Noile descoperiri ale cercetătorilor australieni ar putea revoluționa înțelegerea noastră asupra modului în care se formează pepitele de aur în vastitatea recifelor de sub picioarele noastre.
La presiuni de sute de megapascali (echivalente cu zeci de mii de kilograme pe centimetru pătrat) și la temperaturi extrem de ridicate, apa care se ridică din adâncurile scoarței terestre transportă gaze dizolvate, metale și minerale către suprafață, alimentată de fiecare cutremur sau zguduire seismică.
Așa cum știe orice prospector experimentat, straturile de dioxid de siliciu cristalizat – mai bine cunoscut sub numele de cuarț – reprezintă un teren ideal pentru extragerea aurului, ambele materiale precipitându-se din soluție în condiții aproape identice.
Deși mecanismele fundamentale ale formării zăcămintelor de aur sunt cunoscute de ceva timp, anumite detalii nu s-au potrivit niciodată pe deplin, iar cercetările recente ale echipei de la Universitatea Monash, CSIRO și Organizația Australiană pentru Știință și Tehnologie Nucleară contestă teoriile convenționale privind formarea aurului.
„Deși această teorie este larg acceptată, ea nu explică pe deplin formarea pepitelor mari de aur, mai ales având în vedere că concentrația de aur din aceste fluide este extrem de scăzută.”, explică Chris Voisey, geolog la Universitatea Monash.[sursa]
Cum se formează aurul în urma cutremurelor
Aurul, ca element, se dizolvă greu în apă, ceea ce face ca rar să se găsească concentrații mai mari de o parte la milion. Pe de altă parte, zăcămintele de aur reprezintă un grad incredibil de îmbogățire, de multe mii de ori mai concentrate decât soluția diluată din care au provenit.
O serie de procese geologice și biologice ar putea explica acumularea unor bucăți substanțiale de minereu de aur în anumite locuri. Este posibil, de asemenea, ca particulele de aur să cadă din soluție înainte de a se concentra într-un anumit loc.
Cu toate acestea, niciuna dintre aceste teorii nu explică pe deplin de ce aurul s-ar putea depune în interiorul unui bloc de cuarț, adunându-se în bucăți suficient de mari pentru a face un prospector să exclame „Evrika!”. Astfel, Voisey și echipa sa s-au întrebat dacă asocierea dintre aur și cuarț ar putea fi mai strânsă decât se credea inițial.
Dioxidul de siliciu este un material incredibil de unic. În timp ce majoritatea cristalelor sunt relativ simetrice, cuarțul se formează cu o asimetrie care produce o tensiune atunci când este supus stresului – un fenomen cunoscut sub numele de efect piezoelectric.
La fiecare cutremur al scoarței terestre, venele de cuarț vor emite curenți statici pe măsură ce apar tensiuni și electronii se reechilibrează.
Deși este puțin probabil ca acest salt de sarcină să se deplaseze pe distanțe mari, dat fiind că cuarțul este un material izolant, aurul, în schimb, este un excelent conductor de electricitate. Aceasta ridică posibilitatea ca reacțiile electrochimice din interiorul filonului de cuarț să acționeze ca un catalizator, atrăgând aurul din soluție și concentrându-l în anumite puncte prin cicluri repetate de mici scuturări.
„Frecvențele undelor seismice ale cutremurelor variază foarte mult în funcție de magnitudine și de compoziția rocilor, de la 1 hertz până la peste 20 hertz. Fiecare dintre aceste unde poate distorsiona cristalul de cuarț, generând tensiuni piezoelectrice care ar putea, teoretic, să reducă aurul din soluția înconjurătoare.”, a explicat Voisey.
Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au plasat mici plăci de cuarț tăiate din cristale naturale în soluții apoase de aur.
Jumătate dintre aceste plăci au fost apoi supuse unor scuturări de 20 de ori pe secundă timp de o oră, simulând un mic cutremur și producând tensiuni între 0,4 și 1,4 volți. Cealaltă jumătate a fost lăsată neatinsă, servind drept control.
Analiza prin microscopie electronică a arătat că pe plăcile zdruncinate s-au format granule de aur de dimensiuni micrometrice, în timp ce pe plăcile de control nu s-a observat nimic similar.
Testele ulterioare cu plăci de cuarț natural pătate cu boabe de aur au demonstrat că acele mici „semințe” de aur au crescut și mai mult în soluție când a fost aplicat stresul. Esențial, aceste mici nuclee de aur au servit ca situri preferențiale pentru nucleația zăcămintelor, prezența lor reducând probabilitatea formării unor noi granule de aur în vecinătate.
„Odată ce se depune puțin aur, probabilitatea crește ca aurul să acționeze ca un catalizator pentru reacțiile ulterioare, datorită conductivității sale.”, a subliniat Voisey.
Desigur, ceea ce a fost simulat în laborator folosind soluții concentrate și perioade scurte de scuturare ar dura mult mai mult în condiții naturale, cu soluții diluate și cutremure ocazionale.
Totuși, la scară geologică, acest proces ar putea fi destul de rapid. Fără vibrațiile suplimentare ale cuarțului tensionat, ar fi greu de explicat cum ar putea aurul să se acumuleze în depozite atât de bogate.
Piezoelectricitatea ar putea explica și de ce filonurile de aur par să „plutească” în straturile de cuarț, fără fisuri evidente sau variații geochimice care să justifice aranjamentul lor. Nimic altceva decât șoapta unei furtuni de fulgere minerale, lăsată de cutremurul Pământului, ar putea ghida praful de aur să se adune în astfel de concentrări.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
