Złoto nie występuje zbyt obficie w górnych warstwach naszej planety. Szacuje się, że na każdą tonę materiału skorupy ziemskiej przypada zaledwie 0,004 grama tego metalu szlachetnego. Są jednak regiony, które zawierają
Istnieją jednak na Ziemi regiony, które zawierają bonanzę, czyli wyjątkowo bogate żyły złota. To, w jaki sposób żyły złota powstają w ciągu zaledwie kilku dni z systemów hydrotermalnych, które zawierają jedynie śladowe ilości tego metalu, jest geologiczną tajemnicą.
Teraz można znaleźć na nią odpowiedź w najbardziej nieprawdopodobny sposób: oddzielając i zlepiając cząsteczki tłuszczu w kwaśnym mleku.
Naukowcy od dawna wiedzą, że złoża złota tworzą się, gdy gorąca woda przepływa przez skały, rozpuszczając niewielkie ilości kruszca i koncentrując je w pęknięciach skorupy ziemskiej na poziomie niewidocznym gołym okiem. W rzadkich przypadkach pęknięcia przekształcają się w żyły litego złota o grubości centymetrów. Ale w jaki sposób płyny o tak niskim stężeniu złota mogą produkować rzadkie złoża złota o bardzo wysokiej jakości? Nasze odkrycia rozwiązują paradoks powstawania złota typu bonanza, który frustrował naukowców przez ponad wiek.Duncan McLeish z Uniwersytetu McGill
Złoto jak mleko
Mleko jest wodnym roztworem składającym się z kilku składników, z których jednym są mikroskopijne cząsteczki tłuszczu. Przy poziomie pH świeżego mleka – bardzo zbliżonym do neutralnego – te cząsteczki tłuszczu mają ładunek ujemny, co powoduje ich wzajemne odpychanie się.
Proces zakwaszania polega na tym, że bakterie w mleku przekształcają laktozę w kwas mlekowy, obniżając tym samym poziom pH. Powoduje to, że ładunek powierzchniowy cząsteczek tłuszczu ulega zniszczeniu, a cząsteczki tłuszczu oddzielają się od surowicy mlecznej i w wyniku koagulacji zlepiają się ze sobą. Powstaje coś w rodzaju galaretki z tłuszczu mlecznego, która ulega całkowitemu rozkładowi.
Zespół McLeisha namierzył podobny proces podczas używania transmisyjnej mikroskopii elektronowej do badania złóż złota z kopalni Brucejack w Kolumbii Brytyjskiej. Jest to jedno z miejsc na świecie, gdzie można znaleźć mineralizację klasy bonanza, o masie do 41 582 gramów na tonę.
Od dawna wiadomo, że złoto jest transportowane za pomocą płynów przez skorupę ziemską. Aby osiągnąć takie ilości złota, jakie można znaleźć w strefach hiperwzbogacenia, poprzednie badania sugerowały, że złoto musi zostać rozpuszczone w wysokich stężeniach w płynach zawierających chlorki lub wodorosiarczki, a następnie przetransportowane i zdeponowane wyżej.
Inna możliwość to roztwór koloidalny, ze stałymi nanocząstkami złota rozproszonymi w płynach hydrotermalnych i geotermalnych. Ponieważ nanocząstki złota posiadają ładunek (jak tłuszcz w mleku), odpychają się wzajemnie. Kiedy ładunek ten zanika, cząsteczki złota zlepiają się ze sobą w procesie podobnym do koagulacji, zwanym flokulacją.
Zostało to pośrednio zademonstrowane w przeszłości, a teraz zespół McLeisha zaobserwował, jak to się dzieje w rzeczywistości.
Odkrycie to sugeruje, że bogate złoża złota mogą być bardziej powszechne niż sądziliśmy i mogły występować w kilku innych sytuacjach, niż pozwalały na to wcześniejsze szacunki. Może to nam dać nowy zestaw narzędzi do zrozumienia lokalizacji złóż złota na całym świecie.
