Forscher lüften das Geheimnis um die Herkunft von Gold

Die Frage nach der Herkunft und Entstehung von Gold fasziniert die Menschheit bereits seit der Antike. Nun hat eine Gruppe von Wissenschaftlern aus aller Welt mit ihrer Forschung zur Beantwortung der Frage beigetragen.

Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern hat ein neues Licht auf die Herkunft des Goldes werfen können. Über die Herkunft von Gold wird bereits seit langer Zeit spekuliert, doch bislang konnte noch keine Antwort präsentiert werden, die die wissenschaftliche Gemeinschaft überzeugte.

Das irdische Gold kommt aus dem Erdmantel

Das Ergebnis ihre Arbeit wurde kürzlich in der Online-Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Ihre Untersuchungen ergaben, dass das irdische Gold aus den tiefsten Regionen unseres Planeten an die Erdoberfläche gelangt ist. So hätten die inneren Bewegungen der Erde den Aufstieg und die Konzentration des Edelmetalls begünstigt.

Belege für diesen Prozess haben die Forscher im argentinischen Patagonien gefunden. In diesem Gebiet wurden die ersten Goldvorkommen unter dem südamerikanischen Kontinent registriert.

Die Forscher gehören verschiedenen Universitäten aus Chile, Australien und Frankreich an. Unter ihnen ist auch José María González Jiménez, ein Forscher aus der Abteilung für Mineralogie und Petrologie der Universität Granada.

„Die Suche nach Gold hat Wanderungen, Expeditionen und sogar Kriege motiviert“

Das Innere der Erde ist in drei große Schichten unterteilt: Kruste, Mantel und Kern. „Die Mineralien, die wir gewinnen und die unsere Wirtschaft unterstützen, befinden sich in der Kruste. Und obwohl wir Experten darin sind, sie zu nutzen, wissen wir immer noch sehr wenig über ihre wahre Herkunft. Die Suche nach Gold hat Wanderungen, Expeditionen und sogar Kriege motiviert, aber seine Herkunft ist eine der Hauptfragen auf dem Gebiet der Lagerstättenentstehung“, sagte der Forscher.

Der Mantel ist die Schicht, die den Kern von der Kruste trennt. Die Kruste, auf der wir alle leben, besitzt unterschiedliche Mächtigkeiten. Unter dem Ozean beträgt sie etwa 17 Kilometer und 70 Kilometer unter den Kontinenten.

„Diese Distanz ist für die Menschheit unerreichbar. Im Moment verfügen wir nicht über die benötigten Mittel, um den Mantel zu erreichen. Solange wie wir diese Möglichkeit nicht haben, können wir keine weiteren direkten Informationen über den Mantel erlangen“, stellt der Experte fest.

Winzig kleine Einschlüsse in Gesteinen liefern wertvolle Hinweise

Nichtsdestotrotz kann uns Material aus dem Mantel dank vulkanischer Eruptionen erreichen, denn bei dem Ausbruch eines Vulkans können kleine Fragmente oder Xenolithe vom Mantel bis an die Oberfläche transportiert werden. Xenolith (übersetzt „Fremdegestein“) ist ein Einschluss in einem Wirtsgestein, der eine andere chemische Zusammensetzung aufweist.

Diese seltenen Xenolithen waren der Gegenstand dieser Forschung und wurden von den Forschern genauestens untersucht. In ihnen haben die Forscher winzige Goldpartikel gefunden, deren Dicke der eines menschlichen Haares entspricht. Die Forscher waren sich sicher, dass der tiefe Mantel ihr Ursprung ist.

Forschung am Deseado-Massiv

Im Mittelpunkt der Forschung stand die Region des Deseado-Massivs im argentinischen Patagonien. Diese Provinz hat eine der größten Goldvorkommen der Welt und ihre Minen werden noch immer ausgebeutet.

Da die Goldkonzentration an dieser Stelle der Kruste sehr hoch ist, konnten die Forscher herausfinden, warum Mineralvorkommen auf bestimmte Regionen des Planeten begrenzt sind. Ihre Hypothese ist, dass der Mantel unter dieser Region einzigartig ist. So neigt er dazu, aufgrund seiner Geschichte, Goldlagerstätten an der Oberfläche zu bilden.

„Diese Geschichte reicht 200 Millionen Jahre zurück, als Afrika und Südamerika Teil desselben Kontinents waren“ sagt González Jiménez. „Ihre Trennung wurde u.a. durch den Aufstieg einer „Mantelplume“ aus dem tiefen Mantel verursacht, die die Kruste zerbrach und die Trennung der beiden Kontinente bewirkte. Der Aufstieg dieser tiefen Mantelplume erzeugte eine wahre chemische Fabrik, die den Mantel mit Metallen bereicherte. Diese sollten später die Bedingungen für die Entstehung von Goldvorkommen schaffen.“

„Dieses Mal wurde der Prozess durch die Bewegung einer tektonischen Platte unter einer anderen verursacht (Subduktion), die die Zirkulation von metallreichen Flüssigkeiten durch die Risse ermöglichte. Somit konnten sich die Metalle konzentrieren und in der Nähe der Oberfläche erstarren“ ergänzte der Forscher.

Durch diese Entdeckung ergeben sich völlig neue Möglichkeiten

Die Ergebnisse des Forschungsteams werfen ein neues Licht auf die Bildung von Mineralvorkommen, die in der Regel auf einen Ursprung in der Kruste zurückgeführt werden.

Diese neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse könnten zu einer fortgeschritteneren Erkundung der Lagerstätten beitragen, die nicht nur Oberflächenbilder oder Röntgenaufnahmen der Kruste für ihre Suche berücksichtigt, sondern auch die Tiefen des Mantels untersucht.

Doch die Erde ist lediglich eine Lagerstätte für Gold

Gewiss ist jedoch, dass die Erde keine riesige Produktionsstätte für Gold ist. Das Vorkommen von Gold auf der Erde führt zurück in die Zeit, als sich unser Planet bildete. Als sich die Erde bildete, nahm sie Elemente aus dem Universum auf, wie Nickel, Eisen und wahrscheinlich auch Gold.

Das Gold wurde zuvor von massereichen Sternen binnen kürzester Zeit gebildet: In ihrem gewaltsamen Ableben als Supernova. Während sie zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabiert, herrschen in ihren äußeren Schichten, die explosionsartig abgestoßen werden, extreme Bedingungen. Atome nehmen hier in kurzer Zeit viele Neutronen auf, werden instabil und zerfallen wiederum.

Die Elemente wandern dabei sozusagen durch das Periodensystem, weil sich ihre Protonen- und damit auch ihre Ordnungszahl verändert. Aus Nickel wird Kupfer, aus Palladium Silber und, vermutlich auch, aus Platin Gold.

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