Zypern nimmt in der Geologie eine Sonderstellung ein. Auf der Insel liegt das weltweit am besten erhaltene Ophiolith-Komplex, ein seltener Ausschnitt aus alter ozeanischer Kruste und oberem Erdmantel, der auf das Festland emporgehoben wurde. Dieses außergewöhnliche Erbe prägte die dramatischen Landschaften ebenso wie die Geschichte der Insel – nicht zuletzt durch die Kupfervorkommen, die Zypern ihren Namen gaben.
Das Troodos-Massiv entstand vor 90 Millionen Jahren im Oberen Kreidezeitalter am Grund des urzeitlichen Tethys-Ozeans. Die heute sichtbaren Gesteine lagen einst rund 8.000 Meter unter dem Meeresspiegel an einem mittelozeanischen Rücken, wo sich fortlaufend neue ozeanische Kruste bildet, wenn Platten auseinandergleiten. Geologinnen und Geologen bezeichnen diese vollständige Abfolge als Ophiolith-Komplex.
Beim Aufstieg wurde Troodos nicht metamorph überprägt. Dadurch lassen sich auf Zypern unveränderte ozeanische Gesteine an Land studieren – ein ideales Abbild moderner mittelozeanischer Rücken ohne Tauchboote. Der Zusammenstoß der Afrikanischen mit der Eurasischen Platte hob hier Lithosphäre anstatt sie in einen Graben abtauchen zu lassen. Vor etwa 20 Millionen Jahren tauchte Troodos erstmals über dem Meeresspiegel auf, mit dem Hebungszentrum um den 1.952 Meter hohen Berg Olympos. Die Erosion legte tiefere Schichten frei, sodass man heute buchstäblich vom ehemaligen Erdmantel bis zum einstigen Meeresboden wandern kann.
Lückenlose Gesteinsabfolge vom Mantel bis zum Meeresboden
Der Ophiolith zeigt eine nahezu ideale vertikale Abfolge. Am tiefsten liegen Mantelgesteine, sogenannte Peridotite – vor allem Harzburgit und Dunite. Sie bestehen überwiegend aus Olivin und Orthopyroxen. Dringt Wasser ein, reagieren Peridotite zu Serpentinenmineralen mit geringerer Dichte. Diese Serpentinisierung trägt zur weiteren Hebung bei.
Darüber folgt geschichteter Gabbro aus Plagioklas-Feldspat und Klinopyroxen. Er repräsentiert die Magmakammer unter dem mittelozeanischen Rücken, in der Schmelze langsam auskristallisierte. Die Schicht der Scherbänderdyke liegt oberhalb des Gabbros. Diese beeindruckende Zone besteht aus Hunderten senkrechter, parallel stehender basaltischer Gänge, die wie Mauern aneinanderreihen. Sie leiteten Magma aus der Kammer bis zur Oberfläche am Meeresboden und liefern direkten Beleg für Meeresbodenspreizung.
Den Abschluss bildet die vulkanische Deckschicht aus Kissenlaven, die bei Eruptionen basaltischer Schmelzen in kaltes Meerwasser in rund 2.000 Metern Tiefe entstanden. Das schockartige Abkühlen formte charakteristische, oft ein bis drei Meter große Kissen. Darüber lagerten sich über Millionen Jahre Tiefseesedimente ab, bevor die ozeanische Kruste emporgehoben wurde.
Kupfer aus Schwarzen Rauchern
Auf Zypern gibt es über 90 Lagerstätten mit massigen Sulfiden, gebildet an uralten Schwarzen Rauchern. Hauptminerale sind Pyrit und Chalkopyrit, das wichtigste Kupfererz. Meerwasser sickert durch Klüfte in Tiefen mit Temperaturen über 400 Grad Celsius. Das überhitzte Wasser löst Metalle wie Kupfer, Zink, Eisen und Mangan und steigt aufgrund seiner geringeren Dichte wieder zur Oberfläche auf.
