Ученые: 80 процентов мировых запасов золота образовались благодаря воде и землетрясениям

Новую версию о том, откуда берется в земной коре золото, выдвинули Дион Визерли (Dion Weatherley) из Университета Квинсленда в Брисбане (University of Queensland) и Ричард Хенли (Richard W. Henley) из Австралийского национального университета (Australian National University). Их статья опубликована в журнале Nature Geoscience. Геологи изучили структуру золотоносных пород и прожилок кварца в шахте австралийского города Камбалда (Kambalda) и некоторых других месторождениях.

Ученые установили, что вода, просачивающаяся в трещины и полости в породе на глубине около 5-10 километров, находится под очень большим давлением в 290 мегапаскалей (около 2900 атмосфер) при температуре около 390°C. В результате землетрясений разломы в породе расширяются, давление в них мгновенно падает в тысячи раз, практически до атмосферного, и в этот момент вода начинает интенсивно испаряться, причем растворенные в ней вещества выкристаллизовываются и оседают на дне разлома: так появляется прожилки золота и кварцевого песка.

Частые и мощные землетрясения позволяют формировать в породах богатые золотоносные месторождения даже несмотря на то, что содержимое золота в подземных водах очень мало (1 атом на миллион). К испарению воды и мгновенной кристаллизации растворенных в ней веществ могут вести землетрясения даже небольшой магнитуды (менее 4), которые человек может не замечать.

По мнению австралийских ученых, подобным образом возникли 80 процентов золотоносных жил (такие месторождения называют гидротермальными), остальные же появились из-за извержений вулканов и непосредственного проникновения горячей магмы в гранитные породы — там золото выкристаллизовывалось в виде вкраплений.

Исследование австралийских ученых имеет важное практическое значение. Многие исследователи считают золото невосполнимым ресурсом и, учитывая увеличение добычи "желтого металла", предсказывают, что оно может скоро закончиться. Но, как заявил в интервью NBC News Дион Визерли, если догадка о влиянии землетрясений верна, то в таких геологически активных зонах, как Альпийский разлом в Новой Зеландии, могут возникнуть новые золотоносные месторождения. Правда, для образования нового месторождения придется ждать около тысячи веков, а на поверхность породы выйдут и образуют золотоносные россыпи только через сотни миллионов лет.

Исследователь Имперского колледжа Лондона (Imperial College London) Джеми Уилксон (Jamie Wilkinson), который ранее уже высказывал предположения о том, что в гидротермальные месторождения золота могут происходить из-за резких смен давления в полостях, наполненных водой, в интервью научному сайту OurAmazingPlanet назвал гипотезу австралийских коллег правдоподобной, но требующей дополнительных расчетов.

В научной среде пока нет консенсуса о том, как образуются гидротермальные месторождения золота. Так, в 2004 году другой ученый из Австралийского национального университета Франк Рейт (Frank Reith) объявил об открытии микроорганизмов-экстремофилов, которые способны были вырабатывать крупицы золота из серных пород. Впрочем, биогенная теория возникновения золота является маргинальной.

Еще одной загадкой является то, откуда вообще взялось золото в земной коре и мантии. Согласно опубликованной в 2011 году статье в журнале Nature, Земля на раннем этапе своего существования была полностью лишена тяжелых металлов, но в ходе поздней тяжелой бомбардировки (Late Heavy Bombardment), произошедшей 4,1 - 3,8 миллиарда лет назад, на Землю упало 20 квинтиллион тонн (20x10¹⁸ тонн) метеоритов, которые и занесли в верхние слои мантии и кору такие металлы как золото. Новое исследование австралийских ученых не опровергает эту теорию, но уточняет, каким образом в земной коре оказалось золото в металлическом виде.

По материалам иностранных СМИ.

Антон Уриновский