Magma simulieren und Kupfer finden
Der Umfang von Kupferablagerungen kann von Ort zu Ort sehr unterschiedlich ausfallen, obwohl sich die Entstehungsprozesse stark ähneln. Eine Studie der Uni Genf kommt diesem Rätsel nun ein Stück weit auf die Spur und schlägt eine neue Methode vor, vielversprechende Kupferquellen aufzuspüren.
Quelle: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de), CC BY-SA 3.0 de, Wikimedia
Strangguss-Kupferscheibe in der Reinheit von ≥ 99,95%, makrogeätzt zur Verdeutlichung der inneren kristallinen Strukturen ∅ ≈83 mm. Zwecks Konservierung lackiert. Man sieht deutlich die von Außen nach Innen verlaufende Kristallisation.
Kupfer ist eines der wichtigsten Industriemetalle weltweit. So steckt es etwa in Stromleitungen und Elektronik. Rund 70 Prozent der Kupfer-Lagerstätten bildeten sich vor mehreren Millionen Jahren bei Magma-Entgasungsprozessen über Subduktionszonen in der Erdkruste - das heisst dort, wo sich eine tektonische Platte unter die andere schiebt. Dieses Magma enthielt eine gewisse Menge Wasser, das grösstenteils im Zuge von Eruptionen oder beim Erstarren des flüssigen Gesteins verdampfte. Das mehrere Kilometer unter der Oberfläche entweichende Wasser trug dabei das meiste im Magma enthaltene Kupfer mit sich. Auf dem Weg Richtung Oberfläche kühlte sich das Magma zunehmend ab und das Metall verblieb im Felsen. Dort bildete es grosse Lagerstätten, wie sie beispielsweise entlang der Kordilleren der Anden zu finden sind.
Mit Hilfe einer Computersimulation dieses Magma-Entgasungsprozesses gelang es nun den Forschenden um Luca Caricchi von der Uni Genf mit französischen Kollegen, die Entstehung der Metall-Lagerstätten nachzuvollziehen. Die Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachblatt "Scientific Reports". Daraus ergebe sich auch eine neue Methode, um das Potenzial einer Lagerstätte möglichst früh abzuschätzen und die vielversprechendsten für den aufwändigen und teuren Kupferbergbau auszuwählen, heisst es in der Publikation. Zudem könne das neue Computermodell helfen, die Rolle von Magma-Entgasung als Auslöser für Vulkanausbrüche besser zu verstehen.
