In Rissen, die bei Erdstößen entstehen, können sich Goldadern bilden. Wie genau das abläuft, haben Wissenschaftler jetzt herausgefunden. Die Stärke des Bebens und die sogenannte Entspannungsverdampfung spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Erdbeben können Goldadern sehr schnell entstehen lassen. Dabei steigt die Konzentration des Edelmetalls einer Studie zufolge mit der Stärke der Erdstöße. Mit einem Rechenmodell simulierten australische Geowissenschaftler, wie diese Ablagerungen je nach Gesteinstiefe und Stärke des Erdbebens zustande kommen. Über die Ergebnisse berichten Dion Weatherley von der University of Queensland in Brisbane und Richard Henley von der Australian National University in Canberra im Fachmagazin "Nature Geoscience".

In der Erdkruste liege der Goldgehalt bei etwa zwei auf eine Milliarde Teile (ppb), schreiben die Geowissenschaftler. Goldadern enthalten demnach eine um mehr als das Tausendfache höhere Konzentration. Diese Diskrepanz erklären die Forscher mit einem Phänomen, das in der technischen Chemie als Entspannungsverdampfung bekannt ist. "Wir haben herausgefunden, dass die ruckartige Vergrößerung eines Hohlraums durch ein Erdbeben zu einem extremen Druckabfall führt und die Flüssigkeit in der Spalte blitzschnell verdampfen lässt", schreiben sie.

Demnach steht Wasser im tiefen Gestein unter so hohem Druck, dass es trotz Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius flüssig bleibt. Bei einem Erdbeben bilden sich große Spalten, so dass der Druck schlagartig abfällt. Die Flüssigkeit verdampft, und der Unterdruck in den Spalten entzieht dem Gestein weiteres Wasser.

Nur das Wasser verdampft

Das nachkommende Wasser verdampft solange, bis sich Temperatur und Druck wieder an die Umgebung angepasst haben. Die im Wasser gelösten Neben- und Spurenelemente, darunter Gold, verdampfen nicht, sondern werden in der Spalte im Quarz angereichert. So können Erdbeben Goldadern entstehen und wachsen lassen, deren Abbau sich wirtschaftlich lohnt.

Am Beispiel der Südlichen Alpen in Neuseeland berechneten die Wissenschaftler, dass bei einer gängigen Zahl von Erdbeben während der Gebirgsentstehung eine wirtschaftlich nutzbare Goldader in deutlich weniger als 100.000 Jahren entstehen kann.

Je stärker die Erdstöße, desto größer werden demnach die dabei entstehenden Spalten. Ein Erdbeben der Stärke zwei vergrößert den Berechnungen zufolge einen Riss auf das 130-Fache seines ursprünglichen Volumens. Bei Stärke 6 ist es das 13.000-fache. Stärkere Erdbeben sorgen deshalb für eine höhere Konzentration von Gold in einer Quarzader.