Таємницею утворення гігантських золотих самородків може бути електрика, що генерується під час землетрусів

Вчені вже давно зачаровані процесом утворення золотих самородків, які часто знаходять у кварцових жилах. Нове дослідження показує, що цей процес може бути навіть більш електризувальним, ніж думали раніше - в буквальному сенсі цього слова.

Про дослідження розповідають в Університеті Монаша, передають OstanniPodii.com.

Золоті самородки, що цінуються за свою рідкість і красу, століттями були в центрі золотої лихоманки.

"Стандартне пояснення [утворення самородків] полягає в тому, що золото випадає в осад з гарячих, багатих на воду флюїдів, коли вони протікають крізь тріщини в земній корі", - каже очільник дослідження доктор Кріс Вуазі зі Школи атмосфери Землі та навколишнього середовища Університету Монаша.

"Коли ці флюїди охолоджуються або зазнають хімічних змін, золото відокремлюється та потрапляє в пастку в кварцових жилах", - каже він. "Хоча ця теорія загально прийнята, вона не повністю пояснює утворення великих золотих самородків, особливо враховуючи, що концентрація золота в цих флюїдах надзвичайно низька".

Дослідницька група випробувала нову концепцію -- п′єзоелектрику. Кварц, мінерал, в якому зазвичай залягають родовища золота, має унікальну властивість, яка називається п′єзоелектричністю -- він генерує електричний заряд під час здавлювання. Це явище вже знайоме нам з повсякденних речей, таких як кварцові годинники та запальнички для барбекю, де невелика механічна сила створює значну електричну напругу. А що, якби здавлювання від землетрусів могло робити щось подібне всередині Землі?

Щоб перевірити цю гіпотезу, дослідники провели експеримент, покликаний відтворити умови, в яких може опинитися кварц під час землетрусу. Вони занурили кристали кварцу в рідину, багату на золото, і створили стиснення за допомогою двигуна, щоб імітувати трясіння під час землетрусу. Після експерименту зразки кварцу досліджували під мікроскопом, щоб побачити, чи відклалося золото.

"Результати були приголомшливими, - сказав співавтор дослідження професор Енді Томкінс зі Школи Землі, атмосфери та навколишнього середовища Університету Монаша.

"Кварц під здавлюванням не лише електрохімічно осадив золото на свою поверхню, але й сформував і накопичив наночастинки золота", - сказав він. "Примітно, що золото мало тенденцію осідати на наявних золотих зернах, а не утворювати нові".

Це пояснюється тим, що в той час, як кварц є електричним ізолятором, золото є провідником.

Після того, як деяка кількість золота відкладається, воно стає фокусною точкою для подальшого зростання, ефективно "покриваючи" золоті зерна ще більшою кількістю золота.

"Наше відкриття дає правдоподібне пояснення утворенню великих золотих самородків у кварцових жилах, - зазначив д-р Вуасі.

Оскільки кварц неодноразово піддається впливу землетрусів, він генерує п′єзоелектричну напругу, яка може зменшити розчинення золота з навколишньої рідини, що призводить до його осадження.

З часом цей процес може призвести до утворення значних скупчень золота, зрештою утворюючи масивні самородки, які зачаровують мисливців за скарбами та геологів.

"По суті, кварц діє як природна батарейка, де золото є електродом, повільно накопичуючи більше золота з кожною сейсмічною подією", - сказав д-р Вуазі.

Цей процес може пояснити, чому великі золоті самородки так часто пов′язані з кварцовими жилами, що утворилися в родовищах, пов′язаних із землетрусами.

В Університеті Монаша зазначають, що це нове розуміння утворення золотих самородків не лише проливає світло на давню геологічну загадку, але й підкреслює взаємозв′язок між фізичними та хімічними процесами на Землі.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Geoscience.