Südafrikanisches Goldlager hat merkwürdigen Ursprung

7. Mai 2017, 17:06
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Das weltgrößte Goldvorkommen im Witwatersrand ist eng mit Erdöl und Uran verknüpft

Kiel – Gold entsteht, wenn ein massereicher Stern kollabiert, nachdem er seinen Brennstoff komplett verbraucht hat. Winzige Mengen davon landeten vor 4,6 Milliarden Jahren auch auf der jungen Erde – und versanken wegen des hohen Gewichts in der flüssigen Kruste Richtung Erdkern. Das wenige, das heute gefunden wird, kam später aus dem All auf die Erde oder wurde durch geologische Prozesse aus dem Erdinneren an die Oberfläche transportiert.

Viel ist es nicht, das die Menschheit bisher an Gold gefördert hat: Laut World Gold Council kamen bis 2014 insgesamt 183.000 Tonnen Gold ans Licht. Das entspricht einem Würfel mit 21 Metern Seitenlänge, verteilt auf einige wenige umfangreiche und zahlreichere kleine Lagerstätten rund um den Globus.

Die weltweit größten Goldvorkommen

Wie sich das Gold in der Erdkruste in den vergangenen Jahrmilliarden an bestimmten Stellen anreichern konnte, ist in vielen Punkten noch unklar. Das galt bislang auch für das aktuell größte Goldvorkommen weltweit im Witwatersrand in Südafrika. Einem internationalen Geologenteam ist es nun jedoch gelungen, dem Ursprung dieses Goldes auf die Spur zukommen: Wie sich zeigte, spielten dabei bisher unbekannte Prozesse eine Rolle.

Für ihre Untersuchung haben die Wissenschafter um Sebastian Fuchs vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel Erzproben aus den Lagerstätten im Witwatersrand mit Hilfe von hochauflösenden Raster- und Transmissionselektronenmikroskopen untersucht. Neuartige 2D- und 3D-Software half ihnen bei der Auswertung der so gewonnenen Daten. "Wir haben herausgefunden, dass Erdöl, gebildet aus organischem Material von den wahrscheinlich ersten lebenden Organismen auf der Erde, kleinste Uranpartikel transportierte. Sie flockten aus und bildeten nanokristalline Uranerze", erläutert Fuchs.

Bisher unbekannter Mechanismus

"Heiße, hydrothermale Fluide, ähnlich wie wir sie heute bei den Black Smokern in der Tiefsee finden, bewegten große Mengen an gelöstem Gold im Becken und bildeten mit dem Öl in den Lagerstätten eine Wasser-Öl-Emulsion. Diese Öltröpfchen im heißen Wasser initiierten eine massive chemische Ausfällung von Gold und die Entstehung von sehr komplexen Gold-Uranerzen", so Fuchs weiter.

In ihrer Studie visualisieren die Forscher unter Anwendung von hochauflösenden bildgebenden Verfahren einen bisher unbekannten Erzbildungsprozess, welcher komplett durch Erdöl gesteuert wird, und zeigen wie eng die Bildung von Erdöl und Metallen verknüpft ist. "Mit unserer Methode konnten wir ferner erstmals Reste von fossilem Erdöl in Gold nachweisen", sagt Fuchs.

Die Wissenschafter waren nach eigenen Angaben überrascht, auf welchem engen Raum Erdölprodukte und Metalle zusammen vorkommen. Sie hoffen, dass ihre Resultate künftig auch zur Identifizierung neuer Rohstofflagerstätten führen könnten. (red, 7.5.2017)

  • Die nanotomographische Aufnahme zeigt links Uraninit (Uranerz), das Goldkörnchen umschließt. Im rechten Bild wurde das Uraninit mit Hilfe eines Computerprogramms "herausgerechnet".
    illustr.: s. fuchs, geomar

    Die nanotomographische Aufnahme zeigt links Uraninit (Uranerz), das Goldkörnchen umschließt. Im rechten Bild wurde das Uraninit mit Hilfe eines Computerprogramms "herausgerechnet".

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