زلزله‌ها با استفاده از الکتریسیته، توده‌های بزرگ طلا را درون کوارتز می‌پزند: مطالعه
توده‌های طلایی مدت‌هاست که دانشمندان و جویندگان طلا را شگفت‌زده کرده‌اند، اما مکانیسم‌های دقیق تشکیل آنها همچنان مبهم باقی مانده است.
این توده‌های بزرگ که به طور معمول در رگه‌های کوارتز در عمق زمین یافت می‌شوند، سال‌هاست که پژوهشگران را به چالش کشیده‌اند. اکنون، با توجه به تحقیقات جدید که تشکیل توده‌های طلا را به نیروهای زمین‌لرزه‌ای مرتبط می‌کند، این معما به یک گام مهم به سمت حل شدن نزدیک شده است.
این کشف می‌تواند نحوه درک ما از فرایندهای تشکیل طلا را تغییر داده و امکانات تازه‌ای برای یافتن ذخایر غنی طلا باز کند.
زلزله‌ها: معماران پنهان طلا
توده‌های طلایی اغلب در مناطق دارای کوارتز تشکیل می‌شوند زیرا کوارتز خاصیت ویژه‌ای به نام پیزوالکتریسیته دارد. این بدان معناست که وقتی کوارتز تحت فشار قرار می‌گیرد، می‌تواند الکتریسیته تولید کند. این قابلیت در تشکیل توده‌های طلا کمک می‌کند و کوارتز را به عامل مهمی در یافتن آنها تبدیل می‌کند.
در یک سری آزمایش‌های برجسته آزمایشگاهی، دکتر کریستوفر وویسی و تیمش در دانشگاه موناش در ملبورن تلاش کردند تا این پدیده را درک کنند. آنها نمونه‌های کوارتز را در آب حاوی طلای حل شده غوطه‌ور کردند و سپس کوارتز را تحت فشارهای مکانیکی که شرایط زمین‌لرزه را تقلید می‌کرد، قرار دادند.
نتایج شگفت‌انگیز بود: فشار از امواج زمین‌لرزه‌ای میدان‌های الکتریکی به‌اندازه کافی قوی برای استخراج طلا از مایع اطراف و قرار دادن آن بر روی سطح کوارتز را ایجاد کرد.
محققان نوشته‌اند: «این مکانیسم می‌تواند توضیحی برای تشکیل توده‌های بزرگ و همچنین شبکه‌های بسیار متصل طلا در داخل شکاف‌های رگه‌های کوارتز ارائه دهد.»
این یافته‌ها به توضیح یک معمای دیرینه در زمین‌شناسی کمک می‌کند. مایعات حامل طلا معمولاً تنها دارای مقادیر کمی از آن هستند - حدود یک بخش در میلیون. با چنین غلظت‌های پایین، به‌نظر می‌رسد تشکیل توده‌های بزرگ طلا، برخی به وزن ده‌ها یا حتی صدها کیلوگرم، تقریباً غیرممکن است.
با این حال، آنها وجود دارند و پاسخ این معما به‌نظر می‌رسد در میدان‌های الکتریکی ایجاد شده توسط زلزله‌ها قرار دارد. این میدان‌ها نه‌تنها طلا را از مایع استخراج می‌کنند بلکه باعث می‌شوند طلا به سرعت بر روی کوارتز انباشه شود و به تشکیل توده‌های بزرگ منجر شود.
اثر پیزوالکتریکی و نتایج آن
کشف اینکه خواص پیزوالکتریکی کوارتز می‌تواند به تشکیل طلا کمک کند، نتایج گسترده‌ای دارد. اولاً، این کشف کمک می‌کند توضیح دهد چرا توده‌های طلا اغلب به‌نظر می‌رسد که داخل رگه‌های کوارتز شناور هستند، بدون هیچ‌گونه تله شیمیایی یا فیزیکی آشکار برای نگه‌داشتن آنها. میدان‌های الکتریکی ایجاد شده توسط زمین‌لرزه‌ها یک توضیح محتمل برای این موضوع ارائه می‌دهند. آنها به قدری قوی هستند که طلا را از محلول بیرون کشیده و مستقیماً روی کوارتز قرار دهند.
محققان نوشته‌اند : «از آنجا که ولتاژهای پیزوالکتریکی لحظه‌ای هستند و هیچ ردیاب قابل مشاهده‌ای از خود باقی نمی‌گذارند، این می‌تواند توضیح دهد که چرا توده‌های طلا معمولاً به نظر می‌رسد که در رگه‌های کوارتز 'شناور' هستند بدون هیچ‌گونه تله شیمیایی یا فیزیکی آشکار.»
نتایج این کشف فراتر از کنجکاوی‌های علمی است. درک شرایطی که به تشکیل توده‌های طلا منجر می‌شود، می‌تواند کاربردهای عملی در جستجوی طلا داشته باشد. اگر دانشمندان بتوانند نشانگرهایی را بر روی سطح زمین شناسایی کنند که فعالیت‌های زمین‌لرزه‌ای گذشته و وجود کوارتز پیزوالکتریک را نشان دهند، می‌توانند با دقت بیشتری مناطقی با پتانسیل بالای ذخایر طلا را هدف قرار دهند.
با این حال، دکتر تایا تورولا، زمین‌شناس ساختاری در دانشگاه لیدز، اشاره می‌کند که بسیاری از کارها باید انجام شود تا این یافته‌ها به کاربردهای عملی تبدیل شوند.
وی گفت: «درک مکانیزمی که این ذخایر را تشکیل می‌دهد می‌تواند به طور بالقوه در هدف‌گذاری ذخایر غنی طلا کمک کند، با این حال برای تبدیل این درک به کاربردهای واقعی و عملی، باید بدانیم که آیا نشانگرهایی وجود دارد که این فرایند روی سطح زمین به جا بگذارد یا نه.»
عصر جدیدی در جستجوی طلا؟
کشف اینکه اثر پیزوالکتریکی در کوارتز به تشکیل توده‌های طلایی کمک می‌کند، یک قدم مهم به جلو در درک زمین‌شناسی است.
این کشف راه‌های جدیدی را برای پژوهش و اکتشاف باز می‌کند، به‌ویژه در زمینه جستجوی طلا. با شناسایی شرایطی که به رسوب طلا منجر می‌شود، دانشمندان می‌توانند روش‌های جدیدی برای پیدا کردن ذخایر غنی طلا توسعه دهند.
تأثیر گسترده‌تر این پژوهش ممکن است به دیگر ذخایر معدنی نیز بسری شود. اگر مکانیسم‌های پیزوالکتریکی مشابهی در دیگر تشکیلات زمین‌شناسی بازی کنند، اصول کشف شده در این مطالعه می‌تواند به توضیح تشکیل دیگر مواد معدنی ارزشمند کمک کند. همان‌طور که پژوهش‌ها ادامه می‌یابند، یافته‌های دکتر وویسی و تیمش ممکن است نقطه شروع تازه‌ای برای درک گنجینه‌های پنهان زمین باشند.
این پژوهش در مجله Nature Geoscience منتشر شد .
