Lagerstättenkunde: Metallschätzen auf der Spur

Forschende des KIT untersuchen die Entstehung von magmatisch-hydrothermalen Erzlagerstätten in einem vulkanischen Umfeld

Luftaufnahme von Santorini — Die als Urlaubsziel beliebte Kykladen-Insel Santorin liegt auf dem Vulkanfeld, das die Forschenden untersucht haben.

Beschreibung siehe Bildunterschrift — Die schematische Darstellung zeigt den Metalltransfer in einem magmatisch-hydrothermalen System durch Oxidation von Sulfidschmelztropfen durch magmatisches Gas.

Erzlagerstätten bilden wichtige Quellen für Metalle und haben daher eine enorme wirtschaftliche Bedeutung. Um solche Vorkommen in der Erdkruste zu entdecken, ist es wichtig zu wissen, wie sie entstanden sind. Daher haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) die Entstehung von magmatisch-hydrothermalen Erzlagerstätten auf dem Christiana-Santorini-Kolumbo-Vulkanfeld in Griechenland untersucht. Über die Ergebnisse berichtet das europäische Team um Professor Jochen Kolb vom Institut für Angewandte Geowissenschaften des KIT nun in der Zeitschrift Nature Communications.

Gasbläschen und Tropfen von Sulfidschmelze spielen Schlüsselrolle

Magmatisch-hydrothermale Erzlagerstätten bilden sich über einer Magmakammer, die unter einem aktiven Vulkan liegt. In bestimmten Magmakammern entmischen sich die vorherrschende silikatische und eine sulfidische, also schwefelhaltige Schmelze. Schwefelliebende Metalle wie Gold, Kupfer, Silber, Tellur und Wismut werden in Tropfen der sulfidischen Schmelze angereichert. Diese sind schwerer als die silikatische Schmelze und sinken normalerweise in der Magmakammer ab.
Die Schlüsselrolle beim Transfer der Metalle in Richtung Erdoberfläche spielen Gasbläschen aus der Magmaentgasung: Diese haften sich an die Sulfidschmelztropfen, nehmen die Metalle auf und steigen zur Erdoberfläche auf. Dort sorgen sie für die Bildung großer magmatisch-hydrothermaler Erzlagerstätten. Den Forschenden gelang es erstmals, diese experimentell vorhergesagten Prozesse in einem vulkanischen Umfeld zu beobachten. Die Prozesse beeinflussen außerdem die Zusammensetzung vulkanischer Gase und damit ihren Einfluss auf Umwelt und Klima.

or, 27.06.2024