Goldsuche und Geologie Südafrikas
Zur Geologie der südafrikanischen Goldvorkommen
Geologen streiten sich seit über 100 Jahren über die Herkunft des Goldes in Südafrika. US-Wissenschaftler meinen, nun die endgültige Antwort präsentieren zu können, berichtet die Netzeitung (www.Netzeitung.de) am 14. September 2002.
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Die reichsten Gold-Lagerstätten der Welt hat Südafrika. In den letzten 120 Jahren sind dort bereits etwa 50.000 Tonnen des Edelmetalls gefördert worden – ungefähr genauso viel wie überall sonst auf dem Globus. Wie das Gold in das nahe bei Johannesburg gelegene Witwatersrand Basin kam, darüber streiten sich Geologen und Mineralogen seit den Zeiten des ersten südafrikanischen Goldrausches am Ende des 19. Jahrhunderts. Wurde es von Flüssen dort abgelagert, oder aus dem flüssigen Erdmantel dort direkt nach oben gedrückt?
Der Witwatersrand ist eine Wasserscheide, benannt nach den dort vorkommenden weißen Quarzgesteinen, auf der Hochebene, auf der auch Johannesburg liegt. Nach ihm sind sowohl die bekannteste Uni des Landes in Johannesburg als auch die nationale Währung, der Rand, benannt.
Die Ergebnisse, die Jason Kirk von der University of Arizona in Tucson jetzt im Fachmagazin «Science» vorlegen, unterstützen die These, dass das Gold tatsächlich von urzeitlichen Flüssen und Bächen an den heutigen Fundort transportiert wurde. Altersbestimmungen des Wirtsgesteins hatten gezeigt, dass dieses etwa 2,8 bis 2,9 Milliarden Jahre alt ist. Kirk und sein Team ermittelten nun, wie viel Rhenium und Osmium das südafrikanische Gold enthält. Aus der Halbwertszeit, mit der Rhenium-187 zu Osmium-187 zerfällt, berechneten sie für die Edelmetallablagerungen und für eng mit diesen verbundene Pyrit-Mineralien ein Alter von knapp über 3,0 Milliarden Jahren. Das Gold ist also deutlich älter als das umgebende Gestein.
Laut Kirk und seinen Kollegen spricht dieser Befund für die Annahme, das Gold sei ursprünglich an einer anderen Stelle als dem heutigen Fundort aus dem Erdmantel in die Erdkruste gelangt. Später hätten Wind und Wasser das Muttergestein erodiert und das Edelmetall samt dem Pyrit in einem großen Sedimentbecken abgelagert. Begraben unter einer kilometerdicken Sedimentschicht und erhitzt und durchgewalkt von geologischen Prozessen habe das Metall schließlich seine heutige Position und Form angenommen, erläutert Hartwig Frimmel von der Universität Kapstadt in der gleichen Ausgabe des Magazins.
Pyrit besteht aus Eisensulfid, das mit Sauerstoff zu Eisenoxid und Schwefeldioxid reagiert. Frimmel glaubt daher, dass die Ergebnisse auch eine Aussage über die Atmosphärenchemie vor drei Milliarden Jahren erlauben. Die Tatsache, dass das Pyrit die Freisetzung aus dem Muttergestein und den Transport in das Bassin unbeschadet überstanden hat, spricht seiner Meinung nach dafür, dass die Atmosphäre damals kaum Sauerstoff enthielt.
Für die industrielle Goldsuche könnten die Ergebnisse ganz praktische Implikationen haben: Bei der Untersuchung möglicher Lagerstätten suchte man bisher vornehmlich nach Gesteinsstrukturen, die direkt aus dem Erdmantel nach oben gedrücktes Gold hätten einfangen können. Hier sei nun möglicherweise ein Umdenken angebracht, so Bruce Yardley von der University of Leeds gegenüber dem Online-Magazin der Fachzeitschrift «Nature».
Nach der Veröffentlichung von Kirks Ergebnissen meldeten sich auch bereits die ersten Zweifler zu Wort. Neil Phillips von der Scientific and Industrial Research Organization des Commonwealth in Melbourne etwa bezweifelt die Genauigkeit der Datierungsmethode. Außerdem habe niemand eine Erklärung dafür, von woher das Gold ursprünglich herangespült worden sein könnte.