Die sich aktiv bildende Sulfidmineralisierung am Meeresboden im Kolumbo-Vulkan (ASK): Quelle von Metallen in einem magmatisch-hydrothermalen Bogensystem

• Antragsteller: Dr. Clifford Patten
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440970923

Das Wachstum der Weltbevölkerung und die Energiewende verursachen sowohl einen drastischen Anstieg im Rohstoffeinsatz als auch den Einsatz von neuen Rohstoffen, die bisher nicht oder nur im geringen Umfang gewonnen wurden. Auch die Optimierung der Kreislaufwirtschaft kann die Nutzung von Primärrohstoffen nicht vollständig ersetzen. Eine mögliche neue Rohstoffquelle stellen magmatisch-hydrothermale Lagerstätten, die in flachmarinen Inselbögen gebildet und häufig als hybride epithermale-vulkanogene Massivsulfidlagerstätten klassifiziert werden, dar. Solche Lagerstätten sind an Edelmetallen (Ag, Au), Buntmetallen (Cu, Pb and Zn) und Technologiemetallen (As, Bi, Ga, Ge, Hg, Sb, Se, Te und Tl) angereichert. Obwohl diese Lagerstätten eine mögliche Alternative darstellen, ist ihre Genese nicht gut verstanden.Die ungelöste Frage ist, woher die Elemente, die in der Lagerstätte angereichert sind, kommen. Entgasen vulkanischer Schmelze und magmatische Differentiation sind effektive Mechanismen für die Mobilisierung von Metallen in Inselbögen. Eine alternative Quelle könnte aber auch die von Meerwasser durchströmte Kruste sein. Wir wollen ein aktives Hydrothermalsystem studieren, um diese alternativen Metallquellen zu untersuchen und den Pfad der hydrothermalen Fluid aufzudecken. Der flachmarine Kolumbo Vulkan liegt im < 5 Millionen Jahre alten Inselbogen der Ägäis in Griechenland. Dieser Vulkan hat ein aktives Hydrothermalsystem, das eine polymetallische Anreicherung von As, Ag, Au, Hg, Sb und Tl in Massivsulfiden bildet. Dieses System ist eines der wenigen, das eine hybride epithermale-vulkanogene Massivsulfidmineralisation an einem Kontinentalrand bildet.Grundgebirge als mögliche Metallquelle ist in den Ägäischen Inseln aufgeschlossen und kann direkt untersucht werden. Die Ägäis stellt also ein perfektes natürliches Labor dar, das sowohl erlaubt, die Nebengesteine zu untersuchen, als auch direkt das hydrothermale System bzw. die rezente Mineralisation am Meeresboden. Dies ermöglicht eine Studie des gesamten Hydrothermalsystems von der Quelle der Metalle und Fluide bis zur Mineralisation. Mineralisierte Schlote, vulkanische Gesteine und Grundgebirge werden intensiv mit modernen Methoden und in situ Analyse untersucht und die Ergebnisse mit Daten aus der numerischen Modellierung verglichen. Dieses Projekt schafft einen neuen wissenschaftlichen Maßstab, da es einen holistischen Ansatz verfolgt, ein aktives Hydrothermalsystem am Kontinentalrand zu beschreiben. Die Problemstellung passt zu den Fragestellungen, die im SPP „DOME“ aufgeworfen werden und wird einzigartige Daten zu diesem Hydrothermalsystem liefern. Der einzigartige Datensatz wird nicht nur zu einem besseren Verständnis des Kolumbosystems führen sondern auch auf andere und fossile Systeme übertragbar sein.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung - DOME
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Jochen Kolb