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Erzlagerstätten: Erdbeben schaffen Goldvorkommen

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Goldlagerstätten entstehen durch verschiedene Prozesse. Schon lange ist bekannt, dass sie sich zum Beispiel bilden, wenn tief im Gestein mineralreiche Flüssigkeiten durch schmale Klüfte strömen. Wie Forscher nun an einem einfachen Modell zeigen, sorgen durch Erdbeben ausgelöste plötzliche und vor allem sehr große Druckveränderungen dafür, dass das Edelmetall ausfällt. So wachsen im Verlauf von geologisch kurzen Zeiträumen die charakteristischen Goldadern heran.

Etwa ein Drittel der Goldvorkommen liegt in Regionen mit alten oder jungen Gebirgen. Die Erzvorkommen dort sind ein Nebenprodukt der Gebirgsbildung, so die anerkannte Erklärung: Während das Gestein in die Tiefe verlagert und dort unter hohem Druck und hohen Temperaturen überformt wird, fließen heiße, mineralhaltige Flüssigkeiten durch die entstehenden Risse und Gänge. Die punktuell starke Anreicherung des Edelmetalls blieb allerdings ein Rätsel. So hatte man schon länger vermutet, dass Druckänderungen auf Grund von begleitenden Erdbeben die Goldablagerung fördern, das Ausmaß dieser Druckänderungen galt jedoch als vergleichsweise gering.

Dies war ein Irrtum, wie Dion Weatherley von der University of Queensland in Brisbane und Richard Henley von der Australian National University in Canberra nun anhand eines einfachen Kolbenmodells demonstrieren. Die Wissenschaftler stellten fest, dass bei einem Erdbeben der Magnitude 4 der zuvor herrschende Druck von etwa 290 Megapascal blitzartig auf einen Wert von 0,2 Megapascal sinken würde. Diese abrupte Druckentlastung lässt die Flüssigkeit sofort verdampfen, und das enthaltene Gold setzt sich ab. Nachdem sich der Hohlraum anschließend wieder mit Flüssigkeit gefüllt hat, sorgt das nächste Erdbeben auf selbem Weg für die nächste Schicht der Goldader.

Ein wirtschaftlich interessantes Vorkommen von 100 Tonnen Gold könnte dabei schon in weniger als 100 000 Jahren entstehen, berechneten die Forscher weiter, indem sie die Erdbebenhäufigkeit der neuseeländischen Südalpen zu Grunde legten. Mehr als 80 Prozent der weltweiten Goldvorräte könnten durch diesen Mechanismus entstanden sein, so Weatherley und Henley.

12. KW 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 12. KW 2013

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