Kupfer unter dem Meer

News: Kupfer unter dem Meer

Im Rahmen des Ocean Drilling Program machte ein internationales Forscherteam eine unerwartete Entdeckung: Sie fanden ein großes Vorkommen von kupferreichem Erz unter dem Meeresboden.

Robert A. Zierenberg von der University of California in Davis und ein internationales Kollegenteam berichten von ihrem Fund in Science vom 2. April 1998. Entdeckt wurde das Kupfererzvorkommen während der Erkundung einer großen Formation schwefelhaltiger Mineralien auf dem Meeresgrund des nordöstlichen Pazifiks vor der Küste Seattles, Washington State. Die massive Sulfidablagerung – das Bent-Hill-Lager – hat einen Durchmesser von ca. 100 m, ragt rund 35 m über den Meeresgrund hinaus und erstreckt sich 100 m nach unten. Die Schwefelschichten, so nimmt man an, enthalten annähernd 8,8 Millionen Tonnen Material.

Der Bent-Hill-Schwefelhügel entstand irgendwann während der letzten 300 000 Jahre durch einen massiven Ausstoß aus einer vulkanischen Tiefseeöffnung. Ein kleinerer Wall in der Nähe befindet sich noch in der Phase der aktiven Formierung. Auf äußerst hohe Temperaturen erhitztes Meerwasser, das durch diese Öffnungen zirkuliert, wird mit Sulfiden sowie Metallen wie Gold, Silber, Kupfer und Zink angereichert. Die dichte Wolke aus heißem, mit Mineralien versetztem Wasser wird in den kälteren Ozean abgegeben, und es entstehen Ablagerungen von metallreichen Schwefelerzen, welche die Öffnung in Form einer dichten Schicht umgeben.

Die Wissenschaftler bohrten direkt durch die Sulfidschicht und die sich darunter befindlichen Sedimente bis hinunter zum Basalt der Erdkruste in einer Tiefe von ungefähr 500 m. Das Bohrloch durchdrang nicht nur die Sulfidschichten, sondern auch jene Zone, durch die das mit Mineralien angereicherte Wasser an die Oberfläche gelangte. Die Analyse des entnommenen Bohrkerns bestätigte die erwartete oberste Schicht aus metallreichen Sulfidmineralien mit einer Dicke von ca. 100 m, unter der sich noch eine Zubringerzone aus Sedimentgestein befindet. Dieses Gestein enthält Gänge, durch die das mit Mineralien angereicherte Wasser zur Oberfläche gelangt ist.

Doch etwas weiter unten, annähernd 200 m unter dem Meeresboden, fanden die Forscher eine ungefähr 10 m starke Zone, die sie dort vorher nicht vermutet hatten. Sie enthielt Ablagerungen des Kupfersulfidminerals Iso-Cubanit (Weißkupfererz), das bis zu 16 Gewichtsprozent Kupfer enthält, was einer höheren Konzentration als in der übrigen Ablagerung entspricht.

Die Schwefelablagerung von Bent Hill ist offenbar auf der Unterseite, genau oberhalb der kupferreichen Schicht, durch eine Zone undurchlässigen Gesteins versiegelt. Als die Bohrer diese undurchlässige Kruste zerbrachen, wurden durch den Druck von unten Felsfragmente in eine Höhe von über 10 m oberhalb des Meeresbodens geschleudert.

Auf dem Festland werden seit Jahrtausenden Schwefelablagerungen abgebaut, die ursprünglich auf dem Meeresboden entstanden. Die Entdeckung der kupferreichen Zone unterhalb der Sulfidlagerstätte unter dem Meeresboden legt nahe, daß es sich lohnen würde, nach ähnlichen Erzlagern zu suchen, die mit diesen Ablagerungen in Zusammenhang stehen.

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