Австралийские геологи обнаружили, что самородки золота образуются внутри отложений кварца под действием землетрясений, чьи колебания заставляют кварц вырабатывать электричество и восстанавливать ионы золота, присутствующие в подземных геотермальных жидкостях. Выводы ученых были опубликованы в статье в научном журнале Nature Geoscience.
"Мы показали, что механические деформации кристаллов кварца в золотоносных породах вырабатывают достаточно сильное электрическое напряжение для того, чтобы запустить электрохимические реакции, необходимые для образования наночастиц золота внутри растворов солей этого металла, а также их последующего роста и накопления в породе. Это объясняет существование крупных самородков золота, а также характер их залегания в трещинах внутри отложений кварца", — говорится в исследовании.
К такому выводу пришла группа австралийских геологов под руководством научного сотрудника Австралийского центра нейтронного рассеяния в Сиднее (ANSTO) Владимира Лузина при изучении того, как взаимодействуют друг с другом отложения кварца и гидротермальные жидкости. Интерес ученых к этим взаимодействиям связан с тем, что подобным образом предположительно сформировались все доступные месторождения самородочного золота на Земле.
Как именно это произошло, ученые пока не могут точно сказать, однако многие исследователи считают, что чистое золото осаждается в виде частиц и самородков при переменах температуры, давления и химического состава этой жидкости. Лузин и его коллеги предложили альтернативную теорию, в основе которой лежит то, что кварц представляет собой природный пьезоэлектрический материал, вырабатывающий электрический ток при разных механических деформациях, в том числе при воздействии сейсмических колебаний.
Это электричество, как предположили ученые, заставляет ионы золота вступать в реакции с другими молекулами, "отнимать" у них электроны и осаждаться в форме наночастиц. Руководствуясь этой идеей, ученые поместили пласт кварцевых пород и раствор хлорида золота внутрь специальной машины, которая растягивала и сжимала минерал с той же частотой, что и землетрясения, и проследили за тем, как менялся облик этих аналогов золотоносных кварцевых жил.
Эти опыты показали, что между пластами кварцевых пород достаточно быстро возникли наночастицы золота, которые впоследствии выросли в размерах до зерен золотого песка диаметром в несколько микрометров. Этот процесс значительно ускорялся в тех случаях, когда в пласте уже присутствовали золотые наночастицы, что говорит об их важной роли в процессе осаждения золота и образования его самородков. Понимание этого поможет искать новые месторождения золота, подытожили ученые.
