Крупные золотые самородки, как правило, образуются глубоко под землей вдоль линий трещин, проходящих через кварц, но причина этого так и не была установлена, пишет The Guardian.
Теперь же ученые предложили объяснение этому эффекту: огромные силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц в достаточной степени, чтобы генерировать электрические поля, которые в свою очередь способствуют образованию драгоценных залежей.
Лабораторные эксперименты в Австралии показали, что сейсмические волны от землетрясений создают в кварце достаточно сильное электрическое напряжение, чтобы извлекать растворенное золото из жидкостей, проникающих в минерал.
“Этот механизм может помочь объяснить образование крупных самородков и обычно наблюдаемых сильно взаимосвязанных золотых сетей в трещинах кварцевых жил”, — пишут исследователи в журнале Nature Geoscience.
По оценкам Всемирного совета по золоту, ежегодно добывается от 2500 до 3000 тонн золота. Большинство самородков добывается 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 получению золотых самородков, они столкнулись с давно неразгаданным парадоксом. Загадка заключается в том, как могут образовываться крупные самородки, некоторые из которых весят от десятков до сотен килограммов, когда в флюидах, просачивающихся в кварцевые жилы, концентрация золота составляет в лучшем случае одну миллионную часть. Для получения 10 кг золота потребуется около пяти олимпийских бассейнов воды, пишет The Guardian.
Для исследования доктор Кристофер Войси из Университета Монаша в Мельбурне и другие ученые в Австралии погрузили куски кварца в воду, в которой было растворено золото. Затем они подвергли кварц воздействию напряжений, которые испытывает горная порода во время землетрясения.
Кварц необычен тем, что является единственным распространенным пьезоэлектрическим материалом на Земле, объясняет The Guardian. Его кристаллическая структура такова, что при сжатии через него проходит электрическое напряжение. Этот эффект используется в пьезоэлектрических зажигалках, которые производят искру при нажатии кнопки.
Доктор Войси и его коллеги обнаружили, что напряжения и деформация, возникающие при землетрясениях, могут генерировать в кварце электрические поля, достаточные для извлечения золота из окружающего раствора. В результате на поверхности кварца образуются наночастицы золота, а сверху образуется золото.
“Поскольку пьезоэлектрическое напряжение возникает мгновенно и не оставляет видимых следов, это может объяснить, почему золотые самородки обычно ”плавают" в кварцевых жилах без видимых химических или физических ловушек, — пишут исследователи. — Мы предполагаем, что пьезоэлектрическое накопление золота может стать решением давнего ”парадокса золотых самородков"".
Доктор Тайя Торвела, специалист по структурной геологии 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 крупные самородки”, — сказала она.
“Пьезоэлектрическая теория интересна тем, что она помогла бы еще больше сконцентрировать любые наночастицы, а также объясняет, почему ранние кварцевые жилы в зонах разломов, как правило, бесплодны: вам нужно, чтобы кварцевые жилы были там, прежде чем вы сможете вызвать пьезоэлектрический эффект. Понимание механизма, с помощью которого образуются эти отложения, потенциально может помочь в поиске богатых месторождений золота, хотя для того, чтобы перевести понимание в реальные практические приложения, нам нужно знать, есть ли какие-либо маркеры, обнаруживаемые на поверхности Земли, которые оставили бы после себя этот процесс”, — добавила она.
В марте специалист по поиску металла из Сомерсета обнаружил крупнейший в истории Англии золотой самородок после того, как опоздал на раскопки в Шропшире из-за неисправного металлоискателя. Кусок металла весом 64,8 грамма, названный "Самородок Хиро", был продан на аукционе за 12 000 фунтов стерлингов.
