Berlin. Die Entstehung großer Goldklumpen galt bisher als ungelöstes Rätsel. Nun hat ein Forscherteam eine überzeugende Erklärung gefunden.

Wie die in der Natur vorkommenden Goldklumpen entstanden sind, war bisher nicht vollständig geklärt. Einig waren sich die Wissenschaftler lediglich darin, dass Gold tief in der Erdkruste unter hohen Temperaturen und Drücken entsteht und anschließend in flüssigen Lösungen nach oben transportiert wird.

Doch das Phänomen bleibt rätselhaft: Gold ist in der Erdkruste und in flüssigen Lösungen extrem selten, so dass die Bildung größerer Ansammlungen bisher unerklärlich war. Ein Forscherteam um Christopher Voisey von der Monash University in Melbourne präsentiert nun eine neue Erklärung für dieses geologische Rätsel.

Erdbeben und Quarz als Schlüssel zur Entstehung von Gold

Den Forschern zufolge spielen Erdbeben eine wichtige Rolle bei der Anreicherung von Gold – eine Theorie, die Forscher schon lange vermuteten, aber bisher nicht eindeutig belegen konnten. Wie das Forscherteam in der Fachzeitschrift „Nature Geosciences“ schreibt, erzeugen die Erschütterungen durch Erdbeben Risse und Spalten im Untergrund, durch die goldhaltige Flüssigkeiten fließen können.

Voisey und sein Team konnten auch einen weiteren bisher rätselhaften Zusammenhang erklären: den zwischen Gold und Quarz. Bisher war unklar, warum sich Goldpartikel an der Oberfläche des chemisch unreaktiven Minerals Quarz anreichern. Die Erklärung, die das Team nun vorschlägt, beruht auf einer weiteren besonderen Eigenschaft von Quarz: Es sei das einzige Mineral in der Erdkruste, das piezoelektrisch ist, also unter Druck elektrische Ladungen erzeugt.

Wie Gold auf Quarz entsteht: Elektrische Spannung entsteht durch Druck

Zusammengenommen vermuten die Forscher, dass Erdbeben in Quarzkristallen ausreichend hohe elektrische Spannungen erzeugen, die dazu führen, dass sich gelöstes Gold und Goldnanopartikel auf dem Mineral ablagern.

Um diese Hypothese zu testen, simulierte das Team im Labor die Druckverhältnisse, die bei Erdbeben in Kluftsystemen entstehen. Dazu wurde Quarz unter Druck gesetzt und mit einer Lösung aus gelöstem Gold und Goldnanopartikeln übergossen.

Das Ergebnis: Der Druck in den Quarzkristallen reichte tatsächlich aus, um das Gold aus der Lösung herauszuziehen. Besonders auffällig war, dass sich das Gold bevorzugt an bereits vorhandenen Ablagerungen sammelte. Die Forscher führen dies darauf zurück, dass Gold im Gegensatz zu Quarz leitfähig ist und elektrische Ladungen von der Mineraloberfläche abzieht, wodurch sich weitere Goldnanopartikel anlagern.

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Spannungsimpulse lassen Goldnuggets wachsen

Goldnanopartikel spielen bei der Bildung von Goldadern ebenfalls eine entscheidende Rolle. Im Gegensatz zu reinem Gold können sie in größeren Mengen in Wasser gelöst werden und lassen sich leicht herauslösen. Durch wiederholte Spannungsimpulse, wie sie bei Erdbeben entstehen, lagern sich diese Partikel zunehmend an bestehende Ablagerungen an und lassen die Goldnuggets allmählich wachsen.

Das größte bekannte Goldnugget, der „Welcome Stranger“, wurde 1869 in Australien nur wenige Zentimeter unter der Erde gefunden und brachte stolze 72 Kilogramm Gold auf die Waage. In Deutschland ist der Rekord deutlich bescheidener: Das schwerste Nugget stammt aus dem 16. Jahrhundert und wiegt 10,2 Gramm. Das zweitschwerste deutsche Nugget wurde 2004 mit einem Gewicht von 9,6 Gramm gefunden und hatte damals einen Sammlerwert von rund 1500 Euro.

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