Die Entstehung von Goldvorkommen hat Wissenschaftler schon immer fasziniert. Eine kürzliche Entdeckung könnte dieses Rätsel nun aufklären.
Ein internationales Team, darunter ein Forscher der University of Michigan, hat einen Gold-Trisulfid-Komplex identifiziert. Dieser Komplex spielt eine Schlüsselrolle beim Transport von Gold aus dem Erdmantel an die Oberfläche. Die Ergebnisse, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurden, bieten ein neues Verständnis der Mechanismen, die zur Bildung von Goldvorkommen führen.
Leider ist es nicht so einfach wie in dieser Illustration...
Goldvorkommen, die mit Vulkanen verbunden sind, entstehen in Subduktionszonen. Diese Zonen, in denen eine ozeanische Platte unter eine kontinentale Platte abtaucht, sind Schauplätze intensiver magmatischer Aktivität. Der Gold-Trisulfid-Komplex bildet sich unter spezifischen Druck- und Temperaturbedingungen, die es dem Gold ermöglichen, zur Oberfläche zu wandern.
Adam Simon, Professor an der University of Michigan, betont die Bedeutung dieser Entdeckung. Das von dem Team entwickelte thermodynamische Modell zeigt, dass der Gold-Trisulfid-Komplex entscheidend ist, um die hohen Goldkonzentrationen in bestimmten Mineralsystemen zu erklären. Dieser Fortschritt könnte die Strategien zur Minenexploration verbessern.
Die Forscher kombinierten Laborexperimente mit thermodynamischen Modellen, um ihre Ergebnisse zu validieren. Dieser Ansatz ermöglichte es, die Bedingungen für die Bildung des Gold-Trisulfid-Komplexes präzise vorherzusagen. Die Ergebnisse gelten für Subduktionszonen rund um den Pazifischen Ozean, wo sich viele aktive Vulkane befinden.
Diese Studie ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern aus China, der Schweiz, Australien und Frankreich. Sie leistet einen bedeutenden Beitrag zum Verständnis der geochemischen Prozesse, die an der Bildung von Goldvorkommen beteiligt sind. Die Auswirkungen auf die Bergbauindustrie könnten erheblich sein.
Quelle: Proceedings of the National Academy of Sciences (2024).
Subduktionszonen, wie diejenigen rund um den Pazifischen Ozean, sind komplexe geologische Umgebungen. Das dort entstehende Magma transportiert wertvolle Elemente, darunter Gold, an die Oberfläche. Die Entdeckung des Gold-Trisulfid-Komplexes erklärt, warum einige dieser Zonen besonders goldreich sind.
Die Forscher hoffen, dass diese Ergebnisse die Minenexploration gezielter gestalten werden. Indem man die spezifischen Bedingungen für die Bildung von Goldvorkommen versteht, wird es möglich, die Suche zu optimieren und die damit verbundenen Kosten zu senken. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven für die Bergbauindustrie.
Schließlich unterstreicht diese Studie die Bedeutung internationaler Zusammenarbeit in den Geowissenschaften. Durch die Kombination verschiedener Expertisen konnten die Forscher ein robustes Modell entwickeln, das unser Verständnis geologischer Prozesse verbessert. Diese Fortschritte sind entscheidend für die nachhaltige Nutzung mineralischer Ressourcen.
Was ist eine Subduktionszone?
Eine Subduktionszone ist eine Region, in der eine ozeanische tektonische Platte unter eine kontinentale Platte abtaucht. Dieser Prozess ist die Ursache für zahlreiche geologische Phänomene wie Erdbeben und Vulkanausbrüche.
In diesen Zonen kann das im Erdmantel gebildete Magma an die Oberfläche aufsteigen. Dieses Magma transportiert wertvolle Elemente, darunter Gold, die sich dann in Mineralvorkommen konzentrieren.
Subduktionszonen sind besonders aktiv rund um den Pazifischen Ozean, in einer Region, die als „Feuerring“ bekannt ist. Diese Zonen sind daher bevorzugte Ziele für die Minenexploration.
Das Verständnis der Prozesse in Subduktionszonen ist entscheidend, um vorherzusagen, wo und wie sich Goldvorkommen bilden. Es ermöglicht auch eine bessere Vorhersage der natürlichen Risiken, die mit diesen Regionen verbunden sind.
Wie wird Gold an die Oberfläche transportiert?
Das im Erdmantel vorhandene Gold wird durch Magma an die Oberfläche transportiert. Dieser Prozess wird durch die Bildung chemischer Komplexe wie des in dieser Studie identifizierten Gold-Trisulfid-Komplexes erleichtert.
Der Gold-Trisulfid-Komplex bildet sich unter spezifischen Druck- und Temperaturbedingungen. Diese Bedingungen herrschen in Subduktionszonen in Tiefen von 30 bis 50 Meilen unter der Oberfläche.
Einmal gebildet, ist der Gold-Trisulfid-Komplex im Magma sehr mobil. Er kann so zur Oberfläche wandern, wo sich das Gold in Mineralvorkommen konzentriert.
Diese Entdeckung hilft zu verstehen, warum einige Subduktionszonen besonders goldreich sind. Sie eröffnet auch neue Perspektiven für die Minenexploration, indem sie die vielversprechendsten Regionen gezielt anvisiert.