Ученым давно известно, что месторождения золота образуются, когда горячая вода протекает через скалы, растворяя незначительное количество золота и концентрируя его в трещинах земной коры на невидимых невооруженным глазом уровнях. В редких случаях трещины трансформируются в жилы из чистого золота толщиной в несколько сантиметров. Но как флюиды с такими низкими концентрациями золота создают редкие месторождения золота сверхвысокого содержания?
Новое открытие разрешает парадокс образования золота сверхвысокого качества, или золотого дна, который не давал покоя ученым более века. Парадокс золотых месторождений золотого дна в том, что для их формирования просто не должно хватать времени, и они не должны существовать, но они существуют! Поскольку концентрация золота в горячей воде очень низкая, очень большие объемы жидкости должны проходить через трещины в земной коре, чтобы отложить полезные концентрации золота. Этот процесс требует миллионов лет, чтобы заполнить золотом трещину шириной в один сантиметр, тогда как эти трещины обычно закрываются за дни, месяцы или годы.
Используя мощный электронный микроскоп для наблюдения за частицами в тонких пластинах горной породы, мы обнаружили, что золотые отложения образуются из жидкости, очень похожей по возможным функциям на молоко. Такое «молоко» насыщено золотыми коллоидами, которые состоят из заряженных наночастиц золота, которые отталкиваются друг от друга, но когда заряд разрушается, они флокулируются, образуя «желе». Это «желе» застревает в трещинах горных пород, образуя прожилки сверхвысокого золота. Коллоиды золота имеют ярко-красный цвет и могут быть изготовлены в лаборатории, тогда как растворы растворенного золота бесцветны.
Исследователи получили первые доказательства образования коллоидов золота и флокуляции в природе, а также первые изображения небольших жилок коллоидных частиц золота и их флокулированных агрегатов в наномасштабе. Эти изображения документируют процесс заполнения трещин золотом и, увеличенные за счет объединения миллионов этих мелких жилок, показывают, как образуются жилы золотого цвета.
Теперь ученые понимают, как формируются золотые месторождения, компании, занимающиеся разведкой полезных ископаемых, смогут использовать результаты этой работы, чтобы лучше исследовать золотые залежи. Исследователи подозревают, что коллоидные процессы, которые происходили в Брюсджеке и других золотых системах, могли также привести к образованию более типичных месторождений золота. Задача состоит в том, чтобы найти подходящий материал для проверки этой гипотезы.
Читать также:
Вопрос Гагарину, мир через 50 лет и Tesla в России: главное из выступления Илона Маска.
Ученые проверили теорию панспермии на тихоходках: они могут путешествовать в космосе.
Крошечный водородный двигатель заменил аналоги на ископаемом топливе.