Teoria radical sugere que terremotos geram pepitas de ouro: WebCuriosos

Novas descobertas de cientistas na Austrália podem desafiar o que pensávamos saber sobre a forma como as pepitas de ouro florescem em vastos recifes sob os nossos pés.

Sob pressões de centenas de megapascais (dezenas de milhares de libras por polegada quadrada) e temperaturas escaldantes, a água espremida das profundezas da crosta terrestre carrega gases dissolvidos, metais e minerais para a superfície com cada terremoto e tremor de um evento sísmico. .

Como qualquer bom garimpeiro sabe, camadas enterradas de dióxido de silício cristalizado – mais conhecido como quartzo – são terreno fértil para a mineração de ouro, com ambos os materiais precipitando da solução em condições surpreendentemente semelhantes.

No entanto os mecanismos básicos por trás da formação do minério precioso foram compreendidos há algum tempo, certos detalhes nunca foram totalmente somados e novas pesquisas de cientistas da Universidade Monash da Austrália, do CSIRO e da Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear desafiam as visões convencionais sobre como o ouro se forma.

“Embora esta teoria seja amplamente aceita, ela não explica completamente a formação de grandes pepitas de ouro, especialmente considerando que a concentração de ouro nestes fluidos é extremamente baixa”, disse. diz Chris Voisey, geólogo da Monash University.

Como elemento, o ouro não se dissolve facilmente na água, tornando raro encontrar concentrações acima de uma parte por milhão. Por outro lado, os depósitos de ouro representam um grau incrível de enriquecimento, muitos milhares de vezes mais concentrado do que a solução difusa que os cria.

Vários processos geológicos e biológicos podem ser responsáveis ​​pela acumulação de pedaços substanciais de minério de ouro em alguns locais. Pós de ouro também podem cair da solução antes de se concentrarem em um ponto.

Só que nada disso explica por que as partículas de ouro podem se depositar dentro de um bloco de quartzo, acumulando-se em pedaços grandes o suficiente para fazer um escavador febril gritar “Eureka!”. Então Voisey e sua equipe se perguntaram se a combinação de ouro e quartzo poderia estar mais intimamente ligada do que parecia à primeira vista.

O dióxido de silício é um material incrivelmente único. Onde outros cristais são relativamente simétricos, o quartzo se forma com uma polarização que produz uma voltagem quando estressado – um fenômeno conhecido como efeito piezoelétrico.

A cada tremor da crosta terrestre, camadas de quartzo estalarão com correntes estáticas à medida que as tensões emergem e os elétrons se reequilibram.

É improvável que este salto de carga se mova muito, visto que o quartzo é um material isolante. O ouro, por outro lado, é um grande condutor de eletricidade, levantando a possibilidade de que as reações eletroquímicas dentro das camadas de quartzo possam servir como catalisador, extraindo ouro suficiente da solução em pontos concentrados através de ciclos repetidos de pequenas agitações.

“As frequências das ondas sísmicas dos terremotos variam muito com base na magnitude e na composição da rocha, mas variam de 1 hertz a mais de 20 hertz”, explicou Voisey ao WebCuriosos.

“Cada uma dessas ondas pode distorcer o cristal de quartzo e causar a formação de uma tensão piezoelétrica, o que terá alguma chance de reduzir o ouro da solução próxima.”

Para testar se esta redução era suficiente para fazer com que os grãos de ouro aumentassem de tamanho, os investigadores colocaram uma dúzia de pequenas telhas de quartzo cortadas de cristal natural em soluções aquosas de ouro.

Metade das lajes foram então sacudidas 20 vezes por segundo durante uma hora para replicar um pequeno terremoto, produzindo uma voltagem entre 0,4 e 1,4 volts. A outra metade foi deixada sozinha em seus banhos para atuar como controle.

A análise com um microscópio eletrônico de varredura revelou que grãos de ouro do tamanho de um micrômetro se formaram nos ladrilhos agitados, enquanto nenhum apareceu nos controles.

Testes subsequentes usando telhas de quartzo naturalmente salpicadas com grãos de ouro revelaram que as minúsculas “sementes” floresceram ainda mais em soluções quando uma tensão foi aplicada. Crucialmente, estas pequenas fundações de ouro tiveram prioridade como locais de nucleação de formação de minério, com a sua presença reduzindo a possibilidade de formação de novos grãos de ouro nas proximidades.

“Depois que algum ouro for depositado, essa chance aumenta porque o ouro se comportará como um catalisador para reações futuras devido à sua condutividade”, explicou Voisey ao WebCuriosos.

O que foi simulado em laboratório usando soluções concentradas e longos períodos de agitação demoraria muito mais tempo no mundo real com soluções diluídas e tremores ocasionais.

Em escalas de tempo geológicas, entretanto, o processo poderia ser relativamente rápido. Sem o impacto adicional do quartzo estressado, é difícil até mesmo explicar como o ouro pode se acumular em depósitos tão ricos.

A piezoeletricidade também poderia explicar por que os veios de ouro parecem “flutuar” em veios de quartzo, sem rachaduras óbvias ou variações na geoquímica que justifiquem sua disposição. Nada além do sussurro de uma tempestade de raios minerais deixada pela Terra trêmula para mostrar onde o pó de ouro deve ser coletado.

Esta pesquisa foi publicada em Geociências da Natureza.