Problem tworzenia wyjątkowo nieprzezroczystych żył w złocie może zostać ostatecznie rozwiązany

Złoto, mimo wszystkich jego wspaniałych zastosowań, nie występuje w dużych ilościach w górnych warstwach ziemi. Szacuje się, że na każdą tonę płatków przypada 0,004 grama metalu szlachetnego.

Jednak w jakiś sposób istnieją obszary, które w języku naukowym zawierają w sobie obfitość „bogactwa” – nadmiernego wzbogacenia. Jak te złote żyły powstają w tak krótkim czasie, jak dni systemów hydrotermalnych zawierających tylko śladowe ilości minerału, było geologiczną tajemnicą.

Jest to odpowiedź, która ma teraz jedno z najbardziej prawdopodobnych wskazań: oddzielenie i zlepianie się cząstek tłuszczu w twarogu.

Naukowcy od dawna wiedzą, że złogi złota powstają, gdy przez skały przepływa gorąca woda, co prowadzi do rozpuszczania niewielkich ilości złota i jego koncentracji w pęknięciach w skorupie ziemskiej na poziomach niewidocznych gołym okiem, Geolodzy Anthony Williams Jones i Duncan McLeish Z Uniwersytetu McGill w Kanadzie, o którym mowa w pytaniach i odpowiedziach.

„W rzadkich przypadkach pęknięcia przekształcają się w żyły o grubości centymetrów z czystego złota. Ale w jaki sposób płyny o niskim stężeniu złota tworzą niezwykle rzadkie złogi złota? Formowanie się złota frustrowało naukowców od ponad wieku”.

Mleko to wodny roztwór składający się z kilku składników, z których jednym są mikroskopijne globulki lipidowe. Na poziomie pH świeżego mleka – bardzo zbliżonego do neutralnego – te cząsteczki tłuszczu mają ładunek ujemny, co powoduje, że się odpychają.

Proces zakwaszania obejmuje bakterie w mleku, które przekształcają laktozę w kwas mlekowy, odpowiednio obniżając poziom pH. To rozkłada ładunek powierzchniowy na cząsteczkach lipidów, a cząsteczki tłuszczu oddzielają się od serwatki i aglomerują ze sobą poprzez koagulację, tworząc rodzaj gruboziarnistego zhydrolizowanego żelu tłuszczu mlecznego.

Williams-Jones, McLeish i współpracownicy odkryli podobny proces, stosując transmisyjną mikroskopię elektronową do badania złóż złota z kopalni Brucejack w Kolumbii Brytyjskiej. Jest to jedno z miejsc na świecie, w którym można znaleźć mineralizację o klasie bogactwa, do 41 582 gramów na tonę.

Od dawna przyjęto, że złoto jest przenoszone przez płyny przez skorupę ziemską. Jednak aby osiągnąć liczebność występującą na obszarach nadmiernego nawożenia, Poprzednie badania Sugerowano, że złoto mogło być rozpuszczane w dużych stężeniach w cieczach zawierających chlorki lub disiarczki, transportowane i osadzane w ten sposób.

Inną możliwością jest A. Roztwór koloidalny, Ze stałymi nanocząsteczkami złota rozrzuconymi po płynach hydrotermalnych i geotermalnych. Ponieważ nanocząsteczki złota niosą ładunek (taki jak tłuszcz mleczny), odpychają się nawzajem. Kiedy ładunek się rozkłada, cząsteczki złota grupują się razem w procesie podobnym do koagulacji, znanym jako koagulacja Blizny.

Zostało to udowodnione pośrednio w przeszłości; Teraz MacLeish i jego koledzy zauważają, jak to się właściwie dzieje.

„Stworzyliśmy pierwsze dowody na tworzenie się koloidów i flokulację w przyrodzie oraz pierwsze obrazy małych żyłek koloidalnych cząstek złota i ich przepływających przez nanoskalowe zespoły. – powiedzieli Williams-Jones i MacLeish.

„Te obrazy dokumentują proces, w którym pęknięcia są wypełniane złotem, które zostało powiększone przez włączenie milionów tych małych żyłek, i pokazują, jak powstają żyły bonanza.

W tym procesie stężenie złota w płynach gruntowych powinno wynosić zaledwie kilka części na miliard. Schładza się, tworząc galaretowatą substancję, która zostaje uwięziona w pęknięciach skorupy ziemskiej, tworząc bogate złote żyły.

To odkrycie sugeruje, że bogate złoża złota mogą występować częściej, niż myśleliśmy, i mogły wystąpić w kilku innych kontekstach, niż zezwalały poprzednie szacunki. Jeśli inne badania i dodatkowe badania będą to potwierdzać, badania mogą dać nam nowy zestaw narzędzi do zrozumienia i lokalizacji złóż złota na całym świecie.

„Podejrzewamy, że procesy koloidalne przeprowadzone w Brucejacku i innych systemach złota z Bonanza mogły również posłużyć do utworzenia typowych złóż złota. Wyzwaniem będzie znalezienie odpowiedniego materiału do przetestowania tej hipotezy”, – powiedzieli Williams-Jones i MacLeish.

„Kolejnym krokiem będzie zrozumienie przyczyn powstawania koloidów i flokulacji w obserwowanej skali oraz lepsza rekonstrukcja środowiska geologicznego dla tych procesów”.

Badania zostały opublikowane w PNAS.