آنچه در این مقاله می خوانید
دانشمندان مدت‌هاست که به تشکیل قطعات طلای طبیعی که اغلب در رگه‌های کوارتز یافت می‌شوند، علاقه‌مند بوده‌اند. تحقیقات جدید به رهبری زمین‌شناسان دانشگاه موناش (Monash University) نشان می‌دهد که این فرآیند ممکن است حتی بیشتر از آن چه قبلاً تصور می‌کردیم، به معنای واقعی کلمه «الکتریکی» باشد.
قطعات طلا، که به دلیل کمیاب بودن و زیبایی‌شان ارزشمند هستند، برای قرن‌ها هدف جویندگان طلا بوده‌اند.
این مطالعه توسط دکتر کریس ویسی (Dr. Chris Voisey) از دانشکده جو، زمین و محیط دانشگاه موناش هدایت می‌شود و قرار است در نشریه Nature Geoscience منتشر شود.
دکتر ویسی توضیح داد:
«توضیح استاندارد این است که طلا از مایعات گرم و غنی از آب که از شکاف‌های پوسته زمین عبور می‌کنند، رسوب می‌کند.»
او گفت: «زمانی که این مایعات خنک می‌شوند یا دچار تغییرات شیمیایی می‌شوند، طلا جدا شده و در رگه‌های کوارتز به دام می‌افتد.»
وی افزود: «اگرچه این نظریه به‌طور گسترده پذیرفته شده است، اما توضیح کاملی برای تشکیل قطعات بزرگ طلا ارائه نمی‌دهد، به ویژه با توجه به این که غلظت طلا در این مایعات بسیار کم است.»
تیم تحقیقاتی مفهومی جدید به نام پیزوالکتریسیته را آزمایش کردند. کوارتز، ماده معدنی که معمولاً این رسوبات طلا را در خود جای می‌دهد، دارای خاصیتی منحصربه‌فرد به نام پیزوالکتریسیته است—هنگامی که تحت فشار قرار می‌گیرد، بار الکتریکی تولید می‌کند. این پدیده در وسایل روزمره مانند ساعت‌های کوارتزی و فندک‌های باربیکیو که یک نیروی مکانیکی کوچک ولتاژ قابل توجهی ایجاد می‌کند، آشناست. اما اگر فشار ناشی از زلزله‌ها بتواند چیزی مشابه درون زمین ایجاد کند، چه؟
برای آزمایش این فرضیه، محققان آزمایشی طراحی کردند تا شرایطی را شبیه‌سازی کنند که کوارتز ممکن است در طول یک زلزله تجربه کند. آنها بلورهای کوارتز را در یک مایع غنی از طلا غوطه‌ور کرده و با استفاده از یک موتور برای شبیه‌سازی تکان‌های زلزله به این بلورها فشار وارد کردند. پس از پایان آزمایش، نمونه‌های کوارتز زیر میکروسکوپ بررسی شدند تا مشخص شود آیا طلا رسوب کرده است یا خیر.
پروفسور اندی تامکینز (Andy Tomkins)، یکی از نویسندگان این مطالعه از دانشکده زمین، جو و محیط دانشگاه موناش (Monash University) گفت: «نتایج شگفت‌انگیز بودند».
او توضیح داد:
«کوارتز تحت فشار نه تنها به‌طور الکتروشیمیایی طلا را بر روی سطح خود رسوب داد، بلکه ذرات نانو طلا نیز تشکیل داد و جمع‌آوری کرد.»
او افزود: «به‌طور شگفت‌آوری، طلا تمایل داشت که بر روی دانه‌های طلای موجود رسوب کند، نه این که دانه‌های جدیدی تشکیل دهد.»
این امر به این دلیل است که در حالی که کوارتز یک عایق الکتریکی است، طلا یک رسانا محسوب می‌شود.
زمانی که مقداری طلا رسوب می‌کند، به نقطه‌ای مرکزی برای رشد بیشتر تبدیل می‌شود و عملاً دانه‌های طلا را با طلای بیشتری «آبکاری» می‌کند.
دکتر کریس ویسی (Chris Voisey) گفت: «کشف ما توضیحی معقول برای تشکیل قطعات بزرگ طلا در رگه‌های کوارتز ارائه می‌دهد.»
با تکرار فشار زلزله‌ها بر کوارتز، ولتاژهای پیزوالکتریکی تولید می‌شود که می‌تواند طلا را از مایع حل‌شده اطراف کاهش داده و باعث رسوب آن شود.
با گذشت زمان، این فرآیند می‌تواند به انباشت قابل‌توجه طلا منجر شود و در نهایت قطعات بزرگ طلا را ایجاد کند که همواره گنج‌یابان و زمین‌شناسان را مجذوب خود کرده‌اند.
دکتر ویسی افزود: «به‌طور خلاصه، کوارتز مانند یک باتری طبیعی عمل می‌کند و طلا به‌عنوان الکترود، به‌تدریج با هر رویداد لرزه‌ای طلای بیشتری جمع می‌کند.»
این فرآیند می‌تواند توضیح دهد که چرا قطعات بزرگ طلا اغلب با رگه‌های کوارتز مرتبط هستند که در رسوبات مرتبط با زلزله شکل گرفته‌اند.
این اطلاعات جدید در مورد تشکیل قطعات طلای طبیعی نه تنها یک راز طولانی‌مدت زمین‌شناسی را روشن می‌کند، بلکه به رابطه متقابل بین فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی زمین نیز اشاره دارد.
