Studie naznačuje, že zemětřesení by mohla přispět k vzniku zlatých nugetů prostřednictvím křemenných žil. Tato problematika, přestože se může zdát nepravděpodobná, byla tématem diskusí během desítek let, protože zlato se často soustředí na specifických místech, což nelze snadno vysvětlit běžnými hydrotermálními modely.

Vědecká komunita se tak snaží nalézt alternativy, které by vysvětlily, jak metalickými bohatými kapalinami dochází k vytváření těchto hromadění v oblastech náchylných k seismickým stresům. V tomto kontextu mezinárodní tým v roce 2024 využil laboratorní experimenty k analýze reakce křemenu na tektonické síly.

Jak mohou zemětřesení podporovat vznik zlatých nugetů?

Autoři zmíněné studie, publikované v časopise Nature Geoscience, vytvořili model, který spojuje piezoelektrické napětí generované křemenem během zemětřesení s procesem formování zlatých nugetů. Křemen je minerál, který má schopnost produkovat elektrické pole, když je vystaven náhlým geologickým tlakům.

Tato situace se obvykle vyskytuje v oblastech se aktivními zlomovými liniemi, které umožňují oběh kapalin obsahujících rozpuštěné zlato z hlubokých částí zemské kůry. Studie naznačuje, že když se balíček seismických vln pohybuje přes žílu bohatou na křemen, tento minerál může generovat dostatečné napětí k narušení distribuce zlata v těchto kapalinách.

Zlato má tendenci srážet se na místech, kde nachází povrchy, které usnadňují nukleaci, což naznačuje, že piezoelektrické elektrické pole může hrát rozhodující roli. Tento mechanismus by mohl vysvětlit, proč nejsou hromadění zlata homogenní, ale jsou soustředěná.

Hypotéza také odpovídá geologickému pozorování, že mnohé z největších orogenních depozitů vykazují opakující se epizody frakturace a hydrotermálního oběhu. Každé zemětřesení nejenže narušuje horninu, ale také znovu aktivuje proces transportu a srážení, což umožňuje zlatu růst na velikosti.

Jak funguje piezoelektricita křemene a depozice zlatých nugetů?

Tým z Monash University (Austrálie) realizoval experiment, při kterém ponořil křemenné krystaly do kapaliny obsahující rozpuštěné zlato. Následně reprodukovali seismické vlny, aby v krystalech vyvolali rychlé napětí. Toto napětí vygenerovalo piezoelektrické napětí, které vyvolalo srážení zlata na povrchu křemenu, čímž vznikly nanočástice.

Podle výzkumníků by tyto nanočástice mohly sloužit jako výchozí bod pro tvorbu větších zlatých nugetů. Samotná přítomnost zlata na povrchu funguje jako elektroda, na kterou se v následujících událostech ukládá více kovu. Jeden z autorů vysvětlil: „Zlato rozpuštěné v roztoku se bude preferenčně ukládat na již existující zlaté zrna.“ Tato dynamika naznačuje, že zlaté nugety rostou kumulativním procesem, spojeným s následnými seizmickými událostmi.

Opakování zemětřesení usnadňuje nové fáze depozice. V každém cyklu generuje křemen vystavený napětí další zátěž, která reorganizuje rozpuštěné zlato, což vede k usazování propletených kovových struktur. V průběhu času tyto hromadění vedou k velkým fragmentům, které se obvykle nacházejí v frakturovaných žilách křemence.

Opakovaná formace a růst zlata v seismických žilách

Výzkumníci identifikovali dvě klíčové položky pro pochopení koncentrace zlata v aktivních žilách: piezoelektrickou povahu křemene a orogenní charakter depozitů, kde se objevují největší zlaté nugety. Zemětřesení nejenže otevírají nové cesty pro tekutiny, ale také indukují napětí schopná aktivovat minerál.

Tento scénář vytváří geologický cyklus, který se může rozprostírat po tisíce let. Hydrotermální kapaliny stoupají skrze fraktury, přičemž transportují malé množství zlata, které se nakonec přichycují na krystaly nebo již zmetalizované povrchy.

Každé zemětřesení generuje nové elektrické podmínky, které podporují akumulaci. S časem mohou zlaté nugety dosáhnout značných rozměrů, jak bylo zaznamenáno v orogenních depozitech z různých regionů planety. Laboratorní experimenty potvrdily, že piezoelektrické napětí křemene je dostatečné pro srážení zlata z vodných roztoků.

Kromě toho potvrdily, že zpevnění kovu se soustředí kolem již existujícího zlata, čímž posiluje akumulační mechanismus. Tyto důkazy podporují myšlenku, že větší objemová depozita jsou výsledkem více propojených seizmických událostí.

Vědecké důsledky tohoto zjištění

Jedním z nejdiskutovanějších aspektů studie provedené v roce 2024 je její potenciál reprodukovat zlaté nugety za kontrolovaných podmínek. Autoři uvedli: „Není to alchymie; je potřeba rozpuštěné zlato a podmínky, aby přešlo z kapalného stavu k přichycení na povrch.“ I když tento postup neznamená generování zlata od nuly, otevírá dveře k lepšímu pochopení jeho přechodů uvnitř geologického cyklu.

Bohužel, studie nenabízí přímý nástroj pro lokalizaci nalezišť se zlatými nugety. Detekce piezoelektrických signálů umožňuje identifikaci žil křemene, ale nepotvrzuje přítomnost kovu uvnitř.