Halutuimmat suuret kultahiput muodostuvat pääasiassa kvartsisuonista. Sen luomisen taustalla olevat prosessit ovat kuitenkin jääneet epäselväksi. Australian geologien äskettäinen tutkimus tarjoaa tärkeää tietoa siitä, mistä tämän mineraalin tärkeitä suonet voidaan löytää. Tutkimuksessa todetaan, että maanjäristykset synnyttävät kvartsiin sähkökentän, joka myöhemmin helpottaa kultahippujen laskeutumista.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka tiedemiehet He löytävät jättimäisten kultahippujen muodostumisen kvartsista maanjäristysten vaikutuksesta.
Kvartsin ominaisuudet
Kvartsi luokitellaan pietsosähköiseksi mineraaliksi, mikä tarkoittaa, että se tuottaa sähkökentän joutuessaan alttiiksi geologisille jännityksille, kuten maanjäristyksen aiheuttamille jännityksille. Tämän tiedon pohjalta Melbournen Monashin yliopiston tutkimusryhmä suoritti laboratoriokokeita kvartsikiteillä, jotka oli upotettu liuennutta kultaa sisältävään nesteeseen. He simuloivat maanjäristyksen seismiset aallot kohdistaakseen jännitystä kiteen ja tuottaakseen jännitettä.
Oli jo todettu, että primaariset kultaesiintymät, kuten isommat kimpaleet, olivat keskittyneet seismisillä vyöhykkeillä sijaitseviin kvartsisuoniin, joita kutsutaan orogeeniseksi kullaksi. Nämä suonet ovat seurausta muinaisten maanjäristysten aiheuttamasta paineesta. Näiden tärkeiden kultahippujen keskittymisen taustalla oleva mekanismi ei kuitenkaan ollut meille selvä.
"Tämä asiantuntija vahvistaa, että lukuisat pienet seismiset vapinat voivat aiheuttaa näihin nesteisiin liuenneen kultapitoisuuden, kullan johtavien ominaisuuksien vuoksi, mikä on prosessi, jolla kultahippuja muodostuu.". Seuraavaksi tapahtuu sarja pietsosähköisiä ilmiöitä.
Pietsosähkö
Pietsosähköisyys on monissa jokapäiväisissä esineissä, kuten kvartsikelloissa ja kaasuliesien sytyttimissä, havaittava ilmiö, jossa pieni mekaaninen voima synnyttää sähköjännitteen, joka ilmenee energiana tai kipinänä. Mineraalikvartsilla, joka sisältää normaalisti merkittäviä kultaesiintymiä, on samanlaiset ominaisuudet. Siksi Tiedemiehet ovat pohtineet seurauksia siitä, voisiko maanjäristyksen aiheuttama stressi aiheuttaa vastaavia vaikutuksia maan sisällä.
Hypoteesinsa testaamiseksi tutkijat upottivat kvartsikiteitä kultapitoiseen nesteeseen ja käyttivät moottoria jännityksen kohdistamiseen, simuloiden maanjäristyksen seismistä aktiivisuutta. Kokeen jälkeen kvartsinäytteille tehtiin mikroskooppitutkimus sen määrittämiseksi, oliko kultaa kerrostunut.
"Löydöt olivat odottamattomia", sanoi professori Andy Tomkins, yksi tutkimuksen tekijöistä Monashin yliopiston Maan, ilmakehän ja ympäristön koulusta. Hän selittää, että "jännitetty kvartsi ei ainoastaan helpottanut kullan sähkökemiallista laskeutumista sen pinnalle, vaan johti myös kullan nanohiukkasten muodostumiseen ja kerääntymiseen. Uteliaana, "kulta osoitti mieluummin kerrostumista jo olemassa oleville kultajyväille sen sijaan, että se loisi uusia."
Näiden tulosten valossa Nature Geoscience -lehdessä julkaistun tutkimuksen kirjoittajat olettavat, että laboratoriossa toistettu prosessi voi tapahtua myös luonnossa. He ehdottavat, että liuenneella kullalla rikastettu neste voisi tunkeutua kvartsilaskimon halkeamiin, mikä johtaa kimpaleiden muodostumiseen, kun maanjäristys indusoi sähkökentän kvartsissa.
Discoveries
Alkuperäisen kullan kerrostumisen jälkeen voidaan lisätä lisäkerroksia seuraavien pietsosähköisten tapahtumien kautta, mikä saattaa selventää suurempien kultahippujen kehittymistä ja monimutkaisia kultaverkkoja, joita usein havaitaan kvartsin suonen murtumissa. Tämä prosessi on huomattavan pitkä.
Ajan edetessä tämä prosessi voi johtaa merkittävien kultaesiintymien syntymiseen, mikä johtaa lopulta suuriin kimpaleisiin, jotka ovat hämmästyttäneet aarteenmetsästäjiä ja geologeja. Vaikka geologinen aika on luonnostaan hidas, asiantuntijat korostavat, että nämä valtavat kimpaleet eivät esiinny heti maanjäristyksen jälkeen. Nämä ovat maanjäristyksiä, joita on tapahtunut koko maapallon laajan historian ajan.
Suurten kultahippujen muodostuminen maanjäristysten seurauksena
Christopher Voisey ja hänen tiiminsä laskivat pietsosähköisen jännitteen, jonka kvartsi voisi tuottaa vasteena maanjäristyksille. Sitten he etenivät laboratorioon, jossa he upottivat kvartsikiteitä liuennutta kultaa sisältävään liuokseen ja simuloivat maanjäristykselle ominaisia seismisä aaltoja kohdistaakseen kiteen jännitystä, mikä indusoi pietsosähköisen jännitteen. Seurauksena, kullan nanohiukkaset alkoivat kerääntyä kvartsin pinnalle. Kvartsin tuottama jännite oli riittävä aloittamaan pinnoitusprosessin.
Kirjoittajat väittävät, että tämä prosessi voi tapahtua ilman laboratorioympäristön tarvetta, mikä viittaa siihen, että se voisi tapahtua luonnollisesti. Tämä haastaa käsityksen, että kulta on luonnossa rajallinen mineraali, jonka määrä on pysynyt staattisena Maan muodostumisesta lähtien.
Tutkijat ehdottavat, että liuennutta kultaa sisältävä neste voi tunkeutua kvartsisuonen halkeamiin ja muuttua myöhemmin kimpaleiksi, kun maanjäristys indusoi sähkökentän kvartsissa. Alkuperäisen kullan laskeuman jälkeen olemassa olevien esiintymien päälle voi syntyä lisää kultaa myöhempien pietsosähköisten tapahtumien vuoksi, mikä selittäisi suurempien kultahippujen kehittymisen.
Viime vuoden maaliskuussa 5,7 magnitudin maanjäristys iski Papua-Uuden-Guinean keskialueelle Indonesiassa, mikä merkitsi tällaisen seismisen toiminnan toistumista. Tällä alueella sijaitsee Grasbergin kaivos, joka on tunnustettu maailman suurimmaksi, sekä Lihirin kaivos. Lisäksi, Cortezin kultakaivos, joka sijaitsee Nevadassa, Yhdysvalloissa, liittyy tärkeään seismiseen vyöhykkeeseen.
Tutkijat arvioivat, että maapallon kultapitoisuus on noin sadasmiljoonasosa sen kokonaismassasta, mikä vastaa noin 60 biljoonaa tonnia. Suurin osa tästä kullasta sijaitsee kuitenkin Maan ytimessä, mikä tekee siihen tällä hetkellä saavuttamattomissa olemassa olevan ihmisen teknologian avulla. Näin ollen näyttää siltä, että tieteellinen kehitys edistyy nopeammin kohti uusien luomusten kehittämistä kuin jo olemassa olevan kullan louhintaa.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää jättiläismäisten kultahippujen muodostumisesta kvartsista maanjäristysten vaikutuksesta.