Izobilje zlata 'Bonanza' iz rudnika Brucejack. (McLeish et al., PNAS, 2021) Zlato, kljub svoji čudoviti uporabi, ni v izobilju v zgornjih plasteh Zemlje. Za vsako tono materiala skorje je po ocenah samo 0,004 grama te plemenite kovine.
Vendar pa nekako obstajajo regije, ki vsebujejo 'bonanza' obilje - hiper-obogatitev, v znanstvenem jeziku. Kako te zlate žile nastanejo v tako kratkem času kot dnevi iz hidrotermalnih sistemov, ki vsebujejo le sledove kovine, je bila geološka skrivnost.
To je tisto, ki zdaj ima odgovor na podlagi najbolj neverjetnih sledi: ločevanje in strjevanje maščobnih delcev v kislem mleku.
'Znanstveniki že dolgo vedo, da se nahajališča zlata tvorijo, ko vroča voda teče skozi kamnine, pri čemer raztopi majhne količine zlata in ga koncentrira v razpokah v zemeljski skorji na ravneh, nevidnih s prostim očesom,' geoznanstvenika Anthony Williams-Jones in Duncan McLeish Univerze McGill v Kanadi, je navedeno v vprašanjih in odgovorih.
V redkih primerih se razpoke spremenijo v žile iz trdnega zlata, debele centimetre. Toda kako tekočine s tako nizkimi koncentracijami zlata proizvajajo redka nahajališča zlata ultravisoke kakovosti? Naše ugotovitve rešujejo paradoks tvorbe zlata 'ultravisoke kakovosti' ali 'bonanza', ki znanstvenike frustrira že več kot stoletje.'
Mleko je vodna raztopina, sestavljena iz več komponent, ena od njih so mikroskopske kroglice maščobe. Pri pH vrednosti svežega mleka – zelo blizu nevtralnemu – imajo ti maščobni delci negativen naboj, zaradi česar se odbijajo.
Proces kisanja vključuje bakterije v mleku, ki pretvorijo laktozo v mlečno kislino in ustrezno znižajo raven pH. To povzroči, da se površinski naboj na delcih maščobe razgradi, delci maščobe pa se ločijo od mlečnega seruma in se s koagulacijo zlepijo med seboj ter tvorijo nekakšen močno razpadajoč mlečni maščobni žele.
Williams-Jones, McLeish in njihovi kolegi so ugotovili podoben proces pri uporabi transmisijske elektronske mikroskopije za preučevanje nahajališč zlata iz rudnika Brucejack v Britanski Kolumbiji. To je eno od mest po svetu, kjer je mogoče najti mineralizacijo na ravni bonance, do 41.582 gramov na tono.
Dolgo velja, da se zlato prenaša s tekočino skozi zemeljsko skorjo. Vendar, da bi dosegli številčnost, ki jo najdemo v območjih hiperobogatitve, prejšnje študije je domnevalo, da je bilo zlato morda raztopljeno v visokih koncentracijah v tekočinah, ki vsebujejo kloride ali bisulfide, ter tako prepeljano in odloženo.
Druga možnost je a koloidna raztopina , s trdnimi nanodelci zlata, razpršenimi po hidrotermalnih in geotermalnih tekočinah. Ker imajo nanodelci zlata naboj (kot mlečna maščoba), se odbijajo. Ko naboj razpade, se delci zlata zlepijo skupaj v procesu, podobnem koagulaciji, znanem kot flokulacija .
To se je v preteklosti posredno pokazalo; Zdaj so McLeish in njegovi sodelavci opazili, kako se to dejansko zgodi.
'Izdelali smo prve dokaze o nastajanju in flokulaciji zlatega koloida v naravi ter prve slike majhnih žil koloidnih delcev zlata in njihovih flokuliranih agregatov v nano merilu,' sta dejala Williams-Jones in McLeish .
'Te slike dokumentirajo proces, s katerim se razpoke napolnijo z zlatom in, povečane z integracijo milijonov teh majhnih žil, razkrijejo, kako nastanejo žile bonanza.'
Za ta proces mora biti koncentracija zlata v geotermalnih tekočinah le nekaj delcev na milijardo. Kosmiči in tvori želeju podobno snov, ki se ujame v razpoke v zemeljski skorji in tvori bogate zlate žile.
Ta ugotovitev nakazuje, da so bogata nahajališča zlata morda pogostejša, kot smo mislili, in da so se morda pojavila v več drugih kontekstih, kot so dopuščale prejšnje ocene. Če lahko druge študije in nadaljnji pregledi to podprejo, bi nam lahko raziskava dala nov komplet orodij za razumevanje in lociranje nahajališč zlata po vsem svetu.
„Sumimo, da so koloidni procesi, ki so delovali v Brucejacku in drugih sistemih za bonanza zlato, morda delovali tudi pri oblikovanju bolj tipičnih nahajališč zlata. Izziv bo najti primeren material za preizkus te hipoteze,« sta dejala Williams-Jones in McLeish .
'Naslednji korak bo bolje razumeti razloge, zakaj sta se koloidna tvorba in flokulacija zgodila v opazovanem obsegu, in rekonstruirati geološko okolje teh procesov.'
Raziskava je bila objavljena v PNAS .