Schild der Bohrfirma GEOPS-Balkan Drilling Services LTD 2023 an einem Waldweg bei Zinnwald
In Zinnwald im Erzgebirge soll in Zukunft Lithium gefördert werden. Bildrechte: IMAGO / C3 Pictures

Wissen-News Helmholtz-Institut Freiberg: Erzvorkommen mittels geochemischer Analysen aufspüren

29. Januar 2025, 13:27 Uhr

Der steigende Bedarf an Rohstoffen macht Bergbau unvermeidbar. Bei der Erkundung von Lagerstätten wird zunehmend auf umweltverträglichere Verfahren gesetzt. Dies wird nun in einem grenzübergreifenden Forschungsprojekt mit Freiberger Beteiligung genauer untersucht.

Um rohstoffreiche Lagerstätten in Europa aufzuspüren, sind neue Methoden nötig – speziell für tiefliegende Lagerstätten. Denn weder geophysikalische noch geochemische Signale aus der Tiefe sind einfach von oberflächennahen Signalen zu unterscheiden. Aus diesem Grund haben sich Wissenschaftler aus sechs Ländern zusammengeschlossen, um im europäischen Forschungsprojekt DeepBEAT (Deep exploration BoostEd by Advanced exploration Technologies/ Deutsch: Tiefenerkundung gestützt durch fortschrittliche Explorationstechnologien) geochemische Analysemethoden zur Erkundung anzuwenden und neue Formen der Modellierung umzusetzen.

Bohrungen im Bollrich-Teich im Harz 3 min
Bildrechte: TU Clausthal

MDR KULTUR - Das Radio Mi 14.07.2021 16:05Uhr 02:59 min

Rechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

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Drei europäische Testgebiete zur Validierung

Die Geochemie ist ein wichtiges Instrument für viele geowissenschaftliche Fragestellungen. Mit ihr lassen sich Erkenntnisse über den stofflichen Aufbau, die Verteilung, die Stabilität und den Kreislauf von chemischen Elementen und deren Isotopen in Mineralen, Gesteinen, Boden, Wasser, Erdatmosphäre und Biosphäre gewinnen. "In der geologischen Erkundung werden geochemische Ansätze üblicherweise zur Analyse von Bohrkernen verwendet, um Informationen aus der Tiefe zu interpretieren", erläutert die Projektleiterin Solveig Pospiech. In Bezug auf Oberflächen findet die Geochemie klassischerweise bei Bodenproben Anwendung, um beispielsweise anormal hohe Metallgehalte in Böden nachzuweisen. Damit erkennt man allerdings meist nur oberflächennahe Erzvorkommen. Für den Nachweis von tieferliegenden Lagerstätten wurden geochemische Methoden bisher nur in vereinzelten Studien getestet, die vielversprechende Ergebnisse zeigten“, erläutert die Projektleiterin Solveig Pospiech den Ansatz.

Die Entdeckung tiefer Lagerstätten wird durch die Entfernung zwischen der Oberfläche und dem Erzkörper als Signalquelle erschwert. Die Herausforderung besteht darin, wirksame Methoden zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses bereitzustellen. Mit diesen soll unterschieden werden, ob ein gemessenes Signal von nahe gelegenen Quellen – zum Beispiel durch anstehendes Gestein oder eine Kontamination durch industrielle Aktivitäten – oder von einer tiefen Quelle (also einer potenziellen Lagerstätte) stammt. Indem sie unterirdische Stoffkreisläufe nachvollziehen, erarbeiten sich die Wissenschaftler ein besseres Verständnis für die geologische Situation. Ein entscheidender Punkt dabei ist die Auswahl der Probenmaterialien und aussagekräftiger Probenentnahmestellen im Gelände.

"Wir kombinieren Analyseergebnisse von Hand-Scannern und Geräten, die Messungen im Gelände vornehmen, sowie hochauflösende Labormethoden für die Isotopen- und Elementgeochemie mit neuesten 3D-Datenverarbeitungstechniken, um die Quellen zu unterscheiden. Die gewonnenen Erkenntnisse gleichen wir mit dem Wissen über die geologische Situation und Entstehung der Lagerstätte ab. So können wir Aussagen über die Möglichkeit einer Lagerstätte in der Tiefe treffen. Alle Methoden sind so konzipiert, dass sie minimal invasiv sind, also kaum oder wenig in den Untergrund eingreifen und bereits vorhandene Datensätze mit einbeziehen", beschreibt Pospiech das Vorgehen.

pm/cdi

Dieses Thema im Programm: MDR SACHSEN - Das Sachsenradio | 10. Juli 2024 | 14:00 Uhr

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