Zelta gabalu veidošanās kvarca dzīslās, lai gan tas var šķist neacīmredzams, jau desmitiem gadu ir diskusiju temats, jo īpaši ņemot vērā to, ka šie atradņi ne vienmēr ir viendabīgi. Daudzās atradnēs zelts, šķiet, koncentrējas noteiktās vietās, ko nav viegli izskaidrot ar visizplatītākajiem hidrotermālo modeļu palīdzību.
Saturs
Zinātniskā kopiena meklēja alternatīvus veidus, kā izprast, kā metālu bagātinātas šķidrumi galu galā veido atsevišķas uzkrājumus apgabalos, kas pakļauti seismiskai spriedzei . Šajā kontekstā starptautiska grupa 2024. gadā izmantoja laboratorijas eksperimentus, lai analizētu kvarca reakciju uz tektonisko spriedzi.
Kā zemestrīces var veicināt zelta rūdu veidošanos?
Iepriekš minētā pētījuma autori, kas publicēts žurnālā Nature Geoscience, izstrādāja modeli, kas saista kvarca zemestrīces laikā radīto pjezoelektrisko spriegumu ar zelta rūdu veidošanos.
Jāatzīmē, ka kvarcs ir minerāls, kas spēj radīt elektriskā lauka ietekmi pēkšņu ģeoloģisko spriegumu ietekmē. Šādi apstākļi parasti rodas reģionos, kur aktīvas lūzumu zonas nodrošina šķidrumu cirkulāciju, pārnesot izšķīdušo zeltu no zemes garozas dziļajiem slāņiem.
Pētījumā apgalvots, ka, kad seismisko viļņu pakete iet cauri kvarca bagātai dzīlai, minerāls var ģenerēt pietiekamu spriegumu, lai mainītu šķidrumos esošā zelta sadalījumu .
Zelts mēdz nogulsnēties vietās, kur tas saskaras ar virsmām, kas veicina kristālu veidošanos, un tieši šeit piezoelektriskais lauks var spēlēt izšķirošu lomu. Šis mehānisms izskaidro, kāpēc uzkrājumi ir sadalīti nevienmērīgi, bet drīzāk koncentrēti.
Šī hipotēze saskan arī ar ģeoloģiskajiem novērojumiem, saskaņā ar kuriem daudzi no lielākajiem orogēnajiem atradumiem demonstrē atkārtotus plīsumu un hidrotermālo cirkulāciju epizodes. Katrs zemestrīce ne tikai plīstina iezi, bet arī aktivizē pārneses un nogulsnēšanās procesus, ļaujot zelta gabaliņiem palielināties izmēros.
Kā kvarca pjezoelektriskās īpašības ietekmē zelta gabalu nogulsnēšanos?
Pētnieku grupa no Monash Universitātes (Austrālija) veica eksperimentu, kura laikā viņi iegremdēja kvarca kristālus šķidrumā, kas saturēja izšķīdušo zeltu.
Tad viņš reproducēja seismiskās viļņus, lai izraisītu strauju sprieguma rašanos kristālos. Šis spriegums radīja piezoelektrisko spriegumu, kas varēja izraisīt zelta nogulsnēšanos uz kvarca virsmas, veidojot nanodaļiņas .
Pēc pētnieku domām, šīs nanodaļiņas var kļūt par sākumpunktu lielāku zelta rūdu veidošanai . Pievienotā zelta klātbūtne pati par sevi darbojas kā elektrods, uz kura turpmākajos procesos nogulsnās vairāk metāla.
Viens no autoriem paskaidroja: “Šķīdumā izšķīdušais zelts parasti nogulsnās galvenokārt uz jau esošajiem zelta graudiņiem.” Šī dinamika liecina, ka zelta rūdas aug kumulatīva procesa rezultātā, kas saistīts ar secīgiem seismiskiem notikumiem.
Atkārtotas zemestrīces veicina turpmākas nogulšņu uzkrāšanās fāzes. Katrā ciklā kvarcs, kas atrodas zem sprieguma, rada papildu slodzi, kas pārveido izšķīdušo zeltu, ļaujot konsolidēt savstarpēji saistītas metāla struktūras. Laika gaitā šie uzkrājumi veido lielus fragmentus, kas parasti sastopami plaisainā kvarcīta dzīslās .
Zelta atkārtota veidošanās un pieaugums seismiskajās dzīslās
Pētnieki ir identificējuši divus galvenos faktorus, lai izprastu zelta koncentrāciju aktīvajās dzīslās: kvarca pjezoelektrisko dabu un orogēnisko raksturu atradnēs, kurās sastopami lielākie zelta gabali. Zemesgrūvieni ne tikai atver jaunas ceļas šķidrumu kustībai, bet arī rada spriedzi, kas var aktivizēt minerālu .
Šis scenārijs rada ģeoloģisku ciklu, kas var ilgt tūkstošiem gadu . Hidrotermālie šķidrumi ceļas pa plaisām, nesot nelielu daudzumu zelta, kas galu galā pielīp pie kristāliem vai jau metalizētām virsmām.
Katra zemestrīce rada jaunus elektriskos apstākļus, kas veicina zelta uzkrāšanos. Laika gaitā zelta gabaliņi var sasniegt ievērojamu izmēru, kā tas ir fiksēts orogēnās atradnēs dažādos planētas reģionos.
Laboratorijas eksperimenti apstiprināja, ka kvarca piezoelektriskā sprieguma pietiek, lai nogulsnētu zeltu no ūdens šķīdumiem. Turklāt tie parādīja, ka metāla sacietēšana koncentrējas ap jau esošo zeltu, pastiprinot uzkrāšanās mehānismu.
Šie dati apstiprina ideju, ka lielākie nogulumi ir daudzu savstarpēji saistītu seismisko notikumu rezultāts.
Šī atklājuma zinātniskās sekas
Viens no visvairāk apspriestajiem 2024. gada pētījuma aspektiem ir tā potenciālā iespēja kontrolētos apstākļos atjaunot zelta rūdas . Autori paskaidroja: „Tas nav alķīmija; tam ir nepieciešams izšķīdis zelts un piemēroti apstākļi, lai tas pārietu no šķidrā stāvokļa uz stāvokli, kad tas pielīp pie virsmas”.
Lai gan šī procedūra neparedz zelta iegūšanu no nulles, tā paver iespējas labāk izprast tā izmaiņas ģeoloģiskajā ciklā.
Diemžēl (entuziastiem) šis pētījums nepiedāvā tiešu instrumentu zelta rūdu atradņu noteikšanai. Pjezoelektrisko signālu noteikšana ļauj identificēt kvarca dzīles, bet neapstiprina metāla klātbūtni tajās.
