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von aktiven Verwerfungen wurde schon erwähnt. Die Autoren
gehen davon aus, dass bei einem Erdbeben während des Auf-
reißens von Spalten die Druckschwankungen im Fluid so groß
sind, dass es bei geringem Druck blitzartig verdampft. Die gelös-
ten Stoffe fallen schlagartig aus und füllen die Spalte mit Quarz,
etwas Gold und anderen Mineralen. Der Prozess wiederholt sich,
solange sich neue Risse öffnen und Wasser nachströmt.
Zu den jüngsten Goldadern zählen die der Alpen, etwa in
den Hohen Tauern und am Monte Rosa. In Europa entstanden
weitere orogene Gänge bei der variszischen und kaledonischen
Gebirgsbildung.
Sehr effektiv ist auch die Kollision kleiner Terrane (Mini-
kontinente, Inselbögen, Basaltplateaus) mit einer Subduktions-
zone, weil dabei relativ große Mengen an Sedimenten abtauchen
und einer Metamorphose ausgesetzt werden können. Die Terrane
werden dabei an den Rand des Kontinents angeschweißt (soge-
nannte Akkretionsorogene), mit der Überschiebung kleiner
Gesteinsdecken oder häufig an einer stark kompressiven Seiten-
verschiebung. Metamorphes Wasser steigt bevorzugt an der Naht
auf und kann dort Quarzgänge abscheiden. Die Subduktion geht
anschließend am neuen Kontinentalrand weiter. Im Mesozoi-
kum wurde eine ganze Reihe von Terranen an den Westrand
Nordamerikas angeschweißt. Dabei entstanden einige reichhal-
tige Gangsysteme, darunter Mother Lode (in Kalifornien am
Rand der Sierra Nevada). Zeitgleich passierte dasselbe in Ost-
sibirien und Ostasien. Ebenfalls bei der Akkretion von Terranen,
aber bereits im Paläozoikum, entstanden große Goldlagerstätten
in Zentralasien (insbesondere im Tian Shan und in Kasachstan)
sowie in der Mongolei.
Die weitaus meisten goldhaltigen Quarzgänge (
.
Tab. 4.3
)
entstanden jedoch bereits im Präkambrium. Die wichtigsten aus
dem Archaikum befinden sich in den Kratonen von Kanada, Bra-
silien und Guyana, Süd-, Ost- und Westafrika, Australien und
Indien, und zwar in den Granit- und Grünsteingürteln (»
green-
stone-hosted gold
«), die selbst durch Subduktion und wiederhol-
te Kollisionen von Terranen entstanden sind (siehe auch
7
Kasten
3.12
). Die Gänge durchschlagen alle Gesteine, die in diesen Kra-
tonen zu finden sind: Grünschiefer (also metamorphe Basalte),
Granite, Bändereisenerze (
7
Abschn. 5.2
), Konglomerate, Turbi-
dite. Im Proterozoikum entstanden weitere Goldadern durch
Kollision der ersten Kontinente. Das passierte häufig an Über-
schiebungen und kompressiven Seitenverschiebungen in Ton-
steinen beziehungsweise Schiefern, die auf den Rändern der
Kratone lagen (»
slate belt hosted gold
«).
Vermutlich kam in vielen Fällen zur normalen Metamorpho-
se eine zusätzliche Wärmequelle dazu. Mehrere Prozesse wurden
vorgeschlagen, die alle kurzfristig zu einem lokalen Aufwallen
der Asthenosphäre führen. Eventuell kommt es sogar zur
Schmelzbildung. Bei der Kollision zweier Kontinente hängt an-
fangs die vor der Kollision subduzierte ozeanische Platte noch an
einem der beiden Kontinente. Wenn diese abreißt, kommt es zu
einer schnellen Hebung und aufgrund der nachströmenden hei-
ßen Asthenosphäre zu einer Schmelzbildung. Einen ähnlichen
Effekt hat das Abpellen des lithosphärischen Mantels (Delamina-
tion). Das kann unter einem Gebirge mit sehr dicker Kruste pas-
sieren, weil dann die Unterkruste sehr heiß ist. Eine andere Mög-
lichkeit ist die Subduktion eines Mittelozeanischen Rückens,
Abb. 4.12
Gediegen Gold auf Quarz, Nevada (USA). © Jeffrey Daly /
Fotolia.
sich in zunehmender Tiefe und damit bei einem höheren Druck
und einer höheren Temperatur. Daher werden sie zu meta-
morphen Gesteinen umgewandelt. Viele dieser Reaktionen sind
Entwässerungen: Im Gestein werden wasserhaltige (bzw. OH
-
-haltige) Minerale durch trockenere ersetzt. Das freigesetzte
Wasser steigt durch die Kruste auf.
Die Freisetzung von metamorphem Wasser beginnt bereits
in geringer Tiefe und setzt sich beim Abtauchen immer weiter
fort. Viele dieser Reaktionen hängen eher von der Temperatur ab
als vom Druck. Da es immer etwas dauert, bis ein Gestein, das
seine maximale Tiefe erreicht hat, auch auf die entsprechende
Temperatur erhitzt ist, laufen die Reaktionen zum Teil erst ab,
wenn die Hauptphase der Gebirgsbildung bereits vorbei ist. Ent-
sprechend sind die meisten orogenen Quarzadern in einem sehr
späten Stadium der Gebirgsbildung entstanden (spätorogen).
Weitere Quarzadern können nach der Gebirgsbildung entstehen,
wenn das Gebirge gedehnt wird (postorogen).
Das freigesetzte Wasser ist heiß (etwa so heiß wie das Ge-
stein), hat normalerweise einen geringen Salzgehalt und einen
etwa neutralen pH. Der Gehalt an CO
2
ist sehr variabel. Wenn
Druck und Temperatur erhöht sind (ab einer Tiefe von wenigen
Kilometern) sind H
2
O und CO
2
beliebig mischbar und natürlich
gibt es auch metamorphe Reaktionen, bei denen CO
2
freigesetzt
wird. Das Wasser stammt aus einem großen Gesteinsvolumen,
aus dem es Gold und andere Stoffe auslaugt. Das Gold geht als
Au(HS) und Au(HS)
2
-
in Lösung. Der Goldgehalt im Wasser
muss nicht besonders hoch sein, wichtiger sind ein fokussierter
Wasserstrom und eine effektive Ausfällung. Dabei könnte eine
Rolle spielen, dass aus einem CO
2
-reichen Fluid beim Aufstieg
irgendwann gasförmiges CO
2
aus dem Wasser entmischt. Als
weiterer Grund kommt die Reaktion des Fluids mit dem Neben-
gestein infrage, die Gänge sind oft von einem Alterationshalo
(vgl.
7
Kasten 4.14
) umgeben (mit Sulfiden, Karbonaten, Serizit,
Chlorit, Albit oder anderen Mineralen, abhängig von der Tiefe).
Nach einem dritten Modell (
7
Kasten 4.7
) steigt das Wasser
extrem schnell auf, bevor es in einer bestimmten Tiefe stecken
bleibt und dort abkühlt. Nach dem neusten Modell sind Erd-
beben für die Ausfällung von Gold verantwortlich (Weatherley &
Henley 2013). Das »seismische Pumpen« von Wasser entlang
