Розгадано дорогоцінний секрет Землі: як з'являються золоті самородки вагою у сотні кілограмів

Великі самородки золота формуються глибоко під землею уздовж ліній розломів, які проходять через кварц. Але досі вчені не знали, чому це відбувається, пише The Guardian.

Тепер же науковці вважають, що розгадали загадку. Річ у тім, що неймовірна сила, яка вивільняється під час землетрусів, стискає кварц досить сильно, щоб генерувати електричні поля. Вони й впливають на утворення дорогоцінних відкладень.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Експерименти в австралійській лабораторії показали, що сейсмічні хвилі під час землетрусів можуть створювати електричну напругу у кварці, щоб витягати розчинене золото з рідин, які просочуються через мінерал.

"Знайдений нами механізм допомагає пояснити, як утворюються великі самородки, а також тісно пов'язані сітки золота в тріщинах кварцових жил", — кажуть автори дослідження.

Згідно з даними Всесвітньої ради із золота, щорічно у світі видобувають від 2 500 до 300 тонн золота. Більшість самородків розміщені у кварцових жилах, на їхню частку припадає близько трьох чвертей видобутого золота за всю історію.

Учені розуміють загальні процеси формування золотих самородків, але ніяк не могли розгадати пов'язаний із цим парадокс. Річ у тім, що вчені не могли зрозуміти, як утворюються великі самородки вагою до сотень кілограмів, коли рідини у кварцових жилах мають концентрацію золота всього близько однієї частини на мільйон. Для утворення 10 кг золота знадобилося б близько п'яти олімпійських басейнів рідини.

Під час експерименту доктор Крістофер Войсі з Університету Монаша в Мельбурні та його команда занурили шматки кварцу у воду, в якій попередньо розчинили золото. Після цього кварц піддали напрузі, яку відчуває гірська порода під час землетрусу.

За словами дослідників, кварц — це єдиний поширений п'єзоелектричний матеріал на Землі. Завдяки його унікальній кристалічній структурі, під час стиснення у кварці утворюється електрична напруга. Саме цей ефект лежить в основі роботи п'єзоелектричних запальничок, які дають іскру за натискання на кнопку.

Команда вчених з'ясувала, що напруга і деформація, які виникають під час землетрусів, можуть генерувати в кварці достатньо електричних полів, щоб витягати золото з навколишнього розчину.

Під час експерименту утворилися золоті наночастинки на поверхні кварцу з подальшим утворенням золота зверху.

"П'єзоелектрика миттєва і не становить видимих слідів, тож добре пояснює, чому золоті самородки начебто плавають у кварцових жилах без особливих хімічних чи фізичних причин", — підсумували вчені.

Нагадаємо, вчені розповіли, як виникає золото у Всесвіті. 7 років тому науковці виявили, що золото утворюється внаслідок злиття нейтронних зірок, але тепер виявилося, що не все сходиться.