Wissenschaft im Dialog

Wie kam es dazu, dass durch Subduktionsvorgänge die Entstehung zahlreicher Gold, Kupfer und Silberminen in den Anden ermöglicht wurde?

Die meisten Erzlagerstätten in den Anden sind auf hydrothermale und magmatische Vorgänge zurückzuführen. Es müssen aber nicht immer Gesteinsschmelzen (Magmen) und deren Inhaltsstoffe selbst sein, die zur Lagerstättenbildung führen. Diese können auch nur die Wärmequellen für hydrothermale Zirkulation in der Erdkruste darstellen.

Die zirkulierenden, heißen, wässrigen Fluide reagieren mit den sie umgebenden Gesteinen und können dabei Metalle lösen, aufnehmen, transportieren und nach Abkühlung unter bestimmten Bedingungen wieder in konzentrierter Form abscheiden. Die Grenzen kollidierender Platten und Gebiete, in denen es zur Subduktion ozeanischer Platten kommt, waren und sind die wichtigsten Zonen an Land mit magmatischer Tätigkeit. Deshalb finden sich hier viele "Wärmequellen" in der kontinentalen Kruste und deshalb ist hier die größte Wahrscheinlichkeit für hydrothermale Lagerstättenbildung auf den Kontinenten.

Heutige Modelle zur Erklärung bestimmter Andenlagerstätten auf der Basis der Plattentektonik gehen von einem zweistufigen Prozess aus. Zunächst dringt das Meereswasser im Bereich der mittelozeanischen Spreizungszonen - das sind Bereiche, in den sich die Platten voneinander entfernen - in die vulkanischen Gesteine des Meeresbodens ein. Dort wird es in der Nähe von Magmakammern erwärmt. Das heiße Wasser löst Metalle aus dem Gestein und steigt zum Meeresboden auf. Dabei kühlt es ab, und die gelösten Metallionen werden in Form von Erzen abgeschieden. Wenn die vererzten ozeanischen Platten nun subduziert werden und in die heißeren Bereiche des Erdmantels abtauchen, kommt es zur Bildung von Gesteinsschmelzen. Die aufsteigenden Magmen transportieren dabei auch einen Teil der Erze und können so zur Bildung magmatischer Lagerstätten führen.

Die Frage wurde beantwortet von Prof. Dr. Jörg Erzinger, GeoForschungsZentrum Potsdam