Mögliche Erklärungen für eine Welt mit schwer zugänglichen Metallvorkommen?

Das Konzept einer metallarmen Welt finde ich zutiefst faszinierend. Zum Teil, weil ich mich in das Setting verliebte, das mich zum ersten Mal mit dem Konzept konfrontierte, Dark Sun.

Also möchte ich einen sehr begrenzten Zugang zu Metal in die Hintergrundgeschichte meiner Umgebung integrieren. Ich möchte jedoch nicht nur, dass der Planet arm an Metallen ist, es ist vielmehr so, dass die Völker, die während eines Großteils ihrer Geschichte in meiner Welt lebten, eine sehr schwierige Zeit hatten, Zugang zu den metallischen Reichtümern des Planeten zu erhalten.

Bevor ich auf Handbewegungen zurückgreife, habe ich mich gefragt, ob es mögliche wirkliche Erklärungen dafür gibt, warum das Metall auf einem Planeten schwer zugänglich ist.

Antworten (6)

Das ist eine interessante Idee und könnte mit wissenschaftlich fundierten Methoden leicht erklärt werden.

Die Hauptsache, die Metallvorkommen erzeugt (wir sprechen eher von Vorkommen in der Mineralienindustrie, im Gegensatz zu Adern, die normalerweise eine Form dafür sind, wie Metalle innerhalb einer Lagerstätte existieren), ist tektonische Aktivität. Jede Lagerstätte, die mir auf Anhieb einfällt – und ich bin Explorationsgeologe, das sind also ziemlich viele – hat einen tektonischen Einfluss auf ihre Entstehung. Oft ist dies auf die Öffnung eines neuen Beckens zurückzuführen, das als Nebenprodukt der Subduktion verursacht wird, was bedeutet, dass Meerwasser irgendwo in die ozeanische Kruste eindringen und durch Kontakt mit dem Mantel aufgeheizt werden kann. Dadurch kann das Wasser Metalle aus der Kruste lösen und auf den Meeresboden bringen, wo die Metalle aufgrund der Temperaturänderung ausfallen. Dies ist nur ein Beispiel für tektonische Aktivität, die die Bildung von Mineralvorkommen vorantreibt.

Wo ein Planet keine tektonische Aktivität hat, wird er oft keine Atmosphäre oder Hydrosphäre haben. Es wird allgemein angenommen, dass die Erde eine Atmosphäre (und als Ergebnis davon eine Hydrosphäre) als Ergebnis der Ausgasung der frühen Kruste entwickelt hat, die durch Vulkanismus verursacht wurde, der das Ergebnis tektonischer Aktivität ist. Es gibt jedoch andere Möglichkeiten, eine Atmosphäre zu schaffen; Es wurde angenommen, dass ein massiver früher Beschuss durch einen Kometenschwarm eine Möglichkeit darstellt, genügend Gas und Wasser auf die Oberfläche zu bringen, um sich zu einer Atmosphäre zu entwickeln.

Ein Planet, der auf die gleiche Weise wie die Erde entstanden ist und zufällig eine viel geringere Menge an radioaktivem Material hatte, hätte leicht viel schneller abkühlen können; Etwa 90 % der Wärme im Kern und Mantel der Erde stammen aus radioaktivem Zerfall. Zufälliger kosmischer Zufall ist mehr als genug Erklärung dafür. Und dies hätte Ihnen ermöglicht, eine Atmosphäre zu haben, da die frühe Hitze ausgereicht hätte, um tektonische Aktivität anzutreiben, aber dies hätte schnell aufgehört, als der Kern ohne radioaktiven Zerfall, der es antreibt, kalt wurde.

Ohne tektonische Aktivität, die ihre Bildung vorantreibt, wären Mineralvorkommen sehr begrenzt. Eine Möglichkeit, wie Sie eine sehr begrenzte Menge an Metallen in Ihre Welt einführen könnten, wäre die zuvor besprochene Bombardierungsmethode. Vor ungefähr 1,9 Milliarden Jahren schlug ein massiver Stein in die Kruste im heutigen Ontario in Kanada ein, was zur Bildung einer der größten Nickelvorkommen der Welt führte . Sudbury stellt einen Bruchteil eines Prozentsatzes der weltweiten Bodenschätze dar, also ist es bei weitem die Ausnahme bei der Bildung von Metallvorkommen, also könnte man das als Ausgangspunkt nehmen, um zu erklären, warum eine Zivilisation mächtiger ist als andere.

