Mineralressourcen und Fluidprozesse
Die Forschungsgruppe Mineralressourcen und Fluidprozesse studiert die geologischen Vorgänge, die zur Entstehung von nutzbaren Ressourcen in der Erdkruste führen
Im Zentrum stehen Erzvorkommen von Metallen wie Kupfer, Gold und Molybdän, die sich im Untergrund von Vulkanen, an Land oder auch am Meeresboden anreichern. Neben der Bildung von technisch wichtigen Rohstoffen sind Fluide aber auch eng mit gefährlichen Vulkaneruptionen verbunden und liegen zudem der Nutzung geothermaler Energie zu Grunde.
Die Forschungsgruppe Mineralressourcen und Fluidprozesse der ETH Zürich wird von Cyril Chelle-Michou geleitet.
Die Geologischen Feldstudien konzentrieren sich derzeit auf magmatische Gebiete in Südosteuropa und in den Anden von Chile und Argentinien sowie auf Erzvorkommen im Südwesten der USA und in Australien. Die Gruppe sammelt Gesteine, in denen verschiedene Stadien des Mineraltransports sichtbar sind, oft in Zusammenarbeit mit aktiven Minengesellschaften, deren Explorationsbohrungen und Minenabbau ihnen ein dreidimensionales Archiv der längst erloschenen hydrothermalen Prozesse erschliesst. Umgekehrt hilft das Verstehen der grundlegenden Prozesse der Rohstoffbildung dabei, neue Vorkommen zu entdecken und globale Vorräte an essentiellen Ressourcen abzuschätzen. Aus diesen geologischen Archiven lässt sich die chemische und physikalische Geschichte der vormals heissen, erzbildenden Fluide rekonstruieren. Die Untersuchungen geben Hinweise auf die Ausdehnung und die mineralogische, chemische und geologische Struktur des Erzvorkommens und erlauben eine Entschlüsselung der zeitlichen Abfolge von geologischen Prozessen.
In mikroskopischen Fluideinschlüssen lassen sich die Konzentration der einzelnen Elemente in erzbildenden Fluiden bestimmen. Die Entstehung grosser Erzvorkommen erfordert neben chemischen Prozessen der Mineralbildung auch einen physischen Transport der metallreichen Fluide im Untergrund. Ehemalige Fliesswege sind heute als Adern im Gestein nachgezeichnet, doch der eigentliche Prozess des Fliessens kann nur durch numerische Computersimulationen sichtbar gemacht werden.
Fliessmodelle sowie Kenntnisse über den chemischen Transport von Elementen durch heisse Lösungen bilden die Grundlage für die Nutzung der geothermischen Energie. Wir arbeiten deshalb eng mit Geophysikern und Ingenieurgeologen zusammen, um z.B. tiefe Erdwärme-Reservoire zu erkunden und besser zu verstehen.