От редакции сайта. Широко распространено представление о том, что самородки золота образовались из горячих растворов, поступивших из недр земли. При этом полагается, что источником золота является мантия, а переносчиком — газовые выделения из магмы и гидротермальные растворы. В приповерхностных условиях при падении давления и температуры золото вместе с кварцем и другими минералами отлагается из растворов в трещинах горных пород. В благоприятных условиях вырастают кристаллы золота (имеющие большую коллекционную ценность), а иногда крупные скопления золота в виде самородков. Тем не менее, так считают не все. Есть сторонники биогенной теории образования самородков. По этотй теории самородки образовались на месте их залегания хемогенным (биогенным) путем из поверхностных растворов, содержащих золотоорганические соединения. Ниже приведена еще одна новая теория, насколько она подтвердится покажет время.
В журнале Nature Geoscience 02 сентября 2024 г. вышла статья австралийских ученых «Формирование золотых самородков из пьезоэлектрического кварца» (Gold nugget formation from piezoelectric quartz). В аннотации сообщается: эксперименты по деформации и пьезоэлектрическое моделирование показывают, что электрический заряд, генерируемый кристаллами кварца, способен откладывать растворенное золото. Эти результаты предполагают, что пьезоэлектрическая активность кварца может управлять образованием золотых самородков из гидротермальных растворов в условиях землетрясений.
Иными словами, австралийские ученые выявили сейсмическую роль в формировании крупных золотых самородков. Силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц достаточно, чтобы генерировать электрические поля, что приводит к образованию месторождений золота.
Крупные золотые самородки, как правило, образуются глубоко под землей вдоль линий разломов, проходящих через кварц, но причина этого пока не была установлена.
Теперь ученые предложили объяснение этого эффекта: огромные силы, высвобождаемые землетрясениями, сжимают кварц достаточно сильно, чтобы генерировать электрические поля, которые в свою очередь способствуют образованию драгоценных отложений.
Лабораторные эксперименты в Австралии показали, что сейсмические волны от землетрясений создают в кварце достаточно сильное электрическое напряжение, позволяющее 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 кварцевых жил», — пишут исследователи в журнале Nature Geoscience.
По оценкам Всемирного золотого совета, 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.
Парадокс золотых самородков
Ученые понимают общие процессы, в результате которых образуются золотые самородки, однако был давно неразрешим парадокс — как могут образовываться крупные самородки весом в десятки и сотни килограммов, когда жидкости, просачивающиеся в кварцевые жилы, имеют концентрацию золота в лучшем случае около одной части на миллион. Для образования 10 кг золота потребовалось бы около пяти олимпийских бассейнов воды.
Для исследования доктор Кристофер Войси из Университета Монаша в Мельбурне и другие ученые погрузили куски кварца в воду, в которой было растворено золото. Затем они подвергли кварц напряжениям, которые испытывает порода во время землетрясения.
Кварц необычен тем, что является единственным распространенным пьезоэлектрическим материалом на Земле. Его кристаллическая структура такова, что при сжатии на нем образуется электрическое напряжение. Этот эффект используется в пьезоэлектрических зажигалках, которые высекают искру при нажатии кнопки.
Доктор Войси и его коллеги обнаружили, что напряжения и деформации, возникающие при землетрясениях, могут генерировать в кварце достаточно электрических полей, чтобы вытягивать золото из окружающего раствора. Это привело к образованию наночастиц золота на поверхности кварца с последующим образованием золота сверху.
«Поскольку пьезоэлектрические напряжения мгновенны и не оставляют видимых следов, это может объяснить, почему золотые самородки обычно кажутся «плавающими» в кварцевых жилах без какой-либо очевидной химической или физической ловушки», — пишут исследователи. «Мы предполагаем, что пьезоэлектрическое накопление золота может стать решением давнего «парадокса золотых самородков».
Доктор Тайя Торвела, геолог из Университета Лидса, не принимавшая участия в исследовании, назвала статью австралийских ученых «заставляющей задуматься».
«Пьезоэлектрическая теория интересна тем, что она могла бы помочь в дальнейшей концентрации любых наночастиц, а также объяснить, почему ранние кварцевые жилы в зонах разломов обычно бесплодны: для того, чтобы вызвать пьезоэлектрический эффект, нужно, чтобы там были кварцевые жилы. Понимание механизма формирования этих отложений может потенциально помочь в поиске богатых месторождений золота, хотя для того, чтобы перевести понимание в реальное практическое применение, нам необходимо знать, есть ли какие-либо маркеры, обнаруживаемые на поверхности Земли, которые этот процесс оставит после себя». (Источник: theguardian.com)