A földrengések a mélyben beindíthatják az aranyképződés folyamatát
A Nature Geoscience című folyóiratban ma megjelent tanulmány szerint a földrengések elektromos töltést gerjeszthetnek a kvarc kőzetekben, ami segíti szabadon lebegő aranyrészecskék keletkezését – írja a Science. Az azonban még nem egyértelmű, hogy az eddig csak laboratóriumban megfigyelt folyamat vajon valós körülmények között is pontosan így működik-e.
A legtöbb nagy aranyrögöt a kvarc erezetében találjuk, amely a földkéregben sűrűn előforduló ásvány. A tudósok régóta tudják, hogy ezekben a kvarc-erekben aranyban gazdag hidrotermális folyadék halmozódik fel, amely a földrengések okozta repedéseken keresztül szivárog a kőzetbe. Pontosan ilyen lelőhelyek rejtik a bányászott arany nagy részét.
Az arany azonban nem jól oldódó anyag, ez azt jelenti, hogy a hidrotermális folyadékokban nem található meg túl magas koncentrációban. Ahhoz, hogy nagyobb rögök alakuljanak ki, hatalmas mennyiségű aranynak kellene felhalmozódnia egy helyen, elvben öt olimpiai úszómedencényi hidrotermális folyadékra lenne szükség egy kilónyi rög kialakulásához – ami gyakorlatilag lehetetlen.
Arra a kérdésre, hogy az aranyrészecskék miként kezdenek el egy adott helyen egymáshoz tapadni, koncentrálódni és végül akár több száz kilogrammos rögöket alkotni, az elektromosság lehet a válasz.
A kvarc piezoelektromos anyag, ami azt jelenti, hogy mechanikai igénybevétel hatására elektromos töltést hoz létre. Az elektromosság hatására a folyadékban lévő arany ionjai elektronokat nyerhetnek, és szilárd aranyat alkothatnak. De vajon a földrengések elég piezoelektromos feszültséget tudnak-e kiváltani a kvarcban ahhoz, hogy ilyenfajta reakciót indítsanak el?
Ennek teszteléséhez a kutatócsoport kvarckristályokat merített olyan oldatba, amely apró, szabadon lebegő aranyrészecskéket tartalmazott. Ezután egy motorral újra és újra gyorsan összenyomták és elengedték a kvarckristályokat, a szeizmikus hullámok frekvenciáját utánozva. Azt tapasztalták, hogy a kvarcra gyakorolt szerény nyomás is arany felhalmozódásához vezetett a kristályok felületén.
Ráadásul a felhalmozódó arany – amely elektromos vezető – erősíti az elektromos reakciót, serkentve a rögképződési folyamatot. A következő lépés azonban az, hogy ezt tényleges lelőhelyeken is megfigyelhessük.