Золотые самородки формируются в геологических разломах под действием природного электричества
Ученые Университета Монаша, Мельбурн описали процесс образования золотых самородков. Формирование происходит под действием напряжения в геологических разломах и природного электричества, возникающего в кристаллах кварца. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.
Как возникают самородки
Приблизительно 75% золота, добытого человечеством, было получено из месторождений золота, сформировавшихся в геологических разломах, где горные породы движутся и трутся друг о друга. Эти участки часто заполнены горячими гидротермальными жидкостями. Высокая температура увеличивает растворимость золота от «едва заметной» до «крайне низкой», но, возможно, этого достаточно, чтобы запустить процесс формирования самородков.
Эти месторождения обычно связаны с минералом кварцем – кристаллической формой диоксида кремния. Это – единственный распространенный минерал, обладающий пьезоэлектрическими свойствами, то есть генерирующий электрический заряд при деформации. Кварц является изолятором, поэтому его электрический потенциал рассеивается медленно. Этот заряд может вызвать химические реакции в любых жидкостях, нейтрализуя и осаждая растворенные в них ионы.
Как только на поверхности кварца образуется небольшое металлическое отложение, оно усиливает обмен электронами между кристаллом и окружающей жидкостью. Это увеличивает скорость осаждения металла. Для возникновения пьезоэлектрического эффекта необходим источник напряжения: кварц надо периодически сжимать. Но поскольку весь процесс происходит в зоне активного разлома, напряжение возникает обязательно. Слабые землетрясения в таких местах происходят постоянно.
Все эти процессы вместе и приводят к формированию золотых самородков, считают австралийские ученые.
Экспериментальное подтверждение
Исследователи поставили лабораторный эксперимент, в котором они воспроизвели условия, соответствующие описанным в статье параметрам образования золотых самородков. Гипотеза подтвердилась. Часа оказалось достаточно, чтобы на кристаллах чистого кварца образовались небольшие золотые отложения. Но чтобы подтвердить свои выводы, ученым необходимы дополнительные полевые исследования. Предстоит рассмотреть реальные золотые месторождения и проанализировать действие землетрясений и характер осаждения золота на кристаллах кварца.
Работа имеет не только теоретическое значение. Подробное описание внешних условий формирования самородного золота позволяет предсказывать наличие месторождений и облегчает поиски драгоценного металла.