El Kupferschiefer ( en alemán , pizarra de cobre , también llamada pizarra de cobre ) [1] [2] o Kupfermergel (marga de cobre), (T1 o Z1) [3] es una unidad sedimentaria extensa y notable en Europa Central. La sucesión relativamente monótona tiene típicamente de 30 a 60 centímetros (12 a 24 pulgadas) y un máximo de 2 metros (6,6 pies) de espesor, pero se extiende sobre un área de 600.000 kilómetros cuadrados (230.000 millas cuadradas) a través de la Cuenca Pérmica Sur . El Kupferschiefer se puede encontrar en afloramientos o en el subsuelo a caballo entre seis países, incluidas partes del sur del Mar del Norte . El afloramiento lateral equivalente en Inglaterra se llama pizarra de marga .
A pesar de su naturaleza distintiva, el Kupferschiefer no está clasificado como una formación, sino que se declara oficialmente una subunidad de la Formación Werra , la formación más baja del Grupo Zechstein, que se encuentra sobre el Grupo Rotliegend . La unidad ha sido datada en 257,3 ± 1,6 Ma, lo que la ubica en la etapa Wuchiapingiana del Pérmico Tardío .
El Kupferschiefer está formado por esquistos negros , margas bituminosas , lutitas y calizas depositadas principalmente en un entorno marino abierto, con los límites de su extensión depositados en un entorno marino poco profundo . En el momento de la deposición, el área que hoy es el norte de Europa estaba cubierta por un mar cerrado; el mar de Zechstein, caracterizado por condiciones anóxicas .
El Kupferschiefer es famoso por albergar uno de los yacimientos de cobre más importantes del mundo, que se extraen al menos desde el año 1199 d. C. Otros recursos minerales que se encuentran en la unidad incluyen zinc , vanadio , plomo y plata .
El Kupferschiefer es también un importante lagerstätte ; ha proporcionado fósiles de reptiles archosauromorfos tempranos , los antepasados de los cocodrilos modernos y dinosaurios extintos , así como pareiasaurios , muchos peces fósiles, incluidos Coelacanthus granulatus , Dorypterus hoffmanni y Palaeoniscum freieslebeni , flora y otros fósiles. Los hallazgos famosos de la unidad incluyen Parasaurus geinitzi , Protorosaurus speneri , Weigeltisaurus jaekeli y Glaurung schneideri .
El Kupferschiefer es una unidad estratigráfica regional que se extiende a lo largo de un área de 600.000 kilómetros cuadrados (230.000 millas cuadradas) en la Cuenca Pérmica Sur del centro-norte de Europa. La unidad tiene típicamente de 30 a 60 centímetros (12 a 24 pulgadas) de espesor. En el pozo Rossenray 2, la unidad alcanza un espesor máximo de 2 metros (6,6 pies). [4] El Kupferschiefer se superpone discordantemente a varias formaciones del Grupo Rotliegend y el basamento Varsicano y forma la unidad basal del Grupo Zechstein . [5] En algunas partes de la Cuenca Zechstein, el Kupferschiefer está sustentado por la Caliza Mutterflöz, una unidad de caliza delgada de composición orgánica pobre. [6] A pesar de su naturaleza distintiva, el Kupferschiefer no está clasificado como una formación, sino que se declara oficialmente una subunidad de la Formación Werra , la formación más baja del Grupo Zechstein. El Kupferschiefer está cubierto por la subunidad de piedra caliza Zechstein de la Formación Werra. [3]
La unidad ha sido datada en 257,3 ± 1,6 Ma, lo que la sitúa en la etapa Wuchiapingiana del Pérmico Tardío . [7] La edad de la unidad corresponde a la parte Ilinskoe de la Zona de Ensamblaje Sokolki de la Rusia europea y la Zona de Ensamblaje Tropidostoma de la Cuenca Karoo de Sudáfrica . [8]
El Kupferschiefer contiene hasta un 30% de materia orgánica, [9] con variaciones a lo largo de su extensión. La facies de cuenca presenta valores de entre 5 y 25% de TOC , mientras que la facies marginal presenta valores de hasta 7% de TOC y las facies de oleaje son mucho más pobres en materia orgánica con valores inferiores al 1%. [6]
El Kupferschiefer se depositó en un entorno de altura , [3] en una cuenca profunda y cerrada, cubierta por el mar de Zechstein que estaba presente en el paleocontinente Laurussia , la parte norte de Pangea . [10] La cuenca posiblemente tenía conexiones periódicas con el océano Paleo-Tetis . [11] Las tasas de sedimentación durante la deposición de Kupferschiefer fueron bajas, estimadas en 5 milímetros (0,20 pulgadas) por cada mil años. [12]
El clima del Pérmico Tardío era extremadamente variable, con casquetes polares presentes cerca del polo sur y condiciones cálidas y áridas prevaleciendo en las regiones tropicales y paleotempladas de los hemisferios norte y sur. [13] El mar de Zechstein en el Pérmico Tardío estaba ubicado en paleolatitudes alrededor de 15 a 16 grados norte. [14] Grandes áreas de Pangea estaban cubiertas por desiertos y también prevalecían condiciones áridas cerca del mar de Zechstein de la época. [15]
El análisis de isótopos de oxígeno de apatita ha revelado que el Pérmico Tardío se caracterizó por un aumento drástico de las temperaturas globales, acompañado de un fuerte aumento del nivel eustático del mar . El aumento de los valores de los isótopos de oxígeno posiblemente estuvo relacionado con un aumento de la actividad volcánica. [16] Se cree que el evento de extinción del Pérmico-Triásico , el mayor evento de extinción en la historia geológica, fue causado principalmente por grandes provincias volcánicas de las Traps siberianas .
