und Glimmer bestehen, sog. Pegmatiten. Einzelne Kristalle in Pegmatiten sind typischerweise sehr gross. Meterlange Quarz- und Feldspatkristalle sind keine Seltenheit, sie haben jedoch meist keine schönen Kristallformen. Riesige Intrusionen, wie der Sinda Batholith im Südosten Sambias, gelten als die Quelle der Restschmelzen und hydrothermalen Fluide (Wasser, Gase), aus denen sich die Pegmatite bildeten. Durch das langsame Abkühlen des Magmas in den grossen Intrusionen kristallisierten die gesteinsbildenden Mineralien wie Quarz, Feldspäte und Glimmer aus. Was dabei übrig blieb, bildete eine Restschmelze, die sich immer mehr an Wasser, Gasen und seltenen Elementen wie z.B. Lithium, Beryllium, Bor, Cäsium und Fluor anreicherte. Als sich die Restschmelzen schliesslich ebenfalls abkühlten, entmischten sich daraus wässerige hydrothermale Fluide und sprengten mit ihrem Druck das umliegende Gestein auf. In den dabei entstandenen Rissen und Spalten kristallisierten dann Quarz, Feldspat und Glimmer und die seltenen Edelsteine und bildeten Pegmatit-Gänge von oft 5-10 Metern Mächtigkeit und bis mehreren hundert Metern Länge. In kleineren Spaltensystemen im Nebengestein konnten sich vielfach Amethyst und Citrin bilden. Kamen die pegmatitischen Fluide mit Chrom-haltigem Nebengestein in Kontakt, konnten Smaragde entstehen.

Typical pegmatite texture with coarse feldspar (lighter) and quartz (darker).

Typische Pegmatit-Textur mit sehr grobkörnigem Feldspat (hell) und Quarz (dunkler)

Nach dem Ende der panafrikanischen Gebirgsbildung vor ungefähr 490 Millionen Jahren blieb es in der Gegend des heutigen Sambias knapp 200 Millionen Jahre lang geologisch gesehen ruhig. Die aufgetürmten Gebirge erodierten und zurück blieb die weite Landschaft mit ihren grossen Ebenen und sanften Hügeln. Ab ca. 300 Millionen Jahren vor unserer Zeit begann der bis heute andauernde Prozess des Auseinanderbrechens von Gondwana. Das Luangwa Tal zeugt noch heute von der frühesten Phase der Bildung des Ostafrikanischen Grabens, der Wiege der Menschheit.

Zambia tectonic map of gem mines

Tectonische Karte von Sambia

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