Der geplünderte Planet: Die Zukunft des Menschen im Zeitalter schwindender Ressourcen (German Edition)

Durch sekundäre Anreicherungsprozesse kann deren Konzentration noch erhöht werden, indem Elemente entfernt werden, die sich zusammen mit dem Erz abgelagert haben. Hydrothermale Prozesse sind auch bei den mittelozeanischen Rücken am Werk, wo Mantelmaterial kontinuierlich an die Oberfläche geschoben wird.
    Es gibt viele Beispiele hydrothermaler Erzformation. Der Prozess ist auf jeden Fall die wichtigste Grundlage für den vom Menschen betriebenen Bergbau. Er hat Edelmetallvorkommen hervorgebracht (Gold und Silber) und eine Vielfalt von Sulfiden (zum Beispiel von Kupfer), die am Anfang menschlicher Metallverarbeitung standen. Im Allgemeinen treten hydrothermale Prozesse nur in bestimmten Gegenden auf. Erze können dort gefunden werden, wo es in ferner Vergangenheit Subduktion gegeben hat. Das Mittelmeergebiet zum Beispiel war früher reich an heimischem Kupfer und Gold, weil es an der Grenze zwischen der Afrikanischen und der Eurasischen Platte liegt; diese Platten sorgten für umfangreiche Subduktion und vulkanische Phänomene. Ein weiteres Beispiel ist der Goldabbau in Kalifornien. Die »Forty-Niner«, die Goldgräber des sagenumwobenen Goldrausches von 1849, fanden Gold, das sich aufgrund hydrothermaler Prozesse gebildet hatte, die zu einer Zeit am Werk waren, als Zentralkalifornien Teil eines uralten Kontinentalrands war.
    Es sind nicht allein die hydrothermalen Prozesse, die Mineralablagerungen hervorbringen können. In umfangreichen Geologielehrbüchern werden diese Mechanismen mit dem Anspruch auf Vollständigkeit beschrieben. Es ist nicht möglich, hier die ganze Vielfalt der Prozesse, die die Mineralien in Lagerstätten und Erzen anreichern, in allen Einzelheiten darzustellen. Wir können aber ein paar Beispiele derjenigen Erzformationen betrachten, die nicht über hydrothermale Prozesse entstehen und trotzdem relevant sind.
    Zunächst einmal können heiße Magmen Mineralvorkommen erzeugen, ohne dass sie dazu überkritisches Wasser benötigen. In diesem Fall ist das Lösungsmittel, das die Metallelemente mobilisiert, geschmolzenes Gestein in Form von flüssigem Magma. Es gibt einige Beispiele von Erzen, die durch Anreicherung oder Schichtung von vulkanischem, meist basaltischem Gestein entstanden sind: Eisen, Platin, Nickel, Chrom, Vanadium und andere. Ein weiterer Fall ist der Diamant; eine Kohlenstoffverbindung, die sich nur bei sehr hohen Temperaturen und Drücken bildet, unter Abwesenheit von Sauerstoff. Solche Bedingungen werden in großen Tiefen innerhalb des Mantels gefunden, normalerweise weiter als etwa 150 Kilometer von der Oberfläche entfernt. Aus solchen Tiefen können Diamanten mittels sehr seltenen Schloten vulkanischen Ursprungs oder »Pipes« zur Oberfläche transportiert werden. Was dabei normalerweise herauskommt, ist ein sogenannter »Kimberlit«, ein Gestein, aus dem Diamanten gewonnen werden können. Aus der Isotopenzusammensetzung von Diamanten wissen wir, dass einige von ihnen aus anorganischem Kohlenstoff, den es in den Frühstadien der Erde gab, entstanden sind, während andere sich durch die Verdichtung von organischem Kohlenstoff, der durch den Subduktionsprozess in den Mantel geschoben wurde, herausgebildet haben. Diamanten der letzteren Sorte sind »Fossilien« in dem Sinne, dass das Material, aus dem sie entstanden sind, früher einmal Teil von Lebewesen war. Auf jedem Fall sind alle Diamanten Milliarden von Jahren alt, und es ist gut möglich, dass die Prozesse, durch die sie sich herausgeformt haben, heute gar nicht mehr wirksam sind, weil der Mantel im Vergleich zu damals kühler geworden ist.
    Auch Prozesse, die unter niedrigeren Temperaturen an der Oberfläche verlaufen, können zur Bildung von Erzen führen. Solche Prozesse beinhalten üblicherweise Lösung oder Dispersion von Metallionen in Wasser und ihre nachfolgende Ausfällung. Von diesen Prozessen gibt es eine große Vielfalt. Am wichtigsten ist vielleicht die Sedimentation von Eisen in Form von »Bändererz« 42 , welches unterschiedliche Mengen von Magnetit oder Magneteisenstein (Fe 3 O 4 ) und Hämatit (Fe 2 O 3 ) enthält, alternierend mit Bändern von Schiefer und Hornstein. Bändererze sind sehr alt. Sie entstanden aus der Verbindung von in den frühen Ozeanen gelösten Eisenionen mit Sauerstoff, der durch Fotosynthese in Cyanobakterien (oder Blaugrünen Algen) erzeugt wurde. Die Bänderung wird normalerweise zyklischen Schwankungen in der Sauerstoffkonzentration zugeschrieben. Nach der Großen