Vid en första anblick, Witwatersrandbassängen, den största kända guldtillgången på vår planet, är inte automatiskt relaterad till havsforskning. Dock, i sin 3 miljarder år gamla geologiska historia, Witwatersrandbassängen i Sydafrika har täckts av havsvatten, men upplevde också episoder av uttorkning, översvämningar och erosion av floder och den upprepade täckningen av havsvatten. 1852, den engelske prospektören J.H. Davis upptäckte det första guldet i Witwatersrand, leder till den sydafrikanska guldrushen och upptäckten av mycket mer guldfyndigheter i bassängen. Även om Witwatersrand har varit föremål för årtionden av forskning, uppkomsten av guld och uranmalm är fortfarande oklart.

En grupp forskare från Kanada och GEOMAR Helmholtz Center of Ocean Research Kiel, framgångsrikt reda ut några mekanismer i malmbildningsprocessen med hjälp av komplexa analytiska tekniker. Resultaten publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Prekambrisk forskning .

I den här studien, forskarna analyserade prover från Witwatersrands malmfyndigheter med högupplösta skannings- och transmissionselektronmikroskop, och de bearbetade sina data med hjälp av ny 2D- och 3D-mjukvara. "Vi kunde ta reda på att fossil olja, som har bildats av organiskt material som härrör från de första levande organismerna på jorden, mobiliserat uran i bassängen. Uraninitnanopartiklar flockades i oljan och bildade uranmalm", förklarar Dr Sebastian Fuchs från GEOMAR, studiens första författare. "Varma hydrotermiska vätskor, liknande de vätskor som vi idag hittar i moderna havsbottensystem för svart rökare, transporterade löst guld och bildade olja-i-vatten-emulsioner på platsen för avlagringarna. Oljedropparna i de hydrotermiska vätskorna initierade den effektiva kemiska utfällningen av inhemskt guld och bildningen av mycket komplext strukturerat guld och uranmalm."

Med hjälp av högupplösta bildtekniker, forskarna kunde visualisera en hittills okänd malmbildningsprocess, där migrerande olja spelar den dominerande rollen för distribution och koncentration av metaller. "Med vår metod har vi kunnat visa rester av fossil olja instängd i guld för allra första gången", säger Dr Sebastian Fuchs.

"Vi är förvånade över att se ett så intimt rumsligt förhållande mellan oljeprodukterna och metallerna", rapporterar Dr Fuchs. "Vi hoppas att vår studie ger nya impulser till industri och vetenskap att utforska nya mineralfyndigheter. Kanske är det möjligt att någon dag utvinna guld och andra metaller från utvunnen råolja".

Med de metoder som används, det är nu möjligt att studera inte bara malmpartiklar på havsbotten i intervallet millimeter till nanometer, men också de minsta fossilerna och levande organismerna, såsom mikroorganismer. "Vi är nyfikna på vad vi mer kan upptäcka på havsbotten i framtiden", avslutar Fuchs.