Die spektakulärsten Goldfunde sind legendär – und mindestens ebenso rätselhaft. Faustgroße oder noch größere Klumpen des begehrten Edelmetalls kommen in Flüssen oder Lagerstätten zum Vorschein, und niemand kann zufrieden stellend erklären, wie sich so massive Nuggets einst ansammelten. Denn die Flüssigkeiten der Tiefe, aus denen sich das Gold an Quarzkristalle anlagert, enthalten nur sehr wenig Metall. Nun schlägt eine Arbeitsgruppe um Christopher R. Voisey von der Monash University im australischen Melbourne eine mögliche Lösung des Rätsels vor. Demnach verursachen Erdbeben in Quarzkristallen ausreichend hohe elektrische Spannungen, so dass sich gelöstes Gold und Goldnanopartikel an ganz bestimmten Stellen ablagern. Da Gold leitfähig ist und Quarz nicht, konzentrieren sich diese Spannungen dort, wo bereits Metall ist, berichtet das Team in der Fachzeitschrift »Nature Geosciences«. Dadurch werden schon vorhandene Goldklumpen über die Zeit immer größer.

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Gold scheidet sich tief in der Erdkruste bei hohem Druck und hohen Temperaturen ab, wo heiße, wässrige Lösung durch enge Klüfte strömt. Schon lange vermuten Fachleute, dass Erdbeben dabei eine Rolle spielen. Das neue Ergebnis des Teams um Voisey erklärt nun diesen und einen weiteren bislang rätselhaften Zusammenhang. Man findet Gold meist zusammen mit dem Mineral Quarz, das diese Klüfte nach und nach auffüllt. Das Mineral ist chemisch nicht reaktiv, so dass bisher schwer zu verstehen war, warum sich das seltene Gold ausgerechnet auf dieser passiven Oberfläche anreichert. Hinter der Erklärung, die das Team jetzt vorschlägt, steckt eine besondere Eigenschaft des Quarzes: Er ist das einzige verbreitete Mineral der Erdkruste, das piezoelektrisch ist – unter Druck entstehen in ihm elektrische Ladungen.

Die Arbeitsgruppe setzte Quarz im Labor Drücken aus, die bei Erdbeben regelmäßig in Kluftsystemen auftreten, und leitete eine Lösung aus gelöstem Gold und Goldnanopartikeln darüber. Goldnanopartikel spielen mutmaßlich eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Goldadern. Denn Gold selbst ist in Wasser nahezu nicht löslich. Dagegen können fein im Wasser verteilte Nanopartikel in relativ großer Menge auftreten und so erklären, wie große Goldlagerstätten überhaupt entstehen können.

Tatsächlich zeigen die Experimente des Teams, dass die bei Erdbeben entstehenden Drücke genug elektrische Spannung erzeugen, um gelöstes Gold und ganz besonders Goldnanopartikel aus der Lösung zu ziehen. Außerdem zeigte sich, dass sich der Effekt vor allem an vorhandenen Goldablagerungen konzentriert. Das liegt mutmaßlich daran, dass Gold im Gegensatz zu Quarz leitfähig ist – es zieht die Ladungen quasi von der Oberfläche des Minerals ab, so dass sich weitere Nanopartikel dort anlagern. Durch die immer neuen Spannungspulse während eines Erdbebens können die Nuggets nach und nach immer weiter wachsen – die größten, die bislang entdeckt wurden, wiegen dutzende Kilogramm.