Budování zlatých nugetů v křemenných žilách, ačkoli se to může zdát jako sci-fi, je tématem diskuzí již několik desetiletí. Tyto ložiska často vykazují heterogenitu, což ztěžuje vysvětlení jejich vzniku pomocí tradičních hydrotermálních modelů.
V mnoha případech se zlato koncentruje na specifických místech, což vyvolává otázky o mechanismech, které stojí za tímto jevem. Vědecká komunita se tedy snaží nalézt alternativní přístupy, které by osvětlily, jak mohou tekutiny obohacené kovy náhodně tvořit shluky v oblastech s vysokou seismickou aktivitou. V roce 2024 mezinárodní tým vědců provedl laboratorní experimenty zaměřené na zkoumání reakce křemene na tektonické napětí.
Jak přispívají zemětřesení k vytváření zlatých nugetů?
Autoři zmíněného výzkumu, publikovaného v prestižním časopise Nature Geoscience, vytvořili model, který spojuje piezoelektrické napětí generované křemenem při zemětřesení s procesem formování zlatých nugetů. Křemen, minerál schopný generovat elektrické pole pod vlivem geologického napětí, hraje klíčovou roli v tomto procesu.
V oblastech s aktivními zlomy mohou tekutiny cirkulovat a přenášet rozpuštěné zlato z hlubších vrstev zemské kůry. Během experimentů bylo zjištěno, že když se seismické vlny pohybují skrze křemen, mohou generovat dostatečné napětí, které mění rozložení zlata v obsažených kapalinách.
Zlato se obvykle usazuje na površích, které podporují tvorbu krystalů, a právě zde může piezoelektrické pole měnit jeho distribuci, což vysvětluje nerovnoměrnost ložisek a tvarování shluků. Tato hypotéza koresponduje s geologickými pozorováními, podle nichž jsou významná orogenní ložiska spojená s opakujícími se procesy trhlin a hydrotermální cirkulace.
Funkce křemenného piezoelektrika a usazování zlatých nugetů
Skupina vědců z Monash University v Austrálii zrealizovala pokus, při kterém ponořili křemenné krystaly do roztoku obsahujícího zlato. I následně vytvářeli seismické vlny, aby vyvolali rychlé napětí v krystalech. Toto napětí vedlo k tvorbě piezoelektrického pole, které podporovalo usazování zlata na povrchu křemene ve formě nanočástic.
Podle výzkumníků mohou tyto nanočástice sloužit jako jádra pro vznik větších zlatých nugetů. Přítomnost zlata na povrchu křemene funguje jako elektroda, na kterou se během další fáze usazuje další kov. Jeden z autorů výzkumu objasnil, že „zlato rozpuštěné v kapalině se obvykle usazuje hlavně na již existujících zlatých zrnkách.“ Tato dynamika naznačuje, že zlaté nugety rostou v důsledku kumulativního procesu vyvolaného opakovanými seismickými událostmi.
Cyklus opakování a růst zlata v seismických žilách
Výzkumníci identifikovali dva zásadní faktory, které ovlivňují koncentraci zlata v aktivních žilách: piezoelektrickou povahu křemene a orogenní charakter ložisek s největšími zlatými nugety. Zemětřesení zároveň otevírají nové cesty pro pohyb tekutin a vytvářejí napětí, které může aktivovat minerál.
Tento proces vytváří geologický cyklus, který může trvat tisíce let. Hydrotermální tekutiny stoupají skrze trhliny a nesou s sebou malé množství zlata, které se nakonec usazuje na krystalech nebo kovových površích. Každé zemětřesení vytváří nové elektrické podmínky, které napomáhají hromadění zlata, a postupně se tak zlato formuje do větších fragmentů, jaké byly zaznamenány v různých regionech s orogenními ložisky.
Laboratorní experimenty navíc potvrdily, že piezoelektrické napětí křemene je dostatečné pro vysrážení zlata z vodných roztoků. Bylo prokázáno, že během tuhnutí se zlato kumuluje kolem stávajícího zlata, což podporuje akumulační mechanismus. Tato zjištění potvrzují hypotézu, že největší ložiska jsou výsledkem mnoha seismických událostí vzájemně propojených v čase.
Vědecká relevance tohoto objevu
Jedním z nejdiskutovanějších aspektů výzkumu z roku 2024 je možnost reprodukovat vznik zlatých nugetů za kontrolovaných podmínek. Autoři výzkumu uvedli, že „nejde o alchymii; vyžaduje to rozpuštěné zlato a vhodné podmínky, aby došlo k letu od kapalného stavu ke stavu, ve kterém může být zlato usazeno.“
Ačkoliv tento postup nevytváří zlato z ničeho, otevírá cestu pro lepší porozumění jeho proměnám během geologického cyklu. Nicméně je třeba poznamenat, že tato technologie neposkytuje přímý nástroj pro detekci ložisek zlatých nugetů. Detekce piezoelektrických signálů může identifikovat křemenné žíly, ale nepotvrzuje přítomnost zlata v nich.
