Misja w głębinach Pacyfiku
Japońscy naukowcy dokonali niedawno zdumiewającego odkrycia podczas eksploracji pól kominów hydrotermalnych w kalderze Higashi-Aogashima Knoll. To wulkanicznie aktywny obszar dna Pacyfiku, położony daleko od wybrzeży Tokio, gdzie Ziemia wciąż dynamicznie oddycha. Zespół, operujący z pokładu statku badawczego Shinsei-maru, wykorzystał robotyczny batyskaf do dokumentowania dna oceanu i pobierania próbek z głębokości aż 700 metrów pod poziomem morza.
Po powrocie do laboratorium, próbki zostały poddane szczegółowej analizie geochemicznej. Badacze wiercili w nich otwory i zbadali ich wewnętrzną strukturę. Okazało się, że większość materiału stanowił piryt – ruda siarczku żelaza, powszechnie znana jako “złoto głupców” ze względu na swój złocisty połysk, mimo iż zazwyczaj jest praktycznie bezwartościowa.
Niewidzialne złoto
Jednak to, co kryło się w środku pirytu, zaskoczyło wszystkich. Próbki były przepełnione zaskakująco wysokimi koncentracjami prawdziwego złota, a także innymi cennymi pierwiastkami, takimi jak ołów, miedź i arsen. To złoto występuje w formie tak zwanego “niewidzialnego złota”. Zamiast tworzyć lśniące, łatwe do zauważenia samorodki, złoto w tych próbkach istniało jako mikroskopijne nanoczasteczki, wbudowane w strukturę pirytu.
Czytaj także: Piryt może skrywać prawdziwe złoto
Mimo swojej niewidzialności, złota było w bród. Jego stężenie osiągało niewiarygodnie wysoki poziom, do 19 231 części na milion! To odkrycie rzuca nowe światło na procesy tworzenia się złóż tego cennego metalu.
Geologia głębin: jak powstaje złoto w pirycie?
Złoto jest produktem niezwykłej geologii zachodzącej na dnie morskim i pod nim. Kominów hydrotermalnych nie bez powodu nazywa się “czarnymi palaczami” – powstają, gdy woda morska przesiąka w pęknięcia w dnie oceanu, jest tam przegrzewana przez magmę znajdującą się w czerwono-gorącym płaszczu Ziemi, a następnie gwałtownie wydostaje się z powrotem na powierzchnię.
Podczas tej podróży woda może wchłonąć szereg różnych minerałów z wnętrza Ziemi, w tym właśnie złoto. Te minerały następnie gromadzą się i osadzają jako złoża na dnie oceanu, tworząc często spektakularne struktury i wzbogacając otaczające skały, takie jak piryt.
Nowe wzorce złota i arsenu
Naukowcy już wcześniej wiedzieli, że poziomy złota i arsenu mają tendencję do wzrostu i spadku razem w niektórych typach pirytu, zwłaszcza w okrągłych, bulwiastych odmianach “framboidalnych” i “kolomorficznych”. Jednak w tym badaniu większość próbek pirytu nie ściśle podążała za tym oczekiwanym wzorcem.
Czytaj także: Miniaturowy kryształ wybawieniem dla kolonizatorów Księżyca. Oto potencjalne źródło energii
Kawałki pirytu o ostrych, dobrze zdefiniowanych krawędziach krystalicznych miały niskie poziomy zarówno złota, jak i arsenu, podczas gdy piryt o mniej wyraźnych krawędziach zazwyczaj zawierał mało złota, niezależnie od ilości arsenu. Chociaż ogólnie przyjmuje się, że piryt może zawierać więcej złota, gdy ma więcej arsenu (i badanie to częściowo potwierdziło), najwyższe stężenia złota zaobserwowano w pirycie kolomorficznym, który zawierał również ołów i/lub miedź, oprócz arsenu. To wskazuje na bardziej złożone mechanizmy koncentracji złota, niż dotychczas sądzono.
Górnictwo głębinowe – szansa czy zagrożenie?
Ze względu na obfitość wielu minerałów w tych głębinowych regionach, liczne kraje i korporacje coraz baczniej przyglądają się możliwości wydobycia z kominów hydrotermalnych. Japonia jest jednym z narodów najbardziej zainteresowanych tą perspektywą, co jest zrozumiałe, biorąc pod uwagę, że jest krajem wyspiarskim otoczonym wulkanicznie aktywnym dnem morskim. Japończycy pragną zabezpieczyć własne, krajowe dostawy kluczowych minerałów i zmniejszyć swoją geopolityczną zależność od Chin.
Niewątpliwie na dnie oceanów jest wiele pieniędzy do zarobienia, ale potencjalny wpływ na bioróżnorodność i środowisko naturalne mógłby trwać dziesiątkami lat, budząc poważne obawy ekologów. Badanie to, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Scientific Reports, dostarcza fundamentalnej wiedzy, która będzie kluczowa w ocenie przyszłych decyzji dotyczących eksploatacji tych niezwykłych, podwodnych skarbów.
