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Forschungsarbeiten von Wissenschaftlern der Keele University, der University of Manchester und des University College Dublin haben ein neues Licht darauf geworfen, wie sich Edelmetalle – mehr als zehnmal seltener als Gold – in magmatischem Gestein bilden.
Die erstarrten Überreste von subvulkanischen magmatischen Intrusionen beherbergen die größten Konzentrationen von Platingruppenmetallen in der Erdkruste, wie Platin, Palladium und Rhodium. Wissenschaftler bezeichnen diese Körper als geschichtete mafische Intrusionen. Traditionelle Modelle deuten darauf hin, dass sich diese geschichteten Intrusionen in großvolumigen Magmakammern bildeten, aber diese neue Forschungsarbeit hat ergeben, dass es wahrscheinlicher ist, dass kleine Mengen von Magma wiederholt in einen Kristallbrei injiziert wurden.
Die Forschung, die in Nature Geoscience veröffentlicht wurde und von Dr. Brian O’Driscoll von der University of Manchester geleitet und von Dr. Ralf Gertisser von der School of Geography, Geology and the Environment der Keele University, dem ehemaligen Doktoranden Dr. Luke Hepworth und Professor Stephen Daly vom University College Dublin miterarbeitet wurde, zeigt, dass es angebracht ist, den seit langem vertretenen Glauben an die Bildung geschichteter mafischer Intrusionen neu zu bewerten.
Im Rahmen der Forschungsarbeit wurde eine detaillierte Studie an einem etwa 60 Millionen Jahre alten erloschenen Vulkan auf der Insel Rum im Nordwesten Schottlands durchgeführt. Die Mineralkristalle in der Rum-Intrusion wurden mit Hilfe eines neuartigen Mikroprobenverfahrens analysiert, um Isotopenvariationen des Elements Strontium zu identifizieren.
Die gemessenen Strontium-Isotopenvariationen liefern Hinweise darauf, dass die Kristallisation der Minerale in und um edelmetallreiche Schichten innerhalb von 10 bis 1.000 Jahren erfolgte. Die Daten zeigen auch, dass schichtförmige Intrusionen wie bei Rum durch wiederholte Selbstintrusion von Magma während der Erstarrung und nicht durch langwierige Abkühlung von unten nach oben und von oben nach unten entstehen.
Diese neue Erkenntnis hat wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der Edelmetallmineralisierung in mafischen Eruptivsystemen im Allgemeinen.
Veröffentlichung: Luke N. Hepworth et al. Rapid crystallization of precious-metal-mineralized layers in mafic magmatic systems, Nature Geoscience (2020). DOI: 10.1038/s41561-020-0568-3
Quelle: off. Pm der Keele University
Titelbildunterschrift: Mikrofotografie mit gekreuzten Polarisationsfiltern eines edelmetallhaltigen Peridotits.
Pia Gaupels
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