Geochemische Charakterisierung von vulkanischen Massivsulfidsystemen mit Hilfe akzessorischer Minerale

• Antragstellerin: Professorin Dr. Sarah Anne Gleeson
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521603367

Vulkanogene Massivsulfidlagerstätten (VMS) sind wichtige Kupfer- und Zinkvorkommen und enthalten erhebliche Mengen an Gold, Silber, Blei, Selen, Cadmium, Wismut und Zinn. Auf sie entfallen 22% der weltweiten Zink-Produktion sowie 9,7 % des Bleis und 6 % des Kupfers, was sie zu wichtigen Zielen der Rohstoffindustrie und zu einer essentiellen Quelle von Technologiemetallen für die Energiewende macht. Die Rate mit der neue Mineralvorkommen entdeckt werden, ist jedoch rückläufig, da die meisten hochwertigen Vorkommen an der Erdoberfläche bereits bekannt sind. Um den Erfolg bei der Suche nach verborgenen und tief-liegenden Lagerstätten zu erhöhen, sind neue und wirksamere Instrumente erforderlich, mit denen großräumige Mineralsysteme aufgespürt werden können. Diese helfen dabei von unmineralisierten bzw. schwach mineralisierten geologischen Einheiten auf die wertvollen Bereiche einer Lagerstätte zu schließen. Im Rahmen dieses Projekts soll das Potenzial von akzessorischen Mineralen zur Charakterisierung von erzbildenden Prozessen und als Wegweiser für die Mineralisierung in VMS-Gebieten evaluiert werden, die oftmals metamorph überprägt sind und eine komplexe Geschichte haben. Zu diesem Zweck sollen erzführende, hydrothermal veränderte (proximale) und unveränderte (distale) Gesteine in VMS-Provinzen mit komplexer geologischer Geschichte verglichen werden. Hierfür werden wir petrographische Studien und hochauflösende Verfahren in Kombination mit geochemischen und geochronologischen Methoden (Mikrosonde, LA-ICP-MS-Analysen, stabilen Isotopen und geologische Datierung) durchführen. Dies wird es uns ermöglichen, (1) die paragenetische Abfolge und den Zeitpunkt der Bildung der Minerale zu bestimmen, (2) die chemischen Signaturen der wichtigsten Mineralphasen in der gesamten metallogenetischen Provinz zu identifizieren und (3) mögliche Korrelationen zwischen verschiedenen Provinzen zu finden. Um die gewonnenen Datensätze zu verarbeiten und Muster und Trends in den Datensätzen zu erkennen, werden wir Methoden des maschinellen Lernens benutzen, die zukünftig auch Anwendung in der Rohstoffexploration finden können. Mit dieser Arbeit wollen wir neue Konzepte für die Entstehung der Erzkörper und der damit verbundenen Prozesse entwickeln. Unsere Ergebnisse werden zur Verbesserung der Explorationsstrategien in Europa und darüber hinaus beitragen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung - DOME
• Internationaler Bezug: Kanada, Portugal
• Kooperationspartner: Professor Dr. Mark Hannington, Ph.D.; Professor Dr. Jorge Manuel De Sancho Relvas, Ph.D.