Een onverwachte detective om onontgonnen goudvoorraden te vinden.
Een groot deel van de echt interessante goudvoorraden ontgaat de goudzoekers al duizenden jaren omdat ze te diep begraven liggen, verborgen zijn door complexe geologische structuren of verdrinken in het ruis van klassieke signalen.
Boren is duur. Willekeurig boren is NOG duurder.
Wat de moderne prospectie miste, was niet kracht of machines, maar een betrouwbare indicator om te weten waar de inspanningen op moesten worden gericht.
En precies daar komt een onverwachte speler in beeld: helium.
Helium, de beste vriend van de goudzoeker?
Jarenlang hebben geologen gedebatteerd: zijn grote goudvoorraden het resultaat van een diepe smelting van de aardmantel, of gewoon van hete vloeistoffen die tijdens tektonische botsingen in de aardkorst circuleren?
Een team van onderzoekers onder leiding van professor Fin Stuart (Universiteit van Glasgow en SUERC) heeft goudrijke mineralen geanalyseerd die zijn gewonnen uit afzettingen in Schotland en Ierland. Hun methode: een zeer nauwkeurige massaspectrometrie op gasinsluitingen die gevangen zitten in metaalhoudende sulfiden.
Resultaat: al deze gassen bevatten helium van diepe oorsprong. Het gaat om een heel bijzondere mix van isotopen: het zeldzame helium-3 (³He), afkomstig uit de mantel, en het meer gangbare helium-4 (⁴He). Hun verhouding, uitgedrukt in Ra-eenheden (verhouding ten opzichte van de atmosferische verhouding), varieert van 0,09 tot 3,3. Eenvoudig gezegd: dit zou betekenen dat een thermische stroom die rechtstreeks uit de ingewanden van de aarde komt, aan de basis ligt van de vloeistoffen die het goud hebben getransporteerd!
Dit helium is tijdens de vorming van de afzettingen, tijdens de Caledonische orogenese, tussen -490 en -390 miljoen jaar geleden, opgesloten geraakt.
Het team ontdekte dat hoe meer helium uit de mantel een afzetting bevat, hoe groter de goudvoorraad is. Met andere woorden, helium dient niet alleen om goud te lokaliseren, maar ook om de rijkdom ervan in te schatten!
De Caledonische gordel, een schat van 1800 kilometer lang
Deze beroemde Caledonische bergketen strekt zich vandaag de dag uit van de Appalachen in Noord-Amerika tot het noorden van Noorwegen, via de Schotse Hooglanden. Ze is het resultaat van een gigantische botsing tussen de platen Laurentia, Baltica en Avalonia. Deze bergen zijn in de loop der tijd afgeschuurd, maar hun geologische wortels bevatten nog steeds enkele van de meest veelbelovende goudvoorraden van Europa.
In Schotland zijn de actieve mijn van Cononish en de Ierse projecten van Curraghinalt of Cavanacaw allemaal verbonden met deze ingrijpende gebeurtenissen. Tot nu toe werden ze vaak geclassificeerd als “orogeen” (wat “gevormd door de bergen” betekent). Nu begrijpen we dat de mantel een drijvende rol heeft gespeeld door metaalrijke vloeistoffen te verwarmen en te verdampen, die via breuken naar de aardkorst zijn gestegen.
Uiterst nauwkeurige chemie in een missie die Indiana Jones waardig is
De instrumenten die de onderzoekers gebruiken, zijn niet dezelfde als die in een onderwijslaboratorium. Het gaat om zeer nauwkeurige massaspectrometers, die isotopische verhoudingen kunnen meten in hoeveelheden gas van bijna een nanoliter. De analyse werd uitgevoerd in het Scottish Universities Environmental Research Centre (SUERC), een wereldwijde referentie op het gebied van geochemische analyse.
Dit niveau van precisie is onontbeerlijk. In deze mineralen zit helium namelijk opgesloten in microbellen met een diameter van slechts enkele micrometers.
Een eenvoudige methode voor een complexe industrie
Goud is een grillig metaal. Het is moeilijk te vinden, zeldzaam en ongelijk verdeeld. De huidige prospectiemethoden combineren geofysica, boringen, chemische analyses en vaak ook veel mislukte pogingen. Deze studie biedt een kortere weg: het gebruik van heliumisotopen als betrouwbare geochemische signatuur.
Dr. Calum Lyell, exploratiegeoloog en eerste auteur van de studie, benadrukt het globale potentieel van deze aanpak:
“Deze heliumisotopische signaturen zouden belangrijke indicatoren kunnen worden voor het identificeren van grote mineralisatiesystemen overal ter wereld.”
Kortom, een paar milligram gas, zorgvuldig geanalyseerd, zou u niet alleen kunnen vertellen of er goud is, maar ook hoeveel.
Fantastische goudreserves nog te ontdekken
Sinds de mens de aardkorst afschraapt, heeft hij ongeveer 205.000 ton goud uit de grond gehaald. Als we al dat goud, inclusief de goudstaven, op een stapel zouden leggen, zou het nauwelijks in een grote kubus van tweeëntwintig meter aan elke kant passen. Dit cijfer, vastgesteld door de US Geological Survey en de World Gold Council, geeft een vrij goed beeld van wat de mensheid al in handen heeft gekregen. Daartegenover staan ongeveer 54.000 ton officieel geïdentificeerde reserves (die we vandaag de dag met de huidige technieken kunnen exploiteren). Alles bij elkaar komt dat neer op iets meer dan 250.000 ton bekend en exploiteerbaar goud op wereldschaal.
Deze theoretische limiet wordt door veel geologen in twijfel getrokken. Zij zijn van mening dat er onder de reeds bekende afzettingen, onder de oude, door de tijd afgeschuurde bergketens, nog goud zit, dieper begraven, slecht in kaart gebracht en soms genegeerd bij gebrek aan duidelijke aanwijzingen. De schattingen komen uit op 15 tot 20 % extra goud, begraven op enkele kilometers onder het aardoppervlak, in regio’s zoals de Caledoniden, de Andes of bepaalde provincies in West-Afrika. In volume vertegenwoordigt dit 30.000 tot 40.000 ton die niet ontdekt hoeft te worden, maar alleen beter gedetecteerd.
Alles bij elkaar genomen krijgen deze cijfers een andere dimensie wanneer ze worden omgerekend naar waarde. Met een prijs van ongeveer 60.000 euro per kilogram is deze nog onduidelijke reserve tussen de 1.800 en 2.400 miljard euro waard.
Wat tot nu toe ontbrak, was een betrouwbare manier om veelbelovende gebieden te onderscheiden van valse sporen, om te weten waar slim geboord moest worden en tot welke diepte. Als helium zo succesvol is als in dit artikel wordt aangekondigd, zien we dus het economische potentieel dat hiermee gemoeid is…
Implicaties die veel verder gaan dan goud
Als deze methode werkt voor goud, zou ze ook kunnen worden toegepast op andere metalen zoals wolfraam, tin, tantaal enz. Deze materialen zijn van strategisch belang voor elektronica, batterijen en lasers. En ze vormen vaak dezelfde uitdaging: hun geologische verspreiding is slecht begrepen, hun winning is duur en hun locatie onvoorspelbaar.
Als helium het mogelijk maakt om hun bron te achterhalen, hebben we misschien een universele geologische sleutel in handen.
