Geologisches Rätsel gelöstForscher entdecken Ursprung des Goldes in der Tiefsee
Seit Jahrhunderten beschäftigen sich Abenteurer und Wissenschaftler mit der Frage, wo Gold seinen Ursprung hat. In der Tiefsee finden Forscher nun die Antwort. Temperatur und hoher Wassergehalt machen dort eine Art natürliche Goldküche möglich.
Goldlagerstätten nehmen bereits tief unter dem vulkanischen Meeresboden ihren Anfang. Das zeigt eine neue Studie des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel. Forscher fanden heraus, dass das Edelmetall durch die Verschiebungen von Erdplatten und mit Wasser mehrfach aufgeschmolzen und angereichert wird, lange bevor es an die Oberfläche und in goldhaltige Quellen gelangt.
Die Wissenschaftler vergleichen die natürlichen Schmelzprozesse mit einer mehrstufigen Raffinerie. Dabei reichern sich bis zu sechs Nanogramm Gold pro Gramm Gestein an. Klingt nach wenig, das Vorkommen des seltenen Edelmetalls in der Tiefe ist damit aber deutlich höher als bisher angenommen.
Proben voller Gold
Um die Frage nach dem Ursprung von Gold zu lösen, haben die Forscher 66 Glasproben untersucht, die sie im Pazifik nördlich von Neuseeland entlang des ozeanischen Kermadec-Inselbogens und des benachbarten Havre-Trogs genommen hatten. Die untersuchten Glaspartikel entstehen, wenn Lava in der Tiefe schlagartig abkühlt.
"Als wir diese Proben analysierten, zeigte sich, dass ihre Goldgehalte meist um ein Vielfaches höher sind als in vergleichbaren Magmen an Mittelozeanischen Rücken", erklärt Studienleiter Christian Timm. Das Ergebnis habe die Frage aufgeworfen, welcher Prozess die Goldanreicherung verursacht.
Die Bedingungen des Kermadec-Bogens sind dabei entscheidend. Dort führen die Verschiebungen der Erdplatten zu besonders heißen und wasserhaltigen Verhältnissen. Wasser und ein hoher Schmelzgrad lockern die mineralischen Bindungen und setzen Gold frei. Durch mehrfache Wiederholungen dieses Prozesses steigt die Konzentration von Gold im Magma allmählich an.
"Wir sind zunächst davon ausgegangen, dass das Wasser aus der abtauchenden Platte direkt die Goldanreicherung steuert", sagt Timm. "Unsere Daten zeigen jedoch, dass Wasser vor allem das Aufschmelzen des Mantels ermöglicht. Entscheidend für die hohen Goldgehalte ist der hohe – und teilweise mehrfache – Schmelzgrad."
"Erster Schritt der Goldgeschichte"
Auch wenn die Goldanreicherung aus geologischer Sicht hoch erscheint: Ihre Konzentration müsste um ein Vielfaches höher sein, um für den Abbau wirtschaftlich lukrativ zu sein. Die Forschungsergebnisse helfen jedoch, zu verstehen, wie Gold sich anreichert und in der Natur angelagert wird.
"Wir untersuchen damit den ersten Schritt der Goldgeschichte. Es geht um den Moment, in dem Gold aus dem Erdmantel in eine Gesteinsschmelze gelangt, aus der später Vulkane entstehen", sagt Timm. "Die Alchemie beginnt lange, bevor das Metall an die Oberfläche gelangt."