Los hallazgos prehistóricos de escoria y bronce en fundiciones situadas encima o inmediatamente adyacentes a afloramientos de minerales de Kupferschiefer en Wettelrode, Mohrungen y Bottendorf en Alemania central evidencian una minería de los minerales de Kupferschiefer de la Edad del Bronce Temprano a Medio . La historia de la minería medieval de los minerales de Kupferschiefer está documentada en fuentes escritas desde al menos el año 1199 d. C. en el distrito de Mansfeld en Alemania central. Los condes de Mansfeld desarrollaron varias minas de cobre, fundiciones y una casa de la moneda en la ciudad de Eisleben, donde se acuñaban monedas de cobre y plata a partir de los metales de los minerales de Kupferschiefer. [17]
El principal distrito minero de Kupferschiefer en Alemania fue Mansfeld Land , que funcionó al menos desde 1199 d. C., [18] y ha proporcionado 2.009.800 toneladas de cobre y 11.111 toneladas de plata. [19] El distrito minero de Mansfeld se agotó en 1990. [18] [20]
Eisleben en Mansfeld Land es la localidad tipo de dos minerales; [21] la maucherita de arseniato de níquel , [22] y la betekhtinita, un sulfuro de cobre, plomo y hierro. [23] El último mineral tiene una localidad co-tipo en el pozo Ernst-Thälmann, que funcionó desde 1906 hasta 1962 y produjo 260.000 toneladas de cobre; alrededor del 10% de la producción total del área de Mansfeld. [24]
En el distrito de Sangerhausen de Sajonia-Anhalt se han descubierto numerosos minerales , [1] [2] que produjo 619.200 toneladas de cobre y 3.102 toneladas de plata en 2012, con 860.000 y 4.650 toneladas respectivamente como reservas probadas restantes. [19]
En la zona minera de Spremberg-Graustein-Schleife, que se extiende por el distrito de Brandeburgo Spree-Neiße y Görlitz en Sajonia, se estima que el Kupferschiefer contiene 130 millones de toneladas de mineral, de las cuales 1.486.000 toneladas son de cobre, [19] con un contenido de cobre del 1,47%. El distrito minero tiene una superficie de unos 15 por 3 kilómetros (9,3 mi × 1,9 mi) y los yacimientos cupríferos se encuentran a una profundidad de entre 980 y 1.580 metros (3.220 y 5.180 pies). [25]
El Kupferschiefer contiene hasta un 3% de cobre, 10 ppm de platino y hasta 3000 ppm de oro . [9]
La mina "Im Lochborn", que extrae del Kupferschiefer, [26] situada en Bieber , Hessen, es la localidad tipo del mineral bieberita , [27] un sulfato de cobalto que recibe su nombre de la ubicación. [28] El mineral rösslerita, un arseniato de magnesio , también tiene la mina como localidad tipo. [29]
Las dos principales áreas mineras de Kupferschiefer en Polonia son la depresión del norte del Sudete, con 212.894 toneladas de cobre y 756,7 toneladas de plata extraídas en 2012 y unas reservas restantes estimadas de 1.460.000 toneladas de cobre, y el monoclinal del Fore-Sudete, con más de 20.000.000 de toneladas de cobre y más de 14.085 toneladas de plata extraídas desde 1949. Los principales distritos mineros de Polonia son el distrito industrial de Głogów, los campos de Lubichów y Grodziec, y las minas de Konrad, Lena, Lubin, Nowy Kosciół, Polkowice, Rudna y Sieroszowice. [19] La última mina [30] es la localidad tipo de la amalgama de plata y mercurio , la eugenita. [31] La mina Polkowice es la localidad tipo de dos raros minerales de sulfuro que contienen plomo y germanio : [32] polkovicita, llamada así por la mina, [33] y morozeviczita. [34]
El Kupferschiefer ha proporcionado fósiles únicos de un reptil temprano, Protorosaurus speneri, perteneciente a Archosauromorpha , así como Pareiasauria , un pez, un insecto y flora fósil.
Hasta 2014, se conocían al menos 28 especímenes de Protorosaurus speneri en Kupferschiefer en los estados de Turingia y Hesse en el centro de Alemania. [35] La localidad tipo de la especie es Glücksbrunn, Heidelberg, cerca de Schweina en Turingia. [14] [36] La localidad tipo de Parasaurus geinitzi es Walkenried en Baja Sajonia . [37] [38] Se encontraron fósiles de ambas especies que contenían guijarros de cuarzo en sus intestinos. [39] [40]
Los peces fósiles de la especie Palaeoniscum freieslebeni se encuentran abundantemente en diferentes lugares del Kupferschiefer. El epíteto de especie del "pez de esquisto de Eisleben" o " arenque de Kupferschiefer " se refiere a Johann Karl Freiesleben , el Berghauptmann (director de inspección minera) de Sajonia . [41] Otros peces encontrados en el Kupferschiefer incluyen Coelacanthus granulatus , Hopleacanthus richelsdorfensis , Acentrophorus glaphyurus , Menaspis armata , Muensterichthys buergeri , Platysomus striatus y dos especies de Janassa y Wodnika .
Zechstein en azul
