Ученые выяснили, как появляются гигантские золотые самородки

Гигантские золотые самородки могут рождаться благодаря землетрясениям и электричеству, выяснили исследователи.

Золото не образуется на Земле — считается, что оно создается в сверхновых звездах и столкновениях между нейтронными звездами. Космические катаклизмы рассеивают драгоценный элемент по космосу, и он оказывается в пылевых дисках, из которых формируются планеты. Это означает, что золото присутствуют на Земле уже миллиарды лет. Тяжелый элемент оседает глубоко в недрах планеты, но сейсмическая активность может выталкивать его ближе к поверхности.

В редких случаях золото может образовывать крупные самородки весом до нескольких десятков килограммов. Как именно металл собирается в эти самородки, было загадкой. Стандартное объяснение заключалось в том, что золото выпадает в осадок из горячих, богатых водой жидкостей, когда они просачиваются через трещины в земной коре. Далее золото отделяется и оказывается в кварцевых жилах. Хотя эта теория широко распространена, она не полностью объясняет образование крупных золотых самородков, особенно если учесть, что концентрация золота в этих жидкостях крайне низкая.

Недавно ученые из Университета Монаша обратили внимание на электричество. Кварц — пьезоэлектрик, то есть  производит электрический заряд при механическом напряжении. Это свойство применяют для создания часов и зажигалок. Химики задались вопросом: не может ли эффект вызывать скопление золота в самородок при землетрясениях?

Чтобы проверить эту идею, исследователи погрузили кристаллы кварца в жидкость, богатую золотом, а затем использовали мотор, чтобы смоделировать нагрузку, которую минерал может испытывать при землетрясениях. Результаты удивили ученых — кварц под напряжением не только осаждал золото на своей поверхности, но и накапливал золотые наночастицы. Любопытно, что золото имело тенденцию откладываться на существующих золотых зернах, а не образовывать новые.

По-видимому, кварц — это изолятор, в то время как золото, как известно, отличный проводник электричества. Каждый из маленьких пьезоэлектрических разрядов вытягивает из окружающей жидкости больше растворенного золота, чтобы оно осело на уже имеющихся зернах. По сути, кварц действует как природный аккумулятор, электродом которого становится золото, отмечают химики. С каждым сейсмическим событием кварц накапливает все больше золота, поэтому открытие дает правдоподобное объяснение образованию крупных золотых самородков в кварцевых жилах, пишет New Atlas.