Как кварц и электричество создают золотые самородки: новые открытия геологов
Ученые давно задаются вопросом, как в кварцевых жилах образуются золотые самородки. Новое исследование, проведенное геологами из Университета Монаша (Австралия), показывает, что этот процесс может быть гораздо более наэлектризованным, чем предполагалось ранее. Научная статья вышла в Nature Geoscience.
«Стандартное объяснение: золото осаждается из горячих водонасыщенных растворов, которые текут через трещины в земной коре. Когда эти растворы остывают или подвергаются химическим изменениям, золото отделяется и захватывается кварцевыми жилами. Хотя эта теория общепринята, она не полностью объясняет формирование крупных золотых самородков, особенно учитывая, что концентрация золота в этих растворах крайне низка», — говорит доктор Крис Войси, ведущий автор исследования.
Исследовательская группа проверила новую версию — пьезоэлектричество. Кварц обладает уникальным свойством — он генерирует электрический заряд при воздействии извне. Что если сейсмическая активность может делать что-то подобное в недрах Земли?
Авторы провели эксперимент, имитирующий условия, которые кварц может испытать во время землетрясения. Они погрузили кварцевые кристаллы в богатый золотом раствор и с помощью мотора имитировали тряску землетрясения. После эксперимента образцы кварца исследовали под микроскопом.
«Результаты оказались ошеломляющими. кварц не только электрохимически осаждал золото на своей поверхности, на нем формировались и накапливались золотые частицы», — сказал один из авторов исследования профессор Энди Томкинс.
Кварц — электрический изолятор, а золото — проводник. Как только немного золота осаждается, оно становится точкой для дальнейшего роста «самородка».
Таким образом, во время землетрясений кварц генерирует пьезоэлектрическое напряжение, которое может восстанавливать растворенное золото из окружающей жидкости и осаждать его. Со временем этот процесс может привести к созданию значительных накоплений драгоценного металла, в конечном итоге образуя крупные самородки, которые столь сильно привлекают кладоискателей и геологов.
«По сути, кварц действует как естественная батарейка, с золотом в роли электрода, медленно накапливая все больше золота при каждом сейсмическом событии», — отмечает доктор Войси.
Этот процесс может объяснить, почему крупные золотые самородки так часто связаны с кварцевыми жилами в зонах тектонической активности. Новое понимание процесса формирования золотых самородков не только проливает свет на давнюю геологическую загадку, но и подчеркивает взаимосвязь между физическими и химическими процессами Земли.
