Oamenii de știință au descoperit exact cum cutremurele declanșează cuarțul să formeze mari pepite de aur – rezolvând în sfârșit un mister care i-a nedumerit pe cercetători de zeci de ani.
Aur se formează în mod natural în cuarț – al doilea cel mai abundent mineral din scoarța terestră după feldspat. Dar, spre deosebire de alte tipuri de zăcăminte de aur, cele găsite adesea în cuarț se grupează în pepite uriașe. Aceste pepite plutesc în mijlocul a ceea ce geologii numesc vene de cuarț, care sunt crăpături roci bogate în cuarț care sunt pompate periodic pline cu fluide hidrotermale din adâncul crustei.
„Aurul se formează tot timpul în cuarț”, a spus Chris Voiseygeolog la Universitatea Monash din Australia și autorul principal al unui nou studiu publicat luni (2 septembrie) în jurnal Geoștiința naturii. “Lucru care este ciudat este formarea cu adevărat, foarte mare de pepite de aur. Nu știam cum funcționează asta – cum poți să mineralizezi un volum mare de aur într-un loc mic și discret”, a spus Voisey pentru Live Science.
Fluidele hidrotermale transportă atomi de aur din adâncime și clătiți-le prin vene de cuarțceea ce înseamnă că, teoretic, aurul ar trebui să fie răspândit uniform în fisuri, mai degrabă decât concentrat în pepite, a spus Voisey. Aceste pepite sunt excepțional de valoroase și reprezintă până la 75% din tot aurul extras vreodată, potrivit studiului.
Două indicii separate l-au ajutat pe Voisey și colegii săi să rezolve misterul pepitei de aur, a spus el. Prima a fost că cele mai mari pepite apar în depozitele de aur orogene, care sunt depozite care se formează în timpul cutremurelor. Al doilea a fost că cuarțul este un mineral piezoelectric, ceea ce înseamnă că își creează propria sarcină electrică ca răspuns la stresul geologic, cum ar fi stresul generat de cutremure.
Înrudit: De ce este aurul atât de moale?
„Când le puneți împreună, aproape că iese puțin prea bine”, a spus Voisey. Cercetătorii au descoperit că cutremurele fracturează rocile și forțează fluidele hidrotermale să urce în venele de cuarț, umplându-le cu aur dizolvat. Ca răspuns la stresul cutremurului, venele de cuarț generează simultan o sarcină electrică care reacționează cu aurul, făcându-l să precipite și să se solidifice.
Aurul se concentrează în anumite puncte, deoarece „aurul dizolvat în soluție se va depune de preferință pe boabele de aur preexistente”, a spus Voisey. „Aurul acționează în esență ca un electrod pentru reacții ulterioare prin adoptarea tensiunii generate de cristalele de cuarț din apropiere”.
Aceasta înseamnă că în filoanele de cuarț, aurul se solidifică în grupuri care cresc cu fiecare cutremur. Cele mai mari pepite de aur orogene găsite până în prezent cântăresc aproximativ 130 de lire sterline (60 de kilograme), a spus Voisey.
Pentru a testa această idee, cercetătorii au simulat efectul unui cutremur asupra cristalelor de cuarț în laborator. Ei au scufundat cristalele într-un lichid care conținea aur și au replicat unde seismice pentru a genera o sarcină piezoelectrică. Experimentul a confirmat că sub stres geologic, cuarțul poate produce o tensiune suficient de mare pentru a precipita aurul din soluție.
Simularea a confirmat, de asemenea, că aurul se solidifică în mod preferențial deasupra depozitelor de aur existente în filoanele de cuarț, ceea ce ajută la explicarea formării pepitelor mari de aur.
„A avea aur preexistent și a deveni practic catalizatorul sau paratrăsnetul de care s-ar atașa alt aur a fost foarte, foarte interesant”, a spus Voisey.
Una dintre implicațiile studiului este că oamenii de știință pot acum să facă pepite mari de aur în laborator, „dar nu este alchimie”, a spus Voisey. „Trebuie să ai aur într-o soluție și apoi să-l muți de la a fi practic într-un lichid la a te lipi de altceva.”
Cu toate acestea, rezultatele nu le oferă geologilor și companiilor de explorare noi indicii despre unde să exploateze pepitele de aur. Cel mai bun lucru pe care știința îl poate oferi deocamdată este un dispozitiv care detectează semnalele piezoelectrice din cuarț la adâncime, a spus Voisey. „Acest lucru vă poate spune unde sunt venele de cuarț, dar nu vă poate spune dacă există aur în acele vene de cuarț.”