Trifft die heiße Lösung an den Austrittsöffnungen auf kaltes Meerwasser, fallen die gelösten Metalle sofort aus und bauen Schornsteine der Schwarzen Raucher auf. Mit der Zeit wachsen daraus große Sulfidkörper. Auf Zypern liegen sie in den Kissenlaven am Rand des Troodos. Die größte Lagerstätte ist Mavrovouni: Zwischen 1929 und 1974 wurden dort 16,5 Millionen Tonnen Erz mit durchschnittlich 4,5 % Kupfer gefördert.
Viertausend Jahre Bergbaugeschichte
Der Kupferabbau begann bereits um 4000 v. Chr. in der Chalkolithischen Zeit. Zur Zeit des Römischen Reichs lieferte Zypern einen Großteil des Weltkupfers. Mit einfachen Mitteln gewannen die Menschen der Antike schätzungsweise 200.000 Tonnen Kupferbarren. Der griechische Name für Kupfer, kýpros, leitet sich von Zypern ab und zeigt, wie eng das Metall mit der Insel verbunden war.
Anfänglich arbeiteten die Bergleute mit gediegenem Kupfer, das ohne Verhüttung nutzbar ist. In der Bronzezeit entstanden dann hochentwickelte Betriebe. Man folgte sogenannten Gossans an der Oberfläche – eisenreiche, rostfarbene Verwitterungskäppchen über Sulfidlagerstätten. Darunter fanden sie erzhaltige Zonen. Direkt über den massigen Sulfiden lag eine Schicht, die als Teufelsschlamm bekannt war und außergewöhnlich viel Gold und Silber enthielt – teils bis zu 50 Unzen Gold pro Tonne.
Zum Schmelzen von Kupfer brauchte es Holzkohle und hohe Temperaturen. Schätzungen zufolge entsprach die dafür verbrauchte Holzkohle dem 16-Fachen des einstigen Holzvorkommens Zyperns. Trotz starker Abholzung konnten sich die Wälder dank fruchtbarer Böden und ausreichender Niederschläge über Jahrhunderte erholen. Die Römer trieben Schächte bei Skouriotissa bis auf etwa 600 Fuß Tiefe. Der Arzt Galen besuchte die Gruben im Jahr 166 n. Chr. und schilderte erschütternde Zustände: Sklaven schufteten in stickiger Luft, Einstürze forderten immer wieder Todesopfer.
Moderne Technik revolutioniert die Förderung
Industrieller Bergbau im großen Stil setzte in den 1920er Jahren ein, als ausländische Firmen das Ruder übernahmen. In rund 50 Jahren wurden mehr als 74 Millionen Tonnen Erz aus etwa 30 Lagerstätten gewonnen. Während des Zweiten Weltkriegs ruhten die Arbeiten, später liefen sie erneut an, bis der Konflikt von 1974 und die Teilung Zyperns die Förderung erneut erschwerten. Als die hochgradigen Erze weitgehend erschöpft waren und die Kupferpreise fielen, stellten die Unternehmen 1979 den Betrieb ein.
1996 nahm Hellenic Copper Mines Skouriotissa mit neuer Technik wieder in Betrieb. Statt klassischem Abbau werden geringhaltige Halden per Bioleaching verarbeitet. Das Erz wird aufgeschichtet und mit einer sauren Lösung besprüht, die Bakterien enthält, welche Kupfer aus dem Gestein lösen. Die Lösung wird per Lösemittelextraktion aufbereitet und anschließend elektrolytisch zu 99,99 % reinem Kupfer in Kathodenform abgeschieden. Zwischen 1996 und 2016 entstanden so 63.443 Tonnen Kupfer.
Mehr als Kupfer – weitere Rohstoffe
Chromit-Lager treten in ultramafischen Mantelgesteinen auf. Das chromreiche Erz wurde früher für die Chromgewinnung in der Edelstahlproduktion genutzt. Rund um den Olympos sind 64 Chromit-Vorkommen kartiert, die meisten jedoch nicht wirtschaftlich.
