Tief-Temperatur-Transport von Platin-Metallen und Selen

Steigender Bedarf an Platin-Gruppen-Elementen (PGE) für Katalysatoren in der Automobil-Industrie (Reduktion toxischer Emissionen), aber auch von Elektronik-Firmen und Juwelieren, hat die Forschung über PGE-Lagerstätten und PGE-Mineralogie und -Geochemie in den letzten Jahren sehr belebt. Dazu kam eine, allerdings kurze, Periode extrem hoher Palladium-Preise (> $ 1.000 / Unze, mehr als das Dreifache des Goldpreises). In der Forschung standen dabei petrologische Konzepte im Vordergrund, um die Anreicherung von PGE aus mafisch/ultramafischem Magma zu erklären. Parallel dazu wurde das Hochtemperatur- (>900 C)-Verhalten von Platin-Mineralen experimentell untersucht. Das ist wichtig für unser Verständnis der großen Lagerstätten im Bushveld Südafrikas, in Stillwater (USA) und Norilsk (Sibirien), die alle mit mafisch-ultramafischen Gesteinen assoziiert sind. Im Gegensatz dazu wurde der Transport und die Ablagerung von PGE bei tiefen Temperaturen (bis unter 100 C) nur wenig beachtet. Dies überrascht, zumal experimentelle Daten zeigen, dass PGE sehr wohl auch bei niedrigen Temperaturen transportiert werden können. Mögliche Gründe für diesen Mangel sind in der nur langsam nachlassenden Abneigung der "orthomagmatischen" Schule gegenüber der Rolle von Fluiden bei Transport und Ablagerung von PGE und in der großen Bedeutung von magmatischen Lagerstätten für die Weltproduktion von PGE zu sehen. Gerade deshalb sollte die Rolle des Tief-Temperatur-Verhaltens der PGE eine Priorität der Forschung sein. Das Verhalten der PGE im Spätstadium magmatischer PGE-Vererzung, wie auch in Verwitterungs-Zonen, Lateriten und Seifen-Lagerstätten ist weithin noch nicht geklärt. Mit genau dieser Problematik befasst sich das beantragte Projekt anhand einer bemerkenswerten Lagerstätte, die im Gegensatz zu den oben genannten Vorkommen keinerlei Bindung zu mafisch-ultramafischen Gesteinen aufweist. Es handelt sich hier um Coronation Hill im Northern Territory Australiens. Hier tritt PGE-Au-Se-Vererzung disseminiert und auf kleinen Adern in Sedimenten und sauren Magmatiten proterozoischen Alters in der Nähe eines großen Verwerfungs-Systems auf. Letzteres dürfte als Zufuhrkanal für die tief-temperierten Erzlösungen gedient haben. Selenide stellen einen signifikanten Anteil der Mineral-Assoziation dar. Zusätzlich zu den etablierten mineralogischen und geochemischen Untersuchungsmethoden ist die Verwendung der erst in den letzten fünf Jahren entwickelte Selen-Isotopie vorgesehen. Biologische Prozesse können zu einer Fraktionierung von Selen-Isotopen führen; so soll die Rolle der Schwarzschiefer für die Herkunft des Selens in der Lagerstätten Coronation Hill geklärt werden. Diese Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit dem Woods Hole Oceanographic Institute, USA, durchgeführt. Dies ist eines von nur zwei Instituten weltweit, an der diese Methodik zur Zeit verfügbar ist. Umfangreiches Bohrkernmaterial aus dem Explorations-Stadium der Lagerstätte wird beim Northern Territory Geological Survey (NTGS) in Darwin, Australien, aufbewahrt. Der NTGS hat Zusammenarbeit angeboten und ist bereit, umfangreiche geowissenschaftliche (geophysikalische Daten, 3-D Modell der Lagerstätte) und logistische (Karten, Archive, Geländefahrzeuge) Hilfe ohne Kostenersatz zu leisten. So ergibt sich die einmalige Möglichkeit, unsere Kenntnis der Löslichkeit und des Transportes von PGE und Selen bei niedrigen Temperaturen zu erweitern. Die Lagerstätte Coronation Hill wird dabei als ein Test-Labor benützt. Zusammenarbeit mit dem NTGS und dem Woods Hole Oceanographic Institute ermöglichen den Zugriff auf sonst unzugängliches Untersuchungsmaterial, sowie auf neueste Methodik, und sie führt auch zu signifikanter Kostenersparanis. Projekte wie das hier beantragte sollen auch dazu beitragen, das Know-how auf dem Gebiet der Lagerstättenforschung in Europa zu erhalten und auszubauen. Auch die wissenschaftlichen Beziehungen zu Ländern wie Australien, wo Erzbergbau und Exploration wirtschaftliche Prioritäten sind, bedürfen der Festigung. Assoziation mit Nachfolgeprojekten der GEODE (European Science Foundation) und dem IGCP ist geplant.