Землетрясения высвобождают огромную энергию: образуются драгоценные месторождения
Ученые обнаружили роль сейсмичности в образовании крупных золотых самородков. Силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц настолько, что они генерируют электрические поля, которые способствуют образованию месторождений.
Крупные золотые самородки, как правило, образуются глубоко под землей вдоль линий разломов, проходящих через кварц, но причина этого так и не была установлена, сообщает The Guardian.
Теперь ученые придумали объяснение: огромные силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц достаточно, чтобы генерировать электрические поля, которые, в свою очередь, помогают формировать драгоценные отложения.
Лабораторные эксперименты в Австралии показали, что сейсмические волны от землетрясений создают достаточно электрического напряжения в кварце, чтобы извлекать растворенное золото из жидкостей, проникающих в минерал.
&ld;Этот механизм может помочь объяснить образование крупных самородков и обычно наблюдаемых сильно взаимосвязанных сетей золота в трещинах в кварцевых жилах&rd;, пишут исследователи в журнале Nature Geoscience.
Всемирный золотой совет оценивает, что ежегодно добывается от 2500 до 3000 тонн золота. Большинство самородков поступает из кварцевых жил, на долю которых приходится около трех четвертей всего когда-либо добытого золота, отмечает The Guardian.
В то время как ученые понимают основные процессы, которые приводят к золотым самородкам, они столкнулись с давно неразрешимым парадоксом. Загадка заключается в том, как могут образовываться большие самородки, некоторые весом от десятков до сотен килограммов, когда жидкости, просачивающиеся в кварцевые жилы, содержат в лучшем случае одну часть на миллион золота. Чтобы извлечь 10 кг золота, вам понадобится около пяти олимпийских бассейнов воды, сообщает The Guardian.
Для исследования доктор Кристофер Войси из Университета Монаша в Мельбурне и другие ученые в Австралии окунули куски кварца в воду, в которой было растворено золото. Затем они подвергли кварц напряжениям, которые испытывает порода во время землетрясения.
Кварц необычен тем, что это единственный распространенный пьезоэлектрический материал на Земле, объясняет The Guardian. Его кристаллическая структура такова, что при сжатии через него проходит электрическое напряжение. Этот эффект используется в пьезоэлектрических зажигалках, которые вырабатывают искру при нажатии кнопки.
Доктор Войси и его коллеги обнаружили, что напряжение и деформация, вызванные землетрясениями, могут генерировать электрические поля в кварце, которые достаточно сильны, чтобы извлекать золото из окружающего раствора. Это приводит к образованию наночастиц золота на поверхности кварца, а золото формируется сверху.
«Поскольку пьезоэлектрическое напряжение мгновенно и не оставляет видимых следов, это может объяснить, почему золотые самородки обычно «плавают» в кварцевых жилах без каких-либо видимых химических или физических ловушек», — пишут исследователи. — Мы предполагаем, что пьезоэлектрическое накопление золота может стать решением давнего «парадокса золотых самородков».
Доктор Тая Торвела, структурный геолог из Университета Лидса, которая не принимала участия в исследовании, назвала статью «заставляющей задуматься».
“Это правда, что мы не смогли объяснить, почему в некоторых случаях золото становится чрезвычайно концентрированным и образует очень большие самородки”, — сказала она.
“Пьезоэлектрическая теория интересна тем, что она помогла бы еще больше сконцентрировать любые наночастицы, а также объясняет, почему ранние кварцевые жилы в «разломах, как правило, бесплодны: вы нужно, чтобы кварцевые жилы были там, прежде чем вы сможете запустить пьезоэлектрический эффект. Понимание механизма, с помощью которого формируются эти отложения, может потенциально помочь в поиске богатых месторождений золота, хотя для того, чтобы перевести это в реальные приложения, нам нужно знать, есть ли какие-либо маркеры, найденные на поверхности Земли, которые этот процесс оставил после себя», — добавила она.
В марте металлоискатель из Сомерсета обнаружил крупнейший в Англии золотой самородок, опоздав на раскопки в Шропшире из-за неисправного металлоискателя. Кусок металла весом 64,8 г, получивший название «Самородок Хиро», был продан на аукционе за 12 000 фунтов стерлингов.