Die ‚Goldküche' der Erde — warum sich Gold an Subduktionszonen konzentriert

Warum konzentriert sich Gold entlang vulkanischer Bögen an Subduktionszonen? Ein Team um Dr. Christian Timm vom GEOMAR untersuchte diese Frage am Kermadec-Bogen im Südpazifik.

Das Team analysierte 66 Vulkanglas-Proben vom Kermadec-Bogen und dem angrenzenden Havre-Trog. Vulkanglas entsteht, wenn Lava durch Meerwasser rasch abgekühlt wird, und bewahrt die chemische Zusammensetzung des Magmas.

Goldkonzentrationen ein Vielfaches höher als an Mittelozeanischen Rücken

Die Analyse ergab, dass primitive Glasproben vom Kermadec-Bogen mehrfach höhere Goldkonzentrationen aufweisen als Magmen von Mittelozeanischen Rücken. Bis zu 6 Nanogramm Gold pro Gramm Gestein wurden nachgewiesen.

Als wir diese Proben analysierten, stellten wir fest, dass ihre Goldkonzentrationen oft um ein Vielfaches höher sind als bei vergleichbaren Magmen von Mittelozeanischen Rücken

— Dr. Christian Timm (GEOMAR, Meeresgeologe)

Der Schlüssel: wiederholtes Schmelzen

Zunächst nahm das Team an, dass Wasser aus der abtauchenden Platte die Goldanreicherung direkt steuert. Doch die Daten zeigten: Wasser fördert das Mantelschmelzen, aber der Schlüssel sind wiederholte Hochgradschmelzen.

Unsere Daten zeigen, dass Wasser hauptsächlich das Mantelschmelzen fördert. Der entscheidende Faktor ist der hohe — und teilweise wiederholte — Schmelzgrad

— Dr. Christian Timm

Gold im Mantel ist an Sulfidminerale gebunden. Bei hohen Schmelzgraden zerfallen diese Minerale und setzen ihr Gold vollständig in die Schmelze frei. Nicht ein einzelnes Ereignis, sondern mehrere Stufen konzentrieren Gold im Magma.

Der erste Schritt im Lebenszyklus des Goldes

Wir betrachten den ersten Schritt im Lebenszyklus des Goldes. Er beginnt mit dem Transfer von Gold aus dem Mantel in eine Schmelze, die schließlich Vulkane bildet. Die Alchemie beginnt lange bevor das Metall die Oberfläche erreicht

— Dr. Christian Timm

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Anmerkung des Autors: Der Ausdruck ‚Goldküche der Erde' ist brillant eingängig. Der Mechanismus — Gold konzentriert sich durch wiederholtes Schmelzen — erinnert ans Einkochen einer Sauce.

Allerdings sind die aktuellen Konzentrationen weit vom Abbau entfernt. Die Alchemie der Erde operiert in Maßstäben jenseits menschlicher Vorstellungskraft.