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News: Uralter Schatz

Mit ihrer präzisen Datierung von Goldstückchen schlichten Forscher den ewigen Streit um die Entstehung der weltweit bedeutsamsten Lagerstätte - des Witwatersrand in Südafrika.
Uralter Schatz
Fast die Hälfte allen Goldes in elektronischen Bauteilen, Eheringen und Zähnen stammt aus einer Region, die kleiner ist als Korsika. Südafrikas Witwatersrand-Becken ist die globale Goldtruhe, aus der seit ihrer Entdeckung im Jahr 1886 Gold im Wert von einer halben Billion Euro entnommen wurde. Um die 50 000 Tonnen des Edelmetalls kamen in dieser Zeit zusammen - etwa so viel warten derzeit noch auf ihren Abbau.

Im Glanz dieser Zahlen erscheint die Frage nach dem Ursprung des Goldes nebensächlich - wenngleich sich viele Forscher gerade darum seit Jahrzehnten streiten. Das Gold vom Witwatersrand findet sich in einem Sedimentbecken, und während die einen glauben, das Gold sei aus der Ferne von Flüssen heran transportiert worden, sind die anderen sicher, dass das Gold erst später durch hydrothermale Prozesse - sprich: heiße Quellen - aus der oberen Erdkruste in das Becken gelangt.

Beide Schulen haben ihre guten Argumente: So sprechen die gerundete Form vieler Nuggets und ihre Anreichung entlang sedimentärer Schichten auf den Transport durch Flüsse.

Andere Goldpartikel erscheinen unter dem Mikroskop hingegen, als seien sie erst nach der Ablagerung kristallisiert. Da die Sedimente des Witwatersrand nach ihrer Ablagerung vor ungefähr 2,8 Milliarden Jahren allerdings mehrfach metamorph überprägt – also gestaucht und erhitzt – wurden, steht dieses Argument seit jeher auf tönernen Füßen.

Das letzte Wort dürften jetzt wohl Forscher um Jason Kirk von der University of Arizona in Tucson haben. Ihnen gelang zum ersten Mal eine genaue Datierung der Goldklümpchen - und damit die Beilegung des Disputs.

Denn mithilfe der so genannten negativen Thermionen-Massenspektrometrie (NTIMS) - zu der weltweit nur ein paar wenige Labors in der Lage sind - vermochten die Forscher direkt und sehr präzise das Alter der Goldpartikel zu bestimmen. Dabei maßen sie die Konzentrationen des im Gold enthaltenen radioaktiven Rhenium-187-Isotops, das mit einer Halbwertszeit von 45 Milliarden Jahren zu Osmium-187 zerfällt. Aus dem Verhältnis beider Isotope konnten Kirk und seine Kollegen das genaue Alter berechnen.

Das Ergebnis ist klar und dürfte jeder Kritik standhalten: Das Gold vom Witwatersrand ist gut drei Milliarden Jahre alt und somit deutlich älter als die Sedimente, in denen es lagert. Die nachträglich Bildung des Edelmetalls durch hydrothermale Aktivität ist somit ausgeschlossen. Bei dem Witwatersrand handelt es sich eindeutig um eine so genannte Seife - so heißen Lagerstätten, in denen Metalle von Flüssen zusammengeschwemmt wurden.

Und noch etwas: Das 187Rh/187Os-Verhältnis erlaubt auch Rückschlüsse auf die ursprüngliche Herkunft des Goldes. Denn während die Erdkruste - relativ gesehen - reicher an Rhenium ist als an Osmium, ist das Verhältnis im Erdmantel genau umgekehrt. Und der geochemische Fingerabdruck im Gold vom Witwatersrand lässt auf eine Herkunft aus dem Mantel schließen.

Und zu guter Letzt: Neben dem Gold finden sich in der Seife auch Minerale wie Pyrit (FeS2) und Uraninit (UO2). Solche Minerale würden in Anwesenheit von Sauerstoff rasch oxidieren, ihre Existenz zeugt also von der anoxischen, also sauerstofffreien Atmosphäre jener Zeit.

Somit entstand das Gold der weltweit wichtigsten Lagerstätte zu einer Zeit, als die Erde fast vollständig von Meeren bedeckt war und nur hier und da die ersten Mikrokontinente herausragten. 200 Millionen Jahre später entstand auf einem davon ein weit ausgedehntes Becken, in dem die Flüsse die goldhaltigen Sedimente aus dem Hinterland zusammentrugen. In diesem Witwatersrand-Becken überdauerte der Goldschatz die Jahrmilliarden - bis er seit nunmehr fast 120 Jahren innerhalb eines geologischen Wimpernschlags gehoben wird.

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