In einer der Aluminiumkisten müssen die Untersuchungsmaterialien liegen: Bohrkerne aus der Thaba-Mine in Südafrika. Die aus dem Gestein geschnittenen Zylinder mit etwa dreieinhalb Zentimeter Durchmesser sind mehrere Hundert Meter lang und zerlegt in besser handhabbare Teilstücke. Lutz Hecht vom Museum für Naturkunde Berlin sucht die Kerne von zwei Bohrungen. Sie sollen mit einem Mikro-Computertomographen durchleuchtet und mit elektronenoptischen Geräten untersucht werden. Die hoch aufgelösten Bilder sollen zeigen, in welchen Schichten die Suche nach Platingruppenmetallen lohnt, aber auch, was hier vor etwa zwei Milliarden Jahren passiert.
Kostbares Nebenprodukt
Die Projektpartner aus Deutschland und Südafrika sollten Wege finden, den Energie- und Materialaufwand für die Gewinnung von Platingruppenmetallen aus den geförderten Erzen zu senken. Die gesuchten Platingruppenminerale haben nur einen verschwindend geringen Anteil an der Masse der geförderten Erze. Um sie effizient zu gewinnen, bietet sich zum einen an, den Aufbereitungsmechanismus genau auf die Beschaffenheit der geförderten Erze abzustimmen. Zum anderen kann der Ertrag über genaue Kenntnisse der Lagerstätte und die gezielte Förderung der gehaltreichsten Schichten gesteigert werden.
Hechts Forschergruppe untersuchte die primären Erze, die nicht verwittert oder anderweitig verändert sind. „Uns interessierte, wie der Lagenbau des Erzkörpers zustande kam“, sagt Hecht, „und welche geologischen Prozesse die Variationen hervorgerufen haben, die wir heute finden.“
Intrusion vor zwei Milliarden Jahren
Der 350 mal 450 Kilometer messende Bushveld-Komplex in der südafrikanischen Provinz Limpopo ist die größte magmatische Intrusion der Erde, d. h. ein in der Tiefe erstarrter magmatischer Körper. Das zuerst im noch flüssigen Magma fest werdende Mineral lagerte sich am Boden ab, gefolgt von den weiteren Bestandteilen des Magmas, die Lage für Lage hinzukamen. Im Projekt haben die Forscher den Erzkörper geologisch und mineralogisch charakterisiert und ein sogenanntes geometallurgisches Modell entworfen. Das Modell zeigt, wie eine dreidimensionale Karte, wo die Erze in welcher Form vorliegen und was das für Abbau und Aufbereitung bedeutet. Die Untersuchungen mit dem Mikro-Computertomographen konnten zudem zeigen, wo die wenige Mikrometer großen Einschlüsse von Platingruppenmetallen zu finden sind. Dies ist die Grundlage, um effizientere Gewinnungsmethoden auszutesten, auch an anderen Lagerstätten.