Unter Australien haben Forschende seltene Gesteine entdeckt, die neue Einblicke in die Entstehung einer der weltweit größten Niob-Lagerstätten gewähren. Niob ist ein begehrtes und strategisch wichtiges Metall, das für die Produktion von hochfestem Stahl und zukünftigen Technologien unerlässlich ist. Ein internationales Team, an dem Forschende der Universität Göttingen und der australischen Curtin University beteiligt waren, konnte mithilfe von niob-reichen Gesteinen, sogenannten Karbonatiten, die Entstehung der Lagerstätte vor über 800 Millionen Jahren datieren.
Diese Gesteine stiegen während der tektonischen Grabenbildung, die durch das Auseinanderdriften von Kontinentalplatten ausgelöst wurde, durch Brüche in der Erdkruste auf. Dieser Prozess führte letztendlich zum Zerfall des Superkontinents Rodinia.
Die Bedeutung von Karbonatiten
Karbonatite sind seltene, magmatische Gesteine, die wertvolle Metalle wie Niob und Seltene Erden enthalten – beides kritische Rohstoffe der EU. Die Rekonstruktion ihrer geologischen Vergangenheit ist oft schwierig, da verschiedene geologische Prozesse ihre Zusammensetzung und ihr Aussehen über Jahrmillionen hinweg verändert haben. Um die Geschichte der Karbonatite in der Aileron-Provinz, einem alten Stück Erdkruste im Herzen Australiens, zu entschlüsseln, untersuchte das Forschungsteam Bohrkernproben aus 80 bis 210 Metern Tiefe.
Durch den Einsatz modernster Datierungsmethoden, wie der Analyse von Isotopen in Mineralen wie Zirkon und Apatit sowie hochauflösender Mikroskopie, gelang es den Forschenden, die über 500 Millionen Jahre andauernden komplexen geologischen Vorgänge zu entwirren. Sie datierten die Bildung der Karbonatite, die durch die Intrusion und Kristallisation von Magma entstand, auf einen Zeitraum von vor 830 bis 820 Millionen Jahren. Dieser Zeitraum fällt genau in die Phase, in der sich die Kontinentalplatten voneinander wegbewegten und der Superkontinent Rodinia zerbrach.
Die dabei freigesetzten enormen Kräfte ermöglichten es Magma, durch bestehende Verwerfungen an die Oberfläche zu steigen und so Niob aus den Tiefen des Erdmantels in die Erdkruste zu transportieren.
„Dies wirft ein neues Licht darauf, wie seltene, metallreiche Magmen an die Erdoberfläche gelangen“, erklärt Erstautor Dr. Maximilian Dröllner. „Karbonatite sind natürliche Schatztruhen für wertvolle Metalle wie Niob und Seltene Erden. 90 Prozent des global verfügbaren Niobs stammen zurzeit aus einer einzigen Mine in Brasilien. Australien könnte im Zentrum des Kontinents jedoch eins der größten Niob-Vorkommen weltweit beherbergen. Darauf deuten neue Bohrkernanalysen hin“, so Dröllner. Die Karbonatite unterscheiden sich deutlich von allem, was bisher in der Region bekannt war, betont er: „Sie enthalten erhebliche Konzentrationen an Niob, das aus vielen Gründen kostbar ist: Es wird unter anderem zur Herstellung von besonders leichtem, festem Stahl für Flugzeuge, Pipelines und Elektrofahrzeuge eingesetzt und ist wichtiger Bestandteil von Batterien der nächsten Generation und supraleitenden Technologien.“
Quelle
Georg-August-Universität Göttingen (09/2025)
Publikation
Dröllner, M. et al. Multi-method geochronology and isotope geochemistry of carbonatites in the Aileron Province, central Australia. Geological Magazine (2025). https://doi.org/10.1017/S0016756825100204