Von der Erosion abgetragenes Material gelangt aus einem Urgebirge über Flüsse in von Meerwasser gefüllte Senken und setzt sich dort als Sediment ab. Luxemburg war damals Teil einer solchen Senke, des Pariser Beckens.
Durch hohen Druck und bei Temperaturen von mehreren hundert Grad werden die Sedimente je nach Zusammensetzung zu mehr oder weniger festem Gestein (z.B. Kalkstein, Sandstein …). Dadurch, dass die Schichten abwechselnd fester oder weicher sind, entsteht später an der Oberfläche eine Schichtstufenlandschaft, so wie im Gutland.
Auch Eisen lagert sich in Form von Eisenoxyd (Fe2O3) zusammen mit anderen Materialien in solchen Schichten ab. Das luxemburgisch-lothringische Lager entstand vor gut 150 Millionen Jahren und erstreckt sich über eine Fläche von 106000 ha. Davon liegen 3670 in Luxemburg und 350 in Belgien.
Die Mächtigkeit der Erzlager schwankt von 10 bis 60 m. Der Eisengehalt beträgt durchschnittlich etwa 28 %. Stellenweise kann man bis zu 10 Schichten unterscheiden, die sich durch ihre Zusammensetzung, ihren Eisengehalt und z.T. sogar ihre Farbe unterscheiden. Wegen des niedrigen Eisengehalts nennt man das Eisenerz „Minette“ (Diminutiv für Mine).
Die Schichten haben eine Neigung von 1-2% in Richtung SW. Im Süden Luxemburgs stoßen sie an die Oberfläche, so dass hier Tagebau möglich war und für den unterirdischen Abbau fast waagerechte Stollen in die Eisenerzschichten getrieben werden konnten. In Frankreich, wo die Erzschichten tiefer lagen waren sie oft nur über Schächte zu erreichen.
Oolithisches Eisenerz
Bei der in Luxemburg und Lothringen vorkommenden Minette handelt es sich um ein oolithisches Erz. Oxyde des Eisens sammeln sich um einen Kern. So entstehen Erzkörner von konzentrisch-schaligem Bau (Oolithen) von bis zu 0,3 mm Durchmesser
Diese Oolithen werden durch ein kalkiges oder kieseliges Bindemittel zusammengehalten.
Eisengehalt der luxemburgischen Erze:
kalkiges Erz: 22 – 35 %
kieseliges Erz: 25 – 37 %
Da die hiesigen Erze 1,7 % Phosphor enthalten, konnte das daraus gewonnene Roheisen erst mit dem Thomas Verfahren zu hochwertigem Stahl verarbeitet werden. Nebenprodukt dieses Verfahrens war die Thomas-Schlacke, die, feingemahlen als Thomas-Mehl, in der Landwirtschaft als mineralischer Dünger eingesetzt wurde.
Abbau
Der Abbau kann im Tagebau oder im Stollenabbau erfolgen. In Luxemburg konnte man mit Stollen einfahren, die der natürlichen Neigung der Erzlager (1 – 2 %) folgten. Auf französischer Seite, wo die Lager tiefer liegen, mussten oft Schächte mit Fördertürmen angelegt werden. Unter Tage wurde die Methode des Pfeilerrückbau angewandt (dépilage).
Große Tagebaue waren z.B. Schlammfeld bei Petingen, Lallingerberg bei Esch und Hutberg bei Rümelingen.
Konzessionen
Der Grundstückseigentümer hatte nur das Recht, das Eisenerz unter seinem Grundstück zu fördern, wenn dieses nicht zu tief lag. War das Erzlager von einer Deckschicht von mehr als 23 m (östlich der Alzette nur 6 m) bedeckt, brauchte man eine kostenpflichtige Genehmigung des Staates um das Erz abzubauen (Konzession).
Die Eisenerz-Schichten
Die verschiedenen Schichten werden durch Farben bezeichnet. Nicht alle Schichten sind überall und in jedem Bergwerk zu finden. Manchmal ist auch die mineralogische Zusammensetzung einer Schicht verschieden von einer Gegend zu anderen.