Cum „produce” Pământul aur? De ce unele regiuni sunt atât de bogate în aur? Descoperirea care schimbă ce știau geologii

Aurul începe să se formeze cu mult înainte de a ajunge în zăcămintele exploatate de oameni, iar procesul are loc la adâncimi uriașe, sub vulcanii submarini. Un nou studiu ne dezvăluie mecanismul prin care mantaua Pământului concentrează metalul prețios și ne explică de ce anumite regiuni sunt atât de bogate în aur.

Cum se formează aurul în adâncul Pământului?

Cum se formează aurul în adâncul Pământului? Pământul începe să producă aur mult sub vulcanii submarini, unde topirea repetată a mantalei eliberează metalul prețios în magma care urcă spre suprafață. O nouă cercetare arată că adevărata „bucătărie a aurului” se află în adâncurile oceanelor și explică de ce anumite lanțuri vulcanice sunt atât de bogate în acest metal.

Arcurile insulare – lanțuri de vulcani formate deasupra zonelor de subducție, unde o placă oceanică alunecă sub alta – sunt cunoscute pentru concentrațiile neobișnuit de mari de aur. De zeci de ani, geologii încearcă să înțeleagă cauza acestui fenomen. O nouă cercetare, coordonată de geologul marin Christian Timm, de la GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, oferă o explicație pentru Science Daily.

Timm susține că topirea mantalei în prezența apei, sub arcurile insulare, reprezintă un factor-cheie în îmbogățirea cu aur. Potrivit lui, în aceste condiții, mantaua funcționează ca un sistem de topire în mai multe etape, care concentrează treptat aurul.

Pentru studiu, echipa a analizat 66 de probe de sticlă vulcanică prelevate de pe fundul oceanului, de-a lungul arcului insular Kermadec și din Havre Trough, la nord de Noua Zeelandă.

Sticla vulcanică se formează atunci când lava eruptă sub apă se răcește foarte rapid, păstrând aproape intactă compoziția chimică inițială a magmei. Astfel, aceasta oferă cercetătorilor o imagine fidelă a proceselor care au loc la mare adâncime. Cele mai importante au fost probele de „sticlă primitivă”, care conservă compoziția magmei înainte ca aceasta să fie modificată prin cristalizare.

Cercetătorii au măsurat concentrații extrem de mici de aur și le-au comparat cu alte elemente care au afinitate pentru sulf, precum argintul, cuprul, seleniul și platina. Rezultatele arată că mantaua de sub arcul Kermadec se topește în prezența apei și la temperaturi suficient de ridicate pentru ca mineralele sulfurate să se descompună complet. În aceste condiții, aurul legat în aceste minerale este eliberat în magmă.

Probele analizate conțineau până la șase nanograme de aur pe gram de rocă, o valoare considerată foarte mare pentru magmele provenite direct din manta, chiar dacă este încă departe de concentrațiile necesare exploatării miniere. Inițial, cercetătorii au crezut că apa eliberată de placa oceanică aflată în subducție controlează direct cantitatea de aur care ajunge în magmă.

„Cercetarea noastră arată că topirea mantalei în prezența apei, sub arcurile insulare, este un factor-cheie în îmbogățirea cu aur. În aceste condiții, mantaua funcționează ca un sistem de topire în mai multe etape, care concentrează progresiv aurul”, explică Timm.

Cum ajunge aurul din manta la suprafață? Oamenii de știință au identificat primul pas din formarea zăcămintelor

Studiul arată însă că apa acționează ca un catalizator, favorizând o topire mai intensă a mantalei. Prin topiri repetate, tot mai mult aur este eliberat în magma care urcă spre suprafață. Cercetătorii explică faptul că aurul rămâne prins în mineralele sulfurate atunci când topirea este limitată și este eliberat complet doar în momentul în care topirea devine suficient de intensă pentru a distruge aceste minerale.

Descoperirea contribuie la o mai bună înțelegere a modului în care se formează zăcămintele bogate în aur asociate arcurilor insulare submarine. Studiul sugerează că acest proces începe cu mult înainte ca magma să ajungă la suprafață.

Timm afirmă că cercetătorii au identificat primul pas din ciclul de viață al aurului. El explică faptul că întregul proces începe cu transferul aurului din manta în magmă, care va forma ulterior vulcani, iar această „alchimie” are loc cu mult înainte ca metalul să ajungă la suprafața Pământului.

„Practic, observăm primul pas din ciclul de viață al aurului. Totul începe cu transferul aurului din manta în magmă, care va forma în cele din urmă vulcani. Alchimia începe cu mult înainte ca metalul să ajungă la suprafață”, concluzionează Timm.