Asbest bildete sich durch hydrothermale Umwandlung in serpentiniserten Ultramafiten. Die Grube Amiantos zählte einst zu den größten der Welt und war von 1904 bis 1988 in Betrieb. Heute befindet sich dort das Besucherzentrum des Troodos Geoparks. Gips entstand in Sedimentabfolgen als Evaporit aus urzeitlichen Meeren. Umbra und Ocker – Mischungen aus Eisen- und Manganhydroxiden – bildeten sich als chemische Sedimente über Sulfidkörpern und dienten als Pigmente.
Sekundäre Kupferminerale liefern eindrucksvolle Sammlerstücke: Malachit kristallisiert in kräftigem Grün, Azurit in leuchtendem Blau. Beide entstehen in Oxidationszonen, wenn Grundwasser Chalkopyrit umwandelt. Gold steckt als feinst verteilte Partikel in Pyrit. Silber ist oft an Chalkopyrit gebunden und reichert sich in verwitterten Zonen an. Elemente der Platingruppe kommen in Spuren in Chromit und ultramafischen Gesteinen vor.
Geotourismus und Forschung
2015 erklärte die UNESCO Troodos zum Global Geopark. Die Insel ist ein Freiluftlabor, in dem Forschende Prozesse an mittelozeanischen Rücken ohne U-Boote untersuchen können. Seit den 1960er Jahren entstanden über 120 Dissertationen und 60 Masterarbeiten zur Geologie von Troodos.
Im Geopark führen Wanderwege an beschrifteten Aufschlüssen vorbei. Der Artemis Geo-Trail, ein 7 Kilometer langer Rundweg um den Olympos, quert freigelegte Mantelgesteine wie Peridotit, Harzburgit, Pyroxenit und Dunite. Der Teichia Tis Madaris Geo-Trail zeigt die Scherbänderdyke in Form spektakulärer schwarzer Basaltkämme. Beide Wege führen durch alte Schwarz-Kiefernwälder mit endemischen Pflanzen, die ausschließlich auf serpentinreichen Böden gedeihen.
An der Küste finden sich verwitterte, pyritreiche Gesteine, deren Verfall ungewöhnlich rostbraunen Strandsand erzeugt. Der ursprünglich enthaltene Pyrit oxidiert zu Eisenoxiden wie Goethit und Limonit – ein gutes Beispiel dafür, wie instabil Sulfide an Luft und Wasser sind.
Zypern und die Theorie der Plattentektonik
Die Erkenntnis, dass Scherbänderdyke nur durch Meeresbodenspreizung entstehen können, war in den 1960ern ein Schlüsselmoment für die Plattentektonik. Der britische Geologe Ian Gass beschrieb die Troodos-Dyke erstmals detailliert. Eldridge Moores und Fred Vine zeigten, dass Spreizung die einzig plausible Bildungserklärung ist. Zusammen mit dem Nachweis, dass ozeanische Kruste in Tiefseegräben wieder verschwindet, entstand so das Fundament der modernen Plattentektonik.
Ophiolithe kennzeichnen Zonen früherer Plattenkollisionen. Weltweit sind sie oft durch Störungen zerrissen und unvollständig – Troodos ist deshalb von herausragendem Wert. Neuere Arbeiten deuten darauf hin, dass es an einer Doppelkreuzung von Graben und Rücken bei beginnender Subduktion entstand, ähnlich dem heutigen Izu-Bonin-Mariana-Bogensystem.
Die Geologie Zyperns zeigt, wie dynamische Prozesse in der Tiefe unsere Landschaften formen. Entlang des Zypernbogens schiebt sich die Afrikanische Platte weiter unter die Eurasische, und Troodos hebt sich noch immer. Die Einblicke aus Zypern helfen, Gesteine weltweit zu deuten und alte Ozeanbecken zu rekonstruieren. Die Felsen erzählen von Meeresbodenspreizung, hydrothermaler Zirkulation und Plattenkollisionen – und davon, wie Kupfer diese Geologie über vier Jahrtausende auch zur Geschichte der Menschen auf der Insel gemacht hat.
