Biolith

Ein Biolith ist ein verfestigtes Gestein oder Mineralvorkommen, dessen Entstehung unmittelbar auf die Aktivität von Lebewesen zurückgeht. Anders als die meisten Gesteine, die allein durch geologische Prozesse entstehen, sind Biolithe das feste Erbe des Stoffwechsels und der Ausscheidungen von Organismen. Kalkstein aus angesammeltem Korallen- und Muschelschutt ist das wirtschaftlich bedeutsamste Beispiel; Kreide und einige Phosphatlagerstätten folgen demselben Prinzip. Bergleute bauen diese Rohstoffe mit standardmäßigen Gewinnungs- und Brechverfahren ab, doch die Kenntnis ihres biologischen Ursprungs bestimmt, wie Ingenieure ihre Struktur modellieren und ihr Verhalten in der Lagerstätte vorhersagen.

Der Begriff umfasst mehrere unterschiedliche Kategorien. Riffkalkstein, aufgebaut durch Korallenpolypen und Kalkalgen in tropischen Meeresbereichen, kann hunderte Meter mächtig werden und bildet natürlich geklüftete Blöcke, die sich für Natursteinverwendung eignen. Foraminiferen-reiche Mikrite, entstanden aus verdichteten Schalen mikroskopisch kleiner Meerestiere, unterlagern bedeutende ölführende Formationen und beeinflussen das Bohren. Stromatolithen, von Cyanobakterien aufgebaute Schichtstrukturen, werden heute selten abgebaut, sind aber wichtige Fossilleitformen. Phosphorit, angesammelt dort, wo Seevogelguano und organischer Phosphor auf flache Meeresböden regnen, wird in Marokko, Florida und Nordafrika für Phosphatdünger im Tagebau gewonnen.

Erkennung und Gewinnung

Die Feldbestimmung von Biolithen hängt von der Erkennung der Fossilien darin ab: Schalenfragmente, Korallenskelette oder Fäkalien unter der Lupe. Bergbaubetriebe müssen sich der Ausrichtung dieser biologischen Strukturen anpassen. Riffkalkstein bricht natürlicherweise entlang von Wachstumsschichten und Koloniengrenzen, was den Gewinnungsabbau vereinfachen kann, aber auch Schwachstellen erzeugen kann. Phosphorit-Knollen, die als zerstreute Konkretionen in einer sandigen Matrix entstehen, erfordern eine Voranreicherung durch Siebung und Flotation, bevor ihr Versand wirtschaftlich wird.

Die Unterscheidung zwischen Biolith und chemisch ausgefälltem Gestein ist für die industrielle Verarbeitung wichtig. Ein muschelreicher Kalkstein enthält eher Tonzwischenmittel, die entfernt werden müssen; eine Coquina (schlecht zementierter Muschelsand) unterscheidet sich strukturell von Kalzit, das biogen von Kalkalgen ausgeschieden wurde. Wasserscheide, Durchlässigkeit und Verwitterungsmuster spiegeln alle den Organismus wider, der die Lagerstätte aufgebaut hat.

Der Begriff selbst leitet sich vom Griechischen ab: bio, Leben, und lithos, Stein. Er ist in der alltäglichen Bergbausprache weniger gebräuchlich als Kalkstein oder Phosphat, beschreibt aber ein echtes Muster: Lagerstätten, bei denen die Biologie die Akkumulationsarbeit geleistet hat, und Geologen und Ingenieure müssen die Lagerstätte ebenso als biologisches Archiv wie als chemische Bilanz lesen.