Geologische Studien geben Aufschluss über das Geheimnis der Entstehung der Amethyst-Geoden Uruguays

Amethyst ist eine violette Quarzsorte, die seit vielen Jahrhunderten als Edelstein verwendet wird und eine wichtige wirtschaftliche Ressource im Norden Uruguays darstellt. Geoden sind hohle Gesteinsformationen, die in ihrem Inneren oft Quarzkristalle wie Amethyst enthalten.

In Uruguay wurden Amethyst-Geoden in erkalteten Lavaströmen gefunden, die auf den ersten Zerfall des Superkontinents Gondwana vor etwa 134 Millionen Jahren zurückgehen. Ihre Entstehung bleibt jedoch ein Rätsel. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat mit modernsten Techniken geforscht. Die Forscher fanden heraus, dass sich Amethystgeoden bei überraschend niedrigen Kristallisationstemperaturen von nur 15 bis 60 °C bildeten.

Aufbauend auf ihren anderen Ergebnissen konnten die Forscher ein neues Modell zur Erklärung ihrer Entstehung vorschlagen. Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Minerallagerstätte.

Amethyst wird seit über 150 Jahren im Bezirk Los Catalanes in Uruguay abgebaut, wo die Forschung durchgeführt wurde. Es ist eine Region, die für die tiefviolette Farbe und die hohe Qualität ihrer Edelsteine ​​sowie für ihre prächtigen riesigen Geoden bekannt ist, die manchmal eine Höhe von über 5 m erreichen. Die Vorkommen hier wurden als eine der 100 bedeutendsten geologischen Stätten der Welt anerkannt, was ihren wissenschaftlichen und natürlichen Wert unterstreicht.

Das begrenzte Wissen darüber, wie diese Geoden entstanden sind, hat es jedoch schwierig gemacht, sie zu lokalisieren, da sie weitgehend von der Erfahrung der Bergleute abhängt. Um dieses Problem anzugehen, führten Forscher umfangreiche geologische Studien in mehr als 30 aktiven Minen durch und analysierten Geodenmineralien, in Geoden enthaltenes Wasser und Grundwasser. Mithilfe fortschrittlicher Techniken wie der einphasigen Mikrothermometrie mit anfänglichem Flüssigkeitseinschluss und der Kernbildungs-unterstützten Dreifach-Sauerstoffisotopen-Geochemie entdeckte das Team neue Einblicke in die Bildung dieser wertvollen Geoden.

Die Forscher stellten nicht nur fest, dass sich Amethystgeoden bei überraschend niedrigen Kristallisationstemperaturen bildeten, sondern zeigten auch, dass die mineralisierenden Flüssigkeiten einen niedrigen Salzgehalt und ein Isotopenverhältnis aufwiesen, das mit Wasser aus dem natürlichen Klima übereinstimmte, das wahrscheinlich aus Grundwasser in nahegelegenen Gesteinen stammte.

„Die Präzision und Genauigkeit dieser neuen Techniken ermöglichte es uns, die Temperatur und Zusammensetzung mineralisierender Flüssigkeiten zuverlässig abzuschätzen“, sagte Hauptautorin und Doktorandin Fiorella Arduin Rode. wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Geowissenschaften der Universität Göttingen. „Unsere Ergebnisse stützen die Annahme, dass diese Amethyste bei niedrigen Temperaturen aus grundwasserähnlichen Flüssigkeiten kristallisierten.“

Die Studie schlägt ein Modell vor, bei dem Mineralphasen wie Amethyst in vulkanischen Hohlräumen in einem dunklen Gestein namens Basalt kristallisieren, beeinflusst durch regionale Temperaturschwankungen in der Erdkruste.

Arduin Rode fügt hinzu: „Das Verständnis der Bedingungen der Amethystbildung, wie z. B. die Temperatur und Zusammensetzung der mineralisierenden Flüssigkeit sowie die Quelle der Kieselsäure, den Zeitpunkt der Mineralisierung und ihre Beziehung zu den Wirtsgesteinen, ist für die Aufklärung des Prozesses von entscheidender Bedeutung.“ . Dies könnte die Explorationstechniken erheblich verbessern und in der Zukunft zu nachhaltigen Bergbaustrategien führen. »