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Bergbaugeologie: Diamanten enthüllen Platin-Herkunft

Das Rätsel um die Entstehung des weltweit vielleicht wertvollsten Erzlagers von seltenen Metallen könnte geklärt sein: Mit Hilfe von Diamanten führen Stephen Richardson von der University of Cape Town und Steven Shirey von der Carnegie Institution in Washington die Ablagerungen im südafrikanischen Bushveld auf einen Ursprung im Erdmantel zurück.

Bisherige Studien, die auf Isotopenanalysen des Gesteins beruhten, deuteten an, dass die zwei Milliarden Jahre alten Ablagerungen durch Magma aus der Erdkruste entstanden waren. Dieses Material ist jedoch relativ arm an Elementen aus der Platin-Gruppe (PGE) wie Palladium, Rhodium, Osmium oder Platin selbst – und steht damit im Widerspruch zu den im weltweiten Maßstab hohen Konzentrationen dieser Metalle im Bushveld. Ihre Mengen deuten stattdessen eher auf den Erdmantel als Quelle, wo sie in höherer Anreicherung vorliegen. Die Erzadern erstrecken sich zudem relativ homogen über Hunderte von Kilometern, während die Erdkruste sehr heterogen ist.

Um diesen Widerspruch aufzulösen, studierten die beiden Geologen winzige mineralische Einschlüsse in rund 20 Diamanten, die im Umfeld des Bushvelds geschürft wurden und die sich in Tiefen von 150 bis 200 Tiefe geformt hatten. Die Verhältnisse von Strontium-, Osmium- und Neodymisotopen verrieten ihnen, in welchen Regionen des Erdmantels die edle Kohlenstoffmodifikation gewachsen war. Diese Signaturen fanden sich anschließend auch in Erzgesteinen des Bushvelds, weshalb es für Richardson und Shirey sicher ist, dass sie ebenfalls aus dem Mantel stammen. Seismische Studien belegten außerdem, dass unter dem wertvollen Gesteinskomplex geologische Anomalien auftreten, die von sehr tief aufsteigender Magma herrührten, so die Forscher weiter. Prospektoren sollen sich diese Erkenntnisse zukünftig zu Nutze machen, um weitere ertragreiche Erzadern zu finden. (dl)

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