Sie haben auf meine Frage höchstwahrscheinlich "die Antwort" gegeben, gleichzeitig einige Komplikationen mit sich gebracht. Ich wollte eine Welt mit viel unwegsamem Gelände, tiefen Schluchten, weiten Tälern, Hügeln überall, Hochebenen und langen Bergketten. Wenn ich Sie richtig verstehe, dann sollte diese Welt logischerweise eine Fülle von Metallvorkommen haben. Die Welt, die in der fernen Vergangenheit geologisch weitaus aktiver war als in der Neuzeit, ist definitiv etwas, das ich einbeziehen kann.
Es ist eine echte Herausforderung. Wo eine Welt eine Atmosphäre hat, wird die Wirkung von Wind und Regen Gipfel erodieren und Täler füllen, um die Landschaft zu homogenisieren. Geologisch aktiv zu sein ist die Art und Weise, wie die Landschaft interessant bleibt. Wenn Ihrer Welt ein bestimmtes Ereignis fehlte, das die Erde hatte, dann könnten Sie die technologische Entwicklungskette durchbrechen, die die Menschen erlebt haben. Wenn es kein leicht zugängliches Eisen gäbe (Mooreisen, Bandeisenformationen), wäre es schwierig, auf andere Mineralien zuzugreifen, da es keine Möglichkeit gibt, Werkzeuge herzustellen. Der fehlende Zugang zu Kohle würde auch die Entwicklung von Metallwerkzeugen verhindern.
Nur Metallarm zu werden, würde dies einfacher machen. Ich hatte eine ganz andere Entwicklungskette geplant. Die Völker begannen mit Naturmaterial und Keramik. begann dann mit der Entwicklung von Kunststoffen, um die Metalllücke zu füllen. Sie entwickelten auch Metallputz, sie lernten, Substanzen zu zersetzen und die metallischen Elemente zu extrahieren. Als sich der Bergbau so weit entwickelte, dass sie auf die Lagerstätten zugreifen konnten, waren sie über die Notwendigkeit hinausgewachsen. Ich möchte das immer noch behalten, aber ich werde es kürzen, wenn es sein muss. Die Leute sind faul und wenn es Material gibt, das Metalle billiger machen könnte, dann würden sie diese verwenden.
@Trismegistus Ich stimme zu, dass es klüger wäre, nur weniger nützliche Metalle auf Ihrem Planeten zu haben. Und Ben, während Sie einen guten Punkt machen, müssen Sie sicherstellen, dass es zumindest eine gewisse tektonische Aktivität oder einen geschmolzenen Kern gibt, sonst wird Ihr Planet den Weg des Mars gehen.
Ich denke, es gibt eine große Ausnahme von Erzen, die durch tektonische Aktivität entstanden sind, und das sind gebänderte Eisenablagerungen. Diese wurden durch Sedimentation erzeugt, als Sauerstoff von neu entwickelten photosynthetischen Organismen mit gelöstem Eisen reagierte. Siehe zB en.wikipedia.org/wiki/Banded_iron_formation . Wenn wir also annehmen, dass die Menschen auf diesem Planeten sauerstoffatmende Ureinwohner sind und keine Kolonisten einer terraformierten Welt, haben sie wahrscheinlich Eisenerze. Aber würden sie ohne vorherige Erfahrung mit anderen Metallen herausfinden, wie man sie veredelt?
Ein Problem mit Eisenerz ist, dass man einen Hochofen braucht, um es zu bearbeiten; Dies erfordert viel höhere Temperaturen, um zu funktionieren, und die Menschen haben es erst nach mehreren hundert Jahren des Schmelzens von Kupfer und Zinn herausgefunden. Wenn Sie nicht über die Werkzeuge verfügen, um Kupfer und Zinn zu bearbeiten, ist Eisen weit außerhalb Ihrer Reichweite.
@XandarTheZenon Oder führen Sie ein Phänomen ein, das die Verwendung von Metall erschwert. Etwas in der Atmosphäre oder ein Metallfresservirus führt dazu, dass freiliegende Metalle schnell abgebaut werden.
@jamesqf Meine ursprüngliche Idee war, dass Metall nur schwer zugänglich war, sodass die mangelnde Verfügbarkeit zu einer schlechten Metallbearbeitungsfähigkeit beitrug. Jetzt neige ich dazu, dass es auf dem Planeten etwas gibt, das dazu führt, dass freiliegendes Metall schnell zusammenbricht.

Könnte sein, dass Ihre Leute einfach nicht über das technologische Niveau verfügen, um Metall zu verwenden. Die Geschichte voller komplexer Zivilisationen, die nicht über die Technologie verfügten, Metall zu verwenden (die Azteken, die Mayas, die Inkas, um nur einige Beispiele zu nennen), nun, diese Völker sind sozial und intellektuell immer noch sehr weit fortgeschritten, sie hatten einfach nicht die Technologie dazu Metall verwenden.

Kurz gesagt nein, nicht ohne viel zu ändern. Die Völker begannen mit Knochen, Leder, Holz, Stein, Kristall und Keramik. Aber im Laufe der Zeit verbesserte die Materialwissenschaft (Alchemie) zuerst das, was sie hatten. Dann begannen sie, synthetische Materialien zu entwickeln, um die Lücke zu füllen, die das Metall hinterließ. Metal Rendering, ein Verfahren zum Abbau von Substanzen, um die metallischen Elemente zu extrahieren, wurde entwickelt. Und als sie im Bergbau gut genug geworden waren, um mit der zuverlässigen Erschließung der Lagerstätten zu beginnen, hatten sie sich über das Metallabhängige hinaus entwickelt.

Wie fortgeschritten soll Ihre Zivilisation sein? Wenn es Ihnen nichts ausmacht, sie in einem neolithischen Stadium zu haben, können Sie einen ganz anderen Ansatz wählen: Sauerstoffmangel.

Wenn das Leben auf eurem Planeten nicht sauerstoffabhängig ist, dann ist es definitiv dazu verdammt, für immer im neolithischen Zivilisationsstadium zu bleiben. Eine intelligente Spezies braucht mindestens drei Dinge, um eine technologisch fortgeschrittene Zivilisation hervorzubringen:

  • Gruppenbildung: Unabhängig davon, wie intelligent die einzelnen Personen sind, erfordert jeder technische Fortschritt Zusammenarbeit und Teamarbeit, und sei es nur, damit einige Ihrer Mitarbeiter Lebensmittel für Sie produzieren, damit Sie Ihre Zeit zum Nachdenken, Erfinden und Erschaffen von Neuem nutzen können Dinge. Dazu gehört auch, eine Sprache zu haben, denn die Weitergabe von komplexem Wissen an die nächste Generation ist ein Muss.
  • Ein Gehirn, das 3D-Sehen und abstraktes Denken ermöglicht, und Extremitäten, die in der Lage sind, Werkzeuge zu verwenden. Ultraintelligente Löwen wären gefährliche Kreaturen, aber sie würden niemals ein Flugzeug bauen.
  • Energiequellen

Eine intelligente, aber technologisch nicht fortgeschrittene Spezies kann natürliche Materialien verwenden, um daraus Werkzeuge und Gebrauchsgegenstände herzustellen, entweder organisch (Holz, Fell, Knochen, organische Fasern...) oder anorganisch (Steine, Wasser). Aber um die nächste Evolutionsstufe zu erreichen und diese rohen, natürlich vorkommenden Materialien in etwas Künstliches umzuwandeln, das in der Natur nicht zu finden ist, müssen Sie Energie aufwenden. Insbesondere müssen Sie seine Chemie ändern. Und die einzige Energiequelle, die stark genug ist, um diese Art von Transmutation durchzuführen, aber von einer primitiven Zivilisation hergestellt und gehandhabt werden kann, ist Feuer. Ohne Sauerstoff gibt es kein Feuer, und daher ist die fortschrittlichste Zivilisation, die Sie haben können, ein paar Schritte über der Jungsteinzeit.

Mit genügend Zeit entdecken sie vielleicht einige Säuren oder harte Basen, um einige Materialien aufzulösen und sogar zu schmelzen, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie diese verwenden können, um angemessene Werkzeuge herzustellen. Feuer ermöglichte es unseren Vorfahren, nicht nur zu kochen und Raubtiere in Schach zu halten, sondern auch neue, verbesserte Werkzeuge herzustellen. Knochen können mit Feuer verdreht und Holz gehärtet werden, Metalle wurden mit Feuer geschmolzen, Lebensmittel wurden (unter anderem) mit Feuer konserviert ... ohne Feuer, selbst wenn Sie praktisch von Eisenerzen umgeben sind, sind sie für Sie völlig nutzlos.

Was ist dann ihr Endgame-Oxidator? Feuer benötigt ein Oxidationsmittel , nicht unbedingt Sauerstoff ... man könnte theoretisch Lebensformen haben, die ein anderes Oxidationsmittel als Sauerstoff verwenden ...
Ja, mit viel Handwinken könntest du. Das Problem ähnelt dem Leben auf Siliziumbasis. Im Prinzip könnte Silizium genau wie Kohlenstoff eine Basis für die organische Chemie sein, aber Unterschiede in den Bindungsenergien und der Häufigkeit im Universum führen dazu, dass Kohlenstoffverbindungen viel leichter gebildet werden können, und zwar um mehrere Größenordnungen. Dasselbe gilt für Oxidationsmittel. Ich kenne keine, die leicht in der Natur gefunden und von einer nicht fortgeschrittenen Spezies ohne Gefahr gehandhabt werden könnte.
Ich meine – wenn Sie eine Lebensform haben, die so gebaut ist, dass sie mit etwas anderem als Sauerstoff als Oxidationsmittel betrieben wird – wird das auch zum Feuermachen verwendet, etc

Wenn Ihr Planet bereits eine Art intelligenten technologischen Lebens gehabt und verloren hätte, hätte er sehr wenig Erz in der Nähe der Oberfläche, da es abgebaut worden wäre, ähnlich wie die heutige Erde. Möglicherweise haben Sie ein paar Erztaschen, die sich unter wichtigen Strukturen befanden oder die begrabenen Überreste antiker Müllhalden oder Schrottplätze sind. Das meiste Metall wäre sehr tief oder zu dispergiert, um abbaubar zu sein.

Im Grunde hat euer Planet bereits eine Spezies mit einer technologischen Zivilisation gehabt und sie ist ausgestorben, jetzt, Millionen von Jahren später, gibt es wenig Beweise dafür, außer dem Mangel an oberflächennahen Metallen. Dies würde Metalle selten, aber nicht unmöglich machen. Einlagen wären klein oder schwer zu erreichen.

Silikat-dominierte Geologie, Metalle sind auf der Erde relativ leicht zugänglich, da unsere metallhaltigen Gesteine ​​von Sauerstoff und Schwefel dominiert werden, die relativ leicht von den meisten metallischen Elementen ausgetrieben werden können, Silikatgesteine ​​​​sind nicht so einfach zu reinem Metall zu reduzieren. Wenn die Erzbildung unter anoxischen Bedingungen tief in der Erde stattfindet, wo Schwefel selten ist, würden Silikate die Chemie dominieren und die Metallfreisetzung wäre viel schwieriger.

Verhindern Sie das Mondbildungsereignis in der frühen Erdgeschichte. Dieser Aufprall hat etwa 40 % der gesamten Kruste abgetragen. Viel tiefere Kruste = Erze bleiben tiefer begraben.

Dies wird nicht alle Erze unzugänglich machen, aber es sollte die durchschnittliche Menge an Erzen viel geringer machen.

Wenn Sie dies mit einem weniger vulkanisch aktiven Planeten koppeln, entfernen Sie auch den primären Mechanismus, durch den Erze an die Oberfläche gebracht werden.

ODER

Sie könnten dasselbe Szenario verwenden, das Dark Sun selbst verwendet. Es gab Erze. Viele davon. Vor Jahrtausenden wurden sie alle abgebaut. Sie leben auf dem Bodensatz, der Tausende und Abertausende von Jahren, nachdem all die leicht zugänglichen Erze abgebaut wurden, an der Oberfläche zurückgeblieben ist und deren Überreste sich als dünner giftiger Rost über die Landschaft ausgebreitet haben.

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