Wenn Sie Dutzende Tonnen Goldvorkommen entdecken, werden Sie dann überall in den Bergen Gold sehen?

Im Alltag lesen wir oft in den Nachrichten, wie viele Tonnen Gold an einem bestimmten Ort entdeckt wurden. Können wir uns nicht helfen, uns vorzustellen, dass es überall in den Bergen so viele Goldminen und Gold gibt? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zunächst die Bewertungskriterien für die „Menge“ der Goldminen kennen und dann wissen, wie das Gold in den Goldminen aussieht.

Der im Jahr 2020 veröffentlichte nationale Standard „Klassifizierung fester Mineralressourcenreserven“ GB/T 17766-2020 hat die Klassifizierung der Ressourcenreserven von ursprünglich 16 Typen auf 5 Typen angepasst, nämlich abgeleitete Ressourcen, kontrollierte Ressourcen und nachgewiesene Ressourcen (in der Reihenfolge der geologischen Zuverlässigkeit von niedrig bis hoch), glaubwürdige Reserven und formelle Reserven (basierend auf der geologischen Zuverlässigkeit, in der Reihenfolge der Zuverlässigkeit der Umrechnungsfaktoren von niedrig bis hoch) (Abbildung 1) [1]. Da die Klassifizierung von Ressourcen und Reserven eine Menge professioneller Analysen erfordert, wird hier nicht näher darauf eingegangen. Es muss lediglich erwähnt werden, dass nach der Implementierung des neuen Standards bei der Veröffentlichung von Daten zu festen Mineralressourcen und -reserven nur die oben genannten fünf Klassifizierungsnamen verwendet werden können. Bei der Veröffentlichung von Reservendaten können nachgewiesene Reserven und glaubwürdige Reserven zusammengerechnet werden. Interessierte Leser können darauf achten, zu welcher Kategorie die „Menge“ der nach Mai 2020 neu entdeckten Goldminen gehört?

Abb. 1 Schematische Darstellung der Ressourcen- und Reserventypen und ihrer Umrechnungsbeziehung

Wie viele Tonnen Gold kann man also als große Lagerstätte bezeichnen? Tatsächlich gibt es keinen einheitlichen Standard zur Einteilung der Mineralvorkommen verschiedener Mineralarten. Am Beispiel von Gold- und Kupferminen (Tabelle 1) kann aufgrund der Goldknappheit eine Lagerstätte aus Gesteinsgold mit einem Metallgehalt von mehr als 20 Tonnen als große Lagerstätte bezeichnet werden, während eine Kupferlagerstätte mit einem Metallgehalt von mehr als 500.000 Tonnen als große Lagerstätte bezeichnet werden kann. Darüber hinaus sind auch die Maßstabsnormen für verschiedene Lagerstättenarten, nämlich Gesteinsgold und Seifengold, unterschiedlich. Im Vergleich dazu ist festzustellen, dass die Menge an Seifengoldmetall weitaus geringer ist als die von Gesteinsgold im gleichen Maßstab, was auch mit der Knappheit von Seifengold zusammenhängt.

Tabelle 1 Klassifizierungsstandards für Mineralressourcenreserven

Beim sogenannten Seifengold handelt es sich um Gold, das entsteht, wenn Gesteinsgold im Berg durch Flusswasser ausgewaschen und von anderen Mineralien getrennt wird. Da diese Goldart meist so fein wie Sand ist, wird sie Seifengold genannt. Beim kalifornischen Goldrausch in den USA ging es um das Goldwaschen in Flüssen. Aufgrund seiner hohen Dichte lässt sich Gold leicht von anderen Mineralien trennen. Neben feinem sandähnlichem Gold gibt es auch blockförmiges Gold, beispielsweise Hundekopfgold. Nach Jahren der Exploration und Erschließung ist es heute schwierig, neue Seifengoldminen zu entdecken.

Je nach Morphologie des Erzkörpers und Mineralisierungstyp können Goldvorkommen in Gestein in den Typ mit Quarzgängen, den Typ mit verändertem Gestein in gebrochenen Zonen, den Typ mit feiner Gangimprägnierung und andere Lagerstättentypen unterteilt werden. Darüber hinaus gibt es auch Klassifizierungen basierend auf der Mineralisierungstemperatur und -tiefe, was die Komplexität der Goldmineralisierung im Gestein widerspiegelt [2]. Zu den Gesteinsgoldminen zählen neben natürlichem Gold (Hauptbestandteil ist elementares Gold) auch Silber-Gold-Minen, Gold-Silber-Minen, Tellur-Gold-Minen, Antimon-Gold-Minen, Schwarz-Wismut-Gold-Minen und Sulfid-Gold-Silber-Minen. Die Vorkommen dieser Goldmineralien im Gesteinsgold sind sehr unterschiedlich. In der Lagerstättenforschung werden Goldmineralien im Allgemeinen nach ihrer Partikelgröße bzw. dem Schwierigkeitsgrad der Identifizierung in sichtbares Gold (>0,2 mm), mikroskopisches Gold (0,2µm~0,2mm) und submikroskopisches Gold (<0,2µm) unterteilt [3].

Helles Gold kann mit bloßem Auge erkannt werden, wie in Abbildung 2 dargestellt. Mikroskopisches Gold muss mit Hilfe eines Mikroskops beobachtet werden. Abbildung 3 zeigt Silber-Gold-Erz unter einem Rasterelektronenmikroskop und natürliches Gold unter einem optischen Mikroskop. Submikroskopisches Gold muss mit Hilfe eines Transmissionselektronenmikroskops mit höherer räumlicher Auflösung beobachtet werden. Hinzu kommt, dass Gold manchmal nicht einmal ein eigenständiges Mineral bildet, sondern in das Kristallgitter anderer Mineralien eindringt.

Abbildung 2: Zwei Goldpartikel (durch rote Pfeile gekennzeichnet) in den Spalten von Quarzadern in einer Goldmine in der Inneren Mongolei.

Abbildung 3. (A) Mikroskopisches Silber-Gold-Erz (Elektron) in Quarz unter einem Rasterelektronenmikroskop in einer Goldmine in der Provinz Henan und (B) mikroskopisches gediegenes Gold (Goldpartikel) in Quarz unter einem optischen Mikroskop. Bildquellen siehe [4].

Die niedrigste industrielle Qualität von Golderz beträgt im Allgemeinen 1 Gramm pro Tonne. Das bedeutet, dass Golderz abbaubar ist, wenn der Goldgehalt in jeder Tonne Gestein 1 Gramm erreicht. Wenn in einer großen Goldlagerstätte 20 Tonnen Gold abgebaut werden und die Golddichte 19,32 Tonnen/Kubikmeter beträgt, beträgt das Volumen des abgebauten Goldes etwa 1 Kubikmeter. Wie viel Erzvolumen wird also benötigt, um 1 Kubikmeter Gold zu produzieren? Basierend auf der Industriequalität von 1 Gramm/Tonne und der Gesteinsdichte von 2,3 Tonnen/Kubikmeter werden etwa 8,7 Millionen Kubikmeter Gestein benötigt, was ungefähr 9 „Water Cube“-National Aquatics Centers entspricht. Mit anderen Worten: Eine 20-Tonnen-Goldlagerstätte entspricht 1 Kubikmeter zerkleinertem und in 9 Water Cube-Bereichen verteiltem Gold. Daraus lässt sich ersehen, dass die Wahrscheinlichkeit, Gold in der Natur zu finden, äußerst gering ist und die Goldmineralpartikel sehr klein sind. Selbst bei großen Goldvorkommen ist es unmöglich, überall in den Bergen helles Gold zu sehen.

Quellen:
[1] Nationaler Standard der Volksrepublik China „Klassifizierung von Reserven an festen Mineralressourcen“ GB/T 17766-2020.

[2] Wang Chenghui, Xu Jue, Huang Fan, Chen Zhenghui, Ying Lijuan, Liu Shanbao. 2014. Zusammenfassung der Eigenschaften und Mineralisierungsgesetze von Goldvorkommen in China. Acta Geologica Sinica, 88(12): 2315-2325.

[3] Ma Jianqin, Li Chaoyang, Wen Hanjie. 1999. Aktueller Stand der Forschung zum Vorkommen von unsichtbarem Gold. Acta Mineralogica Sinica, 19(3): 335-342.

[4] Lu Mei. Anwendung der penetrierenden geochemischen Exploration bei der Prospektion und bei Anomaliemechanismen in abgedeckten Gebieten[D]. Peking: China University of Geosciences (Peking), 2019.