Землетрясения высвобождают колоссальную энергию: образуются драгоценные месторождения
Ученые обнаружили роль сейсмичности в образовании крупных золотых самородков. Силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц так сильно, что он генерирует электрические поля, способствующие 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 нашли объяснение этому эффекту: огромные силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц достаточно, чтобы генерировать электрические поля, которые, в свою очередь, способствуют образованию драгоценных отложений.
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.
«Этот механизм может помочь объяснить образование крупных самородков и часто наблюдаемых тесно взаимосвязанных сетей золота в трещинах в кварцевых жилах», — написали 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 неразрешенным 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. Для производства 10 килограммов золота потребовалось бы около пяти олимпийских бассейнов с водой, сообщает The Guardian.
Чтобы изучить это, доктор Кристофер Войси из Университета Монаша в Мельбурне и другие ученые в Австралии окунули куски кварца в воду, содержащую растворенное 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 выдают искру при нажатии кнопки.
Доктор Войси и его коллеги обнаружили, что напряжение и деформация, вызванные землетрясениями, могут генерировать в кварце электрические поля, достаточно сильные для извлечения золота из окружающего раствора, в результате чего на поверхности кварца образуются наночастицы золота, а сверху — золото.
«Поскольку пьезоэлектрическое напряжение мгновенно и не оставляет видимых следов, это может объяснить, почему золотые самородки обычно «плавают» в кварцевых жилах без каких-либо очевидных химических или физических ловушек», — пишут исследователи. «Мы предполагаем, что пьезоэлектрическое хранение золота может быть решением давнего «парадокса золотых самородков». Доктор Тайя 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, потому что она помогла бы еще больше сконцентрировать любые наночастицы, а также объясняет, почему ранние кварцевые жилы в зонах разломов, как правило, бесплодны: для того, чтобы вызвать пьезоэлектрический эффект, нужно, чтобы там были кварцевые жилы. Понимание механизма, с помощью которого образуются эти отложения, может потенциально помочь в поиске богатых месторождений золота, хотя для того, чтобы перенести это понимание в реальные приложения, нам нужно знать, есть ли на поверхности Земли какие-либо маркеры, которые этот процесс оставит после себя», — добавила она.
В марте металлоискатель из Сомерсета обнаружил крупнейший в Англии золотой самородок после того, как он опоздал для раскопок в Шропшире из-за неисправного металлоискателя. 64,8-граммовый кусок металла, названный «Самородком Хиро», был продан на аукционе за 12 000 фунтов стерлингов.
Свежие комментарии