Kupfer

Die natürliche Häufigkeit von Kupfer (Cu) in der kontinentalen Erdkruste liegt bei 60 mg/kg. Kupfer liegt damit an 26. Stelle der Elemente. Die wichtigsten Kupferminerale sind Kupferkies (Chalkopyrit, CuFeS₂), Kupferglanz (Chalkosin, Cu₂S) und Fahlerz (Tennantit bzw. Tetraedrit, ~ Cu₃(As,Sb)S₃). Untergeordnet spielen Malachit (Cu₂(CO₃)(OH)₂) und Azurit (Cu₃(CO₃)₂(OH)₂) als Verwitterungsprodukte eine Rolle. Durch ihre deutlich sichtbaren Eigenfarben grün und blau können sie oft schon einen ersten Hinweis auf geogen erhöhte Kupfergehalte liefern.

Der flächengewichtete Median für die oberflächennahen Gesteine Baden-Württembergs beträgt 11 mg/kg, was eine starke Abreicherung der Gesteine Baden-Württembergs hinsichtlich Kupfer gegenüber dem CLARKE-Wert darstellt.

Die P 90-Werte für Kupfer in den petrogeochemischen Gesteinseinheiten schwanken in weitem Rahmen zwischen 5 und 174 mg/kg.

Die geringsten Werte (P 90: < 20 mg/kg) weisen quartäre Süßwasserkalke, die Kalksteine des Oberjuras, des Oberen und Mittleren Muschelkalks, die Sedimente des Mittleren und Unteren Buntsandsteins, die Karbon- und Rotliegend-Sedimente sowie die basisch-intermediären Permokarbon-Magmatite und variskischen Intrusiva auf.

Etwas höhere Gehalte (P 90: > 20–40 mg/kg) wurden in Lösssedimenten und Quartärschichten (Kiese u. Sande), im Tertiär des Schichtstufenlandes und Molassebeckens, in Gesteinen des Mitteljuras, des Keupers, des Oberen Buntsandsteins und in sauren Permokarbon-Magmatiten festgestellt.

Erhöhte Gehalte (P 90: > 40–80 mg/kg) weisen die Gesteine des Unterjuras, des Unteren Muschelkalks, des gefalteten Paläozoikums sowie Migmatite und Gneise auf.

Die höchsten Gehalte (P 90: > 160 mg/kg) finden sich in tertiären Magmatiten und Impaktgesteinen sowie in Sedimenten des Zechsteins, an dessen Basis in den nördlich gelegenen Bundesländern der „Kupferschiefer“ liegt.

Kupfer ist chalkophil, d. h. es hat eine starke Affinität zu Schwefel und bildet vornehmlich Sulfide. In magmatischen Gesteinen, im gefalteten Paläozoikum und in Sedimenten wurde meist Kupferkies als Kupferträger festgestellt, im sedimentären Bereich tritt häufig Fahlerz hinzu oder an dessen Stelle und wurde bisher im Unterjura, Unteren Muschelkalk, Buntsandstein und Zechstein nachgewiesen.

Statistische Kennwerte für Kupfer (Cu, in mg/kg) für die verschiedenen petrogeochemischen Einheiten in Baden-Württemberg: