Образование золотых самородков связано с землетрясениями, заявляет Nature Geoscience

Австралийские геологи выяснили, что золотые самородки формируются внутри кварцевых отложений под воздействием землетрясений. Сейсмические колебания заставляют кварц генерировать электричество, которое способствует восстановлению ионов золота, присутствующих в подземных геотермальных растворах. Эти выводы были представлены в статье, опубликованной в научном журнале Nature Geoscience.

Исследовательская группа, возглавляемая научным сотрудником Австралийского центра нейтронного рассеяния в Сиднее (ANSTO) Владимиром Лузиным, установила, что механические деформации кристаллов кварца в золотоносных породах создают достаточно сильное электрическое напряжение, которое запускает электрохимические реакции. Эти реакции приводят к образованию наночастиц золота в солевых растворах металла, которые затем растут и накапливаются в породе. Таким образом, удалось объяснить, почему крупные золотые самородки часто обнаруживаются в трещинах внутри кварцевых отложений.

В ходе исследования ученые изучали взаимодействие кварцевых отложений с гидротермальными жидкостями, поскольку предполагается, что именно таким образом сформировались все основные месторождения самородного золота на Земле. Хотя точный механизм этого процесса пока остается неизученным, общепринятая теория предполагает, что золото осаждается в виде частиц и самородков под влиянием изменений температуры, давления и химического состава жидкости. Однако Лузин и его коллеги предложили альтернативное объяснение, основываясь на том, что кварц является природным пьезоэлектриком, который генерирует электрический ток при механических деформациях, таких как сейсмические колебания.

По их гипотезе, это электричество заставляет ионы золота вступать в химические реакции с другими молекулами, что приводит к осаждению золота в виде наночастиц. Для подтверждения этой теории ученые провели эксперимент, в котором поместили пласт кварца и раствор хлорида золота в специальную установку, имитирующую условия землетрясений. Они наблюдали, как под воздействием этих условий между слоями кварцевых пород начали образовываться золотые наночастицы, которые затем увеличивались в размерах до зерен золотого песка диаметром в несколько микрометров.

Процесс ускорялся, если в породе уже присутствовали золотые наночастицы, что указывает на их важную роль в формировании самородков. Понимание этих процессов может существенно облегчить поиск новых месторождений золота, заключили исследователи.

Фото: Wikimedia Commons/Own work, Dahinda1508 , (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.)