Een recente studie heeft aangetoond dat diep onder de bogen van vulkanische eilanden de aarde haar goud maakt. Wetenschappers hebben ontdekt dat de verrijking van goud voortkomt uit herhaald, hoogwaardig smelten van een watervoerende laag, in plaats van uit een enkel proces. De ‘gouden keuken’ van de aarde bevindt zich onder vulkanische eilandbogen die ontstaan boven subductiezones, waar de ene oceanische plaat onder de andere zinkt. Deze gebieden zijn vaak ongewoon rijk aan goud, en wetenschappers hebben lang geprobeerd dit fenomeen te verklaren.
Een onderzoeksteam onder leiding van dr. Christian Thiem, een mariene geoloog van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research in Duitsland, heeft nieuwe inzichten geboden. Uit het onderzoek blijkt dat het smelten van watervoerende lagen onder eilandbogen een belangrijke rol speelt bij de verrijking van goud. In deze omgeving fungeert de mantel als een meertraps smeltsysteem dat het goud geleidelijk concentreert.
Om te begrijpen hoe goud en andere edelmetalen zich gedragen tijdens het smelten van de mantel, hebben de onderzoekers 66 monsters van vulkanisch glas onderzocht die verzameld waren van de zeebodem langs de Kermadec Island Arc en het Havre Basin ten noorden van Nieuw-Zeeland. Deze glazen ontstaan wanneer lava snel afkoelt in water, terwijl de oorspronkelijke chemische samenstelling van het magma behouden blijft.
Het team heeft goud samen met andere chalcofiele elementen gemeten, waaronder zilver, koper, selenium en platina. Deze elementen gedragen zich tijdens het smelten op dezelfde manier en helpen bij het begrijpen van de omstandigheden diep in de mantel.
De resultaten toonden aan dat de mantel onder de Kermadec-boog smelt in de aanwezigheid van water bij relatief hoge temperaturen, waardoor magma’s ontstaan met zilver-koperverhoudingen die vergelijkbaar zijn met die van de mantel. Daarnaast werden initiële goudconcentraties van maximaal zes nanogram per gram gesteente waargenomen.
Deze bevindingen suggereren dat de mantel al uitgeput was en vervolgens weer smolt. Het herhaaldelijk hoogwaardig smelten van een waterhoudende en geoxideerde mantel lijkt het belangrijkste mechanisme te zijn voor de goudconcentratie in magma’s. Hoewel deze concentraties geologisch hoog zijn, zijn ze te laag voor mijnbouw.
Het onderzoek werpt nieuw licht op hoe goudrijke afzettingen zich vormen in oceanische eilandbogen en benadrukt de rol van de chemische evolutie van de mantel en oppervlakteprocessen bij het ontstaan van goudafzettingen. Deze ontdekkingen kunnen ook verklaren waarom hydrothermische sulfideafzettingen langs onderzeese eilandbogen vaak rijk zijn aan goud. De ‘gouden keuken’ van de aarde blijkt dus een fascinerende en complexe bron van dit waardevolle metaal te zijn.
