Geologové objevují spojení mezi zemětřeseními a vznikem zlatých nugetů
Vytvoření zlatých nugetů ve žilách křemene je téma, které se diskutuje po desetiletí, přestože se na první pohled mohou zdát vzory jejich výskytu náhodné. V mnoha ložiscích se zlato soustředňuje na specifických místech, což nelze snadno vysvětlit standardními hydrotermálními modely.
Vědecká komunita se proto snaží najít alternativy pro pochopení toho, jak metalicky bohaté fluidy vedou ke vzniku těchto koncentrací v oblastech vystavených seismickým napětím. V tomto kontextu se mezinárodní tým v roce 2024 zaměřil na laboratorní experimenty, aby analyzoval reakci křemene na tectonické síly.
Jak mohou zemětřesení napomoci vzniku zlatých nugetů?
Autoři uvedené studie, publikované v časopise Nature Geoscience, vyvinuli model, který spojuje piezoelektrické napětí generované křemenem během zemětřesení s formováním zlatých nugetů.
Křemen je minerál schopný vytvářet elektrické pole, když je vystaven náhlým geologickým silám. Tyto podmínky se obvykle vyskytují v oblastech, kde aktivní zlomy umožňují cirkulaci fluidů, které přenášejí rozpuštěné zlato z hlubších částí kůry.
Studie naznačuje, že když balíček seismických vln projde žílou bohatou na křemen, minerál může generovat dostatečné napětí k narušení distribuce zlata v obsažených fluidech. Zlato má tendenci srážet se na místech, kde nachází povrchy, které usnadňují nukleaci, a zde by mohlo hrát rozhodující roli piezoelektrické elektrické pole.
Tento mechanismus by vysvětloval, proč se akumulace nezobrazují homogenně, ale spíše se soustředí na určitých místech.
Jak funguje piezoelektricita křemene a depozice zlatých nugetů?
Tým Monashovy univerzity v Austrálii uskutečnil experiment, při němž ponořil krystaly křemene do fluidu obsahujícího rozpuštěné zlato. Poté reprodukovali seismické vlny, aby v krystalech vyvolali rychlá napětí. Toto napětí vyvolalo piezoelektrické napětí schopné spustit depozici zlata na povrchu křemene, čímž vznikly nanoparticule.
Výzkumníci uvádějí, že tyto nanoparticule by mohly být počátkem vzniku větších zlatých nugetů. Samotná přítomnost zlata na povrchu slouží jako elektroda, na kterou se časem ukládá více kovu. Podle jednoho z autorů: „Rozpuštěné zlato v roztoku se bude preferenčně ukládat na existující zlaté částice.“ Tato dynamika naznačuje, že zlaté nugety rostou prostřednictvím kumulativního procesu spojeného s opakovanými seismickými událostmi.
Opakování zemětřesení usnadňuje nové fáze depozice. V každém cyklu křemen vystavený napětí generuje další náboj, který reorganizuje rozpuštěné zlato, což umožňuje vytvoření vzájemně propojených metalických struktur. S časem tyto akumulace dávají vznik velkým fragmentům, které obvykle nacházíme ve zlomech křemene.
Opakované formování a růst zlata v seismických žilách
Výzkumníci identifikovali dva klíče pro pochopení koncentrace zlata v aktivních žilách: piezoelektrickou povahu křemene a orogenní charakter ložisek, kde se objevují největší zlaté nugety. Zemětřesení nejen otevírá nové cesty pro fluidy, ale také vyvolává napětí schopné aktivovat minerál.
Tento scénář vytváří geologický cyklus, který může trvat tisíce let. Hydrotermální fluidy stoupají skrze trhliny, přenášejí malé množství zlata, které nakonec přilnou k již metalizovaným krystalům nebo povrchům.
Každé zemětřesení produkuje nové elektrické podmínky, které podporují akumulaci. S postupem času mohou zlaté nugety dosáhnout významných rozměrů, což bylo zaznamenáno v orogenních ložiscích v různých regionech světa.
Laboratorní experimenty potvrdily, že piezoelektrické napětí křemene je dostatečné k sražení zlata z vodných roztoků. Dále ukázaly, že zpevnění kovu se soustředí kolem již existujícího zlata, čímž se posiluje kumulativní mechanismus.
Tato důkaz podpořil myšlenku, že nejobjemnější ložiska jsou výsledkem mnoha propojených seismických událostí.
Vědecké dopady tohoto zjištění
Jedním z nejdiskutovanějších aspektů studie z roku 2024 je možnost reprodukovat zlaté nugety za kontrolovaných podmínek. Autoři vysvětlili: „Není to alchymie; potřebujete rozpuštěné zlato a podmínky, aby přešlo ze stavu kapalného na přilnutí k povrchu.“
I když tento postup nezahrnuje generování zlata od nuly, otevírá to cestu k lepšímu porozumění jeho přechodům v geologickém cyklu.
Bohužel pro nadšence studie nenabízí přímý nástroj na lokalizaci ložisek se zlatými nugety. Detekce piezoelektrických signálů umožňuje identifikaci žil křemene, ale nepotvrzuje přítomnost kovu uvnitř.
