Золотые самородки издавна очаровывали охотников за сокровищами и геологов, их часто находят в кварцевых жилах глубоко под землей. Но точный процесс формирования этих месторождений - особенно крупных самородков - долгое время озадачивал ученых.

Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, предлагает интригующий альтернативный механизм: пьезоэлектричество. Это свойство кварца, наиболее известное благодаря кварцевым часам и зажигалкам, позволяет ему генерировать электрический заряд при механическом воздействии, рассказывают OstanniPodii.com со ссылкой на пресс-релиз Университета Монаша.

"Стандартное объяснение заключается в том, что золото выпадает в осадок из горячих, богатых водой жидкостей, когда они протекают сквозь трещины в земной коре", - говорит Крис Вуази, ведущий автор нового исследования. "Хотя эта теория является широко принятой, она не полностью объясняет образование крупных золотых самородков, особенно учитывая, что концентрация золота в этих флюидах чрезвычайно низкая.

Пьезоэлектричество -- это когда материал генерирует электрический потенциал в ответ на деформацию.

Вместо небольшого механического напряжения в часах команда обратилась к одной из самых мощных сил природы -- землетрясениям, чтобы объяснить, как это явление может действовать под землей.

Чтобы проверить свою гипотезу, исследовательская группа провела эксперименты, призванные имитировать условия, в которых может оказаться кварц во время землетрясения.

Они погрузили кристаллы кварца в жидкость, богатую золотом, и подвели напряжение, чтобы имитировать сейсмическую активность. После этого они исследовали образцы кварца, чтобы увидеть, отложилось ли золото.

"Результаты были потрясающими", - говорит соавтор исследования Энди Томкинс. "Кварц под напряжением не только электрохимически осаждал золото на своей поверхности, но и формировал и накапливал наночастицы золота. Примечательно, что золото имело тенденцию оседать на имеющихся золотых зернах, а не образовывать новые".

Этот процесс происходит потому, что в то время как кварц является электрическим изолятором, золото является проводником. Как только некоторое количество золота начинает оседать на кварц во время сейсмической активности, он действует как фокусная точка, притягивая больше золота из окружающего флюида и эффективно "покрывая" имеющиеся зерна дополнительными слоями.

По словам исследователей, их открытие дает правдоподобное объяснение формированию крупных золотых самородков в кварцевых жилах. "По сути, кварц действует как естественная батарея, в которой золото, как электрод, медленно накапливает больше золота с каждым сейсмическим событием", - сказал Вуази.