Землетрясения могут создавать золотые самородки – как?

Кварц является одним из самых распространённых минералов в земной коре, и именно в кварце естественным образом могут образовываться золотые сгустки. В новом исследовании учёные выясняли, как именно этому способствуют землетрясения.

Исследователей долгое время беспокоил вопрос: почему из всех месторождений золота именно в кварце можно встретить гигантские образования этого ценного металла? 

Крупные золотые самородки появляются внутри так называемых «кварцевых жил» – трещин в породах, богатых кварцем, которые время от времени наполняются гидротермальными жидкостями из глубин земной коры. Эти жидкости переносят атомы золота из недр Земли и «промываются» сквозь кварцевые жилы. По словам геолога Криса Войси, золото образуется в кварце постоянно. Но почему оно не распределяется по трещинам равномерно, а концентрируется в самородки, учёные не могли понять.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, Войси и его команда решили вплотную заняться этим вопросом. В первую очередь, учёные отметили для себя два момента: самые большие самородки встречаются в месторождениях, которые образуются после землетрясений, а кварц является пьезоэлектрическим минералом – то есть он может создавать собственный электрический заряд вследствие геологического стресса (землетрясение уж точно можно считать таковым). 

В результате удалось выяснить, что землетрясения разрушают горные породы и выталкивают гидротермальные жидкости течь по кварцевым жилам. Трещины заполняются жидким золотом, но стресс от землетрясений заставляют кварц генерировать электрический заряд – как результат, золото выпадает в осадок и затвердевает. При этом золото имеет тенденцию осаждаться в одних и тех же местах. Это связано с тем, что само по себе оно действует как электрод для дальнейших реакций — «принимая напряжение, генерируемое близлежащими кварцевыми кристаллами», поясняет Войси. Так, с каждым новым землетрясением, этот кластер будет только расти.

Чтобы проверить свою теорию, учёные поставили эксперимент в лабораторных условиях. Погрузив кристаллы кварца в жидкость, содержащую золото, и сымитировав сейсмические волны, они заметили, что кварц действительно порождал достаточное напряжение, чтобы вынести золото в осадок. Более того, золото преимущественно затвердевало поверх уже существующих сгустков. 

Фото: Géry Parent / Flickr

По словам учёных, подобные кварцевые самородки составляют до 75% всего когда-либо добытого золота – то есть их значимость действительно высока. К сожалению, это не значит, что учёные могут создавать золото «из ничего» — чтобы получить такие гигантские самородки, необходимо уже существующее золото в жидком состоянии. Максимум, чем может помочь геология золотодобытчикам, это  определить, откуда исходят пьезоэлектрические сигналы кварца на глубине — но это не значит, что в этих кварцевых жилах обязательно будет золото. Хотя попробовать его поискать, конечно, можно.