A földrengések miatt létezhetnek aranyrögök

Az arany értékét felhajtó tulajdonsága sárgás csillogásán kívül az, hogy kevéssé reagál más anyagokkal, és mivel eléggé korlátozottan oldódik, nagyon nehéz finomítani. Az emberiség által birtokolt arany túlnyomó része nagyobb rögökben, esetenként több tíz kilós darabokban került elő. 

Jogos a kérdés, hogy ha ez így van, akkor milyen természetes folyamat áll a tiszta aranyrögök keletkezésének hátterében. Ausztrál kutatók erre a feladványra találtak egy lehetséges és kísérletileg valamennyire igazolt megoldást.

A földi aranykészletek 75 százaléka úgynevezett orogén ércből származik. Az orogenezis hegységképződést jelent, az arany pedig legtöbbször olyan tektonikai törésekben jelenik meg, ahol két kőzetréteg mozog el egymás mellett. A törésekben gyakran van forró víz – a hő hatására az arany státusza nem oldhatóról épphogy oldhatóra vált.

Minek ment oda

Az arany másik tulajdonsága, hogy szeret szilícium-dioxid-kristályok, vagyis kvarc környezetében megjelenni. A Monash Egyetem munkatársai szerint a titok nyitja, hogy a kvarc egy piezoelektromos kristály. Ez azt jelenti, hogy a kristály szerkezete nem rendelkezik szimmetriaközépponttal, ezért az anyagot érő fizikai behatás a nyomással arányos elektromos feszültséget kelt.

A kvarc maga szigetel, de a felületére kerülő vezetőanyagokban, például forró vízben az elektronok mozgásával leadhatja a töltést, ami azzal jár, hogy a vízben oldott ionok kiválnak az ásvány felszínén. A folyamat ezenfelül önmagát erősíti, mert a lerakódó fémréteg megkönnyíti a töltés mozgását. A kőzetet érő nyomás nemcsak piezoelektromosságot, de földrengéseket is kelt, így keletkeznek a kvarcban a repedések, amelyekbe betör a hidrotermális víz, amiből végül kicsapódik az arany.

A kvarcban mindenfelé megjelenik az arany. Ami nagyon furcsa, hogy tényleg nagyon nagy rögök alakulnak ki. Nem tudtuk, ez hogy történhet, hogyan kerül ekkora térfogatú arany egyetlen helyre

– mutat rá Chris Voisey geológus.

Az elektromosság szerepének megfejtése elegáns megoldás a problémára. A vízben oldott minimális arany lerakódva természetes elektródaként vonzza és gyűjti a többi aranyat. A feltevést kísérleti úton ellenőrizték: a tudósok kvarckristályokat merítettek aranyat tartalmazó oldatba, majd szimulálták a kristályt érő nyomást. Az ásvány felületén lerakódó arany igazolta az elméletet.

A felfedezésből kiderül, hogyan állíthatók elő nagyobb aranyrögök, bár Voisey szerint ez nem egy hatalmas alkímiai szenzáció. A másik folyomány, hogy valamilyen szinten megkönnyíti az arany után kutató bányászok dolgát. Bár az arany jelenlétét nem garantálja: a kvarcban keletkező piezoelektromos jeleket követve megmutathatja, hol érdemes kutatni.

Az arany megjelenése azért is izgalmas, mert korábban minden jel arra utalt, hogy a bolygó magjába kellett volna süllyednie, így csak elméleti tudásunk lehetne a létezéséről. Egy nemrég közölt kutatás viszont arra jutott, hogy a kozmikus becsapódásokkal érkező értékes fémek nemcsak elsüllyednek a föld olvadt belsejében, hanem egy körforgással mozognak, ami visszahozza őket a kéreg közelébe. 

(Ars Technica, Live Science)