Isotopenanalyse belegt Herkunft der Edelmetallerze im Erdmantel

Kapstadt (Südafrika)/Washington (USA) - Es findet sich in Abgaskatalysatoren, Brennstoffzellen und Thermoelementen: Ohne das Edelmetall Platin, das etwa 30 mal seltener ist als Gold, kommt die Industrie heute nicht aus. Seine mit Abstand größten Vorkommen liegen in Südafrika, gefolgt von Russland und Kanada. Weshalb das so ist, berichten südafrikanische und amerikanische Geowissenschaftler in der Zeitschrift "Nature". Sie können damit einen langen Disput um die Entstehung dieser Erzlagerstätten klären. Möglich wurde dies durch die Analyse eines anderen hoch begehrten Materials: Diamanten.

"Unsere Ergebnisse helfen, den Reichtum an Platin in den Vorkommen zu erklären", sagt Stephen H. Richardson von der Universität Kapstadt. Er untersuchte zusammen mit Kollegen vom Carnegie Institution’s Department of Terrestrial Magnetism in Washington die ergiebigen Platinlagerstätten in der südafrikanischen Bushveld-Region. Da diese Erze eine sehr homogene Struktur aufweisen, ist es unwahrscheinlich, dass ihr Ursprung in der heterogen aufgebauten Erdkruste liegt. Wahrscheinlich gelangten die Erze über vulkanisches Magma aus viel tieferen Schichten im Erdmantel im Laufe der Erdgeschichte in oberflächennahe Schichten.

Den Beweis für diese unbestätigte Annahme fanden die Forscher in Diamanten, die ebenfalls rund um die Bushveld-Region geschürft wurden. Sie stammen aus dem Erdmantel und enthalten mineralische Einschlüsse mit den Metallen Strontium, Osmium und Neodym. Dies bildet quasi einen geologischen Fingerabdruck, der auf die Magmabewegungen zwischen Erdmantel und heutiger Erdkruste zurückschließen lässt. Da die Platinerze nun eine ähnliche Mineralsignatur aufweisen, stammen auch diese mit hoher Wahrscheinlichkeit aus dem 150 bis 200 Kilometer tiefen, homogen strukturierten Erdmantel.

"Wenn wir wissen, wie diese Prozesse funktionieren, können wir bessere Schürfstrategien entwickeln", sagt Carnegie-Forscher Steven Shirey. Die Wissenschaftler hoffen nun, dass ähnliche geologische Vorgänge auch in anderen Regionen der Welt stattgefunden haben. So vermuten sie neue, ergiebige Platinvorkommen beispielsweise in der Stillwater-Region in Montana.