Раскрыт секрет золотых месторождений, которые образуются за несколько дней
Секрет месторождений сверхобогащенного золота, которые могут образоваться всего лишь за несколько дней, раскрыли ученые в исследовании, опубликованном 18 мая в журнале PNAS.
На протяжении десятилетий ученые были озадачены образованием редких месторождений сверхобогащенного золота в таких местах, как Балларат в Австралии, Серра Палада в Бразилии и Красное озеро в Онтарио, Канада. Хотя такие отложения обычно образуются в течение десятков и сотен тысяч лет, эти «высокосортные» отложения могут формироваться за годы, месяцы или даже дни.
Изучая примеры этих месторождений из шахты Брюсджек на северо-западе Британской Колумбии в Канаде, профессор Макгилла Энтони Уильямс-Джонс из Департамента наук о Земле и планетах и аспирант Дункан Маклиш обнаружили, что эти отложения золота образуются как простокваша. Когда молоко скисает, частицы жира слипаются и образуют желе.
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 прожилки из чистого золота толщиной в несколько сантиметров. Но как флюиды с такими низкими концентрациями золота создают редкие месторождения золота сверхвысокого содержания?
Парадокс месторождений сверхобогащенного золота или «бонанзы» заключается в том, что на их формирование затрачивается очень мало времени. 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 годы, месяцы или дни.
Используя мощный электронный микроскоп для наблюдения за частицами в тонких срезах породы, ученые обнаружили, что золотые отложения образуются из жидкости, очень похожей на молоко. Молоко состоит из маленьких частиц жира, которые взвешены в воде, потому что они отталкиваются друг от друга, как отрицательные концы двух магнитов.
Когда молоко скисает, поверхностный заряд разрушается, и частицы слипаются, образуя желе. То же самое и с коллоидами золота, которые состоят из заряженных наночастиц золота, которые отталкиваются друг от друга, но когда заряд разрушается, происходит флокуляция, образуя желе. Это желе застревает в трещинах горных пород, образуя прожилки сверхобогащенного золота.
Результаты исследования важны для разведки полезных ископаемых и горнодобывающей промышленности в Канаде и во всем мире. Теперь, когда ученые поняли, как формируются месторождения бонанзы, компании по разведке полезных ископаемых смогут использовать результаты работы для лучшего изучения месторождений бонанзы, а также месторождений